авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

Эндогенные кварцево-жильные образования коллизионного этапа развития урала

-- [ Страница 3 ] --

Одной из характерных особенностей гранулированного кварца этого генотипа является часто наблюдаемое волнистое угасание, наиболее интенсивно проявляющееся в крупных зернах кварца, образовавшихся путем перекристаллизации (бластеза). Такие разновидности гранулированного кварца широко представлены на Маукском, Кузнечихинском и Агордяшском жильных полях. При процессах перекристаллизации появляется уже более прямолинейный, полигональный рисунок границ зерен, типичный для грануломорфного кварца. Гранулированный кварц этих жил обладает рядом свойств, положительно выделяющих его среди других субформаций гранулированного кварца. К таким свойствам относятся высокий коэффициент светопропускания (Т = 75-90 %), низкие значения потерь при прокаливании, что связано с незначительным содержанием в нем газово-жидких включений.

Гранулированный кварц кыштымского типа. Именно к этому жильному кварцу в полной мере применим термин «гранулированный кварц». Кварц этого типа является продуктом рекристаллизации деформированного первично-зернистого стекловидного и молочно-белого кварца жил выполнения ранней стадии коллизии под воздействием процессов высокотемпературного дислокационного метаморфизма в стадию поздней коллизии. Грануляция кварца обусловлена наличием градиента температуры, избыточного тектонического напряжения и инициирована его полиморфным - превращением с образованием полигональной системы усадочных трещин, аналогичной «сотовому» кварцу камерных пегматитов. В результате деформации кварца и последующей его рекристаллизации происходит замещение деформированного, напряженного первично- гигантозернистого индивида агрегатом мелких зерен (рис. 5). Прослеживается зависимость размера зерен от характера предшествующей деформации. Чем выше степень деформации, тем более мелкозернистым становится новообразованный агрегат. Кварцевые жилы кыштымского типа пространственно и генетически приурочены к шовной зоне влияния ГУГРа. Они отличаются средними размерами, так как локализуются в трещинах отрыва, реже скалывания, оперяющих зоны взбросо-сдвигов.

В реальных геологических условиях, особенно в кварцевых телах больших размеров, перерождение первичного кварца происходит неравномерно. Размер гранул в жильных телах зависит от температурного режима метаморфизма, поэтому наиболее крупногранулированные структуры кварца фиксируются в зоне влияния Главного коллизионного шва, где уровень метаморфизма достигал амфиболитовой фации.

Рис. 5. Однородно гранулированный крупнозернистый кварц кыштымского типа. Кыштымское месторождение, жила 101, обр. С-2-4. Полированная пластина, натуральная величина

Гранулированный кварц егустинского типа. Самостоятельные тела, полностью сложенные кварцем егустинского типа, не встречены и мало вероятны. Кварц этого типа образуется метасоматическим путем в стадию поздней коллизии при процессах кислотного выщелачивания по кварцу уфалейского и кыштымского типов (Поленов и др., 2005; Поленов и др., 2006; Огородников и др., 2007). В кварце слюдяногорского типа в силу однородного строения кварцевого агрегата и большого количества субпараллельных реликтов вмещающих пород в жиле развитие метасоматического кварца егустинского типа визуально не наблюдается. Наложение на жильные тела уфалейского и кыштымского типов метасоматических процессов кислотного выщелачивания приводит к их метасоматическому преобразованию с развитием высокопрозрачного тонко-мелкозернистого кварца с извилистыми, зазубренными границами зерен. Такое преобразование приводит к дополнительному очищению первичного кварцевого агрегата и преобразует его в льдистоподобный, особо чистый по содержанию структурных и минеральных примесей.

Рудные кварцевые жилы. К кварцево-жильным образованиям сложной онтогении, формирование которых проходило не в одну, а в несколько стадий и в которых документируются процессы перекристаллизации, выполнения и замещения кварца, причем иногда в несколько стадий, относятся рудные кварцевые жилы. Вопрос о формировании рудных кварцевых жил уральских месторождений хорошо изучен и широко освещен в научной литературе (Бородаевские, 1947; Кутюхин, 1948; Иванов, 1948; Заводчиков, 1948; Куклин, 1948; Трифонов, 1948; Рундквист, 1961, 1964; Бородаевский и др., 1984; Сазонов и др., 1989; Сазонов и др., 2001; Золоев и др., 2002, 2008).

На примере рудных жил Карасьевского и Юго-Коневского месторождений Д.В. Рундквистом (1961) показано, что большая часть минералов (вольфрамит, флюорит, шеелит, мусковит, пирит и др.), располагаются в жилах в виде прожилков, тонких при­мазок и неправильных обособлений вдоль трещин, секущих массы молочно-белого кварца жил выполнения. На Юго-Коневском месторождении приуроченность минералов к трещинам, секущим кварц, проявляется в образовании аналогичных маломощных прожилков, а также в преимущественном расположении кристаллов и минеральных агрегатов от зальбандов к центру жил не под прямым углом, как это обычно наблюдается при выполнении тре­щин, а косо (рис. 6).

Рис. 6. Зарисовка различных типов строения кварц-вольфрамитовых жил. По (Рундквист, 1961):

1 – молочно-белый кварц; 2 – дымчатый кварц; 3 – мусковит; 4 – флюорит; 5 – пирит; 6 – вольфрамит; 7 – боковые породы

Во всех случаях трещины, к которым приурочены минералы в кварцевых жилах, ограничивались их зальбандами, так как за пределами жил рудная минерализация практически не наблю­дается. Перечисленные факты позволяют заключить, что первоначально кварцевые жилы были безрудными и что все минералы (вольфрамит, шеелит, сульфиды, мусковит, флюорит и др.) образовались позднее, отлагаясь в кварцевых массах вдоль систем трещин. Ориентировка таких трещин довольно закономерна и однозначно увязывается с направлением сдвиговых смещений (Рундквист, 1961).

Одной из особенностей внутреннего строения кварц-вольфрамито­вых жил описываемых месторождений является широкое развитие структур перекристаллизации, катаклаза, а также признаков пластических деформаций кристаллов и зерен минералов. Местами эти структуры развиты настолько широко, что затушевывают все первич­ные особенности строения жил. В таких участках кварц полностью перекристаллизован, образует тонкополосчатые агрегаты, обтекающие линзовидные обломки катаклазированных и растащенных кристаллов вольфрамита, пирита и других сульфидов.

По данным многих исследователей (Бородаевские, 1947; Кутюхин, 1948; Петровская, 1973; Сазонов, 1982 и др.), все относительно крупные выделения самородного золота образовались в поздние стадии рудного процесса; в это же время в небольших количествах возникали и ультрамелкие вкрапления золота. Характерно разнообразие способа отложения позднего золота – от заполнения трещинных полостей и инкрустации их стенок до вытеснения вещества минерала-хозяина. Как показывают многочисленные наблюдения, образование пространства для роста частиц и скоплений золота происходило при опережающем дроблении, растворении и выносе минерального вещества, в первую очередь кварца.

Почти все исследователи золоторудных месторождений указывают на наличие в рудных зонах серого, светло-серого, мелкозернистого, среднезернистого, нередко сахаровидного жильного кварца, локализующегося в виде небольших скоплений неправильной формы в зонах массивного молочно-белого или серовато-белого кварца. Эти участки, как правило, имеют и наиболее повышенную золотоносность. По многочисленным наблюдениям, этот кварц метасоматического происхождения и тесно связан с этапами золотооруденения.

Флюиды, ответственные за формирование кварца жил выполнения, которые следует рассматривать как благоприятную среду для последующих стадий отложения рудных минералов, и мелкозернистого метасоматического кварца стадий рудообразования, представляли собой NaCl-MgCl2 растворы, богатые СО2 и содержащие метан. Р-Т-параметры формирования этого кварца: температура гомогенизации Тгом = 360-290 °С, давление ~ 2,5 кбар, соленость флюидов 15,3-9,2 мас. % NaCl экв. Р-Т-параметры формирования метасоматического кварца - Тгом = 300-270 °С, давление 1,5 кбар, соленость флюида 17,0-8,4 мас. % NaCl экв (Бакшеев и др., 1998). По данным О. В. Викентьевой (2001), кристаллизация рудных минералов сульфидно-кварцевой и золото-сульфидной стадий проходила при Т = 285-150 °С и Р = 2,3-0,3 кбар. Многочисленные кварцево-жильные образования уральских месторождений вслед за Г. Н. Вертушковым и др. (1970) объединены автором в две формации – первично-зернистого и вторично-зернистого кварца. Но подход к интерпретации истории развития Урала с плитотектонических позиций дал возможность автору принципиально по-новому подойти к систематизации кварцево-жильных образований (табл. 1). Генезис кварцевых тел, сложенных первично-зернистым кварцем, связан с каким-либо одним геодинамическим этапом, а образование кварцевых тел, сложенных вторично-зернистым кварцем, является следствием наложения геологических процессов более поздних этапов или стадий на ранние кварцево-жильные образования.

2. Кварцево-жильные образования Урала сформировались в коллизионных зонах преимущественно на активной континентальной окраине; формирование формации первично-зернистого кварца генетически связано с региональным метаморфизмом умеренных давлений и становлением гранитоидов тоналит-гранодиоритовой и гранитной формаций, а формации вторично-зернистого кварца с повторным наложением метаморфизма не ниже амфиболитовой фации на первично-зернистый кварц ранее образованных кварцевых жил.

Как показали многочисленные исследования (Бородаевские, 1947; Карякин и др., 1967; Никитин и др., 1967, 1968; Вертушков и др., 1970; Рундквист, 1961, 1964, 1970; Емлин и др., 1988; Мельников и др., 1988; Евстропов и др., 1995; Кузнецов, 1998; Сазонов и др., 1999; Поленов и др., 2004, 2006 и т.д.), формирование эндогенных кварцево-жильных образований Урала связано с глобальными процессами метаморфизма, магматизма и приурочено к шовным зонам. Кварцевые жилы Урала являются типичными среднеглубинными образованиями, генетически связанными с салическим плутоногенным магматизмом.

В Уральском регионе месторождения кварцево-жильного типа сформировались в условиях ранне- (D2-C1) и позднеколлизионной (С1-Р) геодинамических обстановок (Овчинников, 1998; Месторождения …, 2001; Поленов и др., 2006, и др.).

Они связаны со следующими вещественными комплексами: гранитоидами тоналит-гранодиоритовой и габбро-гранитной формаций (380-320 млн лет), субщелочными гранитами монцонит-диорит-гранитной формации (320-340 млн лет) и гранитами гранитной формации (320-240 млн лет), а также с метаморфическими преобразованиями ранних кварцево-жильных тел под воздействием процессов ранней и поздней коллизий.

Рифтогенные кварцево-жильные образования. В мире (Австралия, Канада, Индия, Енисейский и Ленский регионы РФ и др.) эти образования представляют многочисленные золоторудные объекты, включая месторождения-гиганты (Константинов и др., 2000; Крупные…, 2004; и др.). На Урале известны отдельные небольшие месторождения этого типа (Авзян, Поповские сопки и др.), что обусловлено незначительным проявлением метаморфизма амфиболитовой фации и гранитизации. Какие-либо серьезные перспективы связывать с рифтогенными кварцево-жильными образованиями в регионе нет оснований.

Кварцевые жилы, сопряженные с массивами диоритов и габбро габбро-гранитной формации. В шовных зонах смятия, ограничивающих древние гнейсовые блоки, в раннем палеозое отмечаются кондуктивные теплопотоки, вызывающие в вулканогенно-осадочных толщах обрамления метаморфическую трансформацию на уровне эпидот-амфиболитовой фации. Магматизм в этих зонах начинается габброидами так называемой раннедевонской серии, имеющей возраст 400-380 млн лет. Массивом-эталоном является Пановский габбро-диоритовый массив (Месторождения…, 2001). С ним генетически связаны два типа кварцевых жил: ранние, сопряженные с габбро, сопровождающиеся пропилитами (малопродуктивными), и поздние, связанные с диоритами (продуктивные), локализующиеся в метасоматитах кварц-серицитовой формации (Мурзин и др., 1991). Рассматриваемые кварцевые жилы в регионе распространены незначительно. Главная отличительная черта рассматриваемых образований от таковых, связанных с массивами тоналит-гранодиоритовой формации, заключается в их сопряженности с кварцево-серицитовыми метасоматитами, а не с березитами-лиственитами.

Наличие флюидного потока приводит к значительному замедлению процесса кристаллизации базитового расплава. Этот магматизм создавал и вещество протолита тоналитов, гранодиоритов и источник энергии для их плавления. Базиты наращивали снизу кору, обусловили ее повышенную мощность в блокоограничивающих шовных зонах и гнейсово-амфиболитовых мегаблоках (Калинин, Ревердатто, 1969, 1977; Ферштатер и др., 2007; Хомичев и др., 2007). Производные от базитов анатектические гранитоиды имеют преимущественно тоналитовый или гранодиоритовый состав (рис. 7). Возраст по цирконам для этих интрузивных пород определен в интервале 360-320 млн лет (Ферштатер и др., 2007). Таким образом закладывается основа многофазных плутонов, причем количество фаз зависит от тектонической обстановки в зоне смятия. Становление их происходило в магматической камере путем пульсационной кристаллизации единого магматического расплава, с последовательным раскислением последующих фаз. Пульсационная кристаллизация особенно характерна для верхних частей плутонов, и оптимальные глубины ее проявления определяются в 1-4 км (Косалс, 1970).

