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

ными факторами для возникновения минерализации. Как следует

«замкнутые структуры» или «замкнутые системы», так как в откры­ тых системах (будь то разрывное нарушение или вулканический аппарат), достигающих дневной поверхности в период рудообразования, условия для концентрации рудных компонентов мало бла­ гоприятны (Россман и др., 1971). Следовательно, может быть ре­ комендована обязательная оценка каждого рудоносного брекчиевого эксплозивного сооружения на глубоких горизонтах, так как многие из них при незначительном диаметре экономично отраба­ тываются на глубину 600— 1000 м и более.

5. Брекчиевые эксплозивные сооружения, несущие хотя бы слабые признаки оруденения, служат важным поисковым крите­ рием наличия гипогенной (в том числе и скрытой), а для ряда минералов и россыпной минерализации, что установлено в Восточ­ ном Забайкалье (Калуцкий, 1966; Красинец, Гладков, 1968; Фогельман, 1969), Казахстане (Каинов, 1968; Паталака, 1970), Цент­ ральном Таджикистане (Гнутенко и др., 1969), на севере Сибир­ ской платформы (Митрошин, 1968), Северном Кавказе (Богуш,

рудно-эксплозивных явлений на уже известных месторождениях позволяет по-новому рассматривать их строение, в связи с чем из­ меняется их перспективная оценка.

6. В настоящее время в практике геологоразведочных работ укоренилась оценка перспектив вновь выявленного оруденения по площади его распространения. При таком подходе забраковы­ вается часть месторождений, приуроченных к эксплозивным соору­ жениям, особенно те из них, которые имеют незначительные па­ раметры в срезе и, наоборот, большую протяженность на глубину. Чисто эмпирически такие сооружения научились хорошо диагности­ ровать разведчики алмазов (Харькив, 1971), выявляя в том числе и «слепые» сооружения, довольно отчетливо фиксирующиеся гео­ физическими методами. Однако основное внимание уделяется ким­

широкое распространение. И , наоборот, в платформенных усло­ виях необходимо обращать внимание на наличие рудно-эксплозив­ ных сооружений, связанных с кислыми породами.

7. Рудоносные брекчиевые эксплозивные сооружения характе­ ризуются различной, но чаще трубоили воронкообразной в раз­ резе и эллипсовидной в плане формой; известны и дайкообразные формы (эксплозивные дайки). Эксплозивные сооружения запол­ нены брекчией разнообразных пород: в составе ее отмечаются

181

вмещающие породы, а также выше- и нижележащие образования. Довольно часто встречаются породы, привнесенные с глубины в не­ сколько сотен и даже тысяч метров (эклогиты в алмазоносных труб­ ках), а также опущенные на несколько сотен метров и не сохранив­ шиеся на поверхности. Вблизи многих рудоносных брекчиевых эксплозивных сооружений устанавливаются периферические брек­ чии, в составе обломков которых также отмечаются инородные по­ роды. По составу заполняющих пород эксплозивные сооружения подразделены на пять типов: 1) заполненные брекчией коренных перемещенных пород, 2) то же, неперемещенных пород, 3) туфобрекчий, 4) брекчий, сцементированных интрузивной породой и рас­ сеченной дайками, 5) с некковым и штоковым выполнением.

Для правильной диагностики рудоносности в каждом конкрет­ ном случае исследователь должен детально разобраться в строении эксплозивного сооружения. Определенную помощь в этом может оказать знание пород, выполняющих это сооружение.

РІзучение структурных особенностей того или иного из вновь выявленных рудопроявлений должно предшествовать его деталь­ ной разведке и оценке, так как только специальными наблюде­ ниями и исследованиями удается установить приуроченность мине­ рализации к эксплозивным сооружениям и ориентироваться на оценку обычно субвертикального рудно-эксплозивного тела.

В качестве примеров постепенного подхода к правильному ре­ шению генезиса рудоносных брекчиевых эксплозивных сооружений можно привести брекчиевые тела Айл Ронде в Монреале, Канада (Clark, 1967) и Тейское железорудное месторождение в Кузнец­ ком Алатау. Последнее приурочено к зоне разлома; брекчии долгое время считались тектоническими, а месторождение мелким гидро­ термальным. В результате детальных работ Г. Л . Поспеловым был выявлен эксплозивный характер брекчий. В составе их большую роль играют крупные глыбы карбонатных пород, сохраняющие элементы слоистости вмещающей толщи. Данный признак указы­ вает на сложение эксплозивного сооружения местными «растронутыми», но не перемещенными породами. Имеются и типичные экс­ плозивные брекчии, образующие неправильные тела в пределах месторождения. На их глубоких горизонтах наблюдается брекчия с обломками смешанного состава и цементом из интрузивного сиенита. Ближе к поверхности распространены эксплозивные брек­ чии, для которых характерно наличие хаотично перемешанных резко угловатых обломков, сцементированных туфоподобным ма­ териалом. А. Л. Павлов (1964) наметил шесть стадий в образова­ нии брекчий и брекчированных пород этого месторождения; часть их возникла при натриевом, кремние-нитриевом и рудном мета­ соматозе. П. Ф. Иванкин и Н. И. Соколова (1969) показали, что эксплозивные брекчии образуют ореольные фации вокруг граиосиенитового ядра. При этом область смены эксплозивных брекчий породами ядра явилась областью отделения рудообра­ зующих растворов или корневой частью рудного поля.

182

Всеми этими исследованиями было установлено рудоносное брекчиевое эксплозивное сооружение, образованное в связи с про­ явлением девонского магматизма. Это эксплозивное „сооружение с богатой железорудной минерализацией представляет собой оваль­ ное в плане (1200x500 м) и столбообразное крутонаклонное в раз­ резе тело, суживающееся на глубине и постепенно оканчиваю­ щееся в граносиенитовом массиве.

8. Морфологические типы минерализации брекчиевых экспло­ зивных сооружений характеризуются многообразием. Наиболее ти­

вскрытие его на каждом гори­ зонте после установления его проекции геофизическими методами

минимум тремя наклонными центриклинально ориентированными скважинами (рис. 50). Только в таком случае может быть исклю­ чен пропуск минерализованной области.

10. Для выявления рудоносных брекчиевых эксплозивных соо­ ружений наряду с общегеологическими методами могут быть ре­ комендованы геофизические исследования, которые довольно четко отбивают аномалии «трубочного» типа, анализ топокарт и аэрофо­ тоснимков. Могут быть использованы и другие методы, такие как лито- и биогеохимический и др. Геологическими признаками, по­ зволяющими относить брекчии при практической работе к раз­ ряду эксплозивных, могут служить: а) изометричная и эллипсовид­ ная в плане, трубо-, штоко- и воронкообразная ,на глубину форма брекчиевых тел; б) отсутствие в контактовых зонах среди вмещаю-

183

щи.ч пород следов тектонического воздействия (участков милонптизации, глинки трения и зеркал скольжения) и перемещения от­ дельных блоков (в экзоконтактах дайкообразных брекчиевых тел);

хотливых апофиз брекчированного (в том числе очень тонко пе­ ретертого) материала во вмещающих породах и даже в от­ дельных породообразующих минералах; д) сложный гетерогенный состав обломочного материала брекчий, включающего обломки пород из разных глубинных уровней (иногда вообще незафиксиро­ ванных в пределах месторождения); е) отмечаемая часто хорошая округлость обломков и их дезинтеграция до отдельных минералов (также интенсивно механически преобразованных); ж) физиче­ ские и химические особенности преобразованных реликтовых и но­ вообразованных минералов (Проскуряков, 1972).

11. Рудоносные брекчиевые эксплозивные сооружения необхо­ димо выделить в самостоятельный генетический тип структур руд­ ных полей и месторождений, а существующие классификации должны быть пополнены им. Используя лишь морфологический признак, это попытался сделать В. М. Крейтер (1956). Установле­ ние генетической самостоятельности рудоносных брекчиевых эксплозивных сооружений с развитием в них магматической пневма­ толито-гидротермальной и разнообразной метасоматический мине­ рализации дает правомерные критерии для выделения в самостоя­ тельный тип ■ этих весьма важных в промышленном отношении рудоносных образований.

12. Имеющийся фактический материал не позволил автору от­ ветить на вопрос о наличии связи конкретных рудоносных брек­ чиевых эксплозивных сооружений с конкретным интрузивным мас­ сивом, хотя они развиваются в апикальных частях самих массивов или в их надинтрузивной толще. Необходимой задачей дальнейших исследований является установление критериев связи рудоносных брекчиевых эксплозивных сооружений с конкретными интрузивами или сбор доказательств в пользу отсутствия таковой. Должны быть продолжены исследования по выявлению рудоносных эксплозив­ ных сооружений, связанных с кислым ‘магматизмом в пределах

При дальнейших генетических построениях необходимо пом­ нить, что процесс формирования рудоносных брекчиевых экспло­ зивных сооружений имеет сложный характер и несомненно обус­ ловлен совместными проявлениями многих рассмотренных причин. Как правило, выясняется одна из причин, выраженная наиболее отчетливо. Установление взаимосвязи всех причин, приводящих к появлению того или иного рудоносного брекчиевого эксплозив­ ного сооружения, также является задачей будущих исследований.

