Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Генетические основы стратиформного меденакопления
ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения
Автореферат диссертации по теме "Генетические основы стратиформного меденакопления"
Го оа
гЮлИх'йТ РОССИЙСКОЙ ¿Ь^ЕРАцйИ ПО ВЫШШ ОБРАЗОВАНИЮ
Иркутский Государственный технический университет
СМИХОВ ВЛАДИМИР САЛИХОВИЧ
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТРАТИЬОНЙЮГО МВДЕНАКОШ1ШИЯ
Специальность: 04.00.11 - геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук
На правах рукописи
Иркутск - 1995
Работа выполнена в Читинском Государственном техническом университе
Официальные оппоненты:
доктор геолого-минералогических наук,профессор А.Н.Иванов доктор геолого-минералогических наук, профессор А.Е.Миротников доктор геолого-минералогических наук, профессор Ю.В.Комаров
Ведущее предприятие: Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН, г.Новосибирск.
Защита состоится г. в " часов
на заседании Специализированного ученого Совета Д 063.71.02 Иркутского Государственного технического Университета по адресу: 664074, г.Иркутск, ул.Лермонтова, 83 ком.301
Ваши отзывы в 2-х экземплярах, заверенных печатью, просьба направля по указанному адресу, ученому секретарю Совета.
С диссертацией можно .ознакомиться в библиотеке Университета Автореферат разослан п__1995г.
Ученый секретарь Специализированного Совета,
профессор /1, //л А.А.Шиманский
Введение
Постановка вопроса и актуальность темы. Стремительный спад ' производства, определившийся в России в последние годы, охватил все отрасли народного хозяйства. Не остались в стороне и горногеологические предприятия, в том числе геологическая служба и предприятия цветной металлургии. Кризисная ситуация наблюдается на всех стадиях отрасли, начиная от поисково-оценочных работ до выпуска металла. Между тем потребности общества в металлах, и в том числе одном из древнейших из них, используемых человеком -меди, существует, несмотря на довольно высокий (около 60 %) уровень общесоюзной добычи меди в Российской Федерации и при принятом потреблении этот уровень позволяет даже экспортировать 7-10 % производимого металла. Однако, достигнутый в Российской Федерации уровень производства меди в пять раз ниже, чем в Казахстане (Кривцов и др., 1993 ) .
Полагая, что в недалёком будущем начнётся подъём медепроиз-водящих отраслей, геологической службе необходимо иметь разработанные генетические основы медного рудообразования, в том числе надёжные факторы и критерии поисков и оценки месторождений.
Распад Союза привёл к тому, что один из основных поставщиков меди в бывшем СССР Джезказганский горно-металлургический комбинат, оказался в ближнем зарубежье, а несколько иной акцент в отношениях с Монголией, привёл к существенному сокращению импорта меди с Эрденетского горно-металлургического комплекса. Сокращаются поставки меди с Кубы (В.А.Жариков и др., 1993) . Следовательно, надежды России в отношении меди необходимо связывать с собственными минеральными ресурсами и, прежде всего, ресурсами, размещаемыми в крупных осадочных бассейнах, одним из основных типов структур земной коры.
Они вмещают больше объёмные месторождения различных полезных ископаемых, в том числе и стратиформные - медистые песчаники и сланцы. Эти месторождения довольно необычны и ориги -нальны по геологическому облику. В строении их руд отчётливо наблюдаются эпигенетические признаки, характерные для гидротермальных и магматических эндогенных месторождений. В тоже время, строение рудоносных горизонтов и рудных залежей настойчиво свидетельствуют об их сингенетичном происхождении. Такое двойст -венное состояние медного оруденения породило острую дискуссию об условиях образования рассматриваемых рудных месторождений, непрекращающуюся и по сей день.
Под стратиформными понимаются месторождения, размещаемые на определённых стратиграфических уровнях в слоистых оса -дочных толщах, рудоносные горизонты в которых согласны или субсогласны напластованию вмещающих пород, .представленных,терри_ - _ генными или терригенно-карбонатными отложениями нередко с признаками вулканической деятельности. Таким образом, термин "стратиформные" и класс страгиформных месторождений объединяют сугубо морфологические признаки, без их генетического содержания, как это и было предложено Ч.Бере в 1965 г. в США на специальном совещании по генезису етратиформных месторождений.
Известно, что медистые песчаники и сланцы играют одну из ведущих ролей в мировой добыче к запасах меди; в них сосре -доточено оксло 40 % запасов кобальта зарубежных стран, установлено высокое содержание платиноидов (Польша, Заир), до 60 % запасов и добычи серебра вмещают стратиформные полиметаллические руды (Терентьев и др., 1993) .
Стремление понять сложны?! геологические преобразования, природу повышенных концентра-
ций элементов в конкретных участках земной коры позголяют считать данную тему актуальной. Выявить и объяснить условия рудо-локализации, главные и второстепенные причины, приведшие к накоплению на сравнительно ограниченных участках высоких содержаний полезного компонента представляют собой первоочередные задачи. Между тем, генетические концепции в рудной геологии имеют не только теоретический интерес. Они во многом определяют методику поисково-оценочных и разведочных работ и дают возможность судить о перспективах горно-рудных районов, определять прсгнозкые ресурсы меди, наряду с прямыми поисковыми признаками и критериями.
Актуальность заключается и в том, что существующие пред -ставления об условиях образования стратиформных месторождений весьма разнообразны, противоречивы и нередко диаметрально противоположны. Нет пожалуй генетических направлений (эндогенных и экзогенных), существующих в металлогении, с позиций которых не рассматривались бы вопросы происхождения тех или иных стратиформных месторождений от собственно магматических до россыпных.Структурно-текстурные и вещественные характеристики этих месторождений свидетельствуют об их образовании на разных стадиях бытия пород от этапов седиментогенеза и диагенеза до этапов метаморфизма и гипергенеза, придающими, наряду с гидротермально-метасоматичес-кими и флюидно-магматогенными преобразованиями высокую эпигене-тичность рудным накоплениям.
Таким образом, рудные залежи формировались длительное время, под действием многих рудолокализуюцих процессов, что отвечает представлениям В.И.Смирнова об их полигенной и полихронной природе.
Однако, следует подчеркнуть общую характерную черту областей рудонакопления стратифориного оруденеиия, отчётливо проявлен-
ной во всех известных крупных меднорудных провинциях: высокая эндогенная и тектоническая активность, сопровождающие процессы формирования рудных залежей. Активность среды, отмечаемая на ре- ■ гиональном, локальном и микроскопическом уровнях значительно снижается по мере удаления от мест с продуктивными горизонтами.Такое обстоятельство свидетельствует о существенной доле эндогенного рудного вещества и о характере энергии процессов меде образования.
Вместе с тем, меденосные осадочные бассейны несут и отличительнее черты, прежде всего, геодинамические. Осадочные бассейны занимают различные структурные элементы земной коры: в одном случае - это окраиннсконгинентальные коллизионно-деструктивные бассейны, в другом - внутрикснтинентальные рифтогенные, или бассейны, размещаемые по периферии срединных массивов и микроконгинентов. Но продуктивными в них остаются локальные эндогенноактивные деп-ресеионные или грабен-синклинальные впадины,_в которых_и осуществляется весь комплекс рудолокализующих процессов.
Разные стороны многогранного процесса стратиформного ыеде-накопления освещались многими исследователями и с разных позиций. Одни из них защищали сингенетическую гипотезу (В.М.Попов,В.С.До-марев, У.Асаналиев, Р.Н.Володин, Л.Ф.Наркелюн, А.Е.Мирошников, В.Гарлик и др.), другие - гидротермальную или гидротермально-метасоматическую (Ф. И. Вольфе он, К.И.Сатпаев, Ш.Е.Есенов, С.П.Апол ский и др.), гидрогенную (Л.И.Германов, А.И.Перельман, А.М.Лурье, В.Н.Холодов и др.), гидротермально-осадочную (А.В.Сочава, Э.Г.Кон ников и др.), или элизионно-стратифицированную (Ю.В.Богданов, Э.И.Кутырев, В.П.Феоктистов и др.) .
Существует представление и о магматическом (инъекции рудных сульфидных магм) происхождении рудных залежей, в частности месторождения Джезказган (М.К.Сатпаева).
3 настоящей работе на примерах широко 1 известных и'изученных . месторождений меднорудных провинций йа территории СНГ и других стран акцентируется внимание' на некоторых нерешенных или слабо ■ освещенных вопросах проблемы стратифо Жадного меденакопления, но. определяющих во многом её генетическую суть'и имеющие принципиальное значение для стратегии'поисково-оценочных работ на медь.
Цель исследований - вйявлениё новых рудолокализующих. факторов стратиформного накопления меди',- взаимосвязь тромышленно-генетическик . типов, медного оруденения эволюционно. развивающейся земной коры и разработка генетических основ формирования стратиформных месторождений крупнейЬгих меднорудных , районов. ' ■■
Задачи исследований. 1 1 , ' •' ,
1. Изучить взаимосйязь крестоцветных', и пестроцветных оса-1,очных формаций с медным оруденением. ( . ' 1
2. Рассмотреть, влияние геоди^амических факторов и тектони-:еской обстановки на процессы меденакопле'ник. '
3. Показать воздействие:органического вещества-на геохими-
■■ 1
ескую, среду и его реальное участие в стр&тиформном меденакоплении.
4. Выяснить взаимосвязь стратиформных•месторождений меди с ругими главнейшими промышленно-генетическими- типами, построить яповую геолого-генетическ^то модель рудогрнеза и на её основе атъ прогнозную оценку известным меднорудным провинциям;
5. Рассмотреть особенности'формирования крупных и уникаль- ■ к медных объектов, их природу ^возможное влияние геологичес-' ix катастроф на их образование^
'' ■
Фактический материал и методика исследований.' Изучением
'ратиформных месторождений меди автор1занимается с 1966 года, >евде всего, в осадочных бассейнах юга Сйбирской платформы, ■новой диссертационной'работы явились личные наблюдения.и
материалы автера, полученные при проведении полевых работ в Присаянье, Прибайкайлье, Верхоленском районе Сибирской платформы и в Кодаро-Удоканской меднорудной провинция, а также полевые наблюдения в Джезказганском рудном районе. При определении фа-циальных особенностей осадочных комплексов использовались материалы автора,полученные при проведении береговых и шельфовых работ на Японском, Охотском и Балтийском морях. Привлекались также фондовые материалы Джезказганской ГРЭ (Младенцев Г.Д., Голоднсва Н.Б., Струтынский В.А. и др.), ПГО "Читагеология" (В.С.Чечеткин, М.А.Овсянников, Г.Е.Маркевич, Ю.В.Быков и др.).
Характеристика других рудных объектов проведена по образцам, шлифам и аншлифам, полученным из коллекций у разных исследователей ( по Айнаку - Афганистан, В.М.Федотова; по ряду объ -ектов Заира-Замбии и Угуйскому грабену, В.П.Феоктистов, В.В.Ве-_ седо&; по Игарке, А.А.Савченко) •■ . - — ------
Широко привлекались и многочисленные опубликованные работы отечественных и зарубежных геологов по различным рудным провинциям и месторождениям других промышленно-генетических типов медного оруденения.
Основным методом исследования явился металлогенический анализ большего фактического материала по многочисленным рудным объектам и провинциям различного возраста, разной степени изменения и структурной принадлежности.
Вещественный состав пород и руд изучался с привлечением известных аналитических методов (петрографический, минералогический, рентгено-спектральный, химический, рентгено-структурный, электронно-микроскопический,электронно-зондовый) . Особая роль отводилась изучению структурно-текстурных особенностей руд на многочисленных пришлифовках.
Методология работы состояла в познании общей картины ру-дообразования в совокупности и взаимосвязанности глубинных геодинамических процессов с вещественным составом пород и руд, представлении целостности природных систем и их саморазвитии ^
Различные вопросы диссертационной работы обсуждались с докторами геолого-минералогических наук А.Д.Кантцевым.М.Д.Скур-ским, В.А.Скворцовым, ценные советы и рекомендации которых автор с большой благодарностью использовал.
В работе широко привлекались материалы своих товарищей по работе, докторов геолого-минералогических наук Я.Ф.Наркелюна и А.И.Трубачева, за что автор им искренне благодарен. В оформлении работы большую псмаць оказали сотрудники кафедры А.Г.Кра-сильникова, В.Г.Белецкая и Р.И.Усманова, за что автор им весь- ма благодарен. - - -
Защищаемые положения.
1. Красноцветные формации - не единственные, продуктивные на медь образования в осадочных бассейнах: значительное по запасам стратиформное медное оруденение образуется в сероцветных формационных комплексах, вне зон красноцветного осадконакоп-ления.
2. Синклинорные рифтогенного типа бассейны зон сочленения контрастных тектонопар - основные генераторы стратиформногси медного сруденения. Рудолокализующими в них являются эндогенно-активные депрессионные структуры.
3. Органическое вещество - ... — . обычный фактор страти-формного рудообразования. Благоприятная для сульфидообразова-ния геохимическая среда создаётся- непосредственно в осадочных комплексах, при непременном поступлении меденосных флюидов из глубинных мантийных и мантийно-коровых зон.
а
4. Разработанная модель совмещенного рудогенеза показывает,что
I
главнейшие промышленные типы медного оруденения формируются в единых,многоэтапных, самоорганизующихся рудно-магмагических системах, развиваемых в рмфтогенах. Степень зрелости, рифтогенов, длительность развития определяют число встречаемых в них промышленных типов медного оруденения и масштаб.
5. Необратимость и флуктуации определенных геологических процессов в геотектонических циклах Земли приводят к благоприятным сочетаниям факторов и появлению уникальных и ogo6o крупных объек -тов конкретного-геолого-промышленного типа. Вероятность нахождения вторых уникальных объектов подобных Удокану и Джезказгану возможна только на территориях с длительным возбужденным состоянием земных недр.
Научная новизна. Выполненная работа представляет металло-генический анализ эволюционно-развивающегося процесса медного рудообразования от эндогенного мантийно-корового его зарождения до экзогенного расслоения с образованием месторождений типа медистых песчаников.
1. Проведенные автором исследования красноцветных отложений позволило впервые классифицировать их по природе окраски пород и выделить среди них множество типов, образованных как в эндогенных, так и в экзогенных условиях.
2. Впервые главнейшие промышленно-генетические типы медного оруденения рассмотрены во взаимосвязи и взаимообусловленности на конкретной территории и показано, что они формируются в единой саморазвивающейся рудно-магмагической системе, сформированной в рифтогене, тем самым раскрыта сущность меднорудного процесса.
3. Проведенный анализ геологической ситуации крупных и уникальных стратифсрмных и других геолого-промышленных типов месторож-
дений меди позволил автору сформулировать следующее положение: "в геологической истории Земли, из-за её необратимости, в раз-, личные геотектонические циклы существуют максимальные частоты сочетаний благоприятных факторов рудообразования, приводящие к появлению уникальных и особо крупных объектов того или иного геолого-промшленного типа, вследствии чего можно утверждать, что в земной коре вероятность образования вторых подобных уникальных объектов мала", но возможна на территориях с длительный возбужденным состоянием земных недр.
Практическая значимость.
1. Предложенный автором принцип деления полигенетических крас-ноцветных отложений по природе их окраски, отсутствие на ряде объектах связи медного оруденения с краеноцветными накоплениями позволяет^при проведении поисково-оценочных работ в осадочных бассейнах ограничиваться не только геохимическим контролем оруденения (геохимические барьеры), а проводить оценку территорий с геолого-структурных позиций и прежде всего, наличия
ти
факторов эндогенной .активное среды.
2. Совмещенное развитие главнейших промышленных типов медного оруденения (не менее двух) в конкретных меднорудных провинциях дает возможность прогнозировать в них другие типы, отличные от традиционных в данном регионе.
Предложенная концепция эволюционно и длительно развивающегося рифтогена позволяет положительно оценивать перспективы Кодаро-Удоканской зоны на медное оруденение норильского типа, а также медно-цорфировов.
3. Установленные критерии рудогенеза, аномальность Байкало-Станового длительно развивающегося и гетерогенного рифтогенного пояса с рядом крупных и уникальных объектов, а также высокая
щелочность глубинных зон, позволяет высоко оценивать перспективы этого региона на нетрадиционное сырье и находки здесь новых крупных объектов (хромитовые залежи с платиноидами, редко-метальные карбонатиты и др.) .
4. Практическая значимость проведенных исследований заключается и в передаче рекомендаций в форме отчетов в производственные организации для подготовки отдельных разделов по подсчету запасов месторождений Кодаро-Удоканской зоны.
Апробация работы и публикации. Результаты и основные положения работы докладывались и обсуждались на Всесоюзных конференциях и совещаниях (Чита, 1971, 1977, 1990; Фрунзе, 1981, 1985; Москва, 1982, 1984; Новосибирск, 1969, 1981; Хабаровск, 1983), а также на ряде региональных совещаний и семинаров. -
По теме диссертации опубликовано 39 печатных работ, в том числе четыре монографии (в соавторстве). - - - -
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Объем работы 246 машинописных страниц, в том числе М9 рисунков, 1? таблиц и список литературы из 225 наименований.
Глава I. Красноцветные отложения как фактор стратиформ-ного ыеденакопления
Одним из центральных вопросов, имеющим фундаментальное значение для стратиформного меденакопления, является установление связи красноцветных формаций с меденосными отложениями. Большинство исследователей находят генетическую и парагенети-ческую связь меденосных и красноцветных формаций (И.С.Яговкин, В.М.Полов, Н.М.Страхов, Ю.В.Богданов, А.М.Лурье, А.И.Перель-ман и др.), возводят красноцветные формации в ранг ведущего
фактора меденакопления, рассматривают их в качестве лоточника
11'
меди и основы прогнозирования, месторождений типа медистых песчаников и сланцев. •
■Автор считает красноцветные отлбже.'ния рядовым и не решающим факторов.стратиформного меденакопления',1Последнее возможно вне
■ . ■ I ' ■
зон красноцветного осадконакопления. ' , : 1
1.1. Природа окраски ¡г типизация красноцветных отложений.
' • '
Известно, Что красноцветные отложения.широко, распространены в слоистой оболочке Земной коры'и встречаются в осадочных- комплексах различного возраста от раннего докембрия до настоящего времени. Исключительно разнообразны обстановки формирования красноцветных накоплений, га^рок их'климатический диапазон ( от .аридного до гумидного), многообразен литологический состав, изменчиво и структурно-тектоническое положение. Однако, одним из
главнейших отличительных признаков рассматриваемых пород является их цвет, меняющийся от розового-и' красного различных оттенков
-до коричневого и шоколадно-бурог'о, т.е. цвет пород рассматривается как своеобразная "визитнаякарточка" 'красноцветов.
По времени и механизму появлений окраски"предложена типизация красноцветных. отложений .(таблица!)., ¡исходя и.з которой следует, что цвет пород красноцветных отложвни'л .не всегда является
1 ' '
формациовным признаком и появляется,1 на' в,сех: стадиях бытия пород.
1.2. Красноцвёты и меденосцость. ■
Из выделенных типов красноцветов ^аке-всего медное оруденение вмещают седиментационные континентальное аридные.красноцветные комплексы, прежде всего фанерозойского времени. Пигментирующий материал■здесь появляется на. сам:.л ранних'стадиях'бытия породы и имеется возможность к широкой сорбции глиниото-гидроокисным веществом соединений меди,' поступающим из р-1лли-шну., з той числе
Таблица I
Т И II И 3 А ЦП Я К Р А С Н О Ц Б Е Т Н Ы X ОТЛОЖЕНИЙ
Отличительные признаки Типы . красно-цветных. х.. отложений. Время появлений Окраски Природа и-характер-пигметирущего. . материала Характер "распре--деления окраски. И . Кли-. магические • условия ■ фациальная обстановка Степень .распространения - Минерализация Примеры .
'"•■. Д : • 2-. : 3 - - • . ■ 5.. ".. -б ": ; 7 е - . 9 V ' •- "
Сединентсгенныё" Этап -седи-мент с-генеза М ранний диагенез I.Окислы и гидроокислы железа кор -выветривания и • ~ синхронного вулка-канизма. 2.Подземный сток- и образование ферри-гидрита выдержанное плс—. щадное в соответствии с характером на-пласто -вания и ритмичность» " Арид-- ные, реже гуми; ные Континентальные, реже мел-' - ководно-морские и редко глубоководные Очень" широкое Медь и по-лиметаллц каусто-биолиты, декоративное сырьё Пермь Западной -Европы: красно- •" - цветы Центрального Казахстана; Шокшинские квао-цкг о-песчаники"
Литсгеннце Диагенез и ка-гагене; Обломочные желе- . зкстые минералы и-железосодержащие силикаты Послойное, определяется характером рас-лределе-ния железистых минерале Аридные, гумид-ные Лагунные и аллювиаль-но-мсрские Широкое Проявления меди Ушаковекая свита Прибайкалья; артыганскад свита Орулганского антиклмнория
I 2 3 4 ,5 1 6 7 8 ' 9
Эпигенетические Эпигенез Воздействие плас-чов оокисяеннък вод на железистые минералы Пятнистое, плададное Гумид-ные, аридные Фации исходных пород .влияют на окраску Не широкое Проявления урана, и ванадия Районы с проявлением уранового ин-фильтрационного орудене-ния роллового -типа
Гипергенные (остаточные) Выветривание областей сноса ^ Соединения железа остаточных кор выветривания Плащеобразное, неправильное фрагмен- ' тарное ^умид-• 'ные Континен-. тальная Значительное в тропических областях тропичесг ких Бокситы и огнеупорные глины Кремнеземы субтропиков, латериты юго-восточной -Азии
" Первично-унаследованные Окраска, определяется-материнскими породами Обломочные .розовые и красные микро-клины, обломки эффузивных" пород и их. туфов - - - Неправильное с широкими фаци--альными замещениями Мало -значимы Континентальная - .Не широкое -Пелёво- . шпатовое-' сырьё - . Паттумные крае— ^оцветы Средней. Азии;аркозовые формаций .красноцветкые .
Метаморфо-' "•• - генные Зелено-сланцевая ; фация метаморфизма ■ Метаморфеттенные розовые- карбонаты, гулит ,-опацитиаиро-ванный .биотит - - Пятнистое, неправильное линз о-видное,по-. ■лосчатое Не имеют значения • Не. имею® значения Незначительное,» отдельных' районах значимое Проявления; железа,"яшм о-иды .•: -Удоканская се--рия;система -Катанга (Ю.Аф-" рика).; кварц- ' серицитовые сланцы позднего докембрия В. Забайкалья
Гипогенные Гидротермальные -процессы Тонкодисперсный -гематит в зонах глинизации и в ожелезнённых обломках' Линейное ^¿ЛО значимы Мало 'значимы Незна-" читель-' ное, локальное Бурсже-лезняко-вые Р51ДЫ, глины "Белесая" толша плиоцена юг о-Восточнсго Забайкалья
эндогенных источников. Возможно и последующее литогениое перераспределение и обогащение ¡руд, т.е. красноцветы представляются здесь типичным промежуточным коллектором. В этом отношении показателей '' вулканогенно-осадочный красноцветный комплекс мертвого красного лежня Центральной Европы, где устанавливаются слои с ыедью в 100 раз превышающие кларк. А результаты фазового анализа показывают, что! значительная часть меди в красноцветах связана с оксидами железа (Грачевская, 1991), •
Повышенные концентрации и месторождения меди отмечаются пре-
I
имущественно в сероцветных прослоях красноцветных отложений, но и в пределах продуктивных пород далеко не каждые сероцветные слои являются рудоносными. Более того, имеются промышленные медные объекты, размещенные в сероцветных комплексах, но утратившим, как по-лагагат, первичную окраску $ результате процессов метаморфизма. Это, прежде всего, объекты'широко известной Кодаро^Удоканской ыа-деносной провинции, где -первичная~серо_дватность п6род_подтвержда-ется следующими данными (Селихов, 1985, 1988):
I. Начальная, зеленосланцевая степень метаморфизма, недостаточная для исчезновения гематита, одного из основных красящих пигментов. Восточнее и северо-восточнее в одновозрастных с Удока-
ном меденосных отложениях '(кебектинская и чародоканская свиты Олвкмо-Токкинского междуречья, поярковская толща Становика, биляк-чанская толща Южного Верховья и др.) метаморфизованных в начальных фациях зеленых сланцев, а участками и выше, отчетливо сохраняется красноцветная окрасвка, так же как, например, и в преобразованных овручских кварцитопесчаниках Украины и в древнейших (более 2 млрд. лет) терригенных отложениях сегозерской серии Центральной Карелии, где матаморфизм достигает 'высоких уровней фации зеленых сланцев.
I
Исчезновение окраски наблюдается лишь в амфиболитовой фации
метаморфизма, что отчетливэ подтверждается.• кд примере отложений ¡¡ур-польской свиты Байкало-Датомского нагорья. .'Здесь устанавливается • зональность метаморфизма и соответствующая ему зональность з распределении окраски. В слабо метаморфизованных лзродах широко развиты' красные, чшпневыэ* лиловые и розовые цвета,'обусловленные присутствием тонкодисперсного сингенетичного гематита. С усилением же метаморфизма красный землистый гематит становится 'серым и далее переходит в магнетит' с параллельным преобразованием пород из красных в'серые и темно-серые, но уже, в зоне дистен-0тазролит-гранатовых сланцев (Семейкина, Коробейников, 1989). . ■ 1 1 ,
2. Олигомиктовый кварц-полевошпатовый состаз рудовмещающих отло-кений и малая их карбонатность,' в товремя как одной'из главнейшей рудовмещающей. формацией для медистых песчаников'является терригенная ■<расноцв5тная аридная формация". Карбонатность же на Удокане эпиге-гётичёскаяг"-' --' •• - " _: " '■'«' - .- — - - - —-
3. Исследование шлифов и аншлифов,.указывают на отсутствие приз-1аков былого красящего пигмента по периферии обломочных зерен'и в цементе пород.- '■•','" '
4. Значение отношений окисного и закисного железа в продуктивных и непродуктивных породах различных объектов.Удоканской зоны • >азлично. Так, отношение Гв^Р^^сО для рудоносных пород участка [ентральный месторождения Удокан и для, месторождения Саку состав-лет в общем более 1,0, а в' пределах ЮЗ борта,и восточного фланга !амингинской брахисинклинали это отношений устойчиво меньше 1,0 Адольский, 1986), В отложениях, сакуканской свиты наблюдаются ши-окие колебания в содержаниях различных форм железа (таблица 2), расноцветная же окраска определяется:"не так соотношением окис-ого и закисного железа и не их суммой, сколько, характером рас-ределения гематита, его дисперсностью, плотностью и агрегатным
Таблица 2
Петрохимическая характеристика пород сакуканской свиты Намингинского района
а/а Номер образца Порода БсОг Т<0* А&г.(Ь ^Оз' РеС СаО К20 БЮг АЬгОг РеО+ Рег0з РеО Кг.0 Иаг0 МдО СаО
I 1634 Песчаник 56,8 0,74 15,51 4,15 4,35 1,29 13,58 0,20 0,20 3,66 8,5 3,95 1,0 0,09
1636 Песчаник 67,04 0,73 14,44 1,52' 5,28 1,56 4,48 0,75 1,70 4,64 6,8 3,28 2,27 0,34
3 1636 Песчаник 58,44 0,83 17,75 1,71" 7,36 3,76' 1,43 2,60 3,80 3,29 9,07 3,23 1,46 2,62
4 1641 Алевролит ¿9,32 0,71 17,93 1,82 6,36 3,72 1,89 3,05 3,25 3,30 8,18 3,28 1,07 1,96
5 2116 Магнетиговый песчаник 71,12 1,09 6,76 12,83, 3,27 0,33 0,49 1,30 2,10 10,52 16,1 3,92 1,62 0,67
6 2127" II II и _ 33",76 3;44 3,34 18,02' ' 5,53- 1,18- "Г, 54 -0,80 1,20 10,1 53", 55 з:б8 1,-5" 0,76
7 2187 Песчаник 68,64 0,68 14,20 2,48 3,05 0,90 1,19 3,0. 3,0 4,83 5,5 3,81 1,0 0,75
8 2190 Песчаник 72,22 0,40 10,43 1,40,' 2,69 1,73 2,66 2,70 2,10 6,92 4,09 3,52 0,08 0,65
9 2109 Магнетиговый песчаник 21,40 8,18 5,29 19,83.' 1 9,3 0,87 1,19 1,20 1,80 4,04 59,13 5,35 1,5 0,73
10 1165 Аргиллит 82,46 0,26 6,62 0,86! 2,69 0,30 0,21 0,70 1,70 12,45 3,55 3,32 2,43 1,43
II 1044 Алевролит 60,86 0,75 18,58 3,49' 2,87 2,69 0,98 3,90 3,70 3,28 6,36 Г,21 0,95 2,74
12 1167 Алевролит 62,58 0,78 16,94 5,93' 2,73 2,93 0,98 2,75 3,40 3,7 8,66 г,17 1,24 2,98
13 1161 Т/з песчаник 81,44 0,25 8,50 0,64 3,74 0,74 1,33 2,30 1,00 9,58 4,38 3,17 0,43 0,55
14 1510 М/з песчаник 70,42 0,43 12,11 1 3,95, 2,48 0,70 3,36 3,25 1,30 5,81 6,43 Г,18 0,4 0,2
15 1652 Кварциговый песчаник 64,90 0,68 17,22 1,14, 4,99 2,39 0,70 1,75 3,30 3,8 6,13 Э,22 1,89 3,42
состоянием (Анатольева, 1972).
5. Алевролиты и аргиллиты сакуканской свиты составляют небольшой процент (5-7) в объеме продуктивных отложений, да и последние отличаются неотчетливой ритмичностью, что не создает благоприятных условий для движения элизионных вод и образовании геохимических барьеров.
Другим примером отсутствия связи красноцветных накоплений с меденосньши породами является рудное поле Айнак в Афганистане. Здесь рудоносны песчаники и гравелиты, песчанистые и углистые доломиты, углисто-кварцевыэ микросланцы и конседиментационные брекчии. Цвет пород серый, светло-серый и темно-серый без признаков присутствия красящего пигмента.
Вызывает сомнение трактуемая многими исследователями связь меденосных отложений с красноцввтными формациями и для крупнейшего "в мире Заир-Замбийского ыеденосного пояса Южной Африки, Подавляющее большинство месторождений здесь сосредоточено в рудной серии системы Катанги (Нижний Роан). Ядоносные породы - аргиллиты, кварциты, глинистые доломиты, мергели, граувакки, аркозы, а красно-цветные отложения серии Кунделунгу располагаются значительно выше (1500-1800 м) продуктивного горизонта. Отмечаемые же иа ряде объектах красноцветные реликты имеют иную природу; так на месторождении Мусоши появление красноцветных пород возможно за счет окисления ильменита и превращения его в гематит (Кейлто и др., 1973), а сиреневый цвет на некоторых объектаъ провинции Шаба является результатом трансформации продуктов вулканизма.
Свидетельством отсутствия определяющей роли красноцветов в сульфидообразовании, является несовпадение в целом эпох красно-цветного осадконакопления и эпох стратиформного медеобразования в геологической летописи Земли.
Наряду с рассмотревши примерами 1 осадочных бассейнах сущее: вуют месторождения различные по масштабам, размещенные в пределах распространения красноцветных формаций (Центральный Казахстан, Польша и Германия, Предуралье, верховье рДена Сибирской платформы и др.).
Глава 2. Геодинамический режим и тектоника областей стратиформного оруденения
Исключительное значение при формировании медного оруденения равно как и дня многих других рудных накоплений представляет тект ника и структурное положение областей рудодокализации, состояние земных недр, их геодинамический режим.
Анализ современного положения районов распространения страти формного оруденения показывает» что последнее размещается в рад-личных тектонических структурах - орогенных и платформенных, фор-мационные комплексы которых испытывают как трансгрессивное, так и регрессивное развитие (Наркелюн, Салихов и др., 1983).
Автором развивается представление о формировании рудоносных структур в активных зонах (Салихов, 1975, 1976, 1986). Последние наиболее продуктивны в местах регионального сочленения контрастнь тектонопар, представляющих природное двуединство: с одной сторонь относительно устойчивые блоки, плиты с рассредоточенным тектогенс зом, с другой - узкие, линейные зоны и пояса с локальным, концен-
ё ЗОНЛХ
трированвдм тектогенезом. Именно в активных зонах/сопряженного рг вития деформационных структур и различных динамических эффектов создаются благоприятные условия для формирования оруденения (Старостин, 1994).
Ниже приводится тектоническое положение важнейших районов распространения стратиформного оруденения.
2.1. Кодаро-Удоканский район
Тектоническое положение района трактуется по разному. Одни исследователи относят его к краевым прогибам (Косыгин и др., 1962), другие к миогеосинклинальной области Байкалид (Салоп, 1967), или к протоплатформенным образованиям (Лейтес, 1965). Более поздние исследования находят в Кодаро-Удоканской структурно-формационной зоне рифтогенные признаки (Красный, 1980; Салихов, 1982; Апольский, 1982).
Такое разночтение определяется положением района в структурах Центрально-Азиатского складчатого пояса и внутренним строением удо-канской серии. Действительно, район располагается в наиболее активной периферийной области Сибирского кратона и современные геодинамические построения подтверждают активность и унаследованное развитие юго-восточного обрамления Сибирского кратона, который оказывал влияние на внутримантийные конвекции от раннего докембрия до кайнозоя (Конников и др., 1994; Скурский, 1992).
Внутреннее строение удоканской серии неоднородно. Здесь, между нижележащей чинейской и продуктивной кеменской подсерией устанавливается угловое и стратиграфическое несогласие. Таким образом, чиней-ская подсерия (вулканогенно-осадочная, граувакковая) отвечает собственно рифтовой стадии развития, а вышележащая кеменская, надрифто-вая, существенно аркозовая (Апольский и др., 1988). Геодинамическая обстановка Кодаро-Удоканского прогиба более отвечает задуговому рифтогенному прогибу, что также подтверждается и располагающимся юго-западнее (бассейн р.Муя) офиолиговым океаническим комплексом и флишоидной аянской свитой, фиксирующей обстановку подводного континентального склона.
Таким образом, рудоносная структура Удоканского месторождения испытывала неоднократные деформации, сопровождавшимися динамичес-
кими эффектами, особенно активными в зонах разломов. Одним из таки: разломов является Центральный раздвигового типа, располагающийся в пределах Намингинской мульды и "залеченный" позднее главной дайкой габбро-диабазов, мощностью до 180 метров.
Активность же рудоносной структуры и активность среды рудона-копления подтверждают следующие факты:
1. Наличие турбидитов и олист^том в талаканской свите (Бурмистров, 1990).
2. Широкое развитие маломощных прослоев известковистых песчаников в разрезе продуктивной части сакуканской свиты, образование которых связывается с сейсмическими процессами. Отношение песчаников рудоносного горизонта к непродуктивной части свиты составляет 7:1.
3. Наличие послойных зон интенсивной трещиноватости, выполнен ных рудным материалом, что создает_рисунок ложной горизонтальной слоистости. По латерали зонки дробления нередко сменяются зонами сжатия, способствующие миграции рудного вещества и образованию гне дового и линзовидного оруденения.
4. Наличие оруденелых трещин кливажа, косо ориентированных к слоистости, что создает рисунок ложной косой слоистости.
5. Насыщенность района магматическими и дайковыми комплексами нередко взаимосвязанными с тектоническими нарушениями. Широкое раз витие последних обусловило блоковое строение Удоканского рудного поля.
2.2. Джезказганский рудный район.
Тектоническое положение Джезказганской меденосной провинции большинство исследователей связывают с заключительными стадиями геосинклинального развития складчатых областей, приведших в средне
верхнепалеозойское время к образованию орогенных впадин на каледонском основании. Современные геодинамические представления позволяют по-иному взглянуть на структуру Джезказганского месторождения.
В региональном плане рассматриваемый район располагается в области сочленения контрастных тектонопар: с юго-запада - структуры современной Иранской плиты с её островодужными и океаническими комплексами, к северо-востоку - структуры Центрального Казахстана (Центрально-Казахстанский срединный массив или микроконтинент). В этой зоне сочленения располагается продуктивная рудоносная структура - двухщелевой Карсакпайский рифт, в восточной ветви которого размещается Джезказганская рифтогенная синклиналь (Калашников, Джу-кебаев, 1991). Ранее автор Джезказганскую впадину относил к надриф-товой синеклизе (Салихов, 1986).
Конкретными признаками эндогенной активности, сопровоздающейся появлением различных динамических1 эффектов (сейсмоэлектрический, термоакустический и др.) являются следующие:
1. Приуроченность рудных узлов к зонам сочленения крупных тектонических нарушений.
2. Более интенсивная грещиноватость продуктивной части Джезказганской свиты по сравнению с её непродуктивной частью (Сейфулин, Нуралин, 1964).
- 3. Наличие купольных структур, связанных с действием тангенциального сжатия, а также многочисленных следов механических деформаций обломочных компонентов рудовмещающих пород (вдавливание, дробление, истирание и др.), устанавливаемых при микроскопических исследованиях.
4, Наличие флексурообразных перегибов пластов, собственно флексур и сбросо-флексур, в которых, наряду с купольными структурами сосредоточена основная масса медного оруденения (Штифанов и др.,
1961; Сатпаев, 1967).
5. Присутствие в продуктивном горизонте текстур взламывания, обрушения и оползания» а также пластических даек (результат гидроразрыва) и струйчатых текстур руд (Сатпаева, 1985),
6, В рудных залежах фиксируются брекчиевые руда (типа эруптивных), в которых обломки алевролитов с тонковкрапленной минерализацией сцементированы борнит-халькозиновым оруденением, причем по периферии обломков алевролитов наблюдается безрудная маломощная (1-2 мм) оторочка, свидетельствующая о более высокой температуре цементирующего рудного вещества.
Следствием высокой тектонической активности Джезказганского рудного поля являемся широкое участие эндогенного рудного вещества, в распределении которого устанавливается зональность, не соответствующая характеру распределения фациальных комплексов: так, основные концентрации медного орудеиеиия (по данным подземного картирования) размещены в юго-западной части рудного поля, сменяющиеся^к центральной части месторождения комплексными и далее к северо-востоку (ближе к береговой линии) свинцовыми и свинцовоцинковыми рудами.
2.3. Заир-Замбийский меденосный пояс.
Месторождения Заир-Замбийского меденосного пояса, протягивающегося более чем на 1000 км, приурочены к отложениям катангской системы позднего докембрия и располагаются в Катангской впадине, заложенной на раздробленном комплексе пород основания, а особенное: её внутреннего строения позволили М,В.Муратову (1964) назвать её авлакогеном. Впадина выполнена двумя комплексами: нижний - формациями флиша и ранних моласс (1100-760 млн.лет) и верхний - рудной молассой,.с возрастом 620-480 млн.лет (Клеммей, 1974).
В региональном плане рифтогенный меденосный пояс располагаете] в области сочленения контрастных тектонопар; с севера - это кратон
Вангвеулу, а с юга - кратон Кунделунгу.
Активность рудоносных узлов пояса подтверждается следующими фактами:
1. Крайне напряженное состояние фронтальной зоны пояса (наиболее продуктивного), где широко развиты покровно-шарьяжные, нередко консе-диментационные структуры.
2. Признаки вулканизма - линзы и пласты миндалекаменных лав с реликтами подушечных текстур в пределах фронтальной зоны.
3. Наличие куполовидных поднятий докатангских комплексов, вблизи которых и на их склонах размещается значительное оруденение; наиболее представительное из них - поднятие Кафуэ.
4. Зонально-асимметричное строение северного сегмента Катангс-кого пояса при отчетливом смещении активности с севера на юг, что обычно определяется наличием и развитием глубинных сейсмофокальных сколовых системЧДолгинов и др., ~1984). ' ~ -.--._■-
5. Наличие в продуктивном горизонте оползневых текстур и текстур взламывания и обрушения.
2.4. Другие меденосные районы.
Примером формирования стратиформных медных руд в активных эндогенных структурах является и позднедокембрийская меденосная провинция оз.Верхнее (США), с известным крупным месторождением Уайт-Па йн в сланцах Нонсач, Месторождение и множество проявлений размещается здесь в широко известной рифтовой системе Кивино, образующей узкую дугу общей протяженностью более 2 тыс.км. Породы рифтогена Кивино слагают пологую синклиналь, осложненную продольными разломами. Установлено, что режим растяжения в палеорифте был сравнительно кратковременным и далее сменился умеренным сжатием (Валланг,1982)„
Активный эндогенный режим устанавливается и в районах расп-
ространения стратиформного оруденения широко известной меденосной провинции Центральной Европы (Польша, Германия), Здесь продуктивные отложения сформированы в герцинских надграбеновых прогибах (tj гах), расположенных по окраине Чешского срединного массива (обласп сочленения контрастной тектонопары). Основные рудные концентрации сосредоточены в платформенном чехле верхнепермского времени, при трансгрессии цехштейнового моря. Один из крупнейших продуктивных трогов (грабенов) Заальский, прослеживается на расстоянии до 200 л при ширине 30-50 км, а блоковые подвижки здесь вдоль крупных линег ментов (склонах палеоподнятий) существенно влияли на условия седиментации (Лютцнер и др., 1981). В этих же наиболее активных участках проецируются промышленные концентрации металла.
Общая особенность положения районов распространения стратиформного ыеденакопления - поясовое размещение в них оруденения, не людаемое в областях сочленения контрастных тектонопар, устанавливг сдИ/в Прикордильерской меденосной провинции, располагающейся в зоне синклинорного прогиба на границе континент-океан, а также по периферии Западно-Австралийской платформы (пояс Аделаида) и в других районах.
Глава 3. Органическое вещество как фактор стратиформного меденакопления
Активное геохимическое участие органического вещества (0В) осадочной оболочки Земли в формировании повышенных и промышленных рудных концентраций различных элементов и, прежде всего, халькофил ных, признается большинством осследователей, однако однозначного ответа на проблему участия 0В в рудообразовании до сих пор не суще ствует. Вместе с тем предполагается и рассматривается весьма разнс образная роль 0В в формировании месторождений: это и прижизненное
накопление металлов, сорбция их продуктами микробиологического разложения органики, транспортирующая и концентрирующая роль 013, участие его в создании восстановительных барьеров и др.
В главе рассматривается взаимоотношение органического и рудного вещества в конкретных районах распространения стратиформной медной минерализации и оценены возможности ОБ в формировании медного ору-дененил. Участие органики привлекается, прежде всего, для объяснения источника серы (сульфатредукция, исходя из биоорганической теории участия ОВ в рудообразоваяии). Автором развивается представление о том, что ОВ - обычный фактор в накоплении промышленных залежей стратиформных медных руд (Салихов, 1990). Представления основаны на следующих данных:
I. Анализ соотношения содержаний меди и С0рГ в меднорудных объектах; .
2~ Оценка'количества~0В в осадочных-бассейнах;
3. Участие эндогенной серы в сульфидообразовании и абиогенная сульфатредукция, процессы хемосинтеза;
4. Восстановительные свойства самих концентрированных медных растворов;
5. Анализ количества сульфатов в осадочных бассейнах на фане-розойском и докембрийском этапах развития Земли;
6. Изотопные определения серы;
7. Данные о прямых поступлениях эндогенной сульфидной взвеси и сульфидной жидкости.
Анализ корреляционной зависимости между содержаниями меди и ОВ показывает, что на многих медных объектах отсутствует прямая значимая связь между отмеченными компонентами. Так, на месторождениях Кодаро-Удоканской меднорудной провинции и на месторождении Удокан как в рудоносных, так и в безрудных горизонтах содержания С0рГ составляет в большинстве случаев сотые доли процента (0,03-0,09),
т.е. находятся ниже, либо в пределах марка» В отдельных случаях содержания С0рр в рудовмещающих породах Удокана достигает первые десятые процента, но без какой-либо связи с оруденением. Битумино-логический анализ ОВ пород и руд Удокана показывает, что в групповом составе ОВ не наблюдается различий в их соотношениях в рудных и баз рудных образованиях (таблица 3),
Отсутствие четкой связи медного оруденения с 03, индифферентное отношение последнего к минерализации прослеживается и на медных объектах Центрального Казахстана. В рудовмещающих серых песчаниках Джезказгана среднее содержание ОВ составляет 0,1-0,3 %, в то время как безрудные красноцветные отложения имеют сотые доли процента. Битуминологические характеристики ОВ свидетельствуют об их эпигене^ тической (наложенной) природе в продуктивных отложениях и сингенетической - в красноцветных разностях пород, причем в пределах рудного поля Джезказгана существует дифференциация битумов, что свидетельствует о различных источниках их питания (Сюсвра, 1980). Результаты же фазового анализа пестроцветных отложений Джезказгана показывают незначительную роль меди органической от суммарного содержания меди в рудоносных и рудовмещающих породах (1-6 %). Более того, фазовый анализ продуктивных отложений различных рудоносных районов показывает, что "суммарные количества металлов в битумах в возможных металлоорганических формах не превышает десятых-сотых долей процента от суммарного содержания металла в породе" (Горжев-ский и др., 1994),что исключает ОВ, как концентратор оруденения.
Двойственное и индифферентное поведение органического и рудного вещества устанавливается и на месторождениях Заира (Медный пояс Южной Африки). На месторождениях же Предсудетской моноклинал1 в Польше устанавливается прямая зависимость между содержаниями меди и С , которую можно наблюдать по месторождению во всех
Таблица 3
Результаты битуминалогического анализа проб на Удокансксм месторождении {%) (Салихов и др.,1990)
В процентах1к исходной породе Групповсй состав ОВ, %
Я С Р с д ы Нераст-в оримый остаток Сорт I 1 Битумо-ид А Битумо-И§ Общее ОБ Битумо-ип А Битумо- ИД С ОВ ост
Переслаивание мелко и тонкозернистых песчаников с сульфидным оруде-ненисм 88,6 0,05 0,019 0,028 0,07 27,14 40,0 32,86
Песчаники о вкрапленным и гнездовым сруденением 90,6 0,06 0,022 0,01 0,08 27,50 12,50 60,00
Слабсизвестковистые песчаники с вкрапленным сруденением 89,4 0',05 0,024 0,005 0,07 34,29 7,14 58,57
Песчаники с прослоями алевролитов с тснковкрапленньм сруденением 91,0 0,05 0,03 0,013 0,07 42,86 18,57 38,57
Алевропесчаники с вкрапленным и гнездовым сруденением 84,0 0,08 0,022 0,019 0,11 20,0 17,27 62,73
Тонкозернистые песчаники с окисленным сруденением 90 ¡2 0,07 0,029 0,011 0,09 32,22 12,22 55,56
Алевролиты безрудные 82,0 0,03 0,02 0,00 0,04 33,33 0,00 66,67
Песчаники слабоизвестксвые с медной зеленью 94,0 0,02 1 0,01 0,01 0,03 33,33 33,33 33,34
Песчаники мелкозернистые безрудные 99,4 0;,04 0,02 0,02 0,05 40,00 40,00 20,00
Магнетитеодержащие песчаники
безрудные 94,0 0,08 1 1 0,01 0,00 0,11 9,09 0,00 , 90,91
типЬс руд (песчаниковом, сланцевом и карбонатном).
Между тем для образования сульфидных медных руд требуется малое количество 03. Так, для получения рудных халькозиновых скоплений с содержанием меди в I % необходимо затратить 0,19 % 0о^г (Наркелюн, Салихов и др., 1983). Чтобы привести в соответствие содержания меди и серы в единице объема для получения халькопирито-вых руд необходимо увеличить в 200 раз содержание меди в растворе, поступающего в глинисто-сланцевую среду, и иметь в 50 раз обогащенный медью раствор, поступающий в песчаную среду, при кларковом содержании серы в соответствующей среде (кларки серы и меди взяты по А.П.Виноградову и С.Р.Тейлору). Для образования халькозиновых и борнитовых руд требуются меньшие содержания серы, если учесть, что в халькозине её 21, а в борните 25,5 %.
Более контрастны кларковые содержания серы и меди в водных растворах; так в океанической веде содержание серы превышает со-^ держание меди в 295000 раз, в речном стоке - в 1500 раз, в подземных хлоридных водах - 2000-3000 раз (содержания компонентов приняты по В.В.Щербине).
Таким образом, для образования сульфидных минералов необходимы, прежде всего, повышенные и высокие содержания меди в растворе, до десятка граммов на I литр (Салихов, 1990). Исследования флюидных включений в минералах подтверждает высокую концентрацию рудных элементов (10 г/кг) в растворах, необходимую для образования месторождений (Рейф и др., 1992). Между тем, возможности участия ОВ в медном рудообразовании ограничивается и тем, что источником сульфидной серы могут быть и являются глубинные магматоген-ные флюиды, поступающие из недр Земли или выщелачивающие серу ив вмещающей среды, как это показано на примере рифтовой зоны Красного моря (Бутузова, 1986). Об атом же свидетельствуют и изотопны
характеристики серы. Так» изотопный состав серы сульфидов Джезказгана показывает высокую степень её однородности и колеблется в массивных рудах от-12,4 до-16,9 %<, а в оруденелых песчаниках от-12,6 до-19,6 %э(Сатпаева, 1987).
Восстановительные свойства ОВ могут быть воспроизведены свойствами самих меденосных растворов и ионов меди с нулевой и малой валентностью. Во всяком случае переход окисных соединений железа в закисные возможен при непосредственном взаимодействии рудоносньи растворов с вмещающей средой, о чем свидетельствуют слабо обесцвеченные и реликтовые красноцветные породы, нередко встречаемые среди рудоносных серых песчаников Джезказгана и в других рудных районах. Красноцветные же породы несут тонковкрапленное пирит-халькопирито-вое и даже борнитовое оруденение, что явно не отвечает их образованию в восстановительной среде. Об этом же свидетельствуют светлые и светло-серые цвета (а не серые и темно-серые) рудо вмещающих пород, встречаемых в продуктивных горизонтах.
Однако при наличии ОВ во вмещающих породах процессы рудообра-зования значительно усиливаются. Например, гуминовые кислоты углеродистых веществ являются наиболее распространенными природными комплексообразующими сорбентами с высокой ёмкостью по отношению к металлам (особенно благородных), в то время как фульвокислоты напротив - увеличивают многократно (на 1-2 порядка) миграционную способность металлов. Механизм же комплексообразования сохраняется в процессах преобразования (диагенез, катагенез) ОВ до тех пор, пока э нем сохраняются кислородсодержащие и другие функциональные группы ОВ пород. Причем этот механизм вносит решающий вклад в процесс концентрирования металлов в углеродсодержащих породах (Варшал и др., 1994).
Однако, само по себе сероводородное заражение и высокие кон-
центрации органического вещества оруденения не создают. Необходимо как это подчеркивал Н.М.Страхов, чтобы в эту обстановку поступал металл, и поступал в повышенных количествах, чему примером являютс металлоносные впадины Красного моря, где на их множества промышлен ные скопления фиксируются лишь во впадине Атлантис - II, т.е. во впадине, где установлены прямые наблюдения эндогенного поступления вещества.
Таким образом, 0В, присутствуя в продуктивных структурах, может в значительной степени усилить рудный процесс, с другой сторон существуют крупные объекты, где нет заметного влияния ОВ или его индифферентное отношение к процессам рудолокализации, т.е. роль 0В в концентрировании металлов носит сложный и своеобразный характ
Глава 4. Стратиформное медное оруденение. и его __ _ взаимосвязь_ с другими промышленными типами
С генетических позиций представляется целесообразным рассмотреть положение стратиформного медного оруденения в ряду других гео лого-промышленных типов медного оруденения и привести их сравнител ную оценку.
Известно, что глвнейшми промышленно-генетическими типами ме,п ного оруденения являются: медно-порфировый, медно-никелевый, медно колчеданный и тип медистых песчаников и сланцев, на долю которых приходится более 90 % общих запасов меди. Анализ указанных типов во времени показывает их неравномерное и в общем направленное развитие, в котором одни промышленные типы все более усиливаются на поздних этапах геологического развития Земли (медно-порфировый тип), другие - испытывают тенденцию к рассеиванию (тип медистых песчаников), третьи имеют сквозное развитие (медно-колчеданный тип). Общая особенность медного оруденения - генетическое родство,
проявляющееся в эволюционно развивающейся структуре, в которой действуют различные рудообраэухщие системы на разных уровнях. Рудо-генерирующие флюидно-магматические системы зарождаются в условиях неоднородности верхней мантии и реализуют свою продукцию в эндогенно-активных долгоживущих (сотни миллионов лет) структурах рифтоген-ного типа на всех этапах их эволюционного развития от мантийной дифференциации вещества до экзогенного расслоения (поступление эндогенного рудного вещества по ослабленным зонам в осадочные бассейны) с образованием рудных скоплений типа медистых песчаников и сланцев (Салихов, 1991).
Медно-никелевые месторождения в выделяемой рифтогенной структуре формируют 1-ый по фациям глубинности уровень меденакопления (абиссальный), зарождающийся в условиях верхней мантии (мантийная эндогенная рудно-магматическая система), где генерируются ливваци-энные высокоподвижные выделения сульфидного расплава (мантийная сульфидная магма). Оруденение концентрируется в баз и г-уль трабаз и то-зом разной степени дифференцированное™ и масштаба пород и находя-цееся в разных местах рудао-магматической колонны, вплоть до усло-зий эффузивного (коматиитового) вулканизма, что и определяет кон-<ретный тип многообразного в целом медно-никелевого оруденения, в ютором соотношение главных рудообраэующих элементов может быть различным.
Медно-порфировые месторождения составляют 2-ой уровень медена-сопления (гипабиссальный, мантийно-коровый) и месторождения здесь ¡вязаны с вулканоплутоничзскими многофазными и сложно дифференцированными (от габбро до гранитов) порфировидными породами умеренна глубин. Рудовмещающие вулканоплутонические пояса развиваются [ибо в пределах внутриконтинентальных подвижных зон натриевого про-иля (андезитовый тип), либо развивается на океаническом субстрате
и связаны с островодужными зонами калийнатриевого профиля (ба§гьт идный тип). Последнее тесно ассоциирует с медноколчеданным субма ринным оруденением.
Соотношение главных компонентов в порфировой рудно-магмати-ческой системе - меди, молибдена и золота, а также тип минерализации определяются историей геологического развития, характером строения земной коры и её мощностью (Евстрахин, 198Ъ).
Медно-колчеданные месторождения представляют собой 3-ий уро вень (эффузивный, близповерхностный) медного оруденения, сопрово даемый излиянием контрастной или непрерывной вулканических серий Месторождения этого типа представляют самостоятельный рудоносный уровень в пределах рифтогена, в то время как в глубинных зонах получило уже развитие медно-никелевое или медно-порфировое оруде нение.
Тип минерализации, соотношение рудных минералов определяютс особенностями строения конкретных рудовмещающих и рудоконтролиру щих часто депрессионных структур с различной степенью преобразов ния пород (Бородаевская, Кривцов и др., 1964).
Стратиформное оруденение типа медистых песчаников и сланцев отвечает четвертому (экзогенному) уровню меденакопления и связывается с заключительными стадиями развития рифтогенной рудномагм тической системы, в условиях образования надрифтовых активизированных прогибов и синеклиз. Особенностью оруденения этого типа является его развитие на зрелой, мощной коре континентального т па, где рудовмещаю!дие структуры развиваются и в пределах кратони зированных площадей, прошедших орогенный этап развития (эпиороге ные рифтовые структуры).
Выделенные четыре уровня медного оруденения представляют со различные состояния (разный иерархический уровень) единой геолог
ческой формы движения материи, находящей отражение в саморазвивающейся рудно-магматической системе. Но единство и однотипность системы не противоречит свободному и самостоятельному развитию в ней каждого геологопромышленного типа медного оруденения и продуцирующих их рудообразующих систем.
Концепция длительного, гармонически развивающегося и пульсирующего (попеременное сжатие и растяжение) рифтогена отвечает положениям синергетике, что подтверждает реальность его существования в земной коре и верхней мантии.
Под рифтогеном понимается эндогенно-активная депрессионная структура земной коры и верхней мантии, в которой формируется природное сообщество магматических, вулканических, метасоматических, эсадочных и рудоносных пород, представляющих многоэтапный руднопет-эогенетический процесс от мантийного расслоения и флюидно-магмати-•геской ликвации до эксгаляционно-осадочной дифференциации вещества \ вмещающих весь комплекс геолого-промышленных типов медного ору-;енения (рис.)
Интерпретация предложенной модели рифтогена с позиций синергетики основана на следующем:
1. Эндогенный флюидно-магматический рифтоген относится к кате-юрии сложных, открытых систем с высоким энергопотоком и его пове-1ение в тектоносфере ворогом определяется предисторией, т.е. в |Волюционном ряду структур тектоносферы он занимает определенное оложение.
2. Рифтоген испытывает непрерывно-прерывистое развитие, опре-.еляемое периодическим изменением состояния термодинамического рав-овесия в процессе самоорганизации и структуирования по мере изме-ения энтропии в системе (по Николису, Пригожину, 1979).
В И, ЕЕ ШвШ Ей Из
Рис. Типовая модельная обстановка меднорудного процесса.
I - крметаллический комплекс жесткой рамы; 2 - надастеног.фера; 3 - осадочно-метаморфи-ческие породы континентальной коры; 4 - вулканиты; 5 - грубообломочные отложения склонов; б - трубчатые брекчии, нередко меденооные; 7 - медно-никелевое оруденение в расслоенных интрузивных породах; 8 - медно-порфировое оруденение гранитоидных комплексов; у - медно-колчеданное оруденение вулканогенных комплексов; 10 - конседиментационные бассейны со стратиформ-ным оруденением.
О «О*
Ш ЙЯ« Из
3. Самоорганизация рифтогена на разных уровнях определяется автоволновым концентрационным процессом, протекающим в деформационном поле напряжений ("бегущая волна деформаций"), управляющими же параметрами саморегуляции являются динамические эффекты (сейсмоэлектрический, хемоакустический и др.).
4. Флюидно-магматическая система является диссипативной и оруденение в ней различного уровня формируется по мере снижения энергопотока.
5. Эволюция - как следствие самоорганизации (Летников, 1993) устанавливается на всех уровнях возникновения оруденения и всех промышленных типах в пределах рифтогена с элементами преемственности.
6. Многократное чередование типов пород, а также смена окисленных и восстановленных форм оруденения в базитовом комплексе является показателем высокой регулярности магматических структур.
7. Зональность - как отражение периодических изменений в самоорганизующихся рудных системах проявляется в одном стиле на всех иерархических уровнях и является следствием квантирования энергии, переводящим систему на новый энергетический уровень.
Примеры же сопряженного развития различных типов медного оруденения в конкретных медно-рудных районах многочисленны. Наиболее показательны из них - Уральская геосинклинально-складчатая система (сопряжены медно-порфировое, медно-колчеданное, медно-ни-келевое оруденение и тип медистых песчаников в пределах Тагильского и Западно-Магнитогорского прогибов; здесь же отмечается и скар-човое оруденение - Краснотурьинское, в этих же структурах фиксируется, что очень характерно, и промежуточное оруденение - скарно-иедно-порфировое - Тарутинское месторождение (Грабежев и др., 1990);
внутриконтинентальный рифт Кивино (США), где совмещены медно-шш левое (Дулут), стратиформное (Уайт-Паин) и оруденение самородной меди в эффузивах; пояс Абитиби (провинция Онтарио), а также Кода] ■Удоканская зона (совместное развитие медистых песчаников и медно! оруденения в расслоенных габброидах).
В последнем случае показателен электронно-зондовый анализ халькопиритов, подтверждающий образование оруденения Чине некого уровня в условиях мантийной рудно-магматической системы (по ни^ кобальтовому отношению), в то время как стратиформное оруденение рифтогене эволюционирует и в нем отмечается широкий набор редкоз( мельных элементов, трехмодальное распределение значений термо ЭД( в отличие от одномодального для меденосных габброидов (Салихов и др., 1989). Общим для этих типов оруденения является некоторый д« фицит серы, а стехиометрическая формула халькопирита Чины и наличие в ней низкосернистых мойхукита и талнахита сближает месторог дение Чинейского комплекса с норильской группой, что существенно повышает перспективы Кодаро-Удоканской зоны на медно-никелевое с платиной оруденение. На вожможность обнаружения в районе сульфид! руд норильского типа обращалось внимание ещё в 702 годах Д.В.Трофимовичем с соавторами по результатам гравиметрических работ. В пространстве и времени конкретные месторождения в рассматриваемой системе занимают свои позиции и располагаются рядом (при одне корневом развитии) или на некотором удалении (при разобщенном, многокорневом развитии, но имеющим общий более глубинный источни] что определяется масштабами рифтогенной системы, длительностью е1 развития и степенью созревания.
Глава 5„ Сравнительная характеристика крупных и уникальных
стратиформных месторождений и её генетические следствия.
Природа крупных и уникальных, месторождений (не только страти-Еюрьшого типа) имеет научное и прикладное значение, ибо в таких «есторождениях сосредоточены существенные запасы полезного композита, и понимание условий образований уникальных месторождений и гх прогноз являются фундаментальной задачей металлогении, Традици->нно геологоразведочные задачи решаются путем сравнения объектов [о тем или иным благоприятным для рудробраэовйния ' признакам и по, ;тепени наличия таковых проводится прогнозная оцёйка территорий с ^делением подмножества сходных между собой объектов. ,
Сравнение крупных и уникальных месторождений (например, Удо-ана и Джезказгана) показывает их принципиальное отличие (индиви-уальное развитие), что не позволяет, разработать единые поисковые ритерии и, прежде всего, критерии для' проведения локального прогноза. Вероятность же появления крупного, подобного события (место-ождения) в горно-рудньтх районах <мала, о чем свидетельствует и еорйя вероятности. ', ~ ,. ' , ~~
Последняя предсказывает (пример игры в кости), что 'вероятность впадения восьми шестерок (при рассмотрении, 'например только во-ьми благоприятных для рудообразования факторов) 'в одном бросании -:ща двухмиллионная. Для формирования крупного и уникального мвс->рождения требуется сочетание ещё большего числа факторов-, сле-»вательно, вероятность появления такого'события значительно мень-ш. По П.И.Гретенеру (1986) число лет',, необходимое для 95 %-ной (роятности хотя бы одного скачкообразного изменения процесса •ставляет 10^. ,
Таким образом,уникальные1 и особо крупные'по масштабам (запа- ■ м металлов 5 и более млн.т) месторождения, события хоть' и ред-е, но возможные в истории Земли, то' повторение, геологической
обстановки (аномальной) со множеством сходных благоприятных факторов - событие маловероятное. Особенности некоторых уникальных объектов приведены в таблице 4.
Исключительность условий проявления уникальных месторождений позволило автору сформулировакь следующее научное положение: в геологической истории Земли, из-за её необратимости, е различные геотектонические циклы существуют максимальные частоты сочетаний благоприятных факторов рудообразов&ния, приводящие к появлению уникальных и крупных по масштабам объектов того или иного геолого-промьпнленного типа (Салихов, 1991). И как следствие этого можно утверждать, что в пределах земной коры вероятность нахождения вторых объектов таких как Джезказган, Удокан, Витватерсранд, Олим-пик-Дам и других уникальных месторождений мала, но возможна на территориях крупных рудных систем с' их длительным возбужденным состоянием; > ~ ~ - - - - "г - - -.. - _ ^
Уникальные явления аномальны, неповторимы и имеют свэе "лицо". Их существование подтверждается, например, наличием аномаль« ных ("ураганных") содержаний элементов в выборках, которые также на подчиняются закономерностям их распределения, или аномальность жизни во Вселенной.
Следует отметить, что В.И.Вернадским ещё в 1927 году выявлен принцип рассеяния вещества, определяемый двумя главнейшими причинами - преобладанием рассеянного вещества и редкостью процессов концентрирования рудных элементов.
Уникальные и особо крупные месторождения обычно сопровождаются роем (шлейфом) более мелких, подобно тому, как это имеет место при проявлении крупного сейсмического события (фрршоки и афтершоки). В непрерывно-прерывистом (скачкообразном) и длительной пути развития геологических процессов образование особо круп-ног© и уникального месторождения соответствует моменту перехода
Таблица 4
■ CccCsHHccTH уи;:ка.:ы!1гс жстсрокдений -еди стратифср^ного л'ипа
jiectcpci-дел к я Лризнаки ^ УДСКАН ДЖЕЗКАЗГАН УАЯТ-ЛАЙН (ОНА) НЧАНГА (ЧИНГСЛА)-ЗАМШл АЙНАК АФГА'Ж-' ТАН) ПРВДСУДЕТШН МОНОКЛИНАЛЬ (ПОШЛА)
I ..•■.. . 2 з - . ■ 4 5 п /
Тек"? сну, чес к ¿е nc/..c;-se:n/.e • ■ Ксдарс-Удс-р¿некий о-.-.^тсга.л.нгД . пр^г/.С / Ри^тогсмна.1! {актизизк-роЗаннаг ) гладима :-;& раз презрение и кме-дснсксм- се-.чезднии.пе-иелизажая синеклилный этап ■ развития - * • ■ - Зну трик сит ине н -тхльнч"1. рк.л.=т-Ккьлчс; закл.о-чигальна*1 вереи снна.»:3 -стадия егч развития.. Грабеи-синклиналь-шЛ бассейн Чамби-ви з пределах Катангсксго авл&ксгена Рифтоген-ная муль-' да по пе-оиАерии -Кабульс-ксг-р бло^ ка Серединного массива) - Краевое платформенное спускание (пешфеиия гео-цинского Пр'гссу- щ^тяя^У'-. в" тросах
-.- . Глазные- руд-" Cu,A<j ,Гг ■ Cu.fcjPb", ty . 'Си, мене. А^.Л Си , Со Си,ыенее_Со "Са-,РЬ-;"со .NiV --А^.Мо, Y, И'У :
минеральный. "• ссстав руд - Хальксзнн. и -бернит" б тес— л с:.: сраста-. • iiaprniit-" зкрс5ак.ч"ый , иагнетит, редко халь-. •KGffilpK? и пир:;? Халькозин, . бернит,халькопирит ,ra-" ленк?, пкри'; редко сфалерит, бетех-7s.inv, Джезказган^?' лалькезии, сгыс-•редяая медь,редко встречается ~ боржт, халькэ-" пирит, пирит i ■ 1 - .Халькопирит, . -борнит, халькозин, линнеит . - Борнит, . Халькопирит; пирротин, . пирит . Халькозин, бер-ниг,'Халькспиш;г при. их стчегл/.-. - , всм разделении по латерали, галенит
•■■ \
г
ЛитОЛОТ От фатальные осо-'бенносгИ рудовме-.' дающих толщ .'•
■'." Связь сруденения с краено-
цде'тами
Мелко- и тонкозернистые арке-'.
