05.04.2021

Определения понятия "Рудная формация"


Основным понятием, широко используемым при прогнозно-металлогенических исследованиях, является рудная формация. В отличие от геологической формации, определяемой только по структурно-вещественным признакам, рудная формация понятие не только геологическое, но и экономическое. Из определения руды как минерального агрегата, «из которого технологически возможно и экономически целесообразно извлекать металлы, соединения металлов или минералы, являющиеся объектами использования в народном хозяйстве», вытекают и определенные геолого-экономические требования к объему и содержанию понятия рудная формация. В соответствии с этим в названии рудных формаций обычно всеми исследователями особо подчеркивается практически ценная минерализация, например, медно-никелевая сульфидная, молибденово-медная порфировая, слюдоносных пегматитов, алмазоносных кимберлитов и т. д.

Таким образом, по смыслу термина рудная формация представляет собой особую категорию геологических образований, выделяемых с учетом возможности рентабельного извлечения практически ценной породы, минерала, рудного элемента. Число рудных формаций в этой связи по мере вовлечения в сферу практического использования новых видов минерального сырья закономерно возрастает. Так, например, освоенное в последнее десятилетие производство глинозема из нефелина, разработанные схемы получения силумина из дистен-силлиманитовых сланцев определили необходимость выделения новых рудных формаций нефелинсодержащих щелочных пород, высокоглиноземистых дистен-силлиманитовых сланцев и др. Если в понимании рудных формаций как естественных природных образований, выделяемых с учетом практически ценной минерализации, все исследователи единодушны, то в понимании объема рудной формации, степени ее сложности, соотношений с геологическими формациями мнения резко расходятся.

Термин «рудная формация» используется в трех различных смыслах:

1) рудные формации как характерные типы рудных месторождений, выделяемые по минеральному составу (ведущему парагенезису минералов рудных тел), в ряде случаев с учетом морфологии (жильные, трубообразные и т. д.);

2) рудные формации как однотипные по минеральному составу и геологическим условиям образования месторождения;

3) рудные формации как группы различных но составу и условиям образования месторождений, связанных с одной геологической формацией.

Первое представление о рудных формациях (минеральных формациях, жильных формациях) было изложено в работах А.Г. Вернера, А. Брейтгаупта, Ф. Шарпантье, В. Котта и других еще в XIX в. В последующем Г. Шнейдерхен предложил классификацию рудных формаций гидротермальных месторождений. В работах представителей этого научного направления за основу систематизации данных по месторождениям фактически взяты типы руд — минеральные парагенезисы в широком смысле слова. Соответственно, например, в пределах классического Фрейбергского полиметаллического месторождения Г. Шнейдерхеном и Л. Бауманном выделяются «благородная кварцевая формация», «колчеданная свинцовая формация», «благородная анкеритовая формация» и т. д.

В работах многих отечественных ученых, начиная с С.С. Смирнова, в качестве формации по существу взяты типы месторождений. Так, еще в довоенные годы на примере оловорудных месторождений С.С. Смирнов, О.Д. Левицкий, а в последующем Е.А. Радкевич, М.И. Ициксон, В.Т. Матвеенко разработали классификацию рудных формаций и выделили: 1) касситерит-пегматитовую; 2) касситерит-кварцевую (или касситерит-грейзено-кварцевую); 3) касситерит-скарновую (или касситерит-борато-скарновую); 4) касситерит-кварцевую, богатую железистыми силикатами или сульфидами (или теми и другими); 5) касситерит-сульфидную (в основном касситерит-галенит-сфалеритовую); 6) касситерит-риолитовую.

Аналогичные классификации — с выделением рудных формаций по сходному минеральному составу и близким геологическим условиям залегания — разработаны для месторождений молибдена, вольфрама, ртути, сурьмы и других металлов. Близкое содержание вкладывается в термин «рудная формация» в работах И.Г. Магакьяна, Р.М. Константинова, Д.С. Горжевского и других. Важно подчеркнуть, что С.С. Смирнов неоднократно указывал на необходимость включения в одну рудную формацию всей закономерной гаммы минеральных парагенезисов данного месторождения. В работах последующих лет Р.М. Константинова, Э.Н. Томсона, В.К. Денисенко, О.П. Иванова и других выяснено, что «временная пауза» между периодами формирования отдельных минеральных парагенезисов может достигать десятков миллионов лет. Несмотря на это, отдельные минеральные парагенезисы закономерно располагаются в пределах месторождений, развиваются в определенной последовательности, подчеркивая естественную целостность месторождения как природного геологического образования.

Наконец, третий возможный вариант — объединение в одну рудную формацию различных по составу месторождений, рудопроявлений одного рудного поля, обнаруживающих преемственность в составе, связь с одной или группой родственных геологических формаций.

Близкое по объему содержание вкладывается в рудную формацию в работах В.С. Кормилицына и П.А. Стропы. Основываясь на трудах Ю.А. Билибина, Г.С. Лабазипа, А.И. Семенова, выделивших в качестве основной рудной единицы при региональном металлогеническом анализе рудные комплексы. В.С. Кормилицын и П.Л. Стропа предлагают выделять рудные формации по принципу соответствия с геологической формацией. В этом случае рудная формация представляет собой «естественное сообщество месторождений полезных ископаемых, образовавшихся на определенной стадии развития подвижных поясов и платформ в генетической или пара-генетической связи с определенной магматической, осадочной или метаморфической формацией (соответственно для магматогенных, экзогенпых и метаморфогенных месторождений)».

В работах В.С. Кормилицына, П.А. Строны выделяются при этом такие рудные формации, как «вольфрам-молибден-золото-полиметаллическая», связанная с андезит-габбро-диорит-гранодиоритовой формацией, «хромит-титан-медно-никелевая в расслоенных интрузиях» с последовательной во времени сменой оруденения при преемственности в составе, «негматитово-грейзеновая олово-молибден-вольфрамовая», «ультраметаморфических слюдоносных и редкоземельных пегматитов» и др. В итоге в одну рудную формацию эти авторы объединяют резко различные по составу, строению, условиям образования и закономерностям размещения месторождения. Например, к одной рудной формации, вольфрам-молибден-золото-полиметаллической относятся такие месторождения, как вольфрамовые и вольфрам-молибденовые скарновые (Тырныауз, Ингичке), золото-кварц-турмалиновые (Дарасун), молибден-полиметаллические (Шахтама), золото-кварцевые малосульфидные (Березовское) и др.

На рис. 3 предпринята попытка сопоставить различные принципы выделения рудных формаций и показать их взаимосвязь. В качестве основы сопоставления принято графическое изображение геогенетического закона, в соответствии с которым онтогенетическое развитие месторождений, включающее в себя последовательность формирования минеральных парагенезисов а. 6, с. d, е, в общем виде соответствует и отражает их филогенетическое развитие, т. е. в данном случае последовательность формирования в истории геологического развития месторождений различных типов А, В, С, D, Е. При этом, как видно из графика, месторождения все более поздние по времени образования С, D, E последовательно обогащаются все более поздними минеральными парагенезисами с, d, е (рис. 3, I). Вертикальный масштаб отражает при этом относительную степень распространенности отдельных парагенезисов в различных месторождениях. Три рассмотренных варианта выделения рудной формации показаны на рис. 3, II—IV штриховкой. В первом случае (рис. 3, II) формация — это один парагенезис (а, b, с, d), который проявляется, однако, в разных месторождениях, во втором (рис. 3, III) формация — это тип месторождения с учетом всех его характерных нарагенезисов и их последовательности развития (а + b + с + d), в третьем (рис. 3, IV) формация объединяет всю группу родственных месторождений A, В, С, D.

Резко разные подходы к выделению рудных формаций еще более осложняются употреблением в различном смысловом значении таких понятий, как «абстрактная» и «конкретная» рудные формации, «минеральные типы», «рудные серии» С.С. Смирнова, «генетические ряды» X.М. Абдуллаева, «комплексы» И.Г. Магакьяна, «группы» формаций Р.М. Константинова и др. He углубляясь в дискуссию, ниже попытаемся сопоставить то позитивное содержание, которое вкладывается различными исследователями в рассматриваемые понятия.

В схеме на рис. 4 в качестве основной единицы принята рудная формация в наиболее широко употребляемом в России смысле, понимаемая как однотипные по минеральному составу месторождения, залегающие в близких геологических условиях. С позиций структурно вещественного подхода содержание термина «рудная формация» практически сохраняется в том же объеме, однако уточняется, поскольку наряду с составом существенное значение придается структуре — зональности. Действительно, определяя формацию по Н.С. Шатскому и другим как «парагенезис минеральных парагенезисов», мы фактически включаем наряду с главными рудными парагенезисами минералы вмещающих пород, определяющие геологическую обстановку. В связи с этим рудная формация может быть определена как такое закономерное сообщество минеральных парагенезисов, связанных общей структурой (т. е. зональностью, ритмичностью), в составе которых существенную роль играют промышленно цепные минералы или породы.

В принимаемом варианте рудная формация — это, по существу, характерный тип месторождений полезных ископаемых, однако не генетический — инфильтрационный, ликвационный, пневматолитовый, высокотемпературный, гидротермальный и т. д., а структурно-вещественный «парагенетический», определяемый по парагенезису пород и руд различных зон месторождения, находящихся в определенных пространственно-временных соотношениях, Рудную формацию определяют:

а) «набор» — закономерный парагенезис пород и руд; в связи с невозможностью учесть при выделении рудной формации все слагающие формацию минеральные парагенезисы предложено руководствоваться наиболее «устойчивыми» из них (по Н.В. Петровской), «ведущими» (по Р.М. Константинову), определяющими подобно типоморфным минералам пород «лицо» данной формации, ее характерную рудную минерализацию;

б) количественные соотношения различных минеральных парагенезисов — руд, рудоносных пород, жил, прожилков;

в) закономерное расположение минеральных парагенезисов в пространстве, по отношению друг к другу, элементам залегания окружающих пород, их контактам, по отношению к вектору гравитации;

г) последовательность развития во времени минеральных парагенезисов, проявляющаяся в характере границ между пластами, жилами, прожилками. — напластования, пересечения, замещения.

При этом первые два пункта определяют состав, а последние два — структуру формации.

По типу структур наиболее четко выделяются месторождения трех групп рудных формаций — согласные (пластовые, стратиформные), несогласные («секущие», жильные, трубообразные и т. д.) и контактовые. Эти три группы, намеченные по особенностям взаимосвязи с вмещающими породами, морфологии и строению месторождений еще А.В. Королевым и П.А. Шехтманом, существенно отличаются и по зональности — закономерному расположению в пространстве слагающих месторождения пород и руд, симметрии, ориентировке векторов максимальной изменчивости минерализации, т. е. по «структуре» формаций.

В согласных месторождениях главный вектор изменчивости минерализации. как известно, ориентирован вертикально вкрест первичного напластования пород, в секущих месторождениях — обычно симметрично в горизонтальном и однонаправленно в вертикальном направлении, в контактовых — по нормали к поверхности контакта. В перечисленных структурных и вещественных характеристиках запечатлены главнейшие особенности геологических условий образования месторождений различных рудных формаций, их генезиса.

По отношению к рудной формации, определенной в таком объеме, в схеме на рис. 4 намечено расположение других, выделяемых при металлогенических исследованиях единиц. При этом по горизонтальной оси принята общая систематика минеральных образований (индивид — разновидность — вид — род — класс), а но вертикали возрастание степени сложности минеральных образований (минеральный парагенезис — формация — группы, ряды рудных формаций — комплекс).

Из рассмотрения рис. 4 вытекает важный вывод о том. что каждое из выделенных образований, принимаемых представителями различных научных направлений в качестве рудной формации, имеет свое самостоятельное и важное для металлогенического анализа содержание. Многообразие структурно-вещественных типов месторождений, их связей друг с другом, с геологическими формациями требует при детальных исследованиях сравнительного изучения минеральных нарагенезисов (рудных формаций в первом смысле). При крупно-, средне- и мелкомасштабных исследованиях основной единицей анализа становится тип месторождения, выделяемый с учетом состава и структуры, т. е. рудная формация в наиболее широко употребляемом смысле. При мелкомасштабных и обзорных исследованиях представляется возможным анализировать размещение родственных групп месторождений различных типов — рядов рудных формаций (выделяемых B.С. Кормилицыным и другими в качестве рудной формации).

