<<
>>

Геолого-генетические модели колчеданных месторождений

М.Б.Бородаевской, Д.И.Горжевским,              Н.С.Скрипченко,              В.И.Смирновым,

В.А.Прокиным, Т.Н.Шадлун, Х.Омото, Е.Спунером, Р.Хатчинсоном, Г.Н.Щербой, Г.Ф.Яковлевым и др.

предложено ряд генетических моделей. Исходя из достигнутых результатов отметим основные черты модели формирования колчеданного оруденения [Рудообразование..., 1988]. Возникают рудообразующие гидротермальные системы в результате циркуляции морских вод (рециклинга) в вулканитах под действием магматического тепла. В результате взаимодействия вод с породами теряются сульфат-ион, магний, появляются H2S, повышаются концентрации щелочных, щелочно-земельных, тяжелых металлов. Морская вода превращается в слабокислый (рН=3...6) восстановительный раствор (минерализованные гидротермы Красного моря, Новой Зеландии). Источником цветных металлов и части железа являются подстилающие породы, от состава которых зависят концентрации Cu, Pb, Zn, Те, Hg в рудах. Изотопные данные сульфидных океанических образований показали непротиворечивые данные предложенной концепции рециклинга, предполагавшей выщелачивание металлов из вулканитов. При выносе из океанических пород рудных элементов следовало их зеленокаменное преобразование - девитрификация, альбитизация плагиоклазов, хлоритизация темноцветных минералов. Разгрузка гидротерм и накопление рудного вещества следовали в водных условиях из геохимически единого раствора, до образования пород кровли базальтов. При начальной температуре раствора более 300°С и постепенного ее снижения со временем происходило последовательное осаждение руд пиритового, халькопиритпиритового, сфалерит-халькопирит-галенит-пиритового составов, перекристаллизация и брекчирование пиритовых и халькопирит-пиритовых руд. При температуре ниже 250-200° С осаждение сульфидов меди, цинка и свинца происходило одновременно. Соотношения в рудах Fe, Cu и Zn явилось следствием различной степени подповерхностного разбавления гидротерм холодной водой вблизи выхода их на морское дно.
При образовании на морском дне массивных руд цинка отложение сульфидов меди происходило в виде штокверков в толще базальтов. В условиях сильного разбавления гидротерм водами отложение сульфидов осуществлялось только в форме штокверков, а на поверхности формировались металлоносные осадки и корки силикатно-гидроокисного состава.

Для древнего и современного рудообразования свойственна тенденция увеличения относительного содержания свинца в рудах с переходом от базальтоидных к андезитоидным формациям. Распределение Cu, Zn, Pb в древних колчеданных рудах соответствует их распределению во вмещающих породах. В современных океанских сульфидных рудах порядок отношений содержаний в подстилающих базальтах выдерживается для большинства рудных элементов. В месторождениях, ассоциирующих с базальтовыми гиалокластитами, дефицит железа в гидротермальных растворах восполняется за счет железистых осадков, возникавших в процессе палагонитизации базальтового стекла. Это обеспечивало высокие содержания железистого компонента в рудах и его избыток по отношению к сере. В областях кремнекислого вулканизма основным источником серы являлся магматогенный сероводород, отделявшийся при дегазации кислых магм и обогащающий гидротермальный раствор. Месторождения, локализованные в базальтах и осадочных породах, формировались за счет сульфата, присутствующего в гидротермах и восстанавливаемого химическим или биогенным путем. Главным фактором развития океанских рудообразующих систем являлось наличие источника тепла неглубоко залегающего магматического очага. Присутствие активных близповерхностных магматических очагов определяло набор тектонических обстановок древнего и современного рудообразования.

При одинаковых масштабах рециклинга благоприятные условия для формирования крупных месторождений создавались при совпадении в пространстве и во времени подводных извержений базальтовых гиалокластитов, кремнекислых пород и циркуляции морских вод. Это наиболее часто осуществлялось в ходе становления контрастных и непрерывных вулканогенных формаций на ранних стадиях развития островодужных систем - уральский тип. Возможность появления крупных месторождений в офиолитовых формациях - кипрский тип - ограничена дефицитом серы, а в андезит-дацит-риолитовых формациях типа куроко - дефицитом железа.

Кроме традиционно выделяемых обстановок тылового спрединга (кипрский тип) и островных дуг (тип куроко), выделяют промежуточную обстановку рудообразования, связанную с вулканизмом, наложенную на кору океанического типа в тыловых зонах островных дуг. Связь колчеданных руд с проявлениями кислого вулканизма в пределах офиолитовых комплексов отвечает именно таким обстановкам формирования. Например, цепочки вулканов, в том числе сложенных кремнекислыми лавами, выделяемые в тылу Курильской дуги. В рамках такой модели они могут сопоставляться с цепочками рудоносных палеовулканических построек офиолитов Сумаиль в Омане.

Л.Н.Овчинниковым и А.Г.Жабиным [1977] предложена геохимическая модель рудоотложения в гетерогенных колчеданных месторождениях. Для гетерогенных месторождений свойственны тела пиритов различных фаций сульфидоотложения и сорбирующиеся на них полиметаллы из различных источников. Пиритовые тела служат литологическими ловушками Pb, Zn, Cu благодаря химическим взаимодействиям движущихся металлоносных растворов с пиритами. Реакционное взаимодействие металлоносного раствора с пирититами. Растворы, несущие Cu, Pb, Zn, взаимодействуют с пиритами благодаря предрудному кислотному растворению. Кислотное растворение приводит к поглощению пиритной серы металлоносными растворами и к отложению сульфидов Pb, Zn, Cu. Ранние пи- рититы перекристаллизовываются с увеличением их пористости, что способствует отложению сульфидов полиметаллов в пиритовых залежах. Возникновение зональной колонки оруденения на пиритовом субстрате. Вдоль направления фильтрации металлоносного раствора разрастается колонка осаждения минералов на пиритовом субстрате: CuFeS2 -> ZnS -> PbS -> Ва8О4. В тыловой зоне возникает серноколчеданная безрудная зона кислотного растворения, а рудоотложение Cu, Zn, Pb осуществляется в другой части пиритового тела. В собственно зональной колонке, формировавшейся из одного потока гидротерм, возникала генерация халькопирита, сфалерита, галенита и барита на пирите, а в тыловой зоне оставались лишь ранние перекристаллизованные пирититы. Текстурные рудолокализующие свойства пирититовых тел. Катаклаз и брекчирование ранних пирититов благоприятствовали объемной разгрузке металло-

носных гидротерм. А это приводило к формированию богатых медноколчеданных руд на Учалинском и других месторождениях Южного Урала. Мобилизация вещества при отложении халькопирита на пиритовом субстрате. Происходит мобилизация металлоносным раствором протопиритового вещества при наложении на него сульфидов меди, цинка, свинца. Из реакции FeS2 + Cu -> CuFeS2 около 43% остается FeS2, то есть при полной псевдоморфизации пирита мобилизуется лишь половина протопиритового вещества. Многообразие явлений десульфуризации в колчеданных месторождениях. Первоначально осуществляется предрудное выщелачивание и пирротинизация пири- титов, до отложения промышленных генераций халькопирита и сфалерита. Часть мобилизованного вещества обеспечивает околорудный геохимический ореол тонкодисперсных пирита и пирротина. Расчеты показали, что реакция FeS2^ FeS + S идет с высвобождением до 27% серы и метасоматической усадкой пиритита. Установлена последовательность пирититы -> пирротин -> сульфиды Cu, Zn или пирититы -> пирротин + сульфиды Cu -> ZnS, характерная только для уральских месторождений Озерного, Узельги, Сибая.

Метаморфическая пирротинизация является следствием метаморфизма амфиболитовой фации.

Метаморфическая десульфуризация медных руд отмечена на месторождении Гай Южного Урала: CuFeS2 - борнит - халькозин с освобождением серы и формированием чехла пирита вторичного вокруг сульфидных тел.

<< | >>
Источник: А.Ф.Коробейников. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫМОДЕЛИРОВАНИЯМЕСТОРОЖДЕНИЙПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ. 2009

Еще по теме Геолого-генетические модели колчеданных месторождений:

  1. ГЕОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
  2. Геолого-генетические модели золотоносных рудно-магматических систем Забайкалья
  3. Генетические модели рудно-магматических систем медномолибденовых рудных узлов, рудных полей и месторождений
  4. 2.1. Некоторые вопросы методики геолого-экономической оценки месторождений природного облицовочного камня
  5. Геолого-математические модели
  6. МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКЗОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
  7. ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
  8. КОМПЛЕКСНЫЕ И МНОГОФАКТОРНЫЕ МОДЕЛИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
  9. ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ РУДНЫХ ПОЛЕЙ И МЕСТОРОЖДЕНИЙ
  10. Модели золото-медно-порфировых рудных месторождений
  11. Модели геохимических аномалий золоторудных полей и месторождений
  12. Модели геохимической зональности месторождений золото-скарнового типа
  13. МОДЕЛИ РУДНО-МЕТАСОМАТИЧЕСКОИ ЗОНАЛЬНОСТИ ЗОЛОТОРУДНЫХ ПОЛЕЙ И МЕСТОРОЖДЕНИИ
  14. Типовые мантийно-коровые модели рудообразующих систем золоторудных полей и месторождений
  15. Генетические модели магматических сульфидно-медно-никелевых рудных формаций
  16. ГЕОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕМОДЕЛИ РУДНЫХ ФОРМАЦИИ