» » Об общем характере развития рудного процесса

Об общем характере развития рудного процесса

13.08.2016

Эндогенный процесс на изучаемых месторождениях развивался обычно в связи со становлением многофазных магматических комплексов, что обусловило его полиасцендентное развитие с неоднократным проявлением ранней щелочной, кислотной и поздней щелочной стадий и, как следствие, многократным образованием соответствующих метасоматических фаций и отложением рудного материала.
Наиболее четкая полиасцендентность рудного процесса зафиксирована при изучении Сорского месторождения (что, в частности, было рассмотрено выше на примере метасоматических образований). Здесь отчетливо выделяются три этапа минералообразования в связи со становлением штоко- и дайкообразных тел лейкократовых гранитов и близких по составу, но разновозрастных субщелочных порфиров I и II.
Ранний этап — интенсивное «пропаривание»» окружающих пород с развитием громадных объемов метасоматически измененных пород и проявлением преимущественно рассеянной рудной минерализации на больших площадях без заметных локальных концентраций. При этом ореол относительно повышенных содержаний рудных элементов (в частности, молибдена), как правило, выходит далеко за пределы относительно хорошо проявленных изменений вмещающих пород, образуя как бы внешнюю зону эндогенного рассеяния. Общий объем рудного вещества, рассеянного во вмещающих породах, заметно превосходит (по ориентировочным подсчетам более чем в 15—20 раз) его количество, концентрирующееся в рудных телах. Минералообразование на данном этапе шло преимущественно в условиях относительно высоких температур при активном участии в растворах газовой составляющей. Сам процесс формирования рассеянной минерализации имел, по-видимому, много общего с процессом распределения молибдена в продуктах современной вулканической деятельности, где отмечаются связь молибдена с газонасыщенкостью лавовых потоков и повышенная его миграция в относительно высокотемпературную стадию поствулканической деятельности с хлоридными и сернистыми газами. Локализация рассеянного молибдена в виде относительно легко выщелачиваемых форм (наряду с собственно минеральной формой молибден фиксируется в составе межзерновых и поровых растворов, а также, судя по данным электронного микрозондирования, и в сорбированной форме) явилась благоприятным фактором для его последующей активизации и мобилизации с развитием концентрированного рудоотложения.
Последние процессы и были во многом характерны для 2-го эндогенного этапа, который является этапом концентрированного рудоотложения с широким развитием явлений тепловой, химической и магматической активизации и мобилизации ранее рассеянного рудного вещества. В этот этап формируются основные рудные тела месторождения. В целом степенью проявления данного этапа во многом обусловливается экономическая ценность рассматриваемых медно-молибденовых месторождений. Однако рудная база на многих месторождениях в значительной мере была подготовлена уже в ранний эндогенный этап.
Наконец, в заключительный 3-й эндогенный этап образовались только редкие маломощные кварц-молибденитовые и кварц-флюорит-пиритовые (иногда с галенитом) прожилки. При этом заметную роль играли явления регенерации, сопровождающие становление порфиров II.
Роль активизации в перераспределении рудного вещества окружающих пород иногда не ограничивается рассмотренными выше эндогенными этапами, имеющими непосредственную связь с развитием субвулканического гидротермального рудообразования. В связи с положением месторождений в зонах активизации влияние указанного фактора может сказываться и в последующее время под воздействием поздних геологических процессов. В частности, на Соре поздние девонские дайки диабазовых порфиритов и ортофиров, попадая в пределы месторождения, испытывают влияние метасоматоза, имеющего много общего с метасоматическими преобразованиями, сопровождавшими рудный процесс, и вызывают (хотя и незначительное) переотложение рудного вещества. В районе эти дайки (при очень широкой распространенности их) не характеризуются подобной минерализацией, оставаясь практически совершенно неизмененными.
