23246 (761798), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Минеральный состав золото-серебряных месторождений различных провинций вулканогенных поясов, где развито оруденение, весьма разнообразен, однако в сложной минералогии руд выделяются устойчивые парагенезисы, которые характеризуют условия образования этих месторождений (рис. 13). Можно сказать, что главной особенностью рассматриваемых месторождений является разнообразие в них рудных минералов. К ним относятся самородные элементы и прежде всего золото (электрум), самородное серебро, иногда медь; за ними идут сульфиды и их аналоги, в их числе - около 20 минералов; затем следуют сульфосоли, являющиеся наиболее примечательной особенностью этих месторождений; они представлены списком, включающим более 10 минералов; иногда присутствуют некоторые окислы и гидроокислы, карбонаты, сульфаты и силикаты.
По составу рудного и жильного минеральных комплексов в группе вулканогенных месторождений Тихоокеанского обрамления выделяется следующий ряд формаций (или типов): золото-серебряная - кварцевая, золото-серебряная - адуляровая, золото-серебряная - родонитовая, золото-серебряная - родохрозитовая, золото-серебряная -хлоритовая, иногда к этой группе месторождений относят золото-серебряную - акантит-адуляровую формацию / 25,26 /.
В минеральных парагенезисах формаций характерными металлами являются Рb, Сu, Fе, Мn, иногда Zn и Нg. При образовании минералов в соответствующих термодинамических условиях эти элементы входят в их структуры с координационными числами 2,3,4 с образованием сульфосолей серебра типа прустита, пираргирита и некоторых других, в парагенезисе с которыми присутствуют моносульфиды Аg, Сu, Рb. По сравнению с сульфосолями моносульфиды занимают второстепенное место; в месторождениях, принадлежащих к вулканогенной группе формаций, они не всегда являются промышленно ценными компонентами.
Золото-серебряную кварцевую формацию вулканогенного ряда (рис. 14) можно рассматривать в качестве вулканогенного аналога золото-кварцевой формации метаморфогенных и плутоногенных золоторудных месторождений. Весьма существенной, а может быть, одной из главных особенностей золото-серебряной кварцевой формации представляется форма нахождения в ней кремнезема, присутствующего в виде полиморфных модификаций в рудных телах; последние часто сложены различными генерациями раскристаллизованного кварца, тонковолокнистыми, а нередко аморфными его разновидностями. В этих формациях сосуществуют кварц, халцедон, кварцин и опал; они образуют друзовые агрегаты, полосчатые структуры, ажурные каркасы, кокардовые и концентрические зональные формы. Самородное золото, электрум и кюстелит в рудах формации состоят из мелких зерен не более 0,2 мм.
Золото-серебряная адуляровая формация (см. рис. 14) широко распространена среди вулканогенных месторождений и рудопроявлений. Адуляр в рудах вулканогенных месторождений присутствует в разнообразных формах. В ряде месторождений он замещает другие полевые шпаты, ассоциирован гидрослюдами, встречается в виде идиоморфных зерен в кварце. С адуляр-кварцевой частью рудных тел связаны тонкие выделения дисперсного рудного вещества и вкрапленников самородного золота с сульфосолями серебра. Рудный комплекс представлен золотом, серебром, электрумом, кюстелитом и сульфидами железа, меди, свинца, отчасти цинка и серебра. С ними ассоциированых сульфосоли серебра.
В золото-серебряной родонитовой (Рис. 14) формации наиболее значим родонит. Минеральный состав гидротермальных золото-серебряных родонитовых месторождений богат и нередко представлен сотней минералов; в рудах формации наблюдаются обильные выделения самородного серебра, золото же, напротив, присутствует в виде мельчайших выделений электрума и кюстелита, ассоциированным с сульфидами или с кварцем.
Золото-серебряная родохрозитовая формация встречается сравнительно редко; по минеральному составу рудного и жильного парагенезисов она почти аналогична описанной выше золото-серебряной родонитовой формации.
