книги из ГПНТБ / Кормилицын, В. С. Рудные формации и процессы рудообразования (на примере Забайкалья)
.pdfВполне достаточным является наличие непрерывных переходов в со ставе руд отдельных месторождений, тогда как крайние члены в ря дах могут резко отличаться друг от друга. Примерами таких рядов могут служить описанные С. С. Смирновым редкометальная (Sn, W , Be, Та, Nb) и золото-молибденовая рудные серии Восточного Забай калья, полиметаллически-оловорудные ряды месторождений При морья, Северо-Востока СССР и Боливии, ряды колчеданных месторо ждений Урала, Рудного Алтая, Западного Забайкалья и многие другие.
По нашим представлениям, при выделении конкретных рудных формаций в них следует включать все гидротермальные образова ния, связанные с той или иной магматической формацией, в том числе промышленные и непромышленные, металлические и неме таллические, а также такие минеральные образования (рудопроявления), которые на первый взгляд могут показаться чуждыми данной ассоциации. Последнее требование обусловлено тем, что в силу кон вергенции сходные по составу минеральные типы месторождений и рудопроявлений могут повторяться в совершенно разных форма циях. Примерами служат рудопроявления сурьмы и ртути, сопро вождающие месторождения золото-молибденовых формаций Восточ ного Забайкалья и Северо-Востока СССР; свинцово-цинковые место рождения и рудопроявления, являющиеся постоянными спутниками сульфидно-касситеридовых формаций Приморья и Верхоянья и почти в том же виде повторяющиеся в связи с золото-молибденовой формацией Забайкалья и т. д. Аналогичные примеры повторения однотипных месторождений в различных рудных формациях при ведены в статье Ф. Н. Шахова [261].
Правильное определение формационной принадлежности таких «аномальных» образований имеет большое научное (для выделения формационных типов) и практическое значение, поскольку опыт гео логоразведочных работ показывает, что параметры таких образо ваний в разных типах формаций оказываются совершенно различ ными. Наряду с этим «аномальные» образования нередко служат хорошим поисковым признаком главных месторождений той или иной формации.
В итоге можно сказать, что в нашем понимании конкретная формация по объему соответствует типовой рудной серии С. С. Смир нова, рудному комплексу Ю. А. Билибина, рудному семейству И. Г. Магакьяна, металлогеническому семейству В. В. Богацкогог ряду родственных рудных формаций Р. М. Константинова и комп лексу рудных формаций Д. И. Горжевского.
Объективность выделения конкретных и абстрактных рудных формаций не зависит от степени изученности генезиса месторождений и основывается на устойчивости ассоциаций месторождений между собой и с геологическими формациями. Это позволяет отвести часто» встречающееся возражение о нежелательности введения необъектив ных генетических понятий в формационные схемы и рассматривать рудные формации, в соответствии с представлениями В. В. Белоусова [15], Н. М. Страхова [222] и В. Е. Хаина [248], как гене-
20
тические или парагенетические сообщества месторождений. Нельзя забывать о том, что основная задача всех геологических исследова ний состоит в познании существа геологических процессов по их конечным продуктам. Поэтому мы полностью разделяем мнение Н. М. Страхова о том, что в вопросе о формациях чисто эмпири ческий подход не может являться основой успешной исследователь ской работы и что она может развиваться лишь на базе четкого генетического понимания парагенезиса.
Формационная классификация месторождений ни в коем случае не должна подменять собой генетическую. Они обе имеют право на самостоятельное существование и не подчинены друг другу. Гене тическая классификация, по существу, фиксирует физико-химиче скую обстановку в период формирования месторождений (глубину, давление, температуру, состав вмещающих пород и т. д.). Форма ционная классификация, охватывая значительно более широкий круг явлений, должна отражать исторические взаимосвязи совокуп ности месторождений или геохимических ассоциаций элементов (по Ф. Н. Шахову) с тектоникой, литогенезисом и магматизмом. Иначе говоря, формационная классификация месторождений яв ляется геолого-геохимической.
Изложенные принципы выделения рудных формаций как сово купностей месторождений различных полезных ископаемых позво ляют различать в каждой из них группировки и единицы подчи ненного значения (пометальные группы, минеральные и морфологи ческие типы месторождений и т. д.). В свою очередь рудные формации могут объединяться в ряды, что соответствует объединению геоло гических формаций в структурно-формационные комплексы, а рядов — в серии, соответствующие по масштабу сериям геологических фор маций отдельных тектоно-магматических циклов.
Рудная формация должна быть такой же крупной группировкой месторождений, какой по отношению к горным породам является
геологическая |
формация. Это |
особенно ярко подчеркнуто в рабо |
|
тах |
Ю. А. Билибина, Г. А. |
Твалчрелидзе, Ю. А. Кузнецова и |
|
А. |
Н. Кена |
[75, 76]. Ссылки |
на укоренившуюся практику выделе |
ния дробных рудных формаций несостоятельны: либо мы не должны прибегнуть к введению новых понятий, либо согласиться с приме нением общего термина в смежных ветвях геологических наук. Последнее представляется нам не только предпочтительным, но и единственно правильным.
Во многих случаях критикуют введение генетических представ лений в формационные определения (формация должна выделяться по объективным, а не гипотетическим, недостаточно обоснованным признакам). При этом, однако, забывается, что геологические форма ции также устанавливаются не в поле у обнажения, а в результате анализа фактического материала и генетических построений. Мы, вероятно, долго еще будем спорить о генезисе медных месторождений джезказганского типа, но генетическое формационное родство Джез казгана, Удокана, медного пояса Катанги и Замбии при заметных
21
различиях такого «объективного» признака, как минеральный состав, вряд ли может вызывать сомнения. Тем более вряд ли можно сомневаться в объективности выделения конкретных рудных форма ций в определенном регионе, где на помощь геологу приходят гео
графическое |
распределение |
месторождений, данные об их возрасте |
и связях с |
магматическими |
комплексами и т. д. |
Соотношения генетических и формационных классификаций также понимаются по-разному. Как известно, С. С. Смирнов считал, что будущее принадлежит классификации, учитывающей всю геоло гическую обстановку формирования месторождений. Успешные по пытки разработки таких классификаций известны (например, клас сификация урановых месторождений А. С. Семенова, [202]), однако в целом составление общей классификации — дело не столь близ кого будущего. С известной долей условности можно сказать, что для разведчиков основной классификацией еще долго останется гене тическая и морфологическая, тогда как для поисковиков и прогно зистов все большее значение приобретает формационная классифи кация.
В работах В. А. Кузнецова высказывается соображение о том.что понятие «генетический тип» шире, чем понятие «рудная формация», т. е. последнее является частью генетического типа. Действительно, если взять такой распространенный генетический тип месторожде ний, как пегматитовый, то в нем мы найдем представителей различных рудных формаций: пегматиты нефелин-сиенитового состава, пегма титы, связанные с мигматитовыми полями, с батолитовыми интрузиями средних этапов и с гранитными массивами поздних этапов развития подвижных поясов. Однако каждый из указанных типов пегмати тов еще нельзя считать самостоятельной рудной формацией или формационным типом. Чаще всего они являются наиболее высокотем пературными членами значительно более сложных серий родствен ных месторождений, сформировавшихся в несколько иных условиях, чем пегматиты. В Казахстане, на Урале, Северо-Востоке СССР
и в других регионах в однотипных редкометальных рудных узлах часто отмечаются переходы от пегматитов к грейзенам и гидротер мальным образованиям, сформировавшимся при различных темпе ратурах.
В. И. Смирновым с соавторами [208] описаны колчеданные место рождения Японии, в которых часть руд образована эксгаляционноосадочным путем, а другая часть — гидротермальным. Мы не счи таем возможным относить такие серии месторождений к различным рудным формациям, точно так же как и выделять несколько рудных формаций в одном месторождении (за исключением эпизодических случаев пространственного совмещения резко разновозрастных и раз нотипных образований). Отсюда с неизбежностью вытекает вывод об относительной независимости генетической и формационной клас сификации месторождений.