Рис. 7. Кинематическая модель формирования кварц-жильных месторождений во время ранней и поздней коллизий:

1 – древняя континентальная кора; 2 – вулканогенно-осадочные отложения континентального рифта; 3 – толеитовые раннеокеанические образования; 4 – ультрабазит-габбровый комплекс с титаномагнетитовой минерализацией; 5 – ультрабазиты дунит-гарцбургитового хромитоносного комплекса; 6 – габбро-диорит-гранодиоритовая формация с Fe-Cu скарнами; 7 – гранитоиды тоналит-гранодиоритовой формации с W, Mo и Au кварцевыми жилами; 8 – нормальные микроклиновые граниты; 9 – рудные кварцевые жилы и хрусталеносные гнезда; 10 – пегматиты; 11 – мантийный теплофлюидопоток в шовных зонах; 12 – хлоро- и фторотипная специализация гранитоидов; 13 – блокоограничивающие шовные зоны; 14 – тангенциальное сжатие во время коллизии

Большинство гидротермальных месторождений Урала кварцево-жильного типа, а значит, и кварцево-жильные образования связаны с гранитоидами тоналит-гранодиоритовой и гранитной формаций. Формирование таких месторождений проходит в большом диапазоне времени и, как правило, в несколько этапов, в каждом из которых выделяется по несколько стадий.

Типовыми массивами гранитоидов тоналит-гранодиоритовой формации являются Пластовский, Шарташский, Верхисетский, Гумбейский, Джетыгаринский, Айдырлинский и другие. Возраст этих массивов определяется в 360-290 млн лет (Ферштатер, 2001; Львов, 2004). С этими гранитоидами связаны кварцевые жилы выполнения большой протяженности по простиранию (до 250-2000 м), по падению (до 300-900 м) и относительно небольшой по мощности (до 1,5-3,0 м). При стечении благоприятных геологических факторов могут создаться условия для формирования очень крупных кварцевых тел, наподобие месторождений Гора Хрустальная, Светлореченское.

Особенностью раннеколлизионного этапа проявления гидротермально-метасоматической деятельности является высокая концентрация кремнезёма в начальных щелочных, существенно хлоридно-натровых высокотемпературных растворах. При образовании протяженных трещинных структур при падении давления происходит резкое снижение растворимости кремнезёма и как следствие образование жил выполнения. При наличии в растворах рудной нагрузки происходит выпадение и рудных минералов. Дальнейшая эволюция растворов в зонах проницаемости приводит к образованию метасоматитов ранней щелочной стадии, а по мере снижения температуры растворов и их раскисления - формированию кварцевых жил замещения или выполнения+замещения с широко развитыми околожильными изменениями.

Хлоридно-натриевые растворы имеют максимум кислотности при температуре около 350 °С. В связи с этим образуются относительно высокотемпературные кварцевые жилы, сопровождающиеся обычно околожильными лиственитами и березитами и которые при дальнейшей эволюции и нейтрализации растворов не могут формировать хрусталеносные полости. Этим объясняется отсутствие в относительно высокотемпературных грейзенах, кварц-касситеритовых, кварц-вольфрамитовых, кварц-топазовых, золото-кварцевых, золото-сульфидно-кварцевых и других жилах сингенетичных хрусталеносных полостей. Для жил выполнения этого этапа характерны лишь "остаточные" полости, образующиеся в закрытой системе.

Гидротермальная минерализация, сопровождающая массивы гранитоидов тоналит-гранодиоритовой формации, характеризуется отчетливо выраженной зональностью формирования кварцевых жил различной онтогении и наложенной на них рудной минерализации. Отчетливо такая зональность наблюдается в Березовском рудном поле (Сазонов и др., 2000, 2001).

Позднеколлизионные кварцево-жильные образования, связанные с гранитами гранитной формации. Поздняя коллизия на Урале сопровождалась альпинотипной складчатостью, высокотемпературным региональным метаморфизмом и формированием крупных массивов гранитов. Главный тип магматизма – коровый палингенный гранитный плутонизм. По изотопным определениям возраст гранитов 280-250 млн лет (Орогенный …, 1994). Важная особенность гранитного плутонизма – приуроченность позднепалеозойских (позднеколлизионных) плутонов к областям длительного орогенного магматизма. Большая часть массивов залегает среди ортогнейсов, представляющих собой метаморфизованные гранитоиды тоналит-гранодиоритового формационного типа (раннеколлизионные), тогда как преобладающий тип метаморфических пород на удалении от массивов – парагнейсы. Ареалы позднепалеозойского гранитного плутонизма фиксируют области длительной эндогенной активности, но не мантийного, а преимущественно корового заложения (Орогенный …, 1994).

В период формирования гранитных плутонов в экзоконтакте с ними в гнейсовых блоках, метаморфизованных в условиях амфиболитовой фации, в трещинах скола и отрыва шло образование редкометальных и хрусталеносных пегматитов и относительно высокотемпературных кварцевых жил выполнения (рис. 8). Как правило, такие жилы малых и средних размеров по простиранию и падению (10-60 м) и относительно большой мощности (1,0 - 5,0 м) сложены крупно-гигантозернистым стекловидным и полупрозрачным молочно-белым кварцем. Жилы представляют собой типичные жилы выполнения.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.