з овые•песчаники' прибрежного мелководьй с маломощными прослоями, грубо- . зернистых пород -активных." пр от о--ков""
Крупно- и грубо-: зернистые песчаники фации "су- ' хих"- дельт,рит- .-мично переслаивающиеся с красно-цветными алевролитами и-аргиллитами." пойменных" фаций "
Алевролиты,черные рлин>1стые .. сланцы", пр ос л ои" т о'нк оэернистых. песчаников ^обширного.'мелко-.-- водного, периодически осушающегося .бассейна --
■ Полосчатые сланцы, . кварциты,, загрязнен-•лые доле-. . -миты за-., ливно-ла-гунного-мелко'водья. ' и рифовых . построек
Песчаники,гравелиты, доломиты, углеродистые кварцевые микросланцы : мелководных бассейновых и лагунных фаций
случаев мета- - \ морфическои
•красной окраски
Красноцветы от-. Красноцветы-как_ Красноцветы
сутствутот,появ- промежуточный - подстилают
ление в- ряде коллектор при продуктивны
' фодаировании руд, г.ориз-онт утрата, окраски •'
рудоносных гори- • ' ■ 1 зонтов при эпигенезе .
Красноцветы отсутствуют;
Красноцветы' -'отсутствуют
Песчаники,черные сланцы,карбонатные породы за- ' ливно-лагуннсго и. прйбрежно-момского мелков оды широкбе развита? .барьерных- ркфов ■ п.. седиментацион-ных ловушек
■ Присутствие кра-сноцветов в осн( вании разреза- нг сказывается на продуктивности отлежений
Оргаяичес-ксе вещест-
30 (ОВ) и
свуденение; содержание .
Корреляция между • с одержали ями . меди и органическим веществом отсутствует;
(0,03 -.0,09)
Намечается тенденция взаимосвязи битумной составляющей 03 и оруденения;'
(0,1 - 0,3)
. Оруденение тяготеет к породам, обогащенным органическим веществом: (0,5 - 2,0)
Слабая связь ору-денения в сланцах с органическим веществом: ^ (до § %)
Связь с органическим веществом не устанавливается
Прямая' зависимость со всем-: типами руд (кс-эсЬгЬкциент кои-рёляции - 0,?ЗУ (0,14 - 9,8&)
Другие особенности .месторождений; .возраст вмещающих "пор од "(млрд.лет)
- _ '. - . " - - - " " -I
I
I. I
Широкое развитие размывов (внутри-формационных конгл¿брекчий) в пределах продуктивных отложений; нечеткая ритмичность поро^;;
Широкое развитие флексур в рудном поле, комплекс-. 1 ность оруденения^ широкое развитие оползневых текстур и размывов;
(0,28 - 0,33)
Замещение се-диментацион-но-диагенти-ческого пирита халько-.зином под действием грунтовых вод;
(0,9 - 1,1)
Наличие концентрической зональности: халько-пирит-борнито-вое ядро с пири-" том по перифе- -рии;
блоковое' ■ строение комплек-. еа "основания; (0,6-0,9)
Мощное борнитов ое одро, окруженное• более бедными халькопири- -товыми рудами; весьма высокая степень концентрации РУДНОГО
вещества; . (0,54 - 0,85)
Широкое участие рудных конкреционных форм и шаровидно-глобулятзнах" стяжений; йащальнкй .(забаровкй) переход ме-деносного сланца в свинцовонос--ный;_ одно- -" "■пластов ое строение месторождение* ■ (О,22- 0,25)
из одного устойчивого состояния • другое, что отвечает понятию природных катастроф (Катастрофы и история Земли, 19Ь6).
В этой связи представляется возможным рассматривать крупные и уникальные месторождения - как результат геологических, природных катастроф (Салихов, 1995). Природа таких катастроф, очевидно внеземная, инициирующая и возбуждающая активность геологических процессов в земной коре, особенно в зонах крупных тектонических нарушений. Активные взаимодействия внеземных и земных процессов находят в настоящее время все большее подтверждение (Хазанович-Вульф, 1994); классическим же примером формирования месторождения в результате такого взаимодействия является астро^лема Садбери,
Внешнее воздействие (катастрофическое) приводит к бифуркациям системы. Бифуркационное состояние - феномен, открытый Леонардом Эйлером двести лет назад и смысл которого заключается в том, что развитие системы любой природы может встретить на своем пути состояния, в которых происходит качественное изменение её организации. И если внешнее воздействие переходит через некоторый порог (критическое бифуркационное состояние), дальнейшее развитие системы непредсказуемо и зависит в первую очередь от случайных факторов (Моисеев, 1990).
Для гармонического и упорядоченного развития рудно-магма-тической системы, необходимо оптимальное сочетание закономерного и случайного факторов (хаоса и порядка). Известно, что для такого соотношения используется, "золотое сечение", выраженное в энтропийной мере (0,¿62 доля хаоса и 0,61Ь доля порядка от целого). При таком соотношении система сохраняет стабильность, но для её -дальнейшего развития необходим качественный резкий скачок на следующий уровень развития, осуществляемый при достижении предельной энтропии (Колков, 1990).
Об этом же свидетельствуют и положения нелинейной термодинамики. А.резким изменениям и переходам на новый уровень развития, очевидно, отвечает образование крупных и уникальных объект-тов, что подтверждается на примере формирования Удоканского месторождения, когда предшествующие геологические события (комплекс отложений чинейской подсерии) резко отличались от геологической ситуации времени накопления продуктивных толщ (кеменская подсе-рия), вмещающих само Удоканское месторождение и целый "рой" проявлений его сопутствующих.
Внешними же факторами, способствующими достижению системой
порогов самоорганизации, могут быть катастрофические явления,
усиливающие различные неоднородности (вещественные, стоуктурные, ноет
плот>йыё и др.) в литосфере и обусловливающие её нелинейное развитие. Нелинейность литосферы во многом определяется и эффектом Ребиндера - химическое разупрочнение твердого тела при взаимодействии на контактах литосферных блоков, например с поверхностно-" -активной жидкостью.
Таким образом, процессы рудообразования, особенно уникального характера, происходящие на критических уровнях, многогранны и познание их особенностей значительно конкретизирует региональный и локальный прогнозы.
Заключение
Выполненная работа подводит итог этапу исследований автора в области познания одного из ведущих геолого-промышленных типов медного оруденения - месторождений медистых песчаников и сланцев. Впервые стратифорыное оруденение рассмотрено во взаимосвязи с другими ведущими промышленными типами медного оруденения, а развитие областей генерации полезного компонента в пределах
¿л
земной коры и тектоносферы в целом, где широко проявлены природные неравновесные открытые системы, рассмотрены с учетом положений нелинейной термодинамики-синергетики, где главенствующими яв ляются законы самоорганизации на разных иерархических уровнях.
Основными результатами проведенных исследований являются следующие:
1. Впервые красноцветные отложения систематизированы по при роде окраски и показаны различные пути их образования.
2. Вопреки существующим представлениям показано, что красноцветные отложения являются не решающим, а рядовым фактором стратиформного медеобразования; значительное по запасам медное оруденение возможно вне зон красноцветной седиментации.
3. Основными генераторами стратиформного медного орудене-ния-являются тектонически активные рифтогенные осадочные -бассейны, возникающие в областях сочленения контрастных тектонопар: с одной стороны - относительно устойчивые блоки с рассредоточенньа тектогенезом, с другой - линейные мобильные зоны и пояса с концентрированным тектогенезом. Здесь в зонах сопряжения различных геодинамических режимов, появляются эндогенно-активные рудоносные структуры депрессионного типа (области рудолокализации).
4. Повышенные содержания органического вещества для рудо-образования в осадочных комплексах не обязательны. Необходимым условием медеобразования является, прежде всего, наличие концентрированных рудоносных флюидов (содержания меди
около 10 г/л и более), которые сами обладают восстановительными свойствами, а имеющихся значений органического вещества в осадочных бассейнах достаточно для прохождения процессов рудообраэования, которое развивается пульсирующе по мере дости-
' II.1'1 '
жения пределов концентрации ("сгущения") ,растворов.
Сульфат-редуцирующие процессы возмол^ны и абиогенным способом, а хемосинтез приводит к накоплению органического , вещества, но как следствие эндогенной активности.'
Роль же органического'вещества,'в образовании промышленных'-концентраций меди имеет сложный и1 своеобразный характер.
5. Стратиформное медное орудене,ние отвечает четвертому, заключительному этапу эволюционно 'развивающейся эндогенной флюидногмагматической системы, в которой Совмещены все извест- ■ ные промышленно-генетические' типы медного оруденения. Последние . являются составными частями единой саморазвивающейся рудно- магматической системы, природой, которой являются различного рода неоднородности в предёлах те кто но сфёрьг., ' - -
6. Концепция эволюционно, и-длительно развивающегося риф-
• г, . ;
тогена позволяет проводить перспективную оценку известных меднорудных районов с позиций степени Совершенства, и развитости риф-тогена. В частности, в Кодаро-Удоканской йоне, исходя из • ,
особённостей её развития и анализу геологической, ситуации,.перспективными могут быть недостающие звенья рифтогена-медно-нике-левое оруденение норильского типа и медно-Порфировое оруденение.
7. Синер-^етический подхоД к < анализу1 - раз норанговых геологических событий и явлений позволяет утвервдать, что в формировании тектоносферы, в её длительном эволюционном пути принимали участие все известные в настоящее время(геотектонические процессы. Природа же процессов самоорганизации; её, главным фактором, определившим становление тектоносферы,' явились разного рода движения и, прежде в'сего, конвективное мантийные. А в1 пределах тек-
тоносферы главным фактором самоорганизации и саморазвития возникающего рифтогена явились различные неоднородности. В саморазвивающейся флшдко-магматической системе, на уровне формирования каждого лромышгенно-генетического типа медного оруденения (рудоносных структур) движущими - силами самоорганизации явились деформационные процессы, сопряженные с динамическими эффектами. Последние, наряду с концентрационными колебательными процессами, приводили к появлению рудных залежей и зональному размещению оруденения, как отражению периодических изменений в самоорганизующихся рудных системах. Таким образом, на разных иерархических уровнях самоорганизующихся систем действовали разные главные факторы самоорганизации, порождаемые едиными источниками энергии (тепловая, гравитационная), следствием чего является эволюция и увеличение числа рудных элементов в рифтогене от первого к четвертому уровню' меденакопления, усложнению минерального и элементного состава руд во времени, особенно характерные для стратиформного рудообразования.
6. В формировании крупных и уникальных стратиформных месторождений преобладает элемент индивидуального развития относительно общего, а исключительность условий проявления уникальных месторождений, нелинейность природных систем, наличие различного рода флуктуаций позволяет рассмотреть это в виде научного положения, вследствии которого можно утверждать, что в пределах земной коры вероятность нахождения вторых объектов, таких как Джезказган, Удокан, Витватерсранд, Олимпик-/^м и др.. возможна лишь в пределах областей с длительной эндогенной активностью.
■ 9. Флюидно-магматическая саморазвивающаяся система, исходя из организационно-энтропийных позиций, на своем эволюционном пути развития может достичь критического, бифуркационного состояния, некоторого порога самоорганизации, на которых происходит качест-
венное преобразование системы и формирование новой структуры и нового его содержания. Из числа внешних факторов, способствующих достижению пороговых значений в системе могут быть геологические катастрофы, в том числе космической природы, что позволяет допустить участие природных геологических катастроф в образовании крупных и уникальных месторождений.
10. Анализ геологической ситуации южного обрамления "Сибирского кратона (в пределах Байкало-Станового рифтогенного пояса) позволяет отнести этот регион к одному из крупнейших, в металло-геническом отношении, аномальных районов мира, где сосредоточены крупные и уникальные месторождения и где ещё возможны открытия необычных, нетрадиционных и крупных объектов рудного и нерудного' сырья.
Обобщая изложенное необходимо выделить следующие положения, имеющие принципиальное значение для решения генетических вопро-- - . -сов стратиформного меденакопления и во многом определяющие стратегию поисково-оценочных и прогнозных работ на медь:
а) стратиформное медеобразование возможно вне зон красно-цветной седиментации,
б) непременным условием стратиформного рудсобразоваяия лзлгется эндсгенноактивный режим областей рудолскалкзации,
в) стратиформный тип оруденения является частью (заключительной) генетически единого, эволюционно развивающегося рудно-магматического процесса,
г) в природе крупных и уникальных месторождений присутствует элемент катастрофичности, а сами уникальные объекты
относятся к категории невоспроизводящихся многократно в истории развития Земли.
Список основных работ автора по теме диссертации
Монографии
1. Медистые песчаники и сланцы южной части■Сибирской платформы /. Наркелюн Л.Ф., Безродных Ю.П., Трубачев А.И., Салихов B.C. - М., Недра, 1977. - 223 с.
2. Наркелюн Л.Ф., Салихов B.C., Трубачев А.И. Медистые песчаники и сланцы мира. - М., Недра, 1983. - 414 с.
3. Окисленные руды Удокана /. Наркелюн Л.Ф., Трубачев А.И., Салихов B.C. и др. - Новосибирск: Наука,1987. - 103 с.
4. Справочное пособие по стратиформным месторождениям / Под ред. Л.Ф.Наркелюна, А.И.Трубачева, - М., Недра, 1990. -391 с. ■
Статьи
- 5. Салихов B.C. -Об. эволюции медного оруденения в истории развития Земли (на примере медистых песчаников) // Докл. АН СССР. - 1973. т. 213. - № I. - С. 200-203.
6. Салихов B.C. Постседиментационные изменения меденосных отложений юга Сибирской платформы // Известия АН СССР, серия геологическая. - 1973. - № 12. - С. II7-I3I.
7. Наркелюн Л.Ф., Безродных Ю.П., Трубачев А.И., Салихов B.C. О классификации медистых песчаников и сланцев // Геология руд. месторождений. - 1973. - № 4, - С. 88-95.
8. Безродных Ю.П., Салихов B.C. Медно-флюоритовое орудене-ние Присаянья // Записки Всесоюзного минералогич. общества. -
1974. 103. - № 2. - С. 256-260.
9. Салихов В-.С. О верхней температурной границе регионального эпигенеза // Геология и геофизика. - 1974, - № 3. - С. 100— 103.
10. Салихов B.C. Цикличность меденосных отложений юга Сибир-
ской платформы // Известия АН СССР, серия геологическая. -1974. - № 12. - С. 95-104.
11. Салихов B.C. Подвижные металлогенические пояса Забайкальской складчатой области (по модели с зоной Беньофа) //Док. АН СССР. - 1975. т. 223. - № 4. - С. 946-949.
12. Салихов B.C. Кодаро-Удоканская структурно-фациальная зона - глубоководный желоб активной окраины пра-океана Тетис (область сжатия литосферных плит) // Докл. АН СССР. - 1976.
т. 228. - № 4. С. 928-931.
13. Салихов B.C. О стадийности процессов новообразования кварца // Геология и разведка. - 1976. - № 10. С. 173-175.
14. Наркелюн Л.Ф., Салихов B.C., Трубачев А.И. ВосточноСибирская провинция медистых песчаников и сланцев // Процессы осадочного и вулканогенно-осадочного накопления цветных металлов. - Новосибирск: - Наука. - 1980. - С. 62-70.
15. Наркелюн-Л^,, Салихов B.C.-, Трубачев А.И. Медистые - -песчаники зоны БАМ // Проблемы хозяйственного освоения зоны БАМ. - Новосибирск: Наука. - 1981. - С. 201-208.
16. Наркелюн Л.Ф., Салихов B.C., Трубачев А.И., Красильни-ков Л.М. Критерии выделения геолого-технологических сортов руд Удоканского месторождения и закономерности их размещения // Геология и разведка. - 1982. - № I.-C. 137-142.
17. Салихов B.C. Рифтогенез и осадочное меденакопление // Условия образования редкометальных и свинцово-цинковых стратифор-мных месторождений (тезисы докл.). М., - 1982.-С. 7-8.
18. Наркелюн Л.Ф., Салихов B.C., Трубачев А.И. Сравнительная характеристика крупных месторождений медистых песчаников
и вопросы их генезиса // Вопросы генезиса стратиформных месторождений цветных металлов. - Алма-Ата: Казимс. - 1983. - С.3-16.
19. Салихов B.C. Особенности развития осадочного медена-копления на Сибирской платформе // Будная специализация осадочных формаций Дальнего Востока и Сибири (тез. докл.). - Хабаровск
- 1983. - С. 30-32.
20. Кренделев Ф.П., Наркелюн Л.Ф., Салихов B.C., Трубачев А.И. Медистые песчаники и сланцы Сибирской платформы // Международный геологический конгресс. - М., т. б, секция 12. 1984. -С. I68-I7I.
21. Наркелюн Л.Ф., Салихов B.C., Трубачев А.И. Эволюция осадочного меденакопления // Эволюция осадочного рудообразова-ния в истории Земли. - Новосибирск. - 1984. - С. 71-78.
22. Салихов B.C. Красноцветные отложения и осадочное меденакопления // Изв. АН СССР, серия геологическая. - 1985. - № 8.
- С. 82-89.
"23. Салихов В;С. К сравнительной оценке промышленно-гене-тических типов медного оруденения во времени // Геология и геофизика. - 1985. - № 12. - С. 55-60.
24. Салихов B.C., Трубачев А.И. Первые находки розового цоизита в хребте Кодар (северное Забайкалье) // Минералогический журнал. - Киев. - 1985. - № 6. - С. 74-78.
25. Салихов B.C. Рифтогенные структуры и осадочное меденакопления // Генезис редкометальных и свинцово-цинковых страти-формных месторождений. - М.: Наука, 1986. - С. 62-72.
26. Наркелюн Л.Ш., Попов В.В., Салихов B.C., Трубачев А.И. О связях стратиформного медного и свинцово-цинкового оруденения в осадочных формациях // Стратиформные рудные месторождения.
- М.: 1987. - С. 37-44.
27. Салихов B.C. Красноцветные отложения как фактор экзогенного меденакопления // Геология и геофизика. - 1988. - № 7. -
С. 16-21.
28. Салихов B.C. Природа окраски и типизация красноцветных отложений // Геология и геофизика. - 1989. - № II. - С. 105—ИЗ.
29. Салихов B.C. К проблеме геологического времени // Геологический журнал. - Киев.: 1989. - № I. - С. 65-69.
30. Салихов B.C., Федотова В.М., Августинчик И.А., Трубаче А.И., Красников В.И., Охота Г.Д. Типоморфные особенности халькопиритов Кодаро-Удоканской меднорудной провинции //
Статья I. Геология и разведка. - 1989. - № 5. - С. 41-47.
31. Статья 2. Геология и разведка. - 1989. - № 6. - С.90-96.
32. Салихов B.C. Единство и многообразие типов медного ору-денения // Тезисы межрегиональной конференции по стратиформным месторождениям. - Чита. 1990. - С. 108—110.
33. Салихов B.C. Органическое вещество и экзогенное медена-копление // Геологин и разведка. - 1990. - № 7. - С. 80-86.
---------2А. - - Салихов - В Л^-Уникальнасть_=, лешнторимое„качество. кос- ...
торождений // Советская геология. - 1991« - № 3. - С. 70-76.
35. Салихов B.C. Единство и многообразие промышленных типов медного оруденения // Геология и геофизика. - 1991. - № 10. С. 71-75.
36. Салихов B.C. Крупные и уникальные месторождения - результат катастрофических событий в геологической истории Земли // Труды Читинского политехнического института. Москва. - 1995. вып. 2. - С. I0I-II3.
37. Салихов B.C. К проблеме генезиса стратиформных месторождений (тип медистых песчаников и сланцев) // Труды Читинского политехнического института. М., - 1995. вып. 4.
33. Salikhov V.S. Postsediraentation changes in соррегЪе-aring deposits of the South Siberian Platform // Int. Geol.
Rev. - 1975. 17. N 1. - F. 83-94.
39. Krendelev F.P., Narkel^n L.F., Trubachev A.I., Salikhov V.S. et al, Cupriferous Sandstones and Shales of the Siberian Platform. //Geology and Metallogeny of Copper Deposits (ed. by G H.Friedrich et al) //Springer - Verlag Berlin. 1986. - P. 513-52
Подписано в печать 31.10.95 Формат 60x90/16 Объем 2,1 пэч.листов. Тираж 100 экз. Заказ В 38
Типография Читинского государственного технического университет; г.Чита, ул.Алекзаводская, 30
-
Салихов, Владимир Салихович
-
доктора геолого-минералогических наук
-
Иркутск, 1995
-
ВАК 04.00.11
- Влияние литогенеза на формирование стратиформного оруденения цветных металлов
- Крупнейшие золоторудные месторождения Енисейского кряжа и Кузнецкого Алатау: особенности геологии и экономическая оценка с позиции стратиформного рудообразования
- Металлогения осадочных бассейнов
- Влияние геолого-структурных, палеогидрогеологических и минералого-геохимических факторов на образование руд Удоканского месторождения
- Медно-пирротиновые руды южного склона Большого Кавказа и минералогические критерии прогнозирования унаследованно-стратиформных месторождений
