Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Карпунин, А. М. Стратиформные месторождения цветных металлов

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
6.42 Mб
Скачать

Колчеданно-полиметаллические руды осадочно-вулканогенного Озерного месторождения в Западном Забайкалье подверглись кон­ тактовому метаморфизму в результате внедрения субвулканических интрузий диабазов, кварцевых диабазовых порфиритов и более поздних даек долеритов и сиенит-порфиров. Наиболее интенсивные изменения (до первых десятков метров) зафиксированы в рудах у контактов с телами кварцевых диабазов. Представлены они обра­ зованием хлорито-магнетитовых, магнетитовых и пирито-магне'ти- товых руд порфировых, бурундучных, брекчиевых, полосчато-уна­ следованных и массивных текстур. Диабазы включают ксенолиты колчеданных и колчеданно-полиметаллических руд порфирового строения и с оторочками перекристаллизации.

Таким образом, «...наибольшее значение для формирования метаморфогенных месторождений имеет прогрессивный региональ­ ный метаморфизм» [357, с. 559], при резко подчиненной роли кон­ тактового метаморфизма.

Наряду с прогрессивным региональным метаморфизмом в стратиформных месторождениях цветных металлов (особенно в докембрийских) отмечаются проявления регрессивного метаморфизма. Послед­ ний, как правило, возникает благодаря воздействию на метаморфи­ ческие породы более поздних интрузий. В частности, при воздействии гранитов на архейские (?) породы Енисейского кряжа, метаморфизованные в условиях гранулитовой фации регионального метамор­ физма, произошла фельдшпатизация гнейсов и амфиболитов, а также замещение в них гранатов и пироксенов биотитом и амфиболом [277].

Исследования метаморфических пород, встречающихся в интру­ зивах побережья Японского моря, показали, что под действием по­ следних породы амфиболитовой и гранулитовой фаций подверглись диафторезу, который выразился проявлением серицитизации и. актинолитизации первичных минералов метаморфических пород [235].

На полиметаллических месторождениях Северной Швеции в уча­ стках интенсивных геотектонических движений и вдоль рудных зон, по данным Е. Грипа, в итоге регрессивных проявлений наблю­ дается переход от амфиболитовой фации к зеленосланцевой [ИЗ]. Аналогичная картина в метаморфических породах Орского За­ уралья [195].

Очень важно при определении фации регионального метаморфизма достоверно установить, при каком процессе — прогрессивном или регрессивном — окончательно формировались породы.

Присутствие пород низких фаций регионального метаморфизма (как было показано выше, исключительно благоприятных для лока­ лизации в них крупных месторождений цветных металлов), новозникших в итоге диафтореза пород высоких фаций, полностью исключает, на наш взгляд, возможность нахождения в них месторо­ ждений, интересных с экономической точки зрения.

Г Л А В А ІИ

КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ

9. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Вдальнейшем мо­ На 7-м Всесоюзном литологическом со­

жет быть откроется возможность рациональ­ ной генетической груп-

.пировки метаморфогсн- ■ ных месторождений по фациям метаморфизма.

Л . И. Смирнов, 1969

вещании, состоявшемся в 1965 г. в Москве, в докладе Л. В. Пустовалова и А. М. Лурье отмечалось, что существующая классифи­ кация осадочных месторождений меди и других цветных металлов не удовлетворяет современным требованиям науки и практики [296]. Несмотря на значительные успехи, достигнутые с того времени, в этом вопросе по существу сохранилось прежнее положе­ ние. Отсутствие общепринятой единой клас­ сификации стратиформных месторождений цветных металлов обусловлено сложностью и разнообразием проявления оруденения в них.

Были попытки классифицировать стратиформные руды как по отдельным харак­ терным признакам, так и по совокупности их. По геотектоническому признаку меди­ стые песчаники подразделены на платфор­ менные и геосинклинальные образования [139, 393]. С этих же позиций свинцово­ цинковые месторождения рассматриваются в следующих четырех геотектонических ти­ пах структур земной коры: докембрийских

;86

щитах и кристаллических массивах, геоантиклиналях вулканоген­ ного типа, геоантиклиналях вулканогенно-карбонатного и карбо- натно-терригенного типа, чехлах древних платформ и областях завершенной складчатости [106].

По литологическому составу рудовмещающих пород стратиформ- „ ные месторождения меди подразделены на медистые песчаники и ме­ дистые сланцы [140, 199, 252]. Породы, вмещающие стратиформные

свинцово-цинковые

руды, делятся на карбонатные

и обломочные,

с одной стороны,

и осадочно-вулканогенные — с

другой [454].

По условиям седиментации различают трансгрессивные и регрессив­ ные стратиформные руды меди [140 ]. По степени постседиментационных изменений выделены диагенетические, диагенетически-катаге- нетпческие и осадочно-метаморфические медные руды [140, 309].. Более детальная градация стратиформных руд по этому признаку приведена нами в гл. II.

По глубине образования полиметаллические руды (в частности,, полиметаллические месторождения Рудного Алтая) разделены на три группы: 0,5—1,5; 2—4; 4—6 км [105].

По формационному признаку стратиформные медные месторожде­ ния подразделены на: 1) пестроцветные терригенные и терригеннокарбонатные и 2) сероцветные кремнисто-карбонатные и чернослан­ цевые формации [140 ]. Имеются классификационные схемы место­ рождений меди, свинца и цинка с экономической позиции [55], по характеру восстановительной обстановки рудовмещающих толщ [276], генетическим признакам [205 ] и т. п. В одной из последних, работ Ю. В. Богданова и Э. И. Кутырева [58] для стратиформных месторождений меди предложена следующая классификационная: схема. А. Осадочные (седиментационно-диагенетические).

1.

Типа

медистых

сланцев (мелководно-морские).

2.

Типа

медистых

песчаников:

 

а)

Джезказганский (лагунно-дельтовый) подтип;

 

б)

Приуральский

(озерно-аллювиальный) подтип.

Б.Метаморфизованные осадочные.

1.Регионально-метаморфизованные.

2.Контактово-метаморфизованные.

Вэтой же работе стратиформные месторождения свинца и цинка подразделены на осадочные (седиментационно-катагенетические) вг вулканогенно-осадочные, с последующей дифференциацией на ос­ нове геотектонического признака. В существующих классификациях

нет единого признака, характерного для стратиформных руд меди,

с одной стороны, и для

стратиформных руд свинца и цинка —

с другой. С этой точки

зрения приводимый ниже вариант

класси­

фикационной схемы стратиформных месторождений меди,

свинца

и цпнка этих же авторов [59 ] более удачен.

 

Ме д ъ

А.Осадочные (седцментацпоино-дпагенетпческие).

1.Тип медистых слапцев (мелководно-морской). Мансфельд в ГДР, Пред­ судетская моноклиналь в Польше.

8 Г

2.Тип медистых песчаников:

1.Джезказгапскпй подтип (лагуино-дельтовый). Джезказган, Сары-Оба,

Итауз и другие в Казахстане.

2. Приуральский подтип (озерыо-аллюшіальпый). Наукат, Варзьтк п дру­ гие в Средней Азші, плато Колорадо в США, Прпуралье.

Б.Вулкаиогенио-осадочные.

1.В связи с подводным кислым п основным вулканизмом (спидито-керато- фпровая, аидезпто-дацптовая и другие формации). Верхи разреза некоторых. колчеданных месторождений Урала, Северпого Кавказа, месторождения типа

«КурОКО» В ЯПОЛІШ II др.

2. В связп с наземным основным и кислым вулканизмом (парагенез базаль­ товой, лппаритовоп и пестроцветпой террпгепиой формаций). Верхнее Озеро

пУайт-Пайн в США, Минусинская котловгша в СССР.

В.Метаморфизованиые.

1.Регпопально-метаморфнзовапные. Медистые песчаники Олекмо-Вптим- ской горной страны (Удокан п др.), медистые сланцы и кварциты Катанга-

Замбпйского медного пояса, колчеданные месторождения Карелии, «фальбанды» Норвегті н Канады.

2. Контактово-метаморфпзованпые. Медпстые тгесчаппкп Красного, Бурпалпнского и месторождения Олекмо-Витпмской горной страны.

Свинец и Ц инк-

A.Осадочные (седпментациопно-катагеиетическпе).

1.Тші Миссисипской долины (мелководно-морской). Трп-Стейт п другие в США, Млргалпмсай в СССР.

2. Сумеарский тип (прибрежпо-морской). Уч-Кулач, Сумсар, Джергалан в Средней Азнп.

Б.Вулканогенно-осадочные (в связи с подводным кислым вулкапизмом).

1.Алтайский тип. Вблизи очагов вулканической деятельности (лішарнтовая, андезнто-дацито-лппарптовая, лнпарнто-туфосланцевая п другие форма­

ции). Некоторые месторождения Рудного Алтая.

2.Атасуйскпй тип. В латеральном (нлп некотором хронологическом) уда­ лении от очагов вулканической деятельностп. Жайрем, Атасу и другие в Казах­ стане, Фплпзчай в Азербайджане, Раммельсберг п Мёггем в ФРГ.

B. Метаморфпзоваиные.

1.Регионал ьпо-метаморфіізопаяные. Брокен-Хилл и Маупт-Айза в Австра­

лии, Горевское, Таборное, Таежпое, Холодненское в СССР.

2. Контактово-метаморфпзованные. Каскайгыр-Акджальская рудная зона, Карагайлы, Гульшад в Казахстане.

Однако эта схема не лишена недостатков. В ней основное подраз­ деление цветных металлов опирается на гетерогенные признаки: пункты А и Б — на источник металла, а пункт В — на степень их изменения. Последний признак заложен и в пункт А в весьма рас­ плывчатой и неоднозначной форме (медь — седиментационно-диа- генетические месторождения; свинец и цинк — седимеытационнокатагенетические месторождения). Вызывает возражение равно­ значность выделения регионально-метаморфизованных и контактовометаморфизованных месторождений, тогда как процессы региональ­ ного и контактового метаморфизма проявляются в резко различных масштабах по своему воздействию на формирование стратнформных

РУДЕсли ко всему сказанному учесть, что к классу стратнформных

руд кроме меди, свинца и цинка принадлежат руды золота, ванадия, ртути, сурьмы (о чем подробнее будет сказано ниже), то становится

совершенно очевидна крайняя необходимость заложения в основу классификации стратиформных руд гомогенного признака — при­ знака, общего для стратиформных руд всех металлов. В качестве таких универсальных признаков, по нашему мнению, могут высту­ пать источник металла в стратиформных месторождениях и степень, их трансформации (степень постседиментационных изменений).

10. КЛАССИФИКАЦИЯ

Классификационная схема стратиформных месторождений цвет­ ных металлов должна учитывать две присущие им особенности: полигенность и полихронность их формирования. Предполагая отсут­ ствие генетической связи стратиформных руд с интрузивными по­ родами, в качестве источника металлов остается допустить вулканизм и материнские породы ' континента. С учетом взаимного влияния друг на друга этих двух рудогенерирующих факторов можно выде­ лить четыре типа стратиформных месторождений: осадочные, вул­ каногенные, вулканогенно-осадочные и осадочно-вулканогенные, ха­ рактеризующие собой полигенность стратиформного рудообразования (гл. I). Полихронность формирования стратиформных руд демонстрируется стадиями трансформации их (гл. II).

С использованием этих двух общих для всех без исключения стратиформных месторождений цветных металлов признаков и по­ строена табл. 4, представляющая по существу предлагаемую клас­ сификационную схему. В качестве дополнительных характеристик,, отражающих особенности геологического строения заключенных в табл. 4 стратиформных месторождений, служат следующие при­ знаки, охарактеризованные в большей или меньшей степени в преды­ дущих разделах:

1)преобладающий рудный компонент;

2)геотектоническая позиция;

3)вещественный состав вмещающих пород;

4)приуроченность к формациям;

5)фациальные особенности;

6)морфология рудных тел;

7)зональность оруденения;

8)

характер огранического

вещества;

9) проявление

более

поздней

интрузивной деятельности;

10) проявление

контактового

метаморфизма;

11)

проявление

более

поздней

гидротермальной деятельности:

(в классическом

представлении).

