Источники минерализующих растворов и вопросы генезиса метасоматитов

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Источники минерализующих растворов и вопросы генезиса метасоматитов

02.08.2020

Приведенные данные о возрастных и пространственно-генетических связях формации карбонат-хлоритовых метасоматитов с субвулканическими порфировыми интрузиями дают основание видеть источник минерализующих гидротерм в кристаллизующейся порфировой магме. При этом становление метасоматитов ореольного типа, очевидно, обусловлено дистилляцией летучих со всего объема остывающих интрузий с последующей концентрацией газогидротермальных продуктов в апикальных частях порфировых тел. Пути движения главной массы растворов, формирующих ореольно-корневые и корневые скопления метасоматитов, трассируются протяженными струями выщелачивания, уходящими в направлении корневых частей интрузий или их очаговых зон, где создавались условия концентрации магматогенных флюидов. В накоплении приближенных к поверхности метасоматитов осаждения, помимо ювенильных растворов, определенную роль, вероятно, играли и вадозные воды.

Интересная проблема вытекает из факта существования нацело выщелоченных апофиз порфиров, на выклиниваниях которых располагаются зоны осаждения (обычно маломощные) и колчеданно-полиметаллические руды. Как отмечалось, вмещающие породы изменению практически не подвергаются, хотя в них нередко развиваются системы тончайших (3—5 мм) инъекций порфировидных (за счет бластопорфировых выделений кварца) серицит-кварцевых метасоматитов. Протяженность крупных апофиз достигает 250— 300 м при мощности от 5 до 15—20 м.

Значительное число подобного рода наблюдений дают основание полагать, что апофизы измененных порфиров выполняют роль своеобразных «флюидо-проводников» от апикальных частей порфировых массивов, где концентрируются гидротермы, во вмещающие породы. Повышенная подвижность порфировой магмы в этих условиях и ее способность к тонкому инъецированию вмещающих толщ наводит на мысль о существовании специфических систем — остаточный расплав — раствор, возникающих на завершающих стадиях формирования порфировых массивов и способных перемещаться па значительные расстояния.

Вероятность появления отмеченного типа систем определяется возможными условиями кристаллизации такого типичного гидротермального минерала, как серицит. В этом отношении весьма интересны данные В.И. Коваленко и других, описавших дайки гранитоидов («онгонитов»), в составе которых резко понижено содержание оснований и в качестве первичных минералов присутствуют топаз и литиевый мусковит. По мнению этих исследователей, такая ассоциация кристаллизуется из обогащенной летучими компонентами остаточной магмы.

Д.С. Коржинский аналогичные явления объясняет с позиции гипотезы «метамагматической дебазификации», согласно которой с понижением температуры происходит реакционное взаимодействие магмы и выделяющегося флюида, ведущее к выносу оснований и последующей кристаллизации существенно сиалической минеральной ассоциации, в которой возможны и водонасыщенные минералы. Заметим попутно, что вынесенные основания, очевидно, могут сформировать зоны осаждения в обрамлении магматических тел.

Предельные температуры образования серицита (мусковита) в условиях реально допустимых концентраций калия в растворах около 500—550°С. Данные гомогенизации расплавных включений в феиокристаллах «флюид-порфиров» показывают снижение температур от ранних к поздним генерациям от 1280 — 910 до 640°С. По-видимому, возможны и более низкие температуры кристаллизации флюидно-порфирового расплава, ниже температурной границы образования вкрапленников. В целом физико-химическая и петрологическая стороны рассматриваемой проблемы не разработаны. Важность ее решения определяется практическим поисковым значением выщелоченных порфировых «языков», нередко прямо указывающих на местоположение сульфидных залежей.

Если для формации рудоносных карбонат-хлоритовых метасоматитов выяснение вопроса об источниках минерализующих растворов облегчается выявленными связями послемагматических продуктов с порфировыми интрузиями, то в отношении формации кварц-серицитовых метасоматитов данный вопрос значительно более сложен. Для подхода к его решению важное значение имеют фактические наблюдения, определяющие геологическую позицию измененных пород как специфических образований региональных зон смятия. Так, в пределах Березовско-Белоусовского рудного поля (Иртышская зона смятия) известно около 30 зон кварц-серицитового замещения, суммарная длина которых превышает 120— 130 км. Значительное число зон аналогичного типа фиксируется на Тишинском, Гусяковском, Снегирихинском, Богатыревско-Осочихинском и других рудных полях (Северо-Восточная зона смятия). Такого рода образования совершенно не характерны для районов складчато-блокового строения, расположенных вне зон смятия, несмотря на различный уровень их эрозионного среза (вплоть до нижнепалеозойского фундамента).