Золото-серебряная хлоритовая формация характеризуется присутствием в жильном комплексе хлорита, сравнительно редко возникающего в условиях вулканической деятельности в таком количестве, чтобы превалировать над другими минералами жильного комплекса. По-видимому, это связано с тем, что слоистые силикаты, к которым относятся хлориты, являющиеся продуктами гидролиза орто- и метасиликатов, как правило, возникают в ассоциации с минералами разной генерации кремнезема, адуляра и родонита, подавляющими этот гидролиз.
Вулкано-плутонические месторождения выделены мною в особую группу, так как им свойственен своеобразный комплекс элементов, образующих триаду - сурьма, висмут и теллур; они придают специфические черты этим месторождениям, обладающим переходными свойствами между собственно вулканогенными и плутоногенными формациями. Для них характерно присутствие таких минералов, относящихся к тиосолям, как тетраэдрит, теннантит, фрейбергит, голдфельдит, хакит, прустит, пираргирит, буланжерит и джемсонит. В этой группе, кроме трех формаций (золото-сурьмяной кварцевой, золото-висмутовой кварцевой, золото-теллуровой кварцевой) присутствует также золото-сульфидная с серебром формация (рис. 13).
На месторождениях вулканогенных формаций процесс минералообразования протекает в несколько стадий (см. рис. 13,14). В качестве примера можно описать характер последовательности минералообразования на Дукатском серебряном месторождении, содержащем в виде примеси небольшое количество золота. Здесь фиксируются четыре стадии: 1) кварц-хлорит-сульфидная; 2) кварц-адуляр-серебряная; 3) кварц-родонит-родохрозитовая; 4) гребенчатого кварца. На месторождении выявлены более 20 рудных минералов и около 10 жильных. Кварц интенсивно проявляет себя в трх первых стадиях, в четвертой - он развит слабо и присутствует в ассоциации с хлоритом; следующими наиболее значимыми жильными минералами месторождения являются родонит и родохрозит, проявляющиеся в третьей стадии минералообразования; в четвертой стадии проявлены в слабой форме карбонаты вместе с небольшим количеством кварца и хлорита. К ярко проявляющим себя рудным минералам относятся сфалерит, галенит, самородное серебро, акантит; первые два минерала появляются в рудном комплексе месторождения (рис. 14) в первой и второй стадиях минералообразования, а самородное серебро с акантитом обнаруживается во второй и в третьей стадиях. Эти минералы следуют за золотом и как бы накладываются на него; золото и серебро появляются после сульфидов цинка, свинца и меди, а также после завершения кристаллизации адуляра.
Дукатское месторождение / 39 / обладает рядом особенностей, часто в той или иной степени проявляющихся на других аналогичных или близких по геологической позиции и минеральному составу месторождениях серебра и золота; они заключаются в резком усеребрении руд, в смещении в сторону серебра отношений золото - серебро, находящихся в пределах 1:250 - 1:400-500, в кварц-родонитовом с сульфидами составе руд, в развитии минералов марганца, в ограниченном распространении в рудах сульфидов железа, в перегруппировке минералов серебра, сопровождавшейся появлением регенерированных минералов серебра и некоторых сульфидов, в геохимической связи серебра с сульфидами.
В рассматриваемых месторождениях Тихоокеанской системы вулканогенных поясов геохимическая связь серебра с золотом постоянно обнаруживает себя в совместном присутствии этих двух элементов, несмотря на то, что химия их различна. Этому партнерству помимо амфотерности золота, способствуют близкие величины атомных и ионных радиусов, равных у золота 1,44 А и 1,37 А соответственно, у серебра - 1,44 А и 1,13 А. Оба элемента имеют близкие гранецентрированные кубические решетки (Аu-ае=4,0704 A, Ag-ае=4,0772 A), сходное строение электронных оболочек, почти одинаковые по величине потенциалы ионизации. Золото и серебро в одинаковой мере обладают ярко выраженной склонностью к линейной координации, что, по-видимому, обусловлено малой разницей в энергии между заполненными d-орбитами и незаполненными s-орбитами, а также сходством в стехиометрии соединений в случае одинакового состояния окисления.
Оба элемента, обладая близкими по величине потенциалами ионизации, имеют сходство и в электрохимических свойствах, что позволяет им высаживаться из растворов на сульфидах одновременно, образуя или интерметаллические соединения, или непрерывный ряд твердых растворов. Однако, несмотря на эти сходства партнерства, отношение золота и серебра в количественном выражении отличается от аналогичных показателей в плутоногенных и метаморфогенных месторождениях. Так, по месторождениям Охотско-Чукотского вулканогенного пояса и с учетом данных по месторождениям Эль-Оро, Сильвертон, Комсток, Деламар, Пачука и др. мною получен следующий ряд:1:1-1,5, 2-5:10, 5-7:100, 1-3:10000; каждому члену этого ряда золото-серебряных отношений соответствуют следующие величины пробностей золота: 585-605, 530-550, 530-550, 600-650.
Происхождение андезитов и источники рудного вещества
Материалы изучения Тихоокеанской системы вулканогенных поясов и их металлогенической специализации позволяют наметить последовательность событий, определивших главнейшие особенности развития этих планетарных структур; она может быть представлена следующей схемой: накопление мощных толщ андезитов и продуктов вулканической деятельности андезитового состава - смена андезитового вулканизма дацитовым и существенно кислым в игнимбритовых фациях - внедрение в толщу вулканитов комагматичных интрузий диорит-гранодиоритового ряда - околоинтрузивный гипабиссальный метасоматоз, сопровождающийся альбитизацией, - развитие вдоль зон разломов регионального гидротермального метаморфизма и сопутствующее образование вторичных кварцитов - формирование гипабиссальных рудных минеральных, преимущественно сульфидных, ассоциаций - внедрение гранитов и субвулканических интрузий кислого состава - развитие трещинного и кальдерного метасоматоза, сопровождающегося пропилитизацией вулканитов и образованием кварцитов в близповерхностной зоне, - формирование околорудных метасоматитов с кварц-родонит-адуляровой ассоциацией и образование золото-серебряных и серебряных месторождений вулканогенного ряда с сульфосолевой минерализацией - излияние базальтовых лав и накопление продуктов вулканической деятельности основного состава.
В этой последовательности событий обращает на себя внимание смена андезитового субаэрального вулканизма существенно кислым игнимбритовым, в свою очередь, уступающим место базальтоидному; в пределах некоторых поясов Тихоокеанского обрамления базальтовая стадия их развития не завершилась: излияния основных лав происходят и в голоцене /1/. Аналогичная смена основности магматизма наблюдается и в интрузивных фациях; здесь она происходила в той же последовательности, а именно: от диоритов и гранодиоритов к калиевым гранитам и дацит-липаритовым (риолитовым) субинтрузиям. Метасоматические и рудообразующие процессы, развивавшиеся одновременно, следовали сразу же за внедрением интрузий как гипабиссального, так и близповерхностного рядов.
Изучение современных вулканов в дополнение к материалам, полученным при исследовании различных вулканогенных приматериковых поясов Тихоокеанского обрамления, позволяет считать, что дифференциация магматического расплава в пределах абисали протекает от базальтовой жидкости - через андезитовые - к дацитовым и липаритовым (риолитовым). Она прослеживается во всех фациях: эффузивной, субинтрузивной и плутонической; сопряженно с двумя последними развиваются метасоматические процессы, сопровождающиеся образованием рудных минеральных ассоциаций золото-серебряных и существенно серебряных месторождений, по-видимому, лишь парагенетически связанных с собственно интрузивной деятельностью.
Объяснение причин появления грандиозной планетарной структуры, которой является Тихоокеанская система приматериковых вулканогенных поясов, с ярко выраженной золото-серебряной и серебряной металлогенической специализацией, в равной мере характерной для всех ее звеньев, хотя и сопровождающейся в некоторых случаях месторождениями меди, олова, свинца, цинка, ртути, железа и др. / 43 /, позволяет решить ряд фундаментальных вопросов рудообразования. Полученные данные могут быть использованы при построении моделей рудообразующих систем, которые должны основываться на том, что разнофациальные магматические породы вулканогенных поясов, рудные минеральные парагенезисы и участвующие в образовании месторождений флюиды (рис. 15), вызвавшие метасоматическую переработку вулканитов, несомненно, связаны с единым магма-флюидно-рудогенерирующим источником. Таковым, по всем данным, является магмагенерирующая верхнемантийная абисальная зона, пространственно локализованная в Тихоокеанском сегменте планеты; она в течение длительного времени (мел - голоцен) строго контролируется постоянными давлением и температурой, химическим составом исходного магма-флюидо-рудообразующего вещества и может рассматриваться как инвариантная система.
Формирование Тихоокеанской системы приматериковых вулканогенных поясов сопровождалось мощным тепловым потоком (рис. 16), который достиг максимума в верхнем мелу и палеогене; в ходе этого процесса на поверхность Земли выброшено в эффузивных фациях около 20-25 кубометров материала, поднявшегося с глубины 140-200 км. Газово-флюидная компонента расплава составляла не менее 40% его объема; следовательно, поднимавшаяся магма представляла собой вспененную жидкость, флотировавшуюся к эруптивным аппаратам, преодолевая колоссальное сопротивление статистических нагрузок. Только этим можно объяснить излияние коматиитовых лав / 3 /, образование гигантских по разрезу игнимбритовых покровов и других явлений субаэрального Тихоокеанского вулканизма. Впрочем, на эту особенность изливающихся из абисали магматических расплавов указывают базальтовые плато Сибирской платформы, сложенное лавами Деканское плоскогорье в Индии, африканские траппы бассейна р.Конго, кимберлиты Сибири /21/ и Африки, современные базальтовые срединно-океанические хребты, магнетитовые лавы Чили, Норильские медно-никелевые с платиноидами руды и др..
В этой концепции, опирающейся на геологические факты, решается и проблема с флюидами /5,6/, если отказаться от надуманных представлений о составе мантийного вещества / 41 /, якобы сходного с хондритами метеоритов. Несомненно, их источником является мантия, составляющая 83% объема и 66,7% массы Земли, и ядро, заключающее соответственно 16,26% объема и 32,9% массы планеты, насыщенных водородом / 13 /. Инверсия мантийного вещества в силикатный водородно-водно-щелочной расплав обеспечивает образование флюидно-рудогенерирующих систем. Есть все основания утверждать, что ядро (внешнее и внутреннее) целиком состоит из (рис.17) водорода, присутствующего в нем в виде протонной плазмы; при этом возникающая проблема кулоновских сил может быть разрешена за счет некоторой примеси металлических элементов группы железа, платиноидов и золота, возможно урана, сваренных при взрыве сверхновой звезды и закрученных в недра планеты в ходе развития протопланетного с вихревой структурой термоплазменного спиралевидного облака. / 28,29 /. Протонная плазма в условиях сверхвысокого давления в центральном ядре, достигающего 3,5 млн атмосфер, приобретает твердое состояние с металлическими свойствами; во внешнем ядре, где давление падает до 2 млн атмосфер, металлическое протонное вещество переходит в жидкое состояние. Обладая чрезвычайно высокой подвижностью и способностью насыщать среду мантийного вещества, протоны из жидкой оболочки земного ядра мигрируют в зону верхней мантии, в которой переходят в молекулярное состояние, освобождая при этом энергию в количестве 437 кДж/моль; она приводит к выплавлению мантийного вещества, переходящего из высшей кубической формы симметрии в низшие ее виды, с освобождением некоторого количества энергии; преобразование решеток сопровождается разуплотнением вещества, примерно на 30-40%. Возрастание объемов в верхнемантийной зоне создает высокое напряжение в подкоровом пространстве, где по мере формирования флюидного режима происходит окисление водорода; эта реакция является экзотермической и протекает с освобождением энергии в количестве 928 кДж/моль. Вода вместе с неокисленным водородом образует подвижный силикатный расплав с гидроксильно-щелочными и другими флюидными компонентами, что и определяет в абисальной зоне верхней мантии магмагенерирующие условия, поддерживаемые в течение длительного времени притоком водорода из нижней мантии, взаимодействующей с внешним ядром. Проблема флюидного режима в магмагенерирующей зоне рассматривалась ранее мною, а также А.А.Маракушевым, Ф.А.Летниковым /14,15/ и другими исследователями, поэтому я не буду на ней останавливаться, укажу лишь на глубины от 400 до 700 км, где происходит смена скоростей сейсмических волн, и на уровень последней, ниже которой не фиксируются фокусы землетрясений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
