Смирнов В.И. Рудные месторождения СССР. Том 2

Подождите немного. Документ загружается.

351

и локализуются на участках существенного усложнения рельефа контакто-

вой поверхности.

Внутри сложных экструзивных куполов рудные штокверки нередко рас-

полагаются в несколько ярусов по вертикали. Пространственно они тяготеют

к крупным сквозным разрывам, но часто не имеют выхода на поверхность

и поэтому устанавливаются с трудом.

Рис.

143. Рудные штокверки в сложном субвулканическом интрузиве (поперечный разрез).

1 — дайки диабазов; 2 — граносиенит-порфиры и гранит-порфиры; 3 — кварцевые порфиры; 4 — фельзито-

видные кварцевые

порфиры;

5 — кластические кварцевые

порфиры;

б — покровы андезитов; 7 — известняки;

8 — гранитоиды основания; 9 — крупные разрывы; 10 — мелкие трещины; ii — рудные тела

По составу руды рассматриваемых месторождений относятся обычно

к комплексным молибден-урановым. Ведущую роль играют прожилково-

вкрапленные и прожилковые руды брекчиевидных текстур, где настуран и со-

путствующие минералы цементируют обломки измененных пород или более

ранних гидротермальных образований.

Жилы, прожилки, гнезда и вкрапленники рудных минералов рассматри-

ваемых месторождений по возрастным соотношениям и составу могут быть

объединены в четыре основные группы, образованные на разных стадиях гид-

ротермального процесса.

К первой стадии относится предрудная березитизация пород, простран-

ственно она развита шире, чем рудные скопления. Во вторую, дорудную,

стадию формируются прожилки и жилы, в составе которых преобладают анке-

рит и темный сфалерит; с этой стадией связано также отложение пирита, арсе-

нопирита, галенита, халькопирита, пирротина, гематита, магнетита, блеклых

руд, серицита, хлорита и доломита. В третью, рудную, стадию образованы

настуран, молибденит (иордизит), кварц, карбонат, серицит и хлорит, а также

352

галенит, бурнонит, клейофан, блеклая руда и халькопирит. С послерудной

стадией связано формирование кварцевых, кальцитовых, баритовых и флюори-

товых жил и прожилков, содержащих гематит, галенит, клейофан, пирит,

пираргирит, а также магнетит, марказит, киноварь, хлорит и диккит.

Настуран представлен тремя генерациями. Главные промышленные кон-

центрации связаны с настуранами первой и второй генераций, ассоциирующими

с молибденитом, галенитом и кальцитом.

В размещении минеральных образований устанавливается отчетливая

вертикальная и горизонтальная зональность. Она заключается в закономер-

ном возрастании с глубиной относительного количества гидротермальных

образований ранних стадий, сопровождаемых более широкими ореолами бе-

резитов. На верхних горизонтах штокверков и их флангах большую роль

играют минеральные образования послерудной стадии и обычно преобладают

поздние ассоциации настурана. По данным И. Мельникова (Геология гидро-

термальных..., 1966), около рудных прожилков на верхних горизонтах место-

рождений вмещающие кислые породы подвергаются альбитовому изменению

и карбонатизации, а на нижних сопровождаются кварц-серицитовыми ме-

тасоматитами.

Гидротермальные растворы, отлагавшие рудные концентрации, по данным

Е. Котова и др. (1970), имели температуру на главной стадии минералообразо-

вания 200—120° С. Рудоотложение происходило в условиях незначительных

глубин»— от 500 до 3000 м от поверхности Земли.

[Другим примером могут служить месторождения, локализованные в вулкани-

ческих трубках взрыва и некках кислых пород, располагающиеся чаще всего

в зонах региональных длительно развивающихся разломов фундамента деп-

рессий и реже в породах чехла. Ниже рассматривается геология уранового

месторождения, локализованного в сложных трубках взрыва, заполняющих

крупный линейный разлом в гранитоидах основания (рис. 144).

Рудовмещающий разлом располагается в эндоконтактовой зоне батолита

гранодиоритов, которые вместе с прорываемыми им метаморфическими сланцами

слагают основание более молодой позднепалеозойской вулканической депрессии.

Рудовмещающий разлом на участке месторождения пересекается серией

поперечных тектонических швов и заполнен позднепалеозойскими телами

эруптивных брекчий липаритового состава, дайками и штоками кварцевых

порфиров, гранит-порфиров, кварцевых диоритов, монцонитов и диабазов.

Здесь наиболее интенсивно проявлен гидротермальный метаморфизм пород

и локализованы промышленные урановые руды.

Вмещающие породы по возрасту разделяются на две группы. К ранне-

палеозойской группе относятся метаморфические сланцы и милонитизирован-

ные гранодиориты, прорываемые небольшими телами аплитовидных грани-

тов и пегматитов, в которых установлены кварц-мусковитовые грейзены,

а в зоне разлома, вмещающей урановые руды, мощные кварцевые и кварц-

сульфидные карбонатсодержащие жилы. Все другие породы и урановые руды

относятся к позрнепалеозойским образованиям. Наиболее ранними из них

являются сложные дайки и трубчатые тела фельзит-порфиров, гранит-порфиров

и эруптивных брекчий. Они прорывают не только милонитизированные грано-

диориты и граниты, но и ранние кварц-сульфидные жилы, обломками которых

насыщены тела брекчий. В совокупности указанные вулканические породы

образуют на месторождении сложное тело раструбной формы, которое с глуби-

ной постепенно переходит в маломощную дайку. При этом эруптивные брек-

чии полностью исчезают. Более поздними на месторождении являются штоки

42 заказ 776

353

354

гипабиссальных кварцевых диоритов и дайки монцонитов, лампрофиров

и диабазов. Они пересекают вулканические тела, но являются ранними по от-

ношению к березитам и рудным образованиям, связанным с позднепалеозой-

ским этапом гидротермальной деятельности.

Рудные тела месторождения различаются по морфологии и структуре.

Они объединены в два основных типа: к первому относятся столбообразные

линейные штокверки, в которых заключена основная часть руд, а ко второму

—

жилы и жильные системы, имеющие резко подчиненное значение.

Штокверковые рудные тела тяготеют к местам пересечения основного

разлома поперечными тектоническими швами, где локализуются наиболее

мощные тела эруптивных брекчий. Оруденелыми в штокверке являются

брекчии фельзитов, ранние и поздние кварц-сульфидные жилы и тела оквар-

цованных пород, милониты и милонитизированные гранодиориты. Руды имеют

прожилковые, брекчиевые, вкрапленные и прожил ково-вкрапленные тек-

стуры. Прожилки имеют незначительную мощность (до 1—2 мм), невыдержаны

по простиранию и падению. Они распределены в штокверке крайне неравномерно,

что вызывает неравномерное распределение металла. Сгущения прожилков

и соответственно более богатые руды (рудные столбы) наблюдаются на участках,

где главный рудовмещающий разлом пересекается серией поперечных текто-

нических швов. На этих участках обычно более интенсивно проявлена и вкра-

пленная урановая минерализация.

Штокверковые рудные тела месторождения, как и тела эруптивных брек-

чий, с глубиной резко уменьшаются в мощности и постепенно переходят в раз-

общенные лентообразные залежи, вытянутые вдоль полос милонитов.

Жильные рудные тела в основном приурочены к поперечным тектониче-

ским швам, заполненным кварц-сульфидными жилами и прожилками. Урановые

и сопутствующие им минералы обычно располагаются в контактовых зонах

кварцевых жил, нередко цементируют их обломки и выполняют тонкую сеть

мелких трещин. Руды в этом случае в основном имеют прожилковые и брек-

чиевидные текстуры.

Обогащенные участки жил локализуются в местах изгиба их по падению

и простиранию, особенно в интервалах, где более ранние кварц-сульфидные

жилы имеют значительную мощность и пересекаются продольными тектони-

ческими швами. В клинообразных участках пересечения разрывов двух систем

мощность жил резко возрастает, около них развивается густая вкрапленность

насту рана и жильные тела переходят в линзообразные штокверки, склоня-

ющиеся вдоль линии пересечения разрывов.

По минеральному составу руды месторождения относятся к сульфидно-на-

стурановой формации молибденсодержащих руд. Процесс минералообразова-

ния происходил в два этапа. На раннем этапе были образованы кварцевые,

кварц-карбонатные с пиритом и халькопиритом жилы и прожилки, а также

грейзены и пропилиты, которые были прорваны магматическими телами фель-

зитов и их брекчий, а также дайками других пород. Со вторым этапом минера-

лообразования связаны березиты, кварц-карбонат-сульфидные, кварц-настура-

новые, молибденит-настурановые, карбонат-баритовые и флюоритовые жилы,

прожилки, гнезда и вкрапленность, с которыми связаны промышленные кон-

центрации урана.

По данным Г. Тананаевой (Геология месторождений ..., 1966), в рудооб-

разующем гидротермальном процессе выделяются четыре стадии: 1) березити-

зации пород, 2) формирования кварц-сульфидных жил и прожилков (предруд-

лая),

3) рудная настурановая, 4) послерудная карбонат-барит-флюоритовая.

12*

355

Березитизация пород относится к их дорудным изменениям. Все рудные тела

месторождения располагаются в ореоле березитизированных пород и тяготеют

обычно к его центральной зоне, в которой выделяется мономинеральное квар-

цевое ядро, заключенное в кварц-серицит-пирофиллитовую «оболочку». Более

поздние кварц-сульфидные жилы, прожилки и гнезда развиты на месторожде-

нии также широко. Главные рудные минералы в них — пириг и иногда арсено-

пирит; в подчиненных количествах присутствуют халькопирит и магнетит,

молибденит, темный сфалерит и пирротин, гематит, рутил, золото, уранинит,

кобальтин и ильменит. Из жильных минералов кроме кварца присутствуют

карбонат, калиевый полевой шпат, серицит, хлорит и альбит. Околожильные

изменения проявлены слабо и заключаются в окварцевании пород.

Жилы, прожилки, гнезда и вкрапленность минералов более поздней мо-

либденит-настурановой стадии развиты на месторождении меньше, чем про-

явления первой стадии. Главные минералы — настуран, молибденит, иорди-

зит, пирит и марказит; в подчиненных количествах присутствуют галенит,

сфалерит, блеклая руда, халькопирит и борнит. Из жильных наиболее распро-

странены кварц и серицит, на отдельных участках появляется кальцит. Уста-

новлены три генерации настурана: ранний ассоциирует с молибденитом, иор-

дизитом и образует чрезвычайно мелкие выделения; настуран II ассоциирует

с молибденитом, иордизитом, галенитом, а также с кварцем и серицитом; он

слагает основную часть руд и образует крупные выделения в центральных зонах

прожилков, гнезд и жил; настуран III ассоциирует с галенитом и иордизитом

и встречается преимущественно в карбонат-хлоритовом агрегате жильных руд-

ных тел; имеет незначительное распространение.

Карбонат-баритовые жилы и прожилки, содержащие флюорит и поздние

сульфиды, завершают гидротермальный процесс. В их составе установлены

анкерит, кальцит, барит, кварц, флюорит, хлорит, галенит, халькопирит,

клейофан, пирит, блеклая руда и борнит. При наложении карбонат-баритовых

жил на молибденит-настурановые руды в кальците появляется переотложенный

настуран, а вместо молибденита образуется повеллит (Геология месторожде-

ний..., 1966).

В размещении минеральных ассоциаций на месторождении проявлена

прямая вертикальная и горизонтальная зональность относительно трубчатых

тел эруптивных брекчий, контролируемых наиболее крупными разрывами

Месторождения в сложных покровах вулканических депрессий

Среди месторождений этой группы ведущая роль принадлежит штокверковым

и жильным месторождениям комплексных урановых руд, локализованным в де-

прессиях вулканического происхождения, заполненных породами базальт-ан-

дезит-липаритового состава, близкими по возрасту к оруденению. Для них

характерен отчетливый контроль разрывами и системами сближенных трещин,

которые и вмещают основную массу рудных концентраций. Промышленные ру-

ды установлены в покровах различных пород: трахиандезитов, дацитов и липа-

ритов. Они нередко локализуются в послойных нарушениях и в крутопада-

ющих разломах основания. Среди руд преобладают малосульфидные молибден-

содержащие настурановые, в которых иногда в промышленных количествах

присутствуют флюорит и галенит.

В качестве первого примера рассматривается геология флюоритсодержащего

молибден-уранового месторождения, локализованного в наложенной вулкани-

ческой депрессии кальдерного типа, заполненной сложными покровами

356

андезитов, базальтов, трахидацитов, липаритов и грубообломочных терригенных

пород.

По данным Ф. Вольфсона и др. (1967 г.), рудоносная депрессия распола-

гается в пределах протяженного пояса мезозойских разломов и магматических

тел внутри консолидированной в раннем палеозое складчатой области.

Геологический разрез здесь имеет двучленное строение. Нижний ярус

сложен палеозойскими метаморфическими породами и гранитоидами, а верх-

ний — позднемезозойскими покровами андезито-базальтов, трахидацитов и ли-

паритов, разделенных терригенными осадками. Вулканические породы в де-

прессии залегают почти горизонтально. Они интрудированы небольшими суб-

вулканическими телами кислых пород и дайками андезитов, нарушены серией

прямолинейных разломов и тектонических швов. Края депрессии совпадают

с дуговыми разломами кальдеры.

Рудовмещающими на месторождениях являются различные породы, обра-

зующие сложный гетерогенный разрез, в котором эффузивы основного, сред-

него и кислого состава чередуются с терригенными осадками. По минеральному

и химическому составу породы андезито-базальтовых покровов близки к дио-

риту, кварцевому габбро, базальту и долериту Р. Дели и отличаются от них

повышенной щелочностью и пониженным содержанием СаО. Породы, слага-

ющие покровы трахидацитов, отличаются от дацитов Р. Дели меньшими со-

держаниями MgO и СаО и очень высокими содержаниями щелочей. В отличие

от андезито-базальтовых покровов трахидациты имеют повышенную эффек-

тивную пористость (2,5—5%) и обнаруживают склонность к хрупким деформа-

циям.

Покров кислых пород, слагающий верхнюю часть разреза, имеет сложное

строение. В его разрезе выделяются горизонты массивных и флюидальных лав

и игнимбритов, брекчий и туфов, прорываемых эруптивными телами кислых

пород. По химическому составу породы верхнего покрова близки к риолитам

Р.

Дели. Их особенности — пересыщенность щелочами, с преобладанием калия

над натрием, и избыток глинозема.

По физико-механическим свойствам кислые породы существенно отлича-

ются от основных — средних пород нижележащих покровов. Их эффективная

пористость достигает 10—15%, а пониженные прочностные свойства предопре-

деляют широкое развитие мелких трещин и разрывов.

Структура рудоносной депрессии во многом определяется широким рас-

пространением разрывов, которые по-разному проявлены в основании депрес-

сии и среди вулканогенно-осадочных отложений. Здесь выделяются три основ-

ные группы разрывов. Первую образуют прямолинейные тектонические швы

и системы сближенных трещин, которые имеют различную ориентировку, уна-

следованную от разломов фундамента. Большая часть из них пересекает весь

разрез вулканогенно-осадочных отложений, уходит в подстилающие гранито-

иды и относится к сквозным разрывам, а меньшая часть представляет собой

сближенные системы прерывистых трещин, интенсивно проявленных лишь

в определенных горизонтах пород. Такие трещины возникают над скрытыми

разломами фундамента. В узлах пересечения сквозных и скрытых разломов

возникают наиболее благоприятные условия для отложения руд. Вторую

группу разрывов образуют дуговые разломы кальдеры, которые в основном за-

полнены поздними экструзивами и дайками кислых пород. Они лишь в редких

случаях вмещают рудные концентрации. Третья группа разрывов представлена

пологопадающими межформационными нарушениями, которые в основном

развиваются в горизонтах осадочных отложений или в их контактах с покро-

357

вами эффузивов.

Эти

разрывы играют исключительно важную роль

размеще-

нии рудных

тел.

Особо благоприятны

для

рудоотложения участки пересечения

пологопадающих нарушений, расположенных

контакте различных

по

составу

пород, сквозными разрывами.

Рис.

