минерагения. Учебнометодическое пособие по курсу Минерагения Казань 2017 удк 55 551. 479 (4757) (083. 75) Печатается по решению
 Скачать 1.89 Mb.
|
|
- хромиты (кимперсайский тип) – в волнообразном изменении масштабов (максимумы – в офиолитах PZ1 и MZ2-KZ1), интенсивности (максимум - в офиолитах PZ1) проявления процессов промышленного хромонакопления, размеров месторождений (наиболее крупные – в офиолитах PZ1) и резком снижении интенсивности хромонакопления в офиолитах, начиная со среднего палеозоя; - медь, цинк (кипрский тип) – в последовательном увеличении масштабов и интенсивности меде-, цинконакопления, сопровождающемся увеличением размеров месторождений и улучшением качественных (общее содержание металлов в рудах) характеристик руд; - хризотил-асбест (баженовский тип) – в последовательном уменьшении интенсивности проявления процессов промышленного асбестообразования в ультрамафитах, сопровождающемся постепенным ухудшением качественных (общие содержание в рудах волокна хризотил-асбеста и текстильных его сортов) характеристик руд; - тальк (апоультрамафитовый тип) в постепенном и скачкообразном (в офиолитах среднего палеозоя по сравнению с раннепалеозойскими) уменьшении интенсивности проявления процессов формирования скоплений талькового камня в ультрамафитах; - изумруд (слюдитовый тип), хризолит (апоультрамафитовый тип), антофиллит-асбест (сысертско-бугетысайский тип) – в проявлении процессов формирования промышленных скоплений изумруда и хризолита в офиолитах по возрасту не моложе раннепалеозойских, антофиллит-асбеста – предположительно – не моложе рифейских; - нефрит (апоультрамафитовый тип) – в волнообразном изменении масштабов и интенсивности проявления процессов нефритообразования при резком снижении величины этой характеристики в палеозойских офиолитах, по сравнению с рифейскими, и позднемезозойских–раннекайнозойских – по сравнению с позднепалеозойскими – раннемезозойскими; качественные показатели камня (наличие и содержание ювелирных его разностей) в разновозрастных офиолитах остаются стабильными; - жадеит (апоофиолитовый тип) – в скачкообразном, начиная со среднепалеозойских офиолитов, снижении интенсивности проявления процессов промышленного жадеитообразования, сопровождающейся резким ухудшением качественных (отсутствие ювелирных разностей камня) показателей жадеита; при этом метаморфические преобразования офиолитов, приводящие к формированию промышленных скоплений ювелирного жадеита, имеют возраст не моложе позднего палеозоя. 6. Установленные мировые и региональные тренды изменения в геологическом времени масштабов и интенсивности проявления процессов рудогенеза, сопровождавших становление офиолитов в рифтогенно-спрединговую стадию развития подвижных поясов (месторождения хромитов, колчеданной меди кипрского-океанского типа, хризотил-асбеста баженовского типа, нефрита апоультрамафитового типа) могут быть непротиворечиво объяснены исходя из представлений о постепенном уменьшении в течение неогея средних скоростей спрединга и движения литосферных плит. 7. Факторы, определяющие эволюционирование процессов рудогенеза, связанных с постспрединговыми обстановками, носят случайный (вероятностный) характер. МИНЕРАГЕНИЧЕСКИЕ ЭПОХИ В ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ Эпоха металлогеническая (рудная, рудообразования) – отрезок геологического времени с развитием процессов оруденения, отвечающих геологическому (тектоническому, тектоно-магматическому, тектоно-седимеитационному) циклу и формированию серии рудных формаций. В.И. Смирнов (1982) выделяет 11 металлогенических эпох, отвечающих основным этапам развития земной коры. Металлогенические эпохи подразделяются на стадии, отвечающие стадиям развития земной коры. Характеристика основных минерагенических эпох дается на примере Восточно-Европейского кратона, Урала и Алдано-Станового щита Сибирской платформы. Восточно-Европейский кратон В истори геологического развития Восточно-Европейской металлогенической провинции (ВЕМП) выделяют позднеархейскую (3200-2500 млн. лет), раннепротерозойскую (2500-1650 млн. лет), позднепротерозойскую (1650-600 млн. лет) и фанерозойскую (600-0 млн. лет) металлогенические эпохи. В позднеархейскую (лопийскую) МЭ в пределах Карельской и Кольской металлогенических субпровинций были сформированы месторождения Fe, пирита, Au, Mo, Cu, Ni, локализованные в архейских зеленокаменных поясах и их непосредственном обрамлении. Раннепротерозойская МЭ подразделяется на 3 этапа. В ранний этап (2,5-2,4 млрд. лет) по периферии Беломорского блока были заложены сумийско-сариолийские приразломные прогибы, развитие которых сопровождалось внедрением расслоеных интрузий основного-ультраосновного состава, вмещающих месторождения Cu-Ni, хромовых руд и благородных металлов (платиноидов). В ятулийский этап (2,4-1,9 млрд. лет) в вулканогенных и терригенных отложениях происходило формирование сингенетических месторождений Cu и Au. В свекофенский этап (1,9-1,75 млрд. лет) в Беломорском блоке формируются месторождения мусковитовых и керамических пегматитов. К этой же МЭ относятся и все промышленные медно-никелевые железорудные месторождения Воронежской металлогенической провинции. Позднепротерозойская МЭ наименее продуктивна в пределах ВЕМП. С этим периодом связано формирование мелких скарновых месторождений флюорит-бериллий-оловорудной формациии урановое месторождение Карху в Приладожье. Фанерзойская МЭ характеризуется преобладанием платформенных условий и формированием осадочного чехла ВЕП. Этапы V2-€ и О-D бедны полезными ископаемыми: в это время была сформирована уран-фосфорная Ладожско-Балтийская зона. Пик минерагенной активности в пределах ВЕМП приходится на D-C1 этап. С ним связаны месторождения области ТМА Кольского полуострова (Fe, Al, редкие земли, Nb, Ta, апатит, флогопит, вермикулит), алмазы Зимнего берега, месторождения бокситов Тихвинского и Подмосковного районов, каменная соль Подмосковного района. В конце палеозоя формируются месторождения каменной и калийной солей в Калининградской области, Предуралье и северном фланге Прикаспийской впадины. Киммерийский и альпийский этапы отличаются разнообразной минерагенией. Это янтарь Прибалтики, фосфориты Вятско-Камского бассейна и Центральных районов, Ti-Zn россыпи, самородная сера Приволжского сероносного района. Урал В истории минерагенического развития Урала выделяется 7 минерагенических эпох: беломорская (AR), карельская (PR1), бурзянская (R1), байкальская (R2-V2), каледонско-герцинская (€3-T1), мезозойско-кайнозойская (T2-N1) и новейшая (N2-Q). Каждая из эпох характеризуется проявлением оригинального ряда геодинамических режимов и обстановок и формированием индивидуального комплекса месторождений полезных ископаемых (МПИ). Беломорская эпоха – это период формирования в Тараташском тектоническом блоке метаморфогенных месторождений железистых кварцитов, граната и кианита. В карельскую эпоху в пределах Сысертско-Ильменогорской структурно-металлогенической зоны (СМЗ) были сформированы метаморфогенные месторождения кианита, графита, кварцевого сырья, а также, по мнению некоторых исследователей, антофиллит-асбеста и талька. Бурзянская эпоха отвечает одноименному времени господства платформенного режима и локального проявления внутриконтинентального рифтогенеза; это время формирования мощных сидеритовых толщ, стратиформных залежей барита со свинцом и цинком, флюорита и гематита. Бурзянская эпоха характеризуется накоплением в пределах Башкирской СМЗ мощных толщ магнезитов, небольших залежей сидеритов и мелких месторождений жильного кварца. Позднерифейско-вендская эпоха – это время формирования в Полярно-Уральской части (Вайгач-Пайхойская СМЗ) стратиформных флюоритовых со свинцом и цинком месторождений; с вулканитами этой эпохи связаны месторождения барит-полиметаллического колчеданного (с золотом) оруденения, молибден-меднопорфировые и медно-цинково-колчеданные с Au и Ag месторождения; с проявлением рифтогенеза связаны хромитовые месторождения Сарановского мафит-ультрамафитового комплекса на Среднем Урале. Минерагения стадии проявления субдукционного режима (O3-D3) определяется формированием в O3-S месторождений золота в апоультрамафитовых лиственитах и месторождений Cu и Zn в связи с базальт-риолитовой формацией. С девонскими вулканитами последовательно- и контрастно-дифференцированных и недифференцированной базальтоидных формаций связаны медно-цинковые колчеданные, медно-колчеданные, колчеданно-полиметаллические месторождения. Золоторудные месторождения золото-сульфидно-кварцевожильной формации связаны с проявлением девонского интрузивного магматизма. Поздний девон – средний карбон – период широкого проявления режима активных континентальных окраин и сопутствующего ему интрузивного магматизма, с которым связаны месторождения Fe, Cu, Cu-Mo, Au и др. видов. С коллизионной стадией развития Урада и внедрением интрузий гранитов пространственно и генетически связаны месторождения Be и изумрудов в редкометальных пегматитах и апоультрамафитовых герйзенах, альбит-колумбит-танталитовые и редкоземельное оруденение в пегматитах и альбитовых метасоматитах, W-Mo-месторождения, шеелитовые и золоторудные месторождения, многочисленные месторождения цветных камней (аквамарин, топаз, турмалин и т.д.) Каледонско-герцинская металлогеническая эпоха – по полноте и многообраию проявления процессов рудообразования главная для Урала: с ней связано до 90% всех известных на Урале месторождений. В пределах Западной СМЗ с пассивно-окраинными комплексами О-С2 формировались стратиформные месторождения Pb-Zn-Cu, барита, флюорита, Fe, Mn, бокситов, фосфоритов и крупные месторождения углей Кизеловского бассейна. В позднем карбоне-ранней перми на Западном Урале образовались мелкие месторождения фосфоритов остаточных кор выветривания (Западно-Башкирская СМЗ) и месторождения гипса и ангидрита. В Восточной СМЗ выделяют структурно-вещественные комплексы (СВК), сформировавшиеся в областях господства последовательно проявленных геодинамических режимов. При этом каждый из СВК характеризуется индивидуальной минерагенической специализацией. Отложения рифтогенного комплекса (€3-O1) не вмещают значимых концентраций полезных ископаемых. С СВК океанического рифтогенеза (O2) связаны локализованные в ультрамафитах дунит-гарцбургитовой формации месторождения хромитов, хризотил-асбеста, талька. С вулканитами спилит-диабазовой офрмации ассоциируют мелкие месторождения меди. Мезозойско-кайнозойская металлогеническая эпоха отвечает времени постколлизионного платформенного развития. Доплитный комплекс, объединяющий отложения среднего и позднего триаса и средней юры, отмечается в тектонических депрессиях и грабен-синклиналях и вмещает крупные запасы энергетических углей и месторождения железистых бокситов. Плитные комплекс (J- Наконец, важнейшими рудными объектами являются многочисленные россыпные месторождения (элювиально-делювиальные, аллювиальные и др.) Au, Pt и др. Алдано-Становой щит В пределах Алдано-Станового щита известны месторождения, возникшие в течение четырех МЭ. С наиболее ранней (архейской) МЭ связаны месторождения железа и флогопита, локализованные в федоровской и сутамской металлогенических сериях позднего архея. Раннепротерозойская МЭ – время формирования железистых кварцитов борсалинской серии, вмещающих месторождения железа, и месторождений титана, локалиованных в габбро-анортозитовых массивах, маркирующих тектоническую границу Алданского и Станового геоблоков. Кроме того, во временных рамках данной МЭ сформированы месторождения редких металлов в генетической связи с гранитами станового комплекса. В позднепротерозойско-раннепалеозойскую МЭ были сформированы месторождения