28.12.2020

Гидротермально-метасоматические образования этапа тектоно-магматической активизации


Процессы раннепалеозойской тектоно-магматической (флюндитной) активизации проявлены преимущественно в зоне Центрального разлома на всем его протяжении. Они выразились внедрением жильных тел магматических пород сиенит-щелочно-сиенитовой формации и напряженной гидротермально-метасоматической деятельностью, продуктами которой являются фениты, натровые гумбеиты и гидрослюдисто-карбонатные метасоматиты одноименных формаций. Эти метасоматические образования в указанной последовательности располагаются грубоконцентрически вокруг эпицентров тектоно-флюидитной деятельности, а также полосами вдоль радиальных разломов диаклазового типа. Площади развития пород возрастают в последовательности (на примере Верхне-Вороговской площади): фениты — 8 км2, гумбеиты — 156 км2, гидрослюдисто-карбонатные метасоматиты— 430 км2. По радиальным разломам метасоматиты распространяются на расстояние до 15 км от эпицентра при ширине зоны вуалевого распространения до 3 км. Вдоль разрывных структур, ограничивающих позднепротерозойские грабен-синклинали, наиболее полно проявленные метасоматиты формации гумбеитов прослеживаются до 60 км.

Метасоматиты разных формаций большей частью пространственно разобщены. Однако в их распределении проявляется единая региональная температурная зональность. Когда же они совмещены в одном геологическом объеме, устанавливается стадийность метасоматического породообразования. Границами отдельных формаций являются (в порядке частоты встречаемости): I) зоны разрывных нарушений сколового типа, оказывающие экранирующее действие на движение метасоматизирующих растворов; 2) поверхности контакта геологических образований с различными физико-механическими или минералого-химическими свойствами, обусловливающими избирательное воздействие растворов на породы субстрата; 3) фронтальные поверхности естественного затухания процессов метасоматического породообразования.

Плотность заполнения геологического пространства метасоматическими новообразованиями понижается от начальных (высокотемпературные) к конечным (низкотемпературные) членам формационно-генетического ряда: фениты 40—80 об. %, гумбеиты 15—30 об. %, гидрослюдисто-карбонатные метасоматиты 5—20 об. %. В этой же последовательности понижается контрастность проявления метасоматитов.

Формация фенитов. Под фенитами обычно понимаются щелочные метасоматиты, сформировавшиеся в экзоконтакте массивов щелочных или щелочно-ультраосновных пород с алюмосиликатными породами различного типа (гранатами, гнейсами, аркозовыми песчаниками и пр). Типоморфным для фенитов считается парагенезис альбит + эгирин±нефелин.

В рассматриваемом районе щелочные метасоматиты, генетически связанные с раннепалеозойской сиенит-щелочно-сиенитовой формацией, образуются нередко в отрыве от материнских пород и являются продуктами существенно калиевого метасоматизма с типоморфным парагенезисом ортоклаз+ эгирин. По всем остальным параметрам (условиям образования, металлогенической специализации, геохимическим особенностям) изученные эгирин-ортоклазовые щелочные метасоматиты идентичны типичным фенитам. Ранее было предложено выделить в составе формации фенитов две субформации: 1) натровых фенитов и 2) калиевых фенитов. К последней субформации и относятся фениты Енисейского кряжа.

Фениты пространственно тяготеют к северо-восточному борту Уволжского грабена, претерпевшему тектоническую перестройку в раннепалеозойское время. Их сложноветвистые жилки, прожилки мощностью до 10 см, реже дайкообразные тела мощностью в несколько метров установлены среди отложений чингасанской серии на отрезке северо-восточного ограничения грабена от р. Тея на юго-востоке до р. Чапа на северо-западе. Как правило, жильные тела метасоматнтов структурно приурочены непосредственно к зоне разлома, ограничивающей отложения грабена от метаморфических образований кристаллического фундамента, В верховьях Левой Уволги метасоматиты приурочены также к зоне внутриграбенового разлома северо-западного направления и оперяющим его разрывным структурам более высокого порядка.

Контакты тел неровные резкие или расплывчатые, сцепление с вмещающими породами очень сильное. Макроскопические фениты представляют собой красновато-бурые или кирпично-красные массивные неравномернозернистые породы.

Под микроскопом устанавливается типично метасоматическая структура. В красноцветных песчаниках лопатинской свиты фенитизация проявляется в развитии лапчатых зерен замутненного ортоклаза по цементу пород, а также в коррозии обломочных зерен кварца и плагиоклаза. Мелкие (<0,1 мм в длину) игольчатые кристаллы сильно опацитизированного эгирина тяготеют к наиболее крупным скоплениям зерен ортоклаза. В фенитах по катаклазированным или брекчированным метаморфическим породам, гранитам или пегматитам наряду с ортоклазом нередко присутствует шахматный альбит. В фенитизированных породах сиенит-щелочно-сиенитовой формации среди метасоматических новообразований альбит нередко преобладает над ортоклазом, вместо которого появляется зеленый биотит.

Количественно-минеральный состав фенитов крайне неустойчив. Общее количество метасоматических новообразований по породам субстрата различного состава не превышает 80 % объема. Особенной устойчивостью к замещению характеризуется кварц, в связи с чем фениты по песчаникам выглядят под микроскопом нередко как типичные кварц-полевошпатовые метасоматнты.

Акцессорные минералы фенитов представлены оранжитом, ксенотимом, рабдофанитом, рутилом, гематитом, апатитом.

Химический состав фенитов непостоянен, так как наряду с новообразованными в заметных количествах присутствуют минералы субстрата. Определенное влияние оказывают в этом отношении и наложенные минералы более поздней гумбентовой стадии — альбит и карбонат. Тем не менее характернейшей чертой химического состава фенитов является их высокая щелочность при резком преобладании калия над натрием.

Формация гумбеитов. Гумбеиты проявлены преимущественно в сетчато-прожилковой форме. Различаются две группы метасоматических пород этой формации: существенно кремнещелочного и существенно магнезиально-железо-кальциевого петрохимических профилей,

Группа кремне-щелочных пород представлена натровыми гумбеитами, слагающими центральную зону внутриформационной метасоматической колонки. В их составе главную роль играют кварц и альбит при подчиненной роли хлорита типа рипидолита и карбоната (сидероплезита, анкерита). В акцессорных количествах присутствуют пирит и галенит. Спектр породообразующих минералов гумбеитов практически не зависит от состава субстрата, изменяются лишь количественные соотношения минералов, Промежуточная слабо проявленная (иногда полностью редуцированная) зона сложена кварц-фенгит-карбонатными или фенгит-гематитовыми породами. Внешнюю наиболее мощную зону составляют метасоматическне образования кварц-карбонатного или хлорит-карбонатного состава с сульфидной минерализацией. Хлорит относится к группе прохлорита или рипидолита; карбонаты представлены кальцитом, доломитом, анкеритом. Альбит в единичных зернах присутствует лишь в зальбандах наиболее крупных прожилков.

Формы проявления и вещественный состав метасоматитов магнезиально-железо-кальциевого петрохимического профиля формации гумбеитов изменяются в зависимости от типа субстрата. В метаморфических толщах преобладают сетчато-прожилковые метасоматическне образования с большой долей хлорита и (или) фенгита. В слабо метаморфизованных терригенных толщах наряду с сетчато-прожилковыми широко распространены интерстициально-объемные формы локализации метасоматических образований кварц-карбонатного состава. В хемогенных известковых отложениях обычны шлировые и пятнисто-прожилковые метасоматическне образования карбонатного состава.

