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
         » » Модели рудно-магматических систем молибденово-медных порфировых месторождений как основа их поисков и прогнозирования

Модели рудно-магматических систем молибденово-медных порфировых месторождений как основа их поисков и прогнозирования

21.10.2017

В последние годы в различных регионах России при проведении разномасштабных исследований по поискам и прогнозированию молибденово-медного порфирового оруденения накоплен большой опыт использования геофизических методов (сейсморазведки, гравиразведки, высокоточной магниторазведки, электроразведки ВП и ВЭЗ ВП), а также глубинной литогеохимии на основе бурения с гидровыносом керна. Широкое применение геофизических и геохимических исследований позволило получить качественно новую информацию о глубинном строении рудных узлов и рудных полей, рудоконтролирующих магматических телах, выявить зональность региональных и локальных гидротермально-метасоматических образований и геохимических ореолов.
Анализ этой информации дал возможность ранее построенные модели дополнить более общими схемами молибденово-медных рудно-магматических систем, отражающими не только геологические особенности этих систем, но и их геофизические и геохимические характеристики.
Медно-порфировые месторождения представляют, как известно, лишь часть более крупных рудообразующих единиц — эндогенных рудных систем, выделяемых под названием рудно-магматических, магматогенно-рудных, магматогенно-гидротермальных. Идея о правомерности выделения медно-порфировых рудно-магматических систем, а также использование их при. обсуждении вопросов генезиса оруденения, построении моделей, решении вопросов поисков и прогнозирования месторождений в последние годы широко распространились и отражены в публикациях многих авторов. Если главными признаками рудно-магматических систем, как предлагает Г.М. Власов, считать закономерное пространственное положение в них магматических образований, гидротермально измененных пород, определенный набор рудных формаций, то первый вопрос, который при этом возникает: каким металлогеническим единицам соответствует рудно-магматическая система? Неоднозначность трактовки этого вопроса разными авторами следует из имеющихся публикаций. А.И. Кривцов считает, что в целом медно-порфировые системы по своим масштабам эквивалентны рудным полям.
В моделях рудно-магматических систем, предложенных Р. Силлитоу, Г.М. Власовым и др., отражены таксономические единицы, более крупные, чем рудные поля, отвечающие по масштабу рудным узлам, районам или зонам. В масштабе рудных полей в большинстве случаев проявляются лишь отдельные звенья подобных систем, а вся система представляет собой реконструкцию из совмещения разобщенных вертикальных разрезов по тому или иному району. В качестве примеров подобных реконструкций можно привести модели Г.М. Власова и М.М. Василевского для Центрально-Камчатской зоны, модель Р. Силлитоу для Высоких Анд Чили.
Для рудно-магматических систем разных уровней, начиная с масштаба рудных тел и кончая структурно-металлогеническими зонами, а иногда и более крупными единицами — провинциями и поясами, можно составить свои частные модели, которые содержат описание элементов таких систем, характеристику связей между ними, установленных эмпирически, а также генетическую интерпретацию этих связей.
Объединение частных моделей в более сложные «многоуровневые» становится возможным благодаря тому, что объекты моделирования низшего уровня составляют элементы частных моделей более высокого уровня. Например, в моделях рудно-магматических систем можно выделить четыре уровня с последовательно возрастающей сложностью систем на каждом следующем уровне: первый уровень соответствует рудным телам, второй — месторождениям и рудным полям; третий — рудным узлам и районам; четвертый — металлогеническим зонам. Рудное тело является при этом элементом модели месторождения или рудного поля, месторождение — элементом модели рудного узла или района, а рудный узел — элементом модели металлогенической зоны и т. д. При моделировании на каждом из уровней устанавливаются связи между перечисленными элементами и другими элементами того же уровня, прежде всего такие, которые отражают характер закономерностей размещения рудных объектов. Так, в приводимой ниже модели рудного узла молибденово-медной порфировой формации охарактеризованы связи оруденения с гранитоидными плутонами, вулканическими породами, зонами региональной пропилитизации. Внутренняя структура месторождений в рамках данной модели при этом не рассматривается, так как она является объектом моделирования на более низком уровне, на котором первостепенное значение приобретает связь рудных тел с порфировыми интрузиями гранитоидов, зонами локальных гидротермально-метасоматических изменений. Такой подход к моделированию рудно-магматических (или в более общем случае магматогенно-гидротермальных) систем позволяет достаточно эффективно использовать модели при решении задач прогнозирования и поисков, в том числе при разработке прогнозно-поисковых комплексов в понимании А.И. Кривцова.
В моделях, ориентированных на разработку и совершенствование прогнозно-поисковых комплексов, а также на решение конкретных задач непосредственно при геологической съемке и поисках, необходимы характеристики физических и геохимических полей как собственно рудных объектов, так и рудоконтролирующих геологических тел и структур.
Другим важным условием, обеспечивающим прикладное значение моделей при решении задач прогнозной оценки территорий, является необходимость отражения взаимосвязей моделируемой рудной формации с другими рудными формациями, сменяющими ее по латерали и по вертикали. Как правило, широкое развитие одного типа орудеаения, которое находится как бы «в фокусе», свидетельствует об угнетенном и подчиненном развитии и редуцированном проявлении других типов руд, что было отмечено Д.В. Рундквистом. В связи с этим при моделировании медно-порфировой рудной формации необходимо учитывать существование магматогенно-рудных систем с разной специализацией: в вулканоплутонических поясах с преобладанием вулканитов андезитовой формации — с золото-серебряной, когда верхнее звено системы является главным; медно-молибденовой, когда максимальное развитие в системе получает среднее звено, и молибденовой при главной роли нижнего звена системы; в вулканоплутонических поясах с широким развитием вулканитов базальт-андезитовой формации аналогичные соотношения возможны между системами с преобладающей железорудной специализацией (при максимальном развитии верхнего звена), медной или молибденово-медной (при максимальном развитии среднего звена) и медно-молибденовой (в случае доминирующей роли нижнего звена системы). Пока мы не знаем случаев смены по вертикали в пределах одного рудного поля всех перечисленных типов оруденения. При совмещении в пределах одного рудного узла двух или трех перечисленных типов оруденения один из них доминирует, а остальные проявлены редуцированно. Как правило, в этом случае в расположении оруденения разного типа существует устойчивая зональность, закономерно повторяющаяся в различных рудных узлах.
Таким образом, модель медно-порфировой магматогенно-рудной системы должна отражать, с одной стороны, главные особенности этой рудной формации (точнее — ряда рудных формаций), с другой — ее взаимосвязи с другими рудными формациями, характерными для вулканоплутонических поясов.
В качестве иллюстрации рассмотренных положений ниже приводится описание взаимоотношений между различными типами оруденения в Валерьяновской структурно-металлогенической зоне Тургайского прогиба, представляющей собой пример вулканоплутопического пояса с преобладанием вулканических пород базальт-андезитовой формации, а также модели рудного узла и месторождения молибдено-медной порфировой формации, разработанной авторами совместно с И.A. Hoгиновой и Г.Б. Романовским, применительно к решению задач прогнозирования и поисков погребенных медно-порфировых месторождений в пределах этой зоны.
Валерьяновский синклинорий (рис. 1) представляет собой вулканоплутонический пояс, формирование которого началось в раннекаменноугольное время и закончилось в позднем палеозое. В пределах этого пояса преимущественно развиты раннекаменноугольные вулканогенные породы базальт-андезитовой формации.

Интрузивные образования Валерьяновского синклинория по особенностям геологического строения, преобладающему составу пород, петрохимическим характеристикам, структурному положению, возрастным соотношениям с раннекаменноугольными вулканическими породами и позднепалеозойской молассой, рудной специализации отчетливо разделяются на четыре комплекса — алешинский, шартумпакский, адаевский, сулыкольский. Эти комплексы образуют относительно обособленные ареалы.
Алешинский комплекс — это мелкие тела габброидов, диоритов, реже кварцевых диоритов. Более кислые породы имеют резко подчиненное распространение. Массивы комплекса локализованы в основном в пределах северного ареала, совпадающего с областью максимального проявления раннекаменноугольного вулканизма. Становление массивов этого комплекса завершилось до начала формирования позднепалеозойских молассовых отложений, в которых наблюдаются многочисленные гальки диоритов. С этим комплексом парагенетически связаны интенсивное магнетитовое скарновое оруденение и незначительное по масштабу медное.
Шартумпакский комплекс является возрастным апалогом алешинского. Размеры массивов от мелких до крупных; состав — тоналиты, кварцевые диориты, диориты и габброиды. Крупные массивы слабо дифференцированы и имеют концентрически-зональное строение. Магнетитовые скарновые месторождения, парагенетически связанные с массивами шартумпакского комплекса, по масштабам уступают месторождениям, ассоциирующим с массивами алешинского комплекса. Характерны скарновые и гидротермальные проявления Cu, Pb и Zn.
Массивы адаевского комплекса сложены преимущественно кварцевыми диоритами и гранодиоритами; подчиненное значение имеют габбро-диориты, адамеллитовые граниты и др. Характерны средние и крупные, как правило, концентрически-зональные интрузивы. Отчетливо устанавливается прорывание интрузиями адаевского комплекса позднепалеозойской молассы, на породы которой накладываются околоинтрузивная про-пилитизация и скарнирование. Магнетитовые скарновые месторождения по масштабам существенно уступают месторождениям, связанным с алешинским и шартумпакским комплексами. С завершающей фазой адаевского комплекса, представленной малыми интрузиями порфировидных гранитоидов, связано образование молибденово-медных порфировых месторождений и рудопроявлений.
Сулыкольский комплекс является возрастным аналогом адаевского. Массивы, входящие в состав комплекса, сложены преимущественно гранодиоритами, адамеллитовыми гранитами, монцонитами, граносиенитами. Подчиненное распространение имеют кварцевые диориты и габброиды. Характерны крупные и очень крупные (сотни квадратных километров) массивы, иногда отчетливо зональные. Железорудная специализация практически не проявлена. С малыми интрузиями порфировидных гранитоидов завершающей фазы комплекса связаны молибденово-медное и молибденовое оруденения порфирового типа.
При сопоставлении крупных блоков, в пределах которых локализованы перечисленные интрузивные комплексы, обнаруживается зависимость между сокращением мощности вулканических пород, с одной стороны, и увеличением щелочности (за счет возрастания содержания калия) в интрузивных комплексах — с другой, а также увеличение интенсивности проявления молибденово-медного порфирового оруденения при уменьшении роли магнетитового скарнового оруденения. Сулыкольский комплекс, например, локализованный в пределах блока с максимально редуцированным вулканизмом (см. рис. 1), характеризуется наибольшим содержанием щелочей (калия) и титанистостью по сравнению с тремя остальными комплексами: самой большой величиной отношения молибдена и меди в рудопроявлениях, связанных с этим комплексом, и отсутствием железорудной специализации. Следует обратить внимание и на тот факт, что в пределах именно этого блока наблюдается также увеличение щелочности (за счет возрастания содержания калия) и титанистости вулканических пород.
Наряду с рассмотренными зависимостями состава оруденения от особенностей проявления вулканизма и интрузивного магматизма, определяющими смену магматогенно-гидротермальных систем с различной специализацией по латерали, существует и вертикальная зональность оруденения, выражающаяся в том, что оптимальным для проявления магнетитового скарнового оруденения является незначительный уровень эрозионного среза, когда сохраняется большая часть вулканической постройки, что отмечалось многими исследователями, а для медно-молибденового и молибденово-медного — более глубокий эрозионный срез, отвечающий слабой, средней или глубокой степени эродированности плутонов главной фазы рудоносного интрузивного комплекса.
Рассматриваемые ниже модели рудно-магматических систем, соответствующих рудному узлу и месторождению, составлены по результатам обобщения данных по конкретным рудным объектам, известным в пределах Валерьяновского вулканоплутонического пояса.
Модель рудного узла молибденово-медного порфирового типа (рис. 2) отражает следующие генетические представления о соотношении молибденово-медного порфирового оруденения с гранитоидными плутонами.
