Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Горного дела геологии и геотехнологии институт Геологии месторождений и методики разведки кафедра РЕФЕРАТ по Петрологии, вулканологии наименование дисциплины Петрология метасоматитов тема Преподаватель ________ подпись, дата Студент А20-05 250001Д, 012046796 номер группы, зачетной книжки ________ подпись, дата Красноярск 2022 М.А. Сазонов инициалы, фамилия А.А. Ковалев инициалы, фамилия СОДЕРЖАНИЕ Введение .............................................................................................................................3 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТАСОМАТИЗМЕ И ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЕГО ПРОЯВЛЕНИЕ ......................................................................................................................4 1.1 Основные понятия и определения .........................................................................4 1.2. Закон постоянства объемов ...................................................................................5 1.3. Типы метасоматоза ................................................................................................5 1.4. Факторы метасоматоза ..........................................................................................8 2 КЛАССИФИКАЦИИ ТИПОВ МЕТАСОМАТИТОВ .................................................8 2.1 Классификация типов метасоматических пород по В.А. Жарикову с соавторами .................................................................................................................................8 2.2 Принципы систематики метасоматитов малых глубин по Н.Ю. Бардиной, В.С. Попову и др. ............................................................................................................................11 2.3 Минеральные фации метасоматитов малых глубин по Н.Ю. Бардиной и В.С. Попову......................................................................................................................................14 3 МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ОКОЛОРУДНЫХ МЕТАСОМАТИТОВ В ПРЕДЕЛАХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ...................................................................................................................16 4 МЕТАСОМАТИТЫ И МЕТАСОМАТИЧЕСКИ ИЗМЕНЕННЫЕ ПОРОДЫ ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ОЛИМПИАДИНСКОЕ» ..................................20 Заключение .......................................................................................................................23 Список литературы ..........................................................................................................24 2 ВВЕДЕНИЕ В познании закономерностей образования пород и руд исследователи все чаще обращаются к метасоматизму как одному из главнейших механизмов дифференциации вещества земной коры, перераспределения и миграции петрогенных, а также рассеяния или накопления рудных элементов. Долгое время метасоматизму отводилась лишь скромная роль преимущественно постмагматического околожильного преобразования горных пород. Этот исторически сложившийся подход в свое время обусловил определенную диспропорцию развития учения о метасоматизме. В последние несколько десятилетий наука не стояла на месте и накопленный обширный геологический материал в учении о метасоматизме позволил выделить метасоматизм как геологическое явление, не только соизмеримое по своей значимости с осадконакоплением, метаморфизмом и магматизмом, но даже значительно их превосходящее в отношении петрогенеза и рудообразования. Значение метасоматоза определяется тем, что с ним связано образование одного из двух существующих способов формирования рудных тел, наряду с прожилково-жильным выполнением рудным веществом трещинного пространства. Причем, в связи с приближающимся завершением отработки богатых жильных руд сейчас происходит массовый переход к эффективной разработке так называемых «крупнообъемных», но бедных метасоматических руд, важность изучения особенностей образования метасоматитов резко возрастает. Кроме того, значение околорудных метасоматитов растет в связи с тем, что они являются важными и иногда прямыми признаками для обнаружения скрытого оруденения и новых месторождений. 3 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТАСОМАТИЗМЕ И ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЕГО ПРОЯВЛЕНИЕ 1.1 Основные понятия и определения Метасоматоз, метасоматизм – естественный процесс замещения минеральных комплексов, происходящий под воздействием эндогенных растворов и протекающий с изменением химического состава породы при постоянном объеме, при котором растворение старых минералов и отложение новых происходит почти одновременно, так что в течение процесса замещения минеральные комплексы все время сохраняют вердое состояние. Метасоматоз происходит при реакциях между твердыми телами (минералами) и растворами или флюидами. Проявляется в земной коре как локально (регионально, в микромасштабах), так и в больших (десятки и сотни метров) телах метасоматитов. Может протекать как при высоких температурах и давлениях, так и в условиях земной поверхности. В связи с тем, что метасоматоз осуществляется главным образом в результате замещения с переотложением, особое значение имеет закон постоянства объемов Линдгрена, который является определяющим фактором (при прочих равных условиях) направленности процесса метасоматоза в верхних структурных этажах земной коры в условиях упругих деформаций горных пород. Однако в глубинных частях земной коры метасоматоз может развиваться и в условиях пластических деформаций и высоких давлений, препятствующих перерастанию метасоматического замещения в магматическое даже при температурах, превышающих 600-700 °С. Метасоматоз осуществляется главным образом под воздействием поверхностных и вадозовых вод (экзогенный метасоматоз), гидротермальных и надкритических растворов (эндогенный метасоматоз) как в прогрессивных, так и в регрессивных условиях общей направленности процесса в очень широком диапазоне температур и давлений. Таким образом, метасоматоз происходит под действием жидкости и газа, которые мигрируют по трещинам спайности и даже через кристаллическую решетку. Часто над магматическими камерами образуются гидротермальные жилы, которые вмещают многие полезные ископаемые. Характерно, что чем активней метасоматоз, тем меньше количество минералов. Продуктами этого процесса являются метасоматиты и поровые растворы, которые высвобождаются при замещениях. Реакции метасоматоза экзотермичны и сопровождаются связыванием воды в 4 силикатах (хлоритизация, серитизация, каолинитизация и др.). По Ф.А. Летникову, данный процесс приводит к росту концентраций рудных элементов в растворах и их осаждению. В связи с этим метасоматоз часто предшествует рудообразованию. При метасоматизме в горной породе могