книги из ГПНТБ / Добровольская, М. Г. Минеральные ассоциации и условия формирования свинцово-цинковых руд

УДК 552.18: 553.44(571.55)

Минеральные ассоциации н условия формирования свинцово-цинковых руд. Д о б р о в о л ь с к а я М. Г., Ш а д л у п Т. Н. Изд-во «Наука», 1974.

В работе излагаются результаты детального изучения минеральных па­ рагенезисов руд свинцово-цинковых месторождений в карбонатных породах (Благодатское, Екатерино-Благодатское, Центральное, Воздвиженское, Ми­ хайловское, Северо-Акатуевское), свинцово-цинково-молибденового и золотополиметаллического месторождений в силикатных породах (Шахтаминское, Ново-Широкинское). Рассматриваются критерии выделения парагенезисов, типоморфные особенности главных рудообразующих минералов, вопросы стадийности минералообразования. Приводятся некоторые данные о зональ­ ности оруденения, температурах формирования минеральных ассоциаций и физико-химических условиях процесса рудообразования.

Табл. 18. Илл. 74. Библ. 210 назв.

Ответственный редактор

И. Н. КИГАЙ

ЭКЗЕО'1: ' ЛЯ*'

ЧИТАЛЬНОГО - .АА

W- 3W#S~

© Издательство «Наука», 1974 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Резко увеличившийся в последние годы поток научно-техни ческой информации выразился не только в росте количества печатных работ, но и в заметном изменении структуры самой пе­ чатной продукции: непомерно возросла доля авторефератов, тезисов, кратких статей, в которых авторы излагают преимущест­ венно результаты исследования, интерпретации и гипотезы, не имея возможности детально осветить фактический материал. По-* нятно, что наиболее болезненно это отражается в первую очередь на таких науках, как геология, где количество общепризнанных критериев весьма ограниченно, и степень надежности выводов подчас невозможно оценить без'знакомства с исходными данными.

Результаты многолетних исследований некоторых типовых свинцово-цинковых месторождений Восточного Забайкалья позво­ лили М. Г. Добровольской и Т. Н. Шадлун — авторам предла­ гаемой монографии — дать редкое по детальности описание ми­ неральных ассоциаций этих месторождений, охарактеризовать особенности отложения, преобразования минералов в ходе много­ стадийного минералообразования, особенности, состава и типоморфизм различных минералов руд и на этой основе подойти к решению ряда генетических вопросов, включая критерии выделе­ ния парагенетических минеральных ассоциаций и критерии ста­ дийности минералообразования.

В работах исследователей рудных месторождений в послед­ ние годы наметилась очень перспективная тенденция более стро­ гого подхода к анализу степени надежности различных геоло­ гических критериев. Данная монография представляет собой но­ вый значительный вклад в развитие указанного направления.

Следует заметить, что в отношении разработки критериев стадийности гидротермального минералообразования наиболее ин­ тересными представляются данные авторов об особенностях ми­ нералообразования свинцово-цинковых месторождений, залегаю­ щих в карбонатных породах. Действительно, если для надежного выделения стадий минерализации месторождений в силикатных породах могут быть использованы признаки циклического, по­ вторного проявления процессов околорудных изменений и после­ дующего рудоотложения, то в случае карбонатных вмещающих пород использование этого критерия чрезвычайно затрудняется тем, что околорудные изменения вмещающих пород проявлены

3

либо крайне скудно, либо однообразны по минеральному соста­ ву. Более того, такие типичные минералы околорудных пород, как доломит, кальцит и кварц могли неоднократно переотлагаться и в ходе внутристадийных процессов. Поэтому трудно пере­ оценить значение явлений циклического изменения кислотности и окислительно-восстановительных условий рудообразующей сре­ ды, установленных авторами на основе анализа последователь­ ности возникновения минеральных парагенезисов в рудах (не­ однократное появление пирит-арсенопиритового и кварц-карбо- натного парагенезисов и другие данные).

