Классификация рудных месторождений

10.07.2018
Классифицировать — это значит группировать в систематически связанные друг с другом классы на основании общих свойств или характерных особенностей. Таким образом, цель классификации рудных месторождений состоит в группировке их по типам, имеющим некоторые общие особенности. Классификация облегчает описание месторождений и в некоторых случаях позволяет делать общие выводы относительно их происхождения и закономерностей размещения. Классификация рудных месторождений должна быть составлена возможно более просто, но главное так, чтобы ею можно было пользоваться в полевых условиях. Co времен Агриколы неоднократно пытались классифицировать рудные месторождения, но большая часть классификаций отвергалась в основном из-за их чрезмерной сложности; составленные на правильной теоретической основе, но в тиши кабинетов, они не смогли найти практического применения. Известно, что между отдельными типами месторождений существуют постепенные переходы; поэтому ни одну классификацию нельзя считать окончательной и неизменной.

Авторы более ранних классификаций рудных месторождений брали за основу форму, структуру и минеральный состав рудных тел; современные же авторы основываются на теоретических представлениях относительно генезиса или условий отложения руд. Давно уже всеми признано, что следует отличать осадочные руды от эпигенетических рудных залежей; однако дальнейшее разделение месторождений оказалось делом более трудным. Общепринятой классификации эпигенетических руд пока нет и в настоящее время обычно пользуются тремя классификационными системами. Европейские геологи предпочитают вулкано-плутоническую классификацию Ниггли и классификацию Шнейдерхёна по рудным ассоциациям. В США наиболее широкое признание получила глубинно-температурная классификация Линдгрена, основанная на представлениях о генезисе руд и среде рудоотложения.

Ниггли эпигенетические руды разделил на группы вулканическую, или близповерхностную, и плутоническую, или глубинную. Плутонические месторождения он подразделил на подгруппы: гидротермальные, пегматито-пневматолитовые и ортомагматические — в зависимости оттого, сформировались ли руды из жидкостей или газов или непосредственно при кристаллизации в магме. В еще более дробных подразделениях учитываются химические признаки и ассоциации рудных минералов.

В приведенной классификации Ниггли (в общем ее виде) нетрудно заметить, что в данной системе месторождения делятся по их генезису и минеральному составу; например, различаются вулканические золоторудные месторождения и плутонические месторождения золота или гидротермальные медные руды и пневматолитовые медные руды. В основе своей эта классификация мало чем отличается от классификации Линдгрена, и большая часть критических замечаний по классификации Ниггли относится также и к классификации Линдгрена. Ho поскольку флюиды под большим давлением при температуре выше критической не относятся ни к газам, ни к жидкостям, постольку разделение месторождений на пневматолитовые и гидротермальные выглядит искусственным. Такое разделение не только вызывает сомнение с теоретической точки зрения, но и практически неудобно.

Шнейдерхён классифицировал рудные месторождения по четырем основным признакам: по природе рудообразующего флюида, по минеральным рудным ассоциациям, по глубине отложения руд и по типу отложения, вмещающей породе или жильным минералам. В этой классификации имеет большое значение вторая группа признаков — рудные ассоциации. Шнейдерхён составил подробный список типичных минеральных ассоциаций, распределенных по категориям, согласно типу руд, вмещающим породам и жильным минералам. Приводим основные категории его классификации.

Эта система классификации рудных месторождений популярна в Европе, поддерживается она и многими американскими геологами. Нобл утверждает, что это наилучшая генетическая классификация, поскольку рудные ассоциации отражают ассоциации металлов в рудообразующих флюидах. Если сравним классификации Шнейдерхёна и Линдгрена, окажется, что в основе своей эти классификации сходны, хотя и различаются по способу выражения. Если какое-либо месторождение не попадает ни в одну из зафиксированных в классификации Шнейдерхёна ассоциаций рудных минералов или ее подразделение, то для такого месторождения легко найти место: надо лишь сформулировать название новой группы или подгруппы. Однако ценность этой классификации обратно пропорциональна числу главных групп, выделяемых в ней для охвата всех рудных месторождений; необходимость выделения новой систематической единицы, если данное месторождение не укладывается в классификацию, конечно, не является достоинством последней. Полную классификацию Шнейдерхёна охарактеризуем на примере одной из групп.

Классификация Линдгрена построена вне прямой зависимости от наличия в рудах каких-либо металлов и, следовательно, ее можно свести к небольшому постоянному числу основных категорий. Эпигенетические месторождения подразделяются по глубине и температуре рудоотложения в предположении, что изменения температуры и давления — самые важные факторы, определяющие осаждение минералов. Эта предпосылка подтверждается термохимическими данными. Как растворимость сульфидов металлов, так и подвижность S2 и O2 в гидротермальных и пневматолитовых системах уменьшаются прямо пропорционально температуре. Таким образом, минеральные ассоциации должны отражать условия их образования — глубину и температуру. Сторонники классификации Линдгрена считают, что она находит свое подтверждение в постоянной приуроченности определенных минеральных серий к определенным глубинно-температурным зонам. Однако для геолога-производственника эта классификация оставляет желать много лучшего, так как давление и температуру рудоотложения непосредственно наблюдать нельзя (на самом деле месторождения обычно относят к определенным категориям путем сопоставления рудных ассоциаций Шнейдерхёна с теоретическими глубинно-температурными условиями образования). И тем не менее классификация Линдгрена, по-видимому, самая четкая и удовлетворительная из всех предложенных. Она выдержала пятидесятилетнюю проверку на практике и все еще остается наиболее популярной во всем мире. Эта классификация, несколько видоизмененная и, кроме того, дополненная телетермальными и ксенотермальными зонами, приводится нами ниже. В нее включены не только магматогенные месторождения, но также и месторождения, образованные метеорными водами в результате химических или физических процессов.


Температурные границы имеют лишь приближенные значения; например, основная масса оруденения мезотермальных месторождений, вероятно, формируется между 300 и 200°, но минерализация ранних и поздних стадий может выходить за эти пределы.

Критерии, по которым рудные месторождения могут быть отнесены к соответствующей глубинно-температурной категории, приводятся нами при рассмотрении каждой зоны. Ни один из этих критериев не абсолютен; из-за сложности и изменчивости факторов рудообразования минералы, обычно формирующиеся в одной зоне, также могут образовываться и в других местах, при более высоких или низких температурах и давлениях. Зоны отложения характеризуются развитием определенных ассоциаций рудных и жильных минералов, а также определенным типом изменения боковых пород. Некоторые минералы, например кварц, полевой шпат и пирит, характеризуются широким пределом устойчивости и развиты как в наиболее глубинных, так и в самых близповерхностных зонах. На определенные условия глубины и температуры могут указывать текстуры руд; например, известно, что ритмическая полосчатость некоторых золотых руд образуется лишь в близповерхностных условиях. Оолитовые текстуры и колломорфные образования также более характерны для низких температур и давлений. Несмотря на большой прогресс геологической термометрии, этим методом следует пользоваться с большой осторожностью.

Если же будет установлено, что какие-либо рудные месторождения образовались в результате гранитизации, то классификация Линдгрена подойдет и к ним, поскольку в ней не рассматривается первичный (ultimate) источник металлов, а каждая категория определяется условиями среды во время и на участке рудоотложения.

Несмотря на очевидную простоту и универсальность классификации Линдгрена, в ее адрес высказано много критических замечаний. Например, многие рудные месторождения попадают в две (или более) глубинно-температурные зоны, что в ряде случаев делает классификацию весьма условной и даже вводит в заблуждение. Однако такие случаи объясняются теорией зональности и их следует ожидать при изучении протяженных жильных систем. He принимать классификацию Линдгрена на том основании, что она не позволяет приклеивать ярлыки к подобным месторождениям, будет не более разумно, чем доказывать, что данный гранодиоритовый батолит нельзя называть гранодиоритовым только потому, что в нем установлена фация кварцевых монцонитов. Если будет правильно понято это замечание, рассматриваемая классификация представится ценной и полной глубокого смысла.

Следующее критическое замечание по поводу классификационной системы Линдгрена связано с тем, что температура и давление в любом данном участке могут меняться во времени. По мере снижения магматической активности температура должна спадать, а давление паров уменьшаться. Следовательно, руды в каком-либо рудном теле (или даже в одном штуфе) могут соответствовать более чем одной категории классификации Линдгрена. Это серьезное несовершенство данной классификационной схемы, но оно отражает особенности, присущие процессу рудообразования. В глубинной (гипотермальной) зоне температура и давление, как правило, остаются высокими в течение всего периода рудоотложения, а в зоне малых глубин возможность наложения низкотемпературных минералов на высокотемпературные жилы очень велика. На самом деле, часто встречаются высокотемпературные минеральные ассоциации, пересеченные серией более поздних низкотемпературных рудных прожилков. Практически подобное месторождение относят к какой-либо зоне классификации Линдгрена по преобладающей минеральной ассоциации, а прочие отражают в примечаниях; короче говоря, рудные ассоциации Шнейдерхёна используются для уточнения.

В первом варианте классификации Линдгрена давление и температура рудообразования рассматривались как соподчиненные (fixed) переменные, но на самом деле эти два параметра могут меняться независимо один от другого. Баддингтон указывал, что существует девять возможных категорий глубинно-температурных зон, отражающих все возможные комбинации высоких, умеренных и низких значений температуры и давления. Хотя вполне разумно ожидать высокие температуры вблизи поверхности (например, около остывающего интрузивного массива, залегающего на малой глубине), вряд ли следует предполагать проявление близповерхностных условий на больших глубинах. Для высокотемпературных месторождений, образовавшихся недалеко от поверхности, Баддингтон ввел термин ксенотермальные. В геологической практике указанные выше девять категорий не выделяются, но термин ксенотермальные месторождения широко используется и является общепринятым.

В классификации Линдгрена не учтен химизм боковых пород, который, несомненно, представляет собой один из ведущих факторов рудоотложения. Теоретически это не имеет значения, поскольку параметрами в классификации служат лишь глубина и температура. Однако иногда руды осаждаются до того, как достигаются обычные для них условия глубины и температуры, так что по минеральным ассоциациям судить об этих условиях бывает невозможно. Более того, некоторые интрузивно-метаморфические месторождения по глубинно-температурным критериям могут быть отнесены к гипотермальной зоне Линдгрена или даже к мезотермальной, причем различие может заключаться лишь в том, что данное месторождение будет залегать среди карбонатных пород, а не в виде жил среди менее реакционноспособных вмещающих пород. Из сказанного следует, что классификация Шнейдерхёна предпочтительнее в тех случаях, когда оруденение контролируется определенным соотношением химических свойств гидротермальных флюидов и боковых пород. Классификация же Линдгрена предпочтительнее в тех случаях, когда отложение руд контролируется давлением и температурой.

Шмитт обратил внимание на то, что постепенные переходы между месторождениями различных зон не столь обычны, как того можно было бы ожидать, особенно между эпитермальными и мезотермальными зонами или между пегматитами и месторождениями гипотермальной зоны. Отсутствие таких переходов — закономерное явление, которое еще не получило удовлетворительного объяснения. Тем не менее некоторые случаи подобных переходов известны, и вполне вероятно, что по мере дальнейшего изучения физико-химических условий рудоотложения объяснение будет найдено. Кроме того, Шмитт предложил классификационную таблицу, в которой за оси ординат и абсцисс взяты такие ведущие объективные факторы, как глубина и температура. Этот способ классификации более строг, но он требует знания таких данных, которые нелегко получить при геологических исследованиях.

Мы уже указывали, что система классификации Линдгрена в США принята за стандарт. Ho, вероятно, более правильным было бы сказать, что система Линдгрена является принципиальным стандартом, согласно которому большинство американских геологов пытается классифицировать рудные месторождения. Действительно, большую часть месторождений они классифицируют также (или кроме того) по полезному металлу, форме рудных тел и по способу их образования (замещение или выполнение трещин) и т. д. Так, вкрапленные медные месторождения американские геологи относят к одному из многих возможных типов мезотермальной категории. Свинцово-цинковые трубообразные рудные тела могут быть отнесены к гипотермальным, мезотермальным или эпитермальным, причем окончательное решение этого вопроса для каждого отдельного месторождения считается одним из важнейших.

По своей сути линдгреновская генетическая классификация рудных месторождений тесно связана с учением о зональности и парагенезисах. Теоретически глубинно-температурные зоны могут соответствовать фактическим минеральным зонам, подобным тем, которые установлены в Корнуэлле, Англия. Вместе с тем зоны высоких температур и давлений должны соответствовать самой ранней парагенетической фазе данного района. Проблемы зональности, парагенезисов и система генетической классификации отражают одни и те же явления, а поэтому их нельзя отрывать одну от другой. Этот вывод решительно свидетельствует в пользу классификации Линдгрена.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: