Гидротермально-осадочные (стратиформные) месторождения

Гидротермально-осадочные месторождения близки по генезису к вулканогенно-осадочным. Их разделение на кагагенно-гидротермальный и эксгаляционно-осадочный подклассы несколько условное (см. табл. 1.1, 1.5 и 1.6).

Стратиформные месторождения образуются в осадочных и вулканогенно-осадочных формациях, формирующих структуры напластования, обычно в отсутствие рудоносных магматических формаций пород. Такие месторождения, с одной стороны, наделены признаками, характерными для нервичноосадочных сингенетических месторождений, а с другой — известны факты, свидетельствующие об эпигенетическом гидротермальном образовании руд этих месторождений. Вопрос о природе гидротермальных растворов рассматривается также различно. Ф. И. Вольфсон и его сторонники полагают, что это связано с интрузивными образованиями, не вскрытыми эрозией. Производные от таких растворов месторождения длительное время называли телетермальными, позднее их стали рассматривать как низкотемпературные гидротермальные. Другие исследователи считают, что это минерализованные метеорные воды глубокой циркуляции. В этом случае месторождения по условиям образования были бы близки к инфильтрационным.

Учитывая эти факты, В. И. Смирнов развивал представления о полигенном и полихропном происхождении стратиформных месторождений. Он называл эти месторождения амагматогенными, подчеркивая тем самым отсутствие связи оруденения с магматизмом.

Стратиформные месторождения заключают в себе значительную долю мировых запасов меди, свинца, цинка, сурьмы и ртути.

Условия образования

Образование стратиформного разнотипного оруденения изначально было связано с осадконакоплением в прибрежно-морских, лагунных и дельтовых фациях и последующими процессами диагенеза, катагенеза и низкотемпературного метасоматоза. Процессы стратиформного рудного седимснтогенеза наиболее активно проявились в зонах засушливого (аридного) климата, обусловившего осолонение литоральных осадков.

Под диагенезом понимается превращение осадка в осадочную породу. Дальнейшее уплотнение, частичное преобразование глинистого вещества и появление структур растворения обломочных зерен под давлением наступает при катагенезе. Метасоматические замещения в основном сульфидами металлов карбонатных и других образований протекали при температуре 200—50°С.

Источниками рудных компонентов, входящих в состав продуктивных залежей сингенетических с вмещающими осадочными толщами, могли служить участки размыва материнских пород с эндогенными проявлениями этих компонентов. Медь, цинк и свинец переносились в виде сульфатов и других соединений в растворах в морской бассейн, где происходило их осаждение. Эти и другие металлы также могли поступать в бассейн при подводных излияниях высокоминерализованных термальных вод. При этом в толщах ритмично переслаивающихся пород в определенных стратиграфических и литологических горизонтах формировались согласные рудные залежи, преимущественно пластовой формы.

Сингенетичные руды характеризуются простым минеральным составом, развитием глобулярных структур и слоистых текстур; согласные пластовые тела иногда переходят по простиранию в зоны рудных конкреций.

Эпигенетическое рудообразование, следовавшее после длительного развития сингенетических руд, явилось производным циркуляции подземных горячих минерализованных растворов и выразилось в возникновении секущих тел, иногда с полистадийной рудной минерализацией, развитием низкотемпературного гидротермального метасоматоза и околорудными изменениями пород — окварцеванием, серицитизацией, доломитизацией и каолинизацией. Для эпигенетических руд типичны колломорфные, реже прожилково-вкрапленные текстуры руд.

Для многих стратиформных месторождений, особенно медных, характерна многоярусность строения, обусловленная ритмичностью вмещающих толщ и рудной избирательностью пород определенного состава.

Стратиформные месторождения меди находятся в краевых прогибах, развитых в пределах платформ: докембрийских (Удоканское в Забайкалье; Нчанга и другие в Медном поясе Замбии и Заира); палеозойских (Джезказганское в Казахстане; Мансфельд в Германии).

Стратиформные свинцово-цинковые месторождения, в основном палеозойского возраста, расположены в складчатых областях (Миргалимсайское и Ачисай, Восточный Казахстан; Сардана, Южная Саха (Якутия)) и на активизированных платформах (долина реки Миссисипи в США).

Месторождение Миргалимсай приурочено к верхнедевонским и нижнекаменноугольным карбонатным формациям (рис. 2.21). Рудные тела мощностью от первых метров до 25 м и более содержат свинца от 1,2 до 3,0% и более. Рудные тела по простиранию достигают 2 км, по падению — 1 км.

Рис. 2.21. Схематический разрез Миргалимсайского месторождения (по материалам Миргалимсайской геолого-разведочной партии):

• 1 — известняки; 2 — доломиты; 3 — брекчированные известняки;
• 4 — рудные тела; 5 — тектонические нарушения

Стратиформные месторождения сурьмы (Кадамжай в Кыргызстане) и ртути (Хайдаркан, там же), залегающие в дислоцированных карбонатных толщах пород палеозоя, сформировались в складчатых зонах Северного ТяньШаня. Для этих месторождений характерно развитие пологоскладчатых структур, брахиантиклинальных сундучных и блокированных складок, осложненных надвигами и крутопадающими разломами. Рудные тела в форме согласных залежей, иногда секущих жил локализованы в шарнирных участках складок, пересекающихся рудоподводящими разломами. Они пространственно связаны с брекчированными окварцованными известняками, называемыми джаспероидами.

Стратиформные месторождения ртути, локализованные в терригенных отложениях, размещены на активизированных участках платформ. Примером служит месторождение Никитовское в Донбассе, сложенное песчаниками и сланцами каменноугольного возраста. Киноварная минерализация приурочена к горизонтам песчаников в купольных структурах.

Особенности морфологии, условий залегания и вещественного состава месторождений медных и свинцовоцинковых руд

Наиболее отчетливо признаки стратиформного оруденения проявлены в месторождениях медной и свинцовоцинковой рудных формаций.

Медная формация представлена месторождениями медистых песчаников и медистых сланцев. Для них характерна простая пластовая форма рудных тел, большая протяженность, неглубокое и пологое залегание, позволяющее вести отработку открытым способом, высокое содержание меди и равномерное ее распределение.

Общей особенностью месторождений медистых песчаников и сланцев является постепенный переход промышленных руд во вмещающие слабоминерализованные породы и почти одинаковый состав руд.

Главные минералы меди — халькозин, борнит и халькопирит; подчиненное значение имеют ковеллин, самородная медь и блеклые руды; попутные полезные компоненты представлены свинцом в галените и цинком в сфалерите; серебро и халькофильные редкие металлы находятся в виде изоморфных примесей в сульфидных минералах. В рудах месторождений Медного пояса Замбии и Заира в промышленных концентрациях содержатся кобальт и уран. Из жильных минералов преобладают кварц, кальцит и барит.

Свипцово-цинковая рудная формация представлена месторождениями, залегающими в складчатых и платформенных карбонатных и терригенно-карбонатных толщах пород. Рудные тела образуют согласные пластовые и лентовидные залежи многоярусного строения, реже — жилои трубообразные тела. Главные минералы: рудные (сфалерит, галенит); жильные (кальцит, доломит, реже барит); второстепенные (халькопирит, борнит, жильные — кварц и флюорит).