Структуры жерловых—околожерловых зон

К этой группе относятся локальные вулканогенные структуры, контролирующие размещение рудных тел на месторождениях: жерловые структуры, вулканические купола, вершинные и межкупольные вулкано-депрессионные структуры, вулканические биклинали, а также синвулканические разломные и трещинные структуры.

Жерловые структуры устанавливаются на некоторых эксгаляционных месторождениях серы, ртути, мышьяка, гидротермальРис. 6.49. Схематический разрез, иллюстрирующий морфологию оруденелых миндалекаменных горизонтов лавовых покровов на месторождении озера Верхнего в США (по У. Уайту).

1 — интенсивно оруденелые брекчированные миндалекаменные лавы (амигдалоиды); 2 — миндалекаменные базальты с рассеянным оруденением; 3 — массивные базальты; 4 — линзы оруденелых конгломератов ных месторождениях меди, свинца и цинка, олова, золота и серебра, редких и других металлов, скарновых полиметаллических (Стари Трг в Югославии), а иногда и карбонатитовых месторождениях (в Африке). Такие структуры хорошо описаны в Средиземноморском (на Кавказе, на Балканах) и Тихоокеанском поясах (на западе США, в Мексике, Перу, на Дальнем Востоке). Они характерны для зон активизации древних платформ, а также подвижных поясов различных возрастов.

Размещение вулканических жерловин контролируется зонами региональных разломов, вдоль которых эти структуры группируются в виде цепочек, тяготея к узлам пересечения их с разрывными структурами других систем (например, оперяющих нарушений). Вулканические жерла (некки, жерловины) представляют собой тела цилиндрической, конической или дайкообразной формы, как правило круто залегающие, расширяющиеся вверх в направлении кратера вулкана. Их поперечные размеры колеблются от нескольких десятков метров до сотен метров и даже до 2,5 км (например, на полиметаллическом месторождении Церро-де-Паско).

Наиболее часто жерловины сложены лавами и лавобрекчиями (месторождение Нагиаг в Венгрии) или породами субвулканического облика (месторождение Льяльягуа в Боливии). Однако среди рудоносных структур распространены и жерловины, выполненные брекчиями (Стари Трг в Югославии, Чаролька в Боливии, Церро-де-Паско в Перу и др.), в которые затем внедрились субвулканические штоки и дайки. По мнению Р. Силлитое (1985), брекчии такого рода имеют гидромагматическое (в том числе гидровулканическое) происхождение и образуются при вулканических взрывах, причиной которых является взаимодействие магмы и воды из внешних (подземных или поверхностных) источников. Подобные структуры, выполненные брекчиями, нередко описываются как трубки взрыва, или диатремы. До-, внутрии пострудные структуры этого типа широко распространены на медных и медно-молибденовых месторождениях порфирового типа (Эль-Тениенте в Чили, Дизон на Филиппинах), месторождениях вкрапленных руд олова (Чоролька в Боливии), но особенно типичны они для эпитермальных месторождений цветных и благородных металлов (Крипл-Крик, Монтана-Таннелс, Саммитвиль в США, Акупан на Филиппинах и др.; рис. 6.50), месторождений Ангарской железорудной субпровинции (Коршуновское, Капаевское, Рудногорское и др.).

Рис. 6.50. Геологический план горизонта 1500 м золоторудного месторождения Акупан на Филиппинах, показывающий кольцевое расположение тел брекчий с высокой пустотностью и контролируемых ими рудных тел вокруг диатремы Балаток (по Ф. Дамаско и М. де Гузману).

1 — брекчия («пробка Балаток»); 2 — диориты; 3 — андезитовые вулканиты; 4 — брекчии с повышенной пустотностью; 5 — рудмь&е тела (на плане указаны их номера); 6 — разломы и выполняющие их жилы Особенностью жерловых структур является широкий диапазон глубин образования (от приповерхностных до субвулканических), и это обусловливает их зональное внутреннее строение. Например, вскрытая на различных уровнях жерловина Хопи-Навахо с урановыми месторождениями в США в верхней части сложена слоистыми туфами, а в нижней — лавами и лавобрекчиями. Та же причина определяет и ряд особенностей месторождений, связанных с жерловыми структурами. Среди них В. И. Смирнов (1976) и В. Н. Котляр (1970) отмечают вертикальную и концентрическую (горизонтальную) зональность, которая выражается сменой высокотемпературных минеральных парагенезисов в нижней части и в центре более низкотемпературными к периферии; явления телескопирования, обусловленные резким падением температуры и давления, а также смешением рудоносных растворов с поверхностными водами; стадийность минералообразования; совместное проявление как гидротермально-метасоматической, так и гидротермально-осадочной минерализации; присутствие рудокластов в надрудной толще (результат разрушения сформировавшихся рудных тел при более поздних извержениях); наличие послерудных даек и нарушений.

Положение рудных тел относительно вулканических жерловин может быть различным — в жерловинах встречаются трубообразные, конические, кольцевые периферические, линейные или штокверковые тела (например, Нагиаг в Венгрии). В околожерловом пространстве рудные тела имеют линейную или кольцевую (полукольцевую) форму. На некоторых месторождениях рудные тела устанавливаются в обеих позициях.

Локализация оруденения и морфология рудных тел в структурах жерловой—околожерловой зоны определяются составом, текстурными особенностями и физико-механическими свойствами слагающих жерла пород, а также присущей им протовулканической трещиноватостью (кольцевые, радиальные, конические и другие трещины), связанной со становлением жерловин. Обычными являются и линейные разломы и трещины тектонического происхождения, наследующие ориентировки структур, контролировавших размещение вулканических жерл (например, на месторождении Асио).

Жильное медное месторождение Асио в Японии располагается целиком в жерловой структуре (рис. 6.51). Риолиты слагают здесь воронкообразное тело, секущее в своей нижней части породы палеозойского фундамента. На поверхности тело достигает размеров в плане 3,3×4,4 км, но оно быстро сужается с глубиной. При переходе от центральных частей тела к его краевой зоне сваренные прочные риолиты сменяются слабосваренными, более рыхлыми разностями, содержащими обломки палеозойских по;

Рис. 6.51. Геологическая карта и разрез месторождения Асио (по Т. Накамура). I — спекшиеся риолитовые туфы; 2 — риолиты; 3 — дайки сливных риолитов; 4 — базальная брекчия; 5 — кремнистые сланцы; б — сланцы; 7 — измененные песчаники и сланцы; 8 — рудные жилы: Н — Хотеи, J — Дзимбо, S — Синсеи, Y — Йокомабу; 9 — залежи Кадзитака. Зоны рудной минерализации: I — Sn—W—Bi—Си (центральная), II — Си—As—Zn (промежуточная), III — Zn—Pb—Си—As (краевая) род. Вдоль границ массива располагается базальная брекчия, сложенная главным образом обломками палеозойских пород и риолитов. Дайки сливных риолитов и брекчий секут все другие породы экструзива. Места скопления этих даек, форма эструзива и его зональное строение, текстуры слагающих пород указывают на его позицию непосредственно над вулканическим жерлом. Преимущественным развитием на месторождении пользуются жильные рудные тела. Их существенное развитие в риолитах (1400 жил), видимо, обусловлено повышенной хрупкостью этих пород по сравнению с более пластичными окружающими терригенными породами (вмещают только 20 жил). В зависимости от их ориентировки жилы подразделяются на три группы. Жилы первой группы простираются по азимуту 35—55' и круто падают на северо-восток или юго-запад. На боковых поверхностях жил наблюдается горизонтальная штриховка, указывающая на сдвиговые движения по рудовмещающим нарушениям. Подобная штриховка свойственна и субширотным жилам второй группы с азимутами простирания 85—110° и крутым падением на север или юг. Третья группа включает жилы, простирающиеся по азимутам 65—75° и круто падающие на юго-восток или северо-запад. Жилы последней системы обладают небольшой протяженностью по простиранию, но большей мощностью, чем жилы первых двух систем, и в их пределах встречаются не несущие минерализации блоки вмещающих пород. По разрывным нарушениям, выполненным жилами, не происходило никаких перемещений (жилы в трещинах растяжения), и на их стенках отсутствует штриховка. Ориентировка систем жил, две из которых выполняют трещины сколового типа, а одна — трещины отрыва, указывают на формирование их в условиях северо-восточного сжатия. На этом месторождении жилы выполняют развитые в пределах вулканического жерла трещины тектонического происхождения, наследующие ориентировку разрывных структур, на пересечении которых возникла жерловина.

