книги из ГПНТБ / Добровольская, М. Г. Минеральные ассоциации и условия формирования свинцово-цинковых руд

М. Р. Дудину и др. (1963), представляет собой взброс с верти­ кальной амплитудой примерно 100 м. Мощность полосы раздроб­ ленных и брекчированпых пород колеблется от 20 до 180 м. Простирание зоны 280—310°, падение на юг под углом 52—85°.

В эффузивах мощность зоны дробления значительно больше, чем

втуффитах и туфопесчаниках, что повлияло на масштабы мине­ рализации. В туфопесчаниках и туффитах рудные тела чрезвы­

чайно быстро выклиниваются.

Кроме рудовмещающей зоны, в центральной части месторожде­ ния установлено два значительных по амплитуде смещения суб­ меридиональных пострудных разрывных нарушения и несколько более мелких послерудных тектонических трещин.

Ш а х т а м пн с к о с месторождение приурочено к одноимен­ ной интрузии Аленуевского интрузивного комплекса. В районе ме­ сторождения В. И. Сотников выделяет верхнеюрские песчано-слан- невые отложения, а также древине метаморфические слюдистокварцевые и слюдисто-андалузитовые сланцы, песчаники и квар­ циты, которые по аналогии с соседними районами условно относятся к палеозою. Как Аленуевский, так и Шахтаминский массивы, представленные биотито-роговообманковыми гранитами, прорывают осадочные и метаморфические породы. Внутри обоих массивов широко распространены разнообразные дайки и мелкие интрузии гранит-порфиров, с которыми исследователи генетиче­ ски связывают молибденовое оруденение.

Структурпая позиция Шахтаминского месторождения близка к позиции Ново-Шнрокпнского. Оно расположено в крупной тек­ тонически ослабленной зоне субширотного простирания, просле­ живающейся на несколько десятков километров и характеризую­ щейся наибольшим развитием дайковых пород.

Разнообразие разновозрастных дайковых пород и гидротер­

Структурно-морфологические особенности рудных тел

Все рудные тела Ново-Широкииского месторождения (Гриба­ нов и др., 1959) залегают в Широкинской тектонической зоне и имеют то же простирание, что и вмещаюхцая их зона, а имен­ но северо-западное 290—310°, падение к югу под углом 52—88°, причем последний закономерно изменяется от центра на северозапад и юго-восток.

Более полого падающие рудные тела ориентированы парал­ лельно друг другу и располагаются кулисообразно. Крупные руд­ ные тела имеют сложную жилообразную форму и сопровождают­ ся серией более мелких субпараллельных и параллельных мало­ мощных жил и прожилков. Внутреннее строение рудных тел осложнено наличием в них небольших, иногда крупных блоков

20

вмещающих пород, практически лишенных рудной минерализа­ ции или интенсивно пиритизированпых. В центральной части ме­ сторождения рудные тела смещены внутрирудными и послерудными тектоническими подвижками. Контакты рудных тел с вме­ щающими породами расплывчатые, постепенные, иногда вдоль контактов развито интенсивное прожилковое оруденение. Грани­ ца зоны околорудных изменений также нерезкая. Гидротермаль­ ные процессы выразились главным образом в развитии интенсив­ ного окварцевапия, доломитизации, пиритизации и в> меньшей степени хлоритизации и серицитизацпи. Сульфидная минерализа­ ция в пределах рудных тел распределена неравномерно и по про­ стиранию, и по падению.

В строении рудных тел Шахтаминского месторождения много общего с Ново-Широкинским, несмотря на то, что оно относится к более простым по морфологии жильным месторождениям.

На Шахтаминском месторождении рудоконтролирующие тре­ щины скалывания имеют запад-северо-западное и широтное про­ стирание п представлены многочисленными кварц-молибденитовы- ми жилами, большинство из которых расположено кулисообразно и сконцентрировано в пространствах между дайками (Сотников, 1958; Сидоренко, 1961). Простирание жил колеблется от 260 до 310—320°, падение — от 60 до 90° на юго-запад и северо-восток, причем подавляющее большинство их имеет простирание 280— 285°, падение крутое, преимущественно на юго-запад. Мощность жил изменяется в небольших пределах — обычно от первых десят­ ков сантиметров до 0,5 м. Но иногда отмечаются зоны вкрап­ ленного молибденового оруденения мощностью 1—3 м. Изменение мощности происходит постепенно и в значительной степени свя­ зано с трещиповатостыо гранитов. Многие жилы сопровождаются апофизами, располагающимися под острыми углами к ним. При выклинивании жилы ветвятся на ряд субпараллельных прожил­ ков. Вблизи даек жилы выклиниваются или простирание их из­ меняется, и они следуют вдоль контакта с дайками. Иногда жилы пересекают дайки и, проходя через них, сильно ветвятся.

Изменения вмещающих гранитоидов, связанные с образованием кварц-молибдепптовых жил, выражаются в окварцевании, разви­ тии бесцветной слюды тппа мусковита или круппочешуйчатого серицита п скоплений мелкокристаллического турмалина. Как от­ мечает В. И. Рехарский (1963), метаморфизм пород и отложение рудных минералов' обусловлены одними и темн же гидротермаль­ ными растворами. При этом установлена вертикальная и горизон­ тальная зональность в смене одних метасоматических зон другими. Например, подмечено, что чем выше по вертикали, тем, как прави­ ло, менее мощными становятся внутренние зопы метасоматоза — кварцевые и кварц-серицитовые, а увеличиваются мощности зон кварщсерпцит-ортоклазовых или кварц-серицит-ортоклаз-хлорито- вых. Кроме того, В. Д. Пампура п Г. С. Гормашева (1964) под­ черкивают, что зона окварцевания развивается вблизи централь­

21

ных участков кварц-молибденитовых жил, характеризующихся от­ носительно большей мощностью и интенсивной трещиноватостью. Зоны калшппатизации тяготеют в целом к флангам и участкам пережима кварцевых жил.

Минеральный состав, типы руд и закономерности их распределения

Основными рудными минералами свинцово-цинковых руд на описываемых месторождениях являются пирит, сфалерит, гале­ нит, блеклая руда, халькопирит (табл. 2). Из жильных наибо­ лее распространены кварц, доломит, кальцит. В подчиненном ко­ личестве отмечаются гематит, магнетит, анкерит, марказит (НовоШирокинское месторождение), турмалин, полевые шпаты,

Доломит

мусковит, арсенопирит, висмутин и шеелит (Шахтаминское ме­ сторождение). Единичные находки бурнонита наблюдались в ру­ дах обоих месторождений.

Отличительной чертой Ново-Широкинского месторождения яв­ ляются мелкие неравномерно распределенные выделения золота, имеющего промышленную ценность, что позволяет относить его к типу золото-свинцово-цинковых месторождений.

22

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ РУД И ПАРАГЕНЕТИЧЕСКИЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ АССОЦИАЦИИ

Еще в 1949 г. А. Г. Бетехтин впервые подчеркнул чрезвы­ чайно важное значение исследований парагенезисов минералов, слагающих рудные тела, для понимания процессов и условий рудообразования.

Изучение парагенетических ассоциаций минералов необходимо для установления стадийности минералообразования и зонально­ сти оруденения, а также характера и причин преобразования минеральных агрегатов в процессе рудоотложения.

ПОНЯТИЕ «ПАРАГЕНЕТИЧЕСКАЯ МИНЕРАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ» И КРИТЕРИИ ЕЕ ВЫДЕЛЕНИЯ

Понятие «парагенетическая минеральная ассоциация» (или парагенезис минералов) было сформулировано А. Г. Бетехтиным (1949г) как «группа совместно образованных минералов, возник­ ших в результате кристаллизации данного раствора или химиче­ ской реакции растворов с ранее образовавшимися минеральными массами или в результате изменения внешних факторов равнове­ сия физико-химических систем».

Наиболее полно история вопроса о парагенезисах рассмотрена Н. В. Петровской (1967г). В настоящее время широко исполь­ зуются термины «минеральная ассоциация» и «парагенетическая минеральная ассоциация». Международный коллоквиум по про­ блеме минеральных парагенезисов, состоявшийся в 1966 г. во Фрайберге (ГДР), счел необходимым разграничить эти понятия («Геология рудных месторождений», 1967). Ученые многих стран с участием наших исследователей Н. В. Петровской, Т. Н. Шадлун и В. А. Жарикова предложили считать термин «парагене­ зис», отражающим не процесс, а форму его проявления, а «ас­ социацией» обозначать совместное нахождение минералов, неза­ висимо от того, закономерно или случайно их сочетание, одно­ актно или многоактно их формирование.

Минеральная ассоциация — это сообщество минералов, обя­ занных своим происхождением генетически различным актам, в связи с чем сочетание их может быть случайным.

Минеральный парагенезис — это минеральная ассоциация, ко­ торая возникла закономерно в течение процесса, строго огра-

23

ниченпото определенным отрезком времени, пространством и фи­ зико-химическими условиями.

Последпее в полной мере отражает представления А. Г. Бетехтина, указывавшего, что «под понятием парагенезис следует понимать не просто ассоциацию всех совместно наблюдающихся минералов, а лишь группу минералов, совместно образованных на той или иной стадии развития процесса минералообразования» (Бетехтин, 1950). Основываясь на представлениях А. Г. Бетехтина, Н. В. Петровская развивает понятие о минеральной па-

элементарной ячейкой в общей систематике минеральных сооб­ ществ. Минеральный парагенезис, по ее мнению, образуют мине­ ралы, отложившиеся из одних и тех же растворов в определен­ ных пределах изменений термодинамических условий, при под­ чинении законам минеральных равновесий. В этом случае кристаллизация может быть одновременной или последовательной, с частичным перекрыванием периодов образования минералов. По­ следнее обстоятельство, по нашему мнению, имеет важное зна­ чение при изучении парагенетических ассоциаций рудных комп­ лексов. На основе положений А. Брейтгаупта, В. М. Гольдшмид­ та, А. Г. Бетехтина и Д. С. Коржинского она предлагает следующее общее определение: «парагенетическая минеральная ассоциация — это закономерное сообщество минералов, образован­ ных совместно как равновесная минеральная система в пределах термодинамических условий, допускающих возникновение такой системы, и в ограниченный отрезок времени, соответствующий одной ступени минерального равновесия» (1967г). В этой работе II. В. Петровская специально останавливается на критериях вре­ мени минералообразования.

Мы полностью согласны с Н. В. Петровской, которая считает показателями равновесных взаимоотношений минералов структу­ ры их срастаний, лишенные признаков сколько-нибудь интенсив­ ной коррозии и замещения одного минерала другим. И, паоборот, признаки регенерации частично корродированных зерен могут слу­ жить критериями нарушения равновесных отношений минералов.

Выделение парагенетических минеральных ассоциаций, как следует из работ А. Г. Бетехтина и его последователей, опре­ деляется главным образом структурно-текстурными взаимоотно­ шениями минеральных агрегатов. Критериями разновозрастности различных до составу парагенетических минеральных ассоциа­ ций являются: наличие секущих отношений; резкая пространст­ венная обособленность (часто в пределах штуфа) при постоянных тесных срастаниях определенной группы минералов в каждой ассоциации; явления замещения; образование метакристаллов; ре­ акционные взаимодействия между ранними минералами и раст­ ворами поздних стадий, приводящие к образованию более сложных по составу минералов; закономерное изменение состава минера­

24

лов, в частности последовательная смена или разновременное выделение минералов, содержащих одни и те же ионы разной валентности, что может свидетельствовать об изменении окисли­ тельно-восстановительного потенциала растворов (за исключением некоторых ассоциаций сульфидов с баритом); замещение более ранних минералов более поздними, позволяющее по существую­ щим данным предполагать изменение тенденции эволюции кис­ лотности-щелочности растворов или цикличность изменения pH в пределах одпой стадии или вследствие воздействия растворов по­ следующих стадий; наличие признаков широко проявленных де­ формаций (трещиноватость, дробление, катаклаз) в более ранней ассоциации и отсутствие их в более поздней; признаки перекри­ сталлизации, переотложения или перегруппировки вещества, вы­ раженные в обособлении каких-либо элементов, выделившихся из более ранних минералов в виде минеральных новообразований и концентрирующихся вблизи границ двух разновременных ассо­ циаций; признаки упаследованностн элементов-примесей, типич­ ных для ранних минералов, более поздними.

Все указанные критерии лучше всего устанавливаются при изучении текстур и структур руд, а также типоморфных осо­ бенностей главных рудообразующих минералов.

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЙ, ЗАЛЕГАЮЩИХ В КАРБОНАТНЫХ И АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ ПОРОДАХ

Минеральный состав руд, их типы и закономерности распре­ деления в описываемых месторождениях во многом сходны, но строение минеральных агрегатов в рудах различно и зависит от условий их формирования. Поэтому текстуры и структуры руд месторождений, залегающих в карбонатных и алюмосиликатных породах, ниже рассматриваются отдельно.

Текстуры и структуры руд в карбонатных породах

стурами, образовавшимися вследствие интенсивного замещения вмещающих карбонатных пород. Они сложены чаще всего раз­ личными по составу сульфидами— пиритом, сфалеритом, гале­ нитом, сульфосолями свинца (табл. I, а) ‘, иногда отличающими­ ся разнообразными сочетаниями и количественными соотноше­ ниями главных минералов. В одном из рудных тел отмечаются значительные участки (до 3 м в поперечнике), сложенные сплош­ ными галенит-геокронитовыми рудами.

Руды с полосчатыми текстурами встречены во всех рудных

25

блюдаются в приконтактовых участках и состоят из чередующих­ ся полос буланжерита и сфалерита. В трубообразных залежах полосчатые руды различны по составу и строению. Наиболее рас­ пространены руды, сложенные чередующимися полосами сфале­ рита и пирита. В ряде случаев в строении этих руд участвуют кварц и доломит. Иногда наблюдаются признаки начального за­ мещения с сохранением полосчатого строения первичных доломи­ тов и полного замещения их сульфидами с унаследованием по­ лосчатых текстур окварцованных доломитов.

Полосчатые текстуры руд сфалерит-пирит-галенитового соста­ ва возникли в результате замещения части сфалерита галенитом или заполнения вповь образованных трещин (табл. I, б). Эти руды чаще всего встречаются па контакте рудных тел с вмещаю­ щими доломитами. Среди полосчатых руд широко развиты грубопо­ лосчатые сфалерит-галенит-геокропит-буланжеритовые (табл. I, в).

зонтах. В этих рудах проявляется сочетание тонкополосчатых текстур пирит-сфалеритовых агрегатов — следствие замещения до­ ломитов тонкоритмичпого строепия — и грубополосчатых пиритгаленитовых (табл. II, а) — результат наложения и замещения ранних минералов более поздними.

Среди сплошных руд отдельные минеральные агрегаты харак­ теризуются прожилковыми текстурами, возникшими вследствие пересечения пирит-сфалеритовых, чаще сфалеритовых руд тон­ кими неровными метасоматическими пирит-арсенопиритовыми (табл. II, б) и более выдержанными по простиранию галенитбуланжеритовыми прожилками. Иногда арсенопиритовые про­ жилки секут массивные галенит-буланжерит-геокронитовые руды. Встречаются также прожилковые текстуры, образовавшиеся в ре­ зультате заполнения серии мелких субпараллельных трещин га­ ленитом или сульфоантимопидами свинца. В отдельных случаях в в одном и том же образце наблюдаются все случаи пересечения одних минеральных агрегатов другими. Например, пирит-сфале- ритовые руды секутся пирит-арсенопиритовыми прожилками, а те и другие пересекаются неровными, извилистыми галенитовыми или галенит-буланжернтовыми прожилками, которые в свою оче­ редь пересекаются арсенопиритовыми прожилками, часто не вы­ ходящими за пределы буланжеритового или геокронитового аг­ регата.

По периферии и на флангах рудных тел, главным образом жилообразных, развиты собственно прожилковые сульфидные руды различного состава, секущие мраморизовапные и частично окварцованные доломиты. Эти текстуры обусловлены заполнени­

26

ем разноориептированыых трещин минеральными агрегатами различною состава. Часто прожилковые текстуры сочетаются с вкрапленными.

Одна группа прожилков следует по системе трещин, парал­ лельной простиранию жил, другая сечет под разными углами первую. Характерно, что эти группы прожилков различны по со­ ставу. В первом случае опи преимущественно сфалернтовые и сфалерит-ппритовые (табл. III, а), во втором в них участвуют пирит, арсенопирит, буланжерит, реже сфалерит.

В местах постепенного перехода от сплошных сульфидных руд к прожплковым наблюдаются наиболее интересные взаимоот­ ношения между прожилками различного состава. Так, в лежачем боку рудного тела 15 сплошная сфалерптовая жила мощностью до 0,5—0,7 м па отдельных участках не имеет четкого контак­ та с вмещающими доломитами и как бы разветвляется па мно­ гочисленные прожилки преимущественно того же состава. Да­ лее сфалернтовые прожилки по падепию рудного тела пересека­

ритовые прожилки следуют в одном направлении и субпарал­ лельны друг другу. Арсенопиритовые прожилки либо секут пре­ дыдущие, либо следуют по тем же направлениям. В участках доломитов, заключенных между прожилками, наблюдается вкра­ пленность сульфидов. Часто в прожилках смешанного состава при микроскопических исследованиях отмечаются противоречи­ вые взаимоотношения минералов. Например, образуя мономинеральные арсенопиритовые и пирит-арсенопиритовые прожилки, эти же минералы встречаются в прожилках преимущественно сфалеритового состава, где создают своеобразные каймы вокруг сфа­ лерита (табл. III-, б). Булапжерит и частично галенит кроме само­ стоятельных прожилков выполняют центральную часть в пиритарсенопиритовых прожилках или замещают сфалерит. Это указывает на особенности распределения сульфидов в трещино­ ватых зонах, в которых широко проявлено метасоматическое за­ мещение.

Прожилковые текстуры типичны также для жильпых минера­ лов — доломита и кварца. Эти текстуры наблюдаются на флангах рудных тел. Пересечение прожилков доломита сульфидными и, наоборот, пересечение тонких сульфидных прожилков поздними доломитовыми позволяет говорить о характере доломитизации до и после рудообразованпя. Отмечается, что более ранние прожил­ ки доломита отличаются от поздних неправильной формой и не­ выдержанностью по простиранию. Кроме того, ранний доломит обычно светлый, поздний — бурый и жилки имеют крустификационпое строение.

Пятнистые текстуры характерны для пирит-сфалеритовых, пи- рит-сфалерит-галепит-буланжеритовых и сфалерит-галенит-геок- ронитовых руд, особенно для трубообразных рудных тел. В одних

27

случаях сульфиды (пирит, сфалерит) в виде обособлений непра­ вильной формы неравномерно распределяются среди неполностью и избирательно замегценпых доломитов, в других галенит-геокро- нитовые и галепит-буланжеритовые агрегаты распределяются в виде линз, гнезд и небольших неправильной формы участков в массе пирит-сфалеритовой руды. Пятнистые руды представляют собой разновидности массивных руд.

На участках развития тектонических нарушений, послерудного дробления или в зонах сопряжения трещин наблюдаются различные метаморфические текстуры: брекчиевидпые, обло­ мочные, разлинзования, течения. Разновидностью последней яв­ ляется «струйчатая текстура».

Метаморфические текстуры руд свидетельствуют об интен­ сивных послерудных и внутрирудных подвижках, которые спо­ собствовали возникновению хрупких и пластических деформаций в сульфидах, сопровождавшихся перекристаллизацией и перегруп­ пировкой вещества. Иногда эти текстуры позволяют выделить де­ формации, возникшие на границе различных по составу и воз­ расту минеральных агрегатов.

Брекчиевые текстуры руд наблюдаются в зонах нарушения, имеющих довольно четкие контакты с вмещающими породами или недроблепыми сульфидами. В этих зонах отложившиеся сульфиды подвергаются брекчированито с образованием остро­ угольных обломков, представлепных мелкозернистой массой пири­ та, арсенопирита, сфалерита, галенита и буланжерита, сцементиро­ ванных либо карбонатом, либо тонкоперетертым сульфидным ма­ териалом. Местами брекчирование отмечается в локальных участ­ ках вдоль тектонических трещин. Например, в рудном теле 23 Бла­ годатского месторождения, где устанавливаются многочислен­ ные послерудные и внутрирудные подвижки, паблюдается брекчпрованне сфалерпт-пнритовой руды (табл. IV, а), сопровож­ дающееся цементацией обломков пирита и сфалерита галенитом и частично сульфосолями свинца.

Брекчиевидпые текстуры встречаются в жилообразных руд­ ных телах. Возникают они вследствие существенного дробления вмещающих доломитов, обломки которых сцементированы суль­ фидными минералами. Характерно, что сульфосоли свинца в этих случаях залечивают швы тектонических трещин, вдоль которых происходит брекчирование, «обволакивают» обломки доломитов,

кварцем и более поздним доломитом.

Вдоль или вблизи тектопических нарушений наряду с отме­ ненными выше брекчиевидными текстурами, возникают и другие текстуры дробления. При этом более хрупкие сульфиды — пирит, арсенопирит, сфалерит — дробятся, а галенит и сульфосоли свин­ ца претерпевают пластические деформации. Обломки сульфидной руды обладают различными формой и величиной, часто дробле­

28

ние сопровождается интенсивным перетиранием рудного ма­ териала.

Примером пластических деформаций рудного вещества явля­ ются текстуры течения (струйчатые), которые имеют локальное развитие. Они характеризуются тем, что галенит, буланжерит и другие относительно мягкие минералы образуют вытянутые в определенных направлениях обособления, иногда линзовидной формы, обрастающие обломки и скопления более хрупких суль­ фидов и вмещающих доломитов.

Рассмотрение текстурных и структурных особенностей руд Благодатских месторождений позволяет сделать следующее заклю­ чение. Формирование рудных тел происходило в условиях интен­ сивного мстасоматического замещения вмещающих доломитов, а также ранних сульфидных агрегатов более поздними. Об этом свидетельствуют упаследованные полосчатые текстуры, реликты незамещенных доломитов в пределах рудных тел, участки перекристаллизованпого доломита в сульфидной руде, а также широ­ кое развитие метасоматических прожилков и неправильной фор­ мы обособлений одних минеральных агрегатов среди других.

Отложение ранних минеральных агрегатов в ряде случаев сопровождалось дроблением и брекчировапием, что указывает на неспокойную тектоническую обстановку в период формирования рудных тел. В дальнейшем строение минеральных агрегатов в активных тектонических зонах продолжало изменяться в резуль­ тате послерудного динамометаморфизма.

На текстурные особенности руд Ц е н т р а л ь н о г о месторож­ дения повлияла неоднородность состава и строения вмещающих доломитов, подвергшихся замещению. Сплошные руды с массив­ ными текстурами сложены пиритом, арсенопиритом, халькопири­ том, сфалеритом, джемсонитом, буланжеритом и галенитом в раз­ личных сочетаниях и количественных соотношениях (табл. IV, б ).

Разнообразные полосчатые текстуры типичны для руд пири­ тового и пирит-сфалеритового состава. При этом в одних слу­ чаях полосы, сложенные только пиритом, чередуются с полосами доломита, неоруденолого или содержащего незначительную вкрап­ ленность сульфидов. В других рудных телах полосчатые текстуры обусловлены чередованием полос пирита, сфалерита и светлого доломита. Каких-либо следов тектопических трещип, выполнен­ ных последовательно или одновременно указанными сульфидами, не наблюдается. По-видимому, такое строение пирит-сфалерито- вых руд связано с замещением неоднородных полосчатых или слоистых доломитов. Аналогичное происхождение имеют плойчатыо, кокардовые и бурупдучпые текстуры.

В некоторых рудпых телах наблюдаются сочетания руд, раз­ личных по текстурам. Массивные текстуры пприт-сфалеритовых агрегатов чередуются с полосчатыми сложных, извилистых очер­ таний. В участках, где сульфиды замещают и окаймляют только определенные полосы или зоны, оставляя незамещенными значи­

29