Вулканогенные пояса и их золото-серебряная минерализация

В этой последовательности событий обращает на себя внимание смена андезитового субаэрального вулканизма существенно кислым игнимбритовым, в свою очередь, уступающим место базальтоидному; в пределах некоторых поясов Тихоокеанского обрамления базальтовая стадия их развития не завершилась: излияния основных лав происходят и в голоцене /1/. Аналогичная смена основности магматизма наблюдается и в интрузивных фациях; здесь она происходила в той же последовательности, а именно: от диоритов и гранодиоритов к калиевым гранитам и дацит-липаритовым (риолитовым) субинтрузиям. Метасоматические и рудообразующие процессы, развивавшиеся одновременно, следовали сразу же за внедрением интрузий как гипабиссального, так и близповерхностного рядов.

Изучение современных вулканов в дополнение к материалам, полученным при исследовании различных вулканогенных приматериковых поясов Тихоокеанского обрамления, позволяет считать, что дифференциация магматического расплава в пределах абисали протекает от базальтовой жидкости - через андезитовые - к дацитовым и липаритовым (риолитовым). Она прослеживается во всех фациях: эффузивной, субинтрузивной и плутонической; сопряженно с двумя последними развиваются метасоматические процессы, сопровождающиеся образованием рудных минеральных ассоциаций золото-серебряных и существенно серебряных месторождений, по-видимому, лишь парагенетически связанных с собственно интрузивной деятельностью.

Объяснение причин появления грандиозной планетарной структуры, которой является Тихоокеанская система приматериковых вулканогенных поясов, с ярко выраженной золото-серебряной и серебряной металлогенической специализацией, в равной мере характерной для всех ее звеньев, хотя и сопровождающейся в некоторых случаях месторождениями меди, олова, свинца, цинка, ртути, железа и др. / 43 /, позволяет решить ряд фундаментальных вопросов рудообразования. Полученные данные могут быть использованы при построении моделей рудообразующих систем, которые должны основываться на том, что разнофациальные магматические породы вулканогенных поясов, рудные минеральные парагенезисы и участвующие в образовании месторождений флюиды (рис. 15), вызвавшие метасоматическую переработку вулканитов, несомненно, связаны с единым магма-флюидно-рудогенерирующим источником. Таковым, по всем данным, является магмагенерирующая верхнемантийная абисальная зона, пространственно локализованная в Тихоокеанском сегменте планеты; она в течение длительного времени (мел - голоцен) строго контролируется постоянными давлением и температурой, химическим составом исходного магма-флюидо-рудообразующего вещества и может рассматриваться как инвариантная система.

Формирование Тихоокеанской системы приматериковых вулканогенных поясов сопровождалось мощным тепловым потоком (рис. 16), который достиг максимума в верхнем мелу и палеогене; в ходе этого процесса на поверхность Земли выброшено в эффузивных фациях около 20-25 кубометров материала, поднявшегося с глубины 140-200 км. Газово-флюидная компонента расплава составляла не менее 40% его объема; следовательно, поднимавшаяся магма представляла собой вспененную жидкость, флотировавшуюся к эруптивным аппаратам, преодолевая колоссальное сопротивление статистических нагрузок. Только этим можно объяснить излияние коматиитовых лав / 3 /, образование гигантских по разрезу игнимбритовых покровов и других явлений субаэрального Тихоокеанского вулканизма. Впрочем, на эту особенность изливающихся из абисали магматических расплавов указывают базальтовые плато Сибирской платформы, сложенное лавами Деканское плоскогорье в Индии, африканские траппы бассейна р.Конго, кимберлиты Сибири /21/ и Африки, современные базальтовые срединно-океанические хребты, магнетитовые лавы Чили, Норильские медно-никелевые с платиноидами руды и др..

В этой концепции, опирающейся на геологические факты, решается и проблема с флюидами /5,6/, если отказаться от надуманных представлений о составе мантийного вещества / 41 /, якобы сходного с хондритами метеоритов. Несомненно, их источником является мантия, составляющая 83% объема и 66,7% массы Земли, и ядро, заключающее соответственно 16,26% объема и 32,9% массы планеты, насыщенных водородом / 13 /. Инверсия мантийного вещества в силикатный водородно-водно-щелочной расплав обеспечивает образование флюидно-рудогенерирующих систем. Есть все основания утверждать, что ядро (внешнее и внутреннее) целиком состоит из (рис.17) водорода, присутствующего в нем в виде протонной плазмы; при этом возникающая проблема кулоновских сил может быть разрешена за счет некоторой примеси металлических элементов группы железа, платиноидов и золота, возможно урана, сваренных при взрыве сверхновой звезды и закрученных в недра планеты в ходе развития протопланетного с вихревой структурой термоплазменного спиралевидного облака. / 28,29 /. Протонная плазма в условиях сверхвысокого давления в центральном ядре, достигающего 3,5 млн атмосфер, приобретает твердое состояние с металлическими свойствами; во внешнем ядре, где давление падает до 2 млн атмосфер, металлическое протонное вещество переходит в жидкое состояние. Обладая чрезвычайно высокой подвижностью и способностью насыщать среду мантийного вещества, протоны из жидкой оболочки земного ядра мигрируют в зону верхней мантии, в которой переходят в молекулярное состояние, освобождая при этом энергию в количестве 437 кДж/моль; она приводит к выплавлению мантийного вещества, переходящего из высшей кубической формы симметрии в низшие ее виды, с освобождением некоторого количества энергии; преобразование решеток сопровождается разуплотнением вещества, примерно на 30-40%. Возрастание объемов в верхнемантийной зоне создает высокое напряжение в подкоровом пространстве, где по мере формирования флюидного режима происходит окисление водорода; эта реакция является экзотермической и протекает с освобождением энергии в количестве 928 кДж/моль. Вода вместе с неокисленным водородом образует подвижный силикатный расплав с гидроксильно-щелочными и другими флюидными компонентами, что и определяет в абисальной зоне верхней мантии магмагенерирующие условия, поддерживаемые в течение длительного времени притоком водорода из нижней мантии, взаимодействующей с внешним ядром. Проблема флюидного режима в магмагенерирующей зоне рассматривалась ранее мною, а также А.А.Маракушевым, Ф.А.Летниковым /14,15/ и другими исследователями, поэтому я не буду на ней останавливаться, укажу лишь на глубины от 400 до 700 км, где происходит смена скоростей сейсмических волн, и на уровень последней, ниже которой не фиксируются фокусы землетрясений.

Проблема происхождения базальтов (рис. 18) мною обсуждалась в одной из серии статей, посвященных расслоенным плутонам и некоторым вопросам рудообразования / 27/, поэтому, опуская ее, отсылаю читателей к соответствующим публикациям. В настоящее время существует несколько альтернативных концепций происхождения андезитов / 9 /, однако ни одна из них не решает этого сложного в магматической геологии вопроса до конца. Я полагаю, что в качестве исходного материала для формирования андезитовых лав служит базальтовая флюидонасыщенная жидкость. Последняя эволюционирует в андезитовые расплавы, а при благоприятных условиях в дацитовые и липаритовые (риолитовые) магмы. В основе этой дифференциации лежит не кристаллизационная дифференциация, а разная подвижность прежде всего кремния и алюминия, а также щелочей в соответствующих средах при определенных значениях рН. Эволюция базальтоидных магматических расплавов сопровождается накоплением в абисали рудных элементов. Иными словами, формируется трехкомпонентная система: магма - флюид -рудный комплекс. Напряженное состояние системы, определяющееся разуплотнением мантийного вещества, приводит к ее бифуркации, стимулирующейся глубоко проникающими разломами земной коры. Формирование разломов и торцевых межблоковых швов - особая тема, на которой я лишен возможности останавливаться .

Металлогеническая специализация системы, подвергающейся бифуркации, может быть объяснена с позиций геохимического родства петрогенных и рудных элементов, обусловливающего разделение и последующую их концентрацию в соответствующих зонах, где создаются благоприятные термодинамические условия; возможно также заимствование рудных ассоциаций из мантийных зон, обогащенных до развития магматического процесса соответствующим набором элементов. Это - особая тема.

Возраст вулканогенных золото-серебряных и серебряных месторождений Восточно-Азиатских и Западно-Американских вулканогенных поясов не одинаков; в первых, подавляющая часть месторождений и рудопроявлений датируется верхним мелом -палеогеном, тогда как месторождения Западно-Американской ветви, как правило, имеют миоцен - плиоценовый возраст. Изученные месторождения и рудопроявления Тихоокеанского обрамления всегда оказываются моложе вмещающих их толщ вулканитов на 10-20 млн лет.

В заключение, отмечу, что в пределах рудных полей золото-серебряных и серебряных месторождений рассматриваемых вулканогенных поясов обычно широко развиты жилы флюорита, а в самих месторождениях флюорит часто является типоморфным минералом. В верхнем мелу, палеогене и неогене отложение флюорита, контролируемое крупными разломами глубокого заложения, более чем в полтора раза превосходит по объему "низкотемпературное" флюоритообразование всех предыдущих эпох развития земной коры. Широкое развитие субвулканических месторождений определенным образом коррелируется с этим бурным флюоритообразованием. Планетарный характер металлогенической эпохи (мел - палеоген - антропоген), для которой весьма характерны рассматриваемые месторождения золота и серебра, подтверждается формированием минеральных ассоциаций этих элементов и сопутствующих им парагенезисов в зонах современной вулканической деятельности, сдвинутой в Восточно-Азиатской ветви в океан, а в Западно-Американской - вглубь континента.

Тема настоящего доклада выбрана мною не случайно; В.И.Смирнов длительное время разрабатывал проблемы вулканогенного рудообразования, и его деятельность в этой области по достоинству была оценена советским правительством: он получил Ленинскую премию. Мне же за открытие крупного серебряного месторождения Дукат было присвоено звание лауреата Государственной премии.

Список литературы

1. Белый В.Ф. К проблеме связи тектоники и магматизма. Статья 2. "Базальтовая стадия в геологической истории Земли". Бюл.МОИП М.,1991, т.66, вып. 4, с. 3-11.

2. Ващилов Ю.Я., Зимникова Т.П., Шило Н.А. Петрофизика поверхностных и глубинных образований Северо-Востока Азии. - М.: Наука, 1982. - 163 С.

3. Гирнис А.В., Рябчиков И.Д., Богатиков О.А. Генезис коматиитов и коматиитовых базальтов. - М.: Наука, 1987. - 120 С.

4. Гончаров В. И. Результаты инфракрасной спектрометрии золото-серебряного кварца и некоторые особенности минералообразования на вулканогенных месторождениях/ В кн.: Минералогия и геохимия рудных месторождений Северо-Востока СССР. - Магадан, 1978. С. 34-43.

5. Гончаров В. И., Литвин О.Н. Газы палеогидротерм золото-серебряных месторождений Северо-Востока СССР/ В кн.: Минералогия и геохимия рудных месторождений Северо-Востока СССР. Магадан, 1978 С. 24-33.

6. Доливо-Добровольский В.В. Система Na2O-Al2O3-Fe2O3-SiO2 и подвижность щелочей при магматических явлениях/ В кн.: Очерки физико-химической петрологии. -М.: Наука, 1969. С.45-53.

7.Зимин С. С., Сахно В. Г., Суворов И.Н. и др. Тихоокеанская окраина Азии. Магматизм. - М.: Наука, 1991. 260 C.

8. Ициксон М.И., Красный Л.И., Матвеенко В. Т. Вулканогенные пояса Тихоокеанского кольца и их металлогения/ В кн.: Рудоносность вулканогенных формаций. /М.: Недра, 1965. С.181-195.