Интересные данные по активизации и мобилизации рудного вещества приводятся по Шахтаминскому месторождению, где зафиксирован значительный вынос ранее рассеянного молибдена из внешней зоны рудного поля в количествах, вполне достаточных для вещественного обоснования всех рудных тел месторождения. Мобилизация рассеянного молибдена была отмечена В.Д. Козловым и О.С. Рощупкиной на Кудиканском и автором — на Давендинском месторождениях.
На самом Шахтаминском месторождении основное молибденовое оруденение проявилось после становления многочисленных разнообразных по составу даек. Однако на месторождении отмечается додайковая (преимущественно кварц-турмалиновая с редким молибденитом) минерализация. И хотя ее генетические соотношения с магматическими образованиями рудного ноля недостаточно ясны (в частности, имеются веские основания связывать эту минерализацию со становлением самого плутона шахтаминских гранитоидов), не исключено проявление здесь и минерализации, связанной со становлением комплекса порфировых интрузий. Более уверенно к подобным «додайковым» образованиям можно, очевидно, относить раннюю рассеянную минерализацию — продукт возможной дегазации магматических масс. Что касается более позднего развития эндогенного процесса, то здесь при значительной сближенности фаз магматизма (до формирования описанных выше «сложных» даек) было, по-видимому, недостаточно времени для формирования повышенных рудных концентраций в «межфазовый» период. В то же время рассеянная минерализация, фиксируемая, в частности, по появлению акцессорной минерализации в зкзоконтактовых зонах магматических образований каждой отдельно взятой фазы, отмечается постоянно. Магматические производные отдельных фаз сопровождаются и эксплозивным брекчированием с развитием соответствующей сопутствующей минерализации.
Отчетливее ранняя минерализация устанавливается на Кальмакыре, где рудная минерализация также проявляется полиасцендентно в связи с развитием и становлением разновозрастных штоко- и дайкообразных тел гранодиорит-порфиров: «алмалыкских», «джаныбекских» и «черных». Здесь в слабо серицитизированных и окварцованных «алмалыкских» порфирах, несущих вкрапленность сульфидов и маломощные кварц-пирит-халькопирит-молибденовые прожилки, зафиксированы крупные (до 5—7 см) угловатые обломки кварца с рассеянной в них вкрапленностью пирита, халькопирита и молибденита (рис. 121). В порфирах встречены также мелкие обломки интенсивно серицитизированных пород с реликтами кварц-пирит-халькопиритовых прожилков. Степень метасоматического преобразования обломков выше, чем вмещающих «алмалыкских» порфиров. Выделить подобные минеральные образования за пределами «алмалыкских» порфиров ввиду их полной идентичности более поздним («постпорфировым») минеральным проявлениям пока не представляется возможным. Поэтому их роль остается неясной. Однако в любом случае они должны привлечь к себе внимание как возможные «домагматические» продукты, предшествующие во времени консолидации порфировых тел. He исключено, что подобная минерализация развита довольно широко и во многом предопределяет дальнейшее развитие эндогенного процесса (реликты кварц-молибденитовых прожилков постоянно устанавливаются и среди мелкозернистых гранитов Жирекена, «открывающих» становление рудоносного магматического комплекса).
В целом для Кальмакыра можно наметить те же три эндогенных этапа, что и для Сорского месторождения. Интересно, что на месторождении Дальнее (являющемся фактически фланговой частью Кальмакыра), где не проявлен (или слабо проявлен, судя по отсутствию «алмалыкских» гранодиорит-порфиров) ранний эндогенный этап, общее содержание рудных элементов относительно Кальмакырского месторождения понижено.
Последнее еще раз подчеркивает сделанный нами ранее вывод, что в экономическом отношении среди месторождений рассматриваемой группы наиболее благоприятны полиасцендентные месторождения с развитием всех трех отмеченных этапов (или групп этапов, характеризующихся указанными выше закономерностями). Здесь в ходе неоднократного внедрения магматических масс и проявления метасоматоза создавались условия, при которых значительное развитие получали явления активизации ранее рассеянных компонентов и последующей их мобилизации, приводившие иногда к значительной концентрации рудного вещества. В случае проявления одного раннего этапа формировались в основном мелкие рудопроявления (например, типа Бейского и других рудопроявлений Сорского рудного узла) преимущественно с рассеянной минерализацией.
Таким образом, рассматриваемые медно-молибденовые месторождения являются типичными полиасцендентными месторождениями, для которых характерно повторение «нескольких постмагматических процессов с волной кислотности в каждом из них». Вместе с тем на фоне общей повторяемости отмечается направленность эндогенного процесса, что находит отражение в различных масштабах проявляющихся поэтапно минеральных образований, разных их геологических особенностях, изменяющемся по этапам характере образующихся минералов и т.д. В частности, на Сорском месторождении для одного из наиболее широко распространенных минералов — калиевого полевого шпата установлена следующая схема развития: моноклинный ортоклаз — промежуточный триклинный ортоклаз — промежуточный микроклин.
Очевидно, направленно-цикличное развитие эндогенного процесса является закономерностью, вообще свойственной субвулканическим гидротермальным месторождениям, связанным с порфировыми комплексами, характеризующимися пульсационным развитием магматических очагов.
Для рудного процесса (особенно в этап основного рудообразования) характерно регрессивное развитие со ступенчатым снижением температур минералообразования и сменой окисного оруденения (наиболее типичного для периода эксплозивного брекчирования и высокотемпературных стадий минерализации) сульфидным. Замещение окисных минералов минералами, обогащенными серой, и обусловлено, очевидно, падением температуры. Как известно, реакции поглощения минералами серы, как и любого другого летучего компонента, являются по характеру экзотермическими и падение температуры смещает их в сторону образования сульфидов, богатых серой. В этой связи представляет интерес практическое отсутствие на месторождениях медно-молибденовой формации в ряду окисные минералы — сульфиды «переходного» малосернистого соединения,— пирротина, обычно свойственного месторождениям грейзенового типа. Последнее, очевидно, объясняется более резким перепадом температур минералообразования на медно-молибденовых месторождениях, приводящим к непосредственной смене окисных минералов железа (магнетит, гематит, маггемит) пиритом и затем халькопиритом.
Для ранних периодов минералообразования на ряде месторождений (Жирекен, Шахтама, Обкоронда, Кальмакыр и др.) характерно проявление вольфрамовой минерализации в виде шеелита и реже вольфрамита. Повышенные количества шеелита зафиксированы нами, в частности, в эксплозивных брекчиях Обкоронды, Кальмакыра и Шахтамы. Следует отметить, что на грейзеновых месторождениях, на что в свое время обращал внимание А.Д. Щеглов, мы имеем обратные временные соотношения между молибденовой (проявляющейся раньше) и вольфрамовой (преимущественно вольфрамитовой и только на удалении от рудоносных интрузий сменяющейся существенно шеелитовой) минерализациями. В этом плане интересно месторождение Орекиткан (Бурятия), в пределах которого отмечается грейзеновая м олибдено-вольфрамовая минерализация в приконтактовой зоне массива гранит-порфиров и относительно более позднее молибденовое оруденение (по типу близкое к месторождениям медно-молибденовой формации), удаленное от массива на 1—1,5 км. На данном этапе остается неясным, обусловлено ли формирование на удалении от массива гранит-порфиров подобного молибденового оруденения зональным развитием грейзеновой минерализации, связанной с данной рудоносной интрузией, или же здесь мы имеем дело с совмещенными рудными формациями. Следует отметить, что по полученным нами результатам определения абсолютного возраста дайкообразные«сетчатые» (типа сорских) тела лейкократовых гранитов, широко развитые на площади проявления молибденовой минерализации и считавшиеся ранее палеозойскими, следует скорее всего относить к верхнеюрским образованиям, сопоставимым в возрастном отношении с рудоносными субвулканическими интрузиями медно-молибденовых месторождений Восточного Забайкалья.
