Смирнов В.И. Рудные месторождения СССР. Том 2

Подождите немного. Документ загружается.

По внутреннему строению никеленосные интрузивы разделяются на две

труппы: 1) дифференцированные интрузивы, сложенные (снизу вверх) изменен-

ными перидотитами — верлитами (серпентинитами), пироксенитами, габбро

и монцогаббро; 2) недифференцированные, обычно маломощные интрузивы,

полностью состоящие из серпентинитов или габбро. Возрастные различия ме-

жду ними не установлены.

Разнообразный петрографический состав интрузивных тел, наличие наряду

с дифференцированными габбро-пироксенит-перидотитовыми массивами само-

стоятельных перидотитовых и габбровых тел свидетельствуют о неоднородном

составе никеленосной магмы, что обусловлено, по-видимому, частичным разде-

лением родоначальной магмы на перидотитовую и габбровую еще до момента

внедрения в верхние части земной коры.

Средний состав родоначальной никеленосной магмы примерно соответ-

ствует меланократовому оливиновому габбро. По природе она, видимо, является

гибридной, возникшей за счет глубинной перидотитовой магмы. Лишь не-

сколько повышенное содержание титана и незначительное содержание хрома

приближают ее к базальтовой магме.

Размещение месторождений

Все разведанные медно-никелевые месторождения сконцентрированы в цент-

ральной части рудного узла и группируются в двух рудных полях.

На западном крыле Центрального прогиба месторождения Каула, Проме-

жуточное, Фланговое, Каммикиви и Западное Ортоайви образуют линейно-вы-

тянутое Западное рудное поле. Никеленосные интрузивы и ме-

сторождения расположены в пределах одной межпластовой тектонической зоны

смятия в верхах рудоносной туфогенно-осадочной толщи.

На восточном крыле прогиба, на участке месторождений Спутник — Се-

верное Онки, рудоносные массивы и месторождения залегают в нижних частях

туфогенно-осадочной толщи, образуя Восточное рудное поле.

Оно также приурочено к одной межпластовой зоне смятия, расположенной

в непосредственной близости от подстилающих диабазов третьего покрова.

В центре прогиба рудоносные массивы и месторождения размещаются

в виде двух полос: одна в низах туфогенно-осадочной толщи (месторождения

Восточное Ортоайви, Северное Соукерийоки и Мирона), а другая — в верхах

толщи (месторождение Райсоайви, рудопроявления рч. Соукерийоки и др.).

На флангах Печенгского рудного узла промышленные месторождения

пока не выявлены, хотя мелкие дифференцированные интрузивы с бедным вкра-

пленным оруденением имеются. Основными причинами сокращения размеров

никеленосных массивов, по-видимому, являются, во-первых, гораздо меньшая

мощность и постепенное выклинивание туфогенно-осадочной толщи на обоих

флангах, а во-вторых — совершенно иное, чем в центре узла, субмеридиональ-

ное простирание структур, контролирующих размещение и локализацию интру-

зивов.

Все месторождения приурочены к массивам ультраосновных и основных

пород, главным образом к их нижним перидотитовым (серпентинитовым) ча-

стям. Лишь некоторые второстепенные рудные тела целиком залегают среди

филлитов, но и в этих случаях всегда можно проследить связь их с материн-

скими интрузивами. Особенно это касается жилообразных тел сплошных и

брекчиевидных руд, являющихся апофизами основных рудных тел. Исключе-

ние составляет Заполярное месторождение, представленное одним протяженным

пластообразным телом прожилково-вкрапленных и брекчиевидных руд, при-

уроченным к зоне разлома на контакте диабазов третьего покрова и фил-

литов. Почти на всех известных месторождениях сульфидное оруденение не

ограничивается материнскими породами, оно распространяется также во вмеща-

ющие туфогенно-осадочные породы в виде послойных инъекций, мелких про-

жилков и вкрапленности. Точно также отмечается масса мелких сульфидных

жил и в самих серпентинитах, и в этом случае сульфидное оруденение имеет

несомненно эпигенетический характер.

Морфология и условия залегания рудных тел

Формы рудных тел в основном пластообразные, плитообразные и линзообраз-

ные,

в равной мере вытянутые по простиранию и по падению. Нередко протя-

женность их по падению больше, чем по простиранию.

По морфологии и структуре месторождения Западного рудного поля зна-

чительно отличаются от Восточного. Это различие обусловлено главным обра-

зом разным уровнем эрозионного среза. Все месторождения Западного рудного

поля значительно эродированы и представлены самыми нижними частями, тогда

как месторождения Восточного рудного поля имеют большую сохранность

и на глубине полностью еще не оконтурены.

Типичным и наиболее изученным представителем месторождений Запад-

ного рудного поля является Каула, одно из первых открытое в Печенгском рай-

оне.

Западное рудное поле

Месторождение Каула

Месторождение представлено двумя рудными телами — Основным и Отдель-

ным, приуроченными к нижней части дифференцированного массива, мощность

которого по падению на глубину в пределах месторождения сначала умень-

шается с 160 до 40 м, а затем, многократно разветвляясь, постепенно полностью

выклинивается (рис. 3). В лежачем боку рудного массива проходит Главная

оруденелая тектоническая зона, выполненная брекчиевидными и сплошными

сульфидными рудами, погружающаяся на юг под углами 35—40° и рассека-

ющая под очень острым углом сильно дислоцированную толщу вмещающих

туфогенно-осадочных пород с заключенными в ней мелкими интрузивными те-

лами измененных ультраосновных пород.

Рудное тело Основное имеет форму неправильной пластообразной залежи,

простирающейся в широтном направлении и падающей на юг под углом в сред-

нем 38° (рис. 4). Протяженность его по падению примерно в 1,6 раза больше,

чем по простиранию, а учитывая его значительную эродированность это отно-

шение будет еще большим. Мощность рудного тела на верхних горизонтах ко-

леблется в пределах 30—70 м, на флангах и при выклинивании на глубине она

постепенно уменьшается. Преобладают вкрапленные руды, составляющие около

84%

от общего объема рудного тела, в том числе оруденелые серпентиниты

58 %

и оруденелые филлиты 26 %. Уменьшение мощности рудного тела вначале про-

исходит исключительно за счет выклинивания оруденелых серпентинитов при

более или менее постоянном объеме оруденелой тектонической брекчии.

При выходе тектонической зоны в филлиты постепенно происходит умень-

шение мощности сплошных, брекчиевидных руд и сопровождающих их оруде-

нелых вмещающих пород, а также понижение содержания никеля и меди вплоть

Рис.

3. Геологический разрез месторождения К аула.

1 — сплошные и брекчиевидные сульфидные руды; 2 — богатые вкрапленные руды в серпентини-

тах; 3 — рядовые вкрапленные руды в серпентинитах; 4 — оруденелые филлиты; 5 — серпенти-

ниты; 6 — пироксениты; 7 — габбро; 8 — диабазы; 9 — филлиты; 10 — тектонические нарушения

Рис.

4. Схематический геологический план горизонта 312 м месторождения Каула.

Условные обозначения см. на рис. 3

Рис.

5. Блок-диаграмма месторождения Каула.

j — сплошные и брекчиевидные сульфидные руды; 2 — богатые вкрапленные руды

в серпентинитах; з — оруденелые филлиты; 4

—«

габбро; б

—ч

серпентиниты; б — диа-

базы; 7 — филлиты

до полной замены обычных медно-никелевых руд чисто пирротиновыми. Зона

пирротинового оруденения прослежена до глубины 800 м от поверхности.

Рудное тело Отдельное представляет собой крутопадающую апофизу Ос-

новного тела в его лежачем боку. Образование этой апофизы и многих других,

расположенных в обоих боках Основного рудного тела, обусловлено расщепле-

нием Главной оруденелой сдвиговой зоны, причем в лежачем боку веер более

крутопадающих на юг оперяющих трещин расходится к северо-востоку, а в

висячем, — к югу от нее (см. рис. 4).

В структуре месторождения Каула важную роль играет также орудене-

лый поперечный (меридиональный) взброс, смещающий западный фланг руд-

ного тела. Некоторое количество сплошных руд локализовалось также вдоль

контактовых поверхностей интрузива с филлитами, особенно на глубоких

горизонтах месторождения. Многочисленны жилы сплошных сульфидов вдоль

полостей отслоений в складчатых туфогенно-осадочных породах.

Месторождения Промежуточное, Фланговое, Каммикиви и Мирона по

морфологии и структуре имеют много общих черт с Каулой. В горизонтальных,

а также и в вертикальных сечениях большинства рудных тел отмечаются плав-

ные изгибы, являющиеся отражением складчатой структуры вмещающих пород.

Помимо простых форм в некоторых месторождениях наблюдаются и сложные

формы, представляющие собой совокупность мелких жилообразных и плоских

линзообразных тел, располагающихся в пространстве под некоторым углом

друг к другу, как, например, это отчетливо наблюдается на месторождении

Каула (рис. 5).

Восточное рудное поле

В пределах Восточного рудного поля расположены месторождения Ждановское,

Спутник, Заполярное и Северное Онки. Более полно изучены Ждановское и За-

полярное.

Месторождение Ждановское

Ждановское месторождение состоит из шести взаимосвязанных рудных тел

удлиненно-линзообразной (пластообразной) формы, расположенных в припо-

дошвенной части крупного сложнодислоцированного габбро-перидотитового

массива, падающего на юго-запад под углами 40—60°, и протягивающихся почти

непрерывной изогнутой цепью в юго-восточном направлении. Рудные тела

имеют названия: Юго-Западное, Западное, Центральное, Восточное, Юго-Восточ-

ное и Южное (рис. 6).

Размещение рудных тел в массиве тесно связано с его внутренним строе-

нием, характеризующимся полосчатым расположением слагающих его пород

(от подошвы к кровле): оруденелых серпентинизированных перидотитов и пи-

роксеновых оливинитов (вкрапленных сульфидных руд), безрудных серпенти-

низированных перидотитов, пироксенитов и габбро. Последние преобладают,

составляя в центре месторождения в среднем около 65% от объема массива,

тогда как на долю серпентинизированных перидотитов и оливинитов, включая

руды, приходится около 30%, а на пироксениты — около 5%.

Форма и условия залегания оруденелых серпентинизированных перидоти-

тов и оливинитов конкордантны общей форме и условиям залегания массива (см.

рис.

6). Эта закономерность в основном выдерживается и в центральной, наи-

более расширенной части массива, приуроченной к глубокому мульдообразному

прогибу. Исключение составляют лишь крутые ее борта, в пределах кото-

рых рудный слой и слои перидотитов и пироксенитов выклиниваются. Затем

они появляются вновь за пределами мульды в боковых синклинальных проги-

бах и гипсометрически выше ее дна, составляя соответственно Западное и Вос-

Рис.

6. Схема геологического строения Ждановского месторождения.

1 — оруденелая тектоническая зона; 2 — вкрапленные медно-никелевые руды в измененных пери-

дотитах; з — серпентиниты и перидотиты; 4 — габбро; 5 — габбро-диабазы; 6 — эффузивные диа-

базы; 7 — филлиты и песчаники; 8 — тектонические нарушения

точное рудные тела. Именно благодаря такому обрыву рудных полос и кажется

вполне вероятной грабенообразная природа происхождения Центрального

прогиба, борта которого, круто падающие навстречу друг другу, в структурном

отношении представляют собой сбросы.

Отмеченные особенности строения массива свидетельствуют о тесной взаимо-

связи тектонических движений и интрузивной деятельности, а также о влия-

нии складчатых форм на локализацию сульфидного оруденения: все крупные

рудоносные перидотитовые слои приурочены к синклинальным изгибам.

Сопоставляя мощности рудных тел с мощностью перидотитового слоя

и всего массива, следует прежде всего отметить почти прямую зависимость

между величиной перидотитового слоя и мощностью рудных тел; менее от-

четлива (но все же заметна) зависимость между общей мощностью массива и руд-

ными телами. Мощность массива и рудных тел заметно увеличивается в синкли-

нальных прогибах и уменьшается в антиклинальных — вплоть до полного вы-

клинивания.

На первичные структурные особенности залегания и строения рудных тел

наложили существенный отпечаток разрывные тектонические нарушения,

возникшие в эпигенетическую стадию. Среди них особое значение имеют меж-

лластовые сдвиги и надвиги и оперяющие их расколы, а также поперечные и про-

дольные взбросы.

Значительные смещения отмечены вдоль круто падающей на юго-запад

под углами 70—80° так называемой Верхней сдвиго-надвиговой зоны, явля-

ющейся ответвлением от Главной. Эта зона разбивает первоначально единый

массив на два блока — Центральный, наиболее опущенный, и надвинутый на

него Юго-Западный (см. рис. 6). Амплитуда смещения по вертикали 300—500 м.

В местах примыкания к Главной зоне резко увеличивается мощность брекчие-

видных руд как в Западном, так и Восточном рудных телах.