145. Штокверк флюоритсодержащих молибден-урановых руд в вулканической депрес-

сии (разрез).

—

фельзиты

эруптивные брекчии фельзитов;

2 —

конгломераты;

3 —

андезито-бэзальты

и их

брекчии

4 — дациты

и их

туфы;

б —

крутопадающие разрывы;

б —

послойные нарушения;

— рудные тела

Важную роль

локализации оруденения играют маломощные прослои

алевролитов, алевропесчаников

туфопесчаников, обогащенные органическим

материалом

окаймленные согласными тектоническими швами

глинкой тре-

ния. Оруденение концентрируется

под

этими терригенными слоями,

в них са-

мих, либо

над

ними

сильно нарушенных вулканических покровах.

Схема геологического строения такого месторождения приведена на рис. 145.

Промышленные концентрации урана сосредоточены

различных

по

положению,

морфологии

структуре рудных телах, которые могут быть объединены

в три

основных типа:

крутопадающие жилы

жильные системы,

линейные шток-

верки лентообразной формы,

пластообразные залежи.

358

Жильные рудные тела установлены в породах вулканического чехла и в гра-

нитоидах основания. Поскольку рудные жилы и жильные системы распола-

гаются в породах разного состава, неодинаковых по физико-механическим свой-

ствам, для них весьма характерны высокая прерывистость оруденения и крайне

неравномерное размещение в разрезе вкрапленных руд, сопровождающих жиль-

ные системы. В благоприятных породах (в трахидацитах и туфах) эти рудные

тела имеют характерные структуры лестничных жил, которые существенно

усложняются на участках, примыкающих к послойным разрывам. Здесь воз-

никают зоны брекчий, сопровождаемые обильной вкрапленностью рудных

минералов, существенно увеличивающие мощность рудных тел.

Линейные рудные штокверки развиты в различных породах: андезито-ба-

зальтах, трахидацитах и фельзитах. Они возникают в зонах крутопадающей

внутрипластовой трещиноватости, примыкающей к разломам. По форме руд-

ные штокверки близки к широким лентам, ограниченным по восстанию и паде-

нию пологопадающими разрывами или безрудными пластами пород другого

состава. Границы рудных тел, как правило, нерезкие, их морфология изме-

няется на коротких расстояниях. Основные текстуры руд в штокверках брекчие-

вые,

крустификационные и прожилковые.

Пластообразные рудные залежи в основном вкрапленных руд встречаются

в горизонтах осадочных пород на разных уровнях геологического разреза

депрессии. Наиболее существенные из них установлены в туфогенных песча-

никах и гравелитах, подстилающих покров кислых пород, и в базальных слоях

конгломератов, залегающих на гранитоидах основания. Существенно обога-

щены ураном в этом случае терригенные отложения, содержащие обуглившийся

растительный материал или линзы бурых углей.

Пластовая форма рудных залежей нередко осложнена крутопадающими

апофизами, тяготеющими к секущим разрывам. Высокие концентрации насту-

рана в пластовых рудных телах установлены в наиболее нарушенных разры-

вами песчаниках, содержащих органические остатки. Они имеют хорошо вы-

раженные черты эпигенетического происхождения и образованы в процессе

гидротермальной деятельности, одновременно с формированием штокверков

и жил.

Среди гидротермальных образований, по данным И. Мельникова и др.

(Минералого-геохимические особенности..., 1968), выделяются дорудные кар-

бонат-гидрослюдистые и кварц-альбитовые метасоматиты и более поздние руд-

ные образования. Жилы, прожилки и гнезда, сложенные кварцем, гематитом,

пиритом, сидеритом и анкеритом, содержащими бертрандит, флюорит, арсено-

пирит, леллингит, а также темный сфалерит, относятся к наиболее ранним

рудным проявлениям.

Более поздние брекчии, прожилки, гнезда и вкрапленность настурана

и сопровождающих его минералов связываются с самостоятельной, главной

стадией гидротермального рудообразования. Настуран ассоцирует с кварцем,

иордизитом, молибденитом, галенитом и сфалеритом, иногда с хлоритом, гидро-

слюдами, пиритом и гематитом. Около настурановых прожилков и гнезд обычно

располагается зона специфического вишневого покраснения (гематитизации),

характерная для многих урановых месторождений.

