Сравнение аргиллизированных пород рудоносных и безрудных участков

Сопоставляя рудоносные и безрудные аргиллизированные породы Верхне-Олекминского рудного поля (рис. 64), нетрудно заметить, с одной стороны, различия в минеральном составе измененных пород рудоносных участков — Первого и Второго с кварц-гематитовыми жилами, Пятого с убогой сульфидной минерализацией в кварцевых жилах — и безрудных участков Третьего, Четвертого, а с другой стороны, некоторые черты сходства измененных пород всех участков. Сравним внешние и внутренние зоны измененных пород этих участков.
Во внешних зонах на участках с кварц-гематитовыми жилами обычны магнезиальный шамозит, каолинит, монтмориллонит. Ho магнезиальный шамозит и альбит в таких же количествах встречаются и на безрудных участках (участок Пятый) и, следовательно, эти минералы не имеют тесной генетической связи с процессом рудоотложения, так же как и зоны с каолинит-монтмориллонитовым составом псевдоморфоз по плагиоклазу, обнаруженные на всех участках. Таким образом, состав внешних зон не может быть использован для определения рудоносности участков аргиллизированных пород.

Внутренние зоны изменения, среди которых выделены каолинизированные, шамозитизированные и гидрослюдизированные породы, в свете выявленных закономерностей формирования зональности аргиллизированных пород представляют наибольший интерес при анализе связи между составом измененных пород и их рудоноеностью, так как именно внутренние зоны должны подвергаться наиболее интенсивному воздействию рудообразующего флюида. Каолинизированные породы обнаружены на всех участках аргиллизированных пород. Наиболее широко они развиты на безрудных участках Третьем, Четвертом, Пятом. В пределах рудных участков каолинитовые зоны, как правило, маломощны и в большинстве случаев пространственно связаны с пострудными кварцевыми жилами и прожилками и являются, таким образом, наложенными на более раннее изменение.
В данном случае каолинизированные породы не только не обнаруживают связи с рудными телами, но широкое распространение их на участке измененных пород является скорее неблагоприятным признаком для нахождения кварц-гематитовых жил и даже кварцевых жил с убогой вкрапленностью сульфидов.
Измененные породы, содержащие гидрослюду в псевдоморфозах по плагиоклазу, очень редко встречаются на участках с кварц-гематитовыми жилами. Маломощные (0,1—0,2 м) зоны гидрослюдизированных пород вскрыты около кварцевых жил с вкрапленностью сульфидов и, вероятно, могут рассматриваться как признак сульфидной минерализации. Что же касается кварц-гематитовых жил, то только один минерал аргиллизированных пород — железистый шамозит — обнаруживает тесную пространственную связь с ними. Железистый шамозит встречается исключительно около кварц-гематитовых жил и отсутствует вблизи кварцевых жил, не содержащих гематита, даже в пределах рудоносных участков. Ширина ореола железистого шамозита находится в прямой зависимости от мощности кварц-гематитовых жил.
Необходимо отметить одну важную особенность его взаимоотношения с кварцевыми жилами: обломки пород с железистым шамозитом встречаются в кварц-гематитовых жилах, но последние сами секутся тонкими жилками железистого шамозита. Следовательно, образование железистого шамозита в аргиллизированных породах несколько предшествует рудоотложению, сопровождает и завершает его.
В литературе почти нет материалов по сравнительной характеристике аргиллизированных пород рудоносных и безрудных участков. P.X. Сейлс и Ч. Мейер отмечали различия в минеральном составе измененных пород, оторачивающих энаргит-халькозин-борнитовые жилы в Бьютт и около нерудоносного сброса Блек Рокк. Около рудных жил ореол измененных кварцевых монцонитов подразделяется на четыре зоны: внешнюю хлоритовую, промежуточные каолинит-монтмориллонитовую и каолинитовую и прирудную серицитовую. В хлоритовой зоне биотит и амфибол замещены хлоритом (в псевдоморфозах по амфиболу присутствуют еще карбонат и нонтронит), а в названии остальных зон отражен состав псевдоморфоз по плагиоклазу, определяющий зональность ореола изменения.
Приблизительная зонограмма измененных пород этого месторождения следующая:

Сброс Блек Рокк по времени образования является внутрирудным. На поверхности зеркал скольжения блока встречаются примазки кальцита. Характер изменения пород вдоль этого неминерализованного сброса отражает, следовательно, воздействие растворов, не несущих рудных компонентов. По описанию P.X. Сейлса и Ч. Мейера, «глинистые минералы монтмориллонитового типа, сопровождающиеся небольшим, но весьма заметным количеством пирита, присутствуют во внешней темно-зеленой части зоны. Зеленого цвета породы осветляются в результате постепенного увеличения количества каолинита ближе к плоскости сброса. Однако изменение, сопровождающее сброс Блек Рок, отличается от такового вокруг рудоносных структур отсутствием серицитов ой зоны между аргиллизированной оболочкой и каналом, подводящим растворы».
Некоторые данные по сравнительной характеристике рудоносных и безрудных участков аргиллизированных пород имеются в сообщениях об измененных породах плато Колорадо. По данным А.М. Абдель-Гаварда и П.Ф. Керра, близ Камерон (шт. Аризона) нерудоносные измененные породы формации Шинарамп имеют каолинитовый состав, а в околорудных измененных породах формации Чинл на поднятии Сан-Рафаэл наблюдается замещение каолинита и монтмориллонита гидрослюдой. Д.Р. Келли и П.Ф. Керр обследовали 10 рудоносных и один безрудный участок глинистого изменения пород в районе Темпл-Маунтин. На нерудоносном участке наблюдалось каолинитовое изменение, на рудоносных появлялись новообразования гидрослюды. И в других, рассмотренных ранее случаях, в рудоносных измененных породах плато Колорадо установлено появление новообразований гидрослюд, хлоритов по сравнению с их неизменными аналогами.
Сопоставление состава и зональности измененных пород рудоносных и безрудных участков с глубоким эрозионным срезом позволяет сделать следующие выводы:
1) внешние зоны слабого изменения (хлоритовое, каолинит-монтмориллонитовое изменения) не всегда могут служить прямым признаком оруденения, так как они могут быть одинаковы на рудоносных и безрудных участках;
2) в рассмотренных случаях широкое развитие каолинизированных пород является отрицательным признаком для поисков руд (в дальнейшем мы увидим, что этот вывод не является универсальным);
3) признаком рудоносности ореола аргиллизированных пород может быть только часть слагающих его минералов: в Верхне-Олекминском рудном поле — железистый шамозит, в рудном поле Бьютт — серицит и гидрослюда, на плато Колорадо — гидрослюды, магнезиальные хлориты. Такие минералы, как железистый шамозит, гидрослюды, магнезиальные хлориты, образуются в щелочных условиях среды (pH > 7). Следовательно, необходимо выделять: а) дорудную аргиллизацию пород с метасоматическими ассоциациями периода кислотного выщелачивания; б) рудосопровождающую аргиллизацию (преобразование) пород в пределах ореола кислотного выщелачивания в условиях сдвига реакции растворов в сторону щелочных значений pH.
Т.С. Лавринг отметил, что «...рудные месторождения в аргиллизированных породах находятся лишь там, где проявились поздняя безрудная и продуктивная стадии...» (калиевое, гидрослюдяное изменение); каолинит-монтмориллонитовое изменение «довулканических пород или монцонитов является благоприятным признаком на площадях, где вообще еще не найдено рудных тел, и неблагоприятным признаком, когда оно встречается при разведке й, пределах рудных полей» (там же).
Разновременный характер минеральных ассоциаций прирудной зоны признается многими исследователями. По данным Г. Швартца, последовательность событий в процессе изменения пород в Сан-Мануэл была следующей: «...ранняя фаза изменения была вызвана, совершенно очевидно, слабо кислыми растворами... Период раннего выщелачивания сменился периодом привноса калия, в результате чего образовались гидрослюда и серицит...». Г.Д. Райт отмечает, что «...серицит и глинистые минералы не образуются в какой-либо части измененной породы одновременно. Во всех случаях, когда возрастные соотношения между глинистыми минералами и серицитом четкие, серицит является более поздним минералом». А.М. Абдель-Гавард и П.Ф. Керр, реставрируя характер растворов, вызвавших изменение пород около рудных залежей плато Колорадо, находят, что вначале растворы были восстановительными и кислыми, а затем pH увеличилось до слабо щелочной реакции и образовались калийсодержащие глины.
Проведенные экспериментальные работы по растворению и синтезу рудных минералов свидетельствуют, что условия переноса и отложения рудного вещества в большинстве случаев контролируются величиной pH растворов. Как отмечает Д.С. Коржинский, изменение кислотности растворов — несомненно главная причина рудоотложения. На основании работ А.Г. Бетехтина, Дж. Дж. Хемли, Б.Н. Рыженко и Н.И. Хитарова, П.Б. Бартона, Г.Л. Барнса, А.А. Саукова, Н.И. Хитарова и Т.Н. Козинцевой, Н.Г. Тюрина, Б.Н. Мелентьева, Р.П. Рафальского, И.Л. Ходаковского, И.Л. Овчинникова и Д.С. Шляпникова, И.Н. Говорова и др., Г. Хелгесона, Г.Л. Барнса, Г.К. Чаманского, П.Б. Бартона и Б.Дж. Скиннера можно сделать вывод о том, что сульфиды неустойчивы в кислых растворах и применительно к геологическим условиям сульфидных гидротермальных месторождений перенос свинца, цинка, меди, серебра и многих других металлов возможен в кислых и щелочных растворах. Для рудоотложения предпочтительна щелочная обстановка, каталитическое влияние оказывают сдвиг реакции растворов в сторону кислотности, охлаждение, адиабатическое расширение, смешение с метеорными водами, реакции раствора с боковыми породами.
Сдвиг реакции растворов в сторону щелочной вызывают внутренние перегруппировки в растворе, присутствие KCl и NaCl, распад комплексных соединений металлов с освобождением групп ОН-при понижении температуры. Значения pH растворов из жидких включений в гидротермальных минералах, приводимые в сводке Э. Роддера, из глубоких термальных скважин и горячих источников рудных полей, суммированные А.Дж. Эллисом и Д.Е. Уайтом, в большинстве своем на единицу ниже или на две единицы выше нейтрального значения. Совокупность этих данных показывает, что рудоотложение в ореоле измененных пород происходит в нейтральных — щелочных условиях и так как рудные флюиды содержат К, Na, Mg, Fe, оно должно сопровождаться щелочным алюмосиликатным метасоматозом в ореоле предрудного кислотного выщелачивания.