Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 186. Общая схема геологических условий формирования колчеданных месторождений в связи с геосинклннальным вулканизмом. Первый цикл: 1 — жерло вулкана; 2 — преимущественно основные лавы; S — преимущественно кислые лавы; 4 — преимущественно пирокласты; 5 — преимущественно терригенные осадки; вт с р ой цикл: б — жерло вулкана; 7 — преимущественно основные лавы; 8 — преимущественно кислые лавы; 9 — преимущественно пирокласты; 10 — преимущественно терригенные осадки; И — породы субстрата; 12 — породы континента; /3 —иитрузни перидотитов и габбро / — колчеданные залежи первого цикла; // — колчеданные залежн второго цикла
Таким образом, на разных уровнях колонны вулканических пород и на разном расстоянии от центра вулканической активности одновременно или близкоодновременно могли формироваться колчеданные месторождения различных классов. Затем они перекрывались очередной порцией лав и туфов, испытывая воздействие постумных вулканических явлений. При последующих вулканических эксплозиях месторождения могли частично разрушаться с выносом части руды в виде обломков в пирокластические породы кровли. Они прорывались дайками изверженных пород, сквозь них фильтровались пострудные минерализованные газо-гидротермальные растворы. При прохождении растворов, обогащенных цветными металлами, возникали наложенные зоны руд молодой стадии метасомэтического рудообразования. Наконец, все колчеданные месторождения, быть может за исключением
юнокаинозоиских, совместно с вмещающими их породами, подвергались складчатости и региональному метаморфизму. Все это способствовало выравниванию конечного геологического облика колчеданных месторождении, что препятствует бесспорному определению первичных условий их возникновения.
Глубина и давление. Вулканогенно-осадочные колчеданные руды накапливались на дне моря. Гидротермально-метасоматичеокие месторождения формировались ниже поверхности морского дна. Но все они возникали на небольшой глубине, обычно не превышающей первые сотни метров. Об этом свидетельствуют следующие факты.
1. Колчеданные месторождения тяготеют к верхним частям разреза пород вулканического цикла и не распространяются в перекрывающие породы следующего цикла; это обстоятельство позволило В. Логинову установить, например, что на Кабанских месторождениях Урала глубина рудообразования была небольшой и не превышала 500—700 м.
2. Обломки колчеданной руды, представляющие собой рудо-класты вулканогенно-обломочных ,пород кровли, находятся на расстоянии от нескольких метров до первых сот метров от верхней границы рудных тел, свидетельствуя о рудообразовании на таких же глубинах.
3. Фации слабого изменения боковых пород, такие как пропилитизация, каолинизация, монтмориллонитизация, осернение, сопровождающие молодые и не подвергшиеся существенному метаморфизму колчеданные месторождения Японии и Мексики.
Вместе с тем нельзя упускать из виду, что рудообразование происходило в субмаринных условиях и испытывало давление столба воды, высота которого могла быть значительной, судя по вулканизму, зафиксированному на дне современных океанов на глубине до 11 км. Если принять во внимание, что литостатическое давление на глубине 1 км равно гидростатическому давлению на дне моря глубиной 2,5 км, то все выводы некоторых геологов об образовании колчеданных месторождений Урала в обстановке повышенного давления окажутся справедливыми, но они будут относиться к глубине образования не от 'поверхности земли, а от поверхности геосинклинального моря.
Малая глубина формирования колчеданных месторождений не исключает разнообразного, в том числе и значительного давления при рудообразовании. Наименьшее давление было в вулканогенных гидротермально-осадочных и наибольшее в вулканогенных гидротермально-метасоматических. В последнем случае оно могло резко возрастать в связи с давлением паров и газов, которое достигало колоссального значения в моменты вулканических эксплозий.
Температурный режим. Помимо общих затруднений, испытываемых каждый раз при определении температурных рамок эндогенного рудообразования, выяснение температурного режима колчеданного рудообразования имеет свои особые дополнительные трудности:
1) обусловленные значительным перепадом температур на пути движения рудообразующих растворов от мест воздействия раскаленных вулканических газов до более холодных мест массового рудо-накопления, 2) связанные с воздействием вулканических и поствулканических явлений на отложенные руды в процессе завершающейся после рудообразования вулканической активности; 3) возникающие в связи с наложением на ранние порции сульфидного материала более поздних гидротермальных рудных генераций; 4). появл™^™1 связи с последующим воздействием регионального метаморфизма.
Вместе с тем совершенно очевидно, что формирование вулкано-генно-осадочных колчеданных месторождений протекало при сравнительно низкой температуре. Вероятно, она соответствовала температуре придонной части моря для осадочных месторождений отдаленных вулканогенных формаций. Наверное, она была несколько выше для типичных эксгаляционно-осадочных месторождений вследствие разогрева морской воды лавами, туфами и эксгаляциями, но все же она не могла превышать температуру кипения, при которой море должно было бы испариться. Эта температура зависит от давления столба воды: на поверхности она составляет 100 °С, на глубине 100 м — 180 °С, па глубине 200 м — 215 °С, на глубине 500 м — 265 °С, а на глубине 2000 м около 365 °С.
