07.02.2018

Скандинавские каледониды


Колчеданные месторождения встречаются среди прерывистой серии сильно деформированных аллохтонных тектонических покровов, вытянутых приблизительно на 1500 км вдоль западной Скандинавии в зоне шириной до 250 км. Тектонические покровы сложены главным образом ордовикскими вулканическими и осадочными породами. Описанию этих месторождений и их геологической характеристике посвящено несколько обзорных статей; тектоническая позиция месторождений суммирована Боксом и Гейлом и Боксом. Бьёрлюкке и др., Стефенс и др. суммировали в виде таблиц общие геологические характеристики и особенности состава всех месторождений Норвегии и Швеции; данные по составу, используемые в настоящем описании, заимствованы из этих работ.

Выделяют по крайней мере шесть различных групп месторождений.

1. Район Тронхейм в Норвегии является самым крупным местом локализации колчеданных месторождений региона скандинавских каледонид. Месторождения залегают в толщах, возраст которых варьирует от позднедокембрийского или кембрийского до средне-позднеордовикского; эти толщи представлены базальтами, пластами бимодальных вулканитов и осадочными слоями.

2. Регион Гронг — Вестерботтен включает рудники Йома, Скурувас и Йёрсвик, находящиеся в среднеордовикских бимодальных вулканических породах.

3. Месторождения района Стекеньокк в Швеции, возможно, относятся к региону Гронг — Вестерботтен; они размещаются на участке, где преобладают кислые породы, перекрытые графитистыми пелитами; основные вулканические породы встречаются близ основания разреза.

4. Район Сулихьельма, Норвегия, геологически сходен с районом Стекеньокк.

5. Месторождения района Хардангер локализованы преимущественно в офиолитах.

6. В районе Рана, в отличие от других районов, расположены свинцово-цинково-медные месторождения Блейквасли и Мойфелль, а не медно-цинковые образования. Поскольку эти месторождения относятся к свинцово-цинково-медной группе, здесь они не рассматриваются.

Район Тронхейм. Месторождения района Тронхейм представляют почти полный спектр месторождений скандинавских каледонид. Поэтому данный район будет рассмотрен несколько детальнее, а описания остальных будут включать ссылки на него. В районе Тронхейм месторождения встречаются в четырех главных литологостратиграфических подразделениях: 1) в верхнедокембрийско-кембрийской группе Гула, сложенной преимущественно осадочными породами с небольшой долей мафических вулканических пород; 2) в нижнеордовикской группе Стёрен; 3) в нижнеордовикской группе Фунншьо (последние две группы являются стратиграфическими эквивалентами эвгеосинклинальных базальтов и осадочных пород (с подчиненными бимодальными вулканическими образованиями), развитых в южной части района, и включают большую часть месторождений); 4) в перекрывающих средне-верхнеордовикских осадочных породах, содержащих несколько месторождений (преимущественно в формации Рёсьё района Рёрус на юго-востоке региона Тронхейм).

Группа Гула, представляющая собой самый нижний член каледонид в описываемом регионе, сложена в нижней части глинистыми сланцами, в средней — базальтами, включающими магнетитовые кварциты и сульфидсодержащие железистые кварциты, и в верхней — метаморфизованными аренитами с подчиненными известково-силикатными прослоями. Месторождения, приуроченные к этой группе, расположены в районах Квикне и Хьёли. Колчеданные месторождения группы Гула разделены Нильсеном на тип Квикне, характеризующийся мафическими вулканическими породами и окисно-силикатными железистыми кварцитами, и подчиненный тип Будаль, для которого характерны вмещающие графитовые сланцы и кварциты. Месторождения типа Будаль отличаются невысоким содержанием халькопирита при фактическом отсутствии сфалерита. Месторождение Квикне находится (рис. 35) среди метаосадочных пород (слюдистые и графитовые сланцы, кварциты и амфиболиты, трондьемиты и ультрабазиты). Массивные руды в Квикне (5% меди в 0,25 млн. т руды) залегают на контакте между амфиболитами лежачего бока и серицитовыми сланцами, перекрытыми биотитовыми сланцами висячего бока. Непосредственно в лежачем боку развиты горнблендит-куммингтонит-гранатовые кварциты, которые на рудопроявлении Эстенсваген-2 местами антофиллитизированы, а собственно висячий бок сложен «гидротермальными кварцитами», включающими окисные и силикатные фации железистых формаций.
Мощность пород групп Стёрен и Фупншьо составляет 2—3 км. Группа Стёрен, распространенная в западной части региона Тронхейм, сложена подушечными лавами основного состава, подушечными брекчиями и их латеральными эквивалентами — осадочными породами вулканического происхождения. По своему химическому составу лавы Стёрен аналогичны базальтам океанического дна. Обнажающаяся восточнее группа Фунншьо сложена мафическими вулканическими породами с небольшим количеством кислых вулканических пород (натриевые кварцевые кератофиры); по своему положению она может соответствовать образованиям островной дуги. Месторождения региона Тронхейм, а возможно, также и остальных районов каледонид, как это отмечает Нильсен, могут быть отнесены к одной из трех групп.

1. Месторождения в группе Стёрен, приуроченные к подушечным лавам с прилегающими сульфидсодержащими железистыми кварцитами (именуемыми в Норвегии «васскис»). К этой группе относится месторождение Лёккен (рис. 36, 37), являющееся крупнейшим в скандинавских каледонидах.

2. Месторождения в формации Херсьё группы Фунншьо ассоциируются с основными и кислыми метавулканическими породами. Примерами этого типа являются месторождение Гримсдален в южной части района Тронхейм, а также месторождения Рёдхаммерен и Киллингдаль (рис. 38), расположенные на востоке центральной части этого региона.

3. Месторождение Тверьелльет (рис. 39) залегает среди кластических, местами туфогенных пород группы Стёрен.
Месторождение Лёккен (рис. 36) с запасами в 25 млн. т руды, содержащей 2,1% меди, 1,9% цинка, 19 г/т серебра и 0,29 г/т золота, находится (рис. 37) в подушечных и массивных базальтах, ассоциирующихся с пирокластическими и эпикластическими породами. В основании разреза мафических пород располагаются габбровые силлы. В верхней части вулканического разреза присутствуют многочисленные яшмы и сульфидные черные сланцы (васскис), ассоциирующиеся с эпикластическими породами. Эти осадочные породы переслаиваются с маломощными лавовыми потоками. Массивная часть рудной залежи подстилается прожилково-вкрапленными сульфидами, а непосредственно над ней залегают железистые кварциты типа васскис. Образования васскис представляют собой горизонты кварц-магнетит-стильпномелановой породы мощностью от 0,5 до 2 м, переслаивающиеся с пластами тонкозернистого пирита. Рудная залежь подстилается кварц-альбитовой породой, включающей прожилково-вкрапленную зону.
Месторождение Киллингдаль (3 млн. т руды, содержащей 1,7% меди, 5,5% цинка и 0,4% свинца) локализовано в восточной части региона Тронхейм; оно приурочено к группе Фунншьо и располагается на контакте между метабазальтами (горнблендитовые сланцы) формации Херсьё и известковистыми филлитами перекрывающей формации Хьюрдаль (рис. 38). Метабазальты содержат небольшое количество кварцевых кератофиров. Месторождение Гримсдален (3 млн. т руды, содержащей 0,8% меди, 1,2% цинка) находится в группе Фолла — толще вулканических и осадочных пород, которая находится в перевернутом положении и коррелируется с группой Стёрен. Стратиграфически самым нижним членом на участке месторождения являются сланцы базальтового состава, вмещающие в своей верхней части рудную залежь; они перекрыты маломощной пачкой кварцевых кератофиров, серицитовыми и фукситовыми, местами углистыми осадочными породами и слюдистыми сланцами. Месторождение Рёдхаммерен (0,9 млн. т руды, содержащей 0,3% меди) к северу от Рёруса приурочено к породам, сопоставимым с группой Стёрен; это преимущественно базальтовая толща с многочисленными прослоями кварцевых кератофиров. Месторождения Киллингдаль, Гримсдален и Рёдхаммерен пространственно с железистыми кварцитами не связаны.

Третью группу месторождений региона Тронхейм наилучшим образом, вероятно, представляет месторождение Тверьелльет (рис. 39), находящееся в кварцитах и зеленых филлитах формации Эльгшвё. Для этих месторождений характерна бедная полосчатая магнетит-пиритовая руда, которая, по мнению Нильсена, относится к железистым кварцитам. Месторождения рассматриваемой группы обычно имеют очень низкие содержания цветных металлов; на месторождении Тверьелльет запасы руды равны 19 млн. т при содержаниях меди 1%, цинка 1,2% и свинца 0,2%.
Другие районы. Месторождения района Рёрус в восточном Тронхейме приурочены к нескольким различным уровням формации Рёсьё — центральной части средне-верхнеордовикского осадочного разреза, перекрывающего вулканические слои преимущественно раннеордовикского возраста. Формация Рёсьё состоит из нижней филлитовой и верхней аренитовой толщ. Рудные залежи находятся как в аргиллитах, так и в граувакках, а тонкие зеленые слои близ залежей могут оказаться вулканокластическими или эпикластическими осадочными породами. Богатые магнетитом слои либо примыкают к массивным сульфидным зонам, либо располагаются непосредственно в них, однако протяженные образования васкисс отсутствуют.

Месторождения района Гронг — Вестерботтен находятся в тектоничском покрове Йёрсвик; это месторождения Скурувас (10 млн. т руды, содержащей 0,8% меди, 1,6% цинка), Йёрсвик (1,6 млн. т руды, содержащей 1,6% меди, 0,9% цинка) и Йома (рис. 40; 17 млн. т руды, содержащей 1,3% меди, 1,7% цинка). Они залегают в группе Йёрсвик — толще толеитовых и известково-щелочных вулканических пород, включающей базальты, андезиты и кварцевые кератофиры и обычно коррелируемой с вулканическими породами группы Стёрен в районе Тронхейм. Месторождение Йома приурочено к известковистым мафическим вулканическим породам, которые могли быть образованы в тыловом бассейне островной дуги. Рудный горизонт находится среди основных вулканических пород и непосредственно подстилается отчетливо альбитовой породой. Месторождение Скурувас сильно дислоцировано, однако Холе и др. на основании структурных реставраций показали, что месторождение непосредственно подстилается андезитами, которые сменяются кислыми лавами и брекчиями; непосредственно перекрывающими породами являются смешанные фации железистых формаций, включающие в своей самой верхней части яшмовый горизонт. Этот локальный разрез перекрыт обогащенными карбонатом базальтовыми подушечными лавами. Рудный горизонт в интерпретации Холса и др. коррелируется с мощной вулканической пачкой кислого состава. В целом описываемые месторождения входят в состав литологической толщи, очень сходной с обнажающейся в восточном Тронхейме; последнюю Вокс и Гейл рассматривают в качестве образования островной дуги.
Рудные тела Стекеньокк (рис. 41; 15 млн. т руды, содержащей 1,5% меди, 3% цинка, 0,3% свинца) приурочены к тектоническому надвигу Севе — Коли и залегают в вулканических и осадочных породах силурийского возраста. Известковистые филлиты образуют мощный горизонт ниже рудных залежей, а рудный горизонт ассоциируется с вулканическими породами, преимущественно кварц-кератофировыми туфами и лавами с подчиненным количеством пород основного состава. Эти породы перекрыты графитовыми туффитами. Известковистые филлиты лежачего бока содержат многочисленные габброидные интрузивы.

Таким образом, месторождение Стекеньокк отличается от других вышеописанных месторождений каледонид не только своим возрастом, но и принадлежностью к несколько иному литологическому разрезу, характеризующемуся относительно небольшой долей вулканических, преимущественно кислых пород среди преобладающих пелитовых образований.

В районе Сулихьельма известно около десяти колчеданных месторождений, приуроченных к относительно узкому стратиграфическому интервалу; суммарные запасы руды всех этих месторождений составляют 24,7 млн. т с содержанием 1,87% меди и 0,94% цинка. Геологическая позиция этих месторождений очень похожа на наблюдаемую в Стекеньокке: имеется мощный горизонт известковистых филлитов (группа Фурулунн), содержащий габброидные интрузивы ниже рудного горизонта и бимодальные вулканические породы (амфиболиты и кварцевые кератофиры) в составе рудного горизонта. Непосредственно в висячем боку большей частью развиты вулканические породы основного состава.

Морфология и состав рудных тел в каледонидах. Все рудные тела в каледонидах метаморфизованы и деформированы в такой степени, что их первичные макро- или микроструктуры не сохранились. Минералогически они просты; в качестве главных минералов в них присутствуют пирит, пирротин, халькопирит и сфалерит. Бугге отмечал, что месторождения можно разделить на две группы в зависимости от того, какой из двух главных сульфидов железа преобладает: пирит или пирротин. Все месторождения подверглись исключительно сильной пластической деформации, в результате чего рудные тела приобрели шнурковую и пластинчато-вытянутую форму. Обычно проявляются ремобилизация и увеличение мощности рудных тел, связанное с тектоническими нарушениями. Деформации затрудняют идентификацию зон изменений и прожилково-вкрапленных сульфидов; тем не менее месторождения можно разделить на три группы, каждая из которых отличается несколько иными морфологическими характеристиками.

