» » Рудная минерализация в связи с метасоматическим породообразованием

Рудная минерализация в связи с метасоматическим породообразованием

02.08.2016

Связь рудноминерализационных процессов с метасоматическим породообразованием сомнений не вызывает. Проведенные Т. В. Иваницким и другими геологами в 1967 г. исследования в Аджарии дали возможность установить несколько стадий метасоматического становления сиенит-диоритового интрузива, причем свинцовую минерализацию, накладывающуюся на более раннюю медноцинковую, они увязывают с кремниево-щелочным метасоматозом. В исходных габбро и габбро-диоритах, с одной стороны, и диоритах — с другой, концентрация меди соответственно в три и семь раз выше кларковых. В кислых разностях горных пород, имеющих метасоматический генезис, обнаружено постепенное уменьшение меди.
Характеристики месторождений подобного генезиса в литературе встречаются довольно часто. В Канаде в краевой части Береговых хребтов известны свинцово-цинковые и медные месторождения, приуроченные к дайкам основных и средних магматических пород и связанные с постмагматической гидротермальной деятельностью растворов, богатых калием и сульфидами, обусловившими возникновение метасоматитов вдоль сколовых зон и формирование метасоматических рудных тел. Процесс становления месторождения в принципе напоминает колчеданное рудоотложение Кавказа и др.
Следует отметить, что все полиметаллические, колчеданные и некоторые другие месторождения Канады считаются гидротермально-метасоматическими. Многие канадские геологи отмечают селективное метасоматическое рудоотложение и связь его с метасоматическим породообразованием.
В этой же области Кордильер известно мезозойское сульфидное никелевое месторождение Пасифик Никель. Минерализация там приурочена почти исключительно к штокообразному ультрамафитовому массиву, который пересекается батолитоподобным телом, сложенным позднемезозойскими диоритами и норитами, связанными между собой постепенными переходами. Ультрамафитовый массив представлен роговообманковыми пироксенитами с пери-дотитовым ядром и пегматоидными горнблендитами в краевой части. Образование роговообманковых пород произошло за счет существенно пироксеновых и оливиновых горных пород. Минерализация представлена рассеянными и массивными рудами пирротина с подчиненным количеством пентландита и халькопирита. Сульфидные тела мощностью не более 50—60 см постепенно переходят в дайки пироксенитов и горнблендитов. Считают, что месторождение образовано восходящими растворами при температуре 650° С метасоматическим путем. Растворы выщелачивали и переотлагали минералы как рудные, так и нерудные.
Многие исследователи приводят доказательства об образовании хромитовых и других руд в связи с метасоматической переработкой вмещающих их ультрамафитов. Например, А.Г. Бакиров (1963 г.) полагает, что метасоматическое образование дунитов протекало после кристаллизации перидотитовой магмы и было обязано флюидам, поступавшим из магматического очага больших глубин.
Интересные наблюдения сделаны на медно-никелевом месторождении района Садбери (провинция Онтарио, Канада). Месторождение развито вдоль лежачего бока одноименного никеленосного сложного интрузива, в котором верхний горизонт сложен в основном микропегматитами, а нижний — норитами. В самой нижней части норитового горизонта наблюдаются участки кварцевых диоритов, постепенно переходящих в нориты, что указывает на метасоматическое происхождение диоритов под воздействием раствора. Висячий бок никеленосного интрузива Садбери представлен вулканогенно-осадочной толщей, образующей мульду. В поверхностной части интрузива наблюдается слоистость, параллельная слоистости вулканогенной толщи; форма залегания интрузива согласная с вмещающей толщей — мульдообразная. Оруденение (рудное тело) приурочено к лежачему боку кварцевых диоритов, включающих уцелевшие от диоритизации останцы (ксенолиты) габбро, которые не минерализованы. Приведенные факты указывают па несомненную связь между рудоотложен и ем и мета-соматическим породообразованнем.
Концентрация полезного (и неполезного) компонента происходит как в остаточном магматическом расплаве, так и с помощью восходящих растворов, обладающих способностью не только выщелачивать из горных пород компоненты, находящиеся в них в рассеянном состоянии, но и переотлагать и производить их концентрацию (обогащение), что согласуется с мнением, высказанным Л.В. Таусоном в 1961 г. Растворы могут содержать также собственные невыщелоченные из горных пород (ювенильные) компоненты как рудные, так и нерудные, выносимые из глубин Земли (из верхней мантии, либо гранито-метаморфитового слоя).
Следует отметить, что иногда не обнаруживается видимой связи между восходящими растворами и магматизмом. В частности, это касается калиевых растворов, производящих, как отмечено, микроклинизацию бедных калием гранитоидов (плагиогранитов) и других горных пород. С этой стадией становления гранитоидов связано метасоматическое пегматитообразование.
Следовательно, в формировании месторождений полезных ископаемых, генетически связанных с метасоматическим породообразованием, решающими факторами являются химическая активность восходящих растворов и состав исходных горных пород, в которых происходит их просачивание. Однако восходящие растворы богаты также и невыщелоченными из горных пород компонентами как рудными, так и нерудными, играющими важную роль в процессах минералообразования.
По А.А. Маракушеву, высокотемпературные восходящие растворы в результате воздействия на доломиты и магнезиты обусловливают образование магнезиальных скарнов. При понижении (регрессии) температуры тех же растворов ранние магнезиальные скарны преобразуются с возникновением в них флогопита, магнетита, людвигита, клиногумита, амфибола; образуются флогопитовые и другие магнезиальные скарны, а также известковые скарны, сложенные гроссуляр-андрадитовым гранатом, клинопироксеном, волластонитом, везувианом, магнетитом и др.
Известковые скарны встречаются в контакте магматических пород с известняками, реже при замещении ранее образованных магнезиальных скарнов (железистые пироксен-андрадитовые скарны).
Грейзены и сопровождающие их кварцевые жилы пространственно тесно связаны с гранитоидами и пегматитами. Нередко сами гранитоиды грейзенизированы, что указывает на общий глубинный источник как гранитоидов, так и грейзенов. Рудная минерализация грейзенов следующая: касситерит, вольфрамит, шеелит, рутил, арсенопирит, халькопирит, сфалерит и др.
Вторичные (метасоматические) кварциты сопровождаются медным, медно-молибденовым и другим оруденением.
В вулканических формациях в результате сольфатарной аргиллитизации исходные минералы замещаются гидрослюдами, бейделлитом, монтмориллонитом, аллофаном, накритом, галлуазитом, а затем каолином и диккитом. Для этого процесса характерны алунит, гипс, ангидрит, флюорит, зуниит, барит, диаспор, рутил, пирит, криптокристаллические разновидности кремнезема.
С одним из видов низкотемпературного зеленокаменного метасоматического изменения преимущественно андезитов, реже базальтов — пропилитизацией — связаны следующие металлы: золото, ртуть, медь, цинк, свинец, молибден, мышьяк, сурьма, серебро; особенно типичны для этого процесса золото, серебро и медь.
Подытоживая сказанное о минерализационных процессах в связи с метасоматическим породообразованием, следует отметить следующее:
1. Минерализационные процессы — рудные и нерудные, развитые обычно в областях, в которых проявились магматические процессы, имеют наложенный характер. Растворы имеют глубинный источник; они связаны с магматическим телом парагенетически.
Минерализация восходящих растворов может быть собственной и посторонней. В первом случае она обусловлена магматическим очагом, обогащающим растворы преимущественно летучими компонентами. Источником посторонней минерализации растворов являются предшествующие по времени минерализационному процессу магматические породы, а также синхроничные седиментогенные и другие горные породы, в которых происходит циркуляция растворов.
Выщелачивание из горных пород компонентов и их переотложение зависят от многих факторов. Рудоотложеиие происходит либо целиком метасоматическим путем, либо при наличии около-трещинного метасоматоза.
2. Наряду с растворами, имеющими с магматическими породами общий источник и широко активизирующимися после полного прекращения магматизма, существуют и такие растворы, которые не обнаруживают близкой по времени связи с магматизмом. Такие растворы богаты главным образом щелочами и кремнием, последовательная циркуляция которых обусловливает формирование метасоматических биотитовых или двуслюдяных микроклиновых порфиробластических гранитов за счет бедных калием гранитоидов и других горных пород. Активность этих растворов следует рассматривать как особую форму проявления эндогенного процесса с отдаленной (по времени, либо расстоянию) связью с магматизмом.
3. Минерализационные процессы (метасоматические, аллометаморфические) в участках, расположенных на близком друг от друга расстоянии, совершаются в стадию складчатости в условиях анизотропного давления. Этим иногда можно объяснить случаи развития в одной и той же метаморфической формации пород различных метаморфических фаций. Метаморфические и метасоматические процессы в стадию складчатости особенно интенсивны в вулканогенных геосинклиналях.
4. Метасоматические процессы осуществляются в течение большого промежутка геологического времени путем стадийного привноса восходящими растворами ряда веществ, главным образом кремния, натрия и калия. Начальное рудоотложение на Большом Кавказе происходило до калиевой стадии. На калиевой стадии может произойти мобилизация рудных компонентов либо их рассеивание. В частности, на Северном Кавказе вольфрамовая минерализация, по-видимому, предшествовала микроклинизации герцинских гранитов, на Тырныаузском вольфрам-молибденовом месторождении третичного возраста, анортоклазизация протекала позднее стадии рудоотложения. На Северо-Кавказском (Худесском) медноколчеданном месторождении палеозойского возраста медноколчеданная минерализация моложе диабазов и диорит-порфиритов. Послерудными являются здесь герцинские метасоматические гранит-порфиры. В то же время на полиметаллическом месторождении рудника Эльбрус (Северный Кавказ) метасоматические гранит-порфиры являются дорудными, точнее, они старше свинцово-цинкового оруденения. Следует отметить, что все перечисленные перемежающиеся между собой процессы породо-и рудообразования относятся к одному определенному (герцинскому) тектоно-магматическому циклу.
В результате калиметасоматоза гранитоиды пестрого состава преобразуются в почти однородные лейкократовые граниты.