 

В зависимости от того, к какому генетическому типу принад­

лежит

исследуемое

стратиформное месторождение — осадочному,

вулканогенному, осадочно-вулканогенному или вулканогенно-оса­ дочному — могут быть добавлены специфические характеристики, такие-как наличие рудных обломков в кровле пород вулканогенных и осадочно-вулканогенных месторождений или условия седиментации

89>

(трансгрессия, регрессия) для осадочных месторождений и тому подобные дополнительные характеристики.

Положительной стороной, на наш взгляд, предлагаемой класси­ фикационной схемы является малочисленность классификационных групп, сравнительно несложное (на современном уровне знаний) определение степени трансформации месторождений. Слабое место -этой схемы — неуверенное определение и выделение осадочно-вулка- шогенных и вулканогенно-осадочных месторождений.

іі . ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЫДЕЛЕННЫХ КЛАССОВ

Впроцессе изучения медистых песчаников в нижнемеловой крас­ ноцветной формации Таджикской депрессии отчетливо наблюдалось увеличение степени трансформации рудовмещающих пород в напра­ влении с запада на восток— от стадий раннего и позднего катаге­ неза (западная часть депрессии) до позднего катагенеза — раннего метагенеза (восточная часть депрессии). В этом же направлении про­

исходило укрупнение рудопроявлений меди и увеличение количе­ ства металла на единицу объема породы в продуктивных пластах. Если в западной части депрессии в рудопроявлениях меди (ЧинараСухта, Ак-Мечеть на хр. Бабатаг и др.) содержания металла чрез­ вычайно низки, то на востоке депрессии в рудопроявлениях (Фарроу, Ходжа-Али-Шо на Вахшском хребте; Яфуч, Кафтар-Гузар на хр. Петра Первого и др.) достаточно высокое содержание металла.

Подобная закономерная картина роста концентраций рудного вещества с увеличением степени трансформации месторождений свойственна не только медистым песчаникам Таджикской депрессии, но является обязательной для большинства месторождений меди, свинца и цинка земного піара (см. табл. 4). Здесь уместно вспомнить М. М. Константинова «... процесс рудообразования не заканчива­ ется актом накопления осадка, но продолжается далее при диаге­ незе, эпигенезе (позднем диагенезе) и метаморфизме . . . промышлен­ ные руды во многих случаях создаются именно на этих более позд­ них этапах» [184, с. 72]. Соразмерность концентрации металла в породах со степенью трансформации последних и, соответственно, классами руд приведена в табл. 7.

Возникает вопрос, является ли степень трансформации рудо­ вмещающих пород функцией геологического времени? Если бы это было так, то задача поисков руд цветных металлов сводилась бы к исследованию благоприятных в возрастном отношении толщ. Нам представляется, что на этот вопрос не может быть однозначного ответа, как отрицательного, так и положительного. Степень транс­ формации стратиформных месторождений, в общем подчиняясь фак­ тору времени (чем древнее отложения, тем интенсивней они изме­ нены), в частном случае зависит от конкретных геологических ус­ ловий формирования того или иного региона. Например, степень трансформации нижнемеловых медистых песчаников Таджикской

90

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а Т

Степень концентрации металлов в породах

Класс руд

 

Экономическая

Преобладающий

 

оценка

 

 

возраст рудовмещающпх

 

 

 

 

 

 

пород

Диагепетнчесшіе

Рассеянная рудная ми­

Голоцен

 

нерализация в породах

 

Р аннек атаген етцчѳские

Рудопроявлеипя

 

 

