Место аргиллизированных пород среди околорудных гидротермальных метасоматитов

05.01.2017

Д.С. Коржинский выделил два структурно-геологических типа полей аргиллизированных пород, рассматривающихся как продукты кислотного выщелачивания: 1) аргиллизированные породы сольфатарной фации (верхняя субвулканическая — Коржинский); 2) околожильные аргиллизированные породы. Аргиллизированные породы сольфатарной фации противопоставляются вторичным кварцитам субвулканической фации, а последние рассматриваются как аналоги грейзенов в субвулканических условиях.
В сводной работе по гидротермально измененным породам аргиллизированные породы помещены в группу продуктов послемагматических метасоматических процессов стадии выщелачивания гранитоидной формации, т. е. кислотной стадии, с подразделением на сольфатарные и околожильные (гидротермальные). Сольфатарная аргиллизация рассматривается как процесс приконтактового выщелачивания в приповерхностных условиях. Гидротермальная аргиллизация отличается от сольфатарной, как полагают авторы, четким контролем тектоническими нарушениями и менее кислой реакцией растворов в отличие от сернокислых с низкими значениями pH, вызывающих сольфатарную аргиллизацию.
Выделение среди минеральных фаций и аргиллизированных пород только кварц-каолинитовых и каолинит-алунитовых соответствует традиционному отнесению процесса аргиллизации к стадии выщелачивания, которая «характеризуется общим выщелачиванием, выносом всех оснований из пород, компенсируемых обычно осаждением кварца (иногда карбонатов и, возможно, других минералов)». Ни в этой, ни в более ранних работах Д.С. Коржинского и этих исследователей, развивающих представления о синхронной зональности, не выделялось сопряженное с формированием жил преобразование метасоматитов стадии выщелачивания, замещение их гидрослюдами, хлоритом, полевыми шпатами. Позднее Б.И. Омельяненко пришел к выводу о том, что в пределах ореола измененных пород необходимо выделять ранние метасоматические парагенезисы и поздние, развивающиеся по ранним и сопровождающиеся рудоотложением. Г.М. Власов рассматривает аргиллизированные породы как фацию вторичных кварцитов, как продукты только кислотной станции метасоматоза. Аргиллизация около мезотермальных жил Передового хребта США и меднопорфировых месторождений называется «грейзеновой». В противовес ей выделяется сольфатарная аргиллизация на сольфатарных полях в молодых вулканических областях. Г.М. Власов выделяет «серицитовую фацию» грейзенов в центральной части ореолов аргиллизированных пород, которая является, по его мнению, отличительной особенностью «грейзеновой аргиллизации».
Ю.В. Казицын рассматривает аргиллизированные породы как самостоятельную формацию, причем в эту формацию объединяет только ореолы глинистого изменения с внутренней каолинитовой зоной, прилегающей к жилам. Ореолы глинистого изменения пород с внутренними гидрослюдяной, серицитовой, адуляровой и другими зонами объединены в формацию оксеталитов. При этом к аргиллизированным породам относятся только продукты кислотной стадии, называемой поздней.
Объединяющим мотивом в построениях этих авторов является постулат о формировании аргиллизированных пород только в кислотный период метасоматоза, с развитием синхронной зональности, в которой минералы-новообразования в последовательности от внутренних зон к внешним образуют ряд понижающейся устойчивости к действию кислот. Однако в рудных районах ореолы аргиллизированных пород с зональностью кислотного периода (дорудной) относительно редки, чаще встречаются ореолы с сопряженным эффектом кислотного выщелачивания и последующего щелочного метасоматоза, выражающегося в развитии как глинистых, так и не глинистых минералов щелочной и нейтральной сред. Ореолы с разным количественным соотношением продуктов дорудного (кислотного) и рудосопровождающего (щелочного) метасоматоза обычно составляют неразрывное сообщество, объединяемое в некоторых случаях изоморфной рудосопровождающей минеральной серией. При этом ореолы разного состава пространственно обособляются, в результате чего поле аргиллизированных пород приобретает квазизональное строение: во внешних краях поля преобладают ореолы дорудного состава, в наиболее рудонасыщенной центральной части — ореолы с синхронной рудосопровождающей ассоциацией, в промежуточной части поля аргиллизированных пород — ореолы с комбинированным эффектом дорудного и рудосопровождающего метасоматоза.
Одним из примеров сообщества фаций аргиллизированных пород является поле аргиллизированных пород. Ореолы гидрослюдяной фации этого поля по составу пород близки к березитам, каковыми они обычно и называются. Однако гидрослюдяная фация, в породах которой отсутствуют характерные для аргиллизитов каолинит и монтмориллонит, через серию ореолов со смешанно-слойными минералами гидрослюда-монтмориллонит связаны с дорудной каолинит-монтмориллонитовой фацией, что свидетельствует о генетическом единстве всех ореолов этого рудного поля, состав которых отражает разную интенсивность рудосопровождающего преобразования ассоциаций периода кислотного выщелачивания.
Очевидно, нецелесообразно разделять подобные сообщества метасоматитов на две формации, одной из которых соответствовала бы аргиллизация кислотного периода в чистом виде, а другая отражала бы также и кислотно-основную эволюцию процесса. Трудно согласиться и с мнением Г.М. Власова о том, что аргиллизированные породы являются лишь частью сообщества метасоматитов, называемого у нас вторичными кварцитами. Образование сольфатарных вторичных кварцитов, состоящих из монокварцитов (опалитов), алунитизированных пород и каолинизированных пород с пиритом, связано со «вторичной» кислотностью растворов, обусловленной окислением у поверхности сероводорода до серной кислоты. Вряд ли справедливо поэтому заключение, что аргиллизированные породы создаются теми же процессами кислотного выщелачивания, что и вторичные кварциты. Ранее отмечалось, что сольфатарные вторичные кварциты являются продуктом только кислотного выщелачивания, тогда как рудовмещающие аргиллизированные породы формируются не только в процессе кислотного выщелачивания, но и следующего за ним щелочного метасоматоза.
Аргиллизация пород на глубине не всегда сопровождается образованием вторичных кварцитов у поверхности. При изменении пород основного состава вторичные кварциты не образуются в существенных количествах, а доминирующим продуктом изменения на поверхности являются аргиллизированные породы с цеолитами во внешних зонах, как это наблюдается, например, в базальтах Исландии, и вряд ли целесообразно объединять эти породы со вторичными кварцитами.
По мнению Г.М. Власова, американские исследователи называют аргиллизированными породами тот комплекс измененных пород, который выделен у нас Н.И. Наковником как формация вторичных кварцитов. Разные наименования этого комплекса вызваны, как полагает Г.М. Власов, тем, что американские исследователи изучали молодые продукты кислотного выщелачивания и уделили больше внимания глинистым минералам. Достаточно бегло просмотреть работы Н.И. Наковника и американских исследователей по этому вопросу, чтобы убедиться, что это не так. Н.И. Наковником описаны обширные поля преимущественно окварцованных и высокоглиноземистых пород, образующихся в приповерхностных условиях, а первое описание аргиллизированных пород относится к ореолу мощностью около 1—2 м около мезотермальных жил, образовавшихся по мнению всех исследователей этих месторождений на глубине не менее 1—1,5 км. Несколько позже американские геологи выявили аргиллизацию пород на меднопорфировых месторождениях с таким эрозионным срезом, где уже не было метасоматических ассоциаций, характерных для приповерхностной части измененных пород Коунрадского месторождения, а углубление Коунрадского карьера позволило Н.И. Наковнику обнаружить под приповерхностной шляпой вторичных кварцитов иные минеральные ассоциации, выделенные им как фация аргиллизированных пород. С другой стороны, Г.М. Власов в 50-х годах отнес к «молодым вторичным кварцитам» измененные породы Чемпуринского месторождения ртути на Камчатке, выделив среди них «монокварцевую фацию», представляющую собой рудовмещающую метасоматическую кварцевую жилу, не обратив внимания на то, что измененные породы этого месторождения по своему составу, зональности, рудоносности и форме ореола имеют мало общего с породами, называемыми Н.И. Наковником вторичными кварцитами.
Следовательно, при определении соотношений аргиллизированных пород с родственными метасоматитами необходимо опираться на ряд выводов.
1. Аргиллизация пород происходит в любой геологической обстановке, обеспечивающей следующие условия послемагматического метасоматоза: а) алюмосиликатный состав пород (преимущественно кислого — основного состава), либо привнос алюминия и кремния растворами в силикатную (ультрабазиты) или карбонатную среду; б) умеренно кислые гидротермы с температурой ниже 400° С; в) возможность удаления части экстрагированного из пород вещества на поверхность, что соблюдается при гипабиссальном и приповерхностном уровне метасоматоза.
2. По отношению к магматическим массам — генераторам гидротерм аргиллизация проявляется от перимагматического до телемагматического уровней.
3. Процесс аргиллизации претерпевает эволюцию от кислотного выщелачивания в предрудный период через щелочной рудосопровождающий метасоматоз до ревыщелачивания в завершающий период. По соотношению продуктов кислотного и щелочного метасоматоза выделяются ореолы: а) с метасоматитами периода кислотного выщелачивания; б) с метасоматитами периода щелочного метасоматоза; в) промежуточного состава.
4. Аргиллизация пород может проявляться: а) в чистом виде (во всех зонах резко преобладают глинистые продукты; б) с сопутствующим производным неглинистым минералообразованием во внутренних зонах; в) как составная часть метасоматического процесса, охватывающего более широкий, чем свойственно аргиллизации, диапазон температур, давлений и кислотности растворов.
5. Степень «гидротермальности» метасоматоза может быть выражена с помощью гидроксил-показателя. Главнейшие типоморфные минералы гидротермальных метасоматитов — слоистые, цепочечные силикаты и некоторые другие — разделяются на три генетические группы по количеству гидроксильных ионов в элементарной ячейке: а) моно-дигидроксильные, свойственные грейзеновому процессу и высокотемпературной пропилитизации; б) дигидроксильные + октагидроксильные, характерные для среднетемпературной пропилитизации; в) октагидроксильные + минералы с межслоевой и цеолитной водой, характерные для аргиллизированных пород. Дисперсный хлорит из аргиллизированных пород представляет собой по существу смешанно-слойный минерал хлорит-монтмориллонит, так как часть бруситового слоя в его структуре замещена молекулами воды.
Таким образом, аргиллизированные породы являются существенно глинистыми (по составу новообразований) средне-низкотемпературными околорудными метасоматитами ранней кислотной и последующих стадий послемагматической гидротермальной деятельности в гипабиссальных и приповерхностных условиях разнообразных структурно-геологических зон. Аргиллизация проявляется в породах кислого, среднего, основного и ультраосновного состава на всех возможных уровнях удаления от магматических тел порожденных ими растворов и сопряжена с концентрацией разнообразных полезных ископаемых высоких, средних и низких температур образования во внутренних частях ее ореолов. Процесс аргиллизации — это средне-низкотемпературный (<400° С) послемагматический гидротермальный метасоматоз, выражающийся в образовании глинистых минералов в периоды ранней кислотной, щелочной и поздней кислотной стадий эволюции растворов (иногда только ранней кислотной).
Место аргиллизированных пород среди околорудных гидротермальных метасоматитов

В основу систематики аргиллизированных пород положена динамическая модель метасоматического процесса, отражающая минералообразование дорудного, рудосопровождающего и послерудного периодов. Исходным элементом систематики является понятие зоны — части ореола с отличающимся минеральным составом, включая реликтовые и образованные при метасоматозе, основой или началом которого является аргиллизация. Принципиальная схема интеграции метасоматитов на основе понятий ступени, серии и фации доказана в табл. 21. Метасоматическая ступень тождественна варианту метасоматической колонки (частному полному разрезу ореола). Гамма переходов от дорудного варианта зональности (ступени) до предельного рудосопровождающего метасоматоза, когда по всей ширине ореола метасоматические продукты представлены только рудосопровождающей ассоциацией, объединяется в метасоматиче-скую серию. Серии, образующиеся на основе разных по составу дорудных ступеней, но при одинаковых минеральных формах рудосопровождающего метасоматоза, объединяются в фацию; кроме того, все дорудные ступени, возникшие по породам разной основности, составляют дорудную фацшо. Наименования фаций отражают рудосопровождающие преобразования в ореолах. Серии называются по составу дорудной и предельной рудосопровождающей ступеней. Родственное сообщество гидротермальных околотрещинных метасоматитов ранней (дорудной) аргиллизации, производного от аргиллизации минералообразования и последующего эволюционного преобразования их в периоды щелочного рудосопровождающего метасоматоза и ревыщелачивания, независимо от состава продуктов в эти периоды, называется формацией аргиллоидов. Среди аргиллоидов выделяются две группы метасоматитов: существенно глинистые породы — аргиллизиты и преобладающе неглинистые — эксаргиллизиты.
Генетические соотношения аргиллоидов с родственными метасоматитами показаны в табл. 22. Аргиллоиды и сопряженные с ними метасоматиты подразделяются на мезотермальное, эпитермальное и телетермальное семейства по признакам, принятым для классификации вмещаемых ими месторождений. Сообщества метасоматитов генетически родственных формаций, различия в минеральном составе которых обусловлены химической контрастностью эдуктов или различиями в свойствах растворов при сходном температурном режиме, целесообразно объединить интегральным понятием более высокого ранга и называть их федерацией. Аргиллоиды, серпентинитсодержащие метасоматиты и сольфатарные метасоматиты входят в федерацию акваметасоматитов. Аналогично этому стандартные грейзены и тальк содержащие высокотемпературные метасоматиты также могут быть объединены в федерацию.
Место аргиллизированных пород среди околорудных гидротермальных метасоматитов
Место аргиллизированных пород среди околорудных гидротермальных метасоматитов

Низкотемпературные метасоматиты, образующиеся непосредственно у поверхности под действием сернокислых, галоидных и углекислых терм, выделены в семейство сольфатаритов, для которых показаны только продукты кислотного метасоматоза, так как о щелочном метасоматозе у поверхности, связанном с рудоотложением на глубине, сведений мало.
В классификационную схему не включены вторичные кварциты, объединяющие метасоматиты разных условий образования: приконтактовые высокотемпературные безводные, высокотемпературные калишпат-бпотитовые и пирофиллитовые, аргиллизированные породы и сольфатарные метасоматиты. Такой пространственно совмещенный возрастной ряд метасоматитов разных условий образования, возникающий в геологически едином процессе и отражающий эволюцию метасоматоза с понижением температуры среды, целесообразно объединить термином эволюта (в данном случае вторично кварцитовая). Часто встречающаяся ассоциация ранних калишпатизированных и альбитизированных пород, грейзенов, аргиллизированных пород, а иногда и сольфатарных вторичных кварцитов также соответствует понятию метасоматической эволюты (грейзеновой). Эволюционный ряд метасоматитов какой-либо формации можно назвать эвольвентой с прибавлением названия формации, а эволюционный ряд метасоматитов тектоно-магматического цикла — метасоматической эвольвентой.
В классификационной схеме указаны также метасоматические комплексы — пространственно совмещенные сообщества метасоматитов сопряженных формаций.