минерагения. Учебнометодическое пособие по курсу Минерагения Казань 2017 удк 55 551. 479 (4757) (083. 75) Печатается по решению
 Скачать 1.89 Mb.
|
|
Марганец. Промышленные месторождения марганца вулканогенно-осадочного типа локализованы в позднепалеозойских – пермских (о. Хонсю, район Синбагава), мезозойских (Японские острова; о. Кипр, массив Тродос; Новая Каледония и др.) и, предположительно, позднекайнозойских – четвертичных (осевые части рифтовых зон типа СОХ) офиолитах. Более древние офиолиты (венд - раннекембрийские в Западной Туве и раннепалеозойские на Урале) вмещают лишь проявления марганцевых руд. Количественные данные, позволяющие определить тенденции изменения масштабов и интенсивности процессов марганценакопления в офиолитах во времени, отсутствуют. Однако, во временном интервале поздний палеозой–мезозой и, вероятно, мезозой-кайнозой можно предполагать относительное увеличение интенсивности проявления процессов вулканогенно-осадочного марганцевого рудогенеза. Никель, кобальт (арсенидный тип). Месторождения никеля и кобальта арсенидного типа известны лишь в связи с офиолитами рифейского возраста в Северной Африке, мелкие проявления наблюдаются в Западной Туве. Месторождения арсенидного типа в офиолитах относятся к категории эпизодически встречаемых. Никель, кобальт (силикатный тип) (таблицы 7, 8). Месторождения никеля и кобальта силикатного типа пользуются широким развитием в подвижных поясах неогея. Они связаны с областями проявления на ультрамафитах кор выветривания химического типа: относительно более древних – мезозойского (Урал, Средиземноморье) и молодых – кайнозойского возраста. Последние наиболее широко проявлены в пределах южной части Тихоокеанского подвижного пояса: на острове Куба, Западном побережье Северной Америки, островах Новая Гвинея и Новая Каледония, востоке Австралийского континента и некоторых других регионах. Наиболее мощный минерагенический потенциал никель-кобальтовых руд (70-80 млн. т никеля) сконцентрирован в корах выветривания, сформированных на мезо-кайнозойских офиолитах Тихоокеанского подвижного пояса (Вершинин, 1993 г.). Значительные запасы никель-кобальтовых руд локализованы в мезозойских офиолитах Средиземноморского (13,5-29,5 млн. т никеля в месторождениях Албано-Эллинского и Индонезийского офиолитовых поясов), а также раннепалеозойских (Урал, Казахстан) и, в меньшей степени, в венд - раннекембрийских (Салаирский офиолитовый пояс в Алтае-Саянской области) офиолитах Урало-Азиатского подвижных поясов. Очевидно, что не возраст ультраосновного субстрата, на котором формировались силикатные коры выветривания, определил масштабы развития и продуктивность последних, а лишь наличие и относительная распространенность ультрамафитов на земной поверхности в областях господства теплого (или жаркого) влажного климата и интенсивного корообразования на массивах ультрамафитов. Между тем, именно очень широкое развитие разновозрастных ультрамафитов в тропических областях кайнозоя и, в меньшей степени, мезозоя предопределило формирование в их контурах крупномасштабных никеленосных провинций. Медь, цинк. В истории медноколчеданного рудообразования в офиолитах неогея М.С. Контарь (1997) выделяет пять основных эпох, по времени соответствующих эпохам офиолитогенеза: позднерифейскую - вендскую, ранне- среднепалеозойскую (ордовикско-раннедевонскую), позднепалеозойскую (пермскую), мезозойскую (юрско-меловую) и позднекайнозойскую (четвертичную). В таблицах 7, 8 приведены данные о запасах меди и цинка, сконцентрированных в месторождениях кипрского типа, заимствованные нами из работы М.С. Контаря (1997 г.) с некоторыми коррективами: в состав запасов меди в офиолитах позднего рифея включены лишь запасы месторождений Бленда и Тиззерт в Марокко, приуроченность которых к офиолитовым вулканитам сомнений не вызывает. Наибольшей величиной запасов меди и цинка (1550 тыс. т и 1455 тыс. т соответственно) обладают современные офиолиты океанов. Запасы меди в офиолитах мезозоя составляют 1970 тыс. т, цинка – 525 тыс. т. Цифры запасов меди и цинка в офиолитах рифея - венда, раннего - среднего палеозоя и мезозоя сравнимы и составляют от 400 до 470 тыс.т меди и от 70 до 157 тыс.т цинка. Величина удельной рудоносности (меде-, цинконосности) имеет наиболее высокие значения в современных офиолитах океанов (966 и 909 тыс. т/млн. лет). Далее по мере ее уменьшения следуют офиолиты юры-мела (13,3 и 3,5), перми (11,6 и 4,2), ордовика-раннего девона (4 и 1,2) и рифея - венда (0,9 и 0,2). Таким образом, величина удельной меде- и цинконосности офиолитов растет в последовательном ряду от рифейских до позднекайнозойских офиолитов. Ранее К.К. Золоев (1997) отмечал, что продуктивность для месторождений кипрского типа (количество запасов меди, приходящихся на 1 млн. лет) почти вдвое возрастает в мезозое-кайнозое по сравнению с палеозоем. Наиболее крупные месторождения сульфидных руд кипрского типа известны в современных и мезозойских офиолитах, мелкие связаны с офиолитами докембрия и палеозоя (таблица 8). Общие содержания меди и цинка в рудах фанерозойских месторождений кипрского типа по М.С. Контарю (1997 г.) постепенно увеличиваются по мере омоложения вмещающих их офиолитовых комплексов. Таким образом, глобальный эволюционный тренд меде-, цинконакопления (табл. 8) в офиолитах определяется последовательным увеличением в течение неогея масштабов и интенсивности проявления названных процессов рудогенеза, увеличением размеров отдельных месторождений, а также (в течение фанерозоя) – общих содержаний металлов в рудах. Необходимо отметить, что региональные тренды изменения количественных характеристик меде-, цинконакопления для Урало-Азиатского, Средиземноморского и Тихоокеанского подвижных поясов в целом соответствует глобальному: максимально продуктивными на медь и цинк являются относительно более молодые для каждого из поясов офиолиты. Ртуть. Ртутные месторождения лиственитового типа развиты в офиолитах разных возрастных уровней и региональной принадлежности. Количественные данные о распределении минерагенических потенциалов ртути и величины удельной ртутеносности офиолитов различного возраста отсутствуют. Золото. Золотоносные ультрамафиты имеют рифейский (Восточный Саян), венд - раннекембрийский (Западная Тува), раннепалеозойский (Урал), позднепалеозойский - раннемезозойский (Канадские Кордильеры, Скалистые горы Северной Америки) и мезозойский (Куба, западное побережье Северной Америки) возраст. Наиболее продуктивными на золото являются, предположительно, раннепалеозойские офиолиты Урало-Азиатского подвижного пояса. Хризотил-асбест. По подсчетам Р.В. Колбанцева [Артемов, 1975 г.] с докембрийскими ультрамафитами связано 4% мировых запасов хризотил-асбеста, с раннепалеозойскими – 40,4%, со среднепалеозойскими – 53,3%, с мезозойскими – 2,3%. О.З. Алиева [1984 г.] считает, что преимущественная концентрация запасов хризотил-асбеста в палеозойских ультрамафитах определяется оптимальной для асбестообразования нарушенностью офиолитов этого возраста. Незначительная асбестононосность докембрийских и мезозойских ультрабазитов связана, по ее мнению, в первом случае – с излишне интенсивной, а во втором – с недостаточной для асбестообразования нарушенностью соответствующих комплексов. Месторождения нормального хризотил-асбеста баженовского типа известны в альпинотипных ультрамафитах, входящих в состав всех, за исключением позднекайнозойского, возрастных уровней (таблица 7, 8). Наиболее асбестоносными среди офиолитов являются раннепалеозойские: суммарный минерагенический потенциал сконцентрированного в них волокна хризотил-асбеста составляет 297 млн. т. Далее (по мере убывания величины минерагенического потенциала) следуют офиолиты венда - раннего кембрия (50 млн. т), рифея (40 млн. т), позднего мезозоя - раннего кайнозоя (14-15 млн. т), позднего палеозоя - раннего мезозоя (12 млн. т) и, наконец, среднего палеозоя (10 млн. т). Таким образом, волнообразный глобальный тренд, характеризующий изменение минерагенического потенциала хризотил-асбеста в офиолитах во времени, имеет один резко выраженный максимум, отвечающий офиолитам раннего палеозоя (таблица 7). Региональные тренды изменения величины минерагенического потенциала хризотил-асбеста в офиолитах Урало-Азиатского, Атлантического и Средиземноморского подвижных поясов также определенно фиксирует раннепалеозойский пик в качестве основного. Лишь в офиолитах Тихоокеанского пояса наиболее асбестоносными среди других являются офиолиты позднего палеозоя - раннего мезозоя. Глобальный тренд изменения величины удельной продуктивности (хризотил-асбестоносности) офиолитов имеет направленный характер: офиолиты образуют ряд, в котором в целом наблюдается последовательное уменьшение ее величины по мере омоложения офиолитов: лидирующее положение занимают офиолиты рифея (40 тыс. т/кв. км), сравнимыми (14,3-15,4 тыс. т/кв. км) величинами этого показателя обладают офиолиты венда - раннего кембрия и раннего палеозоя, наиболее низкими (0,09 тыс. т/кв. км) – офиолиты позднего мезозоя - раннего кайнозоя. Региональные тренды изменения удельной хризотил-асбестоносности офиолитов в целом демонстрируют ту же (убывание от более древних офиолитов к более молодым) тенденцию. Изменение качественных характеристик асбестовых руд (общее содержание в рудах волокна класса +0,5 мм и относительное – текстильных его сортов) в офиолитах также носит направленный характер (таблица 8). Ультрамафиты рифея и венда - раннего кембрия вмещают средние, реже - крупные месторождения хризотил-асбеста, залежи которых сложены рядовыми (обычно с повышенными и, редко, - высокими содержаниями текстильных сортов волокна) и богатыми (с высокими и уникальными содержаниями длинноволокнистого хризотил-асбеста) рудами. Для ультрамафитов раннего палеозоя, вмещающих около 70% мировых запасов хризотил-асбеста, характерны крупные месторождения низко-, среднесортных рядовых, реже, богатых руд. С офиолитами среднего палеозоя и позднего палеозоя - раннего мезозоя связаны средние и мелкие по размерам месторождения. Некоторые из них (Кассиар в Канадских Кордильерах) характеризуются высокими общими содержаниями волокна текстильных сортов в рудах. Мезозойские-раннекайнозойские ультрамафиты являются наименее продуктивными по сравнению с более древними. Они вмещают мелкие, редко средние, по размерам месторождения рядовых низкосортных руд. Особенностью мезозойских месторождений является также более широкое, по сравнению с допалеозойскими и палеозойскими, развитие в них динамометаморфизованных продольноволокнистых руд хризотил-асбеста. Таким образом, изменение одной из важнейших для месторождений хризотил-асбеста качественных характеристик (относительное содержание в рудах текстильных сортов волокна) в разновозрастных офиолитах носит закономерный характер: наиболее богатые длинноволокнистым хризотил-асбестом руды локализованы в офиолитах рифея, руды с повышенными его содержаниями – в офиолитах венда - раннего кембрия, с рядовыми (редко – повышенными) – в офиолитах раннего палеозоя, позднего палеозоя - раннего мезозоя, низкосортные свойственны офиолитам позднего мезозоя - раннего кайнозоя. Таким образом, глобальный тренд временной эволюции процессов промышленного асбестогенеза (асбестообразования) в офиолитовых ультрамафитах выражается в постепенном последовательном уменьшении в более молодых офиолитах по сравнению с древними интенсивности их проявления, о чем свидетельствует убывание величин удельной асбестоносности офиолитов во времени, и в общем ухудшении качественных характеристик (содержание и длина волокна) асбестовых руд. По своей направленности глобальный тренд в целом совпадает с региональными, свойственными Урало-Азиатскому, Средиземноморскому и Тихоокеанскому подвижным поясам. Антофиллит-асбест. Наиболее крупные месторождения антофиллит-асбеста сысертско-бугетысайского типа локализованы в рифейских (раннепалеозойских?) по времени формирования ультрамафитах Урало-Азиатского пояса, входящих в состав глубокометаморфизованных офиолитовых комплексов того же возраста. Время проявления процессов метаморфизма ультрамафитов, с которыми связано промышленное асбестообразование, определяется как позднепалеозойское (Золоев, 1975 г.) или позднедокембрийское. При этом К.К. Золоев подчеркивает широкое развитие месторождений антофиллит-асбеста именно в герцинидах: кроме Урала в позднепалеозойских структурах локализованы месторождения Аппалач (Атлантический подвижный пояс) и Восточной Австралии (месторождение Канука). Небольшие месторождения и проявления антофиллит-асбеста распространены в областях мезозойской (на северо-западе США), альпийской (Родопский срединный массив) и кайнозойской (на о. Кюсю, Япония) складчатостей. В каледонских структурах месторождения антофиллит-асбеста отсутствуют. В Северной Америке наиболее крупное (с запасами 140тыс.т) месторождение Сол-Маунтен находится в Аппалачском поясе, более мелкие объекты – в Поясе Береговых хребтов. Общие запасы волокна антофиллит-асбеста Японских островов составляют 110 тыс. т. Отсутствие точных данных о возрасте антофиллит-асбестоносных офиолитов не позволяет сделать определенные выводы, касающиеся эволюционных аспектов проявления процессов промышленного антофиллит-асбестообразования в офиолитах. Тальк, тальковый камень. Среди ультрамафитов, вмещающих месторождения талька и талькового камня, наибольшей продуктивностью обладают раннепалеозойские (таблица 7): суммарный минерагенический потенциал талькового камня, месторождения которого локализованы в офиолитах этого возрастного уровня, составляют не менее 1500 млн. т. В венд - раннекембрийских ультрамафитах сконцентрировано до 250 млн. т талькового камня, в рифейских и средне - позднепалеозойских – не менее 100 млн. т. Наименее продуктивными на тальковый камень являются ультрамафиты юры - палеогена и позднего кайнозоя. Величина удельной продуктивности (тальконосности) имеет максимальные значения в наиболее древних рифейских ультрамафитах (100 тыс. т/кв. км). В последовательном возрастном ряду ультрамафитов от венд - раннекембрийских и раннепалеозойских до позднемезозойских - раннекайнозойских и позднекайнозойских величина этого показателя последовательно убывает. Иначе говоря, интенсивность процессов талькообразования во времени убывает. Таким образом, глобальный тренд изменения величины удельной тальконосности ультрамафитов имеет общую нисходящую направленность. Интенсивность проявления процессов талькообразования в ультрамафитах по мере их омоложения постепенно (офиолиты рифея - раннего палеозоя) и, далее, резко (офиолиты позднего палеозоя и более молодые) затухает. Эта закономерность наиболее отчетливо проявлена в офиолитах Урало-Азиатского (рис 10) и, несколько менее отчетливо, –других подвижных поясов. Магнезит пелитоморфный. Мелкие (с запасами до 10 млн. т) месторождения пелитоморфного магнезита (Голеш, Бела Камен в Югославии; о. Эвбея в Греции; Анатолия в Турции; месторождения Кемпирсайского и Киембаевского массивов на Южном Урале) связаны с нижними горизонтами никеленосных кор выветривания мезозозойского возраста, сформированными на ультраосновном субстрате мезозойского (Средиземноморский пояс) и раннепалеозойского (Урало-Азиатский пояс) возраста. Изумруд. Месторождения изумруда слюдитового типа в связи с офиолитами рифейского и раннепалеозойского возраста отмечены в пределах Урало-Азиатского подвижного пояса (поле «Изумрудные копи» на Среднем Урале). В этом поясе имеются также предпосылки (наличие проявлений хризоберилла в апоультрамафитовых слюдитах) обнаружения новых промышленных месторождений изумруда в рифейских ультрамафитах Восточного Саяна. В офиолитовых комплексах других подвижных поясов и возрастных уровней моложе раннепалеозойского месторождения изумруда не известны, и реальные предпосылки к их открытию не установлены. Необходимо отметить, что большая часть месторождений изумруда слюдитового типа (месторождения Зимбабве, ЮАР, Замбии, Танзании, Бразилии, Индии) пространственно и генетически связана с метаморфизованными ультрамафитами, входящими в состав раннедокембрийских (архейских и раннепротерозойских) зеленокаменных поясов и гнейсово-мигматитовых комплексов щитов древних Африканской, Южно-Американской и Индостанской платформ. Жадеит. Месторождения жадеита известны в офиолитах большинства, за исключением среднепалеозойского и позднепалеозойского, возрастных уровней. Уникальные по запасам и качеству камня месторождения жадеита (Северо-Бирманские месторождения в Средиземноморском подвижном поясе) локализованы в офиолитах предположительно позднедокембрийского - раннепалеозойского возраста и характеризуются минерагеническим потенциалом, оцениваемым в десятки тыс. тонн сортового камня. Мелкие - средние по размерам месторождения жадеита с ювелирными разностями камня связаны с офиолитами венд - раннекембрийского (Западный Саян, Горный Алтай) и раннепалеозойского (Центральный Казахстан, Полярный Урал) возраста. Мелкие месторождения поделочного жадеита отмечены в офиолитах позднего палеозоя (Японские острова) и мезозоя - раннего кайнозоя (месторождения Тихоокеанского пояса). Следует отметить при этом, что все объекты, содержащие ювелирный жадеит, объединяет то, что они размещены в глаукофансланцевых поясах с возрастом высокобарического метаморфизма не моложе позднего палеозоя. По нашему мнению, эта закономерность является следствием эволюционирования в ходе геологической истории Земли термодинамических и тектонических условий проявления в зонах субдукции эклогит-глаукофансланцевого метаморфизма и, главным образом, процессов диафтореза, сопровождающих подъем метаморфизованных в глубинных условиях офиолитов, с которыми генетически связано формирование ювелирных разностей жадеита, в верхние горизонты земной коры. Глобальный тренд изменения во времени величины удельной жадеитоносности офиолитов (таблица 7) выражается в резком ее снижении в офиолитах среднего палеозоя и более молодых по сравнению с позднедокембрийскими - раннепалеозойскими. Региональные тенденции изменения удельной жадеитоносности офиолитов совпадают с глобальными лишь для Средиземноморского и Урало-Азиатского подвижных поясов. Наличие промышленных месторождений ювелирного и ювелирно-поделочного жадеита только среди офиолитов, имеющих возраст не моложе венда – раннего палеозоя и претерпевших метаморфические преобразования в условиях глаукофансланцевых фаций не позднее позднего палеозоя является, на наш взгляд, очевидным следствием эволюционирования во времени каких-то параметров процессов субдукции (скорости) и диафтореза метаморфизованных в условиях эклогит-глаукофансланцевой фации ультрамафитов и мафитов в ходе их подъема из зон субдукции в область внешних дуг. |