Лекция № 11 тема: «Гидротермальные месторождения значительных глубин»

Общие сведения. Геологическое окружение. Изменение рудовмещающих пород. Морфологические особенности месторождений. Вещественный состав и текстуры руд.

Гидротермальные месторождения могут залегать как в самой интрузии, так и в кровле перекрывающих ее пород. Нахождение гидротермальных месторождений в самом интрузивном теле объясняется неравномерным остыванием крупных геологических тел. В то время как центральная часть интрузии находится еще в расплавленном состоянии и может служить источником гидротермальных растворов, краевые ее части успевают значительно остыть и служат вместилищем рудных залежей. Естественно, что большинство гидротермальных месторождений, залегающих в интрузивах, относится к высокотемпературным.

Значительная часть гидротермальных месторождений располагается на некотором расстоянии от интрузива, измеряемого иногда сотнями метров, а чаще несколькими километрами среди пород кровли. Вмещающие породы в этом случае могут быть представлены как осадочными образованиями – известняками, песчаниками, глинистыми сланцами, так и вулканогенными породами – порфиритами, альбитофирами, диабазами, а также их туфами и вулканическими брекчиями. Часто гидротермальные месторождения залегают среди метаморфических пород – в различных сланцах и кварцитах.

Месторождения, не имеющие пространственной связи с интрузиями и залегающие в различных породах кровли, называются телетермальными.

Изменение рудовмещающих пород

Гидротермальные растворы, циркулирующие длительное время по трещинам и порам, оказывают активное влияние на вмещающие их горные породы. Поэтому последние, иногда еще задолго до отложения руд, подвергаются определенным минералогическому и химическому изменениям, которые зависят от многих причин: состава гидротермальных растворов, температуры, давления, строения и состава вмещающих пород и других факторов.

Гидротермально измененные вмещающие породы имеют важное значение в практике поисково-разведочных работ, так как являются одним из наиболее благонадежных поисковых признаков для обнаружения медноколчеданных, свинцово-цинковых, золото-сульфидных, оловянно-вольфрамовых и других рудных залежей. Как отмечалось выше, по характеру околожильных изменений можно судить о температуре формирования месторождений.

Ниже приводится краткая характеристика околорудных измененных пород.

Грейзенизация – это высокотемпературный пневматолито-гидротермальный процесс изменения горных пород. В подавляющем большинстве случаев грейзены возникают за счет кислых интрузивных горных пород, главным образом гранитного и значительно реже гранодиоритового состава. Небольшая часть грейзенов образуется за счет осадочных пород (глинистые сланцы, песчаники) и совсем редко они возникают за счет метаморфических сланцев и гнейсов. Обычно грейзены и связанные с ними рудные жилы располагаются в контактовой зоне гранитов как в пределах самой интрузии, так и в породах кровли.

Сущность процесса грейзенизации заключается в разложении полевых шпатов на кварц и слюду и в образовании ряда новых минералов за счет компонентов, приносимых растворами. Поэтому грейзены состоят преимущественно из кварца, мусковита и литиевой слюды. В значительных количествах в них могут быть турмалин, топаз, флюорит, а из рудных минералов – касситерит, вольфрамит, молибденит, шеелит, пирит, арсенопирит и др. В небольшом количестве обычно присутствуют берилл, хлорит, рутил, серицит. Иногда грейзены имеют зональное строение, выражающееся в том, что внутренние зоны, как правило, содержат фтор- и борсодержащие минералы, а внешние, переходящие в неизмененные породы, почти лишены их.

Грейзены являются не только важным поисковым признаком на оловянные и вольфрамовые месторождения, но и сами нередко используются как руда на олово, вольфрам и самоцветы.

Серицитизация – широко распространенный процесс изменения боковых пород, особенно интенсивно проявляющийся около среднетемпературных гидротермальных месторождений.

Серицит, являющийся тонкочешуйчатой разновидностью мусковита, особенно легко и часто возникает при разложении полевых шпатов, преимущественно плагиоклазов, но может образоваться и за счет других минералов – биотита, андалузита, топаза, хлорита.

Березитизация. Березиты впервые выявлены на Березовском золоторудном месторождении, откуда и получили свое название. Процесс березитизации состоит в том, что полевые шпаты замещаются кварцем и серицитом, а за счет железа темноцветных минералов возникает пирит. В результате образуется кварцево-серицитовая порода с многочисленными вкрапленниками пирита. Березитизации могут подвергаться кислые породы: граниты, гранит-порфиры и кварцевые порфиры в результате воздействия на них среднетемпературных гидротермальных растворов, содержащих сероводород.

Березиты служат поисковым признаком на золоторудные, реже на молибденовые, вольфрамовые, полиметаллические и медные месторождения.

Окварцевание – широко распространенный среднетемпературный процесс изменения разнообразных горных пород. Особенно интенсивному окварцеванию подвергаются кислые и средние интрузивные и эффузивныепороды, переходящие иногда в так называемые вторичные кварциты.

Минеральный состав вторичных кварцитов разнообразен. Помимо преобладающего кварца, главными минералами являются серицит, алунит, каолинит, андалузит, диаспор, пирофиллит.

Хлоритизация – широко распространенный процесс изменения боковых пород около средне- и низкотемпературных гидротермальных месторождений. В состав хлоритизированных пород, помимо хлорита, обычно входит кварц и серицит, иногда биотит, турмалин, амфиболы, карбонаты.

Хлоритизированные породы сопровождают колчеданные, сульфидно-касситеритовые, полиметаллические, медные и другие месторождения.

Лиственитизация –это процесс среднетемпературного гидротермального изменения основных и ультраосновных пород при воздействии на последние растворов, богатых углекислотой. В результате получается лиственит – серовато-зеленая зернистая порода, состоящая в основном из магнезиально-железистого карбоната и кварца с примесью зеленой слюдки, хлорита, талька. Иногда наблюдается вкрапленность пирита.

Листвениты служат поисковым признаком на золоторудные и кобальто-медные месторождения, залегающие в ультраосновных и основных породах.

Серпентинизация – это изменение ультраосновных пород – дунитов, перидотитов, пироксенитов – в результате развития серпентина по оливину и пироксенам.

Доломитизация – это процесс замещения кальцита доломитом, приводящим к превращению известняков в доломиты и доломитизированные известняки под воздействием низко- и среднетемпературных гидротермальных растворов, содержащих магний.

Доломитизация наблюдается около тел свинцово-цинковых, магнезитовых, баритовых, флюоритовых и сидеритовых месторождений.

Форма и размеры рудных тел гидротермальных месторождений, образующихся на значительных и умеренных глубинах, разнообразны. Наряду с мелкими рудными залежами, содержащими сотни тонн руды, известны крупные месторождения с запасами руды во многие миллионы тонн.

Наиболее характерными формами тел являются простые жилы, линзы, гнезда и столбообразные тела. Иногда, особенно среди высоко- и среднетемпературных месторождений, встречаются тела сложной формы: штокверки, а также рубцовые, лестничные и другие сложные жилы. Нередко возникают пластообразные залежи, образующиеся путем избирательного метасоматического замещения благоприятных горизонтов среди осадочных или вулканогенно-осадочных толщ.

Вопросы для самопроверки:

1. Залегание гидротермальных месторождений

2. Какие месторождения называются телетермальными?

3. Как влияют гидротермальные растворы на вмещающие породы?

4. Что такое грейзены?

5. Какова сущность процесса грейзенизации?

6. Что такое серицитизация?

7. Какова сущность процесса березитизации?

8. Что представляет собой окварцевание?

9. Хлоритизация и лиственитизация

10. Какие породы относятся к лиственитам?