1. Молибденово-медные месторождения и проявления локализуются в региональных зонах пропилитов, облекающих гранитодные плутоны и (реже) занимающих секущее положение по отношению к этим плутонам. Эта связь, по нашему мнению, обусловлена тем, что околоинтрузивные пропилиты образуются не столько в результате непосредственного воздействия гранитоидных интрузий на вмещающие породы, как это принято считать, сколько в результате миграции растворов из глубинного магматического очага по ослабленным зонам, развитым вдоль контактов плутонов, в более редких случаях — по зонам разломов, пересекающим плутоны. В соответствии с этими представлениями эмпирически установленная, по крайней мере для Тургая, связь молибденово-медных порфировых месторождений с зонами региональных околоинтрузивных пропилитов объясняется тем, что гидротермальные растворы, производящие региональную околоинтрузивную пропилитизацию, и магма, из которой кристаллизуются порфировые интрузии собственно «рудоносных» гранитоидов, связаны общностью очага и путей миграции. Непосредственное воздействие плутона, по-видимому, также вносит свой вклад в формирование зон околоинтрузивных пропилитов, однако главную роль здесь играет миграция растворов, привносимых из глубинного очага.
2. Внедрение и становление собственно рудоносных порфировых интрузий завершающей фазы происходит на фоне воздымания крупных блоков, вмещающих гранитоидные плутоны, что сопровождается эрозией последних. Это представление основано на том, что рудоносные плутоны основной фазы адаевского и сулыкольского комплексов имеют гипабиссальный и мезоабиссальный облик и часто значительный уровень эрозионного среза, а ассоциирующие с ними собственно рудоносные порфировые интрузии — явно субвулканические. Это представление хорошо увязывается с отмечавшимся ранее фактом приуроченности молибденово-медного порфирового оруденения к палеоподнятиям.

В соответствии с рассмотренными представлениями, отраженными в модели рудного узла (см. рис. 2), предполагается возможной локализация молибденово-медного порфирового оруденения не только при малом, но и при среднем и глубоком уровнях эрозионного среза гранитоидных плутонов главной фазы.
Наряду с особенностями локализации молибденово-медного порфирового оруденения в пределах рудного узла модель отражает также характер геофизических полей и первичного регионального геохимического ореола на различных уровнях эрозионного среза. В частности, из приводимой модели следует, что зоны региональной околоинтрузивной пропилитизации, контролирующие размещение молибденово-медных порфировых месторождений, могут быть выявлены и закартированы по данным электроразведки ВП, магниторазведки и гравиразведки, а для оценки их рудоконтролирующей роли целесообразно провести исследования методом глубинной литогеохимии по редкой сети.
Применимость электроразведки ВП при выделении и прослеживании рудоконтролирующих зон региональной пропилитизации обусловлена присутствием в пропилитизированных породах бедной пиритовой минерализации, создающей слабые, но значительные по площади аномалии кажущейся поляризуемости.
Модель молибденово-медного порфирового месторождения
(рис. 3) в основном учитывает общеизвестные представления о зональности гидротермально-метасоматических пород и о характере зависимости между оруденением, порфировыми гранитоидными телами и локально распространенными рудоносными гидротермально-метасоматическими образованиями. Вместе с тем эта модель отражает особенности, свойственные именно месторождениям Валерьяновского пояса, например ограниченное развитие зон кварц-полевошпатовых метасоматических пород и локализацию их в самых глубоких частях магматогенно-гидротермальной системы. Модель отражает, кроме того, зависимость первичного геохимического поля от уровня эрозионного среза месторождения, а также физических полей как от уровня эрозионного среза, так и от мощности покровных отложений, что позволяет эффективно применять модели рассматриваемого типа при решении поисковых задач на закрытых территориях.

В заключение следует отметить, что модели рудно-магматических систем, ориентированные на решение практических задач, должны отражать многоуровневую структуру этих систем, взаимосвязь их с сопряженными рудными формациями, а также содержать геофизические и геохимические характеристики моделируемых систем. Прикладное значение таких моделей заключается в возможности обосновывать решение задач поисков и прогнозирования месторождений, выявлять и оценивать признаки скрытых, слабо эродированных и погребенных медно-порфировых систем.