08.02.2018

Распределение во времени и тектонические зоны медно-цинкового и цинково-свинцово-медного типов


Хатчинсон отмечал, что соотношения между частотой встречаемости колчеданных месторождений и их возрастом крайне неравномерны. Он относил эту неравномерность за счет колебаний в частоте проявления интенсивной орогенической деятельности. Например, отдельные периоды, такие, как позднепротерозойский (от 1500 до 750 млн. лет назад), в глобальном масштабе относительно бедны эпизодами проявления вулканизма и соответственно бедны колчеданными месторождениями. Это объяснение, однако, не подходит, если сравнивать районы с одновозрастными отложениями. Например, архейские вулканические породы Канадского щита сильно обогащены колчеданными месторождениями (83 месторождения с подсчитанными запасами и содержаниями металлов). Все месторождения находятся среди областей развития вулканитов, имеющих возраст от 2655 млн. лет до 2730 млн. лет. Архейские породы примерно такого возраста в блоке Йилгарн в Австралии по своему составу близки образованиям провинции озера Верхнего в Канаде, однако содержат лишь два промышленно важных месторождения. Даже при сопоставлении равновеликих площадей развития вулканических пород мы опять-таки сталкиваемся с подобным несоответствием. Сходным образом крупные области щита в ЮАР и Зимбабве, сложенные супракрустальными слоистыми толщами, местами имеющими более древний возраст (от 3000 млн. лет до 3500 млн. лет), и блок Пилба-ра в Австралии (преобладающий возраст от 300 млн. лет до 3500 млн. лет с отдельными участками возрастом 2700 млн. лет) содержат очень мало колчеданных месторождений, хотя по относительному развитию различных по литологическому составу вулканитов они кажутся, по крайней мере на первый взгляд, аналогичными районам развития колчеданных месторождений на Канадском щите. Бразильский щит фактически также не содержит колчеданных месторождений. Самым любопытным является то, что территории щитов в Австралии, ЮАР, Зимбабве и Бразилии во всех остальных случаях, касающихся их металлогенических спектров, не обнаруживают такой отчетливой разницы с областями Канадского щита. Haпримеp, месторождения золота и железа во всех этих районах представлены, по существу, в равной мере.

Очень слабо поняты тектонические процессы, которые привели к образованию архейских зеленокаменных поясов. Хотя отдельные авторы считали, что в архее имели место связанные с субдукцией сжимающие тектонические подвижки, вероятно сопровождавшиеся вулканизмом, большинство исследователей указывают, что в то время преобладали вертикальные перемещения коры и что большинство зеленокаменных поясов формировались в районах развития более древней сиалической коры. Архейское рифтообразование, сопровождавшееся тектонической и вулканической активностью, определенно устанавливается в Керкленд-Лейке, Онтарио, и в Леоноре в блоке Йилгарн, Австралия; возможно, большинство архейских вулканических поясов формировались в участках растяжения коры, как это полагают Сангстер и другие исследователи. Вопрос о связи тектоники с образованием колчеданных месторождений в архейских породах ждет своего решения в свете развития представлений об истории тектонического развития в архее.

Большинство фанерозойских колчеданоносных вулканических поясов образовались в краевых частях плит. Хотя точный тектонический режим во время их формирования не установлен (например, в регионе Канадских Аппалачей), в пределах многих более детально изученных районов была обнаружена связь различных по составу групп колчеданных месторождений с тектоническими зонами рифтов или островных дуг.

Месторождения, которые, как полагают, образовались в системе рифт — хребет, находятся на Кипре, Ньюфаундленде (например, месторождение Тилт-Ков; Канехира и Бачински), в Калифорнии (Айленд-Маунтин), Орегоне (месторождение Тернер — Олбрайт), Гватемале (месторождение Оксек), Турции (месторождения Куре и Эргани-Маден), на Филиппинах и в Саудовской Аравии. Кроме того, известны два района на современном океаническом дне, где имеются действующие или недавно действовавшие геотермальные зоны, образовавшие или образующие металлоносные рассолы. Если район Красного моря детально изучался более десятилетия, то позднее открытый район Восточно-Тихоокеанского поднятия находится в стадии интенсивного изучения.

Большинство остальных крупных узлов фанерозойских колчеданных месторождений находятся в сохранившихся островодужных разрезах. Последний анализ более тонких аспектов проблемы образования некоторых крупных рудных узлов указывает на невозможность приложения к этим месторождениям простой субдукционной модели.

Район месторождений Куроко является частью Японской островной дуги, и слагающие его породы обычно рассматриваются как толщи, сформировавшиеся при субдукции. Однако палеонтологические данные свидетельствуют о том, что осадконакопление происходило здесь в глубоководном бассейне, ограниченном крупными крутопадающими сбросами. Возможно, здесь существовала субмаринная кальдера, и месторождения формировались в грабене, связанном с кальдерой обрушения, структурно идентичном грабенам, ассоциирующимся с рифтами. Аналогичную модель обновленной кальдеры предлагал Харли для объяснения условий формирования цинково-свинцово-медных месторождений рудного узла Батерст. Он считал, что начальный период минерализации происходил во время длительного периода обрушения кальдеры. Эманационная деятельность достигла своего пика во время последующего подновления кальдеры и была пространственно ограничена вертикальными трещинами, связанными с образованием куполов. По мнению Омото, структуры кальдер обрушения являются доминирующими элементами строения многих колчеданных рудных узлов; присутствие осадочных и эпикластических пород в разрезах лежачего бока многих колчеданных месторождений могло быть обусловлено быстрым опусканием дна кальдеры, сопровождавшимся обрушением в бассейн обломков вулканических пород.

