30.12.2020

Функциональная связь локальной минерализации с региональными метасоматитами как основа прогнозирования оловянного оруденения (на примере южного Сихотэ-Алиня)


Мезозойская складчатая область Сихотэ-Алиня характеризуется широким развитием разнотипного оловянного оруденения, различающегося по условиям образования, масштабам, степени концентрации и промышленной значимости месторождений.

Хорошая изученность территории региона, особенно в районах действующих горнорудных предприятий, практически исключает вероятность открытия новых промышленных месторождений с оптимальным эрозионным срезом. Поэтому, проблема дальнейшего расширения или поддержания сырьевой оловорудной базы может решаться главным образом за счет поисков скрытых месторождений. Конкретно, эта проблема сводится к тому, чтобы выделить среди огромного числа известных и вновь открываемых рудопроявлений олова такие объекты, которые содержат на глубине промышленные оловянные руды. Исходной предпосылкой, определяющей возможность обнаружить на некоторых из них глубоко залегающие оловянные руды, является вертикальная зональность. Главная ее особенность заключается в том, что оловянное оруденение обычно развивается на нижних горизонтах месторождения, сменяясь по восстанию существенно сульфидной минерализацией. Однако эффективное решение данной задачи и может осуществляться только на основе объективных представлений об условиях формирования и закономерностях размещения оловянных месторождений.

Анализ пространственно-временных взаимоотношений оловянного оруденения с более общими эндогенными процессами показывает, что наиболее тесно оно связано с метаморфизмом.

Сихотэ-Алинская складчатая область включает три крупные структурно-фациальные зоны: Главный антиклинорий, Главный синклинорий и Прибрежное антиклинальное поднятие. Роль метаморфизма в рудообразовании удобнее всего рассмотреть на примере Главного синклинория, где этот процесс проявлен широко и, вместе с тем, весьма контрастно. Здесь же сосредоточено большинство рудопроявлений и находятся все месторождения олова. Эта зона сложена преимущественно терригенными толщами верхнего мезозоя, перекрытыми местами верхнемеловыми и палеогеновыми вулканитами, прорванными гранитоидами того же возраста.

По масштабам развития выделяются две основные разновидности метаморфизма: контактовый локальный и так называемый регионально-контактовый. Собственно приконтактовые ореолы метаморфизма тесно сопряжены с мелкими массивами гранитоидов, обнажающимися среди полей сравнительно слабо метаморфизованных пород. Отметим, что самостоятельные (не сопровождаемые гранитами) мелкие интрузивные тела среднего и основного состава, также широко распространенные в синклинории, обычно располагаются среди наименее измененных пород и собственных контактовых ореолов не имеют.

Формирования регионально-контактового метаморфизма на уровне современной поверхности непосредственной связи с отдельными выходами гранитоидов не обнаруживают. Они представлены обширными полями интенсивно и довольно равномерно метаморфизованных пород. Площадь, занимаемая ими, нередко достигает нескольких тысяч квадратных километров, причем, наличие выходов гранитоидов на этих территориях совсем не обязательно.

Гравиметрическими исследованиями на глубине под ними неизменно устанавливается наличие крупных масс разуплотненных пород, которые интерпретируются как невскрытые гранитные плутоны. Правомерность такой интерпретации подтверждается совпадением пиков отрицательных гравиметрических аномалий с выходами гранитов на поверхность. Сближает эти образования с локальными контактовыми ореолами также идентичность изменений пород и одинаковая последовательность зон в «разрезе».

Сводная колонка преобразований терригенных пород в тех и других представлена следующими основными зонами (от периферии к центру и на глубину): преимущественной хлоритизации, иногда с карбонатами и минералами эпидот-цоизитовой группы, гидрослюдизации и серицитизации (в алевролитах) или преобладающей серицитизации (в песчаниках) и биотитизации. Во внутренних частях приконтактовых ореолов выделяется подзона биотит-полевошпатовых роговиков с кордиеритом, что, собственно, и отличает их от биотититов регионального распространения. Характерный визуальный признак интенсивно биотитизированных пород — вишневая окраска различных оттенков.

