книги из ГПНТБ / Иванова А.А. Флюоритовые месторождения Восточного Забайкалья. (Условия формирования и закономерности размещения)

лактитов 2—3 см, а диаметр 2—5 мм. Во втором агрегате нес-, колько уплощенные сталактиты образуют групповые сростки, в которых центральный сталактит имеет наибольшее удлинение. Эти сростки располагаются ступенчато: верхние несколько перек­ рывают нижние и как бы выступают на передний план Внешне поверхности сталактитов состоят из массы мелких кристалликов дымчатого флюорита, ориентированных осью L3 перпендикулярно общему удлинению. Длина сталактитов достигает 2—4 см.

в ориентировке шестоватых индивидов флюорита в субстрате и сталактитах.

Температура гомогенизации газово-жидких включений в таких образованиях, по определениям В. Ф. Лесняка, составляет 40— 70° С. Это свидетельствует о гидротермальном, а не супергенном происхождении этих образований.

Кроме рассмотренных выше минеральных агрегатов, в подзем­ ных выработках Калангуйского месторождения можно наблюдать современное минералообразование. В устьях подземных скважин возникают коллоидные натечные образования длиной до 1,5— 2,5 м. Одни из них имеют желтовато-бурый цвет и состоят из гидроокислов железа, другие сложены геарксутитом и глинисты­ ми минералами.

Гидротермальные изменения вмещающих пород

' Песчаники, алевролиты и дайки диоритовых порфиритов, вме­ щающие Калангуйское месторождение, в различной мере устой­ чивы к процессам изменения. Наиболее легко и часто полностью изменяются диоритовые порфириты. Они превращаются в белые и серовато-белые каолинит-монтмориллонитовые породы, в кото­ рых только при начальных стадиях изменения сохраняется былая порфировая структура. Также интенсивно происходит аргиллизация полевошпатовой части аркозовых и полимиктовых песчани­ ков. Совершенно по-иному ведут себя глинисто-углистые и угли­ стые алевролиты. Они почти не подвергаются изменениям, зато часто наблюдается их замещение мелкокристаллическим пиритом с сохранением первоначальных текстурных особенностей породы. Кроме того, алевролиты подвергаются'осветлению, вероятно, за счет окисления углистого вещества сернокислыми растворами.

Как видно из табл. 26, в породах Калангуйского месторожде­ ния происходит значительное изменение их химического состава—

в гидротермально измененных породах Калангуйского месторож­ дения совершенно отсутствует гидрослюда, уступая место мине­ ралам более глубокой степени проработки — каолиниту, монтмо­ риллониту и галлуазиту.

122

Особенности формирования месторождения

Уже первые исследователи месторождения обратили внимание на разнообразие и аномальное строение калангуйских флюоритовых руд, пытались объяснить их генезис [86, 26, 27].

П. П. Пилипенко пришел к заключению, что «процесс роста кокард плавикового шпата и вообще процесс формирования руд­ ной зоны Калангуйского месторождения самым тесным образом связан с глубоким метасоматизмом брекчий зоны раздробления и боковых пород, распадавшимся на несколько последовательных стадий» [86, стр. 48]. В первую стадию, по его мнению, происхо­ дило «простое раздвигание обломков брекчий, благодаря кристал­ лизации плавика в промежутках обломков брекчий». Во вторую стадию имело место «постепенное рассасывание при малых раз­ мерах или выщелачивание при более крупных размерах ядер кокард, а также и окружающего их тонкоразмолотого глинистого цемента». Наконец, в третью стадию наблюдалась «флгооритизация как ядра, так и окружающего цемента».

Он полагал, что «... наряду с поднятием гидротермальных рас­ творов шел и обратный процесс «нисхождения» глинисто-обломоч­

123

ного материала по жеодам и пустоткам». Одновременно с таким «механическим переносом материала жилы в более глубокие горизонты шел процесс роста кокард путем кристаллизации пла­ вика, направленный или в пустоты брекчий, или же в полупласти­ ческую среду цемента брекчии (по типу колец Лизеганга в ага­ тах, опоках и т. д. )». Близкие этому представлению взгляды вы­ сказывают читинские геологи [43].