Очень интересны установленные авторами и почти не опи­ санные в литературе явления метаморфического преобразования ранних минеральных комплексов под воздействием растворов по­ следующих стадий минерализации или более поздних растворов тех ше стадий. При таких преобразованиях в тылу замещения ранних агрегатов поздними часто появляются метакристаллы за­ мещаемых минералов, которые легко могут быть приняты за са­ мостоятельные еще более поздние образования, что необходимо учитывать при анализе последовательности выделения минера­ лов и парагенезисов на любых других многостадийных место­ рождениях.

При анализе критериев выделения парагенетических мине­ ральных ассоциаций авторы справедливо отошли от строгого фи­ зико-химического толкования парагенезисов' как сообществ одно­ временно отлагавшихся и равновесных минералов (в полной мере применимого лишь к парагенезисам изверженных, метаморфиче­ ских и гидротермально измененных околорудных пород) и, вслед за Н. В. Петровской, сочли возможным и необходимым к одно­ му парагенезису относить минералы, возникавшие пусть последо­ вательно, но хотя бы с частичным перекрытием во времени об­ разования. Такой подход вполне оправдывается тем, что в рудах строго одновременное выделение двух или более минералов от­ носится к редким исключениям.

Не со всеми интерпретациями и генетическими выводами ав­ торов можно согласиться, но одним из важных достоинств мо­ нографии как раз и является то, что характер изложения мате­ риала позволяет четко отделить фактический материал от выво­ дов, и читатель по некоторым вопросам может сформировать собственную точку зрения.

Хотя в книге излагается материал только по некоторым свин­ цово-цинковым месторождениям одного из регионов Советского Союза, авторы используют его для решения ряда общих вопро­ сов рудообразования, поэтому можно надеяться, что монография вызовет интерес многих исследователей гидротермальных рудных месторождений.

И. Кигай

ВВЕДЕНИЕ

Развитие минерально-сырьевой базы страны требует правиль­ ной организации с наименьшими затратами поисковых и разве­ дочных работ. Без выявления закономерностей не только в раз­ мещении, но и формировании рудных месторождений такие ра­ боты невозможны. Детальное и глубокое изучение минеральных парагенезисов и последовательности их отложения имеет большое теоретическое и практическое значение для решения вопросов стадийности минералообразования, зональности, глубин формиро­ вания месторождений и поисков скрытых рудных тел.

Настоящая работа является результатом многолетних иссле­ дований на ряде месторождений Восточного Забайкалья.

Восточное Забайкалье, представляющее собой богатейшую руд­ ную провинцию, издавна привлекало внимание исследователей различных направлений геологической науки. В 1867 г. появилась большая работа А. Д. Озерского, посвященная геологическому строению и минеральным богатствам этого района. Важными ве­ хами в истории изучения Восточного Забайкалья явились труды

B.М. Крейтера и металлогенические исследования 1940— 1950 гг.

C.С. Смирнова, получившие развитие в работах Ф. И. Вольфсона, В. Н. Козеренко, Д. И. Горжевского, Е. А. Радкевич, Г. И. Кня­ зева, И. Н. Томсона, Р. М. Константинова и других ученых.

Кнастоящему времени имеется обширная литература по обще­ геологическим и структурным вопросам, особенностям металло­

гении, характеристике отдельных месторождений, в том числе и свинцово-цинковых. В меньшей степени в известных работах рас­ сматриваются вопросы, связанные непосредственно с изучением вещественного состава руд, важность которого неоднократно под­ черкивал С. С. Смирнов. В работах по Восточному Забайкалью почти отсутствуют сведения о минеральных парагенезнсах, их соотношениях и последовательности образования, а также по тппоморфизму главных рудообразующих минералов. Этим вопросам посвящена в основном данная книга.

Парегенетические минеральные ассоциации и стадийность ми­ нералообразования изучены на примере Благодатского, Екатери- но-Благодатского, Центрального и Воздвиженского свинцово-цин­ ковых месторождений, входящих в Нерзаводскую группу и находящихся в одном рудном поле, Михайловского и СевероАкатуевского свинцово-цинковых месторождений, а также двух

5

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

РУДНЫ Х ПОЛЕЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, ЗАЛЕГАЮЩИХ

В КАРБОНАТНЫХ И АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ ПОРОДАХ

По данным многих исследователей (Крейтер, 1932; Смирнов, 1955; Горжевский, Козеренко, 1956; Козеренко, 1958, 1960, 1963;

Радкевич, 1963; и др.), многометальная рудная провинция Восточ­ ного Забайкалья характеризуется поясово-зональным распределе­ нием месторождений.

Благодатское, Екатерино-Благодатское, Центральное, Воздвиженское, Михайловское, Северо-Акатуевское свинцово-цинковые месторождения и Ново-Широкинское золото-свинцово-цинковое месторождение размещаются в Приаргунском полиметаллическом поясе, выделенном в 1932 г. С. С. Смирновым. Этот пояс распо­ ложен в юго-восточной части Забайкальской рудной провинции и простирается от пос. Кличка в северо-восточном, а затем в близ­ ком к меридиональному направлении и далее на север до Шилкинской зоны.

Шахтаминское молибденовое месторождение находится в золо­ то-молибденовом поясе, который протягивается между централь­ ным олово-вольфрамовым и южным полиметаллическим. Золото­ молибденовые пояса приурочены к зонам крупных разломов на стыках структурно-фациальных зон, в частности Шахтаминский пояс приурочен к второстепенному структурному шву, отделяв­ шему центральный Забайкальский прогиб от краевого Приаргун­ ского поднятия. В пределах этих региональных тектонических зон получили развитие интрузивные тела гранитоидов повышен­ ной основности, а также разнообразные серии дайковых пород. Галенит-сфалеритовая минерализация, являющаяся наложенной, характеризуется пространственной связью с молибденовыми и зо­ лоторудными месторождениями.

Специфической особенностью полиметаллического пояса, как указывают многие исследователи, является развитие в его преде­ лах мощных карбонатных толщ нижнего палеозоя, которые и вме­ щают главные свинцово-цинковые месторождения. Выходы осадоч­ ных пород разобщены крупными массивами гранитов варисского, а на севере также каледонского возраста. Рудовмещающие па­ леозойские карбонатные толщи скрыты под отложениями юрской депрессии, протягивающейся на западе в широтном, а на восто­ ке — в северо-восточном направлении.

Месторождения нередко локализуются на контактах доло­ митов со сланцами или в известняковых прослоях, заключенных

7

в толще чередующихся известняков и сланцев, н располагаются линейно вдоль зон северо-восточного направления, приуроченных к контактам различных пород. Но наряду с этим встречаются свинцово-цинковые руды в алюмосиликатных породах (Кайен­ ское), песчаниках и сланцах нижнего палеозоя (Кличка) и юры (Алчаги), а также среди верхнеюрских эффузивов (Ново-Широ- кинское, Александрозаводское).

Региональные рудоконтролирующие зоны образуют четыре си­ стемы: северо-восточного, северо-западного, меридионального и широтного направлений. К зонам северо-восточного направления относится Нерзаводская, сложная по строению и состоящая из се­ рии кулисообразно расположенных разрывных нарушений, кото­ рые в основном и контролируют расположение месторождений. В Нерзаводском рудном районе установлены также серии широт­ ных тектонических зон.

Отмеченные тектонические зоны являются, по мнению иссле­ дователей (Радкевич, 1963; Томсон и др., 1964; Томсон, 1972), отражением расколов фундамента и имеют древнее заложение. Они оказывают влияние на формы складок, контролируют выхо­ ды верхнеюрских эффузивов, а также меловых и третичных эф­ фузивно-осадочных формаций. Они же определили локализацию массивов каледонских и варисских гранитов, а затем локали­ зацию оруденения и одновременных с ним малых интрузивных тел. В силикатных породах, гранитах, эффузивах главная роль принадлежит тектоническим зонам смятия, развальцевания и дроб­ ления (Каменка, Ново-Широкинское).