Другая важная особенность зон кварц-серицитового замещения связана с определенной независимостью метасоматических продуктов от вметающих их разнообразных геологических образований. Струи гипогенного выщелачивания (и контролирующие эти струн дизъюнктивы) нередко пересекают складчатые структуры, что ранее было обстоятельно рассмотрено П.Ф. Иванкиным, субвулканические порфиры и разновозрастные толщи. На Березовско-Белоусовском рудном поле метасоматическое преобразование претерпевают свиты пород от эйфеля до нижнего карбона включительно. Здесь же установлены факты наложения изменений на гранитоидные интрузии зменногорского комплекса. В целом на уровне наблюдения не выражена связь метасоматитов со сколько-нибудь существенными по объему магматическими массами, в которых можно было бы видеть источник минерализующих растворов.
Источники минерализующих растворов и вопросы генезиса метасоматитов

Для решения указанной проблемы представляют интерес данные о глубинном строении зон смятия. Судя по геофизическим материалам, мощность земной коры в пределах Рудного Алтая составляет 40—50 км. Глубинные разломы, контролирующие зоны смятия, пересекают земную кору на всю ее мощность и уходят в пределы верхней мантии (рис. 43). Ощутимые геофизическими методами глубины распространения Иртышского разлома превышают 80 км, a Ceверо-Восточного разлома — 45 км. При проникновении глубинных расколов в подкоровые горизонты создаются условия для поступления мантийного вещества и тепла в виде базитовых магмили флюидных потоков на уровни земной коры.

Влияние мантийных магм (в непосредственном виде или в результате переплавления корового материала) отражено в появлении специфических для зон смятия магматических формаций. Что же касается глубинных флюидных потоков, то следы их воздействия обнаруживаются в двух формах — высоко- и низкотемпературной.

Продукты высокотемпературной газо-гидротермальной деятельности приурочены к зонам ультраметаморфизма в осевой части Иртышского разлома и представлены линзовидными телами анатектических гракитоидов и мигматитов. Согласно данным С.П. Гавриловой, Б.Я. Хоревой, В.С. Кузебного, процессы гранитизации накладываются здесь на кристаллические сланцы и гнейсы амфиболитовой (частью гранулитовой) фации метаморфизма и сопровождаются привносом больших масс щелочных компонентов и кремнекислоты. Среди щелочей Б.Я. Хорева выделяет ведущую роль калия. По мнению В. С. Кузебного, явления гранитизации обусловлены подъемом «сквозьмагматических» щелочно-кремневых растворов подкорового происхождения. Примечательно, что с анатектическими гранитоидами сопряжены зоны выщелачивания кварц-серицитового типа с халькопирит-кварцевыми и золотоносными кварц-турмалиновыми жилами.

С воздействием глубинных щелочно-кремневых растворов, но уже в условиях пониженных температур, вне зон ультраметаморфизма, можно связать появление зон изменения формации кварц-серицитовых метасоматитов. Локализация их вдоль северо-восточной периферии Иртышского разлома определяется развитием в висячем боку главного раскола оперяющих разрывов, выполняющих роль «отводных каналов» от основного потока глубинных гидротерм. Падение температур гидротермального минералообразования при этом закономерно увязывается со сменой высокотемпературных фаций метаморфизма низкотемпературными по мере движения от осевой части зоны смятия к ее периферии. Температурный фактор, очевидно, явился определяющим в процессе приобретения растворами агрессивных кислотных свойств за счет уплотнения флюида и конденсации в нем кислотных компонентов.

В пределах Северо-Восточной зоны смятия продукты ультра-метаморфизма и гранитизации не вскрыты. Возможно, они располагаются на глубине, хотя нельзя исключить и вариант их отсутствия (в случае отсутствия зон глубинного разогрева) и преимущественно низкотемпературной формы проявления гидротермальной деятельности.

Предположение об общности глубинного флюида при формировании высокотемпературных зон гранитизации и низкотемпературных зон выщелачивания, помимо сходства состава растворов, выраженного в химизме замещений, согласуется и с данными абсолютного возраста соответствующих образований. Среднее значение из ряда калий-аргоновых определений возраста анатектических гранитоидов составляет около 300 млн. лет. Средняя цифра возраста кварц-серицитовых метасоматитов, полученная тем же методом, равняется 282 млн. лет (табл. 42). Оба значения близки времени формирования верхнепалеозойских гранитоидов змеиногорского комплекса. Последнее обстоятельство дает объяснение приведенным выше фактам отсутствия связей метасоматических продуктов с вмещающими их девонскими вулканогенно-осадочными образованиями. Такие связи вполне отчетливо выражены для формации карбонат-хлоритовых метасоматитов, чему соответствует и заметное «удревнение» характеризующих их возраст определений (см. табл. 42).

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: