Рудно-метасоматическая стадия Ново-Золотушинского месторождения

Выделение этой стадии обосновывается тесными пространственными и временными связями руд и сопровождающих их околорудных метасоматитов. Весь комплекс постмагматических образований контролируется едиными структурными элементами (межслоевыми срывами на контакте таловской и березовской свит), не разделяется интерминерализационными подвижками и жильными сериями и слагается последовательным рядом гидротермальных продуктов — от метасоматитов выщелачивания к метасоматитам осаждения и ассоциирующим с ними колчеданно-полиметаллическим рудам. Последние не сопровождаются какими-либо специфическими жильными минералами, их роль выполняют породообразующие минеральные ассоциации метасоматитов. И руды, и метасоматиты встречаются в виде обломков в эксплозивных брекчиях, причем эти брекчии в последующем вновь претерпевают изменение и оруденение. В пользу тесной пространственно-временной связи метасоматитов и руд говорит их близкий текстурный облик в различных обстановках (о чем подробнее сказано в последующих разделах), а также устойчиво выдержанный на больших площадях рудно-метасоматический парагенезис. Последнее обстоятельство подтверждается таким фактом: в районе все зоны изменения, сложенные метасоматитами данного типа, как правило, рудоносны.

Комплекс околорудных метасоматитов вписан в контур проявлений стадии гидролитического разложения и в целом слагает плитообразную залежь, воздымающуюся с северо-востока на юго-запад в согласии с элементами залегания рудной зоны месторождения. По мере приближения к поверхности наблюдается уменьшение мощности залежи метасоматитов от 75—80 до 5—7 м, расщепление ее на отдельные линзы, переходящие далее в прожилково-вкрапленный ореол. Соответственно все более часты случаи выхода сульфидных масс в неизмененные вмещающие породы.

В комплексе околорудно измененных пород выделяются метасоматиты выщелачивания и осаждения. Первые устанавливаются в северо-восточной погруженной части участка, откуда они в виде «языков» вытягиваются в направлении рудной зоны месторождения (см. рис. 18). Наблюдения показывают, что выщелачивание развивается исключительно по силлам порфиров и эруптивных брекчий, расположенных гипсометрически выше основного порфирового штока (см. рис. 15, 16). При этом изменение практически не распространяется во вмещающие терригенные породы.

Внешняя зона изменения слагается минеральной ассоциацией гидролитически разложенного порфира (табл. 18). С приближением к центру выщелоченных силлов вначале разлагается хлорит, а затем карбонат с переходом в пиритсодержащий серицит-кварцевый метасоматит. Данный порядок смены парагенезисов сближает рассматриваемую колонку с зональным распределением метасоматитов формации березитов.

Следует отметить, что в большинстве сечений выщелоченные порфиры слагаются нацело метасоматитами центральной и промежуточной зон, а породы внешней зоны устанавливаются лишь в виде редких реликтовых пятен.

Сопоставление химического состава исходных пород и образованных по ним продуктов максимального выщелачивания (табл. 19) свидетельствует о выносе магния и железа, привносе калия при ограниченных перемещениях прочих породообразующих компонентов.

На выклиниваниях тел выщелоченных порфиров фиксируется комплекс метасоматитов осаждения. Дифференциация их в пространстве, проявленная в южной части рудной зоны, позволяет выделить ряд участков или полос, сменяющих друг друга в направлении с северо-востока на юго-запад. В наиболее погруженной части структуры устанавливается полоса развития хлоритолитов — пород, на 80—90% состоящих из хлорита. Формируются они преимущественно по алевропелитам и в меньшей мере по туфам, туфо-осадочным породам и эксплозивным брекчиям. В тех случаях, когда хлоритизации подвергаются порфиры или эруптивные брекчии, обогащенные кремнеземом, значительную роль в новообразованной минеральной ассоциации играет перекристаллизованный кварц. Хлоритовые породы но падению зоны изменения не оконтурены и, огибая в плане и по вертикали серицит-кварцевые метасоматиты, уходят на значительные глубины.

