Геолого-геохимические критерии сравнительной общей рудной продуктивности потенциально рудоносных систем » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Геолого-геохимические критерии сравнительной общей рудной продуктивности потенциально рудоносных систем

17.04.2021

Обсуждавшиеся в предыдущих разделах признаки позволяют уверенно различать среди гранитных массивов редкометальных провинций потенциально рудоносные интрузии, хотя и не дают ответа на вопрос о возможных масштабах оруденения (рудной продуктивности). Согласно Л.B. Tayсону, рудная продуктивность интрузий определяется условиями и масштабами процессов их дегазации на магматической и постмагматической стадиях. Интенсивность дегазации (флюидно-гидротермального сброса, с которым непосредственно связано оруденение) определяется, с одной стороны, геохимическими особенностями расплавов интрузивной системы, а с другой, — конкретными геолого-тектоническими условиями, существовавшими на заключительной стадии ее развития.

Поэтому оценка продуктивности интрузий является двухэтапной и подразделяется на сравнительную оценку вероятной общей рудной продуктивности интрузий, исходя из геолого-геохимической характеристики слагающих их гранитов, и конкретную оценку рудной продуктивности отдельных интрузивных систем, которая определялась тектоническими условиями их дегазации и проявлялась в интенсивности развития зон минерализации. Этап конкретной оценки по сравнению с геолого-геохимическим изучением интрузий связан с гораздо более детальными и трудоемкими геохимическими исследованиями полей аномальных концентраций в пределах отдельных рудных узлов.

Изложенными материалами показано, что вероятная максимальная интенсивность флюидно-гидротермального сброса рудоносных интрузий при прочих равных условиях определяется уровнем накопления в их дифференциатах гранитофильных элементов, иными словами, степенью редкометальности гранитных систем. Степень редкометальности, как установлено, определяется принципом группового накопления гранитофильных элементов. В частности, поэтому практиковавшееся определение рудоносности по содержаниям одного профилирующего элемента методически неверно, хотя и до последнего времени продолжается дискуссия, можно ли по повышенным содержаниям олова считать граниты оловоносными или нельзя.

По степени редкометальности рудоносные граниты могут быть подразделены на субредкометальные, редкометальные и ультраредкометальные. Различия между ними иллюстрируются диаграммой рис. 92.

Субредкометальные граниты подразделяются, в свою очередь, на разновидности с низким и высоким уровнем накопления бора. Они характеризуются невысоким (до 2—3 кларков) накоплением только части гранитофильных элементов (Sn, W, Rb, В); их главным признаком являются низкие (околокларковые или ниже кларковых) концентрации фтора. Из них граниты с невысоким уровнем накопления бора ограниченно рудоносны, что выражается в рассеянном характере и бедном минеральном составе сопровождающего оруденения и его ограниченных масштабах. Субредкометальные граниты с высоким уровнем содержания бора выделены на основании изучения рудоносных интрузий Словакии, Восточной Якутии и Северного Вьетнама. Их рудоносность тесно связана с бором, при высоких концентрациях которого в гранитах возможность развития продуктивного оловянного оруденения резко возрастает.

Самая многочисленная груша рудоносных интрузий редкометальных провинций сложена редкометальными гранитами ГФ с невысоким уровнем накопления фтора (2 кларков). Граниты характеризуются повышенными, превышающими кларковые в 1,5—4 раза концентрациями практически всех гранитофильных элементов, включая часто В. Наиболее легко эта группа распознается по повышенным (в названных пределах) содержаниям Sn, Be, Li, но невысоким — F. Кроме того, выделена самостоятельная группа с высоким уровнем содержаний фтора, но относительно невысоким - остальных элементов. Известен пока лишь один рудоносный комплекс с такой необычной геохимической характеристикой гранитов ГФ - харалгинский (Центральное Забайкалье).

Наконец, группа ультраредкометальных гранитов легко диагностируется по высоким, превышающим кларковый уровень в 4—5 раз, содержаниям Li и Sn при повышенных, составляющих от 3 до 10 кларков и более, содержаниях F, В, W, и Rb. Ультраредкометальные граниты постоянно рудоносны и сопровождаются обычно концентрированным оруденением. Б большинстве регионов они слагают тела ФДИ и ЗФ редко метальных гранитных систем, и только в отдельных интрузивных системах ультраредкометальные граниты представляют ГФ. Общим свойством субредкометальных-редкометальных-ультраредкометальных гранитов являются пониженные концентрации Sr и Ba.

Следует подчеркнуть, что разделение гранитов по степени их редкометальности на перечисленные группы носит сугубо статистический характер.

Основное значение диаграммы рис. 92 заключается в возможности ее использования в качестве геохимического теста для выделения различающихся по степени потенциальной рудоносности и интенсивности оруденения разновидностей редкометальных гранитов.

Совмещение на треугольной геохимической диаграмме рудоносности (рис. 93) результатов геохимического изучения гранитов и анализа фазово-фациального геологического строения интрузий позволяет провести общую оценку сравнительной вероятной рудоносности гранитных массивов, заключающуюся в разделении их на безрудные (поле I) ограниченно рудоносные (поле II) и потенциально рудоносные (поле III диаграммы).
Геолого-геохимические критерии сравнительной общей рудной продуктивности потенциально рудоносных систем

Наиболее перспективны в отношении редкометального оруденения массивы, точки которых группируются в поле рудоносных гранитов (III). Ранее было показано, что поле III подразделяется на поле IIIA потенциально рудоносных и поле ШБ реально рудоносных (рис. 93). В пределах последнего сосредотачиваются все точки поздних дифференциатов (купольных ГФ, ФДИ, ЗФ) редкометальных интрузий, с которыми непосредственно связано оруденение, а также граниты ГФ в том случае, если они представлены ультраредкометальными или высокофторными разновидностями, что является одним из важнейших условий реальной рудоносности интрузивной системы. Поле IIIA сосредотачивает большую часть точек субредкометальных и редкометальных гранитов ГФ и фиксирует их потенциальную рудоносность, реализующуюся при условии дифференциации интрузий (купольной — ГФ, камерной — ФДИ, глубинной — ЗФ).

Помимо гранитов ГФ, в поле IIIA попадает часть точек субредкометальных—редкометальных гранитов, представляющих ФДИ или ЗФ гранитных систем с геохимической характеристикой гранитов ГФ, приближающейся к кларковой. Положение точек поздних дифференциатов в поле IIIA фиксирует ограниченные рудоносность и продуктивность таких систем. Это связано с тем, что достигнутый в поздних дифференциатах невысокий уровень концентрации редких элементов является предельным для данной интрузивной системы, ее развитие на этом заканчивается, вследствие чего сопровождающий субредкометальные—редкометальные тела ФДИ и ЗФ рудный сброс не мог быть интенсивным. Сказанное полностью относится и к полю II ограниченно рудоносных гранитов.

При условии точного установления принадлежности субредкометальных гранитов к поздним дифференциатам (ФДИ или ЗФ) диаграмма позволяет уверенно прогнозировать ограниченную рудоносность интрузивных тел таких гранитов, что практически выражается как в неконцентрированном, рассеянном характере оруденения, так и в ограниченных масштабах, что может сочетаться с многочисленностью мелких, не имеющих практического значения коренных рудопроявлений.

Наиболее перспективны с отношении сопровождающего оруденения гранитные тела, точки которых попадают в поле IIIБ диаграммы. Однако дать оценку сравнительной продуктивности таких объектов с помощью диаграммы нельзя, и ее возможности на этом исчерпываются.

Дополнительным критерием рудогенерирующей способности редкометальных гранитов является уровень концентраций гранитофильных элементов в главном минерале-концентраторе биотите и оценка на этой основе степени избыточности концентраций с помощью диаграмм, эффективность которых подтверждена материалами ранее. Диаграммы рис. 94, в частности, иллюстрируют высокую степень избыточности концентраций Li, Sn, F в ультраредкометальных гранитах и низкую — в субредкометальных, подтверждая соответственно высокую рудогенерирующую способность первых и низкую — вторых. Вместе с тем главное значение диаграмм заключается в возможности разграничения безрудных и рудоносных гранитов. Их применение, в частности, показывает (рис. 44, Sn), что установленные Б.Х. Флинтером пределы для оловоносных (> 10 г/т Sn) и безрудных (< 10 г/т Sn) носят формальный характер, т.е. не учитывают минерального состава гранитов. В действительности концентрации в 10 г/т Sn являются избыточными и отражают рудоносность гранитов с содержаниями до 5—6% весовых биотита, но характеризуют безрудные граниты с содержаниями биотита 8% весовых, а среди рудоносных гранитов Забайкалья нередко встречаются разновидности с гораздо более низкими содержаниями Sn (6—8 г/т), являющимися тем не менее избыточными благодаря лейкократовости гранитов (< 3% биотита).

