Состав прирудных зон аргиллизированных пород

Во многих случаях прирудная зона имеет каолинит-гидрослюдяной или каолинит-серицитовый состав, причем серицит характерен для среднетемпературных месторождений. Картирование измененных пород месторождений меднопорфировых руд Запада США выявило тесную связь руды с ореолами глинистого изменения пород, а внутри их — с каолинит-гидрослюдяной ассоциацией (месторождения Кэстл Доум, Санта-Рита, Силвер-Белл).
Соотношения серицита с гидрослюдой и отношение обоих минералов к рудоотложению имеют важное значение. Во многих случаях серицитовое изменение предшествует аргиллизации пород, в других случаях серицит образуется вблизи жил в условиях наиболее высоких температур из растворов с более кислой реакцией, чем гидрослюды, образование которых происходит преимущественно в среде с нейтральной и щелочной реакцией. Пространственные соотношения рудных тел и зон измененных пород на месторождении Санта-Рита показывают далеко не безразличное отношение рудной стадии к этим двум минералам. Рудные тела тесно связаны с гидрослюдизированными породами. В тех участках рудного поля, где породы подверглись послерудному каолинит-серицит-кварцевому изменению, содержание меди снижается до нецромышленного.
Тесная связь гидрослюд прирудной зоны измененных пород с рудой наблюдается также на среднетемпературных полиметаллических, вольфрамовых и золоторудных (золотосодержащий пирит) месторождениях Передового хребта, на среднетемпературных урановых месторождениях батолита Боулдер, на близповерхностном полиметаллическом месторождении Бнели-Хеви (рис. 65) в Грузии, на урановых жильных и стратиформных месторождениях плато Колорадо, на золоторудных и золотосеребряных приповерхностных месторождениях различных районов, на месторождениях киновари и других металлов. В измененных породах этих месторождений почти всегда выявляется более раннее образование каолинитовой зоны н последующее замещение ее гидрослюдяной зоной.

Если и не всегда есть уверенность в том, что гидрослюды этих зон образовались при воздействии на каолинизированные породы растворов со щелочной реакцией, то бесспорны два момента: 1) гидрослюды образовались под действием растворов, содержащих К, иногда Fe2+ и Mg, т. е. тех элементов, которые почти всегда присутствуют в рудоносных гидротермальных растворах; 2) смена каолинита гидрослюдой свидетельствует о сдвиге реакции растворов в сторону менее кислых и щелочных значений, наиболее благоприятных для отложения рудного вещества.
Рудосопровождающие гидрослюды различных по составу месторождений отличаются, вероятно, друг от друга по полиморфным модификациям и составам, но каких-либо данных по этому вопросу нет. В рудном поле Бьютт отмечены различия в составе измененных пород около разных жил. В центральной меднорудной части рудного поля ореол измененных околорудных пород состоит из внутренней зоны окварцованных пород и зоны сплошной серицитизации. Глинистое изменение, проявляющееся около жил и иногда отсутствующее, по составу продуктов и взаимоотношению с серицитизированными породами является, возможно, внутрирудным или послерудным.
Состав околорудных пород в промежуточной медно-цинковой части рудного поля и во внешней цинк-марганцевой считается одинаковым, отмечается лишь уменьшение размеров ореолов и мощности внутренней зоны около сфалерит-родохрозитовых жил. Внешние части ореолов в обоих случаях состоят из монтмориллонитовой и каолинитовой зон, а жилы обрамляются «серицитовой» зоной.
Помимо гидрослюд в прирудных зонах аргиллизированных пород встречаются глинистые хлориты, отражающие более щелочную обстановку рудоотложения, чем в ореолах с гидрослюдизированной прирудной зоной. Примерами могут быть железистый шамозит Верхне-Олекминского района, магнезиальный хлорит полиметаллической части разреза Беганьского месторождения и др.
Зоны сплошной альбитизации и адуляризации в центральных, прирудных частях ореолов глинистого изменения образуются, вероятно, в еще более щелочных условиях. Многие приповерхностные золотые и золото-полиметаллическое жилы залегают среди адуляризированных пород, которые в свою очередь обрамляются обширным ореолом глинистого изменения. Так, золото-полиметаллические жилы Береговского месторождения (Закарпатье) оторочены зоной кварц-адуляровых метасоматитов по туфам, а в следующей зоне к адуляру присоединяется гидрослюда. Приуроченность адуляра к более внутренней, прирудной зоне, а гидрослюды — к более внешним зонам может быть объяснена, в соответствии с экспериментами Дж.Дж. Хемли и В.Р. Джонеса, более щелочной реакцией растворов вблизи рудоподводящего канала, а также максимальным значением отношения Si:Al в растворе, о чем свидетельствует одновременная ассоциация кварц + адуляр. Подобные соотношения в распределении по разрезу измененных пород адуляра и гидрослюды наблюдаются и на золоторудных месторождениях района Бая-Маре.
Примером существующих трудностей в выделении рудосопровождающих ассоциаций могут служить материалы об измененных породах кварц-молибденитовых жил. Опыты А.С. Михайлова показывают, что молибден может переноситься в кислых растворах в виде катионных групп, а в щелочных растворах — в виде анионных и групп с сульфат-ионами. Л.А. Арутюнян и Э.Э. Хуршудян синтезировали молибденит из щелочных растворов с концентрацией молибденита 10—50 г/л (pH = 8—12) в температурном интервале аргиллизации, но для переноса Mo2+ более благоприятна кислая среда. В зависимости от реакции растворов, в которых осуществляется перенос и осаждение молибдена, минеральный состав прирудной зоны измененных пород может быть разным. На Шахтаминском месторождении кварц-молибденовых жил, по данным В.Д. Пампуры и Г.Г. Афониной, встречаются два варианта разрезов аргиллизированных пород: 1) с внутренней прирудной зоной глауконита; 2) с внутренней зоной кварц-каолинитового состава, которая ближе к жиле сменяется зоной полного окварцевания. Авторы не рассматривают причину таких перемен в минеральном составе прирудных зон. Возможно, что кварц-каолинитовое изменение пород связано с пострудной стадией, выразившейся в образовании жил пострудного халцедоновидного кварца.
Ю.В. Казицын в измененных породах этого же месторождения выделяет зону каолинизации, серицитизации и окремнения около кварц-карбонатных жил с молибденитом, галенитом, сфалеритом и пиритом. За каолинит-серицитовыми со сванбергитом породами в сторону от жил следует зона гидрослюды с каолинитом. Однако даже по работам трех исследователей трудно установить, какой из минералов — гидрослюда или каолинит — характеризует обстановку рудоотложения на молибденовых месторождениях.
В другом описанном Ю.В. Казицыным случае аргиллизации на молибденовом месторождении к рудной жиле прилегает каолинитовая зона, за которой расположена зона гидрослюдяного изменения. Жила брекчирована и сцементирована поздним халцедоновидным кварцем, с которым, возможно, связано образование околорудной каолинитовой зоны.
Вышеприведенные разрезы с прижильной зоной каолинизации, сменяющейся в сторону от жилы гидрослюдизированными породами, сходны по своему строению с зональностью аргиллизированных пород около жил с минералами щелочной среды образования, осложненной пострудным кислотным метасоматозом. Известны подобные Забайкальским молибденовые месторождения с обычной последовательностью глинистых продуктов в ореоле аргиллизированных пород. На месторождении Эндако в провинции Британская Колумбия (Канада), приуроченному к батолиту порфировидных гранитов юрского возраста, вдоль рудоносных зон смятия и разломов наблюдается интенсивная каолинизация и более тесно связанная с рудой гидрослюдизация гранитов, причем отмечается .прямая связь между интенсивностью оруденения и количеством гидрослюды в аргиллизированных породах. Сходство этого месторождения с забайкальскими молибденовыми подчеркивается широким проявлением в гранитах высокотемпературного калиевого метасоматоза, предшествующего аргиллизации.
Имеющиеся материалы по аргиллизированным породам около жил с минералами кислой среды образования показывают существенные отличия от вышерассмотренных. Минералами, для отложения которых благоприятна кислая реакция растворов, являются метациннабарит, марказит, смайтит, барит, флюорит, пирит, настуран (последние образуются также и в щелочной среде).
При значительном содержании железа в растворе пирит, мельниковит, пирротин образуются в щелочной, нейтральной и слабо кислой среде, а марказит и смайтит — в кислой. Недавние исследования Н.Е. Учаймешвили и эксперименты С.Д. Малинина подтвердили образование барита из кислых гидротермальных растворов. Г.Л. Пиотровский определил, что для отложения киновари благоприятна щелочная реакция растворов, а для метациннабарита — кислая. К такому же выводу пришел впоследствии Б.В. Mepлич. В соответствии с этим марказит-метациннабаритовые рудные тела месторождения Большой Шаян в Закарпатье обрамляются зоной аллофаноидов с каолинитом и каолинизированными гранодиорит-порфирами, а киноварные жилы той же глубинности других месторождений — гидрослюдизированными породами.
Зависимость минерального состава измененных пород от состава вмещающих рудных тел очевидна на Беганьском барит-полиметаллическом месторождении в Закарпатье, характерного гипогенной вертикальной зональностью. Верхняя баритовая часть жил (0—150 м) залегает среди окварцованных, каолинизированных и алунитизированных липаритовых туфов, а около нижней полиметаллической части залежи вскрыты хлоритизированные и гидрослюдизированные туфы, сменяющиеся в сторону от жил каолинизированными туфами с примесью гидрослюды.
В аргиллизированных породах, вмещающих жилы с минералами щелочной среды образования, прирудный ореол может быть каолинитовым или каолинит-алунитовым. Это может отражать либо обстановку, переходную к сольфатарной шляпе, либо проявление послерудной кислотности, локализованной около жил. В районе Кочити (США) известны два сорта ореолов аргиллизированных пород. На месторождении Лоун Ста внутренняя зона имеет каолинит-гидро-слюдяной состав, а на месторождении Сан к руде примыкает диккитовая зона, сменяющаяся в направлении от рудного тела каолинит-гидрослюдяной зоной. В.М. Банди и Г.Г. Муррей отмечают, что «...аномалии в зональной последовательности глинистых минералов тесно связаны с присутствием жильной зоны с брекчией; ...диккит, который находится в зоне наиболее интенсивного изменения, найден только в зоне жильной глины», т. е. диккитовая зона является, возможно, продуктом проявления послерудного кислотного выщелачивания гидрослюдяной зоны.
На киноварном месторождении Чемпура к руде обычно примыкает зона гидрослюдяного изменения, но с рудными жилками ассоциирует диккит имеющий, по-видимому, такое же происхождение, как и в районе Кочити.
На месторождении Голдфилд (шт. Невада) в рудной зоне широко распространен алунит, являющийся более поздним, чем гидрослюда прирудной зоны. Возмояшо, что часть золота этого месторождения, ассоциирующая с пиритом, отложилась из кислых растворов. Н.Г. Тюрин получил пирит с тонкодисперсным золотом из кислых растворов. Однако зональность аргиллизированных пород этого месторождения такая же, как и на месторождениях с гидрослюдяным рудосопровождающим метасоматозом.
Преобразование прирудной шамозитовой зоны в каолинитовую в послерудный период отмечалось для Верхне-Олекминского района.
Рассмотрение зависимости минерального состава прирудной зоны от состава рудных тел позволяет сделать ряд предварительных выводов: 1) в большинстве случаев рудосопровождающее изменение пород выражается в образовании гидрослюд и глинистых хлоритов; 2) на приповерхностных золоторудных и золото-полиметаллических месторождениях прирудная зона измененных пород имеет нередко гидрослюдяно-адуляровый состав; 3) около рудных тел с минералами кислой среды в прирудной зоне отсутствуют новообразования щелочной среды, и она имеет обычно каолинитовый и каолинит-кварцевый состав; 4) под действием послерудных кислых растворов рудосопровождающие метасоматические ассоциации могут быть частично замещены каолинитом или кварц-каолинитовым агрегатом (рекаолинизация).