Учебное пособие Москва 2012 Содержание 2 Предисловие 4 метасоматические процессы, их значение 6

Формация березитов-лиственитов

В последующем березиты были установлены во всех многочисленных субмеридиональных рудоносных дайках Березоввского рудного поля и подробно изучались А.П. Карпинским (1875 г.), а затем последующими поколениями геологов.

Березиты состоят из светлого среднезернистого агрегата кварца, мелкочешуйчатого мусковита – серицита, анкерита и включений иногда идиоморфного яркого пирита, который на Березовском месторождении характеризуется высокими содержаниями тонкодисперсного золота. Березиты образуются в процессе кислотного замещения гранитных дайковых пород, проявляющегося в зальбандах разбивающей эти дайки сети кососекущих «лестничных» золоторудных золото-пирит-кварцевых жил. Некоторые из присутствующих внутри субмеридиональных рудоносных березитированных даек многочисленных золото-пирит-кварцевых лестничных жил выходят за пределы этих даек кислого состава во вмещающие их метавулканиты основного состава и, являясь достаточно протяженными, углубляются в них на расстояния до нескольких сотен метров и нередко прослеживаются до следующих субмеридиональных даек кислого состава. Если протяженность залегающих внутри субмеридиональных даек, имеющих мощность (ширину) до 10-60 м, лестничных жил, сопровождающихся березитизацией даек, не многим превышает указанную ширину даек, то более редкие и протяженные, выходящие за пределы кислых даек во вмещающие их породы основного состава, субширотные рудные золото-пирит-кварцевые жилы сопровождаются ореолами метасоматитов зеленого цвета, называемых тоже вслед за Г. Розе «лиственитами». Эти более выдержанные, сопровождаемые лиственитами жилы в отличие от лестничных жил, связанных со сколовыми трещинами, образующимися в хрупких породах даек, имеют название «полосовых» жил.

Листвениты слагаются среднезернистым агрегатом кварца, анкерита и других, в том числе магнезиальных карбонатов, в отличии от березитов зеленого хром-содержащего (хрома до 3,5 %) серицита – фуксита, талька и тоже высокозолотоносного пирита, также содержащего тонкодисперсное золото. Поэтому такие жилы, сопровождающиеся лиственитами, имеют другое местное название «красичных», то есть окрашенных жил.

Кратко рассмотрим геологическое строение Березовского золоторудного поля, открытие которого сыграло историческую роль в развитии России. Это рудное поле, имеющее размеры в основной части порядка 10х12 км², сложено сильно дислоцированной метаморфизованной вулканогенно-осадочной толщей нижнего палеозоя с многочисленными пластообразными телами серпенитизированных гипербазитов. Толща разбита субмеридиональными разломами и зонами рассланцевания, а также субширотными сдвигово-сбросовыми нарушениями. К субмеридиональным разломам приурочены многочисленные герцинские субвертикальные дайки гранитоидов. Эти дайки группируются в пучки, в которых дайки располагаются через 5-10 м, промежутки между такими пучками – 80-100 м. мощность отдельных даек от первых метров до 40-60 м. протяженных крупных даек – до 10 км т более. Эти субмеридиональные дайки хрупких гранитных пород разбиты многочисленными кососекущими субширотными трещинами, контролирующими сначала их интенсивную золотоносную березитизацию, а затем выполнение богатыми золоторудными пирит-кварцевыми жилами («лестничные жилы»). Протяженность этих жил близка к мощности (ширине) даек, за пределы которых они в основном не выходят. С этими лестничными жилами, присутствующими в многочисленных дайках, связаны на Березовском месторождении основные запасы золота. Лестничные жилы сложены в основном крупнозернистым до друзовидного светлым кварцем, межзерновые пространства в котором заполнены преимущественно пиритом, часто идиоморфным, а также в незначительном количестве тетраэдритом, айкинитом, галенитом, халькопиритом, шеелитом. Всего сульфидов – до 10 %. Присутствуют переменные количества карбонатов.

Субширотные сбросо-сдвиговые нарушения располагаются во вмещающих дайки серпентизированных метагабброидах тоже кулисообразными группами по 4-5 до 10. По субширотным нарушениям тоже интенсивно развиваются золотоносные метасоматиты, названные Г. Розе благодаря своему зеленому цвету, в отличие от белых березитов, лиственитами. Вслед за образованием зон лиственитов в них тоже происходит образование золоторудных сульфидно-карбонатно-кварцевых жил, получивших местное название «красичных» (окрашенных) жил. Эти жилы являются продолжениями некоторых из присутствующих в меридиональных дайках лестничных жил, но отличаются большей протяженностью – до 70-100 м, иногда достигая следующих субмеридиональных даек со своими лестничными жилами.

Состав субширотных красичных жил в целом близок дайковым лестничным жилам, отличаясь несколько повышенным содержанием карбонатов и присутствием хлорита. Ширина золотоносных метасоматических ореолов березитов и лиственитов, присутствующих в боках более богатых золотом сульфидно-кварцевых жил составляет от долей до 1,5 м. Лестничные жилы часто бывают сближены между собой настолько, что сопровождающими их золотоносными ореолами березитизации оказывается затронута вся дайка, которая в этом случае вместе с залегающими в ней лестничными жилами представляет собой единое золоторудное тело.

Нужно иметь в виду, что до открытия в 1875 г. Березовского месторождения золото в России практически не добывалось, и для изготовления денежных монет приходилось перечеканивать иностранные золотые дукаты и гульдены, что ставило Россию в подчиненное положение. Дело изменилось только тогда, когда крестьянин-искатель самоцветных камней Ерофей Марков недалеко от Екатеринбурга нашел первый кусок кварца с самородком золота. В связи с открытием большого количества дайковых золоторудных тел около них быстро возникли десятки «толчейных» и «золотопромывальных» фабрик, в связи с чем еще до открытия в 1814 г. там же на Березовском рудном поле первой в России золотоносной россыпи на нем было добыто из рудников около 5 т. золота, что имело для России первостепенное значение.

Таким образом, в целом по минеральному составу и золотоносности березиты и листвениты достаточно близки, отличаясь в основном присутствием разноокрашенной слюды, определяющей разный цвет метасоматитов, и некоторым изменением количественного соотношения кварца и различных карбонатов. Это сходство связано с образованием этих метасоматитов из одних растворов, но поступающих в разные по химическому составу вмещающие породы.

В связи с этим, а также с фактом образования этих метасоматитов в экзоконтактах одних и тех же протяженных, весьма широко распространенных в пределах обширного Березовского рудного поля золоторудных кварцевых жил, целесообразно рассматривать березиты и листвениты в качестве фациальных разновидностей единой метасоматической формации березитов-лиственитов. Образование этих двух фаций четко связано с изменением состава замещаемых пород. Также считают и В.А. Жариков, Б.И. Омельяненко, О.В. Андреенко и др. [8], которые указывают, что «те же процессы, что формируют по кислым дайкам березитизацию, развивающиеся по породам ультраосновного состава получили название лиственитизации из-за зеленой окраски возникающих метасоматитов».

Поэтому далее для краткости при общей характеристике метасоматитов этой формации мы будем называть ее по наиболее распространенной фациальной разновидности – березитами. Однако, надо иметь в виду и другое мнение, например, в книге Н.Ю. Бардиной и др. [2 ]и некоторых других работах березиты, которые в указанной книге имеют второе название «серицитолиты», и листвениты относятся к отдельным типам метасоматитов. Березитизация представляет один из самых распространенных типов околорудных преобразований и известна в связи с месторождениями не только золота и серебра, но и полиметаллов, молибдена, урана и флюорита.

В зарубежной литературе вместо термина «березитизация» обычно используется термин «серицитизация».

Как указывает О.А. Андреева и др. [8] распространение березитов характерно для областей гранитоидного магматизма и тектоно-магматической активизации в коре континентального типа. Временной интервал их развития широкий – от позднего докембрия до мезозоя и кайнозоя, но максимальное их распространение приходится на герцинское и мезозойское время. Процессы березитизации происходят после полного завершения магматизма определенного цикла. Пересечение березитов более поздними магматическими телами возможно, только если эти тела относятся к новому магматическому циклу, что бывает редко.

Березитизация проявляется на многих среднеглубинных (2-3 км) месторождениях в областях палеозойской складчатости (Урал, Казахстан, Средняя Азия, Центральная Европа, Аппалачи в Северной Америке, Восточная Австралия), а так же мезозойских областях орогенеза и тектоно-магматической активизации (Забайкалье, Монголия).

Березиты принадлежат к метасоматитам, которые пользуются сравнительно локальным линейным распространением. Они четко контролируются разрывными нарушениями или сравнительно крупными зонами трещиноватости и катаклаза. В последних случаях мощности зон березитизации могут достигать сотен метров.

Схему развития березитов по гранитам можно представить в следующем виде:

0. 
   Кварц + олигоклаз + микроклин + биотит + магнетит
   
1. 
   Кварц + альбит + серицит + ка + микроклин + хлорит + пирит
   
2. 
   Кварц + альбит + серицин + анкерит + микроклин + пирит
   
3. 
   Кварц + альбит + серицит + анкерит + пирит
   
4. 
   Кварц + серицит + анкерит + пирит
   
5. 
   Кварц + серицит + пирит
   

При образовании по основным породам лиственитов характерен более высокий привнос СО₂ и ее связывание с Са, Mg, Fe, а также Cr с образованием фуксита.

Для внешних зон ореолов данных метасоматитов, особенно лиственитов характерны также хлориты, которые псевдоморфно замещают темноцветные минералы. В дальнейшем при возрастании метасоматоза хлориты замещаются анкеритом или сидеритом и светлой слюдой.

Хлоритизация известна практически на всех месторождениях сульфидных, золоторудных, урановых, молибден-урановых и флюоритовых. Скопления хлоритов образуют невыдержанные зоны, окаймляющие оруденение. Отложение хлорита может значительно запаздывать относительно главного процесса метасоматоза. Тип хлоритов обычно зависит от фации метасоматитов: в березитах развиты маложелезистые и магнезиально-железистые хлориты, в лиственитах – высокожелезистые.

Фация лиственитов менее распространена, чем березитовая, и приурочена к серпентинизированным основным и ультраосновным породам. Она характерна для золото-сульфидных месторождений Урала, Алтая и Саян. Типоморфными минералами лиственитов являются железо-магнезиальные карбонаты и фуксит. Кварц имеет меньшее развитие. Источником хрома для фуксита являются хромшпинелиды вмещающих пород. Общая особенность этой формации состоит в отсутствии проявления четкой зональности, что свидетельствует о неравновесности всего процесса минералообразования.

Согласно определению, данному Д.С. Коржинским, условия образования березитов отвечают невысоким температурам, при которых устойчивы парагенезисы карбонатов с калиевой слюдой при отсутствии кальциевых силикатов.

Имеющиеся данные изучения флюидных включений обнаруживают значительный разброс температур, однако для кварцев, которые максимально приближены по времени к образованию ореолов метасоматитов, характерны температуры 280-320 ˚С и давление до 1 килобары. Для определения условий березитизации также используются другие минеральные термобарометры: доломит-кальцитовый, мусковит-хлоритовый, плагиоклаз-мусковитовый, брейнерит-анкеритовый. Как указывает А.А. Андреева и др. [8] согласно этим данным температура березитизации колеблется в пределах 190-350 ˚С. При этом отмечается, что по экспериментальным данным эта температура вряд ли превышает 380 ˚С. Выше этой температуры в щелочных условиях образуются гумбеиты.

Нижняя температурная граница березитизации обусловлена сменой серицита смешаннослойными минералами глинистого ряда (230-250 ˚С). Выше 320 ˚С березиты сменяются бескарбонатными кварц-серицитовыми метасоматитами. При более высоких температурах и концентрациях калия березиты сменяются гумбеитами.

Рост давления (при постоянстве концентрации углекислоты) благоприятствует реакции карбонатизации с образованием карбонатов в последовательности кальцит – брейнерит (Mg-Fe-карбонат). Однако, поскольку березиты относятся к метасоматитам преимущественно одной гипабиссальной глубинности вариации давления при березитизации несущественны.

Общая направленность процесса образования метасоматитов данной формации сохраняется в породах разного состава. Например, на полисульфидном золоторудном месторождении Бестюбе в Сев. Казахстане образуются березиты доломит-серицитового состава и листвениты Fe-Mn-доломит-хлоритового состава в боках золото-кварцевых жил с полисульфидной вкрапленностью (пирит, арсенопирит, халькопирит, сфалерит, галенит, сурьмяные блеклые руды) с самородным золотом. На Ишимском урановом месторождении (тоже в Сев. Казахстане) во внутренней зоне березитов, образованных по диоритам, присутствует ассоциация кварц-серицит-анкерит-пирит.

Для сравнения температур образования березитов и гумбеитов показательно мнение Д.С. Коржинского: «Парагенезисы при березитизации и гумбеизации сходны с тем отличием, что при гумбеизации вместо серицита березитов устойчив ортоклаз, а вместо хлорита – флогопит. Это отличие может быть объяснено более высокой активностью калия при более высокой температуре гумбеизации по сравнению с березитизацией». И далее: «На Гумбейском рудном поле с удалением от интрузива гумбеизация около кварцевых жил сменяется березитизацией. Это показывает, что гумбеизация была несколько более высокотемпературной, чем березитизация».