Метасоматическая зональность полигенных и полихронных месторождений Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

ИЗВЕСТИЯ УРАЛЬСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ

_ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ АКАДЕМИИ_

2001 СЕРИЯ: ГЕОЛОГИЯ И ГЕОФИЗИКА Вып. 13

III. ГЕОЛОГИЯ, ПРОГНОЗИРОВАНИЕ, ПОИСКИ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК (553,24+553,3):553.078

О. Н. Грязное

МЕТАСОМАТИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ ПОЛИГЕННЫХ И ПОЛИХРОННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Выявление роли метасоматоза при различных геологических процессах, его связей с геодинамическими режимами развития отдельных блоков земной коры, структурно-тектоническими особенностями территорий, магматизмом, метаморфизмом, литогенезом и гипергенезом позволяет наметить региональные закономерности размещения рудоносных метасоматических формаций, а через них уточнить рудообразующие факторы месторождений полезных ископаемых. На базе геологического подхода получили развитие теоретические и методические основы изучения и картирования метасоматических образований - ореолов и ареалов метасоматических пород, фаций, формаций, семейств и групп формаций [2]. Это, в свою очередь, определило более целенаправленное и объективное раскрытие геологических условий формирования латеральной и вертикальной метасоматической зональности рудных районов, полей и месторождений, позволило обратить внимание на полигенность и полихронность многих месторождений, выявить критерии рудоносности метасоматитов, наметить новые подходы к прогнозированию рудоносных территорий, поискам и оценке труднооткрываемых месторождений [1].

Длительное функционирование узлов эндогенной активности, структурное совмещение литогенных, магматогенных и метаморфогенных рудообразующих процессов обусловливают образование полигенных и полихронных месторождений. Таковы месторождения в железо-магнезиальных карбонатных метасоматитах (Бакальскос сидсритовое, Саткинское магнезитовое), магматические и флюидно-мстасоматичсские (клинопироксенит-уралитовые), титаномагнетитовые (Качканарская группа, Первоуральское, Волковское), колчеданные медные (Гайское, Дегтярское) и медно-полиметаллические с наложенным ураном (Весеннее), скарновые железорудные с медью, золотом (Ауэрбаховская группа) и ураном (Шерегеш), полевошпат-апьбитит-карбонатитовые редкометалльные (Вишневогорское), золоторудные и золото-платиновые в зонах тектоно-магматической активизации (Светлинское, Воронцовское) и др. Месторождения отличаются сложной зональностью, как правило, крупными запасами, комплексностью руд, своеобразием технологических характеристик [1]. Этот перечень примеров может быть продолжен. На сегодня совершенно очевидно, что многие месторождения, особенно крупные и уникальные, являются 1ЮЛИ1 смными и нилилронными. Однако целенаправленное изучение проблемы только наминается. Идет накопление информации. Сегодня мы не можем выполнить полноценную систематизацию таких объектов и их зональности, создать эталонные модели. Попытаемся обозначить проблему, иллюстрируя рядом примеров, и наметить основные пути ее решения.

Формирование рудных месторождений происходит в различные временные интервалы, охватывая флюидно-гидротермальные циклы, этапы и стадии. Мы предлагаем иной объем этих понятий в отличие от представлений Б. И. Омельяненкс [3]. Под флюидно-гидротермальным циклом понимается период времени, охватывающий события одной стадии тектоно-магматического цикла -рифтогенной, ранне- и позднегеосинклинальной (островодужной), ранне- и позднеорогенной. тектоно-магматической активизации.

Метасоматическая зональность полигенных и полихронных месторождений

Промышленно- ГСМС1нчсскис тины месторождений и их семейства Дорулный метасоматоз Рудоносный метасоматоз Пострудный метасоматоз Примеры месторождений

1 этан П этап Ш этап

1 2 3 4 5 6 7

1 .Титаномагнстито-выс Дома! магический метасоматоз Синмагматичсский метасоматоз - рудные гйпербазиты Мстаморфогснный (плутоно-симатический) метасоматоз - рудные мстагипсрбазиты Флюндно* гидротермальный высокотемпературный метасоматоз - рудные горибленлиты Флюилно-метасоматическая амфиболизапия с регрессивным рядом мстасоматитов (до прозилитов) Псрвоуральское Гусевогорское

2. Колчеланние Уральского типа Мсгаморфизо ванные С наложенным орудененк'м Метаморфо! енный метасоматоз (зеле-нокаменного тина) 2.1. Вулканогенный метасоматоз, сопряженный с базазьтоилным магматизмом: Гидротермально-осадочный метасоматоз (хлоритолиты) (Си) Гидротермальный метасома-тэз субвулканический - III'. КХС (Си. 2п)' Гайскос, Учалинское. Сибайское

