title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Околорудные изменения вмещающих пород, минеральный состав и зональность месторождений

Околорудные изменения вмещающих пород, минеральный состав и зональность месторождений

По особенностям минерального состава и характеру развития гидротермальные изменения пород относятся к формации березитов. Характеристика березитов приводится далее, здесь же отметим их некоторые общие особенности.
Березитизация является начальной и одной из главных стадий урановорудного гидротермального процесса. В ореолах березитизации по интенсивности метасоматоза выделяются внешняя, промежуточная и внутренняя зоны, соответствующие слабо, умеренно и интенсивно березитизированным породам. На минеральный состав метасоматитов существенное влияние оказывают исходные породы. При березитизации пород среднего — основного состава метасоматиты внутренних зон постоянно содержат карбонаты, в кислых породах они характеризуются кварц-серицит-пиритовой ассоциацией.
В рудных нолях тела березитов тесно связаны с разрывными нарушениями. Внешние зоны метасоматитов обычно распространены достаточно широко, внутренние и промежуточные развиваются более локально и прослеживаются вдоль конкретных разрывных нарушений.
По химическому составу наиболее благоприятны для развития мощных зон метасоматитов породы среднего — кислого состава; в основных породах ореолы березитизации более узкие. При прочих равных условиях наиболее широкие ореолы развиваются в породах, обладающих повышенной трещиноватостью и пористостью. Рудные тела размещаются среди метасоматитов внутренних зон, что обусловлено унаследованным развитием разрывных нарушений, снижением прочностных свойств пород и увеличением их эффективной пористости в результате березитизации.
На березитизировашше породы накладываются хлорит-карбонатные околопрожилковые изменения, связанные с урановорудной или другими стадиями минерализации и обычно имеющие более локальное развитие. Однако в случае достаточно интенсивного проявления донастурановых ьварц-карбонат-сульфидных жил (месторождения в гранитоидах) сопровождающие их кварц-хлоритовые метасоматиты могут получить заметное распространение.
Характерной чертой большинства месторождений третьей группы является присутствие в рудах молибденита, находящегося в парагенезисе с настураном. На месторождениях первой подгруппы собственно процесс минералообразования, накладывающийся на березитизировашше породы, протекал и четыре стадии (рис. 13).

В первую, пиритовую стадию образовались зоны прожилкового и вкрапленного пирита. Основным минералом этих образований (80—95%) является пирит, развитый в виде мелкой вкрапленности, мономинеральных прожилков, а также гнезд в карбонатных (доломитовых) прожилках. Пирит постоянно содержит примеси молибдена, мышьяка, свинца, иногда таллия.
В молибденит-настурановую стадию образовались прожилковые или вкрапленные руды месторождений. Основной парагенетической ассоциацией являются настуран и молибденит первых генераций. Настуран образует метасоматическую вкрапленность в виде отдельных сферолитов размером в сотые доли миллиметра или их агрегатов, а также прожилки (иногда с анкеритом) и брекчиевидные скопления мощностью до 3 см. В настуране 1 постоянно присутствует молибденит в виде мелкой вкрапленности, радиально-лучистых агрегатов и отдельных зон в сферолитах настурана (рис. 14). Иногда устанавливаются фигуры совместного роста настурана и молибденита, что говорит об одновременном выделении этих минералов.
Кислородный коэффициент настурана 1 2,40—2,60; параметр решетки 5,39—5,41 А. Молибдепит 1 является сложным многофазным соединением; он слабо анизотропен, с низкой отражательной способностью, причем различные фазы отличаются по оптическим свойствам. Детальное изучение молибденита современными методами показало, что он относится к группе железосодержащих дисульфидов молибдена с несовершенной структурой молибденита 2Н. В различных фазах молибденита содержание железа изменяется от 1,5 до 3,5%. В настуране также постоянно встречается вкрапленность галенита, редко халькопирита и арсепопирита; присутствуют цирконий и свинец (первые проценты).
Менее распространена парагенетическая ассоциация настурана 2 и галенита. Это более крупные выделения — почки, гнезда, корковидные прожилки мощностью до 0,5 см с вкрапленностью галенита. В метасоматических образованиях настуран 2 иногда представлен характерными игольчатыми или пластинчатыми выделениями длиной до 0,05 мм, осевая часть которых сложена жильным минералом, чаще всего кварцем (рис. 15). Срастание иголочек происходит закономерно, что свидетельствует о дендритном росте настурана. Настуран 2 окружает или цементирует выделения насту рана 1. Кислородный коэффициент настурана 2 2.42—2,47; параметр ячейки 5,41—5,42 А. В его составе также постоянно присутствуют цирконий и свинец (первые проценты).

Эти две пара генетические ассоциации составляют основную массу. Кроме них в незначительном количестве присутствуют и другие ассоциации. Ассоциация настуран и пирит чаще всего образует зональные выделения. Очень своеобразна ассоциация настурана и анкерита. На скаленоэдрах анкерита, отчасти по внутренним зонам его роста выделяются почковидные корки пасту-рана 4, часто зонального строения. В этих прожилках отмечается также доломит с диарсенидами никеля и кобальта.
В рудоносных прожилках, залегающих в содержащих органическое вещество породах, постоянно встречаются гнездовидные выделения настурана, обычно разбитые на отдельные блоки и сцементированные изотропным твердым битумом типа антраксолита. Образование твердых битумов связано с воздействием гидротермальных растворов на органическое вещество пород и его переотложением в жильных образованиях. Рудоносные прожилки секут и цементируют образования пиритовой стадии, а вкрапленность урановых минералов часто развивается по более ранним минералам, преимущественно замещая пирит.
Отложение рудоносных прожилков постоянно сопровождается характерным околопрожилковым изменением пород — развитием маломощных зон анкерит-хлоритовых и гематит-хлоритовых метасоматитов. Железо-магнезиальные карбонаты и магнезиально-железистые хлориты метасоматически развиваются во вмещающей породе практически по всем минералам; при этом происходит также значительный вынос органического вещества и осветление пород. Эти метасоматиты развиты несколько шире рудных тел, прослеживаются на расстояние до десятка метров от них.
Образования анкеритовой (первой послерудной) стадии развиты не на всех месторождениях. Представлены анкеритовыми жилами и брекчиями с кварцем и сульфидами железа, меди, свинца и цинка. Как правило, они цементируют обломки оруденелых пород и рудных прожилков. В отдельных случаях в них установлен молибденит второй генерации. Он отличается от молибденита рудной стадии значительно более крупными размерами выделений меньшим содержанием железа и вследствие этого более совершенной кристаллической решеткой, однако тоже относится к железосодержащим дисульфидам молибдена.
Образования кварц-карбонатной (второй послерудной) стадии развиты широко. Это прожилки и жилы мощностью до 0,5 м, в составе которых постоянно присутствуют сульфиды железа, меди, свинца, цинка и минералы серебра и меди (вплоть до самородных). Завершают образование этих жил барит, целестин, флюорит, апатит и глинистые минералы.
При наложении послерудных прожилков на ассоциацию рудных минералов происходит карбонатный метасоматоз с образованием переотложенного настурана, развивающегося но настурапу ранних генераций или образующего тонкие прожилковидные выделения между зернами карбоната. В нем отсутствует сульфидная вкрапленность, а содержание свинца составляет всего 0,1%. Методом осколкорадиографии в карбонатах этих прожилков устанавливается неравномерно распределенный уран. Хотя масштабы переотложения незначительны. этот процесс отмечается на всех месторождениях и в особо благоприятных условиях (вблизи крупных разломов) может привести К появлению отдельных гнезд, сложенных настураном. Переотложение сопровождается также выносом радиогенного свинца и образованием его ореолов вокруг рудных тел.
Состав вмещающих пород определенным образом влияет на состав руд. однако это отмечается преимущественно для жильных минералов, особенно в образованиях послерудных стадий. Например, в породах кислого состава прожилки сложены преимущественно кварцем, в средних и особенно в основных — карбонатом и хлоритом. В породах, богатых органическим веществом, появляются прожилки, содержащие твердые битумы.
В пространственном распределении разновозрастных минеральных ассоциаций месторождений отмечается четкая пульсационная зональность, которая выражается в зональном расположении образований различных стадий при постепенном уменьшении занимаемого объема. В ореоле березитизированных пород мощностью до 0,5—1 км зоны пиритизации мощностью до 60—100 м занимают центральную и отчасти промежуточную зоны ореола. Все месторождения локализуются в зонах пиритизации, причем рудные тела приурочиваются к их центральным частям.
Образования первой послерудной стадии локализованы в узких трещинных зонах в центральных частях рудных тел, а прожилки и жилы второй послерудной стадии в основной массе приурочены к крупным разрывным нарушениям и пространственно тяготеют к средней части или периферии рудных тел. Иногда они распространены на большей площади, чем зоны пиритизации. С глубиной мощность зон пиритизации и рудных тел уменьшается, а удельный вес образований послерудных стадий — увеличивается.
Зональность отложения (фациальная) выражается в рудных телах гораздо слабее. Она заключается в изменении с глубиной соотношения насту рана и молибденита: к средней части отношения U/Mо увеличивается, а ниже — уменьшается, так как максимум содержания молибдена находится гипсометрически ниже максимума содержания урана (рис. 16). Это является характерной чертой уран молибденовых месторождении.
Анкерит-настурановая ассоциации с диарсенидами никеля и кобальта проявлена в верхних частях месторождений и имеет незначительный вертикальный размах (100—200 м). В целом же парагенетические ассоциации настурана устойчиво выдерживаются во всем объеме месторождений.

В зонах пиритизации (пиритовая стадия) с глубиной появляется арсенопирит (или увеличивается его количество). В жилах послерудных стадий в верхних частях месторождений преобладают пирит (и марказит), в нижних — галенит и особенно сфалерит. С глубиной в рудных телах проявляется и молибденит второй генерации, не связанный с настураном, что иногда искажает действительные количественные соотношения настурана 1 и молибденита 1.
На месторождениях второй подгруппы минеральный состав руд и характер гидротермального процесса заметно отличаются от вышеописанных. Прежде всего это выражается в проявлении более ранних минеральных образований, связанных с доурановыми этапами минерализации. Так, па месторождениях в докембрийских кристаллических сланцах встречаются согласные со слоистостью линзы крупноблочного кварца с турмалином и мусковитом. На месторождении, залегающем в амфиболитах, на контакте с прорывающими их гранитоидами широко проявлены гранат-флогонит-магнетитовые скарны с наложенной пирит пирротиновой минерализацией.
Гидротермальный урановорудный процесс связан с отчетливо более поздним этапом и в целом проявлен слабее, чем на месторождениях первой подгруппы, что приводит к уменьшению мощности ореолов измененных пород и масштабов рудных тел. Он начинается со стадии березитизации, приводящей к преимущественному развитию в ореолах изменения серицита и железо-магнезиального хлорита по темноцветным и слюдистым минералам вмещающих пород; карбонат имеет подчиненное развитие.
Первая стадия — кварц-пиритовая — это прожилковые или гнездовые, реже вкрапленные образования, сложенные пиритом и кварцем с подчиненным количеством халькопирита. Они содержат молибденит с совершенной структурой, что отличает его от железосодержащих дисульфидов молибдена на месторождениях первой подгруппы. Однако основное отличие от месторождений первой подгруппы заключается в минеральном составе настурановой или сульфидно-настурановой стадии. Основной парагенетической ассоциацией здесь является настуран 1 и галенит (реже халькопирит).
Настуран 2 в ассоциации с галенитом и пиритом (марказитом) слагает менее распространенные корковидные прожилки, окаймляющие выделения настурана 1. В карбонатных прожилках, секущих настуран 1 и 2, отмечаются мелкие выделения, очевидно, переогложенного настурана с низкой отражательной способностью.
Для образований рудной стадии очень характерно околопрожилковое изменение, выражающееся в интенсивном замещении минералов пород хлоритом. Мощность таких зон до 1,5—2 м. Гематитизация пород отсутствует.
Состав прожилков первой послерудной стадии колеблется в широких пределах — от кварц-карбонатных до кварц-сульфидных (пирит, арсенопирит, галенит, сфалерит).
Завершающая стадия представлена многочисленными кварц-карбонатными прожилками с хлоритом, небольшим количеством сульфидов меди, железа и мышьяка, а в отдельных случаях — флюорита.
Несмотря па некоторые различия, месторождения первой и второй подгрупп имеют несомненное сходство в отношении особенностей развития гидротермального процесса. Это подчеркивается тем, что месторождения часто находятся в пределах одних и тех же рудных полей. В таких случаях иногда отмечается зональность в размещении минералогических типов руд, выражающаяся в смене молибденит-пастурановых месторождений, в рудах которых уран преобладает над молибденом (U>Мо), молибденит-настурановыми с резким преобладанием настурана над молибденитом (U?Мо, а далее — настурановыми (молибденит в рудах отсутствует).
Месторождения третьей подгруппы также характеризуются проявлением ранних, доурановорудных этапов минералообразовапия, возможно связанных с доорогенными гранитоидами. Они представлены мощными кварцевыми жилами с редкой вкрапленностью касситерита, иногда кварц-пиритовыми золотосодержащими и другими жилами, которые отчетливо секутся образованиями урановорудного этапа, начинающегося со стадии березитизации вмещающих пород. Месторождения заметно различаются по положению рудной стадии в процессе минералообразования. По этому признаку можно выделить две схемы стадийности гидротермального процесса.
Процесс минералообразования по первой схеме начинается с формирования слабопроявленных маломощных прожилков сульфидной стадии, состоящих преимущественно из пирита с небольшим количеством арсенопирита. Рудная стадия представлена многочисленными настуран-сульфидными прожилками, в составе которых выделяются три парагенетических ассоциации настурана. Главной из них является молибденит-настурановая. Галенит-настурановая ассоциация развита меньше; кальцит-настурановая ассоциация, по-видимому, с переотложенным настураном, встречается очень редко. Отложение рудоносных прожилков сопровождается образованием вокруг них ореола хлоритизированных пород. Завершающие стадии представлены широко развитыми жилами кварц-барит анкеритовой (с галенитом и сфалеритом) и кальцит-флюоритовой (с сульфидами) стадий.
По второй схеме минералообразование начинается с формирования жил кварц-сульфидной стадии. Карбонат представлен преимущественно сидеритом, в отличие от ранее описанных месторождений, а сульфиды — арсенопиритом, галенитом и сфалеритом. В следующую стадию образуются барит-сидерит-кварцевые жилы с небольшим количеством пирита и хлорита. Рудная, сульфидно-настурановая стадия завершает минералообразование. Основной ассоциацией стадии является сульфидно-настурановая, причем одним из сульфидов (далеко не самым распространепным) является молибденит, однако наиболее характерны халькопирит, галенит и отчасти минералы висмута. Менее распространена карбонат-настурановая ассоциация.
Перемещение урановорудной стадии в самый конец гидротермального процесса объясняется составом гидротермальных растворов сульфидной и барит-карбонатной стадий, препятствующим переносу урана. Подробнее этот вопрос рассматривается далее.
Таким образом, урановые месторождения в основании орогенных вулкано-тектонических депрессий близки между собой по геологическому положению: они контролируются зонами глубинных разломов и располагаются в узлах их пересечения и расщепления. Размещение этих место рождений в различных структурных этажах и ярусах обусловливает разнообразие геологоструктурных обстановок формирования оруденения.
Для рудных полей и месторождений в геосинклинальных комплексах основные особенности размещения и локализации оруденения определяются пликативными и разрывными нарушениями, заложенными в главную фазу складчатости геосинклинальных областей. Для этой подгруппы месторождений характерна также приуроченность рудных залежей непосредственно к крупным разрывным нарушениям. Для рудных полей и месторождений в метаморфизованных породах фундамента в распределении и локализации оруденения разрывные нарушения превалируют над складчатыми, а па месторождениях в гранитоидах они являются по существу единственным рудолокализующим фактором.
Складчатые и разрывные нарушения в месторождениях рассматриваемой группы возникли задолго до проявления рудообразующих гидротермальных процессов. Длительное унаследованное развитие их связано с расположением рудных нолей в мобильных зонах долгоживущих глубинных разломов. Урановорудный процесс начался с березитизации, в результате которой сформировались зонально построенные ореолы измененных пород. Рудные залежи размещаются в их центральных частях и сложены минеральными образованиями нескольких стадий. Настурац отложился в одну из первых стадий минерализации, парагенетические ассоциации его с молибденитом и галенитом слагают подавляющую часть руды.
Урановые месторождения в основании вулкано-тектонических депрессий были сформированы после накопления осадочно-вулканогенных пород и внедрения самых поздних магматических образований орогенной стадии. В результате тектонических движений к этому периоду на одном гипсометрическом уровне оказались породы различных структурных этажей и ярусов. Отложение урановых руд и формирование месторождений в лучшем случае могло происходить под толщей вулканогенно-осадочных пород, мощность которых в центральных частях депрессий обычно составляет 1—2 км. Поскольку месторождения размещены в краях вулкано-тектонических депрессий, мощность упомянутых образований здесь вряд ли превышала 500—500 м. Эта величина может характеризовать ориентировочную глубину формирования верхних частей месторождений от дневной поверхности времени рудообразования.
Известный вертикальный размах оруденения в различных подгруппах месторождений неодинаков. В месторождениях, залегающих в складчатых геосинклинальных комплексах, промышленное урановое оруденение встречено на глубинах более 1000 м без существенных изменений в минеральном составе руд и околорудных метасоматитов. Эта подгруппа месторождений обычно имеет наибольшую промышленную ценность.
Месторождения в метаморфизованных породах фундамента характеризуются незначительной амплитудой распространения оруденения по вертикали (порядка первых сотен метров) и преимущественно небольшими размерами. Имеющиеся данные указывают на их слабую эродированность, что дает возможность ожидать выявления масштабных месторождений в более контрастных геологических обстановках.
На месторождениях в доорогенных гранитоидах распространение оруденения в геологическом разрезе обычно не более 300—500 м. По ряду геолого-минералогических признаков это объясняется большим послерудным эрозионным срезом, так что общая глубина развития оруденения в благоприятной структурно-геологической обстановке могла достигать существенно большего значения.

title-icon Подобные новости