Метаморфизованные месторождения

Процессы рудообразования происходят в условиях прогрессивного метаморфизма, часто на фоне складкообразования. Осадочная порода, образованная в поверхностных зонах коры, попадая в глубинные условия, где господствуют высокие температуры и давление, становится неравновесной системой. Путем химических превращений образуются новые минеральные формы, устойчивые в данной обстановке. Суть этого процесса заключается в местном селективном растворении и собирательной кристаллизации. При этом усиливается контрастность рудных залежей среди слаборудных или безрудных пластов. Происходит укрупнение рудных минералов, метасоматоз. Например, вдоль трещин по пириту могут развиваться более мягкие минералы – галенит, халькопирит. Появляются плойчатые, катакластические текстуры.

Среди метаморфизованных месторождений В.И. Смирнов выделяет регионально метаморфизованные и контактово метаморфизованные образования.

Регионально метаморфизованные месторождения (железорудные: Кривой Рог, КМА и др.). Широко распространены в древних докембрийских толщах. Они, как правило, связаны с метаморфизмом фации зеленых сланцев.

Железорудные объекты представлены рудами, в которых наблюдается чередование тонких прослоев магнетита и гематита с кремнистыми прослоями – так называемые железистые кварциты (рис. 69). Магнетитовые, гематитовые, мартитовые руды этих месторождений образуются в процессе нескольких стадий метаморфизма. Это магнезиально-железистый, натровый, углекислый метаморфизм.

Это наиболее типичная и многочисленная группа метаморфизованных месторождений. Оруденение развивается в зонах смятия в пределах крупных синклинальных складок, осложненных мелкой складчатостью, например, рудоносная Саксаганская синклиналь Кривого Рога. Характерными формами наиболее богатых рудных тел здесь являются не только пласты и линзы, но и рудные ленты, столбообразные тела. Они приурочены к флексурным изгибам складок, их шарнирам, а также к соскладчатым разломам.

Среди регионально метаморфизованных месторождений золота нами выделены так называемые осадочно-метаморфизованные и флюидно-метаморфизованные [1]. К осадочно-метаморфизованным месторождениям относятся, например, крупнейшие в мире золото-ураноносные конгломераты района Витватерсранд в Африке (см. рис. 63). Их образование происходило в несколько этапов: 1-образование обширных дельтовых россыпей в прибрежной равнине с накоплением металлов в кварцевых конгломератах; 2-метаморфизм, концентрация металлов в рудных пластах (банкетах).

Процесс образования флюидно-метаморфизованных месторождений золота, например, месторождения Сухой Лог в Бодайбинском районе Иркутской области (рис. 70) включает этапы: 1-накопление золота в осадочных толщах впадин; 2-концентрация металла в процессе динамометаморфизма в осевых частях складок, нарушенных зонами рассланцевания; 3-образование рудных тел под воздействием гидротермальных процессов. Таким образом, эти месторождения имеет черты полихронных и полигенных образований.



Рис. 70. Месторождение Сухой Лог.

Геологический разрез. По В.А. Лисию и В.Л. Буряку.

1 – известняки, известковистые песчаники и серицит-карбонатные сланцы; 2 – слабоуглистые, филлитовые сланцы и алевролиты; 3 – углистые, филлитовые сланцы с прослоями алевролитов; 4 – золотоносные кварцевые жилы; 5 – слабая золото-сульфидная минерализация; 6 – повышенная золото-сульфидная минерализация; 7 – подземные горные выработки; 8 – буровые скважины.



Контактово-метаморфизованные месторождения. Образуются при воздействии внедрившихся магматических тел на залежи пород или руд, содержащих полезное ископаемое низкого качества. Таким способом формируются, например, месторождения графита, корунда, железа. Курейское месторождение графита в Красноярском крае (рис. 71) образовалось по пласту угля на контакте с диабазами.



14. Метаморфические месторождения
Метаморфическими называются месторождения, которые образовались вновь в процессе метаморфизма за счет вмещающих горных пород. Процесс происходит без существенного привноса вещества из-за пределов вмещающих толщ.

Важное промышленное значение имеют месторождения глиноземистого сырья (кианитовые, силлиманитовые, андалузит-дистеновые руды алюминия), асбеста, наждака, граната, рутила (титан), кварцитов, яшм.

Особенности рассматриваемых месторождений определяются тем, что их образование происходит в участках пластических деформаций и интенсивной складчатости. Рудные залежи среди метаморфически пород приурочены к складчато-трещинным структурам. Границы их совпадают с зонами смятия, отдельными складками.

Главными признаками метаморфических месторождений являются: 1-единство минерального и химического состава вмещающих пород и руд при повышенном количестве полезных компонентов в последних; 2-приуроченность рудных тел к зонам послойного перемещения, тонкой трещиноватости и кливажа; 3-постепенные переходы между рудными телами и вмещающими породами; 4-широкое развитие структур перекристаллизации и частичного замещения (метасоматоз).

Характерны текстуры гнейсовая, сланцевая, плойчатая, полосчатая, очковая, структуры порфиробластовая, чешуйчатая, роговиковая, листоватая, волокнистая. Эти особенности обусловлены высокими температурами, давлением и диффузионно-метасоматическими процессами рудообразования.

Физико-химические условия образования метаморфических месторождений. Определяются фациями метаморфизма - каждая фация характеризуется свойственной ей рудной минерализацией (см. табл. 10). Температурный режим обеспечивается разогревом пород за счет трения в тектонических зонах, геотермического градиента на больших глубинах, радиоактивного распада. Высокое давление создается литостатическим давлением и тектоническими движениями. Важную роль могут играть рудоносные флюиды, циркулирующие в глубинных зонах земной коры. Этот факт подтверждается наличием термальных хлоридно-натровых рассолов с повышенными концентрациями лития, никеля, кобальта, меди, цинка, олова, что было обнаружено на глубине 10 км в Кольской сверхглубокой скважине.

Минеральный состав метаморфических месторождений разнообразен и определяется химическим составом вмещающих пород. Для образования месторождений необходимо первичное накопление полезных компонентов (в рассеянном виде) в исходных породах при седиментации или магматизме.

Месторождения алюминиевого сырья формировались за счет осадков, богатых глиноземом и органическим веществом. В породах амфиболитовой фации метаморфизма встречаются три модификации Al₂SiO₅ – андалузит, кианит, силлиманит. Такие месторождения известны в Карелии (рис. 72), на Кольском

полуострове, в Якутии, ряде районов Индии. Они залегают в глубокометаморфизованных докембрийских породах – гнейсах, сланцах, амфиболитах. Толщи имеют протяженность до 200км при ширине до 10-14км.

Месторождения титана формировались в процессе метаморфизма эклогитовой фации. Исходными породами были габброиды. Титан обособлялся от силикатов в виде минералов рутила и ильменита, локализующихся в амфиболитах. Такие месторождения известны на Урале. Метаморфические месторождения мраморов образуются за счет известняков, кварциты – по песчаникам, графит – по глинистым сланцам, обогащенным органикой, тальк – по доломитам, наждаки – по бокситам и бокситоносным глинам.

Главные рудные формации метаморфизованных и метаморфических месторождений: 1-железистых кварцитов (Курская магнитная аномалия, Кривой Рог); 2-золото-ураноносных конгломератов (Витватерсранд в ЮАР); 3-золото-черносланцевая (Сухой Лог в Вост. Сибири, Карлин в США); 4-графитовых гнейсов и графита (Курейское в Вост. Сибири); 5-высокоглиноземистого сырья (в Карелии); 6-наждака (в Кузнецком Алатау); 6-горного хрусталя (на Урале, Алданском щите).
Библиографический список
1. Авдонин В.В. Месторождения металлических полезных ископаемых /В.В. Авдонин, В.Е. Бойцов, Ж.В. Семинский, В.М. Григорьев // Учебник. – М.: Академический проект, 2005. - 720 с.

2. Вахромеев С.А.. Месторождения полезных ископаемых, их классификация и условия образования. Учебник. Изд.2 - М.: Недра, 1979. - 288 с.

3. Котляр В.Н. Основы теории рудообразования. – М: Недра, 1970. – 464 с.

4. Семинский Ж.В. Структурные типы и условия формирования рудных полей и месторождений. – Иркутск: ИрГТУ, 2007. – 228с.

5. Семинский Ж.В. Геология полезных ископаемых / Ж.В. Семинский, С.П. Летунов, Е.Д. Иншин.// Учебное пособие.– Иркутск.: ИрГТУ, 2001.- 121с.

6. Синяков В.И. Общие рудогенетические модели эндогенных месторождений. - Новосибирск: Наука, 1986. – 242с.

7. В.И. Смирнов. Геология полезных ископаемых. 4 изд. - М.: Недра, 1982. - 669 с.

8. Старостин В.И., Игнатов П.А. Геология полезных ископаемых. Учебник. – М.: Академический проект, 2004. - 512 с.