В следующей полосе сложно сочетаются линзы метасоматитов, в разной степени обогащенных серицитом, хлоритом и кальцитом. Среди них преобладают породы кальцит-хлоритового состава и кальцит-серицит-хлоритовые. Набор исходных сред сохраняется, но заметно большее значение приобретают эксплозивные брекчии. Последняя к юго-западу полоса, состоящая из ряда разобщенных линз измененных пород, характеризуется господством хлорит-серицитовых и существенно серицитовых метасоматитов. Замещаемые среды представлены в основном алевропелитами и эксплозивными брекчиями.

В северной части рудной зоны зональность в размещении метасоматитов осаждения практически не проявлена. Все разновидности измененных пород здесь совмещены по латерали.

Наиболее широко развиты на месторождении существенно хлоритовые и кварц-хлоритовые породы (около 60—70% от объема всех метасоматитов), менее — карбонатсодержащие метасоматиты (15—20%) и еще менее — хлорит-серицитовые и существенно серицитовые (10—15%). Помимо метасоматических образований в зоне изменения в заметном количестве присутствуют кристаллические и метаколлоидные агрегаты выполнения. Состав их соответствует типу вмещающих метасоматитов, а относительное количество возрастает по мере движения от глубин к поверхности. Особенно характерны сетчато-прожилковые выделения кальцита в карбонатсодержащих метасоматитах (иногда до 50—90% объема пород). Обычны также хлорит-серицитовые с кварцем и кальцитом фестончатые и глобулярные массы, выполняющие пустоты в эксплозивных брекчиях.

Помимо дифференциации метасоматитов в направлении восстания рудной зоны отчетливые элементы зональности наблюдаются и по мощности структуры. Наиболее характерно накопление хлоритовых пород в нижних и средних частях зоны изменения, а хлорит-серицитовых и существенно серицитовых пород — вблизи ее кровли. Положение карбонатсодержащих метасоматитов менее определенно, однако в ряде случаев улавливается тенденция к их размещению непосредственно под обогащенными серицитом образованиями.

По химическому составу серициты метасоматитов осаждения соответствуют гидратированным фенгитам. Хлориты относятся к шериданиту и клинохлору. В единичных случаях отмечается повышенно глиноземистый хлорит — судои.

Особенности химизма разнотипных преобразований иллюстрирует табл. 20. Основной чертой хлоритового и хлорит-серицитового замещений первичного алевропелита является привнос магния и глинозема и вынос кремнекислоты. Для первого типа изменений характерно также дополнительное поступление железа, а для второго— калия. В процессе карбонатизации эруптивных брекчий в породы привносились кальций и углекислота и выносились главным образом кремнекислота и глинозем.

Особенности зонального размещения метасоматитов и химизм процессов их формирования позволяют составить схему инфильтрационной метасоматической зональности (табл. 21). На схеме отражено сочетание явлений гипогенного кислотного выщелачивания и последующего осаждения вынесенных компонентов. Верхние три зоны характеризуют геохимические процессы на уровне развития основной массы околорудных метасоматитов. Зональность в них обусловлена, с одной стороны, поступлением из зоны выщелачивания вполне подвижных компонентов (магния и кальция) и инертных перемещенных компонентов (глинозема и железа) и их дифференцированным по вертикали отложением, а с другой, — повышением активности калия на верхних горизонтах рудоносной структуры, видимо, за счет дополнительного его поступления в раствор на уровне зоны хлоритизации. Обогащение зон осаждения глиноземом при отсутствии сколько-нибудь существенного выноса этого компонента на доступном наблюдению уровне зоны выщелачивания (см. табл. 19) дает основание предполагать поступление глинозема из более глубинных частей выщелоченных порфиров.

Завершая рассмотрение метасоматических образований, отметим их тесные пространственно-генетические связи с субвулканической интрузией порфиров, на что с общегеологических позиций ранее уже было обращено внимание. Важнейшим проявлением этих связей следует считать приуроченность зоны выщелачивания к порфировым апофизам, погружающимся к северо-востоку в направлении корневых частей интрузии. Очевидно, именно это направление (от глубин к поверхности) трассирует пути инфильтрации минерализующих гидротерм, обусловивших формирование продольной к этим путям инфильтрационной метасоматической зональности.

Ранее отмечалось, что на северо-восточном фланге рудной зоны хлоритолиты уходят на большие глубины и нижняя граница их не оконтурена. Соответственно здесь можно предполагать наличие скрытой апофизы выщелоченных порфиров либо зоны выщелачивания в плоскости Центрального разлома, падающего в направлении корневых частей порфирового штока и, возможно, сопрягающегося с ним на глубине.

Комплекс барит-колчеданно-полиметаллических руд слагает серию линзовидных и неправильных по форме рудных тел, пространственно совмещающихся с телами околорудных метасоматитов, либо отходящих от них во вмещающие мало-измененные породы на расстояние до первых десятков метров.

Среднее соотношение свинца, цинка и меди в рудах месторождения равно 1:4,4:0,6. До 50% объема рудной массы составляют мелкозернистые агрегаты пирита. Главными типами руд являются колчеданно-полиметаллический и колчеданно-барит-полиметаллический (около 60% от общего объема руд), при подчиненной роли существенно цинкового (30%) и серноколчеданного (10%).

Меняющиеся количественные соотношения основных рудообразующих сульфидов обусловливают появление внутри выделенных главных типов руд также и колчеданно-медно-цинковых, колчеданно-свинцово-цинковых и колчеданно-цинковых разностей.

По мнению М. С. Шнайдера, руды месторождения формировались в течение двух этапов, подразделяемых на девять стадий. Им соответствует 32 рудообразующих минеральных парагенезиса. Основанием для выделения двух этапов оруденения послужило обнаружение в составе эксплозивных брекчий рудных обломков, претерпевших замещение более поздними рудными скоплениями. Упомянутые исследователи отмечали различия в текстурно-структурном облике «ранних» и «поздних» руд, представленных соответственно кристаллически-зернистыми и метаколлоидными агрегатами.

Иные представления о процессе формирования руд месторождения высказывает И.З. Исакович. По ее данным, руды месторождения слагают следующие три основные парагенетнческие минеральные ассоциации (в скобках даны минералы, которые присутствуют эпизодически и в незначительных количествах): 1) кварц — (барит) — сфалерит — (халькопирит), 2) барит — (кальцит) — пирит — (сфалерит) — халькопирит — галенит — блеклая руда, 3) барит — пирит.

Эти ассоциации тесно сближены во времени и отражают последовательный характер отложения рудного вещества из одной порции гидротерм при определенной фациальной изменчивости состава рудообразующих ассоциаций в пространстве. И.З. Исакович указывает на наличие в рудных обломках в эксплозивных брекчиях реликтов метаколлоидных структур и отмечает общую близость по составу и строению с более поздними наложенными рудами. Таким образом, эксплозивные брекчии представляют собой интерминерализационные образования, что вполне согласуется с отмеченными выше взаимоотношениями их с метасоматитами осаждения. Последние выделяются как в виде обломков в брекчиях, так и в форме замещающих брекчии образований.

По текстурно-структурному облику руды месторождения отличаются значительным разнообразием. Наиболее распространены массивная, прожилково-вкрапленная, полосчатая, брекчиевая и брекчиевидная текстуры. Весьма характерны текстуры выполнения открытых полостей колломорфно-метаколлоидными рудными массами.

Группа колломорфных структур проявлена в значительном объеме руд (около 50% от их общего количества). Менее представлены зернистые структуры и еще менее — структуры дробления минералов и их агрегатов.

На рис. 18 показано палеотемпературное поле периода рудообразования, построенное по данным декринитации групповых проб сульфидов. Наибольшие значения температур (до 370—390°С) тяготеют к северо-восточным, наиболее погруженным окраинам рудной залежи, где наблюдается переход безрудных зон выщелачивания в рудоносные зоны осаждения. В юго-западном направлении по восстанию залежи температуры постепенно понижаются. Эти данные в сочетании с ранее отмеченной ориентировкой метасоматической зональности (см. рис. 17) указывают на вероятное направление движения минерализующих гидротерм с северо-востока на юго-запад от глубин к поверхности.