Наиболее распространенное требование минерального тождества руд месторождений, входящих в одну формацию, мы считаем невер-
22
ным. Минеральный состав важный, но не единственный и перво степенный признак рудной формации. Почти нет геологических
формаций, сложенных |
каким-либо одним типом пород. Петрологи |
||
не считают противоестественным относить к |
одной формации |
малые |
|
дифференцированные |
интрузии, меняющие |
свой состав от |
габбро |
до гранитов. Породы |
разного состава объединяются в геологиче |
скую формацию по признакам устойчивого сонахождения и общего
происхождения, а в |
конкретных |
формациях — одновозрастности |
и пространственной |
непрерывности. |
Все эти признаки указывают |
на общность геотектонической обстановки в период образования формации, хотя сама эта обстановка еще может оставаться неясной. В отношении месторождений ведущими являются первые три усло вия. Что же касается четвертого (непрерывности), то оно неприме нимо к дискретным (практически точечным) объектам, которыми являются месторождения, и заменяется требованием пространствен ной целостности ареала распространения месторождений, совпа
дения его |
с ареалами развития соответствующих магматических, |
осадочных |
или метаморфических формаций и наличием переходов |
в составе |
месторождений. |
При систематике эндогенных месторождений по формациям чрез вычайно важное значение приобретают критерии, которыми нужно руководствоваться, чтобы определить как общий объем тех или иных конкретных формаций, так и решить, к какой из них отно сится данное месторождение или рудопроявление. Здесь следует еще раз напомнить, что месторождения одной и той же конкретной формации способны менять свой облик (генетический тип, морфоло гию рудных тел, минеральный состав руд и т. д.) в зависимости от изменения той геологической обстановки, в которой они возникали. Мало того, в природе известны многочисленные случаи, когда глав ные месторождения данной формации сопровождаются мелкими ме сторождениями и рудопроявлениями совершенно иного геохими ческого и минерального состава и практически почти не отличаются от состава главных объектов других рудных формаций (например, рудопроявления киновари в узлах со свинцово-цинковым оруденением или обособленные кварцево-шеелитовые жилы в пределах некото рых молибденовых месторождений и т. д.). Эти обстоятельства частодезориентируют поисковиков и разведчиков, уводя их по ложным следам конвергентных образований. Поэтому минеральный состав руд в принципе не может служить основным критерием для выде ления конкретных рудных формаций.
Главным критерием в систематике эндогенных месторождений каждого региона по формациям должно быть наличие генетических или парагенетических связей тех или иных сообществ эндогенных месторождений с магматическими комплексами определенного со става и возраста, сформировавшимися в различные стадии тектони ческого развития региона. Эти связи нужно выявлять и уточнять в первую очередь для того, чтобы установить количество эндогенных рудных формаций, представленных в регионе, и общий объем каждой
23
из них (имеется в виду очерчивание круга главных эндогенных месторождений, входящих в каждую формацию).
Этот руководящий критерий вырабатывается одновременно с си стематикой месторождений по родственным группам в процессе комп лексного металлогенического анализа и составления обзорных металлогенических карт достаточно крупных территорий. Только при
проведении таких |
работ, обычно сопровождающихся |
тематическими |
||
исследованиями, |
в орбиту анализа |
попадают все |
полезные ис |
|
копаемые региона, |
устанавливаются |
их |
соотношения |
друг с другом |
и каждое месторождение находит свое |
место в ходе |
тектонического |
развития региона. Именно при этом наиболее полно и объективно выявляются интересующие нас естественные сообщества эндоген ных месторождений, связанные с конкретными магматическими фор мациями.
Однако сфера действия рассмотренного выше критерия имеет свой предел, который наступает, как только мы сталкиваемся с кон вергентными образованиями или разнообразными эндогенными место рождениями телетермального и эпитермального типов. Так, например,
для конвергентных месторождений или |
рудопроявлений |
необхо |
димо хорошо знать вещественный состав |
руд, зональность |
орудене- |
ния и геохимические особенности главных месторождений конкретных рудных формаций. В большинстве случаев эти критерии помо гают решить вопрос о формационной принадлежности тех или иных конвергентных образований.
Телетермальные и эпитермальные месторождения требуют осо бого подхода, так как их связь с какими-нибудь из известных в ре гионе магматическими образованиями обычно остается проблема тичной. В этом случае приходится руководствоваться общими гео логическими и минералого-геохимическими критериями. При этом большое значение приобретают геологический возраст таких место рождений и особенности из размещения в геологических структу рах региона. Действие указанных критериев основано на том, что в большинстве случаев эпитермальные месторождения оказываются самыми молодыми по сравнению с другими и этот разрыв во времени фиксируется как геологическими наблюдениями, так и методами изотопной геохронологии. С другой стороны, такие месторождения часто группируются обособленно от месторождений других фор маций.
Перечисленные критерии помогают нам лишь отчленить форма ции эпитермальных месторождений от других рудных формаций. Дальнейшая их систематика должна производиться в основном по минералого-геохимическим признакам с непременным учетом гео химических ассоциаций определенных элементов в одной формации месторождений. Обычно такие возможности реализуются самой при родой и проявляются в виде рядов месторождений с унаследован ным друг от друга минералого-геохимическим составом.
Немаловажное значение имеет вопрос о названиях рудных фор маций. В соответствии с теми доводами, которые приводились выше,
24
очевидно, будет наиболее правильным называть формации не по характерным минеральным парагенезисам и генетическим типалг месторождений, а по главнейшим элементам, определяющим про мышленную ценность данной формации, с непременным указанием некоторых наиболее типичных ее тектонических или магматических особенностей. Например, формация колчед'анно-полиметаллических месторождений, ассоциирующих с базальт-липаритовой формацией ранних стадий развития геосинклинальных прогибов, или форма ция медно-никелевых месторождений, связанных с траппами платфор менного чехла, и т. д. Однако в общем это дело не такое простое, как кажется на первый взгляд, особенно если предвидеть общую систе матику рудных формаций. В названиях обязательно нужно отра
жать геохимическое и тектоно-магматическое существо |
формаций,, |
||
но |
вместе |
с тем, очевидно, придется как-то бороться с |
неизбежной |
в |
таких |
случаях шаблонностью формулировок. |
|
Г Л А В А 2
ОСОБЕННОСТИ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ,
МАГМАТИЗМА И МЕТАЛЛОГЕНИИ ЗАБАЙКАЛЬЯ
Под Забайкальем понимается территория, простирающаяся от южной оконечности оз. Байкал на западе до верховий р. Амур на востоке вдоль границы Советского Союза с Монгольской и Китай ской народными республиками. Северная граница этого региона обычно проводится по Становому хребту или приблизительно по верховьям рек Витима и Олекмы. В геологическом, тектоническом и металлогеническом отношениях этот регион самобытен и полон всевозможных контрастов.
В настоящее время, несмотря на довольно хорошую общую гео логическую изученность Забайкалья, все еще существует ряд важ ных спорных и нерешенных вопросов. Так, например, до сих пор по-разному трактуются пространственные и временные границы большинства складчатых областей, выделяемых в этом регионе. Часть исследователей отрицает наличие в Забайкалье мезозойского геосинклинального прогиба, тогда как другими геологами он рас пространяется на чрезвычайно большие территории. Остаются спор ными и периодически меняются то в одну, то в другую сторону пред ставления о возрасте отдельных осадочных толщ и интрузивных ком плексов. По-разному понимается и трактуется роль процессов тек- тоно-магматической активизации в истории развития складчатых областей и т. д.
Главные тектонические структуры Забайкалья — части более крупных структур, обрамляющих южный край Сибирской платформы. Поэтому особенности тектонического строения и металлогении Забай калья трудно понять вне связи с соседними регионами.
СХЕМА ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ЗАБАЙКАЛЬЯ
Интересующая нас территория является частью весьма слож ного и протяженного складчатого пояса, возникшего на стыке крупнейших жестких структур Центральной Азии: Сибирской плат формы и Алданского щита, с одной стороны, и Северо-Китайской платформы — с другой. В составе указанного пояса всеми исследо вателями выделяется несколько геосинклинально-складчатых си стем, которые в пространстве и времени последовательно смещались
26
с северо-запада на юго-восток, как бы наращивая южный край Сибирской платформы и Алданского щита. На самом деле, вероятно, имели место периоды временной стабилизации в развитии террито рии между обеими платформами и возникновение новых геосин клиналей на все более сокращающихся площадях.
Для Забайкалья различными исследователями предложено мно жество схем тектонического районирования, которые по своей сути, а тем более в деталях, нередко довольно резко отличаются
друг от друга. Почти все исторически |
важные схемы |
приведены |
||
п подробно |
рассмотрены |
в работе М. С. Нагибиной |
[147]. |
|
Наиболее |
удачной |
автор считает |
схему, разработанную |
Н. В. Шталь, так как эта схема лучше других согласуется с фак тическим материалом и довольно полно отражает особенности
строения |
этого весьма сложного региона. Используя |
эту схему |
в качестве |
основы (рис. 1), автор внес в нее некоторые |
дополнения |
и изменения, обоснованные новыми данными, приведенными в рабо
тах |
В. А. Амантова |
[3], В. |
П. Арсентьева и |
П. М. Хренова |
[5], |
|
Л. И. Салопа |
[200, |
201], |
С. П. Смеловского |
[204], А. Д. |
Щег |
|
лова |
[270] и |
др. |
|
|
|
|
Главными структурными элементами Забайкалья являются Бай кальская (позднепротерозойская — раннекембрийская), Западно-За байкальская (раннепалеозойская) и Монголо-Охотская (мезозой ская) складчатые области, а также разделяющая их Нерча-Хилок- ская зона устойчивых краевых геоантиклинальных поднятий. Они ограничены крупными глубинными разломами типа краевых струк турных швов (Великим Саяно-Байкальским, Туркино-Бамбуйским, Южно-Алданским, Монголо-Охотским и др.). По типу развития в пределах складчатых областей выделяются внешние, или краевые (миогеосинклинальные), и внутренние, или центральные (эвгеосинклинальные), зоны, а также срединные массивы. Важное значение имеют наложенные мезозойские впадины, приуроченные главным образом к пограничным глубинным разломам. Строение и развитие главных тектонических элементов характеризуются следующими особенностями.
Байкальская (позднепротерозойская-раннекембрийская) склад чатая область. Представляет собой сложную геосинклинально-
складчатую систему, характеризующуюся полицикличной |
историей |
||
развития. По данным Л. И. Салопа [200, 201], В. П. |
Арсентьева |
||
и П. М. Хренова [5],М. М. Мануйловой с соавторами |
[137] и |
дру |
|
гих исследователей, в ней четко выделяются, по крайней |
мере, |
три |
самостоятельных геосинклинально-складчатых цикла (архейский,, раннесреднепротерозойский и позднепротерозойский — раннекембрийский), каждый из которых обладает своими специфическими особенностями осадконакопления, магматической деятельности и металлогении.
На рассматриваемой территории складчатые структуры Байкаль ской области занимают относительно небольшую площадь, охваты вая лишь северо-западные районы Западного Забайкалья. Здесь они
2Т
|
|
|
|
h ЕШЬ KSl5 |
{Ше Ш? |
|
ЕЗ* EzZ 10 0 э 0 |
11 о о о |
V/ |
|
и |
14 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
\z\15\z\w |
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р и с . |
1 . Схема |
тектонического |
районирования Забайкалья |
(по I I . В. Шталь, с |
дополнениями |
и |
изменениями |
автора). |
|||||||||||||
1 — |
Сибирская платформа; г — юго-западная часть Алданского щита; з — архейские глыоы; 4 — Байкальская |
» |
(позднепиотепозойская) |
скпяп- |
|||||||||||||||||
Ч а й а Я л ? ^ а 0 Т Ь ; п 5 |
- |
Западно-Забайкальская |
(раннепалеозойская) складчатая область; в - |
Нерча-Хилокская |
|
S |
|
S |
S |
тодая- |
|||||||||||
тии. |
Монголо-Охотская |
складчатая |
область. |
Позднепротерозойский, |
средне-позднепалеозойский структурные |
ярусы г " - |
Агинская пегт |
||||||||||||||
ральная зона (позднепротерозойский |
и среднепалеозойский |
структурные |
ярусы); * - Даурская краевая |
зона |
(среднг-позднетлеозойский |
||||||||||||||||
структурный ярус); |
9 - |
Западно-Агинская |
зона |
(позднепалеозойский структурный |
ярус)]. Мезозойский |
структурный |
|
я1у6ио-Ш^^ |
|||||||||||||
Газимурская центральная зона; и - |
Пришилкинская краевая зона; 12 - |
Приартунская |
краевая зона; ™ |
- |
Уровишй |
7 |
Урулюнгтамкий |
||||||||||||||
срединные массивы; 14- |
главные мезозойские впадины). |
Глубинные |
разломы типа |
краевых |
структурных |
|
швов- |
is |
— Вшшкий |
Г'шнл- |
|||||||||||
|
Баикальскии; |
16 — Туркино-Бамбуйский и Южно-Алданский; |
17 — Жуинский; 18 — Монголо-Охотский; 19 — прочие. |
|
прослеживаются почти в широтном направлении от устья р. Се ленги до верховий р. Джиды. Складчатые сооружения сложены карбонатными породами, гнейсами, кристаллическими сланцами слюдянской толщи архея, менее метаморфизованными протерозой скими терригенными образованиями и метаэффузивами биту-джи- динской свиты. Породы слюдянской толщи и биту-джидинской свиты собраны в сложные складки и прорваны крупными интру зивами среднепротерозойских (саянских) гранитов, с кото рыми пространственно ассоциируют многочисленные редкометальноносные и слюдоносные пегматиты [270]. С постмагматической деятельностью связано формирование разнообразных декембрийских метасоматитов (полевошпатовых, диопсид-скаполитовых, шпинелевых, лазуритовых и др.), в том числе и флогопитоносных жил Слюдянского месторождения [264].
В послепротерозойское время южная и восточная части Байкаль ской складчатой области подвергались неоднократной тектоно-маг- матической активизации. Последняя выразилась в возобновлении интенсивной вулканической деятельности и внедрении субвулкани ческих интрузий щелочных и субщелочных гранитов в девоне (вблизи Саяно-Байкальского, Восточно-Саянского и других структурных швов), а также отчасти в раннем триасе, средней — поздней юре, мело вое и четвертичное время. С этими процессами связано образование разнообразных и различных по возрасту месторождений полезных ископаемых (нефелиновых сиенитов, молибдена, вольфрама, флюо рита и др.).
Западно-Забайкальская (раннепалеозойская) складчатая область.
Занимает большую часть территории Западного Забайкалья. Она является продолжением более протяженной раннепалеозойской гео синклинали Алтае-Саянской складчатой области и представляет собой новый самостоятельный этап в развитии региона. Самостоятельность раннепалеозойской геосинклинали доказывается наличием крупного регионального несогласия между кембрийскими и протерозойскими комплексами пород, а также гальки протерозойских гранитов в базальных конгломератах нижнего кембрия [270].
Внутренняя зона кембрийской геосинклинали имеет форму вы пуклой к югу дуги и подразделяется большинством исследователей на две подзоны: юго-западную Джидинскую и северо-восточную Удино-Курбинскую. В Джидинской подзоне широко развиты породы нижнекембрийской спилит-кератофировой формации, а также пласто вые тела и небольшие штоки ультраосновных пород цакирского комплекса, с которыми связаны рудопроявления хрома. Эвгеосинклинальные образования Удино-Курбинской подзоны представ лены конгломератами, кварцевыми порфирами, спилитами, андезитовыми порфиритами, дацитами, альбитофирами, различными по составу туфами и туффитами, кремнистыми сланцами и яшмами с прослоями известняков. Среди них выявлены мощные пластовые залежи пиритовых и пирит-сидерит-сфалеритовых руд колчеданной формации [96].
29