Об общем характере развития рудного процесса

Об общем характере развития рудного процесса

В заключительный период эндогенного процесса медно-молибденовые месторождения обычно характеризуются проявлением свинцово-цинковой минерализации, общие масштабы которой (хота она обычно и превосходит аналогичную минерализацию на грейзеновых месторождениях) в целом незначительны. Наряду с этим отмечаются месторождения (Шахтама, Бугдая) с заметно повышенной ролью Pb и Zn в рудах, которые фактически могут рассматриваться как молибденово-полиметаллические. Однако, учитывая характер пространственно-структурных взаимоотношений минеральных ассоциаций, проявленных на последних месторождениях, и принимая во внимание результаты свинцово-изотопных исследований (табл. 123, рис. 130), можно, очевидно, предполагать принадлежность рассматриваемых разновозрастных минеральных типов (свинцово-цинкового и кварц-молибденитового) к различным рудным формациям. В частности, выявлена тождественность изотопного состава между рудными свинцами собственно полиметаллических (Акатуевское, Савинское-5, Почекуевское, Каменское и др.) месторождений Восточного Забайкалья и свинцами галенит-сфалеритовой ассоциации отмеченных молибдено-полиметаллических месторождений. Показано также, что галениты кварц-молибденитовой и галенит-сфалеритовой минеральных ассоциаций молибдено-полиметаллических месторождений (Шахтама, Бугдая) по изотопному составу свинцов существенно различаются между собой. Определенным подтверждением предположения о возможной пространственной совмещенности в благоприятной геолого-структурной обстановке разнотипной (разноформационной?) минерализации служит также отмечаемое сходство изотопного состава свинца галенитов кварц-молибденитовых жил Шахтамы и Бугдаи со свинцами галенитов, принадлежащих к тому же формационному типу (медно-молибденовая формация) Жирекенского и Давендинского месторождений, пространственно обособленных в пределах самостоятельного золото-молибденового рудного пояса и не несущих отмеченной полиметаллической минерализации.
Характерно, что на месторождениях с повышенной ролью свинцово-цинковой минерализации широким развитием пользуются карбонаты (на заключительной низкотемпературной стадии). В то же время для других медно-молибденовых месторождений карбонатная минерализация малохарактерна.
Об общем характере развития рудного процесса

Несколько выделяется среди рассматриваемых месторождений Сорское, для которого отмечается интенсивное проявление фтористых минералов, представленных не только широко распространенным в рудах флюоритом, но и рядом других относительно редких образований. В частности, среди кварцево-флюоритовых образований «брекчиевого» рудного тела были встречены каолиноподобные массы, образующие стяжения размерами до 5 см в поперечнике (рис. 131), прожилки мощностью от долей миллиметра до 0,3—0,5 см, а также тонкие плотные фарфоровидные палочки и таблички среди кварца. Каолиноподобный материал проникает и во вмещающие породы (преимущественно калишпатовые метасоматиты), где он встречается в виде тончайших прожилков и скоплений в порах и пустотках, образовавшихся в процессе метасоматического преобразования пород. Отмечается развитие каолиноподобного материала по калишпату и альбиту.
Детальные исследования каолиноподобных образований выявили их неоднородность. Основная масса стяжений представлена мелоподобным минералом с раковистым изломом, который был диагностирован (табл. 124, 125, рис. 132, 133) как геарксутит. Кривая нагревания геарксутита (см. риc. 133) характеризуется эндоэффектами в точках 400, 540, 850 и 1000° и экзоэффектами в точках 585 и 785°. А.Т. Соловьев и Е.П. Левандо связывают первый эндоэффект с выделением воды, находящейся в соединении с глиноземом — Al(OH)3, второй — с выделением фтора из AlF3, третий — с диссоциацией CaF2. Для ПК спектра (рис. 134) характерны полосы поглощения 640, 980, 1470, 1560, 3020, 3380 и 3420 см-1. Полосы в области 3020 см-1 обусловлены деформационными и валентными колебаниями Н2О, а полоса 1560 см-1 — валентными колебаниями (ОН).
Геарксутит часто переходит в рыхловатую массу белого или слегка желтоватого цвета, которая, по данным электронной микроскопии, может быть отнесена к галлуазиту (рис. 135). Полученый ПК спектр поглощения (см. рис. 134) не может достаточно четко характеризовать галлуазит в связи с тем, что анализировавшийся материал представлял собой смесь галлуазита и геарксутита. Можно отметить, что полосы поглощения 3475 и 3550 см-1 вызываются валентными колебаниями (ОН) в галлуазите.
Об общем характере развития рудного процесса
Об общем характере развития рудного процесса

В постоянной ассоциации с геарксутитом и особенно с галлуазитом отмечается флюорит, проявляющийся в виде как мельчайших темно-фиолетовых выделений среди отмеченных минералов, так и более крупных обособлений по периферии их. Вкрапленность флюорита фиксируется и среди калишпатизированных и альбитизированных метасоматитов на участке развития в них галлуазита. Непременным составляющим каолиноподобных стяжений является кварц, присутствующий в них чаще всего в виде хорошо образованных длиннопризматических кристаллов, «плавающих» в массе геарксутита и галлуазита. Иногда кристаллы кварца подроблены и сцементированы геарксутитом. Среди геарксутита и галлуазита встречаются пирит (кубические кристаллы или агрегаты кристаллов со свежими блестящими гранями на контакте с указанными минералами) и редкая мелкая сыпь сфалерита.
В центральной части некоторых стяжений обнаружен плотный фарфоровидный материал голубоватого цвета, по которому и развивается геарксутит.
Химический состав фарфоровидного материала из Сорского месторождения следующий (вес. %):
Об общем характере развития рудного процесса

Минеральных образований с подобным сочетанием компонентов неизвестно. Детальные исследования подтвердили неоднородность этого материала. Большинство линий дебаеграммы (табл. 126) объясняется линиями флюорита. Неясным остается принадлежность линий с наибольшими межплоскостными расстояниями, которые по интенсивности оценены низкими баллами. Возможно, что часть этих линий (так же как b линий с меньшими межплоскостными расстояниями, которые не объясняются линиями флюорита) указывает на присутствие в исследуемом образце некоторых количеств криолита (Na3AlF6), для которого линия наибольшей интенсивности (1,939) совпадает с линией флюорита. Развитие (правда, в зоне выветривания) гидрофторидов, в том числе геарксутита, по криолиту отмечено в ряде мест. He исключено, что присутствие линий с большими межплоскостными расстояниями (малой интенсивности и широких) обусловлено частичной раскристаллизацией аморфного минерала, составляющего основную часть исследованного фарфоровидного материала и диагностированного нами, по данным электронно-микроскопического и химического анализов, как аллофан (Al2O3*SiO2*nН2О?).
Об общем характере развития рудного процесса
Об общем характере развития рудного процесса
Об общем характере развития рудного процесса

В исследованном материале имеется заметный избыток Ca, не связываемый с фтором во флюорите. Минеральная форма нахождения его остается неясной. На кривой нагревания фарфоровидного материала (рис. 136) выделяются пять эндотермических эффектов в точках 140, 645, 775, 865 и 1000° и три экзотермических при 170, 825 и 885°. Наличие эндоэффекта при 140° свидетельствует об относительно невысокой температуре образования фарфоровидного материала, что вполне согласуется с полученными температурами формирования кварц-флюоритовых образований. На ИK спектрах поглощения фарфоровидного материала характерными являются полосы 3720 и 3780 см-1. Отмечаются также полосы поглощения, соответствующие колебаниям Si; Si—ОН; Si—OH (760, 800, 1050, 1120 см-1). В фарфоровидном материале фиксируются (табл. 127) в основном элементы-примеси, характерные для рудного процесса Соры (Mo, Cu, Zn, Pb). В продуктах преобразования (геарксутит, галлуазит) содержания этих компонентов заметно снижаются.