Связь с магматизмом для полиметаллического рудного пояса проявлена не отчетливо, в большинстве случаев отмечается струк­ турная или парагенетическая связь. В пределах полиметалличе­ ского пояса мезозойские (позднекиммерийские) магматические образования представлены главным образом мелкими штоками и дайками. По составу эти интрузивные образования разнообраз­ ны и сложены диоритами, сиенитами, гранодиоритами, гранита­ ми, порфировидными лейкократовыми гранитами, а дайки также и лампрофирами.

Металлогеническую специализацию Забайкальской рудной про­ винции следует объяснять, как справедливо замечают В. С. Кормилицын (1959) и Е. А. Радкевич (1963), совместным влиянием различных факторов и прежде всего особенностями литологиче­ ского состава вмещающих оруденение пород. Разные структурно­ фациальные зоны — Центральный прогиб и периферические под­ нятия — характеризуются различными фациальными комплексами пород: песчаниками и сланцами в осевом прогибе и карбонат­ ными толщами в краевых поднятиях.

Наряду с этим важное влияние оказывали особенности текто­ нического режима, развития магматизма и оруденения. В зоне Центрального прогиба интенсивно проявилась линейная склад­ чатость, в краевых же поднятиях, представляющих собой отно­

8

сительно жесткие сооружения с более простой формой складок, большее развитие получили разломы, причем вдоль них (особен­ но вдоль краевых швов) проявились трещинные интрузивные тела относительно менее деформированных, чем в первом случае, гранитоидов и разнообразные дайки, внедрявшиеся уже на позд­ нем этапе развития складчатой области. Именно с этими позд­ ними интрузивными породами пространственно связаны в боль­ шинстве своем золото-молибденовые и свинцово-цинковые место­ рождения.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ, ФОРМЫ, УСЛОВИЯ ЗАЛЕГАНИЯ ОСНОВНЫХ РУДНЫХ ТЕЛ И ТИПЫ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЙ БЛАГОДАТСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ

Благодатское, Екатерино-Благодатское, Центральное и Боздвиженское месторождения входят в единое рудное поле и рас­ положены близко друг от друга. Благодатское и Екатерино-Бла­ годатское месторождения на глубине соединяются горными выра­ ботками и практически представляют собой одно месторождение '.

Центральное месторождение находится в 5 км севернее Бла­ годатского месторождения, Воздвиженское расположено в 16 км к северо-востоку от Благодатских месторождений пли в 5 км к юго-западу от пос. Нерчинский завод.

Краткие сведения

огеологическом строении месторождений

Вгеологическом строении месторождений принимают участие кембрийские осадочно-метаморфические и юрские отложения, про­ рванные изверженными породами верхнекиммерийского цикла

(Шолкин, Ленок, 1963, Кузнецов, 1959, 1963; Ростов, 1965i,2;

Вольфсон, 1971).

Палеозойский разрез начинается алтачинской свитой (С2а1), развитой в западной части участка месторождений, и прослежи­ вается вдоль Благодатского разлома в меридиональном направ­ лении. Свита характеризуется тесной перемежаемостью терригенных и карбонатных отложений, причем карбонатные породы пред­ ставлены доломитами с незначительным содержанием кварца. С кварцем обычно ассоциируется мелкозернистый доломит с рас­ сеянным глинистым веществом. Наиболее распространены филли­ товидные кварц-серицитовые и кварц-серицит-хлоритовые сланцы с постоянно присутствующим глинистым веществом. Незначи­ тельное развитие имеют песчаники и алевролиты с большим со­ держанием кварца.

1Для краткости в дальнейшем используется название «Благодатские место­ рождения».

9