Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




15.09.2020


15.09.2020


15.09.2020


04.09.2020


03.09.2020


03.09.2020


21.08.2020


05.08.2020


05.08.2020


05.08.2020





Яндекс.Метрика
         » » Золоторудная «черносланцевая» формация: модель взаимоотношений регионального метаморфизма, гранита- и рудообразования

Золоторудная «черносланцевая» формация: модель взаимоотношений регионального метаморфизма, гранита- и рудообразования

21.10.2017

Процессы рудообразования в метаморфических комплексах происходят на фоне сложных пространственно-временных взаимоотношений метаморфизма, интрузивного и дайкового магматизма. В значительной мере эти взаимоотношения усложняются в периферических частях зональных метаморфических комплексов ареальными гидротермально-метасоматическими изменениями. Различные исследователи по-разному оценивают роль процессов метаморфизма, магматизма и метасоматизма в рудообразовании и, в частности, в генезисе оруденения золоторудной «черносланцевой» формации, ассоциирующейся с зональными метаморфическими комплексами. Геолого-генетическое моделирование процессов рудообразования с учетом их пространственно-временных взаимоотношений с другими геологическими процессами — предшествующими, сопровождающими и завершающими рудообразование — представляет несомненный практический интерес и для совершенствования научно-методической основы прогнозирования золоторудных месторождений.
«Геолого-генетическая модель — итоговое представление о формировании месторождений в типовых геологических обстановках». В нашем случае «типовой геологической обстановкой» является северная часть Тувино-Монгольского срединного массива, в пределах которой в течение десяти последних лет проводилось структурнопетрологическое изучение метаморфических комплексов. В строении Сангиленского срединного массива принимают участие глубоко метаморфизованные (гранулитовая и амфиболитовая фации) раннекембрийские образованияи перекрывающие их эпигенетически измененные углеродисто-кремнисто-карбонатные и терригенные рифейско-кембрийские отложения. Вслед за внедрением позднекембрийских мафитов сиенит-габбровой формации, трассирующих зоны повышенной проницаемости, в раннедокембрийских образованиях, сопряженно с послойной синкинематической плагиомигматизацией формируется регионально-метаморфическая зональность кианит-силлиманитового типа. Синхронно, по геологическим данным, вслед за внедрением даек мафитов (-G3) в линейные зоны пликативно-дизъюнктивных дислокаций, в рифейско-кембрийских отложениях формируется зональность андалузит-силлиманитового типа. В периферических частях этих метаморфических комплексов (зоны хлорит-биотита, биотита), локализуясь в пределах зон линейных пликативно-дизъюнктивных дислокаций в углеродисто-кремнистых рифейских отложениях, размещаются ареалы золотосодержащих гидротермально-метасоматически измененных пород, в строении которых выявлена зональность, а в становлении ареалов стадийность.
Характерной особенностью метасоматитов первой (дорудной) стадии является их прогрессивное воздействие на метаморфизованные породы зоны хлорит-биотита и биотита. Формированию ареалов измененных пород предшествует внедрение послеметаморфических даек гранодиорит-порфиров фации аллохтона позднеордовикской мигматит-гранодиорит-адамеллитовой серии, по-разному представленной в различных по глубинности сечениях метаморфических комплексов. В глубинных сечениях зональных полиметаморфических комплексов в рапнедокембрийских толщах вслед за послойной синкинематической плагиомигматизацией, сопряженно с которой в них формируется наложенная метаморфическая зональность, в ядерной части мигматит-гнейсовых куполов проявлены процессы порфиробластической (посткипематической) плагиомигматизации — фация автохтона мигматит-гранодиорит-адамеллитовой серии.
В глубинных сечениях зональных метаморфических комплексов (зона силлиманита) верхнего структурного этажа (PR2 — -С) формируются пегомогепные (мигматит-граподиоритовые) диапир-плутоны фации параавтохтона, контактово метаморфизующие вмещающие метаморфические породы. Во внешних периферических частях зональных комплексов или на удалении от них, локализуясь в зонах повышенной проницаемости, размещаются гомогенные интрузии и дайки граподиорит-адамеллитового состава (фация аллохтона), представленные в различных участках породами различной фации глубинности: от мезоабиссальных интрузий до гипабиссальных даек и малых интрузий. Различные фации мигматит-граподиорит-адамеллитовой серии характеризуются унаследованностью петрохимических и минералого-геохимических особенностей и синхронностью становления. Породы различных фаций мигматит-гранодиорит-адамеллитовой серии формируются непосредственно вслед за завершением процессов регионального метаморфизма. При этом диапир-плутоны фации параавтохтона и интрузии фации аллохтона оказывают контактово-метаморфическое воздействие па регионально метаморфизованные породы. В узкой зоне экзоконтакта Баянкольского диапир-плутона породы зоны силлиманита метаморфизованы в условиях пироксен-роговиковой фации (сапфирин, шпинель, мелилит, монтичеллит); в контактах интрузий фации аллохтона типоморфны ассоциации рогово-обманково- и альбит-эпидот-роговиковой фаций. Метаморфические породы и породы различных фаций мигматит-граподиорит-адамеллитовой серии (O3) прорваны дайками эссексит-диабазов (S) и гранитами раннесреднедевонского интрузивного комплекса.
