Глава 14. Мегаморфизованные и метаморфогенные месторождения

К метаморфогенным месторождениям относятся такие* ко­торые непосредственно сформированы в результате метаморфи­ческих процессов (метаморфические) или изменены под влияни­ем метаморфизма (м&гаморфшованные). Они включают место­рождения железа (в железистых кварцитах), марганца (гондиты), золота, урана, титана, меди и полиметаллов, алмазов, горного хрусталя, графита, кварцитов, яшм, граната, флогопита, керами­ческого сырья, корунда, высоко глинозем исто го сырья (андалузи-т^ силлиманита, кианита), родусит-асбеста, наждака, кровель­ных сланцев, шунгизитов, мрамора, нефрита, лазурита и др.

Общие особенности месторождений

Характерными чертами метаморфогенных месторождений являются:

- пространственная и временная связь оруденения с мета*
морфическими образованиями, среди которых наиболее распро­
странены архей-протерозойские комплексы;

- согласное залегание уплощенных рудных тел и метамор­
фических пород, часто образующих единые складчатые формы;

- особенности минерального состава руд и вмещающих их
пород, указывающие на одинаковые термодинамические условия
их образования и признаки изохимических реакций;

- текстуры и структуры руд, свойственные метаморфическим
породам (гнейсовые, сланцевые, гранобластовые и др.).

Тесная связь рассматриваемых месторождений с метамор­фическими образованиями заключается в соответствии различ­ных типов оруденения проявлениям ударного, контактового, ди­намического или регионального метаморфизма (табл, 11),

Наиболее распространены месторождения, связанные с ре­гиональным метаморфизмом. Обусловлено это тем, что регио­нально-метаморфические комплексы охватывают огромные объ­емы земной коры, слагающие фундаменты древних платформ и адра срединных массивов. Эти метаморфиты отражают архейские и протерозойские этапы развития земной коры, отличавшиеся

Таблица 11 Соотношение месторождений и проявлений метаморфизма_______

Проявления метаморфизма

Регионально метам ор физованные образования различных фацкй (ступеней)

Контактово-мегамор фические Динамометаморфические Ударный (импактитовый)

Месторождения

Железистых кварцитов, гондитов, металлоносных протерозойских конгломератов, золото-кварцевые и медно-полиметаллические, колчеданные, алмаза в эклогитах и гнейсах, графита* кварцитов, мраморов, граната, наждака, горного хрусталя, высокоглиноземистого сырья, родусит-асбеста* керамических и слюдоносных пегматитов, апатита Графита, корунда и наждака Золота, нефрита, яшм Алмаза

особыми условиями. Земная кора на ранних этапах своего разви­тия только зарождалась, происходили активнейшие тектономаг-матические процессы дифференциации вещества, формирования океанов и атмосферы.

В наблюдаемых в настоящее время комплексах региональ­но-метаморфических пород выделяются ассоциации, отражаю­щие различные термодинамические условия — фации (ступени) метаморфизма. Оказалось, что различные типы месторождений отчетливо ассоциируют с определенными фациями (табл. 12).

На единство условий рудо- и породообразования метамор­фических месторождений указывает форма рудных залежей. Так

Таблица 12 Соотношение месторождений фациям метаморфизма

Фации	Месторождение	Промышленное
регионального		значение
метаморфизма
Зелетлх	Магнетэт-гематитовые кварциты,	Главное
сланцев	колчеданные, металлоносные
	конгломераты, золото-кварц-
	сульфидные с мышьяком и ртутью,
	наждака, графита
Глаукофановая	Силикатные руды марганца и	Небольшое
	цинка
Амфиболитовая	Гематитовые кварциты, свинца,	Важное
	цинка и меда, кианита* диаспора,
	андалузита, корунда, графита,
	флогопита, апатита
Гранулнтовая	Амфибол-пироксен-магнеггитовые	Важное
	кварциты, граната» рутила,
	керамических пегматитов
Экяогитовал	Алмаза, рутила	Небольшое

mm*?

тъ

 

Рис. 78, Золото-кварцевые жилы в складках волочения месторождений Поркьюпайн в Канаде (по Е.М.Некрасову).

I — сланцеватость; 2 — разрывы; 3 — граница минерализованной зоны; 4 — рудные жилы: а — в кливажкых зонах, б — в зонах прирзздомного смятия

как кристаллизация полезных компонентов происходила при зна­чительном давлении, то рудные тела имеют сплюснутую форму (уплощенные линзы* пласто-плитообразные, жильные). Типич­ны складчатые деформации рудных тел₇ слагающих единые ан­самбли с вмещающими породам^ как например, золохокварце-вые жилы в складках волочения месторождения Поркьюпайн в Канаде (рис, 78). Следует подчеркнуть согласноскладчатое зале­гание не только рудных тел, но рудоносных зон и продуктивных пачек метаморфических толщ (железистых кварцитов^ кианито-вых сланцев графитистых пород и др.)- Это хорошо иллюстриру­ется на разрезах районов железорудных месторождений (рис, 79). Весьма характерным для месторождений являются мине­ральные ассоциаций, указывающие на протекание изохимиче-ских реакций. Имеются многочисленные примеры таких преоб­разований, включающих полезную минерализацию: халцедон — кварц, лейкоксек — рутил, лимонит — магнетит — мартит — ге­матит, гадрослюда — мусковит, бемит — диаспор — дистен, пи­ролюзит — браунит — гаусманит, вюртцигг — сфалерит, марказит — крупнозернистый пирит, известняк — мрамор, уголь — трафит и

f -

/(Г/Г

ГТП

 

Рис. 79. Фактический геологический разрез по Криворожской сверхптубокой скважине (по Л.СХалецкому и др.).

1-3 — архей: / — метабазиты, 2 — железистые кварциты, 3 — плагиогранитоиды и плагиомигматиты; 4-14 — нижний протерозой, 4-10 — криворожская серия (фация зеленых сланцев: ар козы, филлиты, 6 — хлорит-тальковые и карбонат-тальковые сланцы), 7, 8 — саксаганская свита (7 —железистые кварциты и силикатные сланцы, 8 — железные руды), 9, 10 — шанцевская свита (9 — железистые кварциты, магнетитовые руды* 10 — мраморы, сланцы кварц-биотитовые, углисто-биотитовые> метаалеврслиты)> 11, 12 — ингуло-ингулецкая серия, эпидот-амфиболитовая фация — зеленореченская свита (11 — кварциты, квардито-песчаники с андалузитом и ставролитом, залегающие на древней метаморфизованной коре выветривания архейских плагиогранитоидов, мепгабазиты, амфибол-полевошпат-биотитовые кристаллические сланцы, 12 — высокоглиноземистые двусдюдяньш с фалатом сланцы, тальк-амфиболовые породы), U — артемовская свита — железистые кварциты и силикатные сланцы^ 14 — родионовская свита — мраморы, кварц-полевошпат-биотитовые, графит-биотитовые сланцы с прослоями железистых кварцитов; 15 — средний протерозой (?): талеевская свита, метакоягломераты, метапесчаники, мета пелиты, метаалевролиты; 16 — региональная шарьяжная зона; 11 — разрывные нарушения; 18 — границы стратиграфического несогласия; 19 — фактический разрез сверхглубокой скважины; 20 — разведочные скважины

др. Важно отметить, что такие признаки имеют место не только для руд, но и для породообразующих минералов.

Повышенные давления и температуры рудообразования, диффузионно-метасоматические явления реализованы в соответ­ствующих текстурах и структурах метаморфических руд. Для них характерны тейсовая, сланцевая, плойчатая, полосчатая, очко­вая, лучистая текстуры и гранобластовая, порфиробластовая, ле-пидобластовая, чешуйчатая, роювиковая, пластинчатая, листова­тая, волокнистая, сноповидная структуры.

Типы месторождений

Существуют два основания классификации рассматривае­мых месторождений по типам метаморфизма, участвующим в рудообразовании и по особенностям рудогенеза. При первом подходе выделяют месторождения, связанные с региональным, контактовым, ударным и динамометаморфизмом- При втором — три типа: метаморфические, образование которых обусловлено исключительно процессами метаморфизма; метаморфизованные, полезные ископаемые которых существовали до метаморфизма и были преобразованы; метаморфогенно-падротермальные, кото­рые обрадовались за счет генерации соответствующих термаль­ных рудоносных растворов.

Месторождения, связанные с регионально-метаморфически­ми образованиями, отличаются большим разнообразием (рис. 80), Ведущими особенностями их локализации являются:

- приуроченность к породам тех или других фаций метамор­
физма;

- положение рудных узлов и полей в структурах гранито-
гнейсовых куполов, ядер гранитизации, зеленокаменных поясов
и протогеосинклинальных прогабов;

- локализация рудоносных зон в соскладчатых разломах,
участках их перегибов и пересечений;

- значение в рудоконтроле пород, обладающих различными
физико-механическими свойствами, например, приуроченность
золото-кварцевых жил к телам хрупких кварцевых порфиров, рас­
положенных в относительно вязких порфиритах;

- отсутствие четких околорудных ореолов метасоматитов.
Месторождения, связанные с контактовым метаморфизмом^

по существу близки к скарновым образованиям. Классическим примером может служить Курейское месторождение графита, образованное в результате воздействия остывающей мезозойской трапповой интрузии на юрские угли (рис. 81),

Импактитовые метаморфические месторождения весьма ог­раничены. К образованиям такого рода относят полудрагоцен-

B5

 

Рис. 80. Структурно-петрологическая карта Катупшского месторождения (по К.В.Прохорову, L9S4, с использованием материалов Ю.В.Быкова и М.И.Толухонова) {постметаморфические разрывные нарушения не показаны),

/ — биотитовые и б котит-амфибол о вые гнейсы и кр истаяли чесчме сланцы; 2 — мигматиты, гранитизированные гнейсы и кристаллические сланцы; 3 — граниты; 4 — гнейсы пегматитов и аплитов; 5 — слабо (а) и интенсивно (б) рассланцованные породы: 6-9— метасоматкты: tf— биотитовые, 7—биотитовые, биотит-амфиболовые, 8 — амфиболовые, 9 — эгирин-амфиболовые (эгириновые метасоматнты из-за малой мощности не показаны); 10 — контур гранитного тела; 11 — границы мстасоматичсских зон; 12 — элементы залегания сланцеватости

33-3177

■С^ы'- ■■/■ '№*-'■ **>*<•

V V V V V

V v v v v v

Vvvvv vvvv vvvvvvVvvv'v

V vvvvv v v v v v v v

 

Рис, 81. Схематический геологический разрез Курейского месторождения графитов (по В.И,Смирнову).

I — песчаникк верхнего карбона; 2 — сланцы и кварциты; 3 — графитовые сланцы; 4— графиту образовавшийся по пласту уяля; 5 — карбонатные породы; б — диабазоше порфириты

ные влтавиты (молдавиты), представляющие собой остеклован­ные продукты ударно-взрывных явлений, а также гексагональ­ные алмазы — лонедейлиты. Промышленное значение этих об­разований незначительно, однако импакгные явления следует учитывать при изучении рудовмещающих структур месторожде­ний других генетических типов.

Месторождения, связанные с проявлениями динамомета-морфизма, имеют более важное значение, поскольку к ним отно­сят крупные золоторудные объекты (например, месторождения Карлик в США и Бакырчик в Казахстане), алмазов (Кувдыколь-ское в Казахстане) и камнесамоцветного сырья (нефрита, чарои­та, лазурита и др.). Для них характерны:

- локализация месторождений к рудных полей в крупных
зонах смятия и надвигов, протягивающихся на десятки кило­
метров;

- локализация рудоносных зон в наиболее интенсивно де­
формированных участках разломов;

- присутствие в рудных районах мощных сложносмятых оса­
дочных толщ и метаморфических сланцев, содержащих черно-
сланцевые углеродистые формации;

- сложная пластово-линзовндная форма руцных тел, границы
которых определяются исключительно по данным опробования;

- невыраженноетъ околорудных метасоматических изменений,
К метаморфизованным относят многочисленные месторож­
дения железистых кварцитов (джеспилитов), протерозойских ме­
таллоносных конгломератов, колчеданных, медно-полиметалли-
ческих, силикатных марганцевых и апатитовых руд. Рудные ско-

пления были образованы до метаморфизма в результате различ­ных процессов седиментации, вулканизма или магматизма.

Протерозойские толщи амфиболитов и метаморфических сланцев, включающие пачки железистых кварцитов, распростра­нены в пределах щитов всех древних платформ мира. Во многих регионах они включают уникальные по запасам железорудные месторождения (Минас-Жейрас в Бразилии, Курская магнитная аномалия, Оленегорское в России, Криворожский бассейн на Украине и др.)*

Многие исследователи считают концентрации железа пер­вично осадочными или щдротермально-осадочными, которые позднее метаморфизованы. На ряде месторождений проявлены наложенные процессы метасоматоза и гипергенеза, обусловив­шие привнос полезных компонентов (U_? Au_? Sc_? V, А1) и улучше­ние качества железных руд.

Ярким примером метаморфизованных месторождений яв­ляется уникальное по запасам месторождение золота, платинои­дов, урана, редких земель, алмазов и железного колчедана Витва-терсранд в ЮАР. Здесь лентовидные в плане и пластово-линзо-видные в разрезе рудные тела (рифы) приурочены к пластам квар­цевых конгломератов, ритмично чередующихся с кварцитами и уг­леродистыми сланцами раннепротерозойской толщи. Последняя слагает многокилометровые разрезы эпикратонных впадин.

Поскольку полезная минерализация связана с минералами тяжелой фракции (магнетитом, монацитом, цирконом и др.), а рудные тела имеют литолого-стратиграфическую приуроченность (вытянуты вдоль палеорусловых каналов, расположены в основа­нии трансгрессивных серий), то месторождение представляется в качестве регионально метаморфизованной древней россыпи. Од­нако есть основания предполагать биоседиментационные кон­центрации золота (в скоплениях древних цианобакгерий), а так­же гидротермальное происхождение рудной минерализации.

К метаморфизованным относят также крупное месторожде­ние сульфидно-полиметаллических руд Брокен-Хилл в Австра­лии, локализованное в архейских гнейсах и амфиболитах (рис. 82). Считается, что пластовые рудные тела богатых руд первоначаль­но образовались вулканогенно-осадочным путем. К этому типу, по мнению АА.Маракушева, следует относить Кумкыдольское место­рождение технических алмазов, локализованное в экпогит-пнейсо-вом комплексе Кокчетавского срединного массива (Казахстан),

К метаморфическим относят месторождения, для которых типичны минеральные парагенезисы рудных и породообразую­щих минералов и постепенные контакты рудных залежей. Важ­ной предпосылкой образования таких месторождений является

зз* 259

I

и

I

\

I

D

о

D

0 0

наличие ранних повышенных концентраций полезных компо­нентов (углеродистых отложений для месторождений графита, глинистых пород с высокими концентрациями алюминия для кяанитовых сланцев, бокситов для корунда и наждака, диопсида для флогопита и др,).

К метаморфогенно-гидротермальпым относят месторождения золота, горного хрусталя, урана, расположенные в метаморфиче­ских комплексах. Предполагают, что рудоформирующие гидро­термальные системы образуются на этапах регрессивного мета­морфизма и перераспределяют полезные компоненты, заимство­ванные из вмещающих метаморфических пород. Для таких ме­сторождений устанавливается ведущая роль углекисло-водных гвдротерм в образовании руд и отсутствие пространственной свя­зи с определенными магматическими комплексами.

Представления об условиях метаморфогенного рудообразования

]

Изучение минеральных парагенезисов, экспериментальные и расчетные данные позволили оценить термодинамические па­раметры образования месторождений на разных ступенях регио­нального метаморфизма. Так_} образование руд Fe, Аи, и U про­исходило при 250—550°С и давлениях 300—700 МПа на глубинах 5—28 км. Руды марганца и цинка, вероятно, формировались при температурах 500—600°С и давлениях 500—1700 МПа, на глуби­нах 15—45 км. Руды железа, цветных металлов, титана, графита, высокоглиноземистых пород, гранатов, алмаза, вероятно, обра­зовались при температурах 600—950°С при высоких давлениях 600—1400 МПа на глубинах более 25 км. Слюдоносные и керами­ческие пегматиты могли генерироваться в результате ультрамета­морфизма при частичном переплавлении вещества. Жилы с гор­ным хрусталем могли формироваться в условиях диафтореза при низких термобарических параметрах.

Высокие температуры метаморфогенного рудообразования обусловлены: большими значениями геотермического градиента;

Рис. S2. Геологический разрез через южную часть рудного района Брокен-Хилл (Лейнг и др., 1978).

/ — пелитовые сшишманитовые гнейсы; 2 — псаммитовые силлиманитовые гнейсы; 3 — гранито гнейсы; 4 — хранито гнейсы Потоси; J — амфиболиты; 6 — слоистая железорудная формация; 7 — подошва рудоносного горизонта; 8 — цинковые руды; 9 — свинцовые руды; /0 — сдвиговые зоны иди разломы траекторие-осевых плоскостей складок; 11 — первой стадии; J2 — второй стадии; 13 — положение кристаллизационной сланцеватости; 14— положение полосчатости; 15— синформная складка Хаишкг-Воял; 16 — антиформная складка Брокен-Хилл; 17— градационная слоистость; IS — буровые скважины; а -* зона сдвига Глоуб-Воксхолл

явлениями радиоактивного распада урана и тория, повышенные концентрации которых часто фиксируются в гнейсах и гранитах; разогревом пород за счет трения в региональных зонах смятия; экзотермическими реакциями преобразования органического ве­щества в стрессовых зонах. Высокобарические условия определя­ются литостатическим и тектоническим давлением.

Достаточно убедительно выглядят метаморфогенные источ­ники рудоносных флюидов (вода, углекислота, углеводороды, водород, хлор, сера, металлы). Помимо имеющихся геолого-ми­нералогических данных, существование такого рода флюида было подтверждено прямыми наблюдениями в Кольской сверхглубо­кой скважине. Здесь на глубине более 10 км встречены хлорид но-натровые углеводородные термальные рассолы с повышенными концентрациями LI, Sr, Ni, Co, Zn> Cu> Sn и Mo.

Для того, чтобы сформировались метаморфогенные место­рождения, необходимы следующие условия:

- первичное д©метаморфическое обогащение полезными
компонентами пород; устанавливаются повышенные концентра­
ции урана, золота, железа, марганца, фосфора, полимсталлов,
меди и др.;

- диффузионный вынос вещества, включая породные и руд-
ные элементы, из зон ультрамстаморфизма и гран улито в и их
перераспределение в зеленосланцевых и амфиболитовых фациях.

Глава 15, Геологические структуры месторождений полезных ископаемых

Основы существующих в настоящее время классификаций рудоносных структур были заложены В,М, Крейтером, который использовал в качестве ведущего признака морфологический тип геологической структуры, вмещающий или контролирующий ло­кализацию рудного вещества, В соответствии с этим принципом вьщелено пять типов структур месторождений: 1) складчатые₁ 2) разрывные с перемещением, 3) трещинные, 4) кливажные мик-ротрещинные. 5) трубчатые и более сложные.

Подобный подход характерен для большинства предложен­ных в последующие годы общих классификаций. Так, в система­тике Ф.И. Вольфсона и ПД, Яковлева (1975, 1985) дополнитель­но выделено пять типов: I) осложненные разрывными наруше­ниями контакты интрузивных массивов, 2) расслоенные интру­зии, 3) кольцевые многофазовые интрузии, 4) вулканические со-

оружения, 5) трубки взрыва. Как мы видим, морфологический признак дополнен элементами интрузивной и вулканической тектоники.

Таким образом, наметилась отчетливая тенденция привязать структурную типизацию к промышленно-генетической класси­фикации рудных месторождений. Дальнейшее развитие этот принцип получил в работе Г.Ф, Яковлева (1982), который выде­лил четыре серии структур рудных полей и месторождений: тек-тоногенную, тектономагматогенную и текгоноэкзогенную.

Наиболее полная классификация экзогенных структур при­менительно ко всем сериям месторождений полезных ископае­мых разработана Г.Ф. Яковлевым. Он выделил среди них три класса: континентальный, шелъфовый и текгоноэкзогенный₃ в каждом из которых намечены типы и подтипы.

В.И.Старостиным эта классификация была дополнена и приобрела следующий вид:

L Континентальные структуры: 1) эрозионные (поверхности выравнивания, выступы фундамента); 2) гидрографические (до­линные, русловые, дельтовые); 3) экзогенные трещинные струк­туры; 4) карстовые; 5) экзогенно-эндогенные.

И, Морские структуры: 1) прибрежно-морскис (подводного склона, баровые, рифовые, банковые, латунные, аллювиальные конусов выноса); 2) гравитационные (оползневые); 3) кон сед и-ментационные депрессии* поднятия и разломы,

III. Гидравлические структуры: 1) континентальные осадоч­ные бассейны артезианского типа; 2) гидравлические брекчиевые зоны; 3) гидравлические купола.

Приведенная классификация отражает только часть из вы­явленных к настоящему времени типов экзогенных структур. Кроме того, на месторождениях часто встречается сложное соче­тание как собственно экзогенных, так и экзогенно-тектониче-ских и наложенных на них более поздних метаморфических структур.

Параллельно с разработкой общих классификаций создают­ся обширные и разнообразные частные классификации, объекта­ми анализа которых являются не только различные семейства, классы, типы и виды минерального сырья, но и отдельные мор­фологические типы структурных форм. Так, существуют система­тики структур гидротермальных, штокверковых, кольцевых* стра-тиформных, медно-порфировых и других типов месторождений.

Несмотря на большое разнообразие классификаций, все они в качестве ведущего признака при типизации структур использу­ют обобщенный современный облик рудного объекта, т.е. в ос­нову их положен все тот же морфологический признак,

Недостаточность такого подхода обнаруживается при иссле­довании метаморфизованных месторождений, а к ним относится большинство рудных объектов. Например, к такому типу или классу отнести структуры колчеданных месторождений Урала, Рудного Алтая, Скандинавских каледонид и других провинций. Первоначально они образовались в разнообразных геотектониче­ских позициях и характеризовались широким спектром первич­ных рудоносных структур, В последующем процессы региональ­ного метаморфизма не только существенно изменили их структу­ры, но и привели к ремобилизацки и гхереотложению рудного вещества в новых структурных обстановках. Итак, на одном и том же объекте мы имеем рудные тела стратиформного типа и локализованные в складчатых и разрывных нарушениях. Эти ме­сторождения можно отнести и к пластовым, и к складчатым, и к разрывным со смещением. Все зависит от взглядов исследователя.

В связи с этим представляется целесообразным дополнить характеристику рудных объектов геодинамической систематикой структур месторождений. Для этих целей целесообразно исполь­зовать в качестве классификационных признаков не один или два, а все основные параметры, кардинально влияющие на осо­бенности исследуемых геологических структур. Анализ материа­лов по разнообразным промышлен но-генетическим семействам, типам и классам месторождений показал, что таких параметров шесть: петрофизические свойства среды, термодинамические ус­ловия структурообразования, полихронность палеотекгонических обстановок, механизмы деформирования, структурные парагене-зисы и региональная геотектоническая позиция.

Основные петрофизические типы сред структурообразовання

Понятие среда структурообразования включает физические и механические свойства горных пород и тесно с ними связан­ные деформационные характеристики, которые в значительной мере не превышают порог ползучести, ведут себя как пластично-вязкие вещества и испытывают значительные по масштабам пла­стические деформации.

Температура и всестороннее давление сокращают величину предела упругих деформаций и благоприятствуют пластическому течению материала, нивелируя первичную контрастность в фи­зико-механических свойствах различных типов горных пород.

Несмотря на то_? что основная масса горных пород в припо­верхностной зоне земной коры относится к упругим хрупким об­разованиям, в реальных геодинамических обстановках они раз­деляются на петрофизические и геомеханическис комплексы, группы и подгруппы, различающиеся интенсивностью трещино-

образования, способностью образовывать брекчии и милониты, испытывать синтектоническую перекристаллизацию и пластиче­скую деформацию. Каких-либо определенных числовых парамет­ров, характеризующих отмеченные выше тектонические преоб­разования твердых тел, не существует. Однако, если всесторонне описать упруго-прочностные, петрошютностные и фильтрацион­ные свойства горных пород, то по этим характеристикам можно ориентировочно предсказать деформационное ловедение этих образований в различных обстановках и при разных геодинами­ческих режимах. Учитывая данные ограничения, авторы выдели­ли три основных петрофизических типа среды структурообразо-вания: упругий, упруго пластичный и упруго вязкий. К первому отнесены породы, характеризующиеся пониженной способно­стью к пластическим деформациям и обладающие относительно высокой вязкостью. По классификации М.В.Гзовского, это ком­плексы III категории вязкости.

Полевые признаки подобных образований грубая слои­стость, слабое развитие складчатых форм, повышенные макро- и микро-трещиноватость, широкое распространение брекчиевых структур, л инзовид но-блоковый тип складчатости. По составу среди пород этого типа встречаются массивные кварциты* гру-босло истые туфы кислого состава, гранита иды, лавовые и суб­вулканические дацит-риолитовые фации, В ряде случаев к по­добному типу относятся доломиты, скарноиды, роговики и др.

Важным свойством типично упругих пород является низкое значение коэффициента Пуассона (b=G,OI—0,2). В целом это весьма хрупкие образования. До предела упругости они ведут себя как идеально упругие тела, подчиняясь закону Гука. При даль­нейшем повышении напряжений они практически сразу же раз­рушаются, испытывая очень небольшую по величине пластичес­кую деформацию. В зависимости от пористости, текстурно-структурных особенностей и состава породы данного типа разделяются на многочисленные группы и подгруппы, различаю­щиеся упругопрочностными фильтрационными характеристика­ми. Наиболее крайними из них являются:

1) пористые (10—20%), малопрочные (40—100 МПа), с низ­кой твердостью (70—100 НВ), плотностью 1,5—2,4 г/см\ упруги­ми модулями G= (1,5—2,5) 10⁴ МПа, Е = (3-4) 10⁴ МПа и темпера­турами Дебая 50—150 К образования; 2) малопористые (0,5—3%)_s относительно прочные (200— 250 МПа), твердые (300—350 НВ) и упругие (G=4,Q<10⁴ МПа, Е=(8-10)10⁴ МПа) породы.

Для первой группы характерны максимально высокие зна­чения комплексного петрофизического коэффициента (3—5), а для второй — пониженные (0,5—1). Упругопластичный тип ха-

34-3177 265

растеризуется значительными пластическими деформациями, пониженной вязкостью и невысокими упругопрочностными свойствами. М.В, Гзовский относил эти породы к образованиям I и II категорий вязкости, среди которых вьщеляются тонкослои­стые флишоидные терригенно-карбонатные толщи, эватюрито-вые серии, серицитовые, хлоритовые и серпентинитовые слан­цы, пачки глинисто-алевролитовых пород и тонкослоистых туф-фитов. Для образований данного типа характерны высокие зна­чения коэффициента Пуассона (0,30—0,45), широкое развитие дисгармоничной складчатости, проявлений диапиршма и боль­шие величины деформаций. В целом породы характеризуются низкими значениями К_№=(0,0—0,5), Q=50—250 К, Тв=50—200 НВ, R^=50—150 МПа и Е = (3 — 7) 10⁴ МПа, Как правило, это породы с пониженной плотностью (1,5—2,8 г/см³) и пористостью (0,5-5,0%).

К третьему, упруговязкому типу относятся наиболее вязкие, жесткие, плотные и малопористые образования. Они характери­зуются максимально высокими среди коровых комплексов значе­ниями упруго прочностных параметров: G=(3 — 5,5) 10 МПа; Е=<6—12) 10⁴ МПа, Q=350^500 К, Тв = 250^450НВ, R =150-

_ еж

300 МПа, K^OjO—(-5,0). Эти породы имеют большие значения предела упругости, а при значительных по величине и длитель­ных по времени воздействия напряжениях испытывают пласти­ческие деформации. Порог ползучести данных образований дос­таточно высок и составляет первые десятки мегапаскалей. По составу это массивные габбро-диабазы, перидотиты, метаморфо-генные образования амфиболитовой и гранулитовой фации (гранитогнейсы, амфиболиты, кристаллические сланцы, эклогиты и др.).

Геодинамические условия структурообразования

Геодинамические условия струкгурообраэования представ­лены тремя основными зонами: эпизоной, мезозоной, катазоной. Эпизона охватывает приповерхностные участки земной коры, и в ее пределах преобладают низкие температуры (до 100—150 °С) к давления (единицы либо десятки мегапаскалей). Породы слабо метамарфизованы. Кроме образований, возникших в данных уе­ло виях, в эпизоне развиты породы первично магматического, осадочного или гидротермального происхождения, преобразован­ные в глубинных зонах и затем тектоническими процессами вы­веденные на поверхность. Они ведут себя обычно как жесткие компетентные образования. В эпизоне основным способом пере­носа рудного вещества является циркуляция в разной степени

минерализованных подземных и поровых вод. Этот процесс пол­ностью контролируется внешними динамическими факторами: перепадами гидростатического давления, силами тяжести, сейс-моакустическими, вибрамиграционными эффектами и др.