184

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение в различных аспектах рудоносных брекчиевых экспло­ зивных сооружений позволяет сделать следующие основные выводы.

I. Рудоносные брекчиевые эксплозивные сооружения, формиро­ вание которых обусловлено кислой магмой, развиты главным об­ разом в складчатых областях и содержат разнообразную рудную и нерудную минерализацию, характерную для кислых пород. Для них типичны золоторудное, редкометальное, полиметаллическое, медное, ртутное и урановое оруденение.

А. Сахюртинское эксплозивное сооружение одного из золоторуд­ ных месторождений Забайкалья развито в пределах регионального разлома среди верхнепалеозойских вулканогенно-осадочных обра­ зований (диабазовые порфириты, сланцы), кроме которых в непос­ редственной близости распространены разновозрастные эффузивы и терригенные осадки, прорванные гранитоидами.

Эксплозивное сооружение месторождения диаметром около 1800 м состоит из двух различных по времени формирования брек­ чиевых тел. Большая его часть занята ожелезненной полимиктовой брекчией («дорудная трубка»). В северной части располагается эллипсовидное (750X500 м) тело поздних полимиктовых брекчий, скрепленных каркасом жил и прожилков халцедоновидного кварца. Вблизи трубчатого эксплозивного сооружения локально развиты периферические брекчии и эксплозивные дайки.

Процесс золоторудной минерализации проявился в пять ста­ дий; главная рудная стадия характеризуется формированием по­ лосчатого и пластинчатого халцедоновидного кварца.

Рудно-эксплозивный процесс происходил со значительным прнвносом водорода, калия, железа и выносом натрия, кальция, маг­ ния и алюминия.

Б. Булуктаевское редкометальное месторождение сложено центральным трубчатым по форме минерализованным эксплозив­ ным сооружением диаметром 114 м, по периферии которого раз­ вито жильное и прожилково-штокверковое оруденение. Оно рас­ положено в палеозойских кварцевых монцонитах, а на прилегаю­

185

щей площади распространены нижнекембрийские флишоидные от­ ложения, интрудированные мезозойскими аляскитами. Эксплозив­ ное сооружение заполнено полимиктовой брекчией из вмещающих монцонитоидов по периферии, дайковых и главным образом эффу­ зивно-осадочных пород, перекрывающих монцонитоиды в центре. Обломочный материал скреплен постмагматическим рудным квар­ цем и цементом, возникшим в результате дезинтеграции крупных обломков. Вокруг эксплозивного сооружения наблюдается кольце­ вая зона периферических брекчий обрушения с блоками нарушен­ ных даек.

Месторождение развито в участке затухания разлома северозападного простирания в месте сочленения его с дайковым роем северо-восточного направления. Минерализация его проявляется в трех морфологических типах: оруденелой брекчии (эксплозив­ ное сооружение и прилегающая область периферических брекчий), прожилково-вкрапленных рудах и жилах. В формировании место­ рождения четко проявлено два этапа: 1) редкометальио-молибде- новый и 2) вольфрамовый, разделенные этапом внедрения даек аплитов. Пострудный этап, возможно, отделен крупной геотектони­ ческой паузой. Вокруг эксплозивного сооружения наблюдается зо­ нальность с развитием во внешнем поясе молибдена, а во внутрен­

особенность, что полимиктовая брекчия его эксплозивного соору­ жения. (650x530 м) скреплена интрузивной породой: лейкократовыми и амазонитовыми гранитами и гранит-порфирами. Экспло­ зивная брекчия преимущественно гнейсо-сланцевого и гранитоидного состава занимает около трети площади сооружения и образует тела от нескольких десятков до 180X130 м в поперечнике. В их цементе, кроме кластического материала, развиты роговообманковые, кварц-флюоритовые и сульфидные (частью ожелезненные) об­ разования; формирование цемента протекало при участии фтора и привносе рудных компонентов. В экзоконтакте эксплозивного со­ оружения широко развиты периферические брекчии, брекчиевые дайки и жильно-прожилковая редкометальная минерализация.

Г. Эксплозивные явления установлены автором на многих ред­ кометальных месторождениях Саяно-Байкальской горной области, которые ранее считались типичными гидротермальными.

На Средне-Витимском месторождении наблюдается гранитпорфнровый шток, в экзоконтакте которого сохранились зоны экс­ плозивных брекчий. Приуроченная к ним молибденовая минерали­ зация прожилково-штокверкового типа предшествовала формиро­ ванию штока, выжавшего брекчию.

На участке Ныроки кварц-порфировый некк (?) сопровож­ дается эксплозивными брекчиями и прихотливыми по форме кварцрудными выделениями.

186

На Тамирском месторождении эксплозивная брекчия, образую­ щая овальное (180X150 м) сооружение, возникла в интрарудный этап. Рудно-эксплозивный процесс протекал при привносе калия, фтора и многих рудных компонентов.

II. За счет интрузий основной, ультраосновной и щелочной магмы формируются рудоносные брекчневые эксплозивные соору­ жения, сопровождаемые специфичной для каждой магмы минера­ лизацией и имеющие много общих черт с сооружениями, обуслов­ ленными кислыми породами.

A. Возникающие в связи с интрузиями долеритовой магмы же­ лезорудные брекчневые эксплозивные сооружения, изученные на примере Ангаро-Илимского района, как показали наблюдения, имеют длительную историю формирования и продолжали свое раз­ витие в интрарудный этап, о чем свидетельствует наличие в брек­ чии эксплозивных сооружений обломков руд ранних стадий. Формирование сооружений сопровождалось значительным обру­ шением.

Эксплозивно-гидротермальный генезис, судя по данным И. Томпсона и Г. Вильямса (Tompson, Williams, 1959), имеют руд­ ные тела Сэдбэри.

Б. Брекчневые эксплозивные сооружения, связанные со щелоч­ но-основной магмой, изученные в Хопи и Навахо штатов Аризона,

ном (600 м) обрушении пород в раннерудный период.

B. Брекчневые эксплозивные сооружения, связанные с ультра­ основной магмой, представлены алмазоносными кимберлитами и платиноносными гортонолит-дунитовыми образованиями. Наличие апофиз, слепой характер некоторых кимберлитовых куполов и установленная разновременность внедрения кимберлитов сбли­ жают их с сооружениями, связанными с кислыми магмами. В их формировании (Михеенко, 1968) проявляются три стадии: интру­ зивная, эксплозивная и постмагматическая.

Г. Брекчневые эксплозивные сооружения, связанные с ультра­ основной щелочной магмой, развиты в карбонатитовых комплексах. Они возникли за счет эксплозивного воздействия углекислоты, приведшего к появлению разновозрастных и различно минерализо­ ванных брекчиевых тел (Восточный Саян и др.).

III. Принципиально одинаковое строение — общая черта место­ рождений с четко проявленной эксплозивной деятельностью. Они состоят из центрального (той или иной формы) эксплозивного со­ оружения и прилегающей минерализованной площади. Эксплозив­ ные сооружения слагаются разнообразными по составу брекчиями (или интрузивной породой, скрепляющей или выжимающей брек­ чию) с генетически собственным или гидротермалы-ю-метасомати- ческим цементом. В экзоконтактах многих сооружений развита периферическая, часто минерализованная брекчия, возникающая при дифференциальных движениях по кольцевым и радиальным

187

расколам. Формы эксплозивных сооружений самые различные, но преобладают эллиптические в плане и цилиндрические и воронко­ образные .в разрезе. Нередки дайкообразные формы (эксплозив­ ные дайки).

IV. Важнейшим генетическим признаком, положенным автором в основу классификации рудоносных брекчиевых эксплозивных со­ оружений, является состав слагающих их пород. По этому приз­ наку выделено пять главных типов эксплозивных сооружений, за­ полненных: 1) мономиктовой брекчией неперемещенных пород;

2)полимиктовой брекчией из вмещающих и перемещенных пород;

3)брекчиями с присутствием туфового материала (туфобрекчией);

4)брекчией, сцементированной интрузивной породой или рассеян­ ной дайками и 5) некками и штоками интрузивных пород.

Рудная минерализация, приуроченная к брекчиевым эксплозив­ ным телам, развита: 1) в пределах эксплозивных сооружений (вкрапленность, гнезда и др.), 2) в их внешней части (жилы, про- жилково-штокверковые зоны и др.), 3) в обеих зонах, образуя комбинированный тип.

V. По условиям формирования рудоносные брекчиевые экспло­ зивные сооружения имеют много общих черт с поверхностными вулканическими эксплозивными образованиями — вулканическими жерлами и эмбриональными вулканами, но в то же время сущест­ венно отличаются от них по ряду признаков (глубина формиро­ вания, колеблющаяся от гипабиссальной до приповерхностной, за­ крытость и момент формирования, слабое термальное воздействие на внутренние и внешние породы и др.). Многие рудоносные брек­ чиевые эксплозивные сооружения развиваются синхронно с поверх­ ностным вулканизмом, эффузивные покровы при этом остаются практически не рудоносными (Овчинников, 1968; и др.).

Рудоносные брекчиевые эксплозивные сооружения формируются

за счет эксплозий закрытого (подземного) характера и проявляю­ щихся во взрывообразном отделении от магмы ее газообразных продуктов. Эти явления близки к явлениям, протекающим при техническом процессе флюидизации. За счет эксплозий постмагма­ тических продуктов и в первую очередь воды, фтора (на большин­ стве рудоносных брекчиевых эксплозивных сооружений СаяноБайкальской горной области), бора (сооружения Восточного За­ байкалья), углекислоты (сооружения, связанные с ультраосновной и основной магмой) и из щелочей — калия, образуются заполнен­ ные брекчией каналы. Перемещение материала в этих каналах и их рост объяснимы явлениями выжимания (напоминающего диапировое протыкание), происходящего в результате огромного давления, которое существует в магматическом резервуаре (экс­ плозивный канал и магматический резервуар на этой стадии яв­ ляются сообщающимися сосудами). Суммарное давление, действую­ щее в резервуаре, передается эксплозивному каналу, что создает большую удельную энергию потока при незначительной кинетиче­ ской энергии. Флюидизированный брекчиевый материал способен

188

проникать в мельчайшие трещины, чем объясняется формирование эксплозивных даек и слепых куполов отдельных трубчатых соору­ жений.

Рудная минерализация эксплозивных сооружений отличается длительностью формирования. После первых эксплозий, вызванных щелочными газовыми флюидами с присутствием минерализато­ ров (фтор, бор и др.), происходит скачок от щелочного флюида к кислым гидротермам, т. е. происходит зарождение рудоносных растворов, которые также участвуют в эксплозивном процессе.

V I. У большинства рудоносных брекчиевых эксплозивных соо­ ружений широко проявлены процессы обрушения как во внутрен­ них частях, так и в экзоконтактовы'х областях. Причины, приводя­ щие к обрушению, довольно разнообразны. Одна из главных при­ чин — процесс флюидизации, изученный автором экспериментально. При этом процессе оторванные от стенок крупные глыбы способны тонуть во флюидизированном и движущемся в восходящем на­ правлении мелкообломочном материале. Часто наблюдаемые про­ цессы обрушения могут быть обусловлены усадкой при кристал­ лизации магматического очага, ,в результате которой (при условии сообщения брекчиевого сооружения с резервуаром) должны про­ исходить значительные перемещения в нисходящем направлении внутри самого эксплозивного сооружения его и периферии. Так происходит образование зон периферических брекчий и мульдо­ образных прогибов вокруг центров многих трубчатых брекчиевых сооружений.

V II. Основные практические рекомендации:

1)рудоносные брекчиевые эксплозивные сооружения, обуслов­ ленные магмой разного состава (так же, как и различной по вре­ мени проявления), могут сочетаться на одной и той же площади;

2)как обнаженные, так и не вскрытые эрозией рудоносные

брекчиевые эксплозивные сооружения могут быть обнаружены в пределах любых геотектонических элементов земной коры — гео­

вые эксплозивные сооружения, обусловленные ультраосновной маг­ мой (кимберлиты и др.), а на платформах — обусловленные кис­ лым магматизмом (золоторудные, редкометальные и др.);

3)рудоносные брекчиевые эксплозивные сооружения более бла­ гоприятны в смысле надежности оруденения, по сравнению с тре­ щинными зонами. Может быть рекомендована обязательная оценка каждого брекчиевого эксплозивного сооружения на глубо­ ких горизонтах, поскольку минерализация в них при незначитель­ ных параметрах в плане прослеживается на большие глубины

(500— 1000 м и более);

4)оруденелые брекчиевые эксплозивные сооружения являются важным поисковым признаком, а установление главенствующей роли эксплозивных явлений на известных месторождениях позво­

189