Месторождение Заполярное

Месторождение открыто Г. Вареней в 1967 г. Оно расположено к северо-востоку

от Ждановского и приурочено к межпластовой зоне разлома на контакте диаба-

зов третьего покрова и подстилающей Ждановский массив серпентинитов тол-

щи филлитов.

Месторождение представлено одним протяженным по простиранию и па-

дению пластообразным телом брекчиевидных и прожилково-вкрапленных руд.

Простирание рудного тела 320—330°, падение юго-западное 45—65° (рис. 7).

Брекчиевидные и прожилково-вкрапленные руды находятся приблизи-

тельно в равных количественных соотношениях. По составу руды месторожде-

ния аналогичны соответствующим типам руд месторождений Западного рудного

поля. Из прочих рудных минералов А. Генкиным отмечены богатый кобальтом

герсдорфит, серебросодержащий пентландит и алтаит. Отношение Ni : Си : Со

соответствует 40 : 25 : 1.

Особенности строения рудных тел

Общей характерной особенностью месторождений Печенгского района является

асимметрично-полосчатое строение рудных тел. Основу рудных тел во всех

месторождениях составляют сингенетические — ликвационные вкрапленные

руды, залегающие в виде изогнутых пластообразных залежей в нижних перидо-

титовых частях интрузивов, при этом содержание сульфидов постепенно уве-

личивается сверху вниз от висячего бока к лежачему.

У подошвы интрузивов по разрывным нарушениям, главным образом

вдоль поверхности контакта с вмещающими породами, залегают эпигенетиче-

ские массивные и брекчиевидные сульфидные руды, нередко распространя-

ющиеся за пределы материнских интрузивов.

Во всех месторождениях устанавливается необычайно большое влияние

складчатых структур на распределение и локализацию вкрапленного оруде-

нения. Рудные тела заметно увеличиваются в мощности на участках синкли-

нальных прогибов и в углублениях дна интрузивов (см. рис. 6). Одновременно

с увеличением мощности рудных тел увеличивается интенсивность сульфидной

вкрапленности, а также количество сплошных сульфидных и брекчиевидных

руд. Необычайно важной закономерностью распределения сульфидного оруде-

нения является постепенное сгущение ликвационной вкрапленности и увеличе-

ние общего количества сульфидных руд по направлению падения интрузивов—

зональность оруденения в плоскости падения (рис. 8). С глубиной степень ору-

денения постепенно увеличивается. Наибольшее количество рудных тел лока-

лизуется в самых глубоких частях вдоль нижних контактов интрузивов,

особенно в участках пересечения поперечных взбросов с межпластовыми тек-

тоническими зонами; они продолжаются также по тектоническим зонам на

некоторое расстояние даже после того, как полностью выклинился материнский

массив. Наличие тесной пространственной связи в распределении богатых

сингенетических вкрапленных и эпигенетических сплошных сульфидных руд

указывает на общность первоисточника и их генетическое сродство.

Локализация эпигенетических сплошных и брекчиевидных руд контроли-

руется разрывными тектоническими нарушениями, среди которых наиболее

существенны межпластовые сдвиго-надвиги, четко проявившиеся вдоль ниж-

них контактов интрузивов. Значительно меньшую роль играют поперечные

взбросы. Сульфидные руды локализуются в них только вблизи материнских

интрузивов на расстоянии не более 50 м и лишь на месторождении Каула до

200—250 м. Отмечается масса мелких послойных сульфидных инъекций в фил-

литах, а также секущих сульфидных жил в самих вкрапленных рудах.

Инъекционное прожилково-вкрапленное оруденение в филлитах полностью

контролируется трещинами, выполнение которых сопровождается некоторым

метасоматозом боковых пород.

Таким образом, локализация сульфидных руд в отдельных месторождениях

обусловлена, с одной стороны, элементами внутренней структуры и формой

материнского интрузива, особенно конфигурацией его дна, а с другой — пост-

магматическими наложенными структурными элементами.

При

этом разрывные

тектонические нарушения должны рассматриваться, во-первых,

как

рудовыво-

дящие

рудораспределяющие каналы,

по

которым эпигенетические сульфидные

массы перемещались

из

материнского массива

во

вмещающие породы,

во-вто-

рых,

как

рудовмещающие структурные формы

для

брекчиевидных

сплошных

сульфидных

руд.

Рис.

8. Схема вертикальной зональности медно-никелевого оруденения в уль-

траосновных массивах Печенги.

—

сплошные

брекчиевидные руды;

2 —

сильнооруденелые серпентиниты;

— орудене-

лые серпентиниты;

4 —

серпентиниты;

5 —

габбро;

6 —

оруденелые филлиты;

— филлиты

Существенный отпечаток

на

первичные структурные особенности рудных

тел накладывали послерудные тектонические нарушения, смещающие

их от-

дельные части

на

значительные расстояния;

при

этом часть

руд

претерпела

ин-

тенсивный динамометаморфизм.

Типы

руд

По текстурным особенностям

составу выделяются четыре основных типа

мед-

но-никелевых руд: 1) вкрапленные

серпентинитах; 2) брекчиевидные;

сплош-

ные сульфидные;

прожилково-вкрапленные

сланцах. Вкрапленные руды

в серпентинитах подразделяются

по

содержанию никеля

на

богатые

бедные;

первые направляются прямо на металлургический передел, вторые — на обо-

гащение.

Главнейшими рудными минералами во всех типах руд, как и всюду в суль-

фидных медно-никелевых месторождениях, являются пирротин, пентландит

и халькопирит. В оруденелых серпентинитах к числу главных рудных минера-

лов относится магнетит. В некоторых частях рудных тел обилен пирит. Второ-

степенные рудные минералы — виоларит, сфалерит, борнит, кубанит, макина-

вит, валлериит; сравнительно редки хлоантит, никелин, кобальтин, миллерит,

галенит, платиноиды. Из числа первичных минералов во вкрапленных рудах

изредка встречаются оливин и моноклинный пироксен — титан-авгит.

При процессе серпентинизации за счет оливина и некоторой части пироксе-

на образуются хризотил и антигорит, а за счет пироксена — амфиболы и хло-

рит; в трещинах и пустотах развиваются хризотил-асбест и серпофит. При этом

процессе возникают новообразования магнетита за счет оливина и пирротина

карбонаты за счет оливина и пироксена, а также самостоятельные новообразо-

вания биотита. Под влиянием гидротермального метаморфизма в рудах возни-

кают тальк, карбонаты, пирит.

Отложение брекчиевидных и сплошных сульфидных руд сопровождалось

новообразованиями карбонатов (кальцита, доломита, сидерита) и нередко за

счет кремнезема метасоматически оруденелых филлитов и песчаников образо-

вывался кварц.

Вкрапленные сульфидные медно-никелевые ру-

ды в материнских ультраосновных породах принадлежат к наиболее распро-

страненным типам руд во всех месторождениях рудного поля (за исключением

Заполярного). В них заключена подавляющая часть запасов металлов. В слабо

измененных перидотитах сульфиды располагаются главным образом в проме-

жутках между зернами серпентинизированного оливина и пироксена и пред-

ставляют собой типичную сидеронитовую вкрапленность. В нацело серпенти-

низированных перидотитах — серпентинитах сульфиды располагаются также

преимущественно в промежутках между бывшими зернами оливина, но всегда

в тесных срастаниях с пластинчатым хлоритом, количество которого тем больше,

чем выше степень изменения пород.

В богатых вкрапленных рудах, залегающих в приподошвенных частях

рудных тел, наряду с вкрапленниками широко распространены прожилки

сульфидов. При микроскопическом изучении в них наряду с первичной сидеро-

нитовой вкрапленностью сульфидов в промежутках между псевдоморфозами

серпентина, хлорита и талька по оливину наблюдаются также срастания суль-

фидов с серпентином на месте зерен оливина, образующих своеобразные рудно-

силикатные псевдоморфозы по его зернам (рис. 9). Такие псевдоморфозы под-

черкивают реликтовую пойкилитовую структуру оруденелых серпентинитов.

Одновременно с образованием сульфидных псевдоморфоз по оливину происхо-

дит замещение сидеронитового сульфидного цемента хлоритом вплоть до воз-

никновения своеобразных негативных структур, когда сульфиды и силикаты

меняются местами. Отмеченные структурные особенности вкрапленных руд

указывают на их интенсивный метаморфизм, связанный с массовой сериенти-

низацией пород материнского массива.

В дальнейшем произошли последующие гидротермальные изменения

во вкрапленных рудах: амфиболизация, хлоритизация, оталькование, карбо-

натизация и локальное переотложение сульфидов с перегруппировкой вещества

вследствие кристаллизации. Этот процесс сопровождался образованием сети

наложенных сульфидно-карбонатных, серпофитовых и других жил.