Метасоматические формации, сопровождающие непромышленное оруденение
Несмотря на то что на Рудном Алтае метасоматические образования, принадлежащие формациям пропилитов, вторичных кварцитов и березитов, весьма значительно развиты, сопряженное с ними колчеданно-полиметаллическое оруденение в большинстве случаев представлено убогой рассеянной вкрапленностью сульфидов либо незначительными по масштабам системами рудных прожилков.
Пропилиты установлены во многих районах, преимущественно в тех из них, где в разрезе средне-верхнедевонских и нижнекарбоновых отложений присутствуют вулканиты среднего и основного состава. Последние в полях изменения характеризуются альбитизацией полевых шпатов и разложением первичных темноцветных минералов с появлением минеральной ассоциации альбит — эпидот — хлорит — карбонат — сфен (лейкоксен) — пирит. В отдельных случаях в породах устанавливаются новообразования калишпата. В целом из двух указываемых Д.С. Коржинским ведущих фаций пропилитов — актинолит-эпидотовой и эпидот-хлоритовой — на Рудном Алтае преимущественно развита последняя, характеризующая относительно низкотемпературные условия послемагматического процесса. Следует отметить значительное распространение также безэпидотовой альбит-хлорит-кальцитовой фации пропилитов.
В качестве примера можно привести Корбалихинское рудное поле, в пределах которого андезито-базальтовые порфириты надрудной толщи верхнедевонского возраста претерпели интенсивные н широкие по площади процессы пропилитизации, вплоть до превращения в альбит-эпидот-хлорит-кальцитовые и хлорит-кальцито-вые с пиритом метасоматиты. В измененных породах на отдельных участках фиксируются жилы и прожилки пирит-халькопиритового и полиметаллического состава, причем сульфиды в прожилках находятся в парагенных взаимоотношениях с минералами пропили-тов. Близкие по составу и характеру проявления минеральные новообразования свойственны и основным вулканитам лежачего бока Тишинского месторождения. Здесь, однако, заметную роль приобрели явления калишпатизации пород, а собственно «пропилитовое» оруденение выразилось лишь в рассеянной вкрапленной пиритизации.
Помимо пропилитизации площадного типа иногда устанавливается локальная приуроченность метасоматических изменений к эндо- и экзоконтактовым зонам порфировых и порфиритовых интрузий. Так, по данным П.В. Иншина и В.М. Яншиной, П.Ф. Иванкина и др., на Заводи нско м рудном поле измененные породы локализуются в ореольной зоне, окаймляющей серию сближенных интрузий кварц-полевошпатовых порфиров. Последние прорывают пеструю по составу осадочно-вулканогенную толщу нижнекарбонового возраста, состоящую из эффузивов и туфов основного, среднего и умереннокислого состава, туффитов и алевролитов (рис. 37). Под воздействием гидротерм, связанных с внедрением порфировой магмы, по порфирам и вмещающим их породам основного и среднего состава развились пропилиты, а по осадочным породам и вулканитам кислого состава — вторичные кварциты.
Формирование пропилитов протекало в две стадии. Вначале происходила альбитизация плагиоклазов с появлением мелких зерен эпндота и цоизита. Основная масса порфиров и мелкообло-мочнын цемент туфов подвергались частичной перекристаллизации с появлением ряда новообразований. Наиболее типичные ассоциации минералов этой стадии изменений: альбит—эпидот—хлорит— лейкоксен—пирит; альбит—цоизит—хлорит—сернцит—лейкоксен—пирит. Следующая стадия характеризуется замещением плагиоклаза калишпатом (ортоклазом и микроклином) и появлением ассоциаций: калишпат—эпидот—цоизит—кварц—карбонат—пирит; калишпат—цоизит—кварц-карбонат—пирит—сфалерит—халькопирит—галенит.
Полиметаллическое оруденение в пропилнтах носит гнездово-вкрапленный характер. Суммарное содержание меди, свинца и цинка составляет не свыше первых десятых процента. Среди сульфидов резко преобладает пирит (50—90% от объема рудных минералов). Соотношение меди, свинца и цинка равно приблизительно 1:2:7. По данным П.Ф. Иванкина и др., более концентрированное орудененне трещинно-жильного типа связано с этапом кислотного выщелачивания пропилитов, в процессе которого могло происходить растворение и последующее переотложение сульфидов.
