CC BY
54
___________УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ КАЗАНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
Том 156, кн. 4 Естественные науки
2014
УДК 552.18
ОКОЛОРУДНЫЕ ПОРОДЫ В ЗОНЕ РАЗВИТИЯ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО БАРИТ-ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ОРУДЕНЕНИЯ БАССЕЙНА ВАДИ АЛЬ-МАСИЛА (ЙЕМЕН)
М.А. Аль-Хадж, А.А. Аль-Амери, М.А. Матташ, К.М. Матташ, Э.А. Королев, Р.Р. Хасанов
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы формирования барит-полиметаллического оруденения в бассейне Вади аль-Масила (Йемен) и характер околожильного изменения вмещающих пород. Образование рудной минерализации происходило в результате сложного взаимодействия гидротермальных растворов и подземных вод вмещающих пород, которое сопровождалось образованием новых минеральных парагенезисов. Оруденение отличается сложным минеральным составом и повышенными содержаниями целого ряда металлов.
Ключевые слова: околорудные породы, рудная минерализация, гидротермальные растворы, барит, рудные минералы, жилы, парагенезис минералов.
Введение
В мезозойских отложениях долины Вади аль-Mасила на территории Йеменской Республики обнаружены выходы баритовых жил с полиметаллической минерализацией [1-3]. Барит-полиметаллическое оруденение приурочено к доло-митизированным и окварцованным известнякам верхнеюрского и нижнемелового возраста. Рудная минерализация имеет сложное осадочно-гидротермальное происхождение, характеризуется чрезвычайным разнообразием минерального состава и повышенными концентрациями ряда ценных элементов. Формирование бассейна Вади аль-Масила произошло в позднемеловое время в результате исчезновения древнего океана Тетис, который разбился на ряд мелких бассейнов, разделенных локальными поднятиями. Условия жаркого климата способствовали образованию в мелководных бассейнах преимущественно карбонатных осадков, в том числе оолитовых известняков. В процессе альпийского тек-тоногенеза оолитовые известняки были подвергнуты дроблению. По разломам поступали гидротермальные растворы, из которых впоследствии формировались баритовые жилы с сопутствующей полиметаллической минерализацией. Отложение барита и других рудных минералов в зонах трещиноватости происходило в результате взаимодействия гидротерм и грунтовых вод, обладающих слабокислыми свойствами. Процесс сопровождался интенсивным околорудным метасоматозом, выразившимся в доломитизации, окварцевании и ожелез-нении вмещающих известняков. Площадь гидротермально-измененных пород
98
ОКОЛОРУДНЫЕ ПОРОДЫ В ЗОНЕ РАЗВИТИЯ...
99
прослеживается на расстоянии > 300 км2 в стороны от рудных жил. За счет большого охвата территорий области развития метасоматоза можно рассматривать в качестве поискового признака для обнаружения скрытых зон барит-поли-металлического оруденения.
Объект и методика исследований
Бассейн Вади аль-Масила представляет собой грабен северо-западного простирания, образование которого связано с рифтогенезом и распадом Гондваны позднеюрско-раннемелового периода времени [4, 5]. Следующая фаза рифтогенеза, произошедшая в олигоцене и миоцене, привела к открытию Красного моря и Аденского залива [6]. В результате этих фаз были сформированы основные тектонические структуры и система разломов [7]. Геологический разрез бассейна Вади аль-Масила представляет собой чередование юрских известняков, меловых недифференцированных отложений, состоящих из сланцев, мергелистых известняков, доломитовых известняков, песчаников и конгломератов (табл. 1). Известняки юрского возраста залегают на фундаменте протерозойского возраста. Породы фундамента сильно трещиноватые, их выходы на поверхность в области исследования практически отсутствуют. Юрские осадочные породы, распространенные в районе Вади аль-Масила [8], состоят из известняков формации Мадби и Нейфа, претерпевших воздействия более поздних гидротермальных процессов. Среди известняков в разрезах наблюдаются серии мергелей серого и желтого цвета, которые переслаиваются глинистыми локально гипсоносными слоями или обломочными глинистыми известняками [9]. Мощность отдельных пачек составляет 5-10 м. Геологическое строение территории показано на рис. 1.
Породы меловой системы залегают в регионе несогласно над юрскими отложениями. Они состоят в основном из глинистых и известняковых пород морского происхождения с песчаными прослоями, объединенных в формации Саар и Кишн. Породы формации Саар несогласно залегают на породах юрской формации Нейфа и представлены известняками, песчаниками и глинистыми сланцами. Формация Саар представлена тремя пачками пород (снизу вверх): 1) Самармар, сложенный мергелистых известняков и мергелей, 2) Кальана, сложенная песчаниками с тонкими прослоями известняков, 3) Гайл, сложенный слоями красноватого известковистого аргиллита, алевролитами, песчаниками и серыми сланцами с окаменелостями и прослоями доломитизированного, крупнокристаллического, кавернозного известняка. На них с несогласием залегают отложения формации Кишн, которые состоят из чередующихся слоев доломитов, известняков, мергелей, содержащих окаменелости. Формация Кишн сложена (снизу вверх) комплексом обломочных пород, состоящим из песчаников, сланцев и конгломератов, и комплексом карбонатных пород, состоящим из известняков с прослоями сланцев и песчаников. На отложениях формации Кишн с несогласием залегают отложения формации Мукалла, представленной песчаниками и алевролитами с прослоями известняков. В пределах рассматриваемого месторождения породы этой формации отсутствуют.
Меловые отложения перекрыты преимущественно карбонатными породами палеогенового возраста. В верхней части осадочного комплекса Вади аль-Масила
100
М.А. АЛЬ-ХАДЖ и др.
Табл. 1
Литолого-стратиграфическая схема осадочной толщи бассейна Вади аль-Масила
Отдел
Ярус
Формация
Литологическая колонка
Мощ
ность,
м
Ин-
дексы
Описание
пород
Верхний палеоцен - нижний эоцен
Формация Умм Эр Радума
Верхний
Верхнесеноманский -турон ский
Формация
Мукалла
215
РгР2
Доломитизированные известняки, мергелистые известняки, листоватые глинистые сланцы
Песчаники и алевролиты с прослоями известняков
165
K-2S-t
Нижний
Готерив-ский -баррем-
Формация
Кишн
Верхне-берриас-ский -валан-жинский
Формация
Саар
< 100
Kig-br
Комплекс карбонатных пород, состоящий из известняков с прослоями сланцев и песчаников; Комплекс обломочных пород, состоящий из песчаников, сланцев и конгломератов
198
Kib-v
Гайл\ красноватый из-вестковистый аргиллит, алевролиты, песчаники, серые сланцы с окаменелостями и прослоями доломитизированных известняков;
Кальана. песчаники с тонкими прослоями известняков;
Самармар: мергелистые известняки и мергели
Нижне-
берриас-
Верхне-
титон-
ский
Формация
Нейфа
Верхний
Киме-ридж-ский -нижнети-тонский
Формация
Мадби
Известняки светлосерые слоистые
149
J3tt-b
240
Jikm-tt
Битумные, листоватые глинистые сланцы, мергели, доломиты и известняки
ский
ский
Geological Reintarpratation Masilah Property
Scat* 1 50.000
Legend
Рис. 1. Геологическое строение бассейна Вади аль-Масила (материалы Министерства нефти и минеральных ресурсов Йемена)
ОКОЛОРУДНЫЕ ПОРОДЫ В ЗОНЕ РАЗВИТИЯ...
102
М.А. АЛЬ-ХАДЖ и др.
встречаются небольшие лавовые потоки базальтов. По-видимому, именно вулканическая деятельность стала причиной активности гидротермальных процессов в бассейне Вади аль-Масила. Сверху залегает тонкий слой четвертичных отложений, состоящий из гравия, в то время как самая верхняя часть разреза состоит из тонких прослоев почвы и песка.
Рудная минерализация в разной степени проявлена по всему разрезу осадочной толще Вади аль-Масила. Однако основная масса оруденения приурочена к карбонатным породам формации Саар, относящейся к меловому периоду. Рудные тела и их скопления представлены баритовыми жилами и прожилками, в которых содержатся минералы различных металлов (свинец, цинк, железо, марганец и др.). Рудная минерализация отличается большим разнообразием минерального состава. Минералы представлены сульфатными, карбонатными, сульфидными и оксидными соединениями. Наиболее распространенными минералами оруденения являются барит, кальцит, целестин, галенит, сфалерит, церуссит, гемиморфит, виллемит, смитсонит, гематит, лимонит, пиролюзит, голландит, рома-нешит, деклуазит, реже ванадинит.
Рудная минерализация выполняет трещины в известняках, доломитах и оквар-цованных известняках. Для оруденения характерно высокое содержание ряда металлов в околотрещинных породах. Наряду с главными компонентами - свинцом и цинком, повышенные, вплоть до аномальных, концентрации образуют такие элементы, как Ag, Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Sb, Ga, Se. В основном повышенные содержания рудных элементов наблюдаются в зонах брекчирования.
Результаты и их обсуждение
Район находится под влиянием гидротермальной деятельности, которая привела к доломитизации, брекчированию, лимонитизации и окварцеванию исходных пород. Следует отметить, что по своим петрофизическим параметрам гидротермально-измененные породы резко контрастируют с окружающими их отложениями и отчетливо выявляются методами космического зондирования (рис. 2), что может быть использовано в прогнозно-поисковых целях. В работе [10] показана высокая эффективность метода космического зондирования для поисков рудных и нерудных полезных ископаемых в условиях Йемена, которые характеризуются сухостью климата и практическим отсутствием растительности. В этом случае спектры отражения и поглощения обусловлены практически минералого-литологическими особенностями пород на поверхности территории, что позволяет использовать различия вещественного состава измененных и неизмененных пород для выявления оруденения. Ниже приведены результаты петрографических исследований формаций пород бассейна Вади аль-Масила (снизу вверх).
Верхнеюрские отложения. Формация Мадби сложена битуминозными, листоватыми глинистыми сланцами, мергелями, доломитами и известняками. Учитывая, что в зону влияния гидротермальных процессов попадают преимущественно карбонатные породы, нами были рассмотрены лишь измененные известняки и доломиты. По составу исходных пород и характеру их преобразования в формации Мадби можно выделить ожелезненные известняки, доломи-тизированные известняки, ожелезненные доломиты.
ОКОЛОРУДНЫЕ ПОРОДЫ В ЗОНЕ РАЗВИТИЯ...
103
Рис. 2. Площадь развития оруденения в бассейне Вади аль-Масила по данным мультиспектральной космической съемки (материалы Министерства нефти и минеральных ресурсов Йемена)
Известняки ожелезненные характеризуются рыжеватой окраской, плотным сложением, зернистой структурой, массивной и пятнистой текстурой. В пласте сечется тонкими (до 2.0 мм) кальцитовыми прожилками. По данным оптико-микроскопических исследований структура породы неравномернозернистая, текстура пятнистая за счет неравномерной перекристаллизации структурных элементов. Известняки большей частью сложены микро-тонкозернистым кальцитом. Зерна кальцита ксеноморфные, плотно соприкасаются друг с другом. Участками кальцит породы перекристаллизован до мелко-среднезернистой размерности. Относительно крупные зерна кальцита образуют пятнисто-прожилковые обособления различной размерности. В известняке отмечаются реликты органических остатков (45-50%), которые за счет сильной перекристаллизации не поддаются идентификации. В большинстве своем от раковин остался лишь внешний скелет, внутренняя структура не сохранилась. Известняк сечется кальцитовыми прожилками мощностью до 2.0 мм. Из аутигенных минералов, помимо кальцита, присутствует пирит (< 1%), образующий рассеянные агрегаты размером до 1.0 мм.
Известняки доломитизированные характеризуются буровато-серой окраской за счет включений окислов-гидроокислов железа, плотным сложением, мелкозернистой структурой, массивной либо пятнистой текстурой. Под микроскопом структура породы равномернозернистая, текстура пятнистая. Известняки состоят из плотно соприкасающихся зерен аллотигенного кальцита и аутигенного доломита (примерно в равных соотношениях) размером 0.1-0.2 мм. Кальцитовые
104
М.А. АЛЬ-ХАДЖ и др.
зерна ксеноморфные, доломитовые - гипидиаморфные, ромбоэдрические. В породе содержатся новообразованные кристаллы кварца и агрегаты пирита (5-10%).
Доломит ожелезненный обладает красно-бурой окраской, плотным сложением, зернистой структурой, преимущественно с массивной текстурой. Участками в породе отмечаются изометричные каверны (до 2.0 см) и гнезда вторичного кальцита. Под микроскопом структура породы неравномернозернистая, текстураоднородная, участками пятнистая за счет наличия крупных зерен кальцита. Порода сложена плотно соприкасающимися гипидиоморфными зернами (0.1-0.5 мм) доломита с хорошо проявленными гранями ромбоэдров. Участками среди доломитовых зерен присутствуют крупные (до 1.0 мм) ксеноморфные зерна кальцита, количество которых составляет около 10%. Часть кальцитовых зерен содержит пойкилитовые включения ромбоэдрических доломитов. Помимо аутигенного кальцита в породе отмечается присутствие редких агрегатов пирита (< 1%), образующих агрегаты, метасоматически замещающие зерна доломита или выполняющие полости мало протяженных трещин. В межзерновом пространстве доломитовых зерен и в полостях редких трещин фиксируется темно-бурое органическое вещество (предположительно битум). Доломит характеризуется наличием крупных (до 2.0 см) каверн, стенки которых инкрустированы ромбоэдрическим доломитом, часть полостей каверн выполнены кальцитом. Порода рассечена микропрожилками, выполненными преимущественно кальцитом.
Формация Нейфа сложена комковато-оолитовыми известняками. Породы неравномерно окварцованные светло-серые плотные с пятнистой текстурой за счет наличия крупных кварцевых агрегатов и кристаллов (рис. 3, 4). Известняк на 80% сложен органическими остатками, на 20% - цементирующим материалом. Органические остатки размером 0.1-0.5 мм представлены оолитами с кон-центрически-зональным строением и однородными комковатыми агрегатами, полностью сложенными микрозернистым кальцитом. Органические остатки сцементированы кальцитовым цементом. Цемент базального типа, выполнения, по структуре тонко-мелкозернистый. Известняк содержит многочисленные (2025%) вкрапления кварцевых кристаллов и агрегатов, равномерно распределенных в объеме породы. Кристаллы размером от 0.25 до 1.0 мм характеризуются хорошо выраженной идиаморфной формой в виде граней гексагональной призмы и ромбоэдров. Многие из кристаллов являются двухвершинными. Внутри кристаллов кварца отмечаются многочисленные зоны роста, что свидетельствует о неоднократном поступлении питающих растворов. Отдельные кристаллы срастаются в крупные (до 2.0 мм) агрегаты. Помимо аутигенного кварца известняк содержит редкие вкрапления пиритовых агрегатов, развивающихся в межформенном пространстве породы. Пиритовые образования метасоматически замещают яснозернистый кальцит цемента.
Нижнемеловые отложения. Формация Саар представляет собой продуктивную толщу, к которой приурочена основная масса оруденения. Она сложена глинистыми известняками и мергелями, песчаниками с тонкими прослоями известняков, красноватыми известковистыми аргиллитами, алевролитами, песчаниками, серыми сланцами с окаменелостями и прослоями доломитизированных известняков. В основном рудовмещающими являются карбонатные породы -известняки и доломиты.
ОКОЛОРУДНЫЕ ПОРОДЫ В ЗОНЕ РАЗВИТИЯ...
105
Рис. 3. Известняк окварцованный Рис. 4. Известняк окварцованный
Рис. 5. Субвертикальная баритовая жила Рис. 6. Окварцевание и ожелезнение
в зоне брекчирования
Рис. 7. Рудный прожилок в тонкозерни- Рис. 8. Агрегаты галенита с треугольниками стой баритовой массе выкрашивания
Известняки и доломиты характеризуется светло-серой и коричневой окраской, зернистой структурой, прожилково-пятнистой текстурой, которая обусловлена наличием вкраплений и прожилков новообразованного кальцита. По данным оптико-микроскопических исследований основная масса пород сложена пелитоморфными зернами (~ 0.01 мм). Зерна преимущественно ксеноморфные, плотно прилегают друг к другу. Участками породы перекристаллизованы с образованием более крупных (0.05-0.1 мм) индивидов. В тонкозернистой массе
106
М.А. АЛЬ-ХАДЖ и др.
Рис. 9. Выделения галенита в баритовых Рис. 10. Отторочки оксидов железа в брек-агрегатах чии
а)
б)
Рис. 11. Оливиновый базальт: а) в параллельных николях, б) в скрещенных николях
доломитов отмечаются вкрапления крупных (0.1-1.0 мм) зерен и агрегатов аути-генного кальцита. Кальцитовые зерна содержат включения реликтов доломитовой породы, что указывает на их вторичное происхождение. В пластах кальцит выполняет наклонные трещины, секущие породу.
Оруденение связано с зонами трещиноватости (рис. 5) и брекчирования (рис. 6). В околорудном пространстве исходные породы существенно переработаны, часть из них подверглась окварцеванию, часть - доломитизации. В обнажениях породы рассечены прожилками, заполненными гипогенными агрегатами барита, галенита, сфалерита и пирита (рис. 7-9). В брекчированных зонах карбонатные породы сильно ожелезненные. Окислы железа выполняют цемент породы, окаймляют породообразующие минералы и их обломки (рис. 10).
Формация Кишн состоит из комплекса терригенных пород, представленных песчаниками, сланцами и конгломератами (внизу), и комплекса карбонатных пород (вверху), который сложен известняками с прослоями сланцев и песчаников. Ниже приведены петрографические характеристики основных литотипов осадочных пород.
Нижняя пачка. Конгломерат известковистый темно-серый плотный с пятнистой текстурой, обусловленной наличием крупных, окатанных обломков извест-ковистых и кремнистых пород светло-серого, красного и рыжеватого цвета. По данным оптико-микроскопических исследований структура породы гравийно-
ОКОЛОРУДНЫЕ ПОРОДЫ В ЗОНЕ РАЗВИТИЯ...
107
галечная, текстура пятнистая. Конгломерат на 65% состоит из обломков горных пород, на 35% - из цементирующего материала. Аллотигенная часть представлена окатанными обломками биохемогенных и органогенных известняков и кремнистых пород размером от 1.0 до 30.0 мм. Часть обломков карбонатных пород несет следы окремнения. Обломки горных пород сцементированы каль-цитовым цементом. Цемент базальный, выполнения, по структуре мелко-среднезернистый. В цементной части породы содержаться включения (25-30%) органических остатков, зерен кварца и обломков кремнистых пород, сложенных халцедоном (матрикс). Органические остатки средней степени сохранности, размером 0.1-0.5 мм, представлены раковинами фораминифер, оолитами, сфероидальными микрозернистыми агрегатами.
Песчаник известковистый светло-серый мелко-среднезернистый с однородной текстурой, несет следы выветривания в виде борозд выщелачивания. По данным оптико-микроскопических исследований структура породы комковато-зернистая, текстура массивная. Песчаник на 75-80% состоит из форменных элементов, на 20-25% - из цементирующего материала. Форменные элементы размером 0.1-0.5 мм представлены обломками горных пород (75%), раковинами морских животных (20%), зернами кварца (5%). Органические остатки и обломки горных пород сцементированы кальцитовым цементом. Цемент базальный, выполнения, по структуре мелкозернистый. Из аутигенных минералов отмечаются редкие вкрапления пиритовых агрегатов, метасоматически замещающие яснозернистый кальцит цемента.
Известняк пелитоморфный желтовато-серый плотный с многочисленными включениями раковин моллюсков, сечется субгоризонтальными сутуростилоли-товыми швами. Под микроскопом структура породы пелитоморфная, текстура однородная, участками пятнистая за счет присутствия органических остатков. Известняк сложен плотно соприкасающимися ксеноморфными зернами кальцита размером < 0.01 мм. В микрозернистой массе присутствуют разобщенные включения органических остатков размером 0.5-1.0 мм, относительное содержание которых составляет 10-15%. Помимо фрагментов морских животных в породе отмечаются редкие вкрапления яснозернистого кальцита размером 0.050.25 мм, которые выполняют полости пор. В единичных количествах встречаются полуокатанные зерна аллотигенного кварца алевритовой размерности. Участками известняк сечется сутуростилолитовыми швами и кальцитовыми прожилками мощностью до 0.25 мм.
Верхняя пачка. Известняк органогенный светло-серый с желтоватым оттенком плотный массивный с многочисленными включениями раковин брахиопод.
По данным оптико-микроскопических исследований структура породы био-морфная, текстура массивная. Известняк на 65-70% сложен органическими остатками, на 30-35% - цементирующим веществом. Органические остатки представлены цельными створками раковин брахиопод хорошей степени сохранности. Раковины сцементированы кальцитовым цементом. Цемент базального типа, по структуре пелитоморфный. Фрагментарно в известняке отмечаются сгустки глинистого материала, пространственно приуроченные к местам скопления брахиоподовых раковин. По-видимому, наличие глинистого материала и обусловливает желтоватый оттенок породы. В пелитоморфной зернистой массе
108
М.А. АЛЬ-ХАДЖ и др.
цемента отмечается присутствие крупных разобщенных кальцитовых монозерен размером до 0.5 мм.
Известняк пелитоморфный бежевой окраски плотный преимущественно массивный с вкраплениями пиролюзит-псиломелановых дендритов, в пласте сечется кальцитовыми прожилками мощностью 0.5-3.0 мм. По данным оптикомикроскопических исследований структура породы пелитоморфная, текстура однородная, участками пятнистая за счет присутствия органических остатков. Известняк сложен плотно соприкасающимися ксеноморфными зернами кальцита размером ~ 0.01 мм. В микрозернистой массе присутствуют разобщенные включения органических остатков размером 0.25-0.5 мм, относительное содержание которых составляет 2-3%. Помимо фрагментов морских животных в породе отмечаются редкие вкрапления яснозернистого кальцита размером 0.05-0.25 мм, которые выполняют ранее образованные поры. В единичных количествах встречаются алевритовые зерна аллотигенного кварца.
Палеогеновые отложения. Формация Умм Эр Радума сложена органогенными и глинистыми известняками с прослойками листоватых глинистых сланцев. Учитывая преобладание карбонатных пород, ниже будут рассмотрены лишь органогенные известняки.
Известняки органогенные светло-серые с желтоватым оттенком плотные массивные, участками слабокавернозные, секутся редкими кальцитовыми прожилками. По данным оптико-микроскопических исследований структура породы биоморфная, текстура - массивная, участками пятнистая за счет неравномерной перекристаллизации. Известняк на 65-70% сложен органическими остатками, на 30-35% - цементирующим веществом. Органические остатки размером 0.1-0.5 мм, представлены сфероидальными микрозернистыми агрегатами и раковинами морских животных плохой и средней степени сохранности. Органические остатки сцементированы кальцитовым цементом. Цемент базального типа, по структуре неравномерно зернистый. Известняк фрагментарно перекристалли-зован с образованием крупных (до 3.0 мм) агрегатов, сложенных средне-крупнозернистым кальцитом. От агрегатов часто отходят кальцитовые прожилки мощностью 0.25-0.5 мм, постепенно сужающиеся по мере удаления.
Вулканогенные породы четвертичного возраста представлены оливино-выми базальтами. Породы характеризуются темно-серой окраской, скрытокристаллической структурой, массивной текстурой. Под микроскопом структура базальтов неравномерно зернистая, текстура массивная, участками пятнистая за счет наличия крупных зерен оливина (рис. 11). Порода на 60% состоит из игольчатых кристаллов основных плагиоклазов, на 20% - из зерен пироксена неправильной формы, на 15% - из изометричных зерен оливина, вокруг которых отмечается серпентиновая оторочка, частично замещенная окислами-гидроокислами железа, на 5% - из рудных минералов (магнетит).
Наличие в бассейне Вади аль-Масила вулканических пород позволяет предположить, что все гидротермальные процессы, проявленные в нижележащих юрских и меловых породах, так или иначе связаны с вулканической деятельностью.
ОКОЛОРУДНЫЕ ПОРОДЫ В ЗОНЕ РАЗВИТИЯ...
109
Кроме того, на основе анализа петрографических особенностей вмещающих пород можно заключить, что проникновение рудоносных растворов в осадочную толщу бассейна Вади аль-Масила происходило различными способами: по открытым разломам, путем просачивания по микротрещинам и сообщающимся полостям в породах, а также диффузионным способом. Инфильтрация по открытым разломам способствовала образованию барит-полиметаллической минерализации трещинно-жильного типа. Процесс внедрения гидротермальных растворов, очевидно, сопровождалось локальными прогревами вмещающих пород в околотрещинном пространстве. Температурное воздействие вызывало растрескивание карбонатных пород с образованием многочисленных тонких трещин, отходящих в боковые стороны от трещинно-жильных баритовых тел. Трещинки, сообщающиеся с основными путями миграции гидротермальных растворов, впоследствии были выполнены рудной галенит-сфалеритовой минерализацией, более удаленные - залечивались кальцитом. В участках с частым пересечением разнонаправленных трещин образовывались зоны брекчирования. Здесь под действием агрессивных растворов трещинные каналы в известняках постепенно расширялись, а затем заполнялись барит-галенитовой или кальцит-гематитовой (кальцит-кварц-гематитовой) минерализацией, цементирующей оставшиеся обломки исходных карбонатных пород. Между дренирующими структурами (трещинами) относительно плотные известняки были охвачены процессами диффузионного метасоматоза. Породы гидротермально-метасоматических контактов отличаются повышенным содержанием кремнезема и магния. Окремнение часто носит очаговый характер. В оолитовых известняках оно выражено присутствием относительно крупных (до 3.0 мм) метакристаллов кварца. Кварц часто представлен двухвершинниками, которые на поперечных и продольных срезах проявляют зональное внутреннее строение (см. рис. 4). Подобная особенность метакристаллов свидетельствует, с одно стороны, о всестороннем поступлении минерального вещества к индивидам, с другой - о ритмичном характере насыщения порового раствора известняков кремнеземом. Доломитизация носит пластово-гнездовой характер. Аутигенные зерна доломита образуют плотные агрегаты, «языками» внедряющиеся в известняки. В некоторых случаях к доломитовым агрегатам приурочена галенит-сфалеритовая минерализация. С доломитизацией часто связаны процессы выщелачивания и вторичной кальцитизации.
Выводы
Барит-полиметаллическое оруденение в бассейне Вади аль-Масила связано с внедрением по разломам гидротермальных растворов в период формирования Красноморского рифта. Рудные тела имеют преимущественно жильную форму, их размеры задаются рангом дренирующих разломных структур. Учитывая минеральные ассоциации рудных проявлений, можно предположить, что температура растворов варьировала в диапазоне 170-320 °С [12]. Прогрев вмещающих пород сопровождался их растрескиванием. В результате этого вокруг рудоконтролирующих разломов образовались многочисленные оперяющие трещины, по которым также шла миграция гидротермальных растворов. Вблизи рудопроводящих структур трещинки заполнялись баритом, галенитом, сфалеритом и пиритом, на удалении - кальцитом, доломитом и халцедоном, часто
110
М.А. АЛЬ-ХАДЖ и др.
в ассоциации с гематитом. Относительно плотные карбонатные породы были охвачены процессами диффузионного метасоматоза, что выразилось в их оквар-цевании и доломитизации.
Литература
1. Mattash M.A., Al-Ameri A.A. Technical report on the Al-Kohll sedimentary-hosted barite mining district at Wadi Al-Masilah, Al-Mahrah province, Yemen. Report submitted to Name Minerals Pte., and to the Geological Survey of Yemen. - 2010. - 30 p.
2. Mattash M.A. Technical report on the Al-Ghaidah As-Saghirah pyrolusite occurrence at the southern part of Wadi Al-Masilah Basin, Al-Mahrah province, Yemen. Report submitted to the MEMC Company, and to the Geological Survey of Yemen. - 2010. - 19 p.
3. Mattash KM. Polymetallic-barite mineralization at Wadi Al-Masilah Sedimentary Basin, Mahrah province, Yemen // Arabian Geoscience Students Forum (Muscat, Oman, 6-9 October 2013). - 2013. - 4 p.
4. Menzies M.A., Baker J., Bosence D., Dart C., Davison I., Hurford A., Al’Kadasi M., McClay K., Nichols G., Al’Subbary A., YellandA. The timing of magmatism, uplift and crustal extension: Preliminary observations from Yemen // Geol. Soc. London Spec. Publ. -1992. - V. 68. - P. 293-304.
5. Harris R., Cooper M., Shook I. Focusing Oil and Gas Exploration in Eastern Yemen by Using Satellite Images and Elevation Data alongside Conventional 2D Seismic // CSEG Recorder. - 2003. - V. 28, No 2. - P. 30-34.
6. Ahlbrandt T.S. Madbi Amran / Qishn Total Petroleum System of the Ma'rib-Al Jawf / Shabwah, and Masila-Jeza Basins, Yemen: U. S. Geological Survey Bulletin 2202-G. -
2002. - 28 p.
7. Beydoun Z.R., As-Saruri M.L., Baraba R.S. Sedimentary basins of the Republic of Yemen: Their structural evolution and geological characteristics // Revue de l'Institut Frangais du Petrole. - 1996. - T. 51, F. 6. - P. 763-775.
8. Lamare P. Nature et extension des depots secondaires dans l’Arabie, l’Ethiopie et les pays Somalis // Memoires de la Societe geologique de France. - 1930. - T. 6, F. 3-4. - P. 49-68.
9. Beydoun Z.R. The stratigraphy and structure of the Eastern Aden Protectorate. - London: H.M. Stationery Off, 1964. - 107 p.
10. Кахтан Амин Али. Разработка методики поисков полезных ископаемых по материалам дистанционного зондирования поверхности Земли применительно к территории Йемена: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М., 1996. - 24 с.
11. Полянин В.А., Пеньков И.Н., Арефьев Ю.М., Дмитриев В.П. Структура и вещественный состав руд полиметаллических месторождений корбалихинского рудного поля на Алтае // Учен. зап. Казан. ун-та. - 1961. - Т. 121, кн. 4. - 195 с.
12. Матташ М.А., Аль-Хадж МА., Хасанов Р.Р., Сафаралиев Н.С. Условия образования барит-полиметаллического оруденения в мезозойских отложениях бассейна Вади Аль-Масила (Йемен) по данным термобарогеохимических исследований // Материалы Республ. науч.-практ. конф. «Проблемы горно-металлургической промышленности и энергетики Республики Таджикистан». - Чкаловск: ГМИ РТ, 2014. - С. 10-12.
Поступила в редакцию 10.09.14
ОКОЛОРУДНЫЕ ПОРОДЫ В ЗОНЕ РАЗВИТИЯ...
111
Аль-Хадж Мохаммед Али - аспирант кафедры региональной геологии и полезных ископаемых, Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия; геолог, Управление геологических изысканий и минеральных ресурсов, Министерство нефти и минеральных ресурсов, г. Сана, Йеменская Республика.
Аль-Амери Абдулла Ахмет - геолог, Департамент геологических изысканий и минеральных ресурсов Министерства нефти и полезных ископаемых, Филиал в Мукалле, г. Эль-Мукалла, Йеменская Республика.
Матташ Мохамед Али - PhD, консультант, Хадрамаутский консалтинговый центр для геологических исследований, г. Эль-Мукалла, Йеменская Республика.
Матташ Камал Мохамед - студент, Университет Адена, г. Аден, Йеменская Республика.
Королев Эдуард Анатольевич - кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры общей геологии и гидрогеологии, Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия.
E-mail: [email protected]
Хасанов Ринат Радикович - доктор геолого-минералогических наук, заведующий кафедрой региональной геологии и полезных ископаемых, Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия.
E-mail: [email protected]
■к -к -к
WALLROCKS IN THE ZONE OF HYDROTHERMAL BARITE-POLYMETALLIC MINERALIZATION IN THE WADI AL-MASILAH BASIN (YEMEN)
M.A. Alhaj, A.A. Al-Amery, M.A. Mattash, K.M. Mattash, E.A. Korolev, R.R. Khasanov
Abstract
The paper deals with the formation of barite-polymetallic mineralization in the basin of Wadi Al-Masilah (Yemen) and the nature of changes in the wallrocks around the ore veins. The mineralization occurred as a result of the complex interaction between the hydrothermal solutions and the surrounding groundwater, accompanied by the formation of new mineral paragenesises. The mineralization is characterized by a complex composition and a high content of a number of metals.
Keywords: wallrocks, ore mineralization, hydrothermal solutions, barite, ore minerals, veins, mineral paragenesis
References
1. Mattash M.A., Al-Ameri A.A. Technical report on the Al-Kohl1 sedimentary-hosted barite mining district at Wadi Al-Masilah, Al-Mahrah province, Yemen. Report submitted to Naine Minerals Pte., and to the Geological Survey of Yemen. 2010. 30 p.
2. Mattash M.A. Technical report on the Al-Ghaidah As-Saghirah pyrolusite occurrence at the southern part of Wadi Al-Masilah Basin, Al-Mahrah province, Yemen. Report submitted to the MEMC Company, and to the Geological Survey of Yemen. 2010. 19 p.
3. Mattash К.М. Polymetallic-barite mineralization at Wadi Al-Masilah Sedimentary Basin, Mahrah province, Yemen. Arabian Geoscience Students Forum (Muscat, Oman, 6-9 October 2013), 2013. 4 p.
4. Menzies M.A., Baker J., Bosence D., Dart C., Davison I., Hurford A., Al’Kadasi M., McClay K., Nichols G., Al’Subbary A., Yelland A. The timing of magmatism, uplift and crustal extension: preliminary observations from Yemen. Geol. Soc. London Spec. Publ., 1992, vol. 68, pp. 293-304.
112
М.А. АЛЬ-ХАДЖ и др.
5. Harris R., Cooper M., Shook I. Focusing Oil and Gas Exploration in Eastern Yemen by Using Satellite Images and Elevation Data alongside Conventional 2D Seismic. CSEGRecorder, 2003, vol. 28, no. 2, pp. 30-34.
6. Ahlbrandt T.S. Madbi Amran / Qishn Total Petroleum System of the Ma'rib-Al Jawf / Shabwah, and Masila-Jeza Basins, Yemen. U. S. Geological Survey Bulletin 2202-G. 2002. 28 p.
7. Beydoun Z.R., As-Saruri M.L., Baraba R.S. Sedimentary basins of the Republic of Yemen: Their structural evolution and geological characteristics. Revue de l'Institut Frangais du Petrole, 1996, vol. 51, f. 6, pp. 763-775.
8. Lamare P. Nature et extension des depots secondaires dans l’Arabie, l’Ethiopie et les pays Somalis. Memoires de la Societe geologique de France, 1930, vol. 6, f. 3-4, pp. 49-68.
9. Beydoun Z.R. The Stratigraphy and Structure of the Eastern Aden Protectorate. London, H.M. Stationery Off, 1964. 107 p.
10. Kahtan Amin АН. Development of mineral exploration methods using the Earth’s remote sensing data in relation to the territory of Yemen. Extended Abstract of Cand. Techn. Sci. Diss. Moscow, 1996. 24 p. (In Russian)
11. Polyanin V.A., Penkov I.N., Arefev Yu.M., Dmitriev V.P. Structure and substantial composition of the ores from the polymetallic deposits of the Korbalikhin Ore Field, Rudnyi Altai. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta, 1961, vol. 121, no. 4. 195 p. (In Russian)
12. Mattash M.A., Alhaj M.A., Khassanov R.R., Safaraliev N.S. Conditions of formation of barite-polymetallic mineralization in the Mesozoic sediments of Wadi Al-Masilah basin (Yemen) according to thermobarogeochemical data. Materialy Respubl. nauch.-prakt. konf. "Problemy gorno-metallurgi-cheskoi promyshlennosti i energetiki Respubliki Tadzhikistan " [Proc. All-Republic Sci.-Pract. Conf. “Problems in the Mining and Metallurgical Industry and Energy Sector of the Republic pf Tajikistan”]. Chkalovsk, GMI RT, 2014, pp. 10-12. (In Russian)
Received
September 10, 2014
Alhaj Mohammed Ali - PhD Student, Department of Regional Geology and Mineral Resources, Institute of Geology and Petroleum Technologies, Kazan Federal University, Kazan, Russia; Geologist, Department of Geological Survey and Mineral Resources, Ministry of Oil and Minerals, Sana’a, Yemen.
Alamery Abdullah Ahmed - Geologist, Department of Geological Survey and Mineral Resources, Branch of the Ministry of Oil and Minerals in Mukalla, Al Mukalla, Yemen.
Mattash Mohamed Ali - PhD, Consultant, Hadramawt Consulting Center for Geological Research, Al Mukalla, Yemen.
Mattash Kamal Mohamed - Student, University of Aden, Aden, Yemen.
Korolev Eduard Anatolevich - PhD in Geology and Mineralogy, Associate Professor, Department of General Geology and Hydrogeology, Kazan Federal University, Kazan, Russia.
E-mail: [email protected]
Khasanov Rinat Radikovich - Doctor of Geology and Mineralogy, Head of the Department of Regional Geology and Mineral Resources, Institute of Geology and Petroleum Technologies, Kazan Federal University, Kazan, Russia.
E-mail: [email protected]