То же 2.2. То же Метаморфогенный метасоматоз, сопряженный с дислокационным метаморфизмом (КХ. КС. КСХ-сланцы" с регенерированный оруленснисм (Си. Яп) Дс1тярскос

То же 2.3. Гидротермальный метасоматоз субвул-кэпический, сопряженный с базальтоилами Д1-Д2 -ПР. КХС (Си, 7.п) 11л>тогснный гидро-термальный метасоматоз, сопряженный с габбро-плагиогранитной формацией Д,-С|: роговики-инфильтра-ционно-мстасомагичсскис ИС-оксеталиты (РЬ,/п) Гидротермальный низкотемпературный метасоматоз, сопряженный с магматизмом Рг5-Мг ТМА*" - АР (У) Весеннее

1 2 3 4 5 6 7

Метасоматоз, сопряженный с сиаличсс-ким плутономста-морфизмом эпидот-амфиболитовой фации - КБиЛМ Высокотемпературный гидротермальный метасоматоз, сопряженный с гранитовой формацией (джабыкский комплекс С,-Р,)-ГР(\У. Мо?)

Метасоматоз, сопряженный с дислокационным метаморфизмом (Р?) - КбХ мстасоматиты Низкотспсратурный гидротермальный метасоматоз. сопряженный с шелочно-гранитовой формацией (эгирин-рибскитовых гранитов) периода МгТМЛ(Р2 Т,?) ЛР(Ли) Гипергенный метасоматоз (трансформация эндогенных руд) Свстлинскос

5.2. Месторождения в структурах прогибов

Метаморфо генный метасоматоз ЗК типа Контактово-мстаморфогенный метасоматоз (Дг) Плутогенный высокотермаль-ный бимстасоматоз, сопряженный с габбро-лиорит-фаиолиоритовой формацией (ауэрбаховскнй комплекс (Дг) - ЙС (Ре. Си. гп. Ли) Гидротермальный среднс-низкотемпергтурный метасоматоз (Дг) - ПР (Ли. Си. Л5) - Л Б (Ли. Си, г п. РЬ. Лg. Лб) И изкотсм пературный гидротермальны й метасоматоз, сопряженный с субщелочным магматизмом периода М/ ТМЛ - ЛР: гидрослюдистая (Ли, Л«, Ав) гидро-слюдисто-монтморил-лонит-каолинитовая (Ли. Л5. Р|) и джаспсроидной (Ли. Лб. БЬ. Н? : фации Гипергенный метасоматоз (трансформа дня эндогенных руд) Воронцовскос

Рудоносные мстасоматичсскис формации: IIP - ¡ропилитовая; КХС - кварц-хлоркт-серицитовых метасоматитов; АР - аргиллизитовая; ИС - известковых скарнов: ГР -грсйзсновая: ЛБ - листвснкт-бсрсзитовая; ГУ - гумбситовая: КБХ - карбонат-хлоритовых метасоматитов. " КХ - кварц-хлоритовыс сланцы. КС - кварц-ссрицитовыс сланцы, КСХ - кварц-ссрицит-хлоритовыс сланцы "P/.j - Mz ТМЛ - нозлнсналсозойской-мсзозойской текюно-маг магической активизацией.

Продолжение таблицы

1 2 3 4 5 6 7

3. Извссзково-скармовыс (машет итовые. мелно -машетитовые. полиметаллические, урановые, вольфрамовые) Мегаморфогенный (контактово-мета- МОрфОГСННЫЙ ) метасоматоз 3.1. Плутоногенный контактовый бимстасоматоз и инфилы рационный метасоматоз, сопряженный с азамеллит-гранит-лейко-фанитовой, монцо-диорит-гранитовой. тонализ-фано-лиоритовой. габбро-сиенито-вой, габбро-граносигнит-фаиолиоритовой формациями - ИС (Ре, 3.2. Гидротермальный метасоматоз - ИР (Яс. Си. Ли) ;ГУ iW.Au.и) Гилротсрмальн ый метасоматоз - ГР (Мо, V/): ЛБ (Аи. РЬ. гп, У) Гипергенный метасоматоз • Луэрбаховская фу п па. Турьинское. Шерегеш

4. Релкометалльно-редкоземельные Крсмнсщслочной метасоматоз, сопряженный с сиаличсским плутоно-метаморфизмом ПлутогснныЙ высокотемпературный гнлротфмаль-ный щелочной метасоматоз, сопряженный с миаскитовой формацией периода ТМА Гипергенный метасоматоз Вишнево! орс-кое

4.1. Щелочных полевошпатовых метасоматитов 1ЦПМ (Nb. Zr.TR.Ta) 4.2. Лльбитиговая апомиас-китовая ЛВм (N6. Та, ТЯ) 4.3. Карбонатитовая КБ (N6. ТН)

5. Золото-аргилли-зизовые 5.1. Месторождения в структурах поднятий

Метасоматоз, сопряженный с геотермально-статическим метаморфизмом амфиболитовой фации (К-Рг,) Плутоногенный тдро-термазьный метасоматоз, сопряженный с тон&зит-фанодиоритовой формацией Д,- С| - ЛБ (Ли )

Этап - время образования генетически родственных метасоматических формаций (семейств формаций), связанных с одной магматической формацией (комплексом) или время проявления одного геологического типа метаморфизма (начального, зеленокаменного, зеленосланцевого, дислокационного, сиалического и фемического плутонометаморфизма). В определении стадии следует различать время образования одной формации в целом (известково-скарновая, грейзеновая, лиственит-березитовая. аргиллизитовая и др.) (макростадия) или части формации (микростадия), т.е. отрезок времени кислотно-щелочной эволюции гидротермальных растворов. В первом случае речь идет о смене ранней щелочной стадии образования семейства щелочных формаций (известково-скарновой, полевошпатовых метасоматитов, альбититовой) стадией кислотного выщелачивания для семейства кислотных формаций (грейзеновой. лиственит-березитовой, аргиллизитовой). Во втором имееется в виду "микро'эволюция одной порции гидротермального раствора. Так, известно что формации полевошпатовых (и щелочных полевошпатовых) метасоматитов, апогранитных и апомиаскитовых альбититов образуются в раннюю щелочную стадию, а заканчиваются при эволюции раствора в начале стадии кислотного выщелачивания. Грейзеновая формация начинается в конце ранней щелочной, охватывает стадию кислотного выщелачивания и заканчивается в стадию осаждения. Наиболее контрастно стадия кислотного выщелачивания и осаждения оснований (поздняя щелочная) проявляются у средне-низкотемпературных кислотных формаций - лиственит-березитовой и аргиллизитовой.

Рассмотрим примеры формирования метасоматической зональности полигенных и полихронных месторождений. Обратим внимание на развитие дорудного, рудообразующего и пострудного метасоматоза (см. таблицу).

Анализ имеющихся материалов позволяет в самых общих чертах выделить следующие типы полигенной и полихронной зональности:

1. Моноэтапная (но полистадийная) - собственно колчеданные месторождения уральского типа; известково-скарновые месторождения Fe, Си, Au, W; редкометалльные месторождения в щелочных метасоматитах ( вишневогорский тип ).

2. Полиэтапная (и полистадийная) - Ti - Mt-месторождения (первоуральсчого и качканарского типов); метаморфизованные месторождения дегтярского типа, известково-скарновые месторождения с наложенной грейзенизацией - (W, Мо) (Казахстан) и лиственитизацией-березитизацией (Au, Pb, Zn, U) (Центр. Сибирь).

3. Полициклическая (полиэтапная и полистадийная) - колчеданные месторождения с наложенным оруденемием (Си, Pb-Zn, U) (Весеннее), Аи и Au-Pt в зонах тсктоно-магматичсской активизации (в СВК поднятий - светлинский тип, в СВК прогибов - воронцовский тип).

Основные задачи дальнейшего изучения полигенных и полихронных месторождений:

1. Комплексное изучение всех эпигенетических образований на любом месторождении.

2. Создание банка данных по полигенной и полихронной метасоматической зональности любых генетических типов месторождений (накопление информации).

3. Обобщение полученной информации и ее систематизация.

4. Создание эталонных геологических моделей метасоматической зональности полигенных и полихронных месторождений.

5. Моделирование физико-химических условий формирования полигенных и полихронных месторождений.

6. Разработка метасоматических критериев прогнозирования, поисков и оценки полигенных и полихронных месторождений.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Грязное О.Н. Рудоносные метасоматические формации складчатых поясов. - М.: Недра, 1992.-256 с.

2. Грязной О.Н., Золоев К.К., Ляховнч Э.М. Картирование рудоносных метасоматитов. - М.: Недра. 1994.-271 с.

3. Омельяненко Б.И. Околорудные гидротермальные изменения пород. - М.: Недра, 1978. -

215с.