Рудно-метасоматическая стадия Рубцовского месторождения

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Рудно-метасоматическая стадия Рубцовского месторождения

02.08.2020

В состав продуктов данной стадии входят околорудные метасоматиты и полиметаллические руды.

Околорудные метасоматические образования слагают на месторождении две пластообразные залежи, вытянутые в северо-восточном направлении согласно элементам залегания вмещающих толщ. Нижняя залежь охватывает апикальную часть порфирового силла, верхняя — в виде ореола окаймляет рудные тела в туфогенно-осадочных породах каменевской свиты. Обе залежи разделены горизонтом кремнистых аргиллитов, в составе которых метасоматические новообразования развиты незначительно. Резкое усиление изменении отмечается лишь в зонах крутопадающих разрывов, выполняющих роль «перемычек» между обеими залежами метасоматитов. Последние на северо-восточном фланге месторождения сливаются в одно тело, приобретают крутое падение и в виде плоского конуса, обращенного вершиной вниз, уходят в направлении корневых частей штока порфиров.

Проведенное исследование показало, что формирование комплекса метасоматитов на месторождении обусловлено сочетанием процессов гипогенного кислотного выщелачивания и последующего переотложения вынесенных компонентов. Первые из указанных процессов наибольшее развитие получили в пределах порфировой интрузии, вторые — в основном в туфо-терригенной толще на гипсометрическом уровне рудоотложения.

При выщелачивании порфиров формируется следующая метасоматическая колонка, ориентированная в поперечном к растворопроводящим структурам направлении (табл. 22).
Рудно-метасоматическая стадия Рубцовского месторождения

Приведенная колонка отражает реально наблюдаемую метасоматическую зональность, вскрывающуюся с разной степенью полноты в любом сечении зоны изменения в порфирах. Следует лишь отметить, что в зоне максимального выщелачивания на ее крутом северо-восточном погружении господствуют карбонат-серицит-кварцевые породы, а в центральной и юго-западной частях струи метасоматитов — серицит-кварцевые разности. Подобная смена парагенезисов минералов свидетельствует о нарастании кислотности минерализующих растворов, в направлении с северо-востока на юго-запад и от глубин к поверхности. В этом же направлении изменяется текстурно-структурный облик метасоматитов — от псевдоморфных, сохраняющих черты исходных порфиров, до полностью преобразованных бесструктурных кавернозных масс. Последние повсеместно развиты в эндоконтакте силловой части интрузии. Данные метода гомогенизации газово-жидких включений определяют значения температур образования метасоматитов по порфирам в интервале 320—260°С.

Вдоль крутонадающих разрывов метасоматиты выщелачивания переходят из порфнров в горизонт кремнистых аргиллитов и далее распространяются в виде маломощных (до 10—15 м) линзовидных тел по межслоевым срывам в осадочные отложения низов каменевской свиты. При этом кремнистые породы обычно преобразуются в кварциты с гидрослюдой, а песчаники, алевролиты и алевропелиты — в кварц-гидрослюдистые, карбонат-кварц-гидрослюдистые и существенно гидрослюдистые метасоматиты, содержащие рассеянную вкрапленность рутила и пирита. Развиты они преимущественно в лежачем боку рудной залежи, а также за пределами контура последней но простиранию, восстанию и падению. В висячем боку рудных тел степень выщелачивания резко убывает, и метасоматические новообразования (кварц, гидрослюда и т. д.) фиксируются чаще всего в виде пятен и прожилков. Исключение в этом отношении представляют линзы метасоматитов на северо-восточном фланге участка, где они сменяют по напластованию апофизы выщелоченных порфиров (см. рис. 22).

Обращает на себя внимание исключительно тонкочешуйчатый облик светлых слюд в составе метасоматитов выщелачивания. Концентрированные их скопления обычно весьма похожи на сплошные глинистые массы. В то же время аналитические определения свидетельствуют о разнородном составе слюд на различных уровнях выщелачивания. Так, по данным рентгеноструктурного анализа (табл. 23), вторичные слюды по порфирам характеризуются низкими значениями базального межплоскостного расстояния, что свидетельствует об их слабой гидратированности. Заметно большая степень гидратации фиксируется в слюдах метасоматитов, образованных по осадочным породам. Последнее подтверждается химическими анализами слюд, свидетельствующими об их принадлежности к повышенно гидратированным разностям фенгитов. Оптически эти разности отличаются от обычных серицитов (фенгитов) пониженными величинами двупреломления и своеобразными формами выделений в виде микросферолитовых, червеобразных и клочьевидных агрегатов. Следует отметить, что подобные выделения отмечаются и в составе выщелоченных порфиров в пределах их эндоконтактов. Во всех средах господствуют модификации 1M и 2М1.

Помимо гидрослюд в составе глиноподобных масс рентгеноструктурным и электронографическим анализами изредка устанавливается галлуазит, а по данным Б.Л. Бальтер диагиосцируются также каолинит и монтмориллонит. Эти минералы, однако, не имеют широкого распространения.

Карбонаты метасоматитов выщелачивания, судя по данным метода окрашивания, повсеместно представлены доломитом, причем измененные порфиры помимо обычного доломита содержат и железистую его разность, приближающуюся по составу к анкериту.

Обратимся к рассмотрению метасоматитов сопряженного с выщелачиванием осаждения. Они слагают несколько протяженных линзовидных тел мощностью от 1 до 10 м, па значительном расстоянии сопровождающих рудную залежь, преимущественно в ее лежачем боку. При этом устанавливается следующая закономерность: метасоматиты осаждения в основном накапливаются на выклиниваниях выщелоченных апофиз порфиров пли над крутопадающими зонами выщелачивания, переходящими из порфиров в рудовмещающую толщу (см. рис. 22). Во всех случаях отчетливо выражена приуроченность метасоматитов к межслоевым разрывным нарушениям.

В составе новообразований выделяются хлоритовые, карбонат-хлоритовые, кварц-хлоритовые, карбонат-серицит-хлоритовые и существенно сернцитовые разности пород, часто перемежающиеся. Карбонат в них, по данным метода окрашивания, представлен кальцитом. Рентгеноструктурные и химические анализы серицитов свидетельствуют об их принадлежности к малогидратированным разностям кремнеземистого мусковита (по классификации А.К. Болдырева). Хлориты по содержанию кремния в тетраэдрических слоях широко варьируют, оставаясь существенно магнезиальными. Следует отметить, что постоянными составляющими метасоматитов осаждения являются вкрапленные выделения рутила и пирита. Весьма характерен метаколлоидный облик минеральных агрегатов, наиболее отчетливо выраженный у карбоната.

Как показывают микроскопические наблюдения, по времени формирования метасоматиты осаждения тесно сближены с сульфидами меди, свинца и цинка. Последние не сопровождаются какими-либо специфическими жильными минералами и в основном выступают как закономерные, завершающие послемагматический процесс члены единой рудно-метасоматической ассоциации.


На рис. 23 показана сводная схема метасоматической зональности Рубцовского месторождения. Она представляет по существу сочетание двух метасоматических колонок — поперечной (диффузионной) и продольной (инфильтрационной). Как явствует из закономерностей смены парагенетических минеральных ассоциаций (см. табл. 22) и подсчетов баланса миграции породообразующих компонентов при метасоматических реакциях (табл. 24, рис. 24), формирование этих колонок обусловлено дифференцированным выносом из пород натрия, кальция и магния на уровне выщелачивания с последующим переотложением последних двух компонентов, а также перемещенного инертного глинозема, в пределах вскрытой части зоны осаждения.

С точки зрения формационного анализа поперечно-зональная колонка выщелачивания в порфирах близка типовой колонке березитов. Появление же в надпорфировой терригенной толще скоплений гидрослюд приближает сводную колонку к образованиям формаций гипогенных аргиллизитов. Однако незначительное распространение в составе метасоматитов собственно глинистых минералов при отсутствии характерной для аргиллизитов зональности не позволяет отнести рассматриваемый комплекс измененных пород к этой формации. Скорее всего в зоне выщелачивания Рубцовского месторождения мы имеем дело с условиями перехода березитов в аргиллизиты, в связи с понижением температуры и нарастанием кислотности гидротерм при их приближении к поверхности.

Полиметаллические руды слагают на месторождении пластообразное тело с отношением мощности к ширине и длине 1 : 20: 160, вытянутое в северо-восточном направлении согласно элементам залегания вмещающих пород. Рудоносный уровень разреза последних отчетливо тяготеет к контакту горизонта кремнистых аргиллитов с осадочной толщей низов каменевской свиты. Как отмечалось, этот контакт характеризуется обилием послойных разрывных нарушений, выразившихся в появлении многочисленных зон трещиноватости, дробления и милонитизации. В пределах этих зон руды тесно ассоциируют с метасоматитами осаждения.

Соотношение меди, свинца и цинка в рудах месторождения приблизительно 1:1,5:2,5. Господствующим типом руд является полиметаллический, менее представлены руды колчеданно-полиметаллические и медноколчеданные. Устанавливаются три главных текстурных разновидности руд: массивные, прожилково-вкрапленные и милонитизированные. Массивные руды, представляющие на месторождении основную ценность, устойчиво выдержаны в пространстве (рис. 25, а). Они состоят из тонкозернистого (0,02—0,03 мм) агрегата сульфидов, суммарное количество которых нередко превышает 90%. Наличие резких границ с вмещающими средами, бедность включениями оруденелых пород при широком развитии метаколлоидных структур минеральных агрегатов дают основание считать, что данный тип руд образован в основном путем выполнения открытых полостей.

Прожилково-вкрапленные руды развиты преимущественно в области выклинивания залежи по восстанию и падению, а также в лежачем боку массивных руд. В последнем случае нередко устанавливаются переходы субпластовой рудной вкрапленности в крутопадающий штокверк, уходящий с затуханием на глубину в выщелоченные порфиры. Подобные штокверковые зоны, по-видимому, трассируют пути подъема рудоносных гидротерм. Следует отметить, что средой развития промышленного прожилково-вкрапленного оруденения служат, как правило, метасоматиты выщелачивания и осаждения, образованные по осадочным породам.

Милонитизированные руды повсеместно отмечаются среди массивных и вкрапленных разностей, однако наибольшие их скопления тяготеют к северной части северо-восточного фланга залежи. Локализуются эти руды в зонах пострудных нарушений и слагаются тонкоперетертым сульфидным материалом, по составу аналогичным основным рудам месторождения. Выделяются рыхлые (сажистые) и сцементированные массы, нередко содержащие вторичные сульфиды меди, образованные под воздействием вадозных вод зоны окисления.

Основные рудообразующие минералы первичных руд на месторождении (в порядке убывания)— сфалерит, галенит, пирит и халькопирит. Реже встречаются блеклая руда и барит. Из нерудных отмечаются серицит, кварц, доломит. Перечисленные минералы слагают ряд парагенетических ассоциаций, последовательность формирования которых, по данным И.З. Исакович, представлена в табл. 25.

Пирит-сфалеритовая ассоциация (1) является основным компонентом полиметаллических и колчеданно-полиметаллических руд. В плоскости рудной залежи она распространена повсеместно, однако наибольшие ее концентрации тяготеют к северо-восточной и юго-западной частям месторождения (см. рис. 25, б). Ведущим минералом ассоциации является сфалерит, характеризующийся аллотриоморфнозернистой и колломорфно-зональной структурой.

Галенит-пирит-халькопиритовая ассоциация (2) также играет важную роль в составе руд. Она развивается в виде систем пятен и прожилковидных обособлений, в разной мере насыщающих пирит-сфалеритовые массы. Широкие вариации содержаний основных слагающих ассоциацию сульфидов приводят к локальному обогащению руд медью или свинцом или тем и другим компонентом совместно. В то же время намечается тенденция к концентрации минеральных скоплений рассматриваемой ассоциации в центральной части месторождения. Здесь же постоянно отмечается метаколлоидный облик сульфидных агрегатов, наиболее отчетливо выраженный у пирита.

Галенит-халькопирит-сфалеритовая парагенетическая ассоциация (3) слагает изолированные гнезда и прожилки в массе колчеданно-полиметаллических и полиметаллических массивных руд. Эту ассоциацию отличает крупнозернистое строение (2—3 мм) при достаточно близкой преемственности минерального состава новообразований с вмещающим рудным субстратом. Последнее обстоятельство наводит на мысль о том, что эти новообразования являются результатом перекристаллизации ранее отложившихся сульфидов в локальных зонах динамических напряжений.

Галенит-барит-сфалеритовая ассоциация (4) проявлена узколокально на северо-восточном фланге месторождения. В висячем боку рудной залежи здесь отмечаются маломощные барит-полиметаллические прожилки, по-видимому, представляющие собой фрагменты зональности отложения, возникшие в условиях повышения потенциала кислорода в рудоносных растворах при их приближении к поверхности.

В целом взаимоотношения выделенных ассоциаций рудообразующих минералов свидетельствуют об их временной близости при последовательном отложении из растворов на фоне интерминерализационных тектонических подвижек. Данные метода гомогенизации включений (в сфалерите и барите) указывают на понижение температур минералообразования от ранних ассоциаций к поздним в интервале 270—210° С (см. табл. 25).

Для суждения о направлениях движения рудоносных гидротерм представляет интерес анализ палеотемпературного поля, построенного по данным декрипитации руд (рис. 26). Установлено, что в южной части северо-восточного фланга залежи располагается область наиболее высоких температур и градиентов температур, переходящих в юго-западном направлении в поле относительно низких и монотонных значений. Учитывая приуроченность первой из отмеченных областей к зоне перехода штоковой части порфировой интрузии в субпластовый силл с разворотом метасоматических зон от крутонаклонного положения к пологому (см. рис. 22), есть основания предполагать и пути движения минерализующих растворов в направлении с востока на запад и далее на юго-запад в плоскости рудной залежи. Локальные повышения температур в центральной и юго-западной частях последней могут быть связаны с поступлением дополнительных порций гидротерм по отмеченным ранее крутопадающим разрывам, переходящим из порфиров в рудовмещающую толщу.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: