Гидротермальные изменения пород




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Гидротермальные изменения пород

Гидротермальные изменения пород

07.09.2017


На многих гидротермальных рудных месторождениях изменения минералогии и структур пород, вмещающих оруденение, гораздо более обширны и выразительны, чем сами рудные образования. Специалисты по рудным месторождениям уже давно выявили большую пользу такого рода гидротермальных изменений и как поискового критерия на руду, и как индикатора характера растворов, связанных с рудообразованием. В этой главе обсуждаются процессы гидротермального изменения пород — их химические основы и те экспериментальные данные, которые полезны для интерпретации характера этих изменений, а также результаты полевых исследований измененных пород — как недавние, так и ставшие уже классическими.
Одна из главных особенностей процессов гидротермального изменения состоит в том, что в ходе этих процессов первоначальная минеральная ассоциация превращается в новый набор минералов, более стабильных при гидротермальных условиях температуры, давления и, что наиболее важно, состава флюида. Изменение химического состава пород по мере их взаимодействия с гидротермальными растворами — обычный процесс, который проявляется в виде отчетливо зональной картины, отражающей изменения состава флюида во времени или степень его воздействия на породу. В некоторых случаях, как, например, при изменении карбонатных пород, эти изменения приводят к образованию существенно мономинеральных зон, но в других, как, например, на месторождении Бьютт, новые минералы выборочно замещают лишь определенные минералы исходных пород, оставляя другие относительно не затронутыми, или же различные исходные минералы замещаются совершенно отличными от них продуктами изменения. В ходе этих процессов первоначальная структура породы может быть лишь слегка изменена или же полностью уничтожена. Кроме того, обычно проявляется несколько этапов изменений, развивавшихся, очевидно, в различные периоды времени.
Классический пример гидротермальных изменений дают зоны около-жильных измененных пород на месторождении Бьютт (шт. Монтана). Вокруг каждой жилы участка Мейн-Стейдж во вмещающих кварцевых монцонитах развиты зональные серии продуктов их изменения, протягивающиеся на расстояния от нескольких сантиметров до, возможно, 10 м от жил (рис. 5.1). От неизмененных пород на удалении от жилы по направлению к ней в последовательно сменяющих друг друга зонах плагиоклаз замещается монтмориллонитом, каолинитом, серицитом и (локально) пирофиллитом или диккитом, что сопровождается соответствующими изменениями других минералов. Зоны аргиллизации и серицитизации на этом месторождении обнаруживают существенное обеднение кальцием, натрием и магнием и обогащение водородом (в форме групп ОН в глинах и слюдах). Кремнеземом обедняется зона аргиллизации и обогащается зона серицитизации и сама жила. Во всех зонах происходит небольшое обогащение CO2 и серой и незначительные изменения содержания калия и алюминия. На глубине описанные жилы Мейн-Стейдж и сопровождающие их измененные породы секут другие, более древние жилы нескольких типов. Эти жилы содержат кварц, молибденит, халькопирит, магнетит и ортоклаз в различных сочетаниях; зоны изменения вокруг них либо не развиты вообще, либо новообразования в них представлены щелочным полевым шпатом, кварцем, серицитом, биотитом, ангидритом, андалузитом, корундом и сульфидами.

Второй пример влияния гидротермальных процессов — это силикатное изменение более или менее чистого известняка в зоне разломов на руднике Линчбург (округ Магдалена, шт. Нью-Мексико). В этом случае исходные вмещающие породы сложены карбонатом кальция, поэтому привнос и вынос вещества очевидны. Внутренняя зона (в крупных разломах и вблизи от них) представлена безрудным кварцем. Следующая за ней относительно маломощная зона интенсивного окремнения представлена крупнокристаллическим гранатом (андрадитом) и также не содержит промышленного оруденения. Далее по мере удаления от разломов обширная переходная зона андрадита, замещающего геденбергитовый клинопироксен, с большим количеством сфалерита и несколько меньшим галенита уступает место зоне более крупнозернистого манганогеденбергита обычно с признаками изменения до куммингтонита или хлорита; здесь много галенита и меньше сфалерита. Внешний край этой зоны маркируется гематитизированными и хлоритизированными мраморами. Мощность зонально измененных пород варьирует от 20 м до нескольких сантиметров, хотя на некоторых участках внутренняя или внешняя зона может отсутствовать.
Предполагают, что скарновые зоны на руднике Линчбург формировались в ходе длительно развивавшегося процесса, когда по мере постепенного изменения условий на раннее гранат-клинопироксеновое образование накладывалось более позднее и более низкотемпературное амфибол-хлорит-гематитовое изменение. Для рудных месторождений этого типа характерна тесная связь скарновых зон с рудой и отсутствие руды в известняках вне этих зон.
Гидротермально измененные породы дают легко опознаваемый эмпирический поисковый критерий гидротермальной деятельности и тем самым привлекают внимание геологов-разведчиков из-за возможной связи с ними рудных образований. Однако изменение вмещающих пород может быть использовано в качестве конкретного поискового критерия только в том случае, если поняты его соотношения в пространстве и времени с рудными образованиями. Для большинства гидротермальных рудных месторождений по крайней мере часть процессов гидротермального изменения одновременна процессам рудообразования, поскольку обычно гидротермальные флюиды, находящиеся в состоянии химического равновесия с вмещающими породами, не отлагают рудных минералов. Большая протяженность гидротермально измененных пород по сравнению с самими рудными образованиями делает их хорошим поисковым признаком на руду. Дорудное гидротермальное изменение может быть полезно для разведки в том случае, если рудоносные растворы попользуют те же подводящие каналы, что и растворы, вызвавшие это изменение. Более тесная связь с рудой может быть и тогда, когда раннее изменение привело к увеличению пористости и проницаемости пород до такой степени, что открыло доступ более поздним рудным флюидам («подготовило им почву»), или когда более ранние минеральные ассоциации гидротермально измененных пород могут химически способствовать рудоотложению. Однако если рудные образования формируются позднее гидротермально измененных пород, то чаще всего структурный контроль этих руд осуществляется более поздними трещинами.
В тех случаях, когда наблюдается несколько типов гидротермально измененных пород, сформированных последовательно и характеризующихся секущими соотношениями, как, например, на месторождении Тинтик, шт. Юта, тогда тот тип изменения, который наиболее близко связан с рудными образованиями, считается близкоодновременным с ними. Если же несколько типов гидротермально измененных пород сформировано совместно в виде зон, то зона, содержащая рудные образования, может быть одновременна с ними, как на месторождении Бьютт. В пользу такой интерпретации мог бы свидетельствовать и факт наличия в рудосодержащей зоне многих безрудных участков (вероятно, из-за того, что более поздние рудоносные растворы сюда не поступали).
Кроме того, гидротермально измененные породы становятся все более и более полезны для расшифровки химических и физических условий рудообразования. Ta информация, которую несут ассоциации гидротермальных минералов, служит ценным дополнением к данным по рудным минералам при определении возрастных соотношений между несколькими генерациями рудных и жильных минералов, а также при оценке химических и физических условий рудоотложения. Результаты таких исследований пополняются за счет более широкого спектра элементов и минералов гидротермально измененных пород по сравнению с собственно рудными образованиями.