А. В. Гуляева на основании детального изучения тех же мине­ ральных образований пришла к иным выводам, которые почти полностью подтверждаются и исследованиями автора. Прежде всего она отмечала: «многократное чередование корок шестоватого плавикового шпата с корками мелкозернистого агрегата, со­ провождавшегося при этом оседанием механических частиц, сви­

такой перемены она считала периодическое раскрывание жильной полости в процессе формирования жилы, которое приводило даже к нисходящему движению растворов. Объясняя механизм форми­ рования кокардовых руд, она полагала, что свободные простран­ ства для роста кокард создавались благодаря раскрыванию тре­ щин и кристаллизационной силе, которая при этом отодвигала кокарды друг от друга. По ее мнению, одной из причин удален­ ного друг от друга положения ядер кокард «безусловно является замещение брекчий, особенно тонкообломочной фракции ее, пла­ виковым шпатом» [26, стр. 74].

Изучение Калангуйского месторождения в процессе отработки его глубоких горизонтов (202—302 метры) позволило [53, 40] существенно дополнить генетические представления А. В. Гуляезой. Рассмотрим главные особенности генезиса этого месторож­ дения.

В истории формирования Калангуйского месторождения четко выделяются две стадии минерализации: флюоритовая и пиритмарказитовая. Судя по количеству отложенного минерального вещества, первая стадия. была более продолжительной, чем вто­ рая. Флюоритовая стадия минерализации проявилась здесь очень широко, на протяжении всей километровой рудной зоны с разма­ хом по вертикали не менее чем на 450 м. Вторая стадия минера­ лизации имела место лишь на глубоких горизонтах Калангуйской зоны и получила наибольшее развитие на-северном ее фланге. Таким образом, на Калангуйском месторождении устанавливает­ ся обратная вертикальная зональность в распределении минера­ лизации.

Стадии минерализации различаются между собой составом минералообразующих растворов: растворы первой стадии содер­ жали в основном кальций и фтор, а второй — железо и серу.

Строение агрегатов шестоватого и фарфоровидного флюорита отражает определенные условия минералоотложения. Друзовое строение зон шестоватого флюорита и их обламывание в процессе

124

неоднократного брекчирования указывает на нормальную крис­ таллизацию флюорита в открытых трещинах [21, 27, 19, 36]. На­

этом происходил переход истинного раствора в золь, из которого мельчайшие кристаллиты флюорита оседали на верхних выступах почек. Основанием для такого заключения служит тонкозернистое строение фарфоровидного флюорита 'без каких-либо признаков друзового роста, наличие в нем мельчайшей пористости и следы струйчатого движения частиц минерального вещества.

Таким образом, каждая зона фарфоровидного флюорита фик­ сирует собой тектонический импульс в жизни рудовмещающей трещины, заполненной минералообразующими растворами. Мощ­ ности этих зон указывают на продолжительность импульсов, а их большое количество — на многократность таких подвижек. Сле­ дует отметить, что наибольшее количество зон фарфоровидного флюорита приходится на верхние части Кфлангуйской рудной зоны, что свидетельствует о неустойчивости условий кристаллиза­ ции вблизи поверхности.

Отмеченные выше черты строения рудной зоны и текстурные особенности руд позволяют вделать следующий вывод: формиро­ вание Калангуйской флюоритовой зоны в первую стадию минера­ лизации происходило путем многократного приоткрывания ее от­ дельных частей со сбросо-сдвиговыми перемещениями стенок тре­ щины. Об этих перемещениях свидетельствуют также тектониче­ ские плоскости со штрихами скольжения, присутствующие в жиль­ ном теле. Резкий спад давления (а может быть и температуры) при раскрытии трещин приводил к значительному пересыщению растворов и возникновению в отдельных участках золей, в кото­ рых дисперсной фазой являлся флюорит. Увеличение объема по­ лости при раскрытиях трещин обусловливало в течение короткого момента нисходящее движение минералообразующих растворов. Последние, устремляясь вниз, оставляли на верхних выступах почек взвешенный в них обломочный материал и мелкие кристал­ литы флюорита. Судя по резко выраженной прямолинейной струйчатости на поверхностях натечных агрегатов, нисходящее движение таких растворов было весьма стремительным, особенно на верхних горизонтах рудоносной зоны. В более глубоких ее ча­ стях почти постоянно сохранялся определенный режим минералообразования.

Несмотря на множество тектонических подвижек, состав раст­ воров длительное время оставался неизмененным, и после каждо­ го тектонического импульса в трещине, заполненной растворами, восстанавливались прежние физико-химические условия.

Характерной особенностью стадии флюоритообразования на Калангуйском месторождении является участие глинистых мине­

125

ралов в гидротермальном процессе. Они представлены галлуазитом, каолинитом и монтмориллонитом, т. е. теми минералами, ко­ торые присутствуют в гидротермально измененных вмещающих породах. Глинистые минералы входят в состав фарфоровидного плавикового шпата, который отлагался неоднократно, переме­ жаясь с шестоватым флюоритом. Источником глинистых минера­ лов, очевидно, служили боковые породы, где минералы образова­ лись до отложения флюорита в рудной зоне. Эти минералы попа­ дали в жилу в результате «подсоса» поровых растворов из вме­ щающих пород в момент приоткрывания рудовмещающих трещин. Скорее всего глинистые минералы переносились в тонкодисперс­ ном состоянии, а не в виде ионных растворов1.

Вторая стадия минерализации развивалась в неустойчивой физико-химической обстановке, что нашло отражение в разнооб­ разии пиритовых агрегатов, их аномальном строении и появлении марказита на заключительном этапе образования сульфидов.

Вторая стадия минерализации имеет ряд общих черт с первой. Как уже указывалось, мелкозернистый пирит образует полосча­ тые натечные агрегаты, в которых хорошо видны следы струйча­ того нисходящего движения частиц минерального вещества. Это свидетельствует о том, что ритмичное приоткрывание трещин со всеми вытекающими отсюда последствиями (дроблением ранее отложенного материала, резким пересыщением растворов и нисхо­ дящим их движением) имело место и во вторую стадию минера­ лизации. Как показали химические анализы пиритов, во вторую •стадию также происходило загрязнение минералообразующих растворов глинистыми частицами и обломками вмещающих пород, а это скорее всего и явилось главной причиной образова­ ния скрученных и мозаичных кристаллов пирита. К аналогичному заключению пришел и С. А. Бородин (1963 г.).

Наблюдаемая в конце второй стадии смена пирита маркази­ том свидетельствует, как показали экспериментальные работы Аллена, Греншау и Мервина [142, 143], о повышении кислотности раствора и в меньшей мере о понижении его температуры.

Итак, главная особенность формирования Калангуйского ме­ сторождения заключается в том, что минералоотложение проис­ ходило здесь в условиях многократного и резкого приоткрывания трещины со сбросо-сдвиговыми перемещениями стенок. Это при­ водило к загрязнению гидротермальных растворов тонкообломоч­ ным материалом, к разному пересыщению их и образованию золей и к периодическому возникновению нисходящего движения растворов в результате увеличения объема жильной полости.

1 Возможность переноса диспергированных частиц породы была установлена Г. Л. Поспеловым и П. И. Каушанской [89] при моделировании процессов природ­ ного минералообразования.

126

Г л а в а III

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФЛЮОРИТОВ

Флюорит является единственным минералом, который присут­ ствует во всех рассматриваемых месторождениях Восточного За­ байкалья. Он весьма разнообразен по формам проявления и окраске, что отражает специфические условия его генезиса.

МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И СОСТАВ ФЛЮОРИТОВ

При описании главнейших типов флюоритовых месторождений были рассмотрены четыре разновидности флюорита: кристалличе­

свойствами и элементами-примесями.

К р у п н о к р и с т а л л и ч е с к и й ф л ю о р и т и з о м е т р и ч е ­ с ко г о облика . Наиболее широко распространен. Обычно встречается в виде массивных мономинеральных агрегатов, в ко­ торых отдельные индивиды имеют размер 1—3 см. В остаточных пустотах присутствуют друзы в основном октаэдрических или кубических кристаллов флюорита, значительно реже более слож­ ные формы: куб + тригон-триоктаэдр, гексоктаэдр. Установлено, что октаэдрический габитус характерен для кристаллов ранней и бо­

форм роста кристаллов гранными, затем реберными и, наконец, вершинными формами (рис. 71), что свидетельствует, как пока­ зал И. И. Шафрановский [131], опадении концентрации раствора.

Крупнокристаллический флюорит прозрачен и имеет яркую зо-

127

Рис. 71. Кристаллы зелснсго флюорита. Видча смена октаэдра граннымн (I). реберными (2) и »ісріинннымн (3) формами роста.

Абагаіітуйскос месторождение. Увел. 3

Рис. 72. Кривые тсрмолюминесдснции крупнокристаллических разностей флюорита

132