Файл: Карпунин, А. М. Стратиформные месторождения цветных металлов.pdf

честве одной из самых универсальных закономерностей про­ странственного размещения оруденения в разрезе продуктивных толщ.

Между тем анализ литолого-фациальных и палеогеографических условий формирования многих стратиформных месторождений пока­ зал ошибочность и необоснованность привлечения анизотропии рудоносных пород для объяснения их происхождения. Не анизо­ тропия, а специфические условия седиментации определяют продук­ тивность осадочных пород [303].

Вместе с тем, на этапах постседиментационного формирования стратиформных месторождений различие в физико-химических свой­ ствах пород, их анизотропия могут выступать в качестве фактора концентрации или рассеяния перераспределяющегося в процессе трансформации рудовмещающей толщи рудного вещества. Только в подобных случаях и в таком смысле можно, по нашему мнению, говорить о благоприятных и экранирующих горизонтах в продуктив­ ных толщах.

Фациальные особенности рудовмещающих пород. Установление факта осадочной природы оруденения цветных металлов в страти­ формных месторождениях заставило исследователей обратить при­ стальное внимание на их фациальную принадлежность. Знание последней позволяет не только восстановить и представить себе обстановку осадочного рудогенеза, но и имеет важное значение в прогнозно-поисковых построениях. В настоящее время квалифи­ цированное изучение любого нового стратпформного месторождения цветных металлов нельзя представить без фациального анализа рудоносных отложений.

Литолого-фациальный анализ пород сакуканской свиты района Удоканского месторождения медистых песчаников позволил выде­ лить пять групп фациальных типов пород, включающих 17 элемен­ тарных фациальных типов или их родственных сочетаний [198].

1. Прибрежно-морские отложения: песчаники донных морских течений (поперечных доннотечениевых морских гряд и продольных доннотечениевых морских грив), песчаники подводных валов, пес­ чаники участков волнения прибрежно-морского мелководья, аргил­ литы, алевролиты и песчаники участков спокойной седиментации прибрежной зоны морского бассейна.

2. Отложения дельтово-морских баров, сходных с ними форм и форм сателлитов: песчаники баров и кос, пляжей на баре, песча­ нистые известняки и карбонатно-биотитовые сланцы баровых озер.

3.Отложения речных выносов: песчаники прирусловых кос, островов и осередков, песчаники подводно-русловых протоков, песча­ ники подводно-русловых отмелей, песчаники и алевро-песчаники подводно-русловых шлейфов.

4.Отложения лагунно-дельтовых акваторий: песчаники, алевропесчаники, алевролиты и аргиллиты участков спокойной седимента­ ции, песчаники, алевропесчаники и алевролиты участков волнения, переходящих в. такыры.

27

5. Наземно-дельтовые отложения: песчаники наземно-русловы протоков, песчаники прирусловых валов, аргиллиты, алевролиты дельтовых «озер», переходящих в такыры.

Перечисленные фациальные типы отложений объединены в пять парагенезисов: прибрежно-морской, подводно-дельтовый, баровый, лагунно-дельтовый и наземно-дельтовый. Рудная минерализация присутствует в наземно-дельтовых, лагунно-дельтовых, баровых и прибрежно-морских отложениях. В надрудном горизонте широко распространены мелководные прибрежно-морские отложения с ред­ кими слоями подводно-дельтовых пород; в подрудном — подводно­ дельтовые и прибрежно-морские.

На территории Таджикской депрессии в разрезе нижнемеловых меденосных пород выделено четыре фациальных пояса (в понимании В. И. Попова, С. Д. Макаровой, А. А. Филиппова [282]), которые включают разнообразные фации. В состав подгорновеерного фаци­ ального пояса входят веернообломочные, русловые, пойменно-луго­ вые фациии и фации застойной зоны; равнинно-долинный пояс вклю­ чает русловые, пойменные и озерно-болотные фации; переходный пояс представлен лагунными и надводно-дельтовыми фациями; в волноприбойный пояс входят подводно-дельтовые, прибрежно­ мелководные фации, терригенные, карбонатные и глинистые фации материкового моря. Распределение (по значимости оруденения) по ■фациальным типам руд выглядит следующим образом: 1) надводнодельтовые меденосные песчаники; 2) лагунные медеиосные песча­ ники, алевролиты и глины; 3) подводно-дельтовые меденосные песчаники; 4) прибрежно-мелководные меденосные песчаники; 5) пой­ менные равнинно-долинные меденосньте алевролиты; 6) озерно-болот­ ные равнинно-долинные меденосные глины; 7) русловые равнинно­ долинные меденосные конгломераты и песчаники.

Свинцово-цинковые стратиформные месторождения Срединного Тянь-Шаня связаны с доломитами и известняками волноприбойного и, частично, мелкозаливного фациального поясов, которые встре­ чаются в разрезе живетского, франского и фаменского ярусов [14].

Насколько важно правильное установление фациальной принад­ лежности рудоносных осадков, может наглядно свидетельствовать история поисков нижнепермских медистых песчаников Картамышского месторождения в Донбассе. Геологи, изучающие этот район, долгое время считали, что все медепроявления приурочены к так называемым «серым зонам», образование которых было связано с морскими трансгрессиями в область развития красноцветов [208]. Поэтому предполагалось, что Картамышское месторождение должно прослеживаться по простиранию на значительное расстояние как в области центроклинального замыкания мульды, так и на крыльях. Более тщательное изучение месторождения позволило установить, что медная минерализация связана не с осадками морских трансгрес­ сий, а с речными выносами и, следовательно, основные работы следует сосредоточить по направлению потока. Исследования в этом направлении быстро привели к нужному эффекту.

.28

Органическое вещество и оруденение. Для стратиформных осадоч­ ных руд цветных металлов характерна пространственная связь с органическим веществом. Последнее в породах может присутство­ вать от тончайшей рассеянной вкрапленности до обугленных дре­ весных стволов часто значительных размеров.

Присутствие в палеоакваториях органического вещества приво­ дило к созданию сероводородного «геохимического барьера» [275], при достижении которого водными потоками, содержащими металлы, происходила седиментация последних. В процессе диагенеза орга­ ническое вещество способствовало перераспределению и концентра­ ции металлов [375].

На участие металлов (в частности, меди) в процессах, происхо­ дивших в мелководных бассейнах, богатых органическим веществом, указывал еще В. И. Вернадский [78]. Позже приуроченность оса­ дочных руд к участкам пород с ископаемым органическим веществом зафиксирована во многих стратиформных месторожде­ ниях [189, 440].

В медистых песчаниках Джезказганского месторождения в рудо­ носных пластах обнаружены обильные растительные остатки и углистые образования; при микроскопическом исследовании уста­ новлено замещение клеточных тканей растений сульфидами меди

иприсутствие последних в углистом веществе в виде сферолитов.

Впородах продуктивной джезказганской свиты найдены остатки папоротникообразных, хвойных, каламитов, астерокаламитов, кор-

даитовых и цикадовых растений, водорослей. Количество органи­ ческого углерода в меденосных подводио-дельтовых осадках превы­ шает 2% [244, 256, 287, 288, 293, 313].

Связь медного оруденения с органическим веществом наблю­ дается в разрезе нижнемеловых пород на территории всей Таджик­ ской депрессии [168]. Морфологически выделяются три разновид­ ности органического вещества: 1) тонкодисперсное; 2) в виде мелких углистых частичек (0,001—0,01 мм); 3) в виде крупных углистых частиц (0,01 м—10 см). По ископаемым органическим остаткам часто развиваются псевдоморфозы борнита, ковеллина, халькозина. По степени литпфикации органическое вещество западной части Таджикской депрессии близко к бурым углям; в восточной части депрессии, где рудовмещающие породы претерпели большую транс­ формацию, оно отвечает каменным углям.

Приуроченность оруденения к ископаемым органическим остат­ кам установлена в медистых песчаниках Донбасса [48, 50, 251], Пермского Приуралья [181, 226], Удокана, Нижней Силезии, Польши и Сибирской платформы [227], Северо-Судетской мульды [537], Алайского хребта в Киргизии [332], медных проявлениях Коп-Казгана [108], рифейских медистых песчаниках Северного Тянь-Шаня [5], верхнедевонских доломитах Северной Литвы [81], свинцово-цинковых рудах Уч-Кулачского месторождения [398] и во многих других месторождениях и рудопроявлениях цветных ме­ таллов.

29

Тесную связь рудной минерализации и органического вещества можно наблюдать и на этапе современного осадконакопления [401, 464]. Имеются сведения, что докембрийские осадочно-метаморфиче­ ские породы содержат органическое вещество в количествах, близ­ ких фанерозойским [344], что позволяет предполагать аналогич­ ную связь и в докембрийское время.

Между тем в некоторых случаях наблюдается пространственный «разрыв» оруденения с органическим веществом [149, 276 ]. На наш взгляд, это объясняется большей миграционной способностью ме-. таллов сравнительно с органическим веществом *. При интенсивных процессах трансформации (фации регионального метаморфизма, метагенез) может происходить миграция органического вещества, которое образует скопления антраксолита [270]. Такие явления наблюдались нами на полиметаллических рудопроявлениях в Запад­ ном Забайкалье.

Ритмичность оруденения. Большинство стратиформных место­ рождений цветных металлов имеет многоярусное строение; для них характерно присутствие в разрезе одновозрастной продуктивной толщи нескольких рудоносных горизонтов. Ритмичность (циклич­ ность) рудных отложений вызвана повторением одинаковой палео­ географической обстановки, что связано с периодической сменой знаков колебательных тектонических движений.

В разрезе пород Джезказганского месторождения меди выявлено 18 ритмов [251 ]. Каждый ритм начинается сероцветной пачкой, наблюдается некоторый размыв подстилающих красноцветных пород. От подошвы к кровле ритмопачек изменяется гранулометрический состав пород — от крупно- и среднезернистых песчаников с линзами и прослоями конгломератов до мелкозернистых песчаников, алевро­ литов и аргиллитов. Верхняя половина ритма сложена красноцвет­ ными тонкозернистыми аргиллитами и алевролитами с подчинен­ ными прослоями мелкозернистых песчаников. Ритмичность продук­ тивной толщи обусловлена сменой двух типов фаций — прибрежно­ мелководной и наземной. Сероцветная часть ритма образовалась при трансгрессии территории и развития условий залива, красноцвет­ ная — в период регрессии и возникновения на месте залива сухой равнины.

В разрезе нижнемеловых меденосных пород Таджикской депрес­ сии выделено четыре ритмосвиты, каждая из которых состоит из двух ритмоподсвит; первая и четвертая являются неполными. Пер­ вая включает карабильскую, альмурадскую и кызылташскую свиты (валанжин-готерив), которые представляют ее вторую ритмопод­ свиту. Вторая ритмосвита охватывает окузбулакскую (баррем) и калигрекскую (ант) свиты. Третья — включает каракузскую и мингбатманскую (нижний и средний альб) свиты. Четвертая — пред­

* Миграционная способность органического вещества доказана эксперимен­ тальными исследованиями [178].

30