Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Петраченко, Р. И. Вторичные кварциты, пропилиты и оруденение в мезозойских и кайнозойских эффузивах Приморья

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
14.28 Mб
Скачать

Рис, 35. Диаграммы привноси— выноса вещества при образовании вторичных кварцитов и пропилитов в Бринеровском поле

I — исходный гранодиорит; 2 — пропнлнтнзированный гранодиорит; 3 — пропилит

сернцнт-карбонат-кварцевого соста­

ва; 4 — сериЦитнзированный гранодиорит; кварциты: 5 — сернцнтовый, 6 — днаспор-днккнт- пнрофиллнтовый,

7 — пирофил-

лит-диккнтовый, 8 — днаспор-пнрофиллнтовый; 8Л — диаспор-пнрофнллитовая порода,

обогащенная рутилом

н гематитом;

9 — туф; 3828 — сернцнтовый кварцит по туфу.

 

 

среднем =F(10— 15)%. Большой привнос кремнезема (30—95%) свойственен только осевым зонам окварцевания (СамаргинскоЕдинское поле, участок «Космос»), вынос до 70% — зонам мак­ симального осаждения глинозема: диаспор-андалузитовым, ппрофиллитовым, алунитовым (Бринеровское, Евстафьевское по­ ля). Как правило, существенно кварцевые зоны маломощны и нехарактерны для полей приморских вторичных кварцитов. Пропилитизация сопровождается небольшим выносом кремнезема, а образование кварцевых пропилитов происходит с небольшим, до 10% привносом кремнезема. Из всех рассмотренных случаев наибольшая инертность кремнезема характерна для Гусевского проявления.

2. Елинозем обнаруживает большую подвижность, чем крем* незем, и в пределах метасоматической колонки образуются зоны его обогащения и обеднения. Относительная разница колеблется в основном в пределах 10— 15%, но в одном случае достигает 138%. На Гусевском проявлении глинозем так же инертен, как и кремнезем.

Пропилитизация и образование серицитовых кварцитов идет с выносом глинозема, а дальнейший метасоматоз сопровожда­ ется привносом. Зоны максимального обогащения А120 3 харак­ терны для всех сложных полифациальных полей высокотемпера­ турных вторичных кварцитов в Приморье и занимают централь­ ное положение в рядах зональности.

3.Щелочные металлы (К, Na, Са, Mg) ведут себя различно

впроцессе образования вторичных кварцитов и ассоциирующих

с

ними пропилитов. Наиболее

однозначно поведение натрия —

он

выносится из всех зон, за

исключением зон альбитизации

на отдельных полях (Бикинском, Гусевском). Относительная разница в содержаниях достигает 60—90%. В центральных зо­ нах часть натрия, выщелоченного из пород, может связываться

валуните. К таким частным случаям относится зона кали-натро- вого алунита на Самаргинско-Единском поле. Калий переходит

враствор при разложении кали-натровых полевых шпатов. Дальнейшее его поведение обусловлено, очевидно, многими фак­ торами: температурой, концентрацией в растворе и кислотностью

растворов. Цифры привноса — выноса колеблются от 300 до 96%. Максимальный вынос происходит из зон наиболее интен­ сивного осаждения гидратов глинозема. Такой почти стопро­ центный вынос калия характеризует завершение кислотного вы­ щелачивания пород в первую стадию метасоматоза. Иное по­ ложение наблюдается в последнюю стадию, проявляющуюся в развитии алунита, часто по тем же осевым зонам, из которых раньше были вынесены многие компоненты, за исключением

глинозема,

титана, железа. Во второй стадии калий, а иногда

и натрий

привносятся гидротермами и связываются с ионом

s o f -,1

Кальций выносится из всех зон метасоматоза в первую ста­ дию, за исключением зон пропилитизации на Евстафьевском

10*

143

П ривнос

В ынос

Рис. 36. Диаграммы привнося — выноса вещества при образовании вторичных

а — метасоматоз псаммитовых лнтокрнсталлокластнческнх туфов:

4 — исходный туф;

б — альбнт-кварцевая порода: вторичные кварциты: 12 — серпцнтовын,

14 — каолинит-сери

рниитовый, 17 — днаспор-пирофиллнтовын, 18 — диаспор-пнрофнллит-андалузнтовый, 22 — стических туфов: 1— исходный туф; 7 — ссрицнтиэированпыП; кварциты: 9 — сернцитовый.

поле. Однако последующий метасоматоз может приводить к осаждению кальциевых минералов в зонах надвинутого пропилитового изменения или в прожилках во вторичных кварцитах. Особенность поведения кальция проявляется в стадию серно­ кислотного выщелачивания. Судя по химическим и минералоги­ ческим анализам, наряду с осаждением калия и натрия из сульфатных растворов происходит выпадение гипса,

г

Поведение магния далеко не так однозначно, как поведение

Са,

Na; магний проявляет некоторую инертность: выносится

из

одних зон, сохраняется или привносится

в другие. Полного

выноса не происходит даже из центральных

зон высокоглино-

144

б

земистых пород, что застав­

 

 

 

 

ляет предположить вхожде­

 

 

ние его в решетку пирофил­

 

 

лита. В краевых зонах маг­

 

 

ний образует минералы груп­

 

 

пы монтмориллонита.

 

 

 

В целом для группы ще­

 

 

лочных металлов характерен

 

 

вынос, причем зоны их пе-

 

 

реотложения иногда не из­

 

 

вестны.

 

в

силу

своей

 

 

4.

Титан

 

 

подвижности не может быть

 

 

отнесен к инертным элемен­

 

 

там. Привнос его достигает

 

 

400%, вынос 60%. Образу­

 

 

ются зоны обогащения рути­

 

 

лом, совпадающие с наибо­

 

 

лее

высокоглиноземнстыми

 

 

породами.

Иногда

рутил

 

 

тесно связан с турмалином.

 

 

5. Трехили двухвалент­

 

 

ное железо ведет себя раз­

 

 

лично. FeO, как правило, вы­

 

 

носится

из

пород на 40—

 

 

90%,

причем наименьший

 

 

вынос наблюдается в пропи-

 

 

литах и серицитизированных

 

 

породах. В отдельных зонах

 

 

пиритизации

привнос FeO

 

 

достигает

200%.

Закисное

кварцитов Евстафьевского поля.

железо первичных пород в

зонах кислотного выщелачи­

5 — эпндотнзированиыП, хлоритизнрованпыА;

цнтовыЛ, 15 — каолшштовый,

16 — днаслор-се-

вания и повышения окисли­

алунитовыА; б — метасоматоз

крнсталлокла-

тельного

потенциала

на от­

19 — днаспор-андалузптовыЛ,

20 — алуннтовый.

 

 

дельных

этапах

(вероятно,

не только за счет кислорода атмосферного, но и в ходе реакций разложения — замещения) переходит в окисное. Это выражается в интенсивной тонкодис­ персной гематитизации пород на Евстафьевском, Бринеровском полях или образовании крупнокристаллического гематита на Самаргинско-Единском поле, на Майском участке Евстафьевского поля.

6. Образование вторичных кварцитов ряда от серицитовы до высокоглиноземистых, и особенно алунитовых и каолинитдиккитовых кварцитов, сопровождается большим (свыше 1000%) привносом из магматического очага летучих: воды, сер­ ного ангидрида, сероводорода и серы, фтора, хлора, бора. Состав летучих различен на разных стадиях процесса: на более

145

6

Привнос

Вынос.

------------------------

1-------------------------

I--------

----------------1-----------------------

1-------------------

I

1

-------------------------

1------------------------

1------------------------

1------------------------

1------------------------

1

2 8 9 3

3(127

i СМ

ЗСМ

11СМ

2756

 

2 СМ

3 0 4 8

10СМ

9 С М

6 С М

5СМ

Рис. 37. Диаграммы привноса — выноса вещества при образовании вторичных кварцитов Самаргинско-Единского поля.

а— Самаргннский участок:

2893 — туф

липарито-дацнтового порфира; 3027 — сернцитнзированный туф; кварциты; 3 см — сернцитовый,

I см — монокварцнт ожелезненный, II

см — серицнт-пнрофиллитовый, 2756 — алунитоаый; б — Лазаревский участок;

2 см —•туф липарн-

тового порфира; кварциты:

3048 — сернцитовый, Ю см — пирофнллнтовый, 9 см — диаспор-ллрофяллнтовыя, 6 см —•диаспор-лнрофнл-

_____________________

..

ллт-алупнтппая порода. 5. см —длуцдтовыД_дшарццт._________________________ —

___________ ■■

Рис. 38. Диаграмма привнося — выноса вещества при образовании метасоматйтов Бикинского поля.

92 — лптовитрокластическнй туф лнпарнто-дацнта;

GO— сешшитнзиропанный

альбнтизнрованный туф: 2020 — серпцитопый кварцит;

2023 — пнрофнллитовый

кварцит с примесью серицита; 2017 — пирофнллнтовый кварцит; 2ЭП — пирофил-

 

лнтовая порода (агальматолит).

ранней

высокотемпературной происходил

привнос бора, хлора

и воды, на более поздней — громадный привнос SO3 , S и воды.

7.

Содержания рудных элементов

во вторичных кварцитах

невысокие, а такие элементы, как Mo, Со, Ni, Ag, Be, Cr, Au, встречаются в количествах меньше кларковых или совсем от­ сутствуют. Четких общих закономерностей в поведении микро­ элементов для всех изученных полей метасоматйтов не установ­ лено. Так, на Бринеровском поле относительно больше мышьяка (0,05—0,03%), меди (0,005%); на Евстафьевском поле содержа­ ния свинца, меди, олова в метасоматитах выше, чем в исходных породах; в Самаргинском повышены до сотых долей процента содержания свинца и мышьяка, и все фации равномерно насы­ щены медью (тысячные доли процента). В породах Гусевского проявления присутствуют свинец и медь (0,001—0,009%), мо-

147

Рис. 39. Диаграмма привноса — выноса вещества при образовании метасоматитов Гусевского проявления.

] — слабо измененный дацит; 2 — частично альбитизнрованный; 3 — полностью альбитизнрованный с разложенными темноцветными; 4 — сернцитнзнрованный; 5 — сернцнтовый кварцит; G— каолиннт-сернцнтовый, 7 — каолиннтовый

с примесью серицита, сильно окварцоваипый.

либден (0,0001—0,0003%),

неравномерно распределены цинк

(от 0,001 до 0,02%), олово

(от 0,001 до 0,5%)- Мышьяка и сурь­

мы здесь нет. Совсем иная картина получается при наложении оруденения на вторичные кварциты, когда As, Sb, Sn, Pb, Си, Zn, W достигают промышленных концентраций. На известных в Сихотэ-Алине рудопроявлениях оловянное, вольфрамовое, ртутное, мышьяковое оруденение встречается в зонах макси­ мальных изменений пород, а полиметаллическое и медное — как в центре, так и по периферии полей вторичных кварцитов, среди серицитовых кварцитов п гндрослюдисто-хлоритовых пропилитов.

Рудная минерализация осевых зон, вероятно, развивалась с большим разрывом во времени по отношению к кварцитам, а полиметаллическое оруденение краевых зон было почти одно­

148

временным с образованием серицитовых кварцитов. Причины if особенности процессов рудообразования в поствулканическую стадию детально рассматриваются в работах Г. М. Власова (1963, 1964) и С. И. Набоко (1963). Вкрапленное оруденение в пропилитах (олово, полиметаллы, медь) представляется сингенетичным, а массивные руды — наложенными в заключитель­ ные стадии процесса, когда происходил значительный привносг рудных элементов.

ПАРАГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МИНЕРАЛОВ ВТОРИЧНЫХ КВАРЦИТОВ

Сравнение ряда массивов вторичных кварцитов Приморья с аналогичными проявлениями в других областях показывает относительное однообразие и повторяемость минеральных пара­ генезисов, сложенных в большинстве случаев андалузитом, ди­ аспорой, пирофиллитом, мусковитом, серицитом, каолинитом (диккитом), кварцем, пиритом, рутилом. К этим наиболее рас­ пространенным минералам иногда добавляются алунит, турма­ лин, топаз, цуниит, дюмортьерит. Многие из них характеризу­ ются постоянным составом, и при парагенетическом анализе могут быть использованы их теоретические формулы. Для ми­ нералов переменного состава применены литературные данные с учетом, по мере возможности, известных их особенностей в конкретных массивах. Для цуниита, например, взято отношение F : ОН по данным анализа из работы В. П. Логинова (1951); для топаза использован химический анализ минерала из При­ морья. Итак, нами рассмотрены парагенезисы минералов сле­ дующего состава: корунд — А120 3, андалузит — Al20 Si0 4, диас­ пор — А100Н, мусковит-серицит — KAl3Si4Oi0(ОН) 2, пирофил­

лит — Al2(OH)2Si4Oio, диккит-каолинит — Al4(OH)gSi4Oio,

то­

паз— Al2Fii7(OH)0,3SiO4, цуниит—-Ali3[F9 (ОН) io]Si30 20,

алу­

нит— KA13(S04) 2(0FI)6, кварц — SiOo. Приняты такие символы этих минералов: Cor, And, Di, Mu — Ser, Pyr, Dk — Kl, To, Zu,

Alu, Q.

Указанные минералы, как правило, образуются в определен­ ной последовательности, обусловливая зональное строение мас­ сивов и отдельных тел вторичных кварцитов. Химический состав; минералов, слагающих собственно вторичные кварциты, отлича­ ется малым числом компонентов — Al, Si, К, Na, Н, О, F. Срав­ нение составов минералов сменяющихся парагенезисов и общих химических свойств гидротермально измененных пород показы­ вает наибольшую инертность двух компонентов ■— А1 и Si и только во внешних зонах число инертных компонентов возра­ стает: Al, Si, К, Na. Fe и Ti в силу того, что они постоянно присутствуют в самых различных ассоциациях, приняты за из­ быточные и обособленные. Состав фаз и парагеиетические ассоциации определяются концентрациями в растворах таких

143-

реагентов, как фтор, хлор, вода, водородные ионы, т. е. соотно­ шениями кислотности — щелочности и температурой. Давление, по данным экспериментальных наблюдений по синтезу и разло­

жению минералов в системе

КоО — AI2O3— SiC>2— Н20 (Hem-

ley, 1959), не играет большой

роли и по сумме

геологических

и опытных данных может быть принято равным

135— 150 атм.

(глубина 500— 1000 м).

Для выявления условий формирования типичных или наибо­ лее интересных фаций нами построены диаграммы зависимости тех или иных минеральных парагенезисов от потенциалов или химических активностей водородных ионов, калия, фтора, воды (в соответствии с составом фаз) по методу Д. С. Коржинского (1942, 1957) с учетом возможных гидролизованных форм на­ хождения отдельных компонентов (Говоров, Стуижас, 1963).

Вкачестве типичных взяты парагенезисы лучше изученных полей вторичных кварцитов — Бринеровского и Евстафьевского. Установленные закономерности могут быть распространены на другие проявления, аналогичные по минералогическому составу.

Вцентральных зонах наиболее интенсивно метаморфизованных массивов вторичных кварцитов (Евстафьевское поле, Май­ ский участок) известна высокоглиноземистая бескварцевая ас­ социация: корунд+андалузит+диаспор+мусковит+пирофиллит.

Состав ее определяется двумя инертными компонентами — А1 и Si и вполне подвижными калием и водой.

Рассматривая парагенезнсы из двух виртуальных инертных компонентов в зависимости от химических потенциалов двух ее подвижных компонентов: К и Н20 при постоянных и произволь­ ных давлении (Р) и температур (Т) имеем, согласно правилу фаз Гиббса — Коржинского, п=/еп+ 2—ф, где п — число степе'- ней свободы,/г„ — число инертных компонентов, ф — число фаз. т. е. в нашем случае п= 2+ 2 —5. При п— — 1 ассоциация пред­ ставляет мультисистему, следовательно, одновременное равно­ весное существование всех фаз — Cor, And, Di, Mu, Руг — не­ возможно. По петрографическим наблюдениям, за равновесные можно принять системы Cor+And+Di+Mu и Di+M u+And-f +Руг (рис. 40). В каждой из них нонвариантная ассоциация

состоит

из четырех фаз (ф= 4),

моновариантная— из

трех

(ф = 3),

дивариантная — из двух

(ф = 2). Для расчета

пучка

моиовариантных линий в каждой из нонвариантных точек со­

ставлены

возможные реакции между Сог — And — Di — Mu и

And — Di — Руг — Mu.

 

Первый пучок:

 

(Cor)

3And+K++3H 20 = 3Di+M u+H+

a — —71°32'

(And)

Cor+H20 = 2Di

a=90°

(Di)

3Cor+2Mu+2H+=6A nd+2K ++3H 20

a = —56°20/

(Mu)

Cor-j-H20 = 2Di

a=90°

350

151
Рис. 40. Диаграмма парагеиезпсов высотемпературных бескварцевых метасоматитов центральных зон (символы минера­ лов приведены в тексте).
CoT+Di+And+Wu+0уг
Из приведенных уравнений реакций видно, что линии (Сог) первого пучка и (Руг) второго совпадают, т. е. вторая ионвариантная точка лежит на продолжении линии (Руг). Из диа­ граммы мультисистемы видно (см. рис. 40), что в области мини­ мальных значений потенциалов воды, но в присутствии щелочей устойчивы парагенезисы Cor+And и And-j-Mu (поле IV). Не­ большое повышение концен­ трации К при том же потен­ циале воды делает устойчи­ вым только одни парагене­
зис— Cor+Mu (поле 1).По мере повышения потенциа­ лов воды, т. е. понижения температуры, происходит смена парагенезисов на
Di+And и And+Mu (поля
III и V). В области наибо­ лее низких концентраций К и относительно малых зна­ чений потенциалов воды (поле VII) устойчивы пара-
генезисы Di-t-And и And 4- +Руг. Повышение потенци­ ала воды приводит к исчез­ новению безводных соеди­ нений алюминия — корунда и андалузита — и замене их диаспорой в парагенези­ се с пирофиллитом и муско­ витом в зависимости от по­ тенциала К (поля VI и II).
Такое распределение па­ рагенезисов подтверждает положение о том, что цент­ ральные зоны высокоглино­ земистых минералов форми­ руются из более высокотем­ пературных растворов. От­ щепление летучих, в част­ ности воды,— реакция эндо­ термическая, следовательно, образование корунда и ан-

Второй пучок:

 

(Di)

2And+Pyr-b2K+ I 2H20 ^ 2 M u + 2II+

«■•= 45°

(And)

6Di+3Pyr-|-4K+ = 4Mu+4H+

o=()°

(Mu)

6Di + Pyr=4And+4II20

a =90°

(Pyr)

3Di+M u+H + = 3And+3II20 + K +

a = _71°34'

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