07.04.2021

Критерии, основные принципы и методы прогнозирования хрусталеносной минерализации


Цель собственно прогноза применительно к проблеме поисков полезных ископаемых — выявление на исследуемой территории областей (районов и т. д.), благоприятных или неблагоприятных для проявления минерализации промышленных формационных типов. Количественную оценку вероятных масштабов (интенсивности) минерализации в пределах выделенных в процессе прогноза благоприятных площадей можно рассматривать как их перспективную оценку.

В настоящей работе основное внимание уделено рассмотрению качественного аспекта проблемы прогноза главных хрусталеносных формаций: хрусталеносных кварцевых жил и хрусталеносных пегматитов.

Формация хрусталеносных кварцевых жил. Анализ основных закономерностей проявления и размещения объектов этой формации показывает, что для нее устанавливается постоянная и устойчивая связь с позитивными антиклинорными структурами. В пределах геосинклинально-складчатых областей такими структурами являются: а) сводово-купольные поднятия в архей-протерозойских складчатых областях; б) структуры типа геоанти-клинальных поднятий в фанерозойских складчатых областях.

Эта связь может быть охарактеризована следующими пространственно-временными параметрами: а) ареалы развития минерализации включены (вписываются) в границы сводово-купольных и геоантиклинальных поднятий и практически никогда их не секут; б) время формирования минерализации (всех этапов, а не только хрусталеобразующего) в целом синхронно времени формирования структур сводово-купольных и геоантиклинальных поднятий.

Подобный характер пространственно-временных взаимоотношений хрусталеносной минерализации с позитивными антиклинорными структурами прослеживается и на более высоких структурных уровнях. Так, в пределах указанных поднятий он отчетливо устанавливается вплоть до антиклинорных структур второго порядка, т. е. можно наметить следующий ряд структур, для которых устанавливается тождественный характер пространственно-временных взаимоотношений с хрусталеносной минерализацией формации хрусталеносных кварцевых жил: сводово-купольные (геоантиклинальные) поднятия —> антиклинорные структуры первого порядка (мегаантиклинории) —> антиклинорные структуры второго порядка (антиклинории). На более высоких уровнях эта связь становится менее отчетливой, хотя в целом эта тенденция сохраняется.

Подобный согласно-синхронный характер пространственно-временных взаимоотношений хрусталеносной кварцевожильной минерализации с указанными тектоническими структурами интерпретируется как свидетельство их тесной парагенетической связи. Эта особенность проявления хрусталеносной минерализации формации хрусталеносных кварцевых жил еще раз подтверждает справедливость выводов Ю.А. Билибина о том, что в пределах геосинклинально-складчатых сооружений «формирование структуры как таковой, внедрение интрузивных пород и образование рудных месторождений представляют собой лишь различные стороны единого процесса геологического развития структурной зоны».

Таким образом, эта закономерность, выражающая парагенетическое единство тектонической структуры и заключенной в ней минерализации, рассматривается как фундаментальная и является основополагающей при разработке основных принципов прогноза хрусталеносной минерализации формации хрусталеносных кварцевых жил. Принцип парагенетического единства предполагает существование взаимооднозначного соответствия между типом тектонической структуры и вероятностью проявления в ее пределах хрусталеносной кварцевожильной минерализации. Иначе говоря, тип тектонической структуры рассматривается как главный критерий прогноза областей, благоприятных для проявления хрусталеносной кварцевожильной минерализации.

Учитывая специфику рассматриваемого тина минерализации, целесообразно в подобных вышеразобранному случаях именовать такой обобщенный критерий как объект прогноза. В рассматриваемом случае ими являются в зависимости от масштаба прогноза тектонические структуры ряда сводово-купольные (геоантиклинальные) поднятия —> антиклинорные структуры первого порядка —> антиклинорные структуры второго порядка. Прогнозируемая хрусталеносная кварцевожильная минерализация соответственно определяется как предмет прогноза. Эти два понятия, таким образом, соотносятся между собой как «дано» и «требуется определить» в традиционной формулировке задач подобного рода.

В табл. 57 приведено соотношение формационных, тектонических, минерагенических и прогнозных категорий, которыми мы оперируем в процессе прогнозных построений различного масштаба.

Таким образом, в основе прогноза хрусталеносной кварцевожильной минерализации лежит принцип сравнительного анализа тектонических структур. Логической основой этого метода является традиционный метод геологопрогнозных построений — метод аналогий. В соответствии с основными принципами этого метода главным инструментом прогнозных построений являются модели объектов прогноза, создаваемые для каждого уровня (масштаба) прогнозных построений.

Эти модели отражают самые общие и наиболее существенные особенности тектонических структур, позволяющие уверенно идентифицировать объекты различного ранга и степени значимости. С целью оптимизации условий отбора, иерархизации и систематизации свойств и признаков, используемых при создании таких моделей, оказалось целесообразным применить принципы системного подхода. В соответствии с ними объект прогноза рассматривается нами как целостная система, состоящая из ряда элементов. В их число входит предмет прогноза (в рассматриваемом случае хрусталеносная кварцевожильная минерализация формации хрусталеносных кварцевых жил), а также метаморфическая, магматическая, осадочно-вулканогенная и другие формации, имеющие, как и предмет прогноза, согласносинхронный характер пространственно-временных отношений с объектом прогноза. Эта фундаментальная пространственно-временная особенность проявления хрусталеносной кварцевожильной минерализации при создании модели объекта и придания ей системного вида, таким образом, используется как основное системообразующее свойство, т. е. любая характеристика, вводимая в объект прогноза в качестве его элемента, должна безусловно удовлетворять требованию указанной пространственно-временной закономерности.

В соответствии с таким подходом, объект прогноза описывается двумя группами характеристик. К первой относятся собственные свойства системы (объекта прогноза). В рассматриваемом случае — это свойства и признаки собственно тектонической структуры. Ко второй — свойства и признаки, характеризующие основные элементы системы — метаморфической, магматической, осадочно-вулканогенной и др. формаций. В настоящей работе приведены в качестве примера только эталонные модели объектов прогноза провинциального уровня прогнозирования (табл. 58).

В этой таблице приведены эталонные модели объектов прогноза, отвечающие максимально и умеренно благоприятным условиям проявления хрусталеносной кварцевожильной минерализации. Модель объекта прогноза, отвечающего неблагоприятным условиям, естественно, не приводится, так как совершенно очевидно, что она по всем основным параметрам отличается от двух первых. Принцип подразделения объектов прогноза на максимально и умеренно благоприятные изложен в статье одного из авторов и здесь не приводится.

Процесс собственно прогнозных построений заключается в сравнении эталонных моделей объектов прогноза (см. табл. 58) и анализируемых прототипов. В соответствии с принципом системного подхода отнесение анализируемого прототипа к тому пли иному типу эталонных моделей объектов прогноза возможно только при их полном совпадении.

Опыт подобных работ показал, что на провинциальном уровне прогнозирования оказывается возможным ограничиться созданием только двух эталонных моделей объектов прогноза, достаточных для прогнозного анализа геосинклинально-складчатых систем любого типа и возраста.


Нa региональном, а тем более районном уровне прогнозирования в силу значительной индивидуализации форм проявления хрусталеносной кварцевожильной минерализации такое ограничение количества моделей практически недостижимо. Поэтому для региональных и районных прогнозных построений необходимо создание идентичных нар эталонных моделей объекта прогноза для каждого анализируемого сводово-купольного и геоантиклинального поднятия. Ниже приводится только общая характеристика тех свойств и признаков (как самого объекта прогноза, так и входящих в его состав элементов), которые используются при создании эталонных моделей регионального уровня прогнозирования применительно к сводово-купольным и гео-антиклинальным поднятиям, отвечающих максимально и умеренно благоприятным условиям для проявления кварц-хрусталеносной минерализации.

При характеристике собственных свойств объектов прогноза регионального уровня прогнозирования (тектонические структуры первого порядка), максимально благоприятных для проявления хрусталеносной кварцево-жильной минерализации, используются те же категории признаков, что и при описании объектов прогноза провинциального уровня прогнозирования (см. табл. 58) — тип структуры, характер ее границ, строение, сохранность первичных особенностей строения, вещественный состав и т. д.

Существенным дополнением при описании особенностей этих тектонических структур является характеристика местных (локальных) разрывных нарушений, форма и закономерности проявления которых оказывают существенное значение на закономерности размещения и интенсивность проявления хрусталеносной минерализации.

Более детально, чем для объектов провинциального уровня, характеризуются основные структурно-вещественные особенности проявления метаморфической, магматической и других формаций. Так для метаморфической формации оказывается существенным характеристика типа тектоно-метаморфогенных структур, более детальная характеристика типа фаций и фациальных серий метаморфизма, проявленного в этих структурах, степень их эродированности и т. д.

Особое внимание уделяется морфоструктурной характеристике тектоно-метаморфогенных структур и вещественного состава пород, слагающих их инфраструктуру, так как эти параметры достаточно отчетливо коррелируются с интенсивностью проявления хрусталеносной кварцевожильной минерализации. Так устанавливается, что максимально продуктивный тип кварц-хрусталеносной минерализации обнаруживает связь с такими антиклинорными структурами, в ядрах которых располагаются гранито-гнейсовые купола. Для структур подобного типа степень продуктивности несколько выше в геоантиклинальном поднятии, чем в сводово-купольном. Более низкой продуктивностью обладает минерализация, приуроченная к антиклинорным структурам, в ядрах которых располагаются гнейсовые купола и тектоно-метаморфогенные структуры промежуточного типа.

Максимально продуктивная минерализация характерна для тех случаев, когда в составе инфраструктуры преобладают кварцсодержащие породы — кварциты, кварцевые песчаники, разнообразные кремнистые породы и т. д. В тех случаях, когда в составе инфраструктуры преобладают породы повышенной основности — амфиболиты, габбро, габбро-амфиболиты, амфибол-биотитовые и амфиболитовые гнейсы, серпентиниты, основные эффузивы, мраморы и т. д., кварц-хрусталеносная минерализация проявлена редуцированно (непромышленные проявления) или вообще отсутствует. В этих случаях в них широкое развитие получают другие минеральные типы преимущественно нерудной минерализации: мусковитоной, вермикулитовой, тальковой, амфибол-асбестовой и флогопитовой в геоантиклинальных поднятиях и флогопитовой, апатитовой и магнетитовой в сводово-купольных.

В отличие от объектов провинциального уровня прогнозирования дается развернутая характеристика кремнещелочного метасоматизма, проявляющегося в постмагматическую стадию формирования автохтонных гранитоидных комплексов, участвующих в строении тектоно-метаморфогенных структур. Процессы постмагматического кремнещелочного метасоматизма сопровождаются образованием кварц-микроклиновых, кварц-плагиоклаз-микроклиновых и кварц-альбитовых метасоматитов. При этом обнаруживается тесная пространственно-временная связь их с хрусталеноспой кварцевожильной минерализацией, что позволяет рассматривать ату связь как парагенетическую.

Характер пространственного взаимоотношения зон развития кремнещелочного метасоматизма и кварц-хрусталеносной минерализации может служить надежным критерием качественной оценки степени продуктивности последней. Можно выделить три тина соотношений вертикальных интервалов развития зон кремнещелочного метасоматизма и продуктивной кварц-хрусталеносной минерализации: полное и частичное их совмещение и их пространственная разобщенность, отвечающие максимальной, средней и умеренной ее продуктивности.

Модели объектов прогноза регионального уровня прогнозирования, отвечающие умеренно благоприятным для развития хрусталеносной кварцевожильной минерализации тектоническим структурам, характеризуются аналогичным набором признаков. В число их входят как признаки, характеризующие собственные свойства объекта прогноза (тектонической структуры), так и его элементов.

