книги из ГПНТБ / Туговик, Г. И. Эксплозии и рудный процесс

платиноносный гортонолитовый дунит с местными сегрегациями хромита. Вокруг гортоиолитового ядра наблюдаются оболочки оливинового дунита и пироксенита, переходящие к внешней части в норит (рис. 23). Платиной обогащены только центральные зоны, среднее содержание металла в которых колеблется от б до 30 г/т. Наиболее обогащено сооружение Онверхарт: содержание платины

ные эксплозивные сооружения ультраосновных пород, пересекаю­

Со всей ответственностью, понимая дискуссиоиность выдвигаемых положений, он писал: «Почти все выдающиеся исследователи уральских коренных месторождений хромита и платины выска­ зывают полное убеждение в их магматическом происхождении, рассматривая их за выделения дунит-пироксенитовой магмы, и

'.90

при том это делают с такой определенной уверенностью, что выра­ жать иные взгляды, значит обрекать себя в этом вопросе на полное, вероятно, пожизненное недоверие» (Собр. соч., т. 3,.

стр. 525).

Эксплозивные сооружения, связанные с ультраосновной-щелочной магмой

Рудоносные брекчиевые эксплозивные сооружения широко рас­ пространены в карбонатитовых месторождениях, связанных с уль- траосновными-щелочными комплексами. В настоящее время карбонатиты приобрели громадное промышленное значение, бла­

состоящими из обломков интрузивных и вмещающих пород или

и др.), и приурочены к их краевым частям, стыкам разновозраст­ ных мегаструктур и к региональным разломам. В некоторых случаях (Кайзерштуль, ФРГ; Маунтин-Пасс, СШ А; Восточный Саян) они встречаются в геосинклинальных зонах, тяготея к краям платформ. Не исключено обнаружение карбонатитовых структур и в областях автономной активизации.

Щелочные—ультраосновные комплексы, сопровождающие карбонатит с эксплозивными брекчиевыми сооружениями, прорывают разнообразные по возрасту (от докембрия до третичного) и со­ ставу магматические (граниты и др.) и осадочно-метаморфические (сланцы, гнейсы, кварциты, песчаники) породы; карбонатные об­ разования в разрезах не играют сколько-нибудь значительной роли. Все эти комплексы представляют собой сложнодифференци­ рованные интрузии, появляющиеся в связи с усилением тектономагматической деятельности либо в пределах платформ, либо в их складчатых обрамлениях, особенно в заключительные фазы магматической активности. Они тесно связаны с другими прояв­ лениями магматизма, в частности, с траппами, и возникают, по мнению Ю . М. Шейнманна (1955), в тех участках или окружаю­ щих складчатых сооружениях, где имели место движения, одно­ временные со складчатостью, и где могли образовываться до­ статочно глубокие разломы. Щелочная-ультраосновная магма,

91

■ согласно его данным, возникает в результате селективного плав-

.ления верхнего слоя мантии, богатого известью и углеродом. Силикатные породы, входящие в состав щелочных комплексов,

вмещающих карбонатиты, имеют пестрый петрографический состав и разнообразные структурно-текстурные особенности. В обычных случаях они представлены разновозрастными образованиями. Более древними, доминирующими в комплексах, являются гипербазиты (пироксениты, реже дуниты) и щелочные породы (уртит- ийолит-мельтейгиты, образующие при взаимопереходах целый ряд разновидностей, нефелиновые сиениты, тералиты и др.). Поздние интрузии (фойялиты, фонолиты, сельвсбергиты, лампрофиры, нефелиниты) образуют мелкие штоки и жилы, интрудирующие более ранние породы комплексов; при этом иногда' возникают радиаль­ ные и кольцевые дайки.

По пироксенитам в их эндо- и экзоконтактах развиваются ■ своеобразные оливин-пироксеновые породы пегматитового облика, иногда обогащенные апатитом, магнетитом и биотитом.

Карбонатиты, слагающие трубчатые или жильные тела,— наиболее молодые породы в щелочиых-ультраосновных комплек­ сах; они имеют активные контакты, секут силикатные породы и метасоматически по ним развиваются. Главным компонентом, приводящим к формированию крабонатитовых образований, явля­ ется углекислота. Известно, что углекислота составляет значи­ тельную часть летучих компонентов перидотитовой или ийолитовой

и карбонатиты возникают за счет ультраосновной магмы, обога­ щенной углекислотой. При высокой концентрации углекислота в растворах при возникновении карбонатнтов имеют место экспло­ зивные явления. Присутствие обильного флюорита обусловливает импульсное выделение больших количеств газообразной углекис­ лоты в определенных участках метасоматического очага (Гулин, 1966).

Появление на заключительных этапах формирования ультра- основных-щелочных комплексов вначале щелочных сиенитов, т. е. пород, предельно насыщенных для рассматриваемых комплексов

случаях углекислота, так же как и другие летучие компоненты, будет стремиться концентрироваться в наиболее апикальных участ­ ках очага. Если этот очаг находится на незначительной глубине, скопившаяся углекислота вместе с другими летучими компонен­ тами может прорвать вышележащие породы, что повсеместно на­ блюдается в молодых приповерхностных образованиях Южной Аф­ рики (Loureiro, 1968). В более общем случае эксплозии вкарбонатитовых комплексах носят закрытый характер. Они производят боль­ шое количество брекчий, которые заполняют собой определенные

-92

полости. Внутри такой полости остаточный расплав, резко обога­

щающих эксплозивную брекчию. В результате давления, создавае­ мого магмой и летучими компонентами, формируются радиальные или концентрические трещины, заполняемые либо силикатным, либо поздним карбонатным материалом.

Широкое развитие в карбонатитах метасоматических процессов является первопричиной разнообразия их минерального состава. Кроме того, наряду с формированием карбонатитов часто продол­ жается обычная интрузивная деятельность, приводящая к появле­ нию даек нефелинитов, которые являются частью докарбонатитовыми, частью пострудными.

Некоторые исследователи, в частности А. И. Гинзбург и Н . П. Заболотная (1965), вообще относят карбонатиты к субвулканогеиным образованиям. По их данным, об этом свидетельст­ вует широкое проявление в них эксплозивных явлений, сохранение в ряде случаев на поверхности вулканического конуса, состоящего из лав, туфов и .агломератов, появление туфовидного материала карбонатного состава, характер распределения минерализации внутри комплексов. Что касается типичных интрузивов централь­ ного типа, сложенных ультраосновными — щелочными породами и карбонатитами, то их, по мнению тех же авторов, можно рассмат­ ривать как корни субвулканогенных образований, тем более что в некоторых районах они сопровождаются еще не уничтоженными эрозией продуктами вулканической деятельности — ультраоснов­ ными—щелочными лавами.

Характерные черты эксплозивных явлений установлены у Вос­ точно-Саянских карбонатитов. Они приурочены к зоне крупного регионального разлома северо-западного простирания, проходя­ щего в области складчатого обрамления Сибирской платформы (Лавренев, Пожарицкая, 1960; Фролов 1962, 1969). Карбонатитовый комплекс развит среди верхнепротерозойских сланцев, песча­ ников и конгломератов, смятых в антиклинальную складку северозападного простирания и прорванных согласными дайками габбродиабазов. Карбонатиты слагают ядро ультраосновного—щелочного комплекса. Последнее имеет в плане форму эллипса, вытянутого в северо-западном направлении, характеризуется кольцевым стро­ ением, отвесными контактами и осложнено кольцевыми разломами. В сложении комплекса участвуют (от ранних к поздним): пироксениты, породы ряда мельтейгит— ийолит—уртита, нефелиновые сиениты, пикритовые порфириты, безрудные кальцитовые карбо­ натиты, рудные (пирохлоровые) кальцитовые карбонатиты и руд­ ные анкеритовые карбонатиты. В сложении комплекса принимают участие два разновозрастных эксплозивных сооружения.

Раннее эксплозивное сооружение комплекса имеет в плане диа­ метр около 2 км (рис. 24) и расположено в северной части карбонатитового ядра. Оно сложено брекчией, в которой доминирующим

93

распространением пользуются обломки ранних карбонатнтов и пикритовых порфиритов. Обломки брекчии обычно не имеют следов перемещений и сохраняют свое первоначальное залегание: они часто соединены перемычками с общим полем развития магма­ тических пород. В других участках пикритовые порфириты имеют брекчиевидную текстуру и напоминают кимберлиты. Сопряжен­ ность карбонатнтов и кимберлитов часто отмечается в северных

окраинных частях Сибирской платформы (Францессон, 1968; Пан­ кратов, Черный, 1970; Маршинцев, 1970і|2), но карбонатизация кимберлитов, по-видимому, ничего общего не имеет с карбонатитовым процессом (Фролов и др., 1970).

Сосредоточение обломков пикритовых порфиритов на площади, имеющей форму круга, позволяет предполагать трубчатую форму

94

этого тела, которая подтверждается и прямыми наблюдениями. Брекчия пикритовых порфиритов цементируется безрудными кальцитовыми карбонатитами, слагающими основную часть карбонатитового ядра и большинство жил, образующих вокруг него коль­ цевую жильную зону. Эти карбонатиты характеризуются крупно­ зернистой структурой, массивным сложением и состоят из кальцита (80—90% породы), пироксена, биотита, апатита, титано­ магнетита.

Устанавливается следующая вертикальная зональность в строе­ нии эксплозивных образований Восточного Саяна (сверху вниз): 1) брекчия с карбонатитовыми обломками в карбонатитовом плас­ тическом цементе; 2) брекчия с карбонатитовыми и другими об­ ломками в карбонатном и «шаровом» пикритовом цементе и 3) брекчия с карбонатитовыми и другими обломками в массивном пикритовом цементе (Жабин, Самсонова, 1968).

Рудные кальцитовые карбонатиты, метасоматически развиваю­ щиеся в пределах карбонатитового ядра, слагают ряд крупных зон северо-западного и реже северо-восточного простирания с кру­ тым падением в обе стороны, а также серию маломощных (0,2— 0,5 м) жил того же направления как среди безрудных кальцитовых карбонатитов, так и во вмещающих их ийолит-мельтейгитах. Рудные кальцитовые карбонатиты обладают в основном полосча­ тым мелкозернистым строением. В их сложении участвуют каль­ цит, актинолит, флогопит, апатит, магнетит и пирохлор.

Анкеритовые карбонатиты представлены в северной части ком­ плекса крупным меридионально ориентированным телом и систе­ мой жил различных простираний. В них проявилась прожилкововкрапленная минерализация, выраженная паризитом, сфалеритом, галенитом, марказитом, апатитом и др.

В центральной части карбонатитового массива развито позднее эксплозивное карбонатитовое сооружение — изометричный в плане участок размером 120X130 м. Обломки брекчии в основном сло­ жены мелкозернистыми кальцитовыми карбонатитами размером от первых миллиметров до 10— 15 см в поперечнике. Форма облом­ ков неправильная, остроугольная. Обломки цементируются каль­ цитом или кальцит-слюдистым мелкозернистым агрегатом. Брек­ чия постепенно переходит в ненарушенные кальцитовые карбона­ титы через зону брекчированных пород, в пределах которой обломки испытали очень незначительное перемещение. Тектониче­ ская глинка в брекчии отсутствует. Отмеченные особенности брек­ чии позволили еще А. А. Фролову (1960) предположить, что воз­ никновение ее обусловлено явлениями эксплозий в процессе обра­ зования карбонатитов.

Таким образом, в формировании Восточно-Саянской структуры намечается два периода эксплозивной деятельности, обусловлен­ ной газами углекислоты. В первый период было образовано соо­ ружение с брекчией из пикритовых порфиритов. В возникшем брекчиевом теле метасоматически сформировались безрудные

95

крупнозернистые кальцитовые карбонатиты, замещающиеся руд­ ными мелкозернистыми. Остаточные порции карбонатитового расплава-раствора, обладающие эксплозивной энергией, произвели повторное брекчирование с образованием позднего эксплозивного сооружения небольших размеров.

Изложенный материал с привлечением данных по ряду подоб­ ных образований из других районов позволяет рассмотреть гене­ зис рудоносных брекчиевых эксплозивных сооружений и провести их классификацию.

Г л а в а I I I

КЛАССИФИКАЦИЯ РУДОНОСНЫХ ЭКСПЛОЗИВНЫХ СООРУЖЕНИИ ПО ХАРАКТЕРУ ВЫПОЛНЯЮЩИХ ПОРОД

Наиболее важным критерием для подразделения рудоносных эксплозивных сооружений является, на наш взгляд, характер вы­ полняющих их пород. Именно характер пород отражает как гене­ тические особенности сооружений, так и в ряде случаев величину их эрозионного среза. Этот признак наиболее четко фиксируется при практической работе.

По характеру пород, слагающих эксплозивные сооружения, можно выделить пять главных типов: тип I — сооружения, сложен­ ные мономиктовой брекчией неперемещенных пород (Ключи, Тамир, Хннган и др.), тип II — сооружения, сложенные полимиктовой

брекчией, сцементированной интрузивной породой или расчленен­

Тип I. Сооружения, сложенные мономиктовой брекчией неперемещенных породУ

У этого типа эксплозивных сооружений выполняющий материал аналогичен по характеру материалу окружающих пород. В связи с этим возникают определенные трудности при диагностике дан­ ного типа. Эксплозивное сооружение в таких случаях устанавли­ вается часто только в результате детальных разведочных или эксплуатационных работ.

Характерные примеры I типа сооружений выявлены среди мно­ гих золоторудных месторождений.

96

тела, приуроченные к апикальным частям интрузий плагиогранитпорфнров, прорывающих древние гранитоиды. Наиболее крупное из сооружений, согласно Н. Н. Биндеман (1961), имеет на поверх­ ности форму вытянутого в северо-западном направлении эллипса с размерами по длинной оси 120— 150 м и по короткой 50— 100 м. Сооружения сложены брекчией, в которой преобладают обломки интенсивно серицитизированных и пиритизированных плагиогра- иит-порфиров, реже встречаются диоритовые порфириты и бнотитовые граниты. Обломки брёкчни размером до 1 м обычно имеют угловатые ограничения, нередко удлиненную и заостренную форму. Между крупными обломками пространство заполнено мелкообло­ мочной брекчией тех же гранитоидов. В приповерхностных участ­ ках брекчия обычно каолинизирована и лимонитизирована; здесь

кварцевый агрегат, метасоматически замещающий ее мелкообло­ мочную часть и некоторые крупные обломки. Из этого можно сде­ лать вывод, что формирование эксплозивных сооружений проис­ ходило в ранние этапы рудообразования — в брекчии отложились лишь минералы ранних (безрудных) стадий. Однако при их обра­ зовании, как предполагает Д . А. Тимофеевский (1959, 1962), про­ изошло подновление ранее заложенных и возникновение новых трещин и трещинных зон, в которых возникло большое количество кварцево-рудных жильных тел с турмалином, серицитом, реже хлоритом, анкеритом, родохрозитом и разнообразными сульфи­ дами (распространены пирит, арсенопирит, халькопирит, тетраэд­ рит, бурнонит, джемсонит, сфалерит, галенит и в зоне цемента­ ции— халькозин и ковеллин). Сами эксплозивные сооружения Дарасунского месторождения, приуроченные к телам плагиогра- нит-порфиров, явились, видимо, лишь подводящими каналами для рудоносных эманаций и представляют собой центры оруденения, что подтверждается концентрической зональностью распределения вокруг них минеральных ассоциаций. Предполагается, что возник­ новение сооружений было обусловлено эксплозией ранних пост­ магматических флюидов в узлах пересечения разломов различных

шем бор; при этом могла быть выделена свободная кремнекислота.

среднезернистых биотитовых гранитов, слагающих центральную часть Бичурского хребта. На его участке сосредоточена серия крутопадающих до вертикальных даек мезозойских микрогранит-

98

порфиров и одиночные дайки кварцевых порфиров и кварцевых кератофиров, синхронных по времени формирования расположен­ ному южнее Хамнигадайскому штоку морион-гранитов. Дайки вы­ тянуты в северо-восточном (70—80°) направлении, реже они субшнротны: длина тел от 30 до 300 м, мощность от см до 30 м. Контакты их ровные и прямолинейные. Аналогичные дайки про­ рывают верхнетриасовые эффузивы тамирской свиты.

Тело эксплозивных брекчий развито в центральной части место­ рождения и находится среди гранитов. Оно имеет грубо изомет-

Рис. 25. Схема строения Тамирского редкометального месторождения:

ричную форму, размер его 150x180 м (рис. 25). В обломках брекчии кроме гранитов фиксируются дайковые микрогранит-пор­ фиры, кварцевые порфиры, кварцевые кератофиры и изредка различные эффузивы кислого и среднего состава, известные в раз­ резе отмеченной тамирской свиты. Обломки обычно небольшой величины (от 1—2 до 15—20 см), форма их округлая, как бы ока­ танная. Цементом служат дробленые среднезернистые биотнтовые граниты и их дезинтегрированный материал.

Минерализация сооружения проявлена в двух морфологических типах: жильном и оруденелой брекчии. Жилы приурочены к поло­ гопадающим (5—25°) трещинам субширотного простирания и