Формация гидрослюдисто-карбонатных метасоматитов проявлена неконтрастно и является типичным представителем метасоматитов так называемого вуалевого типа с высокой дискретностью распределения в пространстве и малым общим объемом по отношению к субстрату минеральных новообразований. Ареалы и ореолы гидрослюдисто-карбонатных метасоматитов в сетчато-прожилковой и интерстициально-объемной формах занимают площади в десятки квадратных километров (см. рис. 7, 8). Количество метасоматических новообразований в пределах таких ареалов и ореолов не превышает 20%. Полно проявленные метасоматиты данной формации встречаются редко и имеют очень небольшие размеры.

Метасоматическая зональность проявлена нечетко. В общем случае широкая (сотни метров) внутренняя зона с преобладанием среди метасоматических новообразований кварца (халцедона) и слюдистых минералов (донбассит, серицит) сменяется более узкой (десятки — реже первые сотни метров) зоной карбонатногидрослюдистых метасоматических образований, в составе которых главную роль играют иллит, кальцит, доломит, пирит. В околотрещинных метасоматитах нередко наблюдается обратная зональность.

В целом гидротермально-метасоматические образования раннепалеозойской эпохи тектоно-магматической активизации составляют некомплементарный формационно-генетический ряд компенсированного типа. Комплементарность — чередование во времени и пространстве метасоматических образований магнезиально-железо-кальциевого и кремне-щелочного петрохимических профилей — проявлена только на уровне субформаций (например, субформации гумбеитов и кварц-карбонатных метасоматитов) и на уровне пород (например, чередование существенно кварцевых (с серицитом или фенгитом) и существенно карбонатных (с хлоритом) метасоматитов.

Становление формационно-генетического ряда произошло под влиянием градиента температур, существовавшего в эпицентрах тектоно-флюндитной деятельности. Кислотно-щелочная эволюция постмагматических растворов выражалась в смене ранней высоко-среднетемпературной щелочной стадии слабощелочной и затем низкотемпературной стадией кислотного выщелачивания. По мере падения температуры от стадии к стадии изменялась роль (активность) щелочей в последовательности К—Na—К.

Внутриформационная метасоматическая зональность обусловлена дифференциальной подвижностью компонентов в колонне фильтрующих растворов, в соответствии с теоретическими разработками Д.С. Коржинского. Наблюдается пространственная дифференциация петрогенных компонентов по степени их основности. Внешняя зона внутриформационной метасоматической колонки обычно образована компонентами пониженной основности, в частности MgO и FeO, что согласуется с концепцией об опережающей волне кислотных компонентов в колонне фильтрующихся растворов. Аналогичное явление свойственно метасоматическим формациям и более древних эпох развития региона (см. табл. 4).

В настоящее время на Енисейском кряже известны лишь небольшие по размерам месторождения редких металлов. Однако потенциальную продуктивность эпохи можно оценить по аналогии с другими регионами Восточной Сибири как достаточно высокую.

На примере Енисейской геосинклинально-складчатой области устанавливается, что каждому этапу геологического развития этого региона — инверсионному, орогенному и активизационному — отвечает определенный спектр гидротермально-метасоматических образований, имеющих региональное развитие и закономерно сменяющихся во времени и в пространстве. Геологическое картирование этих образований и последующий комплексный анализ метасоматических, геолого-формационных, металлогенических и других карт позволяют решить широкий круг задач, включающий: 1) закономерности размещения разнотипных метасоматических формаций; 2) характер их связи с другими, в первую очередь магматическими и рудными формациями; 3) перспективы рудоносности локальных и региональных структур; 4) продуктивность конкретных геологических эпох на оруденение промышленного типа. При оценке перспективности отдельных структур определяющее значение имеет отражаемая на картах интенсивность проявления потенциально рудных гидротермально-метасоматических образований. Продуктивность геологических эпох (тектоно-магматических этапов) оценивается с помощью анализа структуры формационно-генетических рядов метасоматических пород (компенсированный или некомпенсированный ряд).

Практическая важность решения двух последних задач диктует необходимость более широкого использования метода геологического картирования гидротермально-метасоматических образований при проведении прогнозно-металлогенических исследований.





Яндекс.Метрика