9. Кадик А. А., Френкель М.Я. Декомпрессия пород коры и верхней мантии как механизм образования магм.- М.: Наука, 1982. 118 C.

10. Казанский В. И. Задачи и первые результаты глубокого бурения в рудных районах/ В кн.: Основные проблемы рудообразования и металлогении. - М. Наука, 1990. - С.104-118.

11. Коваленкер В. А. Минералого-геохимические закономерности формирования эпитермальных руд золота и серебра. Автореф. доктор.дисс.М.: ИГЕМ РАН,1995. 102 С.

12. Коржинский Д.С. Теория метасоматической зональности. - М.: Наука, 1982. - 104 С.

13. Ларин В.В. Гипотеза изначально гидридной Земли. - М. Недра, 1980. - 216 С.

14. Летников Ф.А., Жатнуев Н.С., Лашкевич В. В. Флюидный режим термоградиентных систем.- Новосибирск: Наука, 1985. - 134 С.

15. Маракушев А.А., Перчук Л.Л. Термодинамическая модель флюидного режима Земли/ В кн.: Очерки физико-химической петрологии. - М. Наука, 1974.-С.102-130.

16. Милов А.П., Котляр И.Н. Главные типы вулкано-плутонических ассоциаций Охотско-Чукотского вулканогенного пояса/ В кн.: Геологические исследования на Северо-Востоке СССР. .Магадан, 1975, Вып. 68, С.42-51.

17. Сидоров А.А., Гончаров В.И., Найбородин В.И., Еремин Р.А., Савва Н.Е. О температурной эволюции гидротермального процесса при вулканогенном рудообразовании/ В кн.: Минералогия и геохимия рудных месторождений Северо-Востока СССР. - Магадан, 1978 С.15-23.

18. Смирнов В.И. Сульфидное рудообразование в субмаринных вулканогенных геосинклинальных комплексах./ В кн.: Рудоносность вулканогенных формаций. - М.: Недра, 1965. - С.30-34.

19. Старостин В.И. Роль расплавов в формировании рудных месторождений/ В кн.: Основные проблемы рудообразования и металлогении. - М.: Наука, 1990. - С.137-154.

20. Фремд Г.М. Вулкано-тектонические структуры, вулкано-тектонические системы. Геодинамика, магмообразование и вулканизм. - Петропавловск-Камчатский, 1974

21. Харькив А.Д., Зуенко В.В., Зинчук Н.Н. и др. Петрохимия кимберлитов. - М.: Недра, 1991. - 304 С.

22. Хомич В. Г. Металлогения вулкано-плутонических поясов северного звена Азиатско-Тихоокеанской мегазоны взаимодействия. - Владивосток: Дальнаука, 1995. - 342 С.

23.Шило Н.А. Россыпи Яно-Колымского золотоносного пояса. - Магадан: СВ КНИИ, Вып. 6 ,- 484 С.

24.Шило Н.А. Золотое и золото-серебряное оруденение Охотско-Чукотского вулканогенного пояса и некоторые вопросы рудообразования. Современные проблемы геологии/ Записки Ленингр. горного ин-та. - 1974. -ХVII, вып.2, C.20-34

25. Шило Н.А. Золоторудные месторождения метаморфогенной, плутоногенной и вулканогенной формаций/ В кн.: Геолого-геохимические исследования месторождений полезных ископаемых на Северо-Востоке СССР.- Магадан: СВ КНИИ АН СССР, 1976, - Вып. 69, - С. 3-41.

26. Шило Н.А. Основы учения о россыпях. - М.: Наука, 1985. - 400 С.

27. Шило Н.А. Расслоенные плутоны и некоторые вопросы рудообразования. Статья 3. Источник базальтоидных магм. - Новосибирск: Наука, 1987, Тихоокеанская геология № 1, С. 120-126.

28. Шило Н.А. Вихри - колыбель Солнечной системы/ В кн.: Гипотезы, прогнозы. Будущее науки. Международный ежегодник. - М.: Знание, 1988. Вып. 21. - С. 89-111.

29. Шило Н.А. Протосолнечное облако/ В кн.: Гипотезы, прогнозы. Будущее науки. Международный ежегодник. - М.: Знание, 1990 Вып.23, С.106-117.

30. Шило Н.А., Сидоров А.А. Главнейшие черты золотого и золото-серебряного оруденения Восточно-Азиатских вулканогенных поясов. Проблемы металлогении советского Дальнего Востока. - М: Наука, 1967, С.80-92.

31. Шило Н.А., Сидоров А. А., Гончаров В. И. Условия образования рудных месторождений вулканогенных поясов/ Геология рудных месторождений. 1973, Т.20, N 66.

32. Шило Н.А., Гончаров В.И., Сидоров А.А., Козлов В.К. Особенности поведения золота в хлоридных растворах в стандартных условиях/ В кн.: Минералогия и геохимия рудных месторждений Северо-Востока СССР. - Магадан:СВКНИИ ДВНЦ, 1978, - С. 44-54.

33. Шило Н.А., Сидоров А.А. Минералогические и генетические особенности золоторудных месторождений/ Там же С. 3-14.

34. Шило Н.А., Гончаров В. И., Сидоров А. А. Генетические типы и зональность размещения золотого и серебряного оруденения в пределах вулканогенных поясов и сопряженных с ними структур/ В кн.: Вулканизм и вулкано-структукры. - Тбилиси, 1980.

35. Шило Н.А., Гончаров В. И., Котляр И.Н. Проблемы геологии серебра/ Тихоокеанская Геология. 1985. -N 1. - C. 45-50.

36. Шило Н.А., Гончаров В.И., Ворцепнев В.В., Альшевский А.В. К соотношению метаморфогенного и магматогенного гидротермального минералообразования в золоторудных районах Северо-Востока СССР. Критерии отличия метаморфогенных и магматогенных гидротермальных месторождений. - Новосибирск: Наука,- С. 30-42.

37. Шило Н.А., Гончаров В.И., Альшевский А.В., Ворцепнев В.В. Условия формирования золотого оруденения в структурах Северо-Востока СССР. - М.: Наука, 1988. - 182 С.

38. Шило Н.А., Красный Л.И., Милов А.П. Магматизм Тихоокеанского пояса/ Тихоокеанская геология. Новосибирск. - 1990. - N 4. - C. 3-8.

39. Шило Н.А., Сахарова М.С., Кривицкая Н.Н., Ряховская С.К., Брызгалов И.А. Минералогия и генетические особенности золото-серебряного оруденения Северо-Западной части Тихоокеанского обрамления. - М.: Наука, 1992. - 257 C.

40. Aoki K., Ishiwaka K., Kanisawa S. Fluorine geochemistry of basaltic rocks from continental andioceanic regions and petrogenetic application // Contribs Mineral and Petrol. - 1981. - vol. 76, - P.53-79.

41. Green D.H. Magmatic activity as the major process in the chemical evolution of the Earth's crust and muntl// Tectonophysics. - 1972, - vol.13, N 1-4, - P.47-71.

42. Davidson D.F. Selenium in som epithermal deposits of antimony, silver and gold to similar deposits of gold and mercury // US Geol.Bull. - 1960, - 1112-A.

43. Hollister V. F. Reginal characteristics of porphiry copper deposits of South America // Mining Eng. - 1973, vol.25, N 8, - P. 35-56.

44. Kim O.J. Mineral resources of Korea // Circum-Pacific Energy and mineral resources Memoirs AAPG. - 1976, - N 25. - P. 440-447.

45. Shilo N.A., Milov A.P., Sobolev A.P. Calc-alkaline plutonism along the Pacific rim of Southern Alaska. Circum-Pacific Plutonic Terranes/ The Geological Society of America, Inc., 1983, Memoir, 159. - P. 159-170.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта <http://www.bibliofond.ru>

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5