Приведенный аналитический материал, а также геологические условия нахождения каолиноподобных скоплений позволяют наметить следующую схему их становления: гелеобразные стяжения — аллофан, флюорит, криолит (?) — геарксутит, галлуазит, кварц, флюорит, пирит, сфалерит (?). В качестве одной из причин, обусловивших раскристаллизацию гелеобразных стяжений, являющихся продуктом 2-го этапа, можно, очевидно, рассматривать воздействие более поздних порфиров II и растворов 3-го эндогенного этапа.
В настоящее время каолиноподобные скопления на месторождении пользуются ограниченным развитием. Однако в кварце как брекчиевого рудного тела, так и сопровождающих его жил встречаются щелеобразные (реже иной формы) пустотки, своей конфигурацией отвечающие морфологическим особенностям проявления фарфоровидного материала. На стенках (обычно матовых) этих пустоток иногда сохраняются хорошо образованные кристаллики флюорита и кварца (в виде налета). Все это свидетельствует в пользу более широкого первичного развития фарфоровидного материала, который впоследствии был выщелочен. Возможно, что с этим в какой-то степени и связано значительное обогащение порфиров II (особенно их метасоматически преобразованных разностей) флюоритом в виде обильной вкрапленности и тонких прожилков. Несколько необычная форма пустоток («щели»), не согласующаяся с морфологическими особенностями кварца, очевидно, обусловлена интенсивным воздействием на кварц фторсодержащих растворов. Выщелоченный кварц мог явиться источником кремнезема в гелеобразных стяжениях и продуктах их раскристаллизации. Возможно, что именно в результате обогащения фтористых растворов кремнеземом и происходило формирование этих стяжений.
Для других месторождений фтор нехарактерен и фиксируется только в виде редкой вкрапленности флюорита. Очевидно, с пониженной фторной специализацией медно-молибденовых месторождений связана и незначительная геохимическая роль Mn, так характерного для эндогенного процесса на грейзеновых месторождениях.
Об общем характере развития рудного процесса
Об общем характере развития рудного процесса

В целом для эндогенного процесса на медно-молибденовых месторождениях в идеализированном плане характерна следующая возрастная последовательность проявления минеральных ассоциаций: кварц-гематит-магнетитовая (иногда с хлоритом и, возможно, с турмалином); кварц-молибденитовая и кварц-молибденит-халькопиритовая (в зависимости от геохимической специализации месторождения преобладает та или другая ассоциация); на существенно молибденовых месторождениях проявляются две близкие по составу молибденитсодержащие ассоциации, вторая из которых образовалась, очевидно, в результате динамо- и термометаморфических преобразований первой; кварц-пиритовая и кварц-пирит-полиметаллпческая (в случае Соры с обильным флюоритом); карбонатно-халцедоновая (заключительная). По отдельным эндогенным этапам эти ассоциации частично повторяются, но полнее они проявляются в этап основного рудообразования. Температурные условия проявления основного оруденения можно проиллюстрировать табл. 128.
По своему характеру медно-молибденовое оруденение прожилково-вкрапленное (в отдельных благоприятных структурах жильное и брекчиевое). Отмечается возрастание роли вкрапленного сульфидного оруденения в зависимости от масштабности проявления эндогенного процесса и железистости вмещающих пород. Очень часто фиксируется приуроченность вкрапленников сульфидов к скоплениям рутила среди гидротермально преобразованных пород. При этом рутил, являющийся более ранним минералом, сохраняется среди сульфидов в основном без изменения. Формирование кварцево-рудных жил (прожилков) связано как с процессами замещения, так и с выполнением относительно проницаемых жильных полостей.
Об общем характере развития рудного процесса
Об общем характере развития рудного процесса
Об общем характере развития рудного процесса