Сравнительная характеристика стратиграфии и состава медно-цинкового и цинково-свинцово-медного типов

С каждой из двух групп месторождений различного состава ассоциируется широкий ряд горных пород. Какая (или какие) особенность рудовмещающих или ассоциирующихся с месторождениями пород является решающей в определении состава растворов источника — вот фундаментальная проблема создания точной генетической модели. Ниже приведены некоторые специфические литологические особенности каждой группы месторождений.

1. Относительная распространенность вулканических и осадочных пород. Месторождения медно-цинковой группы чаще всего встречаются в толщах, где преобладают вулканические породы и незрелые вулканогенноосадочные образования. Например, большинство докембрийских месторождений зеленокаменных поясов Северной Америки приурочены к участкам преобладающего развития вулканитов. Докембрийские месторождения Фенноскандинавского щита, наоборот, залегают в толщах, сложенных в значительной степени осадочными образованиями с небольшой, обычно кислой вулканической составляющей. Фанерозойские месторождения находятся в аналогичных стратиграфических условиях. Большинство из них, например месторождения офиолитовой ассоциации, месторождения в районе каледонид (группы Стёрен и Фунншьо), месторождение Маденкой в Турции, располагаются в участках преобладания вулканитов. Однако вторая группа, типичным представителем которой являются месторождения Бесси в Японии, приурочена к толщам, сложенным приблизительно равными количествами вулканических и осадочных пород. Эта группа включает месторождения кембрийской группы Гула и средне-верхнеордовикской формации Рёсьё в районах скандинавских каледонид, района Кислагер в Австрии и Италии, района Блида в Марокко, а также перуанское месторождение Раул. Как это видно на примере района Тронхейм норвежских каледонид, в одном и том же районе могут встречаться месторождения, залегающие как в существенно вулканических, так и в смешанных вулканогенно-осадочных толщах. Точные стратиграфические взаимоотношения между двумя группами устанавливаются редко.

Стратиграфические позиции месторождений цинково-свинцово-медной группы также широко варьируют. Месторождения Японии находятся в толщах, где преобладают вулканиты; то же характерно (в несколько меньшей степени) для месторождений Иберийского пиритового пояса. В последнем районе близ месторождений фиксируются пласты кислых вулканических пород значительной мощности, но в целом нижнекаменноугольный вулканогенно-осадочный комплекс включает примерно равные количества вулканических и осадочных пород. В рудоносных участках Тасманской геосинклинали повсеместно преобладают вулканические породы, однако силурийские толщи районов Каптинс-Флат и Вудлон включают приблизительно равные количества вулканических и осадочных пластов. Группа Тетагуш, вмещающая месторождения рудного узла Батерст, Канада, сложена почти равными количествами вулканических и осадочных пород.

2. Состав вулканических пород. Хотя различие в соотношениях между вулканической и осадочной компонентами в рудовмещающих разрезах медно-цинковых месторождений по сравнению со свинцово-цинково-медными невелико, составы вулканических пород, ассоциирующихся с месторождениями каждой из этих групп, существенно различаются. Для областей развития докембрийских пород, содержащих колчеданные месторождения, характерен в целом бимодальный состав вулканитов при доминирующей роли мафических вулканических пород. Например, свыше 90% вулканических пород архейских зеленокаменных поясов Канадского щита по составу являются основными. Подобно этому в районах развития офиолитовой ассоциации, равно как и в районах Бесси, Кислагер и каледонид, главенствующая вулканическая компонента представлена мафическими породами. Лежачий бок многих докембрийских и каледонских месторождений сложен кислыми вулканитами, однако, согласно нашим исследованиям, даже близ месторождений эти породы преобладают лишь местами, хотя и являются ключевым поисковым признаком. Только месторождения Фенноскандинавского щита, видимо, не подчиняются этому общему правилу. На месторождениях районов Оутокумпу, Пюхясалми и Виханти среди пород лежачего бока присутствует незначительное количество основных и кислых вулканитов. В районе Шеллефте в лежачем боку преобладают кислые вулканические породы; основные вулканические породы имеются лишь в висячем боку.

Вулканические породы, ассоциирующиеся с месторождениями цинково-свинцово-медной группы, имеют преимущественно кислый состав. В разрезах лежачего бока месторождений Куроко, районов Батерст, Иберийского пояса и Тасмании вулканиты основного состава практически отсутствуют. Лишь в единичных, менее значительных районах, таких, как Баченс, породы лежачего бока содержат заметную компоненту мафических вулканитов, и в некоторых из этих районов осадочные породы либо переслаиваются с вулканическими породами, либо подстилают их.

3. Состав осадочных пород. Осадочные породы, ассоциирующиеся с обеими группами месторождений, практически идентичны. Непосредственно в висячем боку медно-цинковых месторождений, располагающихся в участках преобладающего развития вулканитов, изредка появляются окисные фации железистых формаций; они несколько обычнее там, где преобладают осадочные породы. Например, в пределах Канадского щита железистые формации в висячем боку встречаются лишь на месторождениях Манитувейдж. У других 130 месторождений Канадского щита на протяжении по крайней мере нескольких сотен метров заметных окисных железистых формаций не отмечается. Окисные железистые формации более обычны лишь в геологическом окружении месторождений типа Бесси и Кислагер. Некоторые залежи Бесси пространственно связаны с марганцовистыми глинистыми сланцами. В отдельных районах каледонид сульфидные (васскис) и окисные железистые формации пространственно связаны с месторождениями, залегающими в мафических вулканических породах (например, Лёккен), однако железистые формации встречаются менее часто на месторождениях, приуроченных к вулканитам бимодального состава. Месторождения в преимущественно осадочных породах обычно также не обнаруживают связи с окисными железистыми образованиями. Над многими кипрскими месторождениями располагаются богатые окислами железа зоны (охры), но они, однако, рассматриваются Константиноу как продукт выветривания массивных сульфидных руд, а не как осадочные окислы железа преимущественно железистых формаций.

Более обычна ассоциация окисных железистых формаций с цинково-свинцово-медными месторождениями. Примерами могут служить горизонты Тецусекиеи, обычно присутствующие над месторождениями Куроко, полосчатые марганцовистые магнетитовые железистые пласты, перекрывающие по меньшей мере 7 из 30 колчеданных месторождений рудного узла Батерст, и железистые формации, перекрывающие отдельные месторождения на Тасмании. На многих месторождениях Иберийского пиритового пояса имеются перекрывающие и в отдельных районах стратиграфически эквивалентные пачки марганцовистых железистых образований, включающих яшмы и марганцовистые глинистые сланцы. Однако ассоциация железистых пластов с цинково-свинцово-медной группой месторождений не является повсеместной; их генетическая связь с колчеданными месторождениями может быть в известной степени случайной.

4. Субвулканические интрузии. Субвулканические интрузии являются существенной характерной особенностью некоторых колчеданных районов. Эти интрузии могли служить важным источником тепла для гидротермальной системы и могли также приводить к повышению проницаемости пород вкрест слоистости вследствие фреатических прорывов. Впечатляющие секущие тела, одновозрастные с рудовмещающими вулканогенными породами, описаны в крупных медно-цинковых районах Канадского щита, таких, как Норанда, Стерджен-Лейк, Маттагами, Флин-Флон и Сноу-Лейк, в районах развития офиолитовых пород Кипра, Италии и Ньюфаундленда. В большинстве указанных докембрийских районов — это тела тоналитов или трон-дьемитов, однако в Маттагами и в областях развития офиолитов имеются тела основного и ультраосновного состава. Субвулканические инттрузии являются менее заметной характерной чертой стратиграфических разрезов районов с цинково-свинцово-медной минерализацией, хотя они и отмечаются близ Батерста. Вместе с тем медно-цинковые месторождения, локализованные в участках преобладающего развития осадочных пород, такие, как месторождения Бесси в Японии, не обнаруживают заметной связи с субвулканическими интрузиями.

В целом присутствие кислых вулканических и/или осадочных пород является наиболее существенной стратиграфической особенностью цинково-свинцово-медной группы месторождений, тогда как мафические вулканические породы преобладают в регионах медно-цинковых месторождений. На участках многих месторождений последнего типа местами встречаются кислые породы, но трубообразные колонны измененных пород, связанные с такими месторождениями, пересекают прослои кислых пород и затухают среди стратиграфически более глубоких мафических пород. Пласты окисных железных руд чаще встречаются на месторождениях цинково-свинцово-медной группы, но и здесь они присутствуют не повсеместно. Субвулканические интрузии имеются во многих районах, содержащих медно-цинковые месторождения, но они также не являются обязательным элементом стратиграфического разреза.