07.02.2018

Золотоносные и ураноносные конгломераты во времени


Конгломераты широко развиты в стратиграфических сериях, которые накапливались от архея до четвертичного периода, но по объему они значительно уступают другим осадочным породам — песчаникам, сланцам и карбонатным породам. Рудиты с признаками оруденения количественно являются лишь небольшой частью общей массы конгломератов всего разреза стратиграфической колонки, а доля рудитов, содержащих промышленное оруденение, мала, а иногда почти ничтожна. Однако некоторые из этих рудных тел можно отнести к важным источникам золота и урана среди открытых до настоящего времени. В крайне редких случаях в особый период геологической истории формирование осадочного покрова земной коры, сопровождавшееся осаждением аномально высоких концентраций золота и урана, происходило в условиях, благоприятных для накопления конгломератов.

Наиболее крупные залежи конгломератов с повышенными количествами золота и урана, которые были обнаружены (главным образом на поверхности) и исследованы, представлены в табл. 1. Главными источниками информации являются работы Роско, Смирнова, Робертсона, Бойла, Хаустона и Карлстрома. Из 29 формаций или групп осадочных образований 11 (28%) были объектами экономически выгодной добычи, но только в 7 из них (14%) руды оказалось достаточно для добычи в больших масштабах и в течение длительного срока: в группе Банкет (надгрупра Тарква) Ганы, формации Блэк-Риф (надгруппа Трансвааль) в Южной Африке, формации Матиненда (надгруппа Гурон) Канады, а также в формациях Турффонтейн, Йоханнесбург, Йеппестаун и Реностерспрейт (надгруппа Витватерсранд) в Южной Африке. В сравнительно небольших масштабах и в течение коротких периодов с перерывами различной длительности велась добыча конгломератов из отложений группы Жакобина в Бразилии, группы Фортескью (комплекс Маунт-Брюс) в Австралии, группы Мозан (надгруппа Понгола) и группы Уиткик (надгруппа Питерсбург) в Южной Африке.
Табл. 1 ясно показывает приуроченность минерализованных конгломератов к нижнему протерозою — закономерность, которую комментировали Роско и Робертсон. Кроме минерализованных конгломератов первого и второго разряда в таблицу включены другие нижнепротерозойские рудиты, в которых отмечались очень малые количества золота и урана: формация Питанги, к северо-западу от Белу-Оризонти, Бразилия; формация Мунана, Габон; толща Донгарга, штат Мадхья-Ирадеш, Индия; горизонты Южного Саяна, Енисейского кряжа, района Воронежа, Западного Прибайкалья, Витимо-Патомского нагорья и Анабаро-Оленёкского района Сибири, России.

Рудопроявления урана и золота отмечались также в архейских конгломератах формации Эльдорадо в районе Синоя, Зимбабве, и в группе Мудиз в горах Барбертон, ЮАР. Из-за спорности возрастной границы между археем и нижним протерозоем вполне возможно, что конгломераты Саками -Лейк в Квебеке, Канада, также имеют архейский возраст. Породы группы Уиткик в Южной Африке, которые считаются наиболее древними из протерозойских толщ, содержащих рудоносные конгломераты, также могут иметь архейский возраст и, аналогично породам группы Мудиз, представлять завершающую седиментационную фазу развития архейского зеленокаменного пояса.

Хорошая сохранность разрезов протерозойских бассейнов в Южной Африке и согласующиеся результаты датирования времени перехода от архейского к протерозойскому типу тектонического развития земной коры позволяют разделить протерозойский период на три подраздела: нижний протерозой (2200—3100 млн. лет), средний протерозой (1600—2200 млн. лет) и верхний протерозой (700—1600 млн. лет). Все рудоносные конгломераты Канады, Южной Африки и Бразилии относятся к нижнему протерозою, тогда как конгломераты Ганы — к среднему протерозою. Слабоминерализованные рудиты во всех других странах мира залегают в толщах нижнепротерозойского возраста. Средний протерозой является периодом глобального образования формации железистых кварцитов, важнейшими представителями которой являются месторождения района озера Верхнего в США, Кадрилатеру-Ферриферу в Бразилии, Трансвааля и северной части Капской провинции в Южной Африке и хребта Хамерсли в Австралии. В среднем протерозое также имело место отложение значительных масс карбонатных пород с образованием обильных водорослевых строматолитов. Атмосферные условия изменялись в течение этого периода от бескислородных (восстановительных), характерных для нижнего протерозоя, до кислородных (окислительных), типичных для верхнего протерозоя.

Урановая минерализация в конгломератах, в которой важную роль играет обломочный уранинит, не выходила за пределы верхней границы нижнего протерозоя и заключительных стадий бескислородных условий. В это же самое время обломочный пирит, являющийся гораздо более распространенным, чем все прочие тяжелые минералы в конгломератах, перестает играть в них заметную роль. Среднепротерозойские конгломераты Ганы содержат только золото; урана в них нет, и распространенным тяжелым минералом является обломочный гематит, а не пирит. Таким образом, золотая минерализация еще формировалась в среднем протерозое, но в обломочных фациях многих стратиграфических разрезов верхнего протерозоя золото и уран практически отсутствуют. На смену сидерофильным рудам в грубозернистых осадках приходит халькофильная минерализация в более тонкозернистых обломочных и хемогенных породах, и некоторые из крупнейших в мире стратиформных месторождений меди, кобальта, кальция, свинца, цинка и ванадия размещаются именно в верхнепротерозойских формациях. Урановая минерализация в толщах этого возраста резко отличается от минерализации нижнепротерозойских формаций, а в некоторых крупных месторождениях рудные тела приобретают форму залежей, приуроченных к поверхностям несогласий. Все типы золотой минерализации в верхнепротерозойских осадочных толщах сравнительно редки.

Возраст границы между археем и протерозоем обычно принимается равным 2500 млн. лет, исключая Южную Африку, где отчетливая смена архейского типа тектонического развития земной коры протерозойским произошла около 3100 млн. лет назад. Таким образом, в течение долгого периода в 600 млн. лет в Южной Африке уже формировались протерозойские бассейны, в то время как во всем остальном мире все еще развивались комплексы зеленокаменных пород и гранитов. Это могло быть одной из причин развития золото- и ураноносных нижнепротерозойских конгломератов в Южной Африке в более широком масштабе, чем где бы то ни было еще. He исключено также, что многие метаморфизованные осадочные толщи, которые считаются архейскими в других частях мира, могут фактически быть нижнепротерозойскими образованиями, более интенсивно измененными во время заключительных фаз гранитного магматизма, растянувшихся на период от 3100 до 2500 млн. лет назад, что может иметь место и в Южной Африке. Конгломераты Саками-Лейк Квебека вполне могут быть нижнепротерозойскими, хотя считаются архейскими, так как были вовлечены в кеноранскую орогению. По возрасту их можно считать архейскими, если 2500 млн. лет принять за верхнюю границу этого зона, но по составу они ближе к нижнепротерозойским образованиям.
И золоторудная, и урановая минерализация в конгломератах снова появляются в фанерозое. В табл. 2 представлены некоторые из золотоносных и ураноносных конгломератов, обнаруженные в осадочных бассейнах, сформировавшихся в течение последних 700 млн. лет.

Подавляющее большинство этих конгломератов содержат скопления аллювиального россыпного золота. Уран, по имеющимся данным, встречается только в двух случаях: в третичных конгломератах Японии и кембрийских конгломератах России. В большинстве приведенных примеров источниками металлов для фанерозойских рудитов служили непосредственно подстилающие или залегающие неподалеку докембрийские золото- и урансодержащие толщи. Эти молодые конгломераты нигде не содержат крупных рудных залежей.

Распределение золотоносных и ураноносных конгломератов во времени можно резюмировать следующим образом:

Фанерозой: главным образом золотая минерализация с немногочисленными предполагаемыми концентрациями урана; промышленный потенциал гораздо ниже, чем у протерозойских конгломератов.

Верхний протерозой: явное отсутствие вообще каких-либо значительных месторождений золота или урана в конгломератах возрастом 700—1600 млн. лет.

Средний протерозой: очень ограниченное развитие золотоносных конгломератов в период 1600—2200 млн. лет назад, урановой минерализации не известно; наиболее распространенные рудные минералы — обломочные окислы железа, а не сульфиды железа; золотоносные конгломераты фактически исчезают сразу после завершения формирования глобально распространенных железистых кварцитов; оптимальное время для минерализованных конгломератов типа Тарква.

Нижний протерозой: широко распространены золотоносные и ураноносные конгломераты; фации с промышленными рудами очень ограниченны и по латерали, и по вертикали; обломочные золото, уранинит и пирит — характерные компоненты матрицы конгломератов; в отложениях возрастом 2200— 2500 млн. лет концентрации урана явно преобладают над концентрациями золота, но в более древних слоях (2500—3100 млн. лет) концентрации золота возрастают; оптимальное время для минерализованных конгломератов гуронского и витватерсрандского типов.

Архей: очень ограниченное развитие золото- и ураноносных конгломератов с пиритом в завершающую стадию формирования зеленокаменных поясов; эти архейские образования с трудом отличимы от наиболее ранних нижнепротерозойских.





Яндекс.Метрика