Пространственно-временная сближенность процессов регионального метаморфизма, плагиогранитизации и становления мигматит-грано-диорит-адамеллитовой серии позволяют предполагать и их генетическую общность. Закономерное положение в ряду этих процессов занимают и ареальные проявления золотосодержащих гидротермально-метасоматических изменений, обладающих рядом структурно-вещественных признаков, отвечающих проявлениям золоторудной минерализации метаморфогенно-гидротермального типа. Размещение ареалов измененных пород контролируется рядом факторов: структурных, литологических, магматических, метаморфических. Выявленные пространственно-временные взаимоотношения процессов регионального метаморфизма, плагиогранитизации, гранито- и рудообразования позволяют определенным образом трактовать и их генетические взаимоотношения. В соответствии с представлениями Д.С. Коржинского о стадиях метасоматических процессов и гранитообразования эти взаимоотношения представляются следующим образом.
1. Метасоматические процессы магматической стадии. В глубинных сечениях зон повышенной проницаемости, вслед за внедрением даек мафитов, сопряженно с гранитообразованием, происходящим по принципу магматического замещения Д.С. Коржинского, опережая фронт магматического замещения, перемещается фронт регионального метаморфизма, в тыловой части которого проявлен процесс синкинематической плагиомигматизации, а во фронтальной — формирование послойных и послойносекущих синметаморфических жил и прожилков существенно кварцевого состава. В течение этой стадии одновременно с гранитообразованием происходит насыщение расплава летучими и рудными компонентами, часть которых транспортируется трансмагматическими флюидами в зоны тыловой части фронта регионального метаморфизма (послойная плагиомигматизация). Неравномерная, в силу ряда причин, гомогенизация гранитизируемого субстрата определяет частичное отделение и интрузию гомогенизированного в различной степени субстрата и формирование диапир-плутонов фации параавтохтона. Отделение расплавов, а также возможное прекращение «подтока» глубинных эманаций способствуют фиксации границы зоны магматического замещения и стабилизации границ фронта регионального метаморфизма. Нефиксированный, нестабильный характер процессов этой стадии, подвижность (мобильность) границ, интенсивное расходование глубинных эманаций на процессы гранитообразования, плагиогранитизации и регионального метаморфизма (суммарный эндотермический эффект) свидетельствуют о том, что возможность концентрации рудного вещества на этой стадии крайне невелика. Становление глубинного очага магмообразования и начало процессов кристаллизации его периферической части знаменуют переход к следующей стадии.
2. Постмагматические, метасоматические процессы щелочной стадии. Кристаллизация внешней части глубинного очага сопровождается отделением от кристаллизующего расплава эманаций и формированием в глубинных сечениях зональных комплексов порфиробластических плагио-мигматитов (высокотемпературная щелочная стадия) и последующих процессов фибролитизации (высокотемпературное кислотное выщелачивание). Во внешних частях метаморфических комплексов (зоны хлорита, биотита, граната) ареальные процессы дорудного метасоматоза (биотитизация, альбитизация и последующее окварцевание) являются, по-видимому, отражением высокотемпературных глубинных процессов метасоматоза ранней щелочной стадии и кислотного выщелачивания. Пространственная ассоциация этих метасоматитов с дайками гранодиорит-порфиров позволяет предполагать, что перемещение эманаций происходило «по следам» интрузий. Значительные масштабы проявления ареальных метасоматитов обусловлены масштабностью глубинных зон магмообразования; протяженность миграции эманаций из глубинных зон магмообразования во внешние части зональных комплексов может быть связана, с одной стороны, с термостатирующим влиянием региональнометаморфической зональности, а с другой — с созданием на этой стадии P — T-градиентов в системе: кристаллизующийся глубинный очаг (приращение тепла кристаллизации) и «остывающая» внешняя зона регионального метаморфизма. Локализация метасоматитов во внешних зонах регионального метаморфизма может быть также обусловлена рядом причин: термодинамической — резкое изменение величины геотермического градиента во внешней части зонального комплекса; геохимической — геохимическая «барьерность» внешних зон регионального метаморфизма; структурной — сохранностью в породах этих зон их избирательной дометаморфической нарушенности (дифференциальной проницаемости); наличием петрохимических «барьеров» — восстановителей (углеродистые и в меньшей степени вулканогенные породы и др.).