К жерловине неогенового вулкана приурочено одно из крупнейших в мире оловянных месторождений Льяльягуа в Боливии (рис. 6.52). Довулканический фундамент района, где оно находится, сложен граувакками, песчаниками и сланцами силура— девона, которые несогласно перекрываются неогеновыми вулканогенными образованиями дацит-риолитового состава. Оловополиметаллическое оруденение локализовано в штоке кварцевых порфиров, представляющем собой частично эродированное жерло вулкана. Шток и вмещающие породы подверглись интенсивным изменениям, рудные тела представлены серией крутопадающих, часто ветвящихся жил преимущественно северо-восточного простирания (десятки крупных и свыше тысячи мелких жил).

Рис. 6.52. План и разрез системы жил месторождения Льяльягуа,

Боливия (по Ф. Тернеру).

/ — кварцевые порфиры; 2 — рудные жилы; 3 — разломы Месторождение вкрапленных оловянных руд Чоролька в Боливии (рис. 6.53) также приурочено к жерлу эродированного вулкана, которое в этом случае выполнено вулканической брекчией, имеет трубообразую форму и сужается с глубиной, где предполагается смена брекчий штоком кварцевых порфиров.

Примером месторождения в жерловых структурах является и скарново-гидротермальное свинцово-цинковое месторождение Стари Трг (Трепча) в Югославии (рис. 6.54). Часть его рудных тел располагается на контактах между палеозойскими филлитами и известняками, но наиболее крупные залежи находятся вокруг трубообразного тела вулканических брекчий и прослежены на глубины свыше 1300 м.

В Восточной Сибири, на месторождениях Ангарской железорудной субпровинции, отвечающей южному замыканию Тунгусской вулканической области, диатремы являются основным типом рудоносных структур, вмещающих штокверковое скарновомагнетитовое оруденение. Они относятся к коническому (одноили двухканальному), уплощенно-коническому (двухили трехканальному) или плоскому (многоканальному) подтипам. Их морфология осложнена крупными выступами и отторженцами.

Рис. 6.53. Схематический геологический разрез месторождения Чоролька, Боливия (по Р. Симитоу).

! — брекчия; 2 — пирокласты, 3 — глинистые сланцы;

4 — главная жильная система. Зоны метасоматитов:

I — кварц-турмалиновых с оловянной минерализацией (центральная), II — серицитовых с пиритом, III — слабой серицитизации, IV — хлоритовых.

Рис. 6. S4. Изометрическая проекция свинцово-цинкового месторождения Стари Трг (Трепча) в Югославии (по С. Смейкалу).

I — мраморы; 2 — серицитовые сланцы; 3 — брекчия; 4 — сульфидная руда; 5 — Mn-Fe-сульфидная руда; 6 — рассланцевание; 7 — разлом осадочных пород, дайками, внедрившимися во вмещающие осадочные породы по кольцевым и радиальным нарушениям, а также серией субгоризонтальных послойных ответвлений диатрем — эксплозивных силлов протяженностью до 1200 м от эруптивного канала (рис. 6.55). В строении диатрем принимают участие туффизиты и связанные с ними постепенными переходами эксплозивные брекчии. Наиболее крупные диатремы демонстрируют смену туффизитов корневых и центральных частей структур слоистыми туфо-туффитовыми образованиями поверхностной, наиболее расширенной, кратерной части диатремы. По тектоническим разрывам и трубкам взрывов проникали растворы, вызывавшие метасоматические изменения пород и оруденение.

Многочисленные примеры жильных свинцово-цинковых месторождений в верхнежерловых структурах сильно эродированных андезитовых стратовулканов известны в Средиземноморском поясе, в частности в Румынии (месторождения Бряза, Сэкэрымб и др.; рис. 6.56).