При всей определенности выводов, изложенные приемы определения сравнительной потенциальной рудоносности гранитных интрузий не позволяют получить ответа на вопрос о причинах очевидных различий в масштабах и интенсивности (т.е. рудной продуктивности) оруденения, сопровождающего геохимически сходные гранитные интрузии.

Проведенным образом показано, что одним из главных факторов интенсивности связанного с интрузиями оруденения является степень редкометальности слагающих их гранитов. Поэтому в общем случае наиболее интенсивное оруденение развивается в связи с интрузиями ультраредкометальных гранитов, которые, как было показано, представляют собой достаточно редкое явление. Вместе с тем, хотя подобным интрузиям действительно свойственна повышенная рудоносность, продуктивность сопровождающего их оруденения далеко неодинакова и может резко различаться. Причины этого становятся очевидными при более детальном сопоставлении интрузий. Ранее было рассмотрено несколько интрузивных систем с ультраредкометальными гранитами, которые в небольшой части интрузивных систем представляют граниты ГФ и, следовательно, слагают основной объем интрузий. К таким системам из рассмотренных относятся Корнубийская интрузия юго-западной Англии (полуостров Корнуэлл), рудогорский комплекс Рудных Гор Чехии—Германии и комплекс Пиа-Оак Северного Вьетнама. Среди них особенно большими объемами гранитов ГФ (площадь кровли 200х50 км2, мощность 10-20 км) выделяется Корнубийская интрузия, обладающая, кроме того, рядом других положительных показателей продуктивности. Важнейшая роль объема рудоносных гранитов в продуктивности интрузий подтверждается сравнением рудогорских гранитов Рудных Гор и комплекса Пиа-Оак: хотя в обоих комплексах граниты ГФ ультраредкометальны, продуктивность интрузивных систем различна. Большие объемы интрузивных масс улираредкометальных гранитов ГФ Рудных Гор (площадь кровли 150х50 км2) определили высокую рудную продуктивность региона. В Северном Вьетнаме комплекс Пиа-Оак представляет очень локальные массивы. Соответственно и продуктивность оруденения резко сокращается.

В остальных рассмотренных регионах ультраредкометальные граниты слагают массивы ЗФ или ФДИ интрузивных систем, главные фазы которых представлены редкометальными гранитами. Таковы ультраредкометальные штоки Балтийского щита, представляющие ЗФ крупных массивов гранитов рапакиви, ультраредкометальные штоки в Центральном Французском массиве, являющиеся дифференциатами крупных массивов более ранних лейкогранитов, массивы ФДИ крупной интрузии редкометальных адамеллитов Блю-Тир на Тасмании. В Забайкалье к подобным преобразованиям относится, в частности, очень небольшой Этыкинский шток амазонитовых гранитов, представляющий ЗФ интрузий кукульбейского комплекса. В соответствии с его небольшими размерами, но повышенной редкометальностью слагающих гранитов шток сопровождается небольшим высокотемпературным оловянным месторождением.

Большинство других, рассмотренных ранее рудоносных систем сложены обычными редкометальными гранитами. Продуктивность систем также неодинакова, и они могут сопрождаться как мелкими или средними, так и в редких случаях крупными месторождениями. Ho при этом даже в случае очень крупных редко метальных интрузивных систем масштабы сопровождающего оруденения, и особенно степень концентрации полезных компонентов в рудах, совершенно очевидно уступают этим же параметрам в оруденении, связанном с такими уникальными интрузивными системами ультраредкометальных гранитов, как Рудные Горы или Корнуэлл.

В большинстве же случаев с интрузиями редкометальных гранитов, особенно если их размеры невелики, связаны лишь мелкие месторождения или непромышленная минерализация.