Изучение химического состава метаморфизованных терригенных пород на примере одного из рудных районов южного Сихотэ-Алиня показало, что обе разновидности метаморфизма являются процессами аллохимическими и обнаруживают одинаковую направленность химических изменений пород (рис. 32). Наиболее характерная особенность метаморфизма заключается в относительной базификации биотитизированных пород и лейкократизации пород гидрослюдисто-серицитовой зоны.

Отмеченные черты сходства позволяют объединить обе разновидности метаморфизма в один более общий тип зонального плутонометаморфизма, тесно связанного с гранитообразованием.

Очаги автохтонного гранитообразования можно рассматривать как области выноса избыточных оснований в растворах, вызывающих базификацию окружающих пород. В нашем случае в условиях меньших глубин источником базифицирующих растворов, возможно, является зона образования гидрослюдисто-серицитовых пород. Следует отметить, что чередование зон относительной меланократизации и лейкократизации пород присуще не только описанному типу метаморфизма, оно отмечается при любых эндогенных процессах, но проявляется с разной контрастностью и масштабностью. Механизм такого ритмического перераспределения химических элементов требует специального рассмотрения.

Из предыдущего изложения можно сделать вывод о том, что зональный плутонометаморфизм в молодых складчатых областях (в пределах южного Сихотэ-Алиня) на всех ступенях сопровождается изменением химического состава пород и поэтому может отождествляться с региональным метасоматизмом. Частным продуктом этого общего процесса миграции вещества и преобразования пород является локальная гидротермальная минерализация, причем наиболее тесно она связана с верхней частью колонны, т. е. с собственно метаморфизмом.

В пределах Главного синклинория расположено несколько крупных плутонометаморфических структур и множество мелких разрозненных выходов гранитоидов с обрамляющими их контактовыми ореолами, разобщенных полями слабо метамор-физованных (пропилитизированных) пород. Все это вместе создаст весьма пеструю мозаичную картину метаморфической зональности, которой строго подчинено размещение оловянной минерализации различных типов.

Потенциальная рудогенерирующая способность метаморфизма определяется перемещением огромных масс рудных элементов и установлена в последние годы многочисленными геохимическими исследованиями метаморфизованных пород. Проведенное автором геохимическое изучение мезозойских терригенных пород в южной части Сихотэ-Алиня еще раз подтвердило это важное положение. Установлено, что метаморфизм уже на низших ступенях сопровождается дифференцированной миграцией рудных элементов. С усилением степени метаморфизма их суммарное содержание в породах также возрастает, достигая двух-трехкратного превышения по сравнению с наименее измененными породами.

Миграция рудных элементов в термоградиентном поле подтверждена нами экспериментально при нагревании больших масс горных пород в их естественном залегании. Причем, установлено, что перемещение влаги и рудных элементов происходит как в период нагревания пород так и при их остывании.

Локальные скопления металлов в виде минеральных рудных тел происходят в тех случаях, когда поток растворов пересекает участки земной коры с резко неравномерной проницаемостью. Для крутопадающих жилообразных тел, которыми обычно представлены оловорудные месторождения региона, такими участками являются тектонически ослабленные зоны, трещины и другие дизъюнктивные нарушения. Под влиянием дренирующего воздействия таких каналов прилегающие к ним блоки более плотных пород оказываются менее метаморфизованными и соответственно недосыщенными рудными элементами по сравнению с породами, находящимися за пределами области влияния каналов, фильтрующих основную массу растворов, проходящих через данный блок земной коры. Возникающий вследствие этого дефицит рудных элементов в окружающих породах компенсируется их накоплением в локальной срединной зоне усиленной фильтрации растворов, сопровождаемой интенсивной гидротермальной переработкой пород.