Кайнозой, мезозой

Поздпекатагенетическпе

Рудопроявления,

мел­

Мезозой, палеозой

 

кие месторождения

 

Рашіеметагенетическпе

Рудопроявления. мелкие

Мезозой, палеозой

 

и

средние

 

место­

 

 

рождения

 

 

 

 

Позднеметагенетпческпе

Средние

и

крупные

Мезозой, палеозой

 

месторождения

 

 

Раннеметаморфпчесште

Крупные месторождения

Протерозой, палеозой

Позднеметаморфические

Рассеянная

рудная ми­

Архей, протерозой

 

нерализация

в

поро­

 

 

дах

 

 

 

 

 

депрессии аналогична таковой рифейских медистых песчаников: оселковой серии Присаянья.

Наиболее благоприятными для локализации экономически инте­ ресных месторождений цветных металлов выступают протерозойские породы. Сделанный вывод еще раз подчеркивает важность изучения докембрийских пород, что совпадает с задачей, поставленной перед, советскими геологами в девятой пятилетке [432 ] об акцентировании внимания на этих весьма перспективных образованиях.

12.ВОПРОСЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

Внастоящее время выявление полезных ископаемых приобретаетособую актуальность. Подтверждением сказанному служат мате­

риалы Всесоюзного совещания по прогнозу распространения руд­ ных и нерудных полезных ископаемых [271 ] и нахождения стратиформных месторождений цветных металлов. Нам представляется, что прогнозирование может рассматриваться в двух аспектах: обна­ ружение месторождений на территориях, где еще неизвестно про­ явлений искомого полезного ископаемого (собственно прогнозирова­ ние) и оценка перспективных запасов руд на площади с уже извест­ ными проявлениями рудной минерализации. Эти два аспекта.

9 t

теснейшим образом связаны, выявление на какой-либо территории проявлений рудной минерализации незамедлительно требует перс­ пективной оценки их запасов и экономической характеристики.

Своеобразие условий локализации стратиформных месторожде­ ний предопределяет учет разнообразных региональных и локальных критериев прогноза, в число которых входят геотектонический, стратиграфический, палеотектонический, палеогеографический, ли- толого-фациальный, минералого-геохимический контроль орудене­ ния [407]. Перечисленные факторы неравнозначно оцениваются различными исследователями.

В частности, А. К. Иогансон, Э. И. Кутырев и ІО. П. Рожде­ ственский [165] для стратиформных руд ряда черных и цветных металлов на примере территорий Северного и Срединного ТяньШаня и Казахстана значительную роль в прогнозировании отводят геотектоническому фактору. Оценивая перспективность Приангарского меденосного бассейна, Г. Ф. Борзенко и Р. Я. Скляров [62] отдают предпочтение литолого-фациальному контролю оруде­ нения. Важная роль палеотектопического контроля оруденения при оценке перспектив стратиформной медной минерализации в оса­

дочном

чехле

Русской платформы

подчеркивается В. II. Феокти­

стовым

и Г. Г. Кочиным

[407].

[16] акцентировали

внимание

на

С. И. Талдыкин с сотрудниками

палеогеографическом

контроле

оруденения.

[139,

140, 230]

и

При

оценке

перспектив медистых песчаников

колчеданно-полиметаллических месторождений

[126]

определя­

ющим фактором выступает формационный анализ. Прогнозирование и оценка перспектив стратиформных место­

рождений цветных металлов в итоге должны базироваться на учете

трех основных

этапов геологического развития месторождений:

1) зарождения

месторождений (наличие источник-а металлов —

областей питания на континенте или проявления вулканической деятельности), 2) формирования месторождений (перераспределение и концентрация металлов — диагенез, катагенез, метагенез, регио­ нальный метаморфизм начальных стадий), 3) сохранения (уничто­ жения) месторождений (рассеяние и вынос металлов при эндоген­ ных и экзогенных процессах, проявляющихся после формирования месторождений).

