минерагения. Учебнометодическое пособие по курсу Минерагения Казань 2017 удк 55 551. 479 (4757) (083. 75) Печатается по решению
 Скачать 1.89 Mb.
|
|
Нефрит. Месторождения нефрита известны в офиолитах всех, за исключением позднекайнозойского, возрастных уровней. Минерагенический потенциал сортового нефрита в офиолитах разного возраста характеризуется однопорядковыми величинами (таблица 7): 7014,4 т в рифейских офиолитах до 3611,6-4856,2 т в венд - раннекембрийских и 10000-20000 т в мезозойско - раннекайнозойских. В целом глобальный тренд изменения величины минерагенического потенциала нефрита имеет волнообразный вид с двумя максимумами, отвечающими офиолитам рифея и позднего палеозоя – раннего кайнозоя. Величина удельной нефритоносности имеет максимальные значения (7 т/кв. км) в наиболее древних (рифейских) офиолитах, минимальные (0,06-0,13 т/кв. км) – в наиболее молодых (мезозойско - раннекайнозойских) (таблица 7). При этом наиболее интенсивно процессы формирования ювелирного нефрита проявлены в офиолитах рифея, позднего палеозоя – раннего мезозоя, т.е. именно в офиолитах того возрастного уровня, которые вмещают месторождения хризотил-асбеста, характеризующиеся повышенным и высоким содержанием в рудах текстильных сортов волокна асбеста (Восточный Саян, Канадские Кордильеры). Региональный тренд изменения удельной нефритоносности офиолитов Урало-Азиатского пояса (таблица 6) также, как и глобальный, характеризуется общей нисходящей тенденцией. Кроме того в офиолитах Урало-Азиатского пояса по мере их омоложения наблюдается отчетливое уменьшение величины минерагенического потенциала нефрита и значительное ухудшение качественных характеристик камня (содержание ювелирных разностей нефрита в сортовом). В Средиземноморском поясе названная тенденция не проявлена: мелкие месторождения низкосортного поделочного нефрита известны в офиолитах рифея и мезозоя. В Тихоокеанском поясе месторождения нефрита известны в офиолитах всех возрастных уровней, однако данных для установления трендов изменения минерагенических характеристик офиолитов недостаточно. Процессы промышленного нефритообразования, сопровождающиеся формированием ювелирных разностей нефрита, наиболее интенсивно проявлены в офиолитах рифея (Восточный Саян), среднего палеозоя (Восточная Австралия, Новая Зеландия), позднего палеозоя – раннего мезозоя (Канадские Кордильеры) и мезозоя – раннего кайнозоя (остров Тайвань). В офиолитах венда – раннего палеозоя (Западный Саян, Урал) и, частично, мезозоя (Северные Апеннины, Пояс Береговых хребтов на западе Тихоокеанского побережья Северной Америки и др.) размеры месторождений нефрита и качество сырья (резкое преобладание поделочных разностей камня) значительно ниже. Эволюционные тренды изменения количественных и качественных характеристик для месторождений нефрита и хризотил-асбеста (размеры месторождений и в целом масштабы нефрито- и асбестообразования; качественные характеристики нефрита – наличие ювелирных разностей и хризотил-асбеста – наличие в рудах повышенных содержаний текстильных сортов волокна), локализованных в ультрамафитах R-PZ3-MZ1 зеркально-симметричны: в офиолитах PZ1 сконцентрированы наиболее крупные месторождения низко-, среднесортных руд хризотил-асбеста и мелкие месторождения поделочного нефрита, в офиолитах R1 и PZ3-MZ1 средние, реже крупные месторождения хризотил-асбеста, нередко характеризующиеся повышенными и высокими содержаниями текстиля и наиболее крупные месторождения ювелирного нефрита. Резюмируя приведенные выше данные о нефритоносности офиолитов отметим, что глобальный тренд изменения минерагенического потенциала сортового нефрита имеет волнообразный вид, а общей тенденцией изменения интенсивности проявления процессов промышленного нефритообразования является постепенное ее снижение. Демантоид. Россыпные, реже коренные, месторождения и проявления ювелирного демантоида известны в связи с альпинотипными ультрамафитами венда – раннего кембрия (проявления низкокачественного камня в Западном Саяне), раннего палеозоя (месторождения высококачественного демантоида на Урале) и мезозоя (месторождения высокосортного демантоида в Корякском нагорье и мелкие проявления на западе Средиземноморского пояса – в Альпах и на Малом Кавказе). Промышленно демантоидоносные ультрамафиты имеют, таким образом, раннепалеозойский и мезозойский возраст. Количественные данные, характеризующие эволюцию процессов демантоидообразования в офиолитах, отсутствуют. Хризопраз. Месторождения высококачественного ювелирного хризопраза (месторождения Сарыкуболды в Казахстане, Марлборо-Крик в Австралии и Никель Маунтин на западе США) связаны с корами выветривания по ультрамафитам, характеризующимися охристо-кремнистым профилем (керолит-охристый, кобальт-никелевый и кварц-керолит-гарниеритовый никелевый типы), низкосортного (проявления Киембаевское, Айдербакское, Шевченковское на Южном Урале) – с корами выветривания нонтронитового профиля (керолит-феррисапонит-нонтронитовый тип). Хризолит. Проявления ювелирного хризолита отмечены в ультрамафитах рифейского (Восточный Саян), венд - раннекембрийского (Западный Саян) и раннепалеозойского (Полярный Урал) возрастных уровней. В более молодых офиолитовых комплексах скопления хризолита ювелирного качества отсутствуют. Факторы минерагенической эволюции офиолитов. Изучение глобальных трендов изменения во времени интенсивности проявления основных типов рудогенеза, сопровождающих процессы становления офиолитовых комплексов и ответственных за формирование минеральных месторождений хромитов, меди, цинка кипрского типа, хризотил-асбеста баженовского типа и нефрита апоультрамафитового типа (табл. 7), очевидно свидетельствует о принципиальном сходстве и нисходящей направленности названных трендов для процессов промышленного хризотил-асбестообразования, нефритообразования и хромитонакопления (начиная с PZ1). В то же время основные тенденции изменения интенсивности проявления отмеченных процессов рудообразования – с одной стороны и меди (цинка) – с другой, зеркально противоположны. Приведенные данные, свидетельствующие об изменении во времени интенсивности проявления этих процессов рудообразования в офиолитах, с учетом общего положения о рудообразовании, как о неотъемлемой составной части геологических и связанных с ними петрогенетических процессов, позволяют сделать вывод о том, что параметры и условия проявления процессов офиолитогенеза, сопровождающих заложение подвижных поясов в геологической истории Земли не оставались неизменными, но претерпевали определенные качественные и количественные изменения, т. е. эволюционировали во времени. По мнению автора, основной причиной и ведущим фактором, определившим типы глобальных трендов и направленность изменения интенсивности проявления синхронных офиолитогенезу процессов рудообразования в геологическом времени, является установленное расчетным путем (Сорохтин, Ушаков, 1991 г.) и на основании проведенных ретроэкстраполяций (Семенов, 1997 г.) устойчивое последовательное уменьшение в течение неогея средних скоростей движения океанических плит (скоростей спрединга океанического дна) от nх10 дм/год в позднем протерозое до 5 см/год в настоящее время. Уменьшение средних скоростей спрединга в геологическом времени теоретически должно сопровождаться и инициировать определенные изменения в вещественном составе и минерагенической специализации в возрастных рядах офиолитов: 1)Более древние альпинотипные ультрамафиты, по сравнению с более молодыми, должны характеризоваться пониженной степенью и повышенной контрастностью деплетирования и, вследствие этого, - более высокой железистостью и низкой магнезиальностью. При этом роль дунитов среди ультрамафитов должна уменьшаться во времени. По данным Е.Е. Лазько ‘статистическое сопоставление средних составов разновозрастных (протерозой-палеоген) альпинотипных ультрамафитов (гарцбургитов и лерцолитов низов офиолитовых ассоциаций)…показало отсутствие каких-либо направлений изменения химизма пород во времени. В то же время хорошо прослеживается эволюция вещества ультрабазитовых блоков офиолитов, сопровождающаяся структурными перестройками, что ведет к последовательному усложнению их строения и состава”. Наличие глобальных изменений среднего состава альпинотипных мезозойско-кайнозойских ультрамафитов (гарцбургитов, серпентинитов и лерцолитов), по сравнению с позднепротерозойскими–палеозойскими в направлении увеличения их магнезиальности при одновременном снижении их железистости, глиноземистости и известковистости, установлено И.Г. Клушиным и И.И. Абрамовичем (1975 г.) по результатам статистической обработки более полутора тысяч полных химических анализов ультрамафитовых пород, представляющих основные районы развития офиолитов. Уменьшение контрастности деплетирования мантийного вещества во времени и, как следствие, относительно повышенные количества дунитов в более древних ультрамафитах определили, в целом, понижение величин удельной их хромитоносности в течение неогея. 2) Офиолитовые вулканиты должны демонстрировать общую тенденцию к снижению во времени их титанистости, т. к. величина последней прямо пропорциональна скорости спрединга [Добрецов, Вишневская, 1984 г.]. Анализ данных по титанистости вмещающих рудные тела месторождений кипрского типа базальтоидов показывает, что наиболее крупные рудные объекты этого типа локализованы в мезозойских и кайнозойских основных вулканитах, характеризующихся относительно более низкой (1-1,5 % TiO2), по сравнению с позднекембрийскими и палеозойскими, титанистностью (1,6-2 % TiO2 и более). Именно повышение скорости спрединга в более древних рифтогенно-спрединговых структурах и определили, вероятно, понижение величины их удельной меде-, цинконосности. Актуалистическим примером и подтверждением этому является также констатируемая В.