Рассмотренные примеры показывают, что, если степень концентрации полезных компонентов в сопровождающей интрузии минерализации в общем случае пропорциональна редкометальности гранитов, то масштабы (объемы) оруденения, как правило, пропорциональны объему тел редкометальных гранитов, с которыми оно связано. Поэтому среди интрузий сходной редкометальности обычно более продуктивны интрузии, обладающие большими объемами. Таким образом, наиболее продуктивны интрузивные системы, в которых граниты ГФ, составляющие главную часть их объема, представлены ультраредкометальными разновидностями, а среди таких систем самые продуктивные характеризуются максимальными объемами гранитов ГФ.

В характеристике объема особое значение имеет вертикальная протяженность интрузивных тел, характеризующая их форму и одновременно условия дифференциации. В регионах, где проводился геофизический анализ (Юго-Восточная Канада, Центральный Казахстан, Юго-Западный Алтай, Тасмания), установлено, что максимальные степень редкометальности гранитов и продуктивность оруденения достигаются в участках интрузий с наибольшей мощностью гранитов ГФ. Это согласуется с положениями А.А. Кадика, Н.И. Хитарова, согласно которым интенсивность дифференциации интрузий и накопления в их апикальной зоне летучих и редких элементов непосредственно зависит от вертикальной мощности (радиальной протяженности) магматической колонны. Особенно показателен пример интрузии Блю-Тир Тасмании, сложенной обычными редкометальными, с низким уровнем накопления фтора адамеллитами ГФ. Очевидно, благодаря значительным вертикальной протяженности магматической колонны (12 км) и ее объему (площадь кровли более 2000 км2), дифференциация интрузий завершилась, тем не менее, формированием продуктивных тел ультраредкометальных гранитов ФДИ значительных объемов. Показателен также пример Южногорской интрузии юго-восточной Канады, для которой было установлено, что максимальная редкометальность характеризует граниты ГФ и ФДИ в области, соответствующей резкому увеличению (до 17 км) вертикальной протяженности интрузии.

Поскольку глубина корового палингенного магмообразования большинством исследователей оценивается в 10—20 км от земной поверхности, величина вертикальной протяженности интрузий в 20 км приближается к предельно максимальной, а второй составляющей объема интрузивной системы является площадь, ее кровли. Совершенно очевидно, что по мере сокращения вертикальной протяженности (мощности) интрузии, она приобретает все более уплощенную форму, что неизбежно должно оказывать неблагоприятное влияние на ход эманационной дифференциации и, следовательно, интенсивность постмагматического флюидного сброса. Поэтому, в частности, небольшую мощность редкометальных интрузий Забайкалья, оцениваемую в 4—6 км, следует рассматривать при характеристике их вероятной продуктивности как объективный неблагоприятный фактор.

В связи с обсуждаемым вопросом важно также отметить, что определяемая степень редкометальности гранитов ГФ (субредкометально-редкометальные граниты) относится к значительной части их объема. Это подтверждается, в частности, данными по глубинным зонам интрузий Центрального Французского массива (параавтохтонные фации), которые, несмотря на это обстоятельство, сложены редкометальными разновидностями гранитов.

Проведенными исследованиями выявлена особая роль в повышении продуктивности рудоносных систем бора, заключающаяся в формировании в интрузиях с резко повышенными концентрациями этого элемента внутренних очагов низкотемпературных ультраредкометальных калиевых расплавов, с которыми связано наиболее продуктивное оловянное оруденение касситерит-силикатно-сульфидных формаций. Производными таких очагов являются калиевые ультраредкометальные поздние дифференциаты-эльваны обогащенных бором интрузий (Корнуэлл, Забайкалье, Якутия), с которыми непосредственно ассоциирует наиболее продуктивная минерализация. Согласно современным представлениям, резко обогащенные фтором и бором и поэтому самые низкотемпературные гранитные расплавы эльванов представляют тот случай, когда может наблюдаться непосредственный переход от расплавов к флюидам и гидротермальным растворам. В отличие от остаточных расплавов интенсивное концентрирование бора в мусковитовых гранитах купольных фаций обогащенных бором интрузий не приводит к существенному повышению их продуктивности (Кере-Юряхский купол Чибагалахской системы Якутии, Бетлиарский купол гемеридной системы Словакии и т.п.). Поскольку бор в отличие от фтора не является постоянным компонентом гранитов рудоносных интрузии, его повышенные концентрации в гранитах следует рассматривать как самостоятельный фактор повышения продуктивности интрузивных систем.

