Месторождение Потоси (Боливия)

11.07.2018
Любое месторождение из ряда оловянных и олово-серебряных месторождений центральной и южной Боливии может быть рассмотрено в качестве характерного примера ксенотермального оруденения. Многочисленные рудные районы центральной Боливии находятся в пределах широкого пояса, вытянутого вдоль Восточных Анд (фиг. 16.2). Этот пояс имеет вид дугообразной кривой, проходящей через юго-западную Боливию и меняющей простирание от меридионального на юге до северо-западного на севере. Это одна из наиболее продуктивных металлогенических провинций мира, протяженность которой, если считать и за границами Боливии, достигает 580 миль. Районы наиболее интенсивной минерализации сосредоточены в пределах сравнительно ограниченного отрезка пояса (длиной 150 миль) — между Opypo на северо-западе и Потоси на юго-востоке. Этот район одновременно является районом главного изгиба горной системы Анд. Рудные месторождения северной Боливии относятся к гипо- и мезотермальным, а в южной и центральной частях Боливии сконцентрированы месторождения, явно принадлежащие к группе ксенотермальных. Главные металлы этих месторождений — олово и серебро, но на некоторых рудниках добываются также руды вольфрама, свинца, цинка, сурьмы и золота. Все проявления рудной минерализации в пределах пояса связаны с интрузивной деятельностью среднетретичного возраста — гранитными батолитами, штоками и другими залегающими неглубоко телами, которые, видимо, представляют собой апикальные куполы и апофизы глубинных батолитовых комплексов. Почти все рудные месторождения образовались в близповерхностных условиях в широком температурном интервале при низких давлениях. Рудные тела представлены сложными жилами, зонами рассланцевания и штокверками; эрозия после того, как рудные тела уже образовались, была незначительной. Линдгрен и Кревелинг считают, что отложение ксенотермальных руд происходило не глубже чем в 3000 футов от поверхности.

Рудные тела месторождения Потоси занимают небольшой участок, площадь которого составляет 0,5 кв. мили. Как показано на фиг. 16.3, месторождение локализовано в регионально распространенных палеозойских (ордовичских) глинистых сланцах, несогласно перекрытых третичными вулканогенными породами и их кластическими дериватами. Главная рудовмещающая порода — кварцевые порфиры, образующие шток (интрузив Потоси) и слагающие пирамидальную вершину Серро-Рико. Шток кварцевых порфиров имеет форму воронки, сечение которой уменьшается от 5600х4000 футов на поверхности до 325х325 футов на глубине 1650 футов. Несмотря на то что первичная природа интрузива Потоси замаскирована резко выраженными пропилитизацией, пиритизацией и окварцеванием, все же в результате петрографического изучения удалось установить тип первоначальной породы: это дациты или кварцевые латиты.

В большинстве случаев жилы месторождения Потоси выполняют трещины скола и полости сбросов с небольшим смещением. Как правило они имеют северо-восточное простирание и крутое падение. Близповерхностные жилы залегают в кварцевых порфирах, а более глубокие из них столь же широко распространены в глинистых сланцах, как и в залегающих выше осадочных и пирокластических породах (фиг. 16.4). Исключительно продуктивная зона рассланцевания, состоящая из небольших параллельных прожилков, падает на восток и пересекает гребень горы Серро-Рико; максимальная мощность этой зоны превышает 550 футов, а максимальная протяженность по простиранию больше 1150 футов. Руды сосредоточены как в сложных сетчатых жилах или залежах, так и в параллельных прожилках, пронизывающих зону рассланцевания. Мощность жил колеблется от 3 и более футов до 2—3 дюймов. Выделено несколько перекрывающих одна другую стадий рудоотложения, но в целях упрощения все минералы можно подразделить на ранние и поздние. Ранние минералы представлены касситеритом, пиритом, вольфрамитом, висмутином, арсенопиритом, кварцем и второстепенным пирротином, а поздние станнином, тетраэдритом, сфалеритом, пираргиритом; подчиненную роль здесь играют халькопирит, андорит (AgPbSb3S6), матильдит, джемсонит, буланжерит и галенит. Сульфидные жилы рассечены поздними прожилками алунита. Характерными продуктами околорудного изменения вмещающих пород являются хлорит, серицит, кварц, каолинит, алунит и, возможно, турмалин. Более глубокие части штока кварцевых порфиров подверглись серицитизации, а те же породы вблизи поверхности — интенсивному окварцеванию.

Согласно данным парагенетического изучения руд, первыми выделялись кварц, пирит и касситерит, за ними — станнин и халькопирит, затем тетраэдрит и андорит; последними кристаллизовались сульфосоли свинца, галенит, пираргирит и поздние жильные минералы. Такая последовательность минералообразования отражает общее падение температуры в процессе оруденения. Ранние минералы образовались при 400—500° С, а поздние — при 100—150°С.

Альфельд доказывал, что руды первоначально отлагались в виде коллоидов, и ссылался на широкое распространение «деревянистого олова»; однако существование коллоидов при высоких температурах невозможно, да и структура сульфидов противоречит этой гипотезе. Вместе с тем Дэви наблюдал коллоидное олово, но только в зоне окисления, что позволяет считать это олово вторичным минералом, образовавшимся за счет станнина.

Общая картина зонального распределения различных минералов соответствует выявленной парагенетической последовательности. В центральной зоне на глубине распространены висмутин и вольфрамит, для следующей зоны характерны сульфосоли серебра, а для периферической — минералы свинца и цинка.

Факторами, контролирующими рудоотложение в Потоси, скорее всего были изменяющиеся давление и температура, а не химический состав вмещающих пород, так как нет сколько-нибудь существенной разницы между рудами, залегающими в измененных кварцевых порфирах, в сланцах или в пластовых вулканогенных породах. По-видимому, минерализации подвергались те участки, в которых рудоносные растворы проникали в трещины и трещинные зоны; иными словами, любая компетентная порода была породой, благоприятной для рудоотложения. Богатые рудные столбы, сложные структуры руд и необычные минеральные ассоциации — все это говорит о быстрых изменениях температуры и давления в ходе рудоотложения.

В настоящее время пришли к общей точке зрения по вопросу о генезисе руд. Ее сформулировал Тюрнор, и заключается она в следующем. Вытянутый магматический очаг на глубине дифференцировался, в результате чего образовались вулканогенные породы и близповерхностные интрузивы, широко распространенные в Андах в пределах Боливии. Ранние гидротермальные растворы поднимались по системам трещин, образовавшихся в результате тектонических напряжений, локализовавшихся вдоль зоны магматической активности. Эти растворы изменяли вмещающие породы и интрузивы, тем самым способствуя образованию мощных зон хло-ритизации, серицитизации и окварцевания. Следующий этап в развитии систем трещин ознаменовался проникновением в измененные вмещающие породы высокотемпературных оловоносных растворов, давших начало формированию месторождений касситерита. Во время снижения температуры, а также, возможно, и при дальнейшей дифференциации вещества в магматическом источнике в тех же структурах концентрировались сульфиды и сульфосоли. Наиболее поздние руды и жильные минералы кристаллизовались при относительно низкой температуре. Рассмотренное месторождение, для которого характерна небольшая глубина, но значительная температура, изменявшаяся от 300—500 до 100—200° С, по праву считается классическим примером ксенотермального оруденения.