Структуры рудных полей и месторождений - Старостин В.И.
ISBN 5-211-04522-Х
Скачать (прямая ссылка):
Структурные парагенезисы гидравлической тектоники объединяют пластические и хрупкие деформационные элементы, возникшие под воздействием давления на горные породы жидкости, газа, магматического расплава или их смесей. Миграция рудоносных растворов в толщах пород контролируется общими и локальными полями напряжений. Они создают на отдельных участках избыточное давление поровой жидкости, которое приводит к двухстадийной деформации. В течение первой стадии происходит расширение трещин, расположенных под небольшим углом к направлению давления, и закрытие разрывов, ориентированных перпендикулярно к нему. Во вторую стадию продолжается расширение, удлинение и, главное, возникновение отдельных трещин, благоприятных направлений и закрытие массы сопутствующих им мелких нарушений.
Гидравлические структуры широко распространены на месторождениях эндогенных руд, в частности месторождениях типа долины Миссиссипи, на вулканогенно-осадочных колчеданно-по-лиметаллических месторождениях областей сжатия и растяжения
и на меднопорфировых месторождениях (Старостин, 1988; Берн-хем, 1985).
На колчеданных месторождениях Рудного Алтая к этим структурам приурочены кварц-карбонат-барит-полиметаллические рудные тела, для каждого из которых характерна автономная минеральная, геохимическая и петрофизическая зональность. Состав залежей формировался за счет ремобилизации и переотложения компонентов ранних руд и частично за счет компонентов, привнесенных из более глубинных источников.
Важная роль в перераспределении и отложении рудного вещества принадлежит гидравлическим процессам и заключается в реализации благоприятного сочетания тектонофизических и гидродинамических явлений, приведших на ранних стадиях к возникновению магистральных трещин гидроразрывов и флюидных камер и на поздних — к формированию в этих камерах полистадийных рудных тел. Данные структуры выполняли роль концентраторов оруденения.
Взрывные структурные парагенезисы возникают при ультраскоростных, фактически мгновенных (10і—105 с-1) режимах деформирования, существующих на нашей планете. Разрушение пород при этом наступает по мере того, как уровень скалывающих напряжений достигает величины динамической прочности, примерно десятикратно превышающей статическую (путем развития сквозных трещин со звуковой рэлеевской скоростью). В этих условиях разрушение наступает при деформациях, не превышающих 1%, или при увеличении скорости деформирования на несколько процентов. Чем выше скорость деформирования, тем на более мелкие обломки (вплоть до пылевидных) распадается твердое тело.
Масштабы брекчирования и дезинтеграции пород определяются также петрофизическим типом среды. Наибольшее увеличение объема пород и брекчиевого тела характерно для хрупких прочных пород. В пластичных образованиях дилатация и объемы брекчирования в несколько раз меньше, чем в хрупких средах. В высокопористых породах происходит уплотнение, увеличивается сжимаемость и уменьшается предел прочности. Такие парагенезисы связаны с приповерхностными флюидно-газовыми взрывами, импактными (метеоритными) ударами и приповерхностными землетрясениями.
Непосредственно при взрывных процессах возникают высокобарические минералы, из которых наибольший экономический интерес представляет пока только алмаз, да и то нигде в мире промышленных месторождений такого генезиса еще не зафиксировано. Роль этих парагенезисов (тела разнообломочных брекчий, трещины скола — радиальные и концентрические, насыпные кольцевые
валы, воронки и сопутствующая мелкая трещиноватость) в промышленном рудообразовании невелика.
Импактные структуры можно рассматривать, что и делают, в частности, некоторые канадские исследователи, в качестве стартового (или спускового) механизма, который включает другие менее скоростные типы деформационных процессов, инициировавшие функционирование разнообразных рудообразующих систем от магматических (Cu-Ni месторождение Садбери) до низкотемпературных гидротермальных.
Итак, к рудоносным структурам целесообразно относить особый аномальный тип геологических структур, формировавшийся при участии минерализованных флюидных фаз в повышенном и высокоскоростном режиме деформирования, сопровождавшемся разнообразными динамическими эффектами.
В непрерывных геологических структурных системах рудоконт-ролирующие и рудоносные структурные парагенезисы занимают дискретное, вполне закономерное положение. Они являются своего рода структурными аномалиями, которые возникают при следующих условиях:
1. Активное участие минерализованной флюидной фазы в структурообразующих процессах.
2. Существование оптимального режима деформирования (скорость деформирования Ю-10—10° с-1, девиатор напряжений 30— 60 МПа, общие РТ-условия: P = 0,1-50 МПа, T = 10-2000C) в течение короткого периода времени (103—105 лет).
3. Возникновение и развитие рудоносных структур и формирование в них месторождений возможно без участия динамических эффектов (сейсмоэлектрических, сейсмомагнитных, термоакустических, вибромиграционных и др.).