Не касаясь третьего этапа (как нам представляется, весьма су­ щественного, но, к сожалению, в настоящее время еще недостаточно хорошо изученного), мы большое значение в прогнозировании при­ даем использованию степени трансформации стратиформных место­ рождений [171, 172]. Наиболее благоприятными в экономическом отношении являются позднеметагенетические и раннеметаморфиче­ ские месторождения. Поэтому при проведении поисковых работ в новых районах обнаружение рудных точек и рудопроявлений в по­ родах указанной степени трансформации позволяет рассчитывать На обнаружение экономически интересных месторождений в указан­ ных породах. При этом необходимо учитывать, что зоны метамор­

.92

физма могут и не совпадать со стратиграфическими границами пород.

В свете сказанного нам кажутся слишком радужными прогнозы экономически значимых месторождений в Пермском Приуралье [163, 181, 197, 226, 306], на Украине [48, 49], в Южно-Тянь-Шань- ском меденосном поясе в пределах Узбекистана и Таджикистана [257], в Приангарье [61] и некоторых других районах. И, наоборот, перспективными выглядят проявления полиметаллических руд на территории Северо-Байкальского нагорья [430], докембрийские медистые песчаники и кварциты в Северном Айдахо и Северо-Вос­ точной Монтане, США [239], меденосные серноколчеданные про­ явления Фудотаки, Япония [179], область Коверка-Дрэгойаса [466] и др. Благоприятны в отношении содержания проявлений цветных металлов верхнепротерозойские породы Воронежского кристалли­ ческого массива [144], зеленосланцевые породы п-ва Стьюарт, Аляска [528], и, видимо, в целом океанические коровые породы Земли [467].

Необходимо подчеркнуть, что степень трансформации стратиформных месторождений выступает не в качестве универсального и самостоятельного (хотя и весьма важного) прогнозного критерия, а только в купе с другими признаками, достаточно полно описан­ ными в геологической литературе и упомянутыми в настоящей ра­ боте.

Использование степени трансформации стратиформных место­ рождений как прогнозно-поискового признака, на наш взгляд, весьма перспективно и практически несложно. Как широко извест­ ные методы расчленения осадочных, вулканогенных и смешанных пород по степени их постседиментационных изменений (гл. II), •так и некоторые дополнительные [143, 315, 503] позволяют с до­ статочной достоверностью устанавливать степень трансформации стратиформных месторождений.

Естественно, что при поисках и прогнозной оценке стратиформных

.месторождений цветных металлов наряду с перечисленными «чисто геологическими» критериями необходимо в полной мере Исполь­ зовать современный комплекс геофизических и геохимических ме­ тодов [224, 367 и др.].

Г Л А В А IV

СТРАТИФОРМНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

ЗОЛОТА, ВАНАДИЯ, РТУТИ

И СУРЬМЫ

Сейчас накопилось до­ статочно фактов, позво­ ляющ их критически пе­ ресмотреть генезис мно­ гих месторождений т я ­ ж елых металлов, ранее связывавшихся с глубин­ ными интрузиями.

В. М. Попов, 1967

Успехи, достигнутые в изучении стратиформных месторождений меди, свинца и цинка, привели к тому, что с позиций оса­ дочного и вулканогенно-осадочного гене­ зиса стали рассматриваться и месторождения ряда других металлов, ранее связываемые исключительно с проявлениями интрузив­ ного магматизма и причисляемые к гидро­ термальным образованиям. К ним можноотнести месторождения золота, ртути, сурь­ мы, ванадия и некоторых других металлов. Рассмотрим несколько подробней подобные представления.

Золото. В настоящее время целый ряд месторождений золота рассматривается с по­ зиций седиментогенного образования, при­ чем накопление золота в породах допуска­ ется как механическим, так и химическим путем [190, 203, 222, 357].

Многие исследователи к осадочному типу относят месторождение золотоносных кон­ гломератов Витватерсранд (Южная Африка), залегающее в метаморфизованных породах позднего докембрия. Золотоносные конгло­ мераты характеризуются различной мощ­ ностью и значительной протяженностью, для рудовмещающей толщи характерно циклич-

94

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