Выделяются три ассоциации настурана, две из них — кварц-настурановая

и иордизит (молибденит)-настурановая — слагают основную часть промышлен-

ных руд.

Завершают гидротермальный процесс на рассматриваемых месторождениях

кварц-флюоритовые, анкеритовые и кальцитовые жилы и прожилки, нередко

359

заполняющие зоны брекчированных пород и более ранних гидротермальных

образований. Флюоритовые концентрации наряду с урановыми имеют промы-

шленное значение. Первыми из них сформировались кварц-адуляровые и хло-

рит-флюоритовые жилы и прожилки, содержащие в небольших количествах

переотложенный настуран, а также пирит, галенит, марказит, бравоит, халько-

пирит, борнит и халькозин. Поздними являются жилы и прожилки кальцита.

В них установлены уэвеллит (водный оксалат кальция), а также барит, марка-

зит и пирит.

И. Мельников выделяет пять стадий минералообразования на рассматри-

ваемых месторождениях: 1) кварц-альбитовую, 2) карбонат-гидрослюдистую,

3) сульфидно-карбонатную, 4) иордизит-настурановую, 5) флюорит-карбонатную.

Возраст урановых руд рассматриваемых месторождений, определенный

геологическими методами и с помощью абсолютной геохронометрии, оказы-

вается весьма близким к возрасту самых поздних вулканических тел депрес-

сии. Это позволяет связывать промышленные концентрации урана с поствул-

канической гидротермальной деятельностью, закономерно проявляющейся

во многих палеовулканических урановорудных районах. Палеогеографические

реконструкции периода рудообразования показывают, что рудоотложение в де-

прессии происходило на расстоянии от 300 до 1500 м от поверхности Земли,

существовавшей в то время, а в породах фундамента — на значительно больших

глубинах.

Температура рудообразующих растворов на ранних стадиях минералооб-

разования была близкой к 350—300° С; в период отложения настурана и ассо-

циирующих с ним минералов она составляла 200—150° Сив послерудную

стадию 150—80° С.

В качестве второго примера рассматривается геология уранового месторо-

ждения в рудах которого, кроме молибденита и иордезита, в значительных ко-

личествах, в ряде случаев достигающих промышленных концентраций, при-

сутствует галенит.

Это свинецсодержащее молибден-урановое месторождение расположено

в кальдерной депрессии, возникшей в краевой зоне срединного массива на своде

купольного поднятия (рис. 146). В основании депрессии залегают раннепалео-

зойские граниты и сложные покровы лав и лавоагломератов андезитового

состава. Рудовмещающие вулканогенные отложения образованы в позднем

палеозое. Они представлены игнимбритами, туфами и туфобрекчиями липари-

тов.

Значительную часть разреза слагает куполовидный покров кварцевых

порфиров. На андезитах в основании купола кварцевых порфиров и в его кровле

залегают слои осадочно-вулканогенных отложений, представленных туффи-

тами, туфогенными песчаниками и агломератами.

На месторождении установлены субвулканические дайки гранодиорит-пор-

фиров, липаритов и гранит-порфиров, образующие протяженный прямолиней-

ный пояс, выходящий за пределы депрессии. Некоторые из даек по восстанию

Рис.

146. Положение уранового месторождения в вулканической депрессии. (Условия об-

разования..., 1972).

1 — дайки гранит-порфиров, диабазов и лампрофиров; 2 — экструзивы липаритов и гранит-порфиров;

3 — покровы туфов и игнимбрятов липаритового состава; 4 — купол фельзитов; 5 — туфы и брекчии

липаритов пирокластической толщи; 6 — купол кварцевых порфиров; 7 — туфы и игнимбриты липаритов;

g — туфопесчаники, туффиты и туфы дацитов; 9 — лавоагломераты андезито-базальтов; 10 — гранитоиды;

л — метаморфические сланцы основания; 12 — прямолинейные сквозные разломы; is — дуговые разломы

кальдеры; 14 — урановое месторождение; 15 — рудные тела (жилы, линейные штокверки и «пластовые»

залежи)

36U