Важным, независимым от условий формирования рудоносных интрузий, но постоянным фактором их продуктивности является уровень эрозионного среза отдельных интрузий и провинций в целом. Совершенно очевидно, что принимая во внимание небольшой, до 1,5—2 км общий вертикальный размах оруденения рассматриваемого типа (рис. 91) и его постоянную локализацию в эндо- и экзоконтактовой области интрузий, сравнительно небольшой по историческим геологическим масштабам эрозионный срез в 2—4 км приводит к уничтожению наиболее продуктивной области рудоотложения гипабиссальных интрузий, к которым все рассматриваемые системы относятся. Это может быть проиллюстрировано на примере европейских редкометальных провинции, характеризующихся развитием средних (100—150 км2, Балтийский щит), средних и крупных (100—300 км2 (Центральный Французский массив) и очень крупных (площадь кровли до 5—10 тыс км2, Корнуэлл, Рудные Горы) интрузий ультраредкометальных гранитов, продуктивность которых совершенно различна и несопоставима. Как было показано в главе 2, в высоко продуктивных интрузивных системах Корнуэлла и Рудных Гор эродировано лишь 12—15% общей площади их кровли, а большая часть надкровлевой области и эндоконтактовые зоны многих купольных выступов, где сосредоточено наиболее продуктивное оруденение, сохранены. Совершенно иная ситуация характеризует Центральный Французский массив, редкометальные интрузии которого эродированы до среднего и даже, возможно, глубинного уровня (автохтонные редкометальные интрузии). По существу, в этом регионе сохранились лишь отдельные и, очевидно, более глубинные купольные выступы, которые только и могут быть отнесены к гипабиссальной фации. Вся же надкровлевая область единой интрузивной лейкогранитной системы региона снесена эрозией, с чем, очевидно, и связана его низкая продуктивность, хотя по степени редкометальности и размерам рудоносные интрузии Центрального Французского массива и Рудных Гор Центральной Европы вполне сопоставимы. То же самое относится и к провинции Балтийского шита.

Аналогичные данные имеются и по отдельным интрузивным системам, в частности, Рудным Горам. Как было показано, интрузия молодых рудоносных рудогорских гранитов в этом регионе представлена тремя массивами — интенсивно эродированным Западным (Фогтланд) и слабо эродированными Центральным и Восточным. Наибольшее количество рудопроявлений фиксируется в пределах Западного массива, а основное промышленное оруденение сосредоточено в пределах Восточного массива, где оно связано с отдельными слабо эродированными гранитными куполами в пределах его контура. Совершенно очевидно, что в Западном массиве большинство рудопроявлений, приуроченных к полям развития рудоносных (рудогорских) гранитов, представляют корневые части эродированных месторождений. Это подтверждается тем обстоятельством, что промышленное оруденение в Западном массиве связано главным образом также с сателлитовыми слабо эродированными куполами по его периферии.

Таким образом, фактор эрозионного среза самым непосредственным образом корректирует возможные заключения о рудоносности гранитных интрузивных систем.

Судя по литературным данным продуктивность (а также редкометальность) рудоносных интрузий субщелочных лейкогранитов зависит от эрозионного среда в еще большей степени. По-видимому, это связано с глубинным характером исходных расплавов, подвергающихся поэтому усиленной радиальной дифференциации во время их подъема по зонам разломов из глубинных очагов в верхние гипабиссальные уровни.

Изложенные в настоящем и двух предыдущих разделах критерии оценки потенциальной рудоносности и общей вероятной рудной продуктивности гранитных интрузий в отношении олово-вольфрам-молибден-редкометального оруденения суммированы на диаграмме рис. 95, характеризующей систему геолого-геохимического анализа потенциальной рудоносности и общей рудной продуктивности гранитных интрузий. Несмотря на качественный характер диаграммы, она позволяет вполне определенно оценивать общие перспективы редкометального оруденения для геологически и геохимически хорошо изученных гранитных систем. Так, неоднократно упоминавшаяся уникальная продуктивность Корнубийской интрузии Корнуэлла определяется, в соответствии с диаграммой, уникальным сочетанием положительных факторов продуктивности: а) ультраредкометальностью гранитов ГФ; б) их громадными объемами при значительной (10—20 км) вертикальной мощности интрузии; в) экстремально высокими содержаниями в гранитах ГФ бора; г) малым эрозионным срезом интрузии.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: