08.02.2018

Современная генетическая модель колчеданных месторождений вулканической ассоциации


Основные характеристики самых последних вариантов модели образования колчеданных месторождений вулканической ассоциации изображены на рис. 80. Считается, что гидротермальная система представляет собой, по существу, конвективную ячейку, включающую преимущественно морскую воду, хотя в ней не исключается наличие небольшой доли метеорных, погребенных или магматических вод. Движущая энергия конвективной системы, как полагают, обусловлена либо тепловым потоком в океанической коре, особенно над зонами крупных масс расплавленных пород, такими, как активные хребты спрединга, либо локальными интрузивно-экструзивными телами, подобными куполам белых риолитов, ассоциирующихся с месторождениями Куроко.

В процессе своего нисходящего движения в конвективной ячейке морская вода постепенно нагревается и изменяет свой химический состав. Одно из основных химических изменений заключается в понижении окисленного состояния водной системы, что достигается за счет реакций с участием железистых компонентов породы или путем осаждения кислородсодержащих соединений, особенно сульфатов и карбонатов кальция, растворимости которых уменьшаются с увеличением температуры. Результатом такого нагревания и взаимодействия с толщей пород является образование восстановленного (активности H2S0, HS- и S2- >> активностей SO4в2- и HSO4-) слабокислого солевого раствора, содержащего металлы руд, выщелоченные из толщи пород по пути движения раствора.
После прохождения через самую горячую точку конвекционного цикла, которой могут соответствовать твердые породы или охлаждающаяся магматическая камера, гидротермальные растворы поднимаются вдоль зон высокой проницаемости, таких, как зоны разломов, вулканические некки и т. п. При приближении к поверхности изменения физико-химических параметров растворов обусловливаются их смешением с окружающими морскими или поровыми водами, вскипанием или реакцией с боковыми породами, что вызывает осаждение рудных и жильных минералов. Начальная химическая реакция происходит ниже поверхности дна водоема; при этом образуется трубообразная колонна измененных пород и зона прожилково-вкрапленного оруденения. Она характеризуется магнезиальным метасоматозом, отложением кремнезема (особенно в верхней части трубообразной колонны измененных пород) и осаждением ассоциации сульфидных минералов, главным образом халькопирита либо с пиритом, либо с пирротином. В зоне раздела морская вода — порода химическое осаждение происходит значительно быстрее, в результате чего вокруг выводящей структуры образуются скопления сульфидов. Продолжающееся поступление растворов сквозь эти скопления может привести к перераспределению рудных минералов, однако конечным результатом является образование характерной зональной массивной сульфидной залежи, в которой отношение Cu/(Zn + Pb) будет уменьшаться по направлению вверх и в стороны от центральной части скопления. Барит, если он имеется, стремится к концентрации в участках наименьших величин отношения Cu/(Zn + Pb).

В зависимости от температуры и солености гидротермального раствора и, следовательно, от его плотности по сравнению с плотностью окружающей морской воды этот освобождающийся гидротермальный раствор может фонтанировать в перекрывающую толщу морской воды или стекать вниз по подводному склону и накапливаться в виде рассольной заводи в подходящей депрессии. В любом случае накопление сульфидной залежи осуществляется путем осаждения сверху. Поскольку состав поступающих растворов эволюционирует во времени (преимущественно вследствие охлаждения и окисления), кремнезем, окислы железа и/или марганца могут осаждаться в удаленной по латерали или стратиграфически более высокой позиции по отношению к рудному телу. Скопления сульфидов, особенно на топографических поднятиях или крутых склонах, могут оказаться механически неустойчивыми и перемещаться вниз по склону либо в виде согласного скольжения пластов, либо в форме турбулентных грязевых и брекчиевых потоков, достигая мест устойчивого залегания на некотором удалении от участка выхода гидротерм. Такие дистальные месторождения могут не обнаруживать химической зональности, свойственной залежам, находящимся над каналами вывода гидротерм.

Каждый аспект этой генерализованной модели обсуждался и критически рассматривался в литературе; несомненно, в будущем модель будет подвергаться дальнейшей модификации. Ниже приводятся некоторые аргументы, подтверждающие или опровергающие различные аспекты предложенной модели.





Яндекс.Метрика