По характеру связи с метаморфизмом все локальные гидротермальные образования (гидротермалиты) разделяются на две генетические группы. Гидротермалиты первой группы по совокупности признаков выступают как частные проявления прогрессивного этапа метаморфизма, синхронные с ним и обусловленные переходом в локальных участках рассредоточенной (фоновой) фильтрации растворов в струйчатую. В распределении гидротермалитов данной группы отмечаются, по сути дела, те же закономерности, что и в строении обширных полей и ореолов метаморфитов (метасоматитов регионального распространения). Отличие заключается только в более интенсивной и контрастной переработке пород и высокой концентрации металлов, достигающей в отдельных случаях промышленных значений.

В целом совокупность прямых и косвенных признаков синхронности оловоносных гидротермалитов первой группы с прогрессивным этапом плутонометаморфизма сводится к следующему:

1) закономерная приуроченность в региональном плане к периферии полей и ореолов метаморфизованных пород;

2) сопряженность конкретных рудолокализующих структур с околорудными полями слабо измененных пород, «врезанными» во внешнюю кромку метаморфитов;

3) приуроченность месторождений к надапикальным частям крутых локальных выступов биотитизированных пород, представляющих собой резко выраженные неровности верхней границы биотититов регионального распространения;

4) наличие постепенных переходов от подрудных биотититов к вышележащим гидротермалитам, а внешних зон последних — к пропилитовидным изменениям площадного распространения;

5) однотипный характер взаимоотношений минеральных ассоциаций каждой внутренней зоны с внешней во всем разрезе измененных пород, включая биотититы, свидетельствующий о принадлежности всех его членов единой колонке. Гидротермалиты в этой сводной колонке представляют собой промежуточное звено, приуроченное к локальной зоне интенсивной фильтрации растворов;

6) идентичность строения (зональности) локальных рудоносных метасоматитов с региональными полями и ореолами метаморфитов;

7) развитие сколовых трещин, вмещающих жильные рудные тела, только в сравнительно слабо метаморфизованных породах, еще не потерявших жесткости и способности к дизъюнктивным деформациям;

8) «экранирование» распространения на глубину жильных тел и метасоматитов верхней границей интенсивно биотитизированных пород и, как одно из следствий этого, — бескорневое строение рудных тел;

9) тесная функциональная зависимость характера локальной минерализации от степени метаморфизма вмещающих пород, четко проявляющаяся в отдельных рудных телах и месторождениях в целом;

10) обогащение пород в процессе метаморфизма рудными элементами, указывающее на принципиальную возможность их локального накопления при определенных условиях;

11) хорошая сбалансированность содержаний некоторых рудных элементов: малых в слабо метаморфизованных породах околорудного поля и повышенных в срединной локальной зоне (рудных телах и эндогенном ореоле).

Гидротермалиты второй группы являются продуктами более поздней переработки метаморфизованных и магматогенных пород. Они представляют собой локальные проявления регрессивного этапа метаморфизма (монодиафтореза), связанного с ослаблением подтока тепла с глубины. Главная генетическая особенность гидротермалитов данной группы заключается в том, что их формирование происходит при нисходящем движении растворов, обусловленном снижением градиента температур и влажности между внутренними и внешними зонами метаморфизма в его регрессивный этап. Разнонаправленное движение растворов в прогрессивный и регрессивный этапы развития эндогенных процессов обусловлено эффектом термовлагодиффузии, проявленным в геологических масштабах.

Различный генезис гидротермалитов выделенных групп придает им отличительные черты, часть из них имеет непосредственное отношение к вопросам прогнозирования и поисков скрытого оловянного оруденения. К числу последних относятся степень концентрации и масштабы оруденения и в связи с этим промышленная значимость их как оловорудных объектов; характер вертикальной минералогической и температурной зональности; взаимоотношение локальной минерализации с метасоматитами регионального распространения; особенности пространственного размещения месторождений и рудопроявлений различных типов и другие (табл. 9).

Использование указанных генетических особенностей в применении к оловорудным месторождениям позволяет наметить конкретную программу поисковых и ревизионных работ.






Яндекс.Метрика