Среди аматогенных гидротермальных месторождений особо выделяется группа стратиформных месторождений, имеющих гидротермально-осадочное происхождение (они будут рассматриваться в лекции 17): месторождения медистых песчаников (Джезказган в Казахстане), стратиформные полиметаллические в карбонатных формациях (Миргалимсай в Казахстане, Миссисипи – Миссури в США).
Примером амагматогенных гидротермальных месторождений являются киноварь-антимонитовые (сурьмяно-ртутные) месторождения. Они залегают среди терригенных и карбонатных комплексов, осложненных куполовидными, сундучными складками, рудоподводящими разрывными нарушениями. Для них не выявлена связь с магматизмом, но имеются все характерные признаки низкотемпературных гидротермальных жильных образований. Такие месторождения распространены в Средней Азии (Хайдаркан, Кадамджай), на Украине (Никитовское в Донбассе), в Испании (Альмаден).
Литература:[1], с. 131-182; [2], с. 119-153
Проектные задания
1. Собрать литературные сведения о природе гидротермальных растворов.
Вопросы для самоконтроля знаний: 1.Из каких источников могут формироваться гидротермы?
2. Что является источником минерального вещества гидротермальных систем?
3. На каких глубинах образуются гидротермальные месторождения?
4. Какие температуры и давления характерны для гидротермального процесса?
5. В какой форме переносится вещество в гидротермальных месторождениях?
6. Как происходит отложение вещества из гидротермальных растворов? Литература: [1], с. 152 - 172; [7], с.125 – 159
2.Проанализировать типы зональности гидротермальных месторождений. Вопросы для самоконтроля знаний:
1. Чем обусловлена стадиальная зональность гидротермальных месторождений
2. Что является причиной фациальной зональности?
3. Как формируется зональность повторных тектонических разрывов?
4. Что такое зональность тектонического раскрывания?
5. Как развивается зональность внутрирудного метасоматоза?
6. Привести пример зональности состава пород;
7. Как проявляется фильтрационная зональность?
8. Что такое зональность отложения?
Литература: [1], с.140 – 144, [2], с. 75 – 79
3.Изучить генезис плутоногенно- и вулканогенно-гидротермальных месторождений Вопросы для самоконтроля знаний:
1. Как образуются плутоногенно-гидротермальные месторождения, и с какими магматическими комплексами пород они связаны?
2. В чем заключается изменение боковых пород при образовании месторождений плутоногенно-гидротермального класса?
3. Какие температуры характерны для плутоногенно-гидротермальных месторождений?
4. Привести примеры гидротермальных месторождений, пространственно и генетически связанных с гранитоидными интрузиями;
5. Какие специфические особенности характерны для вулканогенно-гидротермальных месторождений (глубина образования, связь с магматическими формациями, температуры образования)?
6. Какие полезные ископаемые образуются из вулканогенно-гидротермальных растворов?
Литература: [1], с.174-179, [7]. С.457 – 469
4.Изучить особенности формирования амагматогенныхгидротермальных и стратиформных месторождений
Вопросы для самоконтроля знаний:
1. Какие месторождения относят к амагматогенным?
2. Назвать основные гипотезы образования амагматогенных гидротермальных месторождений;
3. Какие факты свидетельствуют о первично-осадочной природе амагматогенных месторождений?
4. Какие факты свидетельствуют о гидротермальных процессах, связанных с удаленными магматическими очагами, при формировании амагматогенных месторождений?
5. Какова роль атмосферных вод глубокой циркуляции при формировании амагматогенных месторождений?
6. В чем заключается гипотеза полихронного и полигенного происхождения амагматогенных гидротермальных месторождений
7. Какие температуры характерны для образования амагматогенных гидротермальных месторождений?
8. Какие признаки месторождений, позволяют относить их к стратиформным?
9. Привести пример аматогенно-гидротермальных и стратиформных месторождений.
Литература: [1], с.179-182, [21]
Общая характеристика, минеральный состав руд, геотектонические обстановки колчеданообразования. Обобщенная модель рудообразования. Типы колчеданных месторождений: кипрский, уральский, алтайский.
Вопрос 1. Общая характеристика. К колчеданным относятся месторождения, в рудах которых преобладают сульфиды железа – пирит (около 90% руд), пирротин, в меньших количествах присутствуют марказит, халькопирит, борнит, сфалерит, галенит, блеклые руды. Нерудные минералы, количество которых невелико, представлены баритом, кварцем, карбонатами и хлоритом. Характерной особенностью является приуроченность месторождений к поясам вулканогенно-осадочных пород. Типичные формы рудных тел – линзы, жило- и пластообразные залежи и штоки, вкрапленные и прожилковые зоны. По текстурным особенностям различают массивные, слоистые и прожилкововкрапленные руды. Колчеданные залежи сопровождаются ореолами измененных вмещающих вулканогенных пород, превращенных в пиритизированные кварц-серицитовые, кварц-серицит-хлоритовые и другие метасоматиты.