Близкие рассмотренным «околоинтрузивные» пропилиты, развитые в экзоконтактах и внутри небольших тел порфиров, известны также в районе Бухтарминского месторождения, в Прииртышье (данные В.С. Кузебного), в юго-восточной части Змеиногорского района.
Опыт изучения пропилитизации на Рудном Алтае показывает, что хотя данный тип метасоматических преобразований непосредственно не сопровождает крупные сульфидные концентрации, широкое его проявление служит индикатором интенсивных гидротермальных процессов в период накопления продуктивных вулканогенных толщ и косвенно указывает на местоположение площадей (рудных узлов или рудных полей) благоприятных для обнаружения промышленного оруденения.
Вторичные кварциты на Рудном Алтае описаны рядом исследователей. Большинство из них отмечали гетерогенность гидротермально окварцованных пород, связанных с разновременными магматическими комплексами и разнотипными структурами. В обобщающей работе П.Ф. Иванкина, П.В. Иншина и В.С. Кузебного выделяются пять главных групп кварцитов, представленных на Рудном Алтае: 1) осадочные кварциты, 2) вторичные доорогенные кварциты; 3) кварциты, связанные с «добатолитовыми» порфировыми интрузиями; 4) кварциты — роговики в экзоконтактах гранитоидных интрузий; 5) кварциты позднего этапа. Последние по существу являются образованиями описанной ранее формации кварц-серицитовых метасоматитов.
К формации собственно вторичных кварцитов, связанных с процессами формирования вулканогенных толщ и характеризующихся определенными чертами морфологии и минерального состава, можно отнести доорогенные кварциты и окварцованные породы в ореолах порфировых интрузий.
Относительно первых имеющиеся данные весьма ограничены. Известны они в Змеиногорском районе и в Прииртышье. Кварциты приурочены здесь к осадочно-вулканогенным толщам и образуют линзообразные, пластообразные и неправильные по форме тела размером до нескольких сот метров по простиранию как согласные, так и секущие. Замещению подвергаются вулканиты кислого состава и реже — терригенные породы и известняки. Степень окварцевания исходных сред широко варьирует. На ранних стадиях замещения первичные текстурно-структурные черты пород отчетливо различимы. В конечных продуктах изменения эти черты теряются, а в составе пород господствует новообразованный кварц (до 90%) с примесью серицита и рассеянно-вкрапленного пирита (от 0,5 до 5%). Наличие такого типа пород в виде обломков в туфах во многих районах Алтая свидетельствует о весьма интенсивных гидротермальных процессах в период накопления девонских вулканогенных толщ.
Кварциты, связанные с порфировыми интрузиями, известны во многих районах, но наиболее изучены они в низовьях р. Бухтармы (Орманские и Средние горы, Большая, Малая и Средняя Кременюхи и т. д.). По данным П.Ф. Иванкина и др., кварциты тяготеют к апикальным частям порфировых интрузий, причем окварцевание распространяется как на интрузивные, так и на вмещающие породы. Морфология метасоматических тел в значительной мере предопределяется формой материнских интрузий. В большинстве случаев кварциты образуют неправильные штоки и пологие залежи площадью от 0,5 до 10 км2.
По структурным особенностям выделяются среднезернистые кварциты и тонкозернистые разности — микрокварциты. По вещественному составу устанавливаются разновидности: кварцевые, серицитовые, пирофиллитовые, алунитовые, каолннитовые, диаспоровые, топазовые и зуннитовые. Наиболее распространены серицитовые кварциты. Элементы зональности в размещении некоторых фаций кварцитов установлены Т.В. Кировой в районе горы Большая Кремешоха. Серицитовые разности развиты здесь во внешней зоне кварцитового массива, а алунитовые — в его центральной части. Пирофиллит распространен среди серицитовых кварцитов, топаз — среди алуннтовых разностей, а диаспор формирует прожилки как во внешней, так и во внутренней зонах массива.
Кварциты, связанные с порфировыми интрузиями, повсеместно содержат рассеянный пирит. Местами с ним ассоциирует вкрапленность сфалерита, халькопирита и галенита. Более концентрированное оруденение в кварцитах, по мнению П.Ф. Иванкина и др., образуется позднее — в период околотрещинного выщелачивания, завершающего послемагматическую деятельность порфировых интрузий. Возникающие при этом кварцево-сульфидные жилы и системы прожилков формируют мелкие рудные залежи типа Сугатовских, Бухтарминской медной и т. д.
Beрезиты по минеральному составу весьма близки образованиям формации кварц-серицитовых метасоматитов. Наиболее существенное отличие этих двух формаций на Алтае — различная устойчивость карбоната и хлорита в процессе нарастающего выщелачивания. Если для кварц-серицитовых метасоматитов характерен следующий порядок разложения минералов (при движении от периферии к центру зон изменения): альбит—карбонат—хлорит, то в березитах зоны устойчивости карбоната и хлорита меняются местами, и последовательность выщелачивания минералов выглядит следующим образом: альбит—хлорит—карбонат. Центральные зоны выщелачивания и в том и в другом случае представлены пиритсодержащими кварц-серицитовыми метасоматитами.
Таким образом, при формировании березитов широкое развитие получают породы, состоящие из карбоната (анкерита, брейнерита, железистого доломита), серицита и кварца. Для формации кварц-серицитовых метасоматитов этот парагенезис является «запрещенным» — в нем всегда должен присутствовать хлорит. В то же время весьма характерны бескарбонатные хлорит-серицит-кварцевые породы, не свойственные зональным колонкам березитов.
Если отличия в минеральном составе метасоматитов обеих групп выражаются лишь в изменяющейся последовательности разложения некоторых породообразующих минералов, то геологическая их позиция различается весьма существенно. Условия локализации кварц-серицитовых метасоматитов в глубинных разрывных структурах рассматривались выше. Березиты же в большинстве случаев слагают зоны выщелачивания, сопряженные с рудоносными карбонат-хлоритовыми метасоматитами в тесной связи с порфировыми интрузиями субвулканической фации.
Такого рода факты были отмечены ранее при описании Ново-Золотушинского и Рубцовского месторождений. В аналогичной позиции березиты наблюдались нами на Золотушинском месторождении, они описывались также Б.Л. Бальтер на Степном месторождении. По-видимому, метасоматиты рассматриваемого типа вообще характерны для нижних горизонтов ряда объектов формации карбонат-хлоритовых метасоматитов, где они служат проводниками рудоносных флюидов и «поставщиками» оснований на более высокие в гипсометрическом отношении рудоносные уровни.
Опыт показывает, что породы, близкие березитам, как правило, непосредственно не сопровождают сколько-нибудь существенное полиметаллическое оруденение. Отмечаются лишь мелкие зоны вкрапленников, маломощные штокверки и отдельные жилы сульфидов, трассирующие пути движения рудоносных гидротерм. Иcключение в этом отношении представляет Тишинское месторождение, на котором, как ранее указывалось, в силу особых условий развития гидротермальных процессов, в рудной зоне над кварц-серицитовыми метасоматитами сформировались зональные колонки образований типа березитов. Последние, однако, составляют небольшую часть зоны изменения и в сходной позиции на других объектах не фиксируются.
Следует отметить, что метасоматические образования состава кварц — карбонат — серицит могут формироваться и в ореолах изменения формации кварц-серицитовых метасоматитов, если в пределы этих ореолов попадают повышенно известковистые терригенные породы. В подобных случаях нарушение «нормального» для данной формации плана зональности связано не с изменением свойств растворов, а обусловлено изначально высоким содержанием карбоната в замещаемых средах и сохранением значительной его части вплоть до центральных зон выщелачивания. Такого рода образования отличаются от типичных березитов, развившихся по силикатным породам, аномально высокими содержаниями карбоната (30—40% и более). Один из примеров возникновения «березитоподобных» метасоматитов за счет известковистых алевропелитов был приведен при характеристике метасоматических явлений в висячем боку Тишинского месторождения.