Хайретдинов Э.А. Металлогения

Подождите немного. Документ загружается.

генетические типы м-ний, характерных для ПОК и

микроконтинентов протерозойского возраста. К таковым

следует отнести раннепротерозойские м-ния железистых

кварцитов, ураноносных и золото-урано-вых конгломератов,

крупные жилообразные залежи урановых руд с никелем,

кобальтом, иногда с золотом, связанные с несогласиями в

протерозойских осадочных толщах.

Железистые кварциты  один из важнейших

промышленно-генетических типов м-ния железа. В

протерозое, вероятно, содержание растворенного железа в

океанических водах было значительно выше и в областях

континентального подножия или на шельфе могли

накапливаться железорудные кремнистые толщи.

Для протерозойских урановых (иногда с золотом) м-ний

источником, видимо, служили выветривающиеся архейские и

раннепротерозойские породы земной протокоры или

продуктов ее переработки. При этом уран привносился как в

виде россыпного минерала уранинита или урано-торианита,

так и в растворенном виде. Таким образом, формировались у р

а но в ы е м - н и я района Блайнд-Ривер и обогащенные

ураном отдельные участки Витватерсранда. Так же в

россыпном и растворенном виде в грубые кластические

толщи в долинах и дельтах рек в авлакогенах могло

поступать золото из прилегающих разрушающихся архейских

зеленокаменных поясов с образованием з о л о т о -

у р ан о в ы х к о н г л о м е р а то в Витватерсранда. В

последующую стадию развития авлакогенов

сформированные в базальных проницаемых горизонтах

осадочных толщ стратиформные залежи подвергались

разрушению пластовыми артезианскими водами. Последние,

разгружаясь вдоль редких крутопадающих разломов среди

обширных площадей бассейнов, отлагали свой полезный груз

с образованием крупных ж и л о о б р а з н ы х у р а н о в ы х

залежей, обогащённых никелем, кобальтом, ино г д а

зол о т ом . По-видимому, именно таким образом возникли

131

крупнейшие м-ния урана в авлакогенах Северной Австралии

и Канадского щита.

Срединно-океанические хребты и

окраинные моря

К океаническим обстановкам относятся крупнейшие

структуры абиссальных впадин и срединно-океанических

хребтов, прослеживающиеся на десятки тысяч километров и

занимающие площадь в десятки миллионов квадратных

километров, а также имеющие мень шие площади и

протяжённость ократнные моря и цепи вулканических

островов.

Абиссальные впадины (ложе океанов)

в последние два

десятка лет хорошо исследованы. В их пределах выявлены

скопления ж е л е з о-м а р г а н ц е в ы х к о н к ре ц и й,

содержащих промышленные концентрации меди, никеля и

кобальта. Наибольшая часть скоплений конкреций находится в

океанических впадинах Тихого океана, они установлены и во

впадинах Атлантического и Индийского океанов.

Срединно-океанические хребты – особые тектонические

структуры Земли, в пределах которых формируются

океаническая земная кора и литосфера.

Установлено, что при образовании океанической коры

формируются м-ния двух важных пpомышленно-генетических

типов: хромитовые в ультрабазитах и медно-цинковые

колчеданные в базальтоидах слоя 2. В кремнистых осадках слоя

1 океанической коры накапливаются окислы марганца, чаще

всего над лавами базальтов..

Первоначально идея об образовании хромитовых и медно-

цинковых колчеданных м-ний кипрского типа в срединно-

океанических хре6тах была высказана на основании сходства

состава и строения офиолитовых комплексов складчатых

поясов и океанической коры в океанах. В 1978 г. на 21° с. ш.

на Восточно-Тихоокеанском поднятии было открыто медно-

цинковое колчеданное оруденение. Затем последовало

132

выявление колчеданных залежей на Галапагосском рифте и в

1981 г. в хр. Хуан-де-Фука.

Изучение площадей с оруденением, наблюдение и

опробование с подводных лодок выходов гидротермальных

источников на океаническом дне (черные и белые

«курильщики») позволили выяснить генезис медно-цинковых

колчеданных м-ний. В районах выходов гидротермальных

источников были открыты неизвестные ранее сообщества:

бентосных животных. В дальнейшем «курильщики» и ареалы

бентосных животных или колонии раковин мертвых

гигантских моллюсков стали важными поисковыми

признаками колчеданного оруденения..

О р у д е н е н и е н а В о с т о ч н о - Т и х о о к е а н с к о

м п о д н я т и и . Впервые в Тихом океане медно-цинковое

колчеданное оруденение было выявлено при глубоководных

погружениях

на Восточно-Тихоокеанском поднятии у 20°54’ с.

ш. и 109°03’ з. д.

Два участка, расположенные в 200300 м друг от друга,

где были обнаружены и опробованы сульфиды, находятся в

600700 м западнее оси «экструзивной зоны» на флангах

депрессии глубиной 2030 м и такой же ширины. Зона, в

которой локализованы сульфидные руды, представляет собой

тектонически активную полосу, 1,5 км шириной, рассеченную

разломами и трещинами, преимущественно параллельными

оси хребта.

Образцы массивных сульфидных руд были отобраны из

различных частей неправильной формы колоннообразных

вертикальных сооружений. Рудные сооружения местами

располагаются в 45 м друг от друга на одной линии и

окрашены в различные цвета ( коричневый, красный,

желтый, иногда белый и черный, а также – иные).

Сооружения — пористые, их масса состоит из лабиринта

малых каналов и трубочек, они похожи на губку.

Вертикальные рудные сооружения построены на выходах

подушечных лав, слегка покрытых пылевидными осадками.

133

Основание сооружений состоит из аморфного белого

полупрозрачного кремнезема и сульфидов. На вершинах

сооружений наблюдались жерла, через которые на морское

дно могли поступать металлоносные растворы. На одном из

участков грабен с вертикальными сооружениями прослежен

более чем на 100 м по простиранию.

Позже на срединно-океанических хребтах были

выявлены активно действующие гидротермальные жерла,

извергающие флюиды и твердые частицы с t = 375+25°С,

демонстрируя процессы современного колчеданного

рудообразования. На расстоянии 6,2 км параллельно оси

спрединга хребта были обнаружены три отдельных

гидротермальных системы. Активные жерла встречались в

полосе шириной 200500 м только в зоне проявления

наиболее молодого вулканизма. Каждая гидротермальная

система состояла из 35 отдельных жерловых полей, которые

в свою очередь содержали многочисленные активные жерла

(выходы) или трубки (шесть и более). Жерла 6ыли окружены

необычными бентосными животными. В северной и

центральной гидротермальной системах изливались чистые

или слегка беловатые гидротермальные флюиды при t =

1020°С со скоростью несколько сантиметров в секунду. На

этих площадях не наблюдалось активное

сульфидообразование, но мертвые жерла и гидротермальные

холмы прослеживались.

Южная гидротермальная система

содержала курящиеся жерла двух типов. Белые «курильщики»

изливали флюиды при t = 100350°С со скоростью десятки

сантиметров в секунду и выделяли белые облака, осаждая

преимущественно барит и кремнезем. Более интенсивна

гидротермальная деятельность черных «курильщиков».

Флюиды, зачерненные частицами сульфидов, извергаются со

скоростью 15 м/сек с t = не менее 350°С.

При исследовании образцов флюидов из трех жерл

установлено аномальное содержание Не

(в 53 раза) и Не

(в

7,4 раза) по сравнению с морской водой. Содержание раство-

134

ренного марганца достигало 310 мк/кг. Исходя из этого Не

марганец признаны важными поисковыми признаками

гидротермальных систем.

Площадь гидротермальной деятельности у 21° с. ш. на

Восточно-Тихоокеанском поднятии стала своеобразным

полигоном для изучения генезиса, поэтому здесь был

выполнен широкий комплекс геофизических исследований:

сейсмических и гравиметрических, исследование теплового

потока и аномалий магнитного поля. Геофизические

исследования позволили сделать вывод о неглубоком

приповерхностном положении магматической камеры, о

распространении на глубину трещиноватости, определить

вероятную глубину циркуляции флюидов в

гидротермальной системе.

В образцах были установлены значительные количества

цинка, железа, меди и серы, в меньших количествах — Со, Pb,

Ag, Cd. Атомно-абсорбционный анализ показал два главных

типа руд: одни обогащены цинком (до 23  29 %). другие —

железом (до 43%). Часть образцов обогащена медью

(2,26%). Изучением минерального состава

гидротермальными жерл установлены: часто встречающиеся

сфалерит, пирит, халькопирит, ангидрит и нонтронит, реже –

вюртцит, марказит, пирротин, гипс, магниевый

гидроксилсульфатгидрат, барит, ярозит, самородная сера,

гётит, окись-гидроокись железа, и аморфный кремнезём; в

акцессорных количествах – галенит, борнит, кубанит,

халькозин, дигенит, ковеллин, натроярозит, крипто-

кристаллический сульфат меди, корунд, тальк. Внешние

зоны гидротермальных рудных трубок, через которые

изливались флюиды, сложены в значительной степени

ангидритом с вкрапленностью пирита и сфалерита. В тесном

срастании с ангидритом находится магниевый

гидроксилсульфатгидрат, не наблюдавшийся ранее в природе,

но полученный при изучении взаимодействия нагретой

морской воды с базальтом. Исследован состав оснований

135

минеральных холмов, неактивных жерл, активных чер

ных и

белых «курильщиков» (действующих жерл), состав твердых

минеральных частиц в черных и белых флюидах. По М. Стирту

и др., трубки, извергающие флюиды с t = около 350

С,

обогащены медными сульфидами, а с t менее 300

С флюиды

богаче цинковым сульфидом. Основные сульфиды трубок –

вюртцит, халькопирит, пирит и кубанит.

Минеральный

состав сульфидов, сульфатов и силикатов в отложениях

активных и неактивных жерл различен.

В 1984 г. в брекчиевых рудах м-ний Кипра найдены

фрагменты гидротермальных трубок (жерл) чёрных

«курильщиков» со следами фауны трубчатых червей.

Позже подобные находки отмечены на южноуральских

колчеданных м-ниях.

Сопоставимые по значению факты по гидротермальным

процессам обнаружены близ Галапогосского рифта, в

Гаямасском бассейне и других океанических рифтовых зонах.

Отгороженные окраинные моря не благоприятны для

скопления полезных ископаемых.

Островные дуги, микроконтиненты и активные окраины

континентов

Незавершенные орогены, развитие которых

сопровождается поглощением литосферной плиты с

океанической корой, относятся к субдукционным

тектоническим обстановкам. При поддвигании одной плиты

под другую с океанической, переходной или континентальной

корой формируются орогены островных энсиматических дуг,

микроконтинентов и активных окраин континентов

кордильерского и андийского типов. Местами погружения

поддвигаемых плит (т.е. зоной субдукции) являются

глубоководные желоба; в последних скопления полезных

ископаемых не образуются.

Островные дуги (энсиматические). В своем развитии

энсиматические (заложенные на океанической земной коре)

136

островные дуги проходят два основных этапа. Во время

первого этапа (инверсионного) функционирует желоб со

стороны океана и дуга постепенно мигрирует в том же

направлении. Во время второго (реверсионного) этапа, после

заложения нового желоба со стороны окраинного моря и

отмирания периокеанического желоба, островная дуга в

процессе закрытия окраинного моря смещается в сторону

континента и сталкивается с его пассивной окраиной. Каждый

из этих этапов развития островной дуги может быть разделен

на отдельные стадии.

Установлено, что в современных энсиматических

островных дугах, наиболее широко развитых в юго-западной

части Тихого океана, имеются скопления руд магматогенных

хромитовых и медно-цинковых вулканогенных

(гидротермально-осадочных) колчеданных, образованных в

срединно-океанических хребтах. Будучи приурочены к

породам фундамента, они в процессе развития островной

дуги, чаще всего в реверсивную стадию, когда бывшая

тыльная часть испытывает подъем, выводятся на поверхность.

Новые типы м-ний, образующимися в процессе развития

самих дуг,  магматогенно-гидротермального типа: медно-

порфировые (с золотом), связанные с субдукционной

известково-щелочной магмой — с поздними фазами интрузии

кварцевых диоритов, и золото-теллуридные и золото-

кварцевые в диоритовых и андезитовых породах. Из

экзогенных м-ний интересны латеритные бокситовые залежи

о-ва Реннелл и небольшие россыпи золота около коренных

золоторудных и медно-порфирового м-ния Пангуна.

М е д н о п о р ф и р о в ы е (с золотом) м - н и я относятся к

важному промышленно-генетическому типу. Они содержат

крупные запасы меди и очень крупные запасы золота. На м-

нии Пангуна (о-в Бугенвиль) – 900 млн. т руды с содержанием

0,48 % меди и 0,56 г/т золота (т. е. более 4 млн. т меди и около

500 т золота). До эксплуатации месторождения Пангуна

137

отработана золотая россыпь, прилегавшая к рудоносному

штоку.

Кайнозойская и позднемезозойская минерализация медно-

порфирового типа известна и на филиппинских островах (м-

ния Толедо на о-ве Себу, Сипалей на о-ве Негрос, Санта-

Томас и Кеннон на о-ве Лусон, Амекс-Нипон на о-ве

Мариндук), на о-ве Тайвань и о-вах Рюкю. Большинство м-

ний расположено в пределах штоков или верхних частей

плутонов диорит-гранодиоритового состава, прорывающих

толщи вулканитов.

З о л о т о р у д н ы е м - н и я . Одно из самых молодых м-

ний этого типа – плиоценовое м-ние Ватукула (о-ва Фиджи);

оно предоставлено жилами с золотоносными сульфидами и

теллуридами золота, ассоциирующими с разломами,

осложняющими кальдеру, которая сложена андезитами,

прорванными интрузиями монцонитов. Аналогичные

золоторудные палеоген-неогенового м-ния часто встречаются

на филиппинских островах, например, Акупан, Антамок,

Лепанто-Майн в северной части о-ва Лусон. Это

низкотемпературные гидротермальные энаргит-лузонитовые

руды, содержащие теннантит, пирит, самородное золото и

серебро, а также теллуриды золота и серебра. Подобные м-ния

вблизи небольших штоков диоритов сменяются, видимо, более

высокотемпературными мезотермальными золото-кварцевыми

жилами. Это наблюдается к юго-востоку от м-ния Лепанто-

Майн и на о-ве Гвадэлканал (Соломоновы острова). Вблизи

коренных золоторудных м-ний часто встречаются россыпи.

Интересны результаты исследований л а т е р и т н ы х

бокси т о в на о-ве Раннелл. Это м-ние – эталонное скоплений

высококачественного алюминиевого сырья, формирующихся

на островных дугах. Остров Реннелл разделяется примерно на

две равные части: его юго-восточная часть ( около 28 км х 10

км) занята почти полностью оз. Тенггано, образовавшимся,

возможно, на месте бывшего атолла. На дне озера выявлен

слой геля гидроокиси алюминия, подстилаемый серыми,

138

обогащенными пиритом глинистыми осадками.

Предполагается, что гель гидроокиси алюминия был

сформирован за счет выветривания и биогеохимической

переработки бактериями вулканического туфового материала,

поступавшего с расстояния до 200 км при извержении

вулканов. В северо-восточной части о-ва Реннелл аналоги

современных бокситоносных осадков на площади, примерно

равной площади оз. Тенггано, выходят в виде покровных

отложений средней мощностей 2,5 м. Запасы бокситов на этой

площади составляют около 25 млн. т со средним содержанием

алюминия 47,7%, кремния 0,25% и окиси железа 18,4%.

Остров Реннелл расположен на крайнем восточном

окончании островной дуги, центральная часть которой

находится в области архипелага Луизиада (между

Соломоновым и Коралловым морями). Западная часть этой

дуги столкнулась с микроконтинентом о-ва Новой Гвинеи и

вошла в его состав. Вулканический пепел на о-в Реннелл

поступал от действующих вулканов соседней дуги

Соломоновых островов.

Микроконтиненты (островные дуги на энсиалической

коре) отличаются по составу минерализации от

энсиматических островных дуг. Хотя источником большинства

рудных скоплений является та же субдукционная известково-

щелочная магма, видимо, влияют мощность и особенности

земной коры, слагающей фундамент микроконтинентов. Если

признать эталонами микроконтинентов Японскую островную

дугу и о-ва Новой Зеландии, то этому типу структурных

элементов земной коры свойственны м-ния

полиметаллические колчеданные типа Куроко,

сопровождающие их золото-серебряные (с теллуридами),

самородной и колчеданной серы, ксенотермальные

полиметаллические (с редкими металлами), небольшие

ртутные и контактово-метасоматические (скарновые)

железорудные и меднорудные, связанные с субдукционными

гранитоидами.

139

П о л и м е т а л л и ч е с к и е к о л ч е д а н н ы е м - ния т и п

а К у р о к о  важный источник Pb, Zn и Cu, содержащий

примеси Au и Ag. Эти неогеновые м-ния занимают обширную

область на о-ве Хонсю Японской дуги.

На других островных дугах Тихого океана рудопроявления

подобного типа выявлены только на Филиппинах и островах

Фиджи. На Филиппинских островах медные руды с цинком и

свинцом найдены в миоценовых вулканогенных бассейнах в

виде согласных и прожилково-штокверковых руд в лавово-

агломератовых и туфовых сериях базальт-андезитового состава

м-ний Барло и Эква, Пангасинан. На островах Фиджи

рудопроявления с колчеданной полиметаллической

минерализацией сходны по морфологии и составу рудных тел

с типичными для м-ний типа Куроко в Японии. На островах

Фиджи обнаружена полиметаллическая минерализация в виде

штокверковых и трубообразных тел, массивных согласных

залежей; ниже которых предполагаются залежи в

неконсолидированных отложениях и сингенетичные залежи с

тонкозернистой минерализацией.

Для выяснения условий формирования островодужных

стратиформных и штокверково-жильных вулканогенно-

осадочных и вулканогенно-гидротермальных, свинцово-цин-

ково-медных м-ний, типa Куроко, известных в

метаморфизованном и дислоцированном виде (в результате,

столкновения с пассивными окраинами) во многих

фанерозойских и отчасти докембрийских орогенах, создано

несколько МГ- моделей. С

уществующие в Северо-Восточной

Японии три петрогенетические провинции толеитов,

высокоглиноземистых и щелочных оливиновых базальтов

сформировались в течение позднекайнозойской орогении

Мизухо, начавшейся 26 млн. лет назад, когда Тихоокеанская

плита изменила направление движения на западное. 26  13

млн. лет начальный период орогении Мизухо, отличавшийся

проявлением весьма интенсивного вулканизма. Эта стадия

закончилась образованием толеитов, минеральных

140