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

на месторождениях Урала, Кавказа, Канады [357]. Вторая — свя­ зана с локальными повторениями условий седиментации в процессе единого проявления вулканизма. Цикличность такого рода отме­ чена на месторождениях Забайкалья [6], Центрального Казахстана [388, 435], Рудного Алтая [281] и др.

В ряде случаев наблюдается смещение в пространстве и во вре­ мени («возрастное скольжение») осадочно-вулканогенных месторо­ ждений, вызванное смещением зон вулканизма от одного борта гео­ синклинали к другому [357].

Взаимоотношение оруденения с магматическими формациями

рассмотрено Г. С. Дзоценидзе [122] и В. И. Смирновым [357], поэтому мы на этом не останавливаемся. Отметим лишь, что боль­ шинство исследователей связывает стратиформные осадочно-вул­ каногенные руды с кислыми эффузивными породами, образующимися в субмаринных условиях на ранней стадии эвгеосинклинальногр развития. При этом подавляющая массаметаллов отлагается на конечных этапах вулканических циклов. Важно отметить, что про­ мышленное оруденение возникает не за счет эффузивных пород (лавовых потоков или покровов) как материнской среды, а исклю­ чительно благодаря поствулканической газогидротермальной дея­ тельности. Газогидротермы же связаны с вулканическими породами общностью магматического очага.

Ролъ тектоники в размещении руд. Следует различать две кате­ гории структур в осадочно-вулканогенных месторождениях: регио­ нальные и локальные. В первую категорию входят протяженные (до нескольких тысяч километров) глубинные разломы, определя­ ющие размещение вулканических построек и, соответственно, раз­ мещение рудных поясов (Уральский, Кавказский, Японский и дру­ гие рудные пояса). Ко второй категории относятся многочисленные дизъюнктивные и пликативные структуры месторождений, не влия­ ющие на размещение оруденения, а лишь способствующие переме­ щению и перераспределению металлов [117]. Как и осадочные стра­ тиформные, осадочно-вулканогенные руды вместе с вмещающими их породами участвуют в складкообразовании, образуя сложные формы [436 ]. Даже в очень сложно построенных месторождениях тщательное изучение фактического материала позволяет полностью реконструировать структуру месторождения в период его формиро­ вания и сделать выводы относительно последовательности проявле­ ния тектонических нарушений [281].

Жильные образования в осадочно-вулканогенных месторождениях могут в отличие от осадочных стратиформных месторождений иметь не только латераль-секреционную природу (тип «альпийских, жил»), но и отражать химизм породо- и рудообразующего процесса, имея связь с магматическим очагом. Показателен пример, приведен­ ный Г. С. Дзоценидзе [122]. Близкие по петрографическому составу юрские и палеогеновые вулканогенные толщи отличаются характером жильных проявлений: первые включают большое количество бари­ товых жил, имеющих промышленное значение, вторые таковых не

42

содержат. Причина заключается в различных содержаниях бария и калия в исходных породах. Так как барий входит в полевые пшаты, изоморфно замещая калий (ионные радиусы бария и калия соответ­ ственно равны 1,35 и 1,33 Â), а юрские вулканиты бедны калием (К20 содержится от следов до 1%), а следовательно, и барием, это обусловило богатство им постмагматических продуктов. В палеоге­ новых вулканитах калия больше и весь имевшийся в эоценовой магме барий был изоморфно захвачен калишпатом и в остаточные постмагматические продукты он поступал в весьма незначитель­ ном количестве. Это в конечном итоге и определило различие характера жильных проявлений в юрских и палеогеновых порфиритах.

Латераль-секреционные образования в осадочно-вулканогенных месторождениях по природе образования аналогичны таковым в осадочных стратиформных месторождениях. Сложностью и разно­ образием своего проявления они отражают степень трансформации рудовмещающих пород (месторождений).

Литология (петрография) вмещающих пород. Как уже отмеча­ лось, осадочно-вулканогенные руды могут локализоваться в осадоч­ ных, вулканогенных и смешанных породах.

По данным Н. С. Скрипченко [348] на Северном Кавказе выде­ ляются два типа меденосных вулканогенных формаций: базальто­ риолитовая, в которой локализуется Урупское, Бескесское и Даутское месторождения, и спилито-андезито-дацитовая, вмещающая Худесское месторождение. Типичные разрезы рудовмещающих толщ подразделяются на две части: нижнюю — преимущественно эффузив­ ную и верхнюю — туфогенно-осадочную с подчиненным количеством эффузивных пород. Характерно, что все выявленные к настоящему времени промышленные колчеданные месторождения залегают в эф­ фузивной части толщ. По мнению Н. С. Скрипченко [348], Уруп­ ское месторождение обязано своим происхождением кислому вулка­ низму, а Худесское — основному. Последнее утверждение оспари­ вается Г. С. Дзоценидзе [122], который отмечает значительную роль кислых пород в сложении Худесского рудного поля и подчеркивает, что «... залегание руды среди основных лав еще не указывает на выделение рудоносных эксгаляций и гидротерм, именно из очага, откуда изливалась лава данного конкретного покрова, подстила­ ющего рудное тело» [122, .с. 144].

Колчеданные руды месторождений Южного Урала сосредоточены преимущественно в пределах полей развития пород кислого состава [154]. Наиболее значительные колчеданные месторождения Японии сосредоточены в поясе спилито-кератофировой формации [364]. Таким образом, подавляющее большинство осадочно-вулканогенных стратиформных месторождений находится в тесной ассоциации с кислыми эффузивными породами, хотя в ряде случаев могут быть пространственно с ними и разобщены.

В случае локализации осадочно-вулканогенных руд в разрезе осадочных и смешанных (вулканогенно-осадочных) пород рудная

43

минерализация может встречаться в самых различных литологиче­ ских разностях пород.

На колчеданно-полиметаллическом месторождении Озерное (За­ падное Забайкалье) рудный материал отлагается в толщах известковистых туффитов, известковистых гравелитов, алевролитов, алевропелитов и известняков. На месторождениях колчеданно-полиметал­ лических руд Мегген и Раммельсберг (ФРГ) рудная минерализация локализуется в сланцах [356]. Полиметаллические месторождения Приаргунья (Восточное Забайкалье) приурочены к продуктивной известняково-графитисто-кремнистой формации [6].

Подмечено [53], что в стратиформных осадочно-вулканогенных месторождениях наибольшую промышленную ценность представ­ ляют разрезы пород, состоящие из переслаивания (в различных комбинациях) нормально-осадочных отложений и вулканогенных пород кислого состава при минимальном включении вулканитов среднего и основного состава. Самыми благоприятными для концен­ трации руд являются разрезы, в которых осадочные породы заметно преобладают над кислыми вулканитами, либо в обратном варианте. Разрезы с превалирующим содержанием лав, туфов и субвулкани­ ческих пород среднего и основного состава в отношении рудоотложения малоблагоприятны.

Вулканогенные, осадочные и осадочно-вулканогенные рудовме­ щающие породы могут быть трансформированы процессами ката­ генеза, метагенеза и регионального метаморфизма, что выражается в более или менее значительном перераспределении рудного мате­ риала.

В отличие от осадочных стратиформных осадочно-вулканогенные месторождения довольно часто сопровождаются гидротермальным изменением вмещающих пород, причем последнее может как сопут­ ствовать накоплению рудной массы, так проявляться и после рудоотложения [151, 356].

Для стратиформных осадочно-вулканогенных месторождений ха­ рактерно присутствие в обломочных пирокластических породах кровли рудных обломков. По целому ряду признаков рудные обломки относятся к рудокластам: их минеральный и химический состав полностью идентичен составу нижерасположенных рудных тел, степень их метаморфизма соответствует вмещающим породам и руд­ ным телам, внутри галек рудные минералы не несут следов какойлибо первичной концентрической зональности и т. п. [356 ].

Ролъ органического вещества как рудолокализующего фактора

восадочно-вулканогенных месторождениях неизмеримо ниже, чем

восадочных, и существенна лишь при отложении рудных металлов

вне собственно вулканических пород. В этом случае присутствие органического вещества приводило к созданию «геохимического барьера», что способствовало седиментогенезу металлов. Присут­ ствие ископаемого органического вещества отмечается во многих осадочно-вулканогенных месторождениях. В частности, в породах рудоносной пачки Риддер-Сокольного полиметаллического место­

44

рождения (Рудный Алтай) содержание органического углерода достигает 2,1%. Ископаемое органическое вещество представлено мельчайшими частицами угля — обрывками гелифицированной рас­ тительной ткани, часто сохраняющей первичную структуру [281 ].

В продуктивной известняково-графитисто-кремнистой формации Приаргунья, в которой локализуются многочисленные полиметалли­ ческие месторождения, количество графитистого вещества достигает 40-70% [6].

Минерально-геохимические особенности руд. Среди осадочно-вул­ каногенных месторождений цветных металлов могут быть выделены залежи серноколчеданные, медистых колчеданов, медно-цинковые, свинцово-цинковые, полиметаллические [136 ]. Минеральный состав руд в значительной мере определяется особенностями химизма отдельных магматических очагов, с которыми связаны проявления вулканизма. Группа осадочно-вулканогенных месторождений, воз­ никшая в результате поступления рудного материала из единого магматического очага, будет иметь одинаковые или близкие соотно­ шения отдельных полезных компонентов, в то же время заметно отличаясь от месторождений, имеющйх иную материнскую область питания. Подобная закономерность наглядно продемонстрирована Д. И. Горжевским [107] на примере свинцово-цинковых месторожде­ ний Рудного Алтая, Салаира, Бурятии и др.

Минеральный состав руд осадочно-вулканогенных стратиформных месторождений характеризуется значительным количеством сульфидов железа в общей массе рудных минералов и постоянным присутствием барита среди нерудных минералов.

Для многих месторождений описываемого типа характерно присутствие «оруденелых» или «пиритных бактерий» (пиритовых фрамбоидов) — реликтов микроорганизмов, имевших активное раз­ витие в средах С высокой концентрацией сульфатов в районах вул­ канической деятельности [125, 349, 351]. Они отмечены на место­ рождениях Блява, Комсомольское, Сибай (Южный Урал), Худее, Уруп (Северный Кавказ), Джайрем (Центральный Казахстан), Раммельсберг, Мегген (ФРГ), Рио-Тинто (Испания) и др. Правда, не все исследователи придерживаются гипотезы биогенной природы пиритовых фрамбоидов [158].

В состав руд в качестве основных компонентов входят пирит, халькопирит, сфалерит, пирротин, блеклые руды, борнит, магнетит. Состав элементов-примесей зависит от минерального типа руд. Наиболее распространенными являются селен, теллур, мышьяк, висмут, молибден, олово, золото, серебро.

В осадочно-вулканогенных рудах фиксируется зональность трех типов: отложения, стадийная повторного тектонического раскрыва­ ния и комбинированная [356]. Текстуры и структуры руд отражают сложные условия их образования — от вулканогенных до типично седиментационных. Наиболее распространены массивная, вкраплен­ ная, полосчатая, прожилковая, колломорфная текстуры и колломорфная, зернистая, метасоматическая структуры.

45

Ниже в геохронологическом порядке перечислены наиболее известные осадочно-вулканогенные стратиформные месторождения меди, свинца и цинка.

Протерозойские месторождения представляют: серноколчеданные и медноколчеданные проявления в пенченгинской свите бассейна р. Панимба, Енисейский кряж [278], медные руды в кыоиноусской толще Альгонка оз. Верхнее, штат Мичиган, США [440], медно-цин­ ковые руды вулканогенного пояса Северной Манитобы, Канада [480], полиметаллические месторождения (Савинское № 5, Почекуевское) Приаргунья [6], колчеданно-полиметаллические руды Южной Каре­ лии [96, 102, 249, 322 и др.], свинцово-цинковое месторождение

ные руды известны в следующих регионах: медноколчеданные место­ рождения на Урале [161, 305, 356, 443 и др.], проявления самород­ ной меди в Горной Шории, Тайметское месторождение [297, 345], колчеданно-полиметаллические руды в Еравнинском рудном районе, Западное Прибайкалье [9, 116, 186, 297, 409 и др. ], полиметалли­ ческие месторождения Приаргунья — Мальцево-Килгинское, Кадаинское, Акатуевское, Благодатское, Воздвиженское, Ивановское, Михайловское, Спасское, Явленское [6], колчеданные сульфидные руды Норвегии [356, 482, 547].

В ордовике осадочно-вулканогенные стратиформные месторожде­ ния представлены сульфидными проявлениями Норвегии [356], полиметаллическими рудами месторождения Мадлен, провинция Квебек, Канада [521 ].

Вордовике-силуре осадочно-вулканогенные месторождения меди известны на Урале [356, 357], в Западной Туве [196].

Вдевоне осадочно-вулканогенные месторождения установлены: медноколчеданные на Урале [356, 357], медно-пиритовые на Север­ ном Кавказе (месторождение Худее) в пределах Тырныауз-Пшекиш- ской рудной зоны [28, 348, 356], медные руды Беркара, Восточного Казахстана [366], колчеданно-полиметаллические Рудного Алтая [37, 54, 63, 105 и др.], свинцово-цинковые Центрального Казахстана [205, 232, 434, 435 и др. ], колчеданно-баритовые Мегген и Раммельсберг, ФРГ [33, 97, 349, 498, 552 и др. ], медно-свинцово-цинковые руды Злате-Горы, Чехословакия [300, 489], свинцово-цинково­ баритовые руды Горни-Бенешов, Чехословакия [300].

Ккаменноугольным осадочно-вулканогенным стратиформным мес­ торождениям принадлежат колчеданные руды Карабекского рудного поля, Северный Кавказ [4],.Хандзинское' свинцово-цинковое место­ рождение, Юго-Западный Гиссар [72], свинцово-цинковое место­ рождение Ташкоро-Южное, Северная Киргизия [297], медно­

колчеданные руды провинции Уельва, Испания [97, 352, 356, 494, 500].

Месторождения перми (?) представлены колчеданными рудами Японии, месторождение Бесси [356].

46