Мезозона характеризуется исключительным разнообразием и контрастностью термодинамических условий, особенно в пре­делах мобильных поясов. В целом в мезозоне преобладают низ-кис и средние температуры (100—400°С) и умеренные давления (более 1ОО МПа); формируются цеолитовая и зеленосланцевая фации метаморфизма. Различают участки, расположенные в об­ластях спокойной глыбово-блоковой складчатости и приурочен­ные к линейным мобильным поясам. Первым присущи достаточ­но стабильные термодинамические условия, соответствующие средним параметрам мезозоны, В мобильных поясах эти пара­метры варьируют в широких пределах, достигая экстремальных значений (400-600°C_s ПО*МПа).

Тектонические процессы, сопровождавшие зеленосланце-вый метаморфизм, являлись одним из ведущих факторов ремо-билизации непромышленного оруденения в больших о&ьемах пород и концентрации его в благоприятных по тектонофизиче-ским условиям структурах, В результате возникли генетически и морфологически разнообразные рудные месторождения — от стратиформных до жильных. Их образование невозможно без тектонической переработки огромных масс горных пород, Разви­тие трещиноватости, кливажа, микрокатаклаза способствовало ос­вобождению рудных компонентов из пород и минералов (рис. 83).

Сочетание полей напряжения, являющихся своеобразными катализаторами геохимических, гидротермально-метасоматиче-ских и других рудо кон центрирующих процессов с повышенными геотермическими градиентами, существовавшими в земной коре, способствовало миграции элементов без циркуляции растворов. Их перемещения осуществлялись под воздействием термохрави-тацнонных и динамических эффектов. Скорость и масштабы про­цесса в значительной степени определялись структурой порового пространства и проницаемостью.

В катазоне преобладают высокие температуры {более 400°С) и давления (больше 200, обычно 500—1500 МПа), развиваются амфибол итовая и гранул итовая фации метаморфизма, и ведущим механизмом деформирования является пластическое течение (рис. 84). Перенос рудного вещества осуществлялся тремя спосо­бами: пластическим течением, диффузией и гидротермальным раствором- Рудоконтролирующая роль глубинных разломов в ка­тазоне заключается в приуроченности к ним высокотемператур­ных калиевых и калиево-натриевых метасоматитов с бериллие-

34* 267

Рис. S3. Локализация стратифицирейапного залотокгшрцспот орудснеиня по трещинам отслоения я гетерогенной толще под л иго пластическим экраном глинистых пород (по А.В.Южину и Н.ГАшфиянову).

I — глинистые а ганцы; 2 — алевролиты; J— песчаники; 4 — золото- кварцевые жилы; 5— направление движения распюроп обусловливается градидитом флюида

Рис. 84. Схематические логоризонтные штаны Таежного месторождения (вверху 1000 м, внизу — 750 м) (по Н-Н,11ерпсву и ЛЛ.Кулаконскому).

/ — биотит-амфиболовые и амфиболовые гнейсы, амфиболиты и мигматиты по ним; 2 — пирокссновьтс и роговообманкопо-пирок^ноиые криспжгшичсскис сланцм; J — богатые кварцем кордиерит- и/ил и силлиманитсодсрждшис метасоматические породы; 4 — догюмитоные мраморы; 5 — сштикатно-карбонатные и карбон атно -силикатный меланж; 6 — чистое чередован к t; баппых кварцем метасоматнческих пород; зон сил и кот ю- карбонат о то меланжа и скарнирошшных кристаллических сланнеи; 7— скарны и скарниропгишые гнейсы и кристаллические сланцы, гшаегговыеттеласерпентшштои и олининитои; ^— вкрашюнносп магнетита в скарнах; 9 — вкрапленность магнетита ri серпентин итак; 10 — рядовые анилин (серпентин) — магнетито вые руды: // — рндшше диопсид ^имфиГкиО — магнетита ше руды; /2— богатые магнетитог*ые pi/ды с оливимом и/или кликогумитом; иногда яюдвигитом

_ -т^ ^д.. ' т.

^1 г I*•■■*