3. Послемагматические метасоматические процессы кислотной стадии. Обусловлены кристаллизацией «остаточных» порций расплава глубинного очага, относительно низкотемпературных, обогащенных летучими и рудными компонентами. Отделение этих компонентов, их перемещение и локализация во внешних зонах метаморфизма определяют появление во внутренних частях зональных комплексов «серий» и «свит» золотосодержащих кварцевых жил с околожильным метасоматозом, а во внешних зонах метаморфизма, внутри ареалов предрудных метасоматитов — формирование рудоносных кварцевых и кварцево-кальцитовых прожилков. Пространственная ассоциация низкотемпературных гидротермалитов с предрудными метасоматитами и временная сближенность их проявления, так же как и сходство факторов, контролирующих их размещение, позволяют предполагать их генетическую общность.
В рассмотренной модели, построенной с учетом геологических и структурно-петрологических данных, обсуждены причины возникновения градиентных условий, способствующих появлению и миграции флюидов, в том числе и рудных, возможные причины и пути их миграции п длительной эволюции, а также причины их локализации и появления рудных концентраций.
Вопрос об источнике рудного вещества является одним из наиболее сложных и противоречивых и не только применительно к рассматриваемой рудной формации. Сведения о распределении золота в метаморфических и гранитизированных породах и соответственно предположения о его поведении в процессах регионального метаморфизма и рудообразования противоречивы, так же как уже упоминавшаяся трактовка генезиса оруденения золоторудной «черносланцевой» формации. Одни исследователи обосновывают результатами своих золотометрических исследований незначительность масштабов перемещения золота при метаморфизме; другие предполагают значительные масштабы перемещения золота из внутренних во внешние части метаморфических комплексов. В течение ряда лет нами, с использованием нейтронно-активационного анализа, проводилось изучение содержаний золота в метаморфических породах гранулитовой и амфиболитовой фаций, а также в этих породах, подвергшихся плагиогранитизации; в терригенных и углеродисто-кремнистых породах, подвергшихся региональному метаморфизму и гидротермально-метасоматическим изменениям; в породах различных фаций плагиомигматит-гранодиорит-адамеллитовой серии. Изучалось не только содержание золота в породах, но и его распределение в сосуществующих породообразующих и акцессорных минералах, а также в различных фракциях рассеянного органического вещества углеродистых пород и содержащихся в них сульфидов.
Результаты этих исследований могут быть резюмированы следующим образом.
— Глубокометаморфизованные (гранулитовая и амфиболитовая фации) породы раннедокембрийского фундамента характеризуются низкими околокларковыми содержаниями золота, относительно равномерно распределенного в породообразующих минералах. Минералом-концентратором золота является магнетит; одновременно с относительным увеличением содержания золота в породообразующих минералах этих пород (кварц, биотит, плагиоклаз) в них возрастают содержания титана, ванадия, марганца, хрома и никеля.
— Содержание золота в метаморфических и метаморфизованных рифейских породах определяется их дометаморфическими литолого-геохимическими особенностями: наибольшие содержания присущи углеродистокремнистым, затем углеродистым алевропелитовым и наименьшие — терригенным безуглеродистым породам. Региональный метаморфизм, проявленный в этих породах в достаточно широком диапазоне фаций (зон) метаморфизма, значимо не изменяет «валовое» содержание золота в породах, но изменяет (особенно в периферических, внешних зонах метаморфизма) форму его нахождения. Изучение распределения золота в различных фракциях рассеянного органического вещества, а также в сульфидах показало, что в углеродистых породах внешних зон метаморфизма около трети золота находится в связанной форме (в виде примесей в графите и сульфидах), а его большая часть находится в несвязанном, миграционноспособном состоянии; при этом доля несвязанного золота наиболее велика в породах внешних периферических зон регионального метаморфизма. Усиление метаморфизма, особенно углеродистых сульфидсодержащих пород, сопровождается в интервале зон хлорит-биотита и биотита, частичной десорбцией золота из сульфидов — повышением доли несвязанного золота. Аналогично при метаморфизме углеродистых пород, по мере его усиления, содержание Сорг в породах остается неизменным; несколько возрастает в метаморфизованных породах количество битумоидов; их десорбция при усилении графитизации органического вещества также увеличивает долю более миграционноспособного золота, повышенное количество которого связано в битумоидах.
— Послойная мигматизация метаморфических пород амфиболитовой фации сопровождается увеличением содержания золота в мигматизированных породах в целом и в ряде минералов — кварце, плагиоклазе, биотите, а также в минералах тяжелой фракции — апатите, сфене, рутиле.
— Наибольшее содержание золота в породах различных фаций плагиомигматит-гранодиорит-адамеллитовой серии установлено в порфиробластических плагиомигматитах фации автохтона. Формирование порфиробластических плагиомигматитов по послойным плагиомигматитам сопровождается увеличением содержаний золота в большинстве минералов — плагиоклазе, биотите, кварце, магнетите; минералы-концентраторы золота — плагиоклаз и, по-видимому, сфен.
По мере перехода от мигматитов фации автохтона к гранодиоритам фации параавтохтона и адамеллитам фации аллохтона содержание золота в породах этих фаций по сравнению с породами фации автохтона уменьшается; одновременно становится более равномерным его распределение в минералах. В породах фации параавтохтона минералы-концентраторы золота — плагиоклаз и магнетит; в адамеллитах фации аллохтона не выявляется какого-либо минерала-концентратора золота.
Расчет средних содержаний золота в 1 м3 пород фаций автохтона п аллохтона (с учетом содержаний золота в минералах пород этих фаций и их количественно-минерального состава) показал, что в плагиомигматитах фации автохтона оно равно 54 мг/м3, а в адамеллитах фации аллохтона — 4 мг/м3.
— Поздне- и постмагматические изменения пород фации параавтохтона сопровождаются уменьшением в плагиоклазе и кварце содержаний золота в ассоциации с элементами-фемафилами (Mn, Ni, Co, Ti, Cr).
— Породы, подвергшиеся ареальным гидротермально-метасоматическим изменениям во внешних частях зональных комплексов, в частности углеродистые породы, содержат повышенное количество золота по сравнению с неизмененными породами; золото в измененных породах коррелируется с элементами-фемафилами (Mn, Ni, Co, Cr). В углеродистых породах, подвергшихся метасоматическим изменениям, фиксируется уменьшение («выгорание») графита, а в оставшемся «диспергированном» графите содержание золота резко увеличивается совместно с увеличением в нем примесей элементов-фемафилов (Mn, Ti, Cr, Ni, Co).
Резюмируя результаты золотометрических исследований, можно предполагать, что региональный метаморфизм по отношению к золоту играет двоякую роль: не меняя в целом содержания золота, метаморфизм высоких уровней (амфиболитовая фация) способствует переводу золота из рассеянной формы в субстрате в фиксированную, связанную преимущественно в рудных минералах (сульфиды, окислы железа). Наоборот, в условиях относительно слабого метаморфизма (зоны биотита, биотит-хлорита — эпидот-амфиболитовая фация), как это видно на примере изученных нами углеродистых, в том числе и сульфидсодержащих пород, при неизменном в целом содержании золота в метаморфизованных породах происходит дальнейшее повышение доли несвязанного, миграционноспособного золота, в частности в процессе графитизации рассеянного органического вещества и десорбции золотосодержащих битумоидов, так же как и при перекристаллизации сульфидов («глобулярный» — «кубический» пирит), — высвобождение золота в ассоциации с рядом элементов.
Обогащенность углеродистых пород золотом и повышение его миграционной способности в условиях внешних периферических частей зональных комплексов создают благоприятные условия для его активного вовлечения в миграцию и возможного создания рудных концентраций в результате воздействия эманации на метаморфизованные породы. Аналогично могут вести себя в процессах метаморфизма и гидротермально-метасоматических изменений и другие, например изверженные, породы основного состава, характеризующиеся повышенным содержанием золота. Источником эманаций являются глубинные очаги магмообразования, становление которых сопровождается отделением в том числе и золотосодержащих флюидов, их перемещением и локализацией во внешних периферических частях метаморфических комплексов. Градиентные условия, существующие во внешних зонах метаморфизма, наряду с другими факторами (петрохимическими, структурными, геохимическими) определяют здесь локализацию гидротермально-метасоматических процессов и рудообразование. При этом в процессах рудообразования участвует как «ювенильное» золото, привнесенное глубинными эманациями, так и «первичное» (хемогенно-осадочное в случае углеродистых толщ), «подготовленное» региональным метаморфизмом к активному участию в миграции и концентрации в термодинамических условиях внешних, периферических частей зональных метаморфических комплексов. Таким образом, масштабы оруденения могут определяться в основном дометаморфической продуктивностью пород субстрата, а также масштабами и интенсивностью его послеметаморфического гидротермально-метасоматического преобразования.