Островодужная позиция многих крупных фанерозойских рудных узлов обосновывалась главным образом литологией пород. Отчетливо зафиксирована Японская островная дуга, однако вполне вероятно, что многие палеозойские колчеданоносные рудные узлы приурочены к вулканическим толщам континентальных окраин, которые могли образоваться при сближении континентальной и океанической плит или при рифтогенезе.

Регион Канадских Аппалачей претерпел сложную историю развития. Здесь преобладают среднеордовикские породы, вмещающие многочисленные колчеданные месторождения; по своему происхождению они рассматриваются как образования островной дуги. Однако Харли показал, что бимодальный состав вулканических пород в Батерсте и высокое отношение K2О/Na2О в кислых вулканических породах являются типичными для континентальной тектонической ассоциации. Данные по изотопам свинца также указывают на то, что источником металлов в Батерсте служили изотопически эволюционировавшие верхнедокембрийские, вероятно гренвиллские, породы, примыкающие и, возможно, подстилающие район Нью-Брансуик. Таким образом, в отличие от ордовикского вулканического района Ньюфаундленда, вмещающего месторождение Баченс, вулканические породы группы Тетагуш в Нью-Брансуике могут иметь энсиалическое или окраинно-континентальное происхождение и могли отложиться на мощной песчанистой осадочной призме, параллельной береговой линии. Вулканические породы района Ньюфаундленда образуют более типичную ассоциацию островной дуги, образовавшуюся энсиматически в результате субдукции.

Гейл и Робертс считали, что складчатый пояс каледонид формировался главным образом как островная дуга и тыловой бассейн, которые в силуре были надвинуты по базальтовому океаническому дну на докембрий-ский кратон, а в последующем были сильно деформированы в серию тектонических покровов. Воке и Гейл установили, что медно-цинковые месторождения базальтового разреза, такие, как Лёккен, Скурувас и Йёрсвик, формировались в островной дуге. Однако, по мнению Гренне и др., месторождения района Лёккен формировались в обстановке океанического дна. Месторождения, расположенные далее к востоку, например Киллинг-даль, залегающие в смешанных осадочных и вулканических толщах, Бокс и Гейл относили к тыловому бассейну дуги. Цинково-свинцово-медные месторождения районов Блейквасли и Муфьелль могли образоваться на континентальной окраине, хотя Бокс и Гейл не были согласны с такой, возможно преждевременной, интерпретацией.

Южноамериканское месторождение Раул находится среди верхнемеловых андезитовых толщ островной дуги. Наоборот, цинково-свинцово-медные месторождения в Байладоресе приурочены к пенсильванским кислым пирокластическим породам, несогласно перекрывающим докембрийскую формацию Сьерра-Невада, вероятно слагающую энсиалический вулканический разрез.

В целом фанерозойские колчеданные месторождения связаны с тектоническими условиями как растяжения, так и сжатия. Однако в районе Батерст и по меньшей мере в части пояса заленых туфов Японии месторождения сформировались в локальных глубоких бассейнах, образовавшихся в условиях растяжения при сбросообразовании, т. е. в более типичном рифтовом режиме. Хотя история тектонических движений, сопровождавших накопление группы Тетагуш, не выяснена, однако и здесь, и в бассейне Хокуроку подобный тип образования бассейнов в условиях растяжения мог иметь место при подновлении кальдеры. Такая несколько необычная обстановка с хорошо развитыми синвулканическими сбросами могла обеспечить соответствующую циркуляцию флюида, а также его фокусировку — необходимые условия для образования колчеданных залежей. Этот тип сбросообразования аналогичен характерному для океанических рифтовых зон, подобных Кипрской. Таким образом, хотя суммарные тектонические условия образования колчеданных месторождений включали как субдукционный режим, так и режим растяжения, локально аналогичные условия могли контролировать аккумуляцию вулканических продуктов (в бассейнах, контролируемых сбросами) и фокусировку металлоносных флюидов с помощью синседиментационных сбросов. Уеда и Нисиваки подчеркивали, что большинство колчеданных месторождений находятся в районах, которые во время осадконакопления испытывали растягивающие напряжения. Такой режим растяжений, связанный то ли с рифтовыми, то ли с субдукционными зонами, может быть существенным моментом при формировании колчеданных залежей.

Согласно классификационным схемам Хатчинсона и Соукинса, существует определенная связь между тектоническими условиями и составом руд. Из вышеприведенного становится очевидным, что составы рудных месторождений, по крайней мере отчасти, связаны с составом вмещающих (особенно в лежачем боку) пород, а устойчивый тезис о том, что медно-цинковые месторождения находятся в областях мафических вулканитов, в то время как цинково-свинцово-медные месторождения — в областях преобладания кислых вулканитов и осадочных пород, можно отстаивать и в настоящее время. Таким образом, в дополнение к тому, что тектонический режим определяет относительные количества кислых и основных вулканических продуктов и формирует структурные элементы, благоприятные для накопления этих вулканитов и/или осадочных пород, он в какой-то степени влияет и на состав колчеданных месторождений. Однако, вероятно, нет оснований допускать, что влияние тектонической обстановки на состав колчеданных месторождений было значительным. По-видимому, более непосредственно на состав месторождений влияет литологический состав подстилающих (на глубину нескольких километров) пород.





Яндекс.Метрика