Вследствие изложенного можно заключить, что дискуссия о рудных формациях в значительной мере терминологическая и, по существу, она сводится к тому, какого ранга геологическое образование следует считать за главную классификационную единицу — рудную формацию? Правда, некоторые исследователи дополняют эту дискуссию спором о том, кто правильно, а кто неправильно трактует наследие основоположников металлогенического анализа Ю.А. Билибина и С.С. Смирнова, аргументируя эти сомнительной ценности утверждения тем, «что, по существу. Ю.А. Билибин не видел различий между рудной формацией и рудным комплексом» и что C.С. Смирнов понимал в 1946 г. рудные формации уже в объеме «типовой редкометальной рудной серии», а не так. как он сам же предлагал их выделять в 1937 г. He считая плодотворной дискуссию такого рода, подменяющую анализ понятий сопоставлением субъективных мнений, обратимся к рассмотрению более крупных, чем рудная формация, образований.

При принятом объеме рудной формации в качестве более крупных единиц при металлогеническом анализе могут использоваться ассоциации или серии рудных формаций, комплексы рудных формаций и ряды рудных формаций.

Ассоциация рудных формаций объединяет родственную группу рудных формаций, связанных с одной геологической формацией (рудная серия, по С.С. Смирнову; комплекс, по Д.И. Горжевскому; рудная формация, по В.С. Кормилицыну и П.А. Строне).

Комплекс рудных формаций объединяет родственную группу рудных формаций, связанных с близкими по составу геологическими формациями, например с формациями основных пород, гранитоидов, молассовой, флишевой и т. д. Указанное содержание ближе всего по смыслу термину «комплекс», использовавшемуся ТО. А. Билибиным. Напомним, что Ю.А. Билибин выделял «комплекс «основных интрузий» и связанное с ним оруденение: магнетитовое, титаномагнетитовое, апатит-магнетитовое; «комплекс умеренно кислых гранитов» со «скарновыми и жильными месторождениями», представленными в основном золотом, молибденом, вольфрамом (шеелитом), иногда также мышьяком, медью, цинком, свинцом и др.».

Латеральный ряд рудных формаций объединяет единовременные формации, закономерно сменяющие друг друга в пространстве. Возрастной ряд объединяет формации, последовательно развивающиеся в пределах рудного поля или металлогенической зоны. Генетический ряд объединяют разновозрастные формации, или комплексы, в том числе проявляющиеся и в различных структурах, обнаруживающие взаимные переходы и связанные общностью происхождения.

При анализе рудных тел, выделении характерных для них рядов минеральных парагенезисов возрастной ряд обычно совпадает с генетическим. Однако при изучении рядов формаций и комплексов, возникающих в ходе тектоно-магматического цикла, его этапов и стадий, возрастной и генетический ряды могут быть различными. Образования одного генетического ряда, например пегматиты — редкометальные оловоносные грейзены — турмалин-хлоритовые метасоматиты и т. д., проявляются в пределах различных геологических структур с закономерным перемещением во времени из зон краевых частей срединных массивов, геоантиклинальных поднятий в зоны миo-и эвгеосинклинального развития. Таким образом, генетический ряд в данном случае одновременно и пространственный и временной (рис. 5).
Определения понятия "Рудная формация"

Эволюционный ряд рудных формаций объединяет однотипные (гомологичные) формации различных металлогенических эпох. Важное значение установления эволюционных рядов геологических формаций, возможность выявления архейских, протерозойских, палеозойских, мезозойских и кайнозойских гомологов формаций, стало очевидным лишь в последние годы. Так, в работах М. М. Василевского рассмотрен эволюционный ряд преобразования золото-серебряных формаций от раннего палеозоя (Центральный Казахстан) до миоцепа (Карпаты); в работах автора обсуждались вопросы эволюции грейзеновой формации, в работах В.А. Рудника — гранитоидных формаций и т. д.

Таким образом, приняв за основную единицу минерагенического анализа рудную формацию в «ранге» определенного структурно-вещественного типа месторождения, определяется содержание и более крупных единиц — ассоциаций, комплексов, рядов формаций, имеющих самостоятельное важное значение при региональном металлогеническом анализе.





Яндекс.Метрика