Из последних особое внимание уделяется характеристике литологических и физико-механических свойств пород, слагающих эти структуры. Это связано с тем, что в тектонических структурах подобного типа именно эти свойства слагающих их пород оказывают решающее влияние на закономерности размещения и характер (интенсивность) проявления хрусталеносной кварцевожильной минерализации. Устанавливается, что хрусталеносная минерализация в таких тектонических структурах локализуется преимущественно в ядерных частях антиклинорных структур высоких порядков, в строении которых участвуют прослои наиболее грубозернистых и относительно более жестких пород, заключенных среди довольно однородных на составу сланцевых толщ.

Метаморфические преобразования этих пород обычно проявлены относительно равномерно в пределах всей тектонической структуры и не превышают уровня пумпеллиит-пренитовой фации. Гранитоидный магматизм в таких структурах, по существу, отсутствует. Широким развитием пользуется дайковый комплекс основных пород, среди которых преобладают диабазы.

Формации хрусталеносных пегматитов. Главная особенность хрусталеносных пегматитов, принадлежащих этим формациям, заключается в том, что они, по существу, являются петрогенной составной частью «материнских» гранитоидов и представляют собой их структурно-петрографическую (фациальную) разновидность. Следовательно, в данном случае имеется совмещение так называемых «рудной» и «рудоносной» формаций в одном и том же геологическом объекте — потенциально пегматитоносном гранитоидном магматическом комплексе (или комплексах) определенной магматической формации: гранитов рапакиви для хрусталеносных пегматитов волынского типа и гранит-лейкогранитовой и аляскитовой формаций для хрусталеносных пегматитов центральноказахстанского типа.

Следуя выбранному принципу определения масштабов прогноза, авторы рассматривают ареалы развития таких магматических формаций как объекты прогноза регионального уровня прогнозирования. Следовательно, как и в случае хрусталеносной кварцевожильной минерализации, обобщенная характеристика этого объекта прогноза является главным критерием прогноза хрусталеносной минерализации формации хрусталеносных пегматитов.

В основу качественной оценки потенциальной промышленно хрусталеносной пегматитоносности этих формаций положен в основном магматический критерий. Для формации гранитов рапакиви установлено, что она максимально пегматитоносна в тех случаях, когда она формируется в составе магматической серии коростеньского типа, характеризующейся последовательным проявлением магматических комплексов габбро-норитов с перидотитами и лабрадоритами, рапакиви и рапакивиобразных гранитов и различных нормальных гранитоидов и аплитов. Обычно все члены серии объединены в одном массиве. Во всех остальных случаях, проявленная в них пегматитовая минерализация не имеет промышленного значения, т. е. не является промышленно хрусталеносной. Можно выделить три типа проявления формации этих гранитов: самостоятельные крупные массивы рапакиви, массивы рапакиви в ассоциации с интрузиями щелочных гранитов и нефелиновых сиенитов и массивы рапакиви в составе магматических серий коростеньского типа.

Для формации хрусталеносных пегматитов центральноказахстанского типа намечаются следующие наиболее характерные особенности ее проявления, позволяющие достаточно уверенно осуществить их прогнозную оценку на региональном и. отчасти, районном уровне прогнозирования.

Установлено, что максимальная пегматитоносность отмечается только в том случае, если магматические комплексы гранит-лейкогранитовой и аляскитовой формаций являются одновозрастными (имеется в виду их формирование в течение одной и той же стадии тектоно-магматического цикла) и пространственно совмещенными (места пересечения ареалов их развития). Такие участки являются наиболее перспективными для проявления максимально продуктивной (для данного формационного типа) пегматитовой минерализации. В тех случаях, когда развиты магматические комплексы только одной из указанных формаций, процессы пегматитообразования протекают редуцированно, а образующиеся при этом пегматитовые тела не содержат промышленной хрусталеносной минерализации.

Наиболее благоприятные условия для формирования максимально крупных скоплений продуктивных пегматитов возникают тогда, когда потенциально пегматитоносные массивы образованы магматическими комплексами обеих формаций. При этом наиболее благоприятными для образования пегматитов являются аляскитовые разности гранитоидов.





Яндекс.Метрика