1. Месторождения западного Тронхейма, такие, как Лёккен, залегающие среди преимущественно мафических вулканических толщ, образованных на океаническом дне, отличаются удлиненно-линзовидной формой рудных тел и нижезалегающей зоной прожилково-вкрапленной минерализации. Для них характерны образования васскис (железистые кварциты), ассоциирующиеся с рудным горизонтом. Месторождение Висгнес в регионе Хардангер находится в офиолитовой толще и также подстилается зоной измененных пород.

2. Месторождения в ордовикских породах восточного Тронхейма, приуроченные к бимодальным вулканическим породам группы Фунншьо, а также месторождения, залегающие в литологически сходных породах района Гронг — Вестерботтен, имеют сильно уплощенную форму и характеризуются наличием, по крайней мере с одного бока, хлоритовых сланцев с небольшим количеством вкрапленных сульфидов. Например, на месторождении Кил-лингдаль отмечаются сильно серицитизированные и хлоритизированные породы лежачего бока, содержащие сульфидную вкрапленность. Массивные рудные тела протягиваются на глубину более 1 км, а по простиранию достигают длины свыше 2 км. Средняя мощность главного рудного тела составляет 3,5 м. Руды представлены переслаивающимися пластами сфалерита с пиритом и кварц-мусковитовых сланцев; они интенсивно смяты в складки высоких порядков. На месторождении Йома устанавливается следующая зональность: импрегнированные сульфидами хлоритовые сланцы подстилают массивные и брекчиевые пирротин-халькопиритовые руды; очень крупная слоистая пачка пирит-сфалеритовых руд образует верхнюю часть рудной зоны. Месторождение Скурувас обнаруживает и вертикальную, и латеральную зональность состава: медноколчеданная руда залегает под богатой цинком рудой, а фланговые участки рудного тела обогащены пропластками магнетита и карбоната. Это месторождение, как указывалось ранее, перекрыто железистыми кварцитами. Если исходить из описаний Холса и др., то наличие зоны изменений нельзя считать доказанным, однако реконструкции этих авторов в пределах района позволяют предполагать, что сульфиды, вероятно, сползали по склонам от предполагаемых центров эманаций. В целом эти месторождения находятся в бимодальной по составу вулканической толще и могут размещаться над центрами эманаций или в непосредственной близости от них, причем в ходе седиментации сульфиды, вероятно, были переотложены.

3. Так же как рудные тела Стекеньокка и Сулихьельмы, рудные тела в районе Квикне размещаются преимущественно в осадочных толщах; в составе рудного горизонта имеется лишь один маломощный вулканический слой. Рудные тела сильно деформированы и представляют собой в целом лентовидные рудные зоны. Месторождения Квикне ассоциируются с силикатными и сульфидсодержащими фациями железистых формаций, однако отдельные залежи не обнаруживают зональности в составе руд или в минеральном составе пород зоны околорудных изменений, что позволило бы говорить о наличии местного центра эманаций. Горизонты гранат-амфиболитовых и горнблендит-куммингтонит-гранатовых кварцитов, подстилающие массивные колчеданные руды, в отличие от последних обычно обогащены пирротином и халькопиритом; в массивных колчеданных рудах помимо халькопирита имеется немного сфалерита.
Джув, используя реконструированный доскладчатый разрез месторождения Стекеньокк (рис. 41, б), продемонстрировал симметричное как по составу, так и по количеству распределение сульфидной вкрапленности относительно пласта массивных руд. Массивная руда — пиритовая, тонкополосчатая, несколько обогащенная цинком по сравнению с медью. Под пластом массивных руд находятся полосчато-вкрапленные сульфиды среди серицит-хлоритовых измененных кварцевых кератофиров. Непосредственно под массивными рудами во вкрапленных сульфидах наблюдается повышенное по сравнению с массивными рудами содержание халькопирита и пирротина. Черные филлиты, перекрывающие массивные руды, также содержат неравномерную богатую медью вкрапленность. Джув полагал, что зональность состава является в основном первичной и испытала лишь незначительное изменение при ремобилизации в процессе метаморфизма.

В целом месторождения, будучи локализованными в участках преимущественного развития осадочных пород, обнаруживают очень мало признаков наличия хорошо развитых асимметричных зон измененных пород или прожилково-вкрапленной минерализации. Месторождения очень сходны с нижерассматриваемыми месторождениями Кислагер и Бесси; они могут находиться в удалении от своих эманационных центров.





Яндекс.Метрика