ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.09.2020
Просмотров: 3935
Скачиваний: 7
96
Кислородные гидротермы (I–IV классы) сернокислые и солянокислые с pH
0,5 – 3,5, богатые
Fe, Al
, местами
Cu, Zn, Pb
(Тихоокеанский пояс, Камчатка и
др.). Воды содержат
O
2
, иногда
H
2
S
, Eh достигает 1 В и более за счет
HF, HCl
.
Глеевые термы (V–VIII классы) известны в альпийской зоне, по составу
углекислые, азотные и др. Классы V и VI представлены хлоридными растворами с
pH 2,0–3,5 и выщелоченными из пород элементами Fe
, Mn, Sr, Ba, Pb, Zn, Cu
и др.
К классу VII относятся азотно-углекислые термы, обогащенные
As, B, Li, Rb
, ме-
стами
Sb, Hg
и др. К VIII классу принадлежат азотные термы сульфатно-
гидрокарбонатно-натриевого состава и обогащены
SiO
2
, Ge, Be, F, W
и
Mo. Eh
ме-
стами отрицательный (от –0,08 до –0,1 В).
Сероводородные и сульфидные гидротермы (IX–XII классы) содержат
H
2
S,
HS
–
, S
2–
,
возможны
CO
2
и
CH
4
. Воды хлоридно-гидрокарбонатно-натриевые с азо-
том.
Отложения минералов связано с двумя типами жил (заполнение открытых
трещин, метасоматическое образование).
По первому типу жилы образуются путем заполнения открытых трещин
минералами, которые отлагаются из растворов (
секреционные
отложения на стен-
ках). Возможно возникновение полосчатых жил, когда образование одних мине-
ралов сменяется во времени отложениями других. Если нарастание идет вокруг
обломков породы в трещине, образуются
крустификационные
(crust – корка) жи-
лы. При многократном дроблении вмещающих пород с образование жильного ма-
териала и последующем новом отложении минералов возникают
брекчиевидные
жилы. В строении жил различают внутреннюю осевую часть и боковые наросты –
зальбанды
. При метасоматическом образовании гидротермальных жил растворы,
просачиваясь вдоль тонких капиллярных трещин, взаимодействуют с минералами
вмещающих пород, растворяют, разъедают (резорбируют) их и на месте отлага-
ются другие минералы.
Жилы делят на высокотемпературные (
гипотермальные
, 300–400°С),
средне- (
мезотермальные
, 150–300°С) и низкотемпературные (
эпитермальные
,
менее 150°С).
По источникам растворов и области минералообразования все гидротер-
мальное минералообразование делят на
плутоногенное
,
вулканогенное
,
телетер-
мальное
.
При
плутоногенном
типе минералообразования гидротермы связаны с глу-
бокими магматическими очагами, часто вблизи от материнской интрузии (плуто-
на). Они формируют высокотемпературную минерализацию (рис. 15). К этому
типу относятся
высокотемпературные кварцевые жилы
. Они тесно связаны про-
странственно и генетически с грейзенами и имеют аналогичную минерализацию:
касситерит, вольфрамит, молибденит, берилл, висмутин, жильный кварц, флюо-
рит, иногда топаз, в зальбандах жил часто мусковит, калишпат.
При
среднетемпературной плутоногенной минерализации
образуются кар-
бонатные и кварц-карбонатные жилы с минералами
Ag, Co, Ni, Bi, U
; полиметал-
лические месторождения (
Zn, Cu
, часто Ag). Полиметаллическая минерализация в
гидротермальную стадию местами накладывается на скарны. Золото-кварцевые
месторождения Якутии формировались при средне- и высокотемпературной ми-
нерализации.
97
Вулканогенная
гидротермальная ассоциация минералов формируется за
счет низкотемпературных гидротерм, связанных с магматическими очагами вбли-
зи поверхности, иногда с выходами на поверхность (вулканы). Участвуют юве-
нильные и метеорные воды. Часто образуется халцедон, имеется вольфрамит, кас-
ситерит.
Рис. 15. Схема минерализации жил по мере их удаления от источника
гидротермальных растворов и снижения их температуры (И.Т. Бакуменко и др.,
2001 г.)
Телетермальные низкотемпературные гидротермы
представляют собой
растворы, далеко ушедшие от источника их образования. Приурочены к зонам
глубинного разлома, где локализуются мелкие магматические тела. Формируются
месторождения ртути, сурьмы, мышьяка с включением серебра.
Гидротермальное минералообразование сопровождается интенсивным из-
менением вмещающих пород (околожильное, околорудное изменение) и характе-
ризуется следующими основными
типами гидротермальных метасоматитов
:
для кислых пород при средней и низкой температуре – окремнение, сери-
цитизация, березитизация;
для средних и щелочных пород при низкой температуре – пропилитизация,
лиственитизация, магнезиализация, карбонатизация, фосфатный метасома-
тоз, хлоритизация;
для ультраосновных пород – серпентинизация, отальковывание, нефелини-
зация, алунитизация.
У некоторых метасоматитов строгая приуроченность к определенному ти-
пу пород отсутствует. Известны переходные типы метасоматитов, а также нало-
жение одних типов на другие (рис. 16).
Низкая температура
Средняя температура
Высокая температура
98
Рис. 16. Схема развития метасоматоза в системе интрузив – надинтрузив-
ная зона в контрастных средах (по В.А. Кудряшову и др.):
1 – известняки, 2 – доломиты, 3 – скарны, 4 – граниты, 5 – 7 – продукты
метасоматических процессов (5 – калишпатизированные граниты и калишпаты, 6
– альбитизированные граниты, 7 – грейзенизированные породы), 8 – 16 – грейзе-
ны (8 – слюдяно-кварцевый, 9 – кварцевый, 10 – топазовый и топаз-кварцевый, 11
– слюдяной, турмалин-слюдяной, 12 – топаз-флюоритовый, 13 – слюдяно-
флюоритовый, 14 – флюоритовый, 15 – слюдяно-селлаит-флюоритовый, 16 – сел-
лаит-флюоритовый), 17 – жилы выполнения
Вторичные кварциты
(окремнение) образуются при взаимодействии кис-
лых растворов богатых летучими (
SO
2
, HF, HCl
) с алюмосиликатными породами у
поверхности с выносом щелочей и концентрацией кремнезема, глинозема и окси-
да титана. В порядке понижения температуры образуется корунд, андалузит,
диаспор, алунит, каолинит, серицит, пирофиллит.
Серицитизация
протекает при низкой температуре с образованием мелко-
чешуйчатого мусковита – серицита ("серикос" – шелковистый) во вмещающих
полевошпатовых породах вокруг гидротермальных жил. Частный случай пропи-
литизации, но в породах бедных
Ca
и
Mg.
99
Березитизация
или "сульфидная грейзенизация" протекает при средних
температурах с преобразованием кислых пород (гранитов, гранодиоритов, гранит-
порфиров, кварцевых порфиров) под влиянием перегретых сульфидных растворов
с
HS
–
, H
2
S
. Происходит разложение цветных минералов и части полевых шпатов
с образованием светлых слюд, кварца и пирита. Выносятся
Mg, Ca, Na
, в муско-
вите фиксируется калий. Формируются золоторудные месторождения,
W, Mo, Cu
,
ассоциации серицита, кварца, пирита, анкерита.
Пропилитизация
– метасоматическое гидротермальное изменение основ-
ных и средних вулканических пород (андезиты, дациты, базальты) в зоне малых и
средних глубин. Гидротермальные растворы могут быть от кислых до щелочных в
областях активного вулканизма. Происходит замещение пироксена, роговой об-
манки, плагиоклаза, биотита и ортоклаза на хлорит, серицит, эпидот, альбит,
кальцит, пирит, одуляр, цеолиты. Стеклянная масса превращается в полевой шпат
и кварц с хлоритом.
Реакцию преобразования плагиоклаза и пироксена под действием газооб-
разной и перегретой воды с образованием важнейших минералов пропилита мож-
но представить следующим образом:
4[NaAlSi
3
O
8
· CaAl
2
Si
2
O
8
] + 5(Mg, Fe)SiO
3
+ 5H
2
O →
лабрадор
пироксен
→ 2Ca
2
Al
3
Si
3
O
12
(OH) + (Mg, Fe)
5
Al
2
Si
3
O
10
(OH)
8
+ 4NaAlSi
3
O
8
+ 4SiO
2
эпидот
хлорит
альбит
кварц
Образуются разнообразные месторождения, связанные с гидротермальным
рудоотложением.
Лиственитизация
– процесс изменения основных и ультраосновных пород
под влиянием перегретых углекислых растворов. Происходит разложение оливи-
на, пироксенов, роговых обманок с образованием талька, кварца и магнезиально-
железистых карбонатов – доломита, анкерита, брейнерита и др. Полевые шпаты
превращаются в мусковит или серицит, реже в хромовую слюду – фуксит. При
высоких парциальных давлениях
CO
2
разложение идет до частичного образования
пирофиллита
Al
2
Si
4
O
10
(OH)
2
. Типичным для этого процесса является образование
талька и карбонатов магния и железа.
При
магнезиальном метасоматозе
в основных породах пироксен и амфи-
бол замещается оливином. В эндоконтактной зоне гранитов происходит отложе-
ние биотитов, роговой обманки и других магнезиальных минералов, при пониже-
нии температуры – хлоритизация алюмосиликатных минералов.
Карбонатизация
– взаимодействие с известняками и их преобразование. В
результате могут протекать следующие процессы.
Доломитизация известняков происходит в результате воздействия раство-
ров, содержащих в повышенных концентрациях ионы
Mg
2
+
и
SO
4
2–
:
2CaCO
3
+ Mg(SO
4
)+ 2H
2
O → CaMg(CO
3
)
2
+ CaSO
4
· 2H
2
O
известняк
доломит
гипс
Под воздействием растворов с
Fe
2
+
или
Mn
2+
процесс протекает полнее с
образованием сидерита
FeCO
3
или родохрозита
MnCO
3
. В результате этого могут
образовываться крупные промышленные месторождения железных и марганце-
вых руд. Взаимодействие с известняками гидротермальных сульфидных раство-
ров приводит к образованию в известняках богатых метасоматических сульфид-
100
ных месторождений, например, свинцово-цинковых руд. Они отлагаются в из-
вестняке за счет выноса части
CaCO
3
.
Карбонатный метасоматоз с силикатным связывает между собой процесс
скарнообразования. Например, отложение в известняке форстерита
Mg
2
SiO
4
,
шпинели
MgAl
2
O
4
, гроссуляра или везуавина.
Фосфатный метасоматоз
при участии фтора и хлора приводит к образо-
ванию апатита в богатых известью породах.
Хлоритизация
– процесс гидротермального изменения пород при низкой
температуре с образованием хлорита за счет биотита.
Серпентинизация, оталькование
– гидротермальное изменение ультраос-
новных пород с образованием серпентина и талька.
Нефелинизация
– процесс привноса натрия вызывает извлечение глинозе-
мов из пироксенов и амфиболов с возможным образованием нефелина.
Алунитизация
протекает в условиях окисления и присутствия в воде
SO
3
с
образованием серной кислоты. При этом сера осуществляет алунитизацию
алюмосиликатных пород с образованием алунита
KAl
3
(SO
4
)
2
(OH)
6
и с выносом
сульфатов щелочей и
SiO
2
.
В подавляющем большинстве случаев химические элементы, привносимые
метасоматическими процессами – это петрогенные элементы, обладающие невы-
сокими порядковыми номерами и атомными весами. В целом роль гидротермаль-
ной минерализации велика. Месторождения гидротермального генезиса дают до
70% мировой добычи
Mo, W
, 100% олова и 50% меди.
Взаимодействие термальных поровых растворов с породой приводит к
формированию
метасоматической зональности
– последовательной смене мета-
соматитов (гидротермалитов) от наиболее измененной внутренней зоны к внеш-
ней и неизменной породе. Совокупность одновременно образовавшихся метасо-
матитов ("зональная колонка") называют
метасоматической фацией
. Совокуп-
ность фаций, возникшая в результате одного петрогенетического или генетически
единого геологического процесса, представляет собой
метасоматическую фор-
мацию
(В.А. Жариков).
В.И. Рехарский (цит. по А.И. Перельману 1989) выделил следующие три
группы гидротермально-метасоматических формаций, которые расположены
сверху вниз от ранних высокотемпературных к поздним низкотемпературным:
I. Гидротермально-метасоматические формации,
связанные преимущественно с гранитоидными породами
Магнезиально-скарновая
Fe, B
, флогопит
Известково-скарновая
Fe,Cu
, Co, V, Mn
Фельдшпатовая
Ta, Nb, TR, U
, Th, Ti, Be, Li, Zr, Hf
Полевошпат-кварцевая
Mo, W
, Sn, Cu
Грейзеновая
W, Mo, Sn, Be,
Li, Bi
Турмалин-кварцевая
(турмалин-хлоритовая)
Sn, Cu, W, Bi, Au, As
Пропилитовая
Au, Ag, Cu,
As, Pb, Zn
Вторично-кварцитовая
Cu,
Zn, Pb, Au, Ag
Кварц-серицитовая
Cu, Mo,
Zn, Pb