редких металлов и платины, локализованные в интрузиях щелочных-ультраосновных пород, и месторождения редких металлов в субщелочных гранитоидах с проявлением щелочного метасоматоза. В течение мезозойской эпохи возникли золоторудные месторождения и локализованные в щелочных гранитах и сиенитах промышленные скопления цветных камней (хромдиопсид, чароит, горный хрусталь). СПЕЦИАЛЬНАЯ МИНЕРАГЕНИЯ Специальная минерагения рассмотрена на примере железа, хрома и хризотил-асбеста. Железо На территории СССР выделяется 9 основных эпох формирования железорудных месторождений: 1) архейско-раннепротерозойская; 2) позднепротерозойская; 3) раннепалеозойская (€-O); 4) среднепалеозойская (S-D1); 5) позднепалеозойская (D2-P1); 6) позднепермско-триасовая (P2-T); 7) юрско-меловая (J-K1); 8) позднемеловая – палеогеновая (K2- 9) неоген-четвертичная (N-Q). Первые две МЭ характеризуются наибольшей интенсивностью железонакопления почти исключительно осадочного характера при слабом проявлении магматогенных месторождений. Запасы только богатых руд оцениваются тысячами миллиардов тонн. Месторождения железистых кварцитов известны в пределах Криворожского железорудного бассейна (наиболее крупные), в пределах Украинского и Балтийского щитов. Скарновые месторождени железа этого возраста с запасами более 1 млрд. тонн известны на Алданском щите. Позднепротерозойская МЭ относится к числу важнейших железорудных эпох, хотя и значительно уступает раннедокембрийским по запасам месторождений. Это месторождения осадочных гематитовых и сидеритовых руд, образовавшихся в структурах типа пассивных окраин. Это рифейские месторождения Западной мегазоны Уральского складчатого сооружения (1 млрд. т), Ангаро-Питского железорудного бассейна на Енисейском кряже (до 5 млрд. т), Джетымский бассейн в Центральном Тянь-Шане (до 15 млрд. т). Раннепалеозойская МЭ является малопродуктивной по железу. Среднепалеозойская МЭ отличается значительными магматогенными концентрациями магнетита скарнового типа в Алтае-Саянской и Уральской складчатых областях. С этим же возрастным интервалом связаны апатит-магнетитовые и перовскит-магнетитовые месторождения в связи с комплексом ультраосновных-щелочных пород на Балтийском щите, а также крупные титаномагнетитовые месторождения Урала (в породах габбро-пироксенитовой формации). Средне-позднепалеозойская эпоха – это период мощного магматогенного железооруденения. К ней относятся крупнейшие скарновые месторождения Среднего и Южного Урала и Центрального Казахстана. В этот период характеризуется значительным оживлением железонакопление как в подвижных поясах неогея, так и на платформах. Однако и качественно, и количественно оно начительно уступает магматогенному. Осадочные месторождения гематитовых руд известны на Горном Алтае, Центральном Казахстане, оолитовых руд на Западном Урале. Позднепермско-триасовая МЭ – период формирования в пределах Тунгусской синеклизы Сибирской платформы интрузий трапповой формации, с воздействием гидротерм которой связано большое количество магнетитовых месторождений. Юрско-раннемеловая эпоха выделяется значительным осадочным железонакоплением преимущественно в континентальных условиях. Озерные месторождения легированных бобово-конгломератовых руд формировались на Среднем и Южном Урале. Позднемеловая-палеогеновая МЭ относится к числу крупнейших железорудных эпох. В эту эпоху железонакопление проявилось в пределах эпигерцинских платформ и впадин Западной Сибири. Это оолитовые железо-фосфористые руды морского происхождения Западной Сибири и Хоперское месторождение железо-фосфористых руд на Русской платформе. Неоген-четвертичная МЭ. В плиоцене обраовался крупный Керченско-Таманский железорудный бассейн с оолитовыми рудами прибрежно-морского происхождения. Хризотил-асбест 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 (рис. 4). 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. |