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

Пирит и гематит образуют рассеянную тонкую вкрапленность (размеры 0,05—0,2 мм) или тонкие мпкропрожнлки. Содержа­ ние магнетита иногда очень высокое — до 14% (см. табл. 8, ан. № 4562). По ильмениту развивается лейкоксен. Рутил приуро­ чен к псевдоморфозам по биотиту и рассеян в основной массе в виде мелких (0,05 мм), но кристаллографически правильных зерен.

В серицитовых кварцитах может присутствовать глинистый минерал (каолинит?) в количестве около 5— 10%. Совместно с серицитом пли самостоятельно он замещает отдельные обломки и вкрапленники полевых шпатов.

Наряду с серицитовымн кварцитами на Майском участке развиты породы мусковит-кварцевого состава грейзеноподобного облика. Исходные породы для них не определяются.

В серицитовых кварцитах микроскопически устанавливается топаз, подтверждающийся повышенным количеством фтора в породах. Кроме того, в отдельном выходе в верховьях руч. Мар­ кина обнаружены турмалпнсодержащие серицитовые кварци­ ты (2—3% зеленого турмалина). Проявление этих минералов интересно в генетическом отношении: оно свидетельствует об от­ носительно высокотемпературных условиях происхождения вто­ ричных кварцитов при участии галогенсодержащих растворов.

Химическая характеристика серицитовых кварцитов приве­ дена в табл. 8.

Каолинитовые кварциты встречаются спорадически среди серицитовых и высокоглиноземистых кварцитов как в краевых, так и в центральных частях массива. Не исключено, что минера­ логически они представлены не только одним каолинитом, но диагностика глинистого минерала, содержащегося в небольших количествах в породе, затруднена. Оптически подтвердился наи­ более круппочешуйчатый каолинит и термически — каолинит из мономниеральных скоплений (рис. 29). По времени образова­ ния и содержанию глинистого минерала выделяется несколько разновидностей пород:

1. Каолинитовые кварциты (по игнимбритам и мелкообл мочным, средне-и крупнообломочным туфам липаритов). Ха­ рактеризуются развитием каолинита в основной массе и по об­ ломкам полевых шпатов, стекла. Содержание каолинита состав­

= 1,563+0,003. В редких случаях глинистый минерал образует

чешуйчатая, низкодвупреломляющая разность серицита с Ncv= = 1,574. Кварц исходной породы сохраняется, но иногда корро­ дируется вторичным кварцем. Обычна примесь гидроокислов железа, рутила. Изредка в них наблюдается марказит в коли­ честве до 10% •

2. Каолинитсодержащие породы, часто представляющие брекчнрованные разности вторичных кварцитов, сцементирован­ ные н насыщенные микропрожнлками каолинита.

3. Мономинеральные каолинитовые породы (агальматоли­ ты), образующие прослои и жилки с параллельными гранями мощностью 2—3 см, секущие вторичные кварциты высокоглино­ земистых фаций, но близкие по времени выделения к поздней алунит,изации. Породы снежно-белого цвета, обладают большей плотностью, имеют раковистый излом. Под микроскопом со­ стоят из мономннерального каолинита со средним размером че­ шуек около 0,01 мм, двупреломлением порядка 0,005, А/сг, = 1,56. Встречены в центральных зонах на склоне горы Маркина и на противоположном склоне руч. Маркина.

4. Каолинит (?) - андалузит-сернцитовые кварциты. Глини­ стого минерала в них 5— 10%. Это тонко-до скрыточешуйчатой изотропная или очень слабодвупреломляющая разновидность глинистых минералов. По показателю преломления ее можно отнести к группе каолинита: развивается по андалузиту, топазу в поздние стадии процесса. Можно наблюдать переходы от сла­ бо замещенного андалузита до полных псевдоморфоз изотроп­ ного глинистого минерала, по форме похожих на андалузит. Глинистое пелнтоморфное вещество развивается и по агрегатам

псаммитовым и алевритовым туфам липаритов, туфолавам и игнимбритам дацитов и липаритов. Реликты структур и текстур исходных пород, как правило, сохраняются. Вторичные структу­ ры порфиробластовые, лепидогранобластовые, с размерами ин­ дивидов основной массы от сотых до несколько тысячных долей миллиметра. Андалузит образует порфиробластовые зерна пра­ вильной формы размерами 0,6—0,8 мм или псевдоморфозы по полевым шпатам из нескольких кристаллов размерами 0,1— 0,3 мм. Наблюдаются также биминеральные серицит-андалузи- товые псевдоморфозы по крупным (2—3 мм) обломкам полевых шпатов и пород.

Кроме четких псевдоморфоз и порфиробласт крупнозерни­ стый андалузит образует скопления неправильной формы, лин­ зы, полосы. Наблюдаются скопления зерен на границе слойков замещенных алевритовых тонкослоистых туфов.

Вторая распространенная форма выделения андалузита —■ мелкозернистый агрегат ситовидной или пойкилптовой структу­ ры, развивающийся в основной массе кварцита. Андалузит в этом агрегате не имеет собственных кристаллографических

53

форм. Очевидно, он замещает полевошпатовую часть раскристаллпзованного стекла лав п спекшихся туфов. Выделяющийся же при этом кварц оказывается включенным в андалузите, что создает ситовидные пли пойкилптовые структуры. Андалузит имеет обычно серый цвет и пониженное двупреломление в ре­ зультате замещения педиагностпруемым пелитоморфным ве­ ществом. Оптическая диагностика его затруднена, и только

основной массе, выделяется одновременно иля чуть раньше ан­ далузита. Об этом можно судить по сложным сершцпт-андалу- зитовым псевдоморфозам замещения. Однако в этих же породах наблюдаются микропрожнлкп серицита, рассекающие породу и зерна андалузита.

Андалузит замещается пиритом, а пылевидный гематит на­ сыщает основную массу андалузптовых кварцитов, в связи с чем они приобретают темный красновато-фиолетовый оттенок. Изредка наблюдаются более крупные кристаллы гематита. Спектральные и химические анализы пород показывают повы­

виде мелкокристаллических (0,1 мм) плотных агрегатных скоп­ лений. Минерал пелнтизнрован, диагностируется с большим трудом, похож на андалузит по преломлению. Отличается по­ ложительным удлинением призматических кристаллов, индиви­ дуализированных только на границах скоплений. Химические анализы подтверждают топаз повышенными содержаниями фтора в породе.

Высокоглиноземистые породы состоят из андалузита, диас­ пора, корунда, пирофиллита, мусковита, алунита, кварца, гема­ тита, глинистого минерала. Содержание кварца в них перемен­ но вплоть до образования бескварцевых пород. Алуиитсодержащне диаспор-андалузитовые породы будут рассмотрены ниже, в группе алунитовых кварцитов.

На Майском участке высокоглиноземистые породы локали­

полигональных телах вторичных кварцитов на Майском участке. Особенно отчетливо это выражено в северном теле (т. н. 74 на рис. 6), где выделяющаяся в рельефе высотка сложена массив­ ными темно-серыми, пятнистыми розово-серыми тяжелыми и

54

крепкими породами мелкозернистой структуры. Общая площадь выхода высокоглнноземпстых пород здесь составляет пример­ но 350 м2 (50X70).

Наиболее широкий ореол (250X300) м диаспор-андалузит- кварцевые породы образуют на северном склоне горы Маркина. Однако наложение алунита затушевывает их высокоглинозе­ мистый характер, в связи с чем на карте вырисовывается об­ ширная площадь, занимаемая алуннтсодержащими породами, и только по краям выступают диаспор-андалузитовые кварциты.

Высокоглиноземистые породы — наиболее метаморфизованиые разности, и природа эдуктов в них устанавливается с тру­ дом. Под микроскопом породы имеют порфиробластовую, лепндогранобластовую структуру. Размеры кристаллов андалузи­ та, диаспора, корунда 1,5—0,1 мм, пирофиллита, серицита — сотые доли миллиметра. Главные минералы содержатся в коли­ честве от 5 до 30%, пирофиллит, кварц составляют по 20—30% от всего объема породы. В породах из северного выхода значи­ тельную роль играет гематит (до 15—20%). В виде примеси присутствуют рутил, ленкоксен, глинистый изотропный минерал, замещающий андалузит.

Андалузит обычно образует крупные призматические идиоморфные кристаллы и в меньшей степени — мелкокристалли­ ческие агрегаты при срастании с кварцем. Диаспор также обра­ зует крупные, до 1,0 мм в поперечнике, порфиробласты и замет­ но разъедается пирофиллитом. Среди кристаллов андалузита и диаспора развиваются вполне идиоморфные, довольно крупные, до 0,5 мм, пластинки мусковита. Они имеют хорошо выражен­ ную спайность, чистые и яркие цвета интерференции. Вдоль спайности, как это обычно бывает при разложении и замеще­ нии биотита, концентрируются темные, почти непрозрачные железо-титанистые соединения. Стыки чешуек мусковита с диаспором и андалузитом — без явлений взаимного разъедания или

шуйчатой разностью, образующей мономинеральный или кварц-

5—7%) только в северном теле вторичных кварцитов. В отдель­ ных шлифах содержание корунда достигает 15—20%, что, ве­ роятно, связано с неравномерностью его развития в породе. Корунд образует короткопризматичесиие и утолщенные крис­ таллы размерами 0,2—0,5 мм по длинной стороне, оптически одноосный отрицательный. Взаимоотношения корунда с диаспором и андалузитом не ясны. Корундовые зерна располагают­ ся внутри кристаллов андалузита или диаспора, что можно ис-

55

толковать по-разному: или это реликты корунда, или, наоборот, корунд развивается по андалузиту и диаспору.

Особенностью высокоглиноземистых кварцитов северной части Майского участка является развитие в них крупнозерни­ стого гематита в количествах до 15%. Пластинчатые кристаллы гематита размерами до 0,5 см срастаются с диаспорой и анда­ лузитом. В гематите, в свою очередь, имеются вростки магне­ тита. В других выходах высокоглиноземистых кварцитов— на северном склоне горы Маркина, на правобережье кл. Лагерно­ го— гематит развит только в виде тонкой рудной вкраплен­ ности, насыщающей основную массу породы.

Пирит присутствует в высокоглиноземистых породах в коли­ честве 2—3%- Его зерна окаймляются чешуйками мусковита и рассекаются слюдой. Иногда пирит имеет не собственные крис­ таллографические формы, а образует псевдоморфозы по анда­ лузиту или диаспору (?) вместе со слюдой. Таким образом, вре­ мя его выделения — вслед за высокоглиноземистыми, но раньше «ли близко ко времени образования мусковита-серицита.

Вся сумма микроскопических наблюдений позволяет вос­ создать последовательность минералообразования: корунд — ан­ далузит— диаспор — мусковит — гематит— кварц— пирофил­ лит — пирит — серицит — глинистый минерал.

Минералогическими разновидностями высокоглиноземистых пород являются диаспор-серицитовые и диаспор-пирофиллито- вые кварциты, обнаруженные микроскопически и подтвержден­ ные химическим анализом (см. табл. 9) по резко различному содержанию щелочей и повышенному количеству А120 3. Встре­ чены они в северной части Майского участка среди диаспор- андалузит-пирофиллитовых кварцитов, но пространственно не оконтурены.

Диаспор-пирофиллитовые кварциты представляют собой массивные породы пятнистой розовато-серой окраски, без приз­ наков первичной структуры. Под микроскопом имеют лепидогранобластовую структуру с чертами гломеропорфиробластовой; состоят из диаспора (10— 15%), пирофиллита (30—35%), вто­ ричного кварца (до 50%), гематита. Реликтовых минералов нет. Диаспор развит неравномерно, очевидно, по обломкам минера­ лов и пород. Форма кристаллов чаще шестоватая, призматиче­ ская, причем зерна собраны в пучки и сноповидные агрегаты. Размеры кристаллов 0,05—2,0 мм. Пирофиллит выполняет участки неопределенной формы или вместе с диаспорой заме­ щает минералы, вероятно, полевые шпаты. Размеры 'чешуею пирофиллита 0,05—0,4 мм. Кварц образует основную массу.

Диаспор-серицитовые кварциты внешне и под микроскопом-

мало отличаются от диаспор-пмрофиллитовых, но в них слабо угадываются первичная текстура и структура.

Алунитсодержащие породы представляют ценное комплекс­ ное сырье для химической промышленности. Общих требований к запасам и содержанию алунита в породах еще не выработано.

57

Очевидно, что при использовании алунита для нужд местной промышленности требования к этому виду сырья будут отли­ чаться от общесоюзных. Не исключено, что в экономически вы­ годных условиях смогут разрабатываться и относительно мел­ кие месторождения.

Алунштовая минерализация на Майском участке имеет слож­ ный характер. Породы резко отличаются по минеральным ассо­ циациям, содержанию самого алунита и характеру первичных пород. По результатам химаналмзов и микроскопического изу­ чения пород (материалы полевой геологической партии ПГУ и автора) алунптнзацпя установлена на левобережье руч. Мар­ кина и на северном склоне горы Маркина. Площади выходов составляют (75X30), (50X75) и (300X150) м. Алунита в поро­ дах от 1 до 35—40%. По минералогическому составу среди алунптсодержащнх пород выделяется несколько видов.

1. Высокоглиноземистые породы с примесью алунита (до 10%). Они отчасти похожи на описанные выше высокоглиноземнстые, состоят из андалузита, диаспора, кварца, пирофил­ лита, мусковита, серицита, гематита, пирита, рутила и алунита. Содержания всех минералов колеблются вплоть до выпадения нескольких минералов и упрощения состава. Иногда они почти не содержат кварца. Алунит здесь мелкий, ксеноморфный (0,02—0,08 мм), реже встречаются более крупные идиоморфные кристаллы (0,1—0,15 мм). Развивается он и в цементе, и в об­ ломках, изредка наблюдаются прожилки алунита+диаспора + + каолинита. Взаимоотношения алунита с другими минералами сложны и противоречивы: алуннтовые кристаллы могут быть включены внутри андалузита; андалузит и диаспор замещаются алупитом+серпцитом-|-гл1Инистым минералом; алунит примы­ кает к андалузиту и диаспору без признаков замещения и разъедания; алунит замещается глинистым изотропным минера­ лом пли диаспор-глпнисто-слюдпстым агрегатом. Наряду с этим наблюдается четкая цементация участков породы диаспор- андалузит-серпцит-кварцевого состава алунитом, каолинитом и кварцем. Породы рассекаются мопоминеральными прожилками каолинита.

Все наблюдаемые факты говорят о длительности формиро­ вания подобных пород, в несколько стадий. Алунит выпадал не только в поздний этап минерализации (цементирующий алу­ нит), но и на ранних стадиях, очевидно, при участии эндогенной серной кислоты, образовавшейся за счет реакций восстановле­ ния— окисления в гидротермальных растворах. Ассоциация алунита с каолинитом и кварцем в цементе говорит о преиму­ щественно сернокислотном и низкотемпературном характере поздних гпдротерм. В заключительную стадию минерализации выпадал и каолинит, и очень небольшое количество кварца из слабокислых растворов, не содержащих щелочей.

2. Алунит-андалузитовые кварциты. Распространены на се­ верном склоне горы Маркиной и на левобережье руч. Маркина,

58

реже устанавливается структура мелкообломочного тонкослои­ стого туфа. Иногда признаки исходной породы отсутствуют. Внешний вид и физические свойства алунит-андалуэитовых кварцитов определяются характером первичной породы и особенностями минералогического состава: они могут быть массивными, очень твердыми и прочными или более мягкими, со слоистой структурой. Цвет во многом зависит от содержания тонкой вкрапленности гематита.

гидроокислы железа (до 10%). Основную массу породы состав­ ляет микрогранобластовый вторичный кварц, иногда в тесном срастании с серицитом и плохо раскрнсталлизованным андалу­

изъеденные кварцем кристаллы алунита. Иногда наблюдаются псевдоморфозы алунита по обломкам пород и полевых шпатов пли кайма из алунитовых кристаллов вокруг мопокварцевых псевдоморфоз по крупным зернам, очевидно, первичного кварца.

свежий. В крупных его кристаллах содержатся включения зерен андалузита, которые могли быть захвачены при росте кристал­ лов алунита. Осложняют картину прожилки кварц-алунит- андалузитового состава, рассекающие и основную массу, и порфиробласты алунита, андалузита и кварца. Кварц в алунитандалузитовых кварцитах, как и во всех других разностях, вы­ делялся в течение всего процесса метасоматоза; и вместе с ан­ далузитом, и в самые поздние стадии, уже в виде тонких про­ жилков, рассекающих алунит. Рутил рассеян по всей породе в виде мелких (сотые доли миллиметра) зерен. Гематит или пирит образуют рассеянную вкрапленность или выполняют микро­ трещинки. По рудным минералам развиваются гидроокислы же­ леза. Они же адсорбируются глинистым минералом.

Последовательность минералообразования в этой группе пород: андалузит+кварц+серицит—кварц+алунпт+пирпт (или гематит) — алунит+кварц+андулузит+пирит+глиннстып ми­ нерал.

3. Алунитовые кварциты. Это породы относительно простого состава, обогащенные алунитом (15—40%). Выходы алунитовых

59

кварцитов отчасти совпадают с тектоническими нарушениями (см. рис. 6). В породах наблюдаются брекчиевидные текстуры, а в наиболее богатых разностях алунит явно цементирует об­ ломки более ранних вторичных кварцитов. Визуально богатыеалунитом породы светлые, розовые или пятнистые розово-серые- в случае брекчпевиднон текстуры. Часто алунитовые кварциты интенсивно обохрены в связи с повышенной раздробленностью пород вдоль осевых зерен.

рит (3—5%), рутил, гпдроокнслы железа. Алуннт развивается равномерно по всей породе пли образует скопления, особенно в- связи с избирательным замещением одних мнкрослоев алунитом,, а других — каолинитом. Иногда алунит развивается предпоч­ тительнее в цементе исходной породы. Размеры кристаллов 0,5—0,2 мм, форма удивительно правильная, с преобладанием изометрнчных зерен (квадратные и прямоугольные сечения).. Лейстовидная, призматическая конфигурация, свойственная, например, алуниту Самаргынского участка, встречается очень редко. Возможно, это обусловлено особенностями! структур за­ мещаемых пород: на Майском участке породы с мпкролитовой, пилотакситовой и другими подобными структурами почта не встречаются.

Выделенные минералогические виды алунитсодержащих кварцитов отличаются генезисом и временем образования. Сложные по составу породы с участием диаспора и андалузита формировались в несколько стадии. Богатые алунитовые квар­ циты в секущих тектонических зонах образовались в позднюю стадию сернокислотного выщелачивания в связи с поступлением глдротерм, насыщенных сернистыми соединениями. Каолиниталуннтовые кварциты без следов высокоглнпоземистых мине­ ралов развились во внешних зонах действия первично галогеннокнслотных растворов, после связывания галогенов в осе­ вых зонах и усиления роли SO3.

Дюмортьеритовый участок

Располагается в бассейне ручья, впадающего в море южнее бухты Евстафия. Непосредственной связи между этим участком и Майским не обнаруживается. Изменения пород здесь, вероят­ но, приурочены к самостоятельной тектонически ослабленной зоне. Геологическое строение участка довольно простое — поро­ ды представлены туфами липаритовых порфпров нижней толщи верхнего мела. Метасоматоз проявлен в пределах короткой зоны субмеридионального направления, охватывающей правый и левый берега ручья. На север она быстро, на расстоянии каких-нибудь 100 м, выклинивается, а к югу возможным продолжением ее могут быть выходы интенсивно измененных пород на побережье. Общая площадь описываемого участка с охватом слабо изме-

60