Колчеданные месторождения образуются в океанических трогах с субмаринным базальтоидным вулканизмом, островодужных обстановках с дифференцированным риолит-базальтовым и риолит-андезит-базальтовым вулканизмом. Характерна их связь с малыми субвулканическими интрузиями основного и кислого состава. Месторождения контролируются локальными вулканическими структурами, которые являются элементами более крупных вулканических построек.Протяженность рудных залежей – до первых километров при мощности десятки метров, иногда до 100 м. Глубина распространения – многие сотни метров (до 2 км).
Вопрос 2. Генетические особенности колчеданных месторождений – обобщенная модель рудообразования. Колчеданные месторождения относятся к полигенным образованиям, которые формировались длительно – в два-три этапа, расчленяющихся на стадии минералообразования. Генезис этих месторождений – комплексный: вулканогенно-гидротермальный и вулканогенноосадочный. Обобщенная модель колчеданообразования может быть рассмотрена на примере Гайского медно-колчеданного месторождения, приуроченного к стратовулкану, который сложен лавами, лавобрекчиями и вулканическими туфами базальтового и риолит-дацитового состава. Жерло вулкана выполнено несколькими поколениями некков, экструзивов и субвулканических тел кислого состава. Над жерловиной находится кратерно-кальдарная депрессия с базальтовыми лавами, туфами. В верхней части месторождения находится «Стержневая линза», представленная богатыми цинко-медно-колчеданными рудами и выполняющая вулканическую кальдеру. Ниже еѐ распространены прожилкововкрапленные халькопирит-пиритовые бедные руды.
Образование руд связано с деятельностью вулканогенных растворов, которые поднимались по ослабленным зонам вулканической постройки – жерлу вулкана, синвулканическим трещинам. По пути следования этих рудоносных растворов откладывались прожилковые и вкрапленные руды в виде крутопадающих зон. Если растворы просачивались в горизонты пород, хорошо проницаемых и легко поддающихся метасоматическим замещениям (например, туфы кислого состава), образовывались метасоматические пластообразные колчеданные залежи. Их генезис вулканогенно-гидротермальный – вулканогеннометасоматический. Если горячие рудоносные растворы прорывались на дно океана, при их встрече с холодной морской водой происходило массовое осаждение минералов в виде вулканогенно-осадочных залежей пластовой, линзовидной формы. Это самые богатые массивные руды месторождения.
Вулканогенно-осадочные руды при высоте столба воды 200 м и температуре эксгаляций 215С отлагались при температуре не более 200С. Согласно В.Смирнову, вулканогенно-метасоматическое рудообразование в подстилающих породах для различных колчеданных месторождений характеризуется более высокими температурам и большим их диапазоном: высокотемпературные 450С и выше, среднетемпературные, наиболее распространенные, с начальной температурой 300С и низкотемпературные – менее 200С.
Вопрос 3. Типы колчеданных месторождений. По составу руд, связям с различными вулканическими формациями, геодинамическим обстановкам колчеданные месторождения могут быть представлены следующими основными типами: серноколчеданным (кипрский тип), медно-колчеданным (уральский тип), колчеданно-полиметаллическим (алтайский тип или тип Куроко).
Серноколчеданные месторождения сложены пиритовыми рудами с небольшой примесью кварца. Пирит служит источником для получения серной кислоты. Образуются в спрединговых обстановках, пространственно и генетически связаны с недифференцированным базальтоидным вулканизмом. Месторождения этого типа известны на Кипре, Урале (Карабашское), в Испании, Японии.
Медно-колчеданные месторождения пространственно и генетически связаны с контрастными риолит-базальтовыми формациями и образуются в субдукционных обстановках. Руды представлены преобладающими сульфидами железа (пиритом, мельниковитом, марказитом) и халькопиритом; второстепенные рудные минералы – сфалерит, пирротин, блеклые руды, галенит и др. По химическому составу руды являются комплексными и могут содержать в промышленно извлекаемых количествах свинец, цинк, серу, селен, теллур, золото, серебро, кадмий, индий, таллий, галлий. Месторождения данного типа распространены на Урале (Сибай, Гай, Учалы, Блявинское), Кавказе (Уруп, Кафан).
Колчеданно-полиметаллические месторождения пространственно и генетически связаны непрерывными вулканогенными формациями – риолитандезит-базальтовыми. Главными рудными минералами являются пирит, сфалерит, галенит, реже халькопирит, среди жильных минералов преобладают кварц, барит. Месторождения данного типа развиты на Рудном Алтае (РиддерСокольное, Зыряновское, Тишинское), в Прибайкалье (Холодненское), Забайкалье (Озерное), в Казахстане (Жайрем, Текели), в Грузии (Маднеули), в Японии (Куроко), в Испании (Рио-Тинто).