Стратиформные (телетермальные) месторождения

Месторождения медистых песчаников и сланцев-халькозин-борнит-халькопиритовые).Пластовые рудные тела вкрапленных и прожилково-вкрапленных халькозин-борнитовых и халькопиритовых руд залегают в алевролитах, глинистых сланцах и мергелях (месторождения Германии, Польши, Заира, Замбии) и в песчаниках (Заир, Замбия; Джезказган и Удокан в СССР). В пестроцветных осадочных толщах оруденение приурочено к серым песчаникам. Продуктивные осадочные толщи мощностью от нескольких сот метров до 1–2 км сложены обычно в синклинальные складки. Возраст вмещающих пород различный: от протерозоя до неогена. Крупные промышленные месторождения известны главным образом в докембрийских, каменноугольных и пермских отложениях.

Пласто, ленто- и линзообразные рудные тела залегают согласно с вмещающими породами. Оруденение чаще всего многоярусное. Так, на Джезказганском месторождениив девяти рудоносных горизонтах насчитывается 26 рудных пачек (рис. 54). Протяженность отдельных рудных тел достигает нескольких километров при мощности от 1 до 20 м и более. Самые крупные рудные тела достигают иногда огромных размеров (площадь – несколько квадратных километров, мощность – несколько десятков метров).

Пластовые рудные тела сопровождаются жильными и жилообразными телами, приуроченными к разрывным нарушениям.

Рис. 54. Схематический разрез Джезказганского месторождения:

1 – рудоносные слои серых песчаников; 2 – конгломераты; 3 – песчаники; 4 – известняки, мергели, песчаники; 5 – разрывные нарушения; 6 – рудные залежи

Рудные минералы обычно образуют богатые линзы, струи, ленты, прожилки, гнезда и часто приурочены к скоплениям органических остатков. Главные рудные минералы – халькозин, борнит и халькопирит; ковеллин, галенит, сфалерит и пирит играют небольшую роль; изредка встречаются арсенопирит, блеклые руды, аргентит, молибденит, карролит и другие. Содержание сульфидов в первичных рудах колеблется от 3 до 15%. По мере удаления от рудных тел количество сульфидов во вмещающих породах постепенно уменьшается.

По мощности пластов и по латерали наблюдается чередование медистых отложений халькозиновой, борнит-халькозиновой, борнит-халькопиритовой, халькопиритовой и пирит-халькопиритовой минерализации. Наиболее отчетливо минеральная зональность проявлена на месторождениях типа медистых сланцев. В месторождениях медистых песчаников зональность более сложная.

Тдавный промышленный элемент – медь (содержание в руде 1,5–5%); промышленное значение могут иметь также Со, Ag, Pb, Zn, Cd, Ni, Au, Mo и другие элементы. Из руд месторождений Заира и Замбии в больших количествах извлекается кобальт.

Генезис медистых песчаников дискуссионен. Пластовая согласная форма рудных тел, отсутствие околорудных гидротермальных изменений вмещающих пород, отсутствие интрузивных образований и ряд других фактов позволяют считать эти месторождения осадочными. Однако наличие на некоторых месторождениях дорудных разрывных нарушений, минеральной зональности по отношению к этим разрывам, стадийность процесса минерализации и другие факторы дают возможность другим исследователям относить медистые песчаники к гидротермальным метасоматическим.

Свинцово-цинковые (галенит-сфалеритовые) месторождения в карбонатных породах.Рудные тела пластообразной и линзовидной формы залегают согласно с вмещающими породами и приурочены к благоприятным горизонтам, сложенным доломитами, известковистыми доломитами и реже известняками. На некоторых месторождениях известны рудные тела и более сложной формы – рудные ленты, гнезда и жилы, связанные между собой апофизами. Располагаясь в пределах благоприятных горизонтов, эти рудные тела контролируются как согласными, так и секущими разрывными нарушениями. Протяженность рудных тел колеблется от десятков метров до 4 км, мощность – от 0,5 до 60 м.

Руды имеют простой минеральный состав. Главные минералы – галенит и сфалерит; второстепенные – халькопирит, пирит, марказит, гематит, энаргит; жильные – сидерит, доломит, кварц, барит, анкерит, флюорит, а также глауконит и диккит. Текстуры руд вкрапленные и про-жилково-вкрапленные, иногда массивные и полосчатые.

Вмещающие породы вблизи рудных тел подверглись доломитизации и баритизации.

Содержание свинца в рудах колеблется от 1 до 7%, цинка – от нуля до 6%. Ценные попутные компоненты – серебро, кадмий, германий, барит, флюорит.

Месторождения описываемого типа известны в США, СССР, Канаде, ФРГ, Польше, Алжире, Тунисе и других странах. К разряду крупнейших относятся стратиформные свинцово-цинковые месторождения США (шт. Миссури, Висконсин, Айова, Теннесси). США – одна из крупнейших стран в мире по запасам и добыче свинца и цинка. На долю стратиформ-ных месторождений в этой стране приходится не менее половины всех запасов и столько же добычи свинца и цинка.

В СССР стратиформные месторождения известны в Казахстане, Средней Азии и других районах. Наиболее типичным является Миргалимсайское месторождение, которое находится в Южном Казахстане (хр. Каратау). Пластообразные рудные тела приурочены к верхнедевонским известнякам (рис. 55). Руды состоят в основном из галени­та и барита с подчиненным количеством пирита, сфалерита, аргентита, халькопирита, гематита и доломита.

Рис. 55. Схематический разрез Миргалимсайского месторождения:

1 – известняки; 2 – доломиты; 3 – брекчированные известняки; 4 – рудные тела; 5 – разрывные нарушения

Во многих районах стратиформное свинцово-цинковое оруденение связано с рифовыми постройками карбонатных толщ. Месторождения этого типа детально изучены в США. Одно из них – Флетчер, имеет довольно простое строение. Карбонатные породы, глинистые сланцы и песчаники горизонтально залегают над докембрийским выступом метаморфических пород (рис. 56). Зона свинцово-цинкового оруденения прослежена на 8 км при ширине около 300 м, средняя мощность ее 6,1 м. Рудное тело залегает согласно с изменяющимся простиранием слоев по мере того как они огибают поднятие. Руды полосчатые, вкрапленные и прожилково-вкрапленные. Основными минералами являются галенит, сфалерит и халькопирит. Отношение Pb:Zn:Cu составляет приблизительно 40:4:1. В рудах присутствуют пирит, марказит, кальцит, доломит.

Рис. 56. Схематический разрез одного из месторождений США:

1 – докембрийские образования; 2–3 – формация Ламотт (2 – конгломераты, 3 – песчаники); 4 – карбонатные породы формации Бонн-Терр; 5 – рудные тела

Таким образом, стратиформные свинцово-цинковые месторождения обладают следующими характерными особенностями: 1) на месторождениях отсутствуют магматические образования; 2) оруденение приурочено к рифам и горизонтам благоприятных карбонатных пород; 3) пластовые или пластообразные рудные тела сочетаются с рудными телами более сложной морфологии; 4) руды имеют простой минеральный состав; 5) сфалерит имеет высокие содержания кадмия. Вопросы генезиса стратиформных месторождений являются дискуссионными. Одни геологи рассматривают их как первичноосадочные сингенетичные, претерпевшие диагенетическое, катагенетическое и метаморфическое преобразование. Другая группа геологов считает описываемые месторождения эпигенетическими гидротермальными, связанными с залегающими на глубине и не вскрытыми эрозией интрузивными породами. Некоторые геологи полагают, что стратиформные месторождения образовались под воздействием химически активных атмосферных вод глубокой циркуляции. И, наконец, развивается гипотеза о полихронном и полигенном происхождении описываемых месторождений. Она основана на том, что эти месторождения имели длительную историю развития, несут черты как сингенетического осадочного происхождения, так и эпигенетического образования. Следовательно, рудообразование начиналось с формирования сингенетичных и синхронных с вмещающими породами вулканогенно-осадочных и осадочных руд, претерпевших диагенетическое и катагенетическое преобразование. На более позднем этапе в связи с деятельностью подземных горячих минерализованных вод привносилась дополнительная порция руд, происходило переотложение минеральной массы и формировались эпигенетические секущие рудные тела.

Контрольные вопросы

1. Каким образом следует классифицировать гидротермальные месторождения.

2. Перечислите околорудные метасоматиты гидротермальных месторождений, дайте их краткую характеристику.

3. Охарактеризуйте плутоногенные гидротермальные месторождения.

4. Охарактеризуйте вулканогенные гидротермальные месторождения.

5. Охарактеризуйте стратиформные (телетермальные) месторождения.

6. Дайте характеристику березитовых месторождений.

7. Опишите гидротермальные месторождения, залегающие в окварцованных карбонатных породах.

8. Охарактеризуйте месторождения кварц-альбитовых метасоматитов (эйситов).

9. Чем характеризуются месторождения, сопровождаемые аргиллизацией вмещающих пород.

10. На основании каких признаков можно отличить плутоногенные гидротермальные месторождения от вулканогенных.

11. Изложите существующие представления о генезисе стратиформных (телетермальных) месторождений.

12. Каково промышленное значение гидротермальных месторождений.