В. Зайковым и Е.В. Зайковой [1994 г.] приуроченность большинства продуктивных Cu-Zn-носных гидротермальных полей современных СОХ к зонам раздвига со скоростью 4-7 см/год при наличии рудных объектов также в рифтовых долинах с более высокими (более 10 см/год) и низкими скоростями спрединга. 3) При различных скоростях спрединга рассекающие ультрамафиты разрывные нарушения, представленные зонами трещиноватости хрупкого разрушения (зональными штокверками трещин разрыва), должны характеризоваться некоторыми особенностями внутреннего строения: в составе более древних зон трещиноватости относительно большим развитием, по сравнению с более молодыми, должны пользоваться мощные трещины разрыва, выполненные обычно жилами хризотил-асбеста и хризотилового офита. Тот факт, что месторождения хризотил-асбеста с высокими и повышенными содержаниями текстильных (наиболее длинноволокнистых) разностей волокна зафиксированы в наиболее древних (рифейских и венд-раннекембрийских) офиолитах, а руды, практически, лишенные длинноволокнистого асбеста – в мезозойских-раннекайнозойских, указывает на то, что скорость и суммарные величины приоткрывания асбестовмещающих трещин во времени уменьшались. В связи с этим отметим также, что массивы ультрамафитов, вмещающие месторождения хризотил-асбеста, характеризующиеся наиболее высокосортными рудами (с повышенными содержаниями в них текстильных сортов волокна хризотил-асбеста), ассоциируют с высокотитанистыми (TiO22 %) вулканитами, имеющими позднедокембрийский - раннекембрийский и, в редких случаях, более молодой возраст. Среднетитанистые вулканиты (TiO2 – 1,6-2 %) сопровождают массивы ультрамафитов, в которых локализованы месторождения (в том числе наиболее крупные - уральские), которые характеризуются богатыми и рядовыми рудами с низкими и, редко - средними, содержаниями текстильных сортов асбеста. И, наконец, низкотитанистые (1,3-1,5 % TiO2) вулканиты ассоциируют с ультрамафитами, которые вмещают мелкие месторождения обычно низкосортных и рядовых руд с очень низкими содержаниями в них текстильных сортов волокна (мезозойские месторождения Средиземноморья). Таким образом, установленные глобальные тренды изменения минерагенических характеристик и вещественного состава офиолитов в геологическом времени могут быть непротиворечиво объяснены исходя из представлений о постепенном уменьшении в течение неогея средних скоростей спрединга. Конечно, уменьшение скорости спрединга далеко не единственный, но, как представляется, весьма важный фактор, определяющий как изменение вещественного состава, так и интенсивности проявления процессов рудогенеза во временных рядах офиолитов. Еще более сложная и, вероятно, подчиняющаяся другим факторам картина изменения масштабов и интенсивности проявления процессов рудогенеза во временных рядах офиолитов характеризует полезные ископаемые, месторождения которых формировались в островодужную, коллизионную, платформенную, эпиплатформенную орогенную стадии развития подвижных поясов (золото, ртуть, бериллий, никель, кобальт, тальк, жадеит и др.). В названных геодинамических условиях офиолиты в целом и ультрамафиты, в частности, играли более пассивную, нежели в период офиолитогенеза, роль, являясь средой рудоотложения (образования месторождений золота, ртути, бериллия и др. металлов), источником рудного вещества и средой рудоотложения (никель и кобальт для объектов арсенидного и силикатного типа, хром в роли хромофора в процессе образования хромсодержащего берилла - изумруда и др.). Рудоносность офиолитов в постспрединговых геодинамических обстановках, по мнению автора, во многом определялась случайными (в большей или меньшей степени вероятными) причинами, а именно: - произойдет ли пространственное совмещение офиолитов с источниками рудного вещества и гидротерм, необходимых для минерало- и рудообразования (например, с золотоносными гранитоидами тоналит-гранодиоритовой формации или бериллиеносными гранитами гранит-лейкогранитовой формации); - попадут ли офиолиты в области господства благоприятных для формирования никеленосных (с хризопразом и пелитоморфным магнезитом) кор выветривания климатических условий (влажный жаркий или теплый климат) и геоморфологических обстановок (слабо расчлененный равнинный рельеф); при этом можно предполагать, что в связи с установленным общим возрастанием масштабов развития офиолитов во времени (Ронов, Хаин, 1979), в областях проявления рудогенных процессов в пределах древних и современных зон ТМА и областей интенсивного гипергенеза химического типа при прочих равных условиях большим минерагеническим потенциалом будут обладать районы развития более молодых (например, мезозойских по сравнению с палеозойскими) офиолитов; - произойдет ли эксгумация глубинных частей зон субдукции и сформированных здесь метаморфизованных в Р-Т - условиях эклогитовой фации жадеитоносных ультрамафитов и мафитов. Очевидным следствием изменения во времени параметров (скорости и др.) процессов субдукции и диафтореза метаморфизованных в условиях эклогит-глаукофансланцевой фации ультрамафитов и мафитов в ходе их подъема из зон субдукции в область внешних дуг является наличие промышленных месторождений ювелирного и ювелирно-поделочного жадеита только среди офиолитов, имеющих возраст не моложе венда-раннего палеозоя. При этом время проявления процессов субдукции – не моложе позднего палеозоя. По мнению В.И. Смирнова в последовательном ряду формаций от протерозойских до кайнозойских снижается роль однотипных месторождений, связанных с воздействием гранитоидных формаций, что указывает на гомодромный тренд их эволюции. Этот вывод применим и к месторождениям офиолитового семейства: значительные объекты, в той или иной мере обязанные своим образованием гранитоидам (тальк, антофиллит-асбест, ломкий хризотил-асбест, изумруд), связаны с наиболее древними (обычно не моложе палеозоя) гранитоидами; интенсивность рудогенеза обычно имеет тенденцию к очевидному уменьшению во времени. Выводы. Систематизация литературных данных о минерагенических потенциалах металлических и неметаллических (включая цветные камни) полезных ископаемых в офиолитовых комплексах, оценка величин удельной продуктивности, а также некоторых качественных характеристик руд минеральных месторождений, локализованных в офиолитах, принадлежащих различным возрастным уровням, позволили сделать некоторые новые выводы об их минерагенической специализации и общих тенденциях изменения в геологическом времени масштабов и интенсивности проявления однотипных рудообразующих процессов в офиолитах, а также о вероятных факторах, определяющих минерагеническую эволюцию офиолитов во времени. 1. Среди полезных ископаемых, локализованных в составляющих офиолитовую ассоциацию комплексах пород, выделено две группы, по-разному распределенные в офиолитах разного возраста: а) группа сквозных (транзитных) полезных ископаемых, месторождения которых известны в офиолитах всех или большинства возрастных уровней (хромиты, медь, хризотил-асбест, тальк, нефрит, жадеит); б) группа эпизодически встречаемых полезных ископаемых, промышленные скопления которых локализованы в офиолитах одного или двух возрастных уровней (арсенидный кобальт, антофиллит-асбест, режикит-асбест, изумруд, демантоид). 2. Глобальная эволюция рудогенеза в офиолитах Земного шара в геологическом времени выражается в последовательном необратимо-направленном изменении в течение неогея масштабов, интенсивности проявления однотипных процессов промышленного минералообразования, количественных параметров и качественных характеристик руд промышленных скоплений полезных ископаемых, сформированных в последовательные эпохи рудогенеза (этапы тектоно-магматического развития Земли), и определяется, вероятно, с одной стороны, общей глобальной эволюцией сходных геодинамических обстановок и связанных с их функционированием рудогенных процессов минералообразования и, с другой, – региональными особенностями их (обстановок) проявления и металлогенической специализацией глобальных блоков земной коры. 3. Необратимая направленность минерагенической эволюции офиолитов проявляется в последовательном изменении (последовательном росте на одних и снижении на других отрезках геологической истории) количественных и качественных характеристик месторождений полезных ископаемых сквозных типов, постепенном или резком уменьшении или увеличении величин минерагенических потенциалов и удельной рудоносности офиолитов во времени по отдельным видам металлов и неметаллов, отсутствии прямых зависимостей между масштабами проявления офиолитов во времени и величинами их минерагенических характеристик. 4. Необратимая направленность минерагенической эволюции офиолитов выражается в последовательном изменении минерагенической специализации, относительной роли (вплоть до полного исчезновения) отдельных рудно-формационных типов минеральных месторождений, и величин минерагенических характеристик офиолитов, сформированных во временных рамках последовательных тектоно-магматических циклов развития земной коры (байкальского, каледонского и др.). 5. Установленные глобальные тенденции изменения масштабов, интенсивности и других особенностей проявления однотипных процессов рудогенеза в последовательном возрастном ряду офиолитов (от наиболее древних рифейских до кайнозойских), полностью или частично совпадающие с аналогичными региональными эволюционными трендами, индивидуальны для каждого из процессов формирования промышленных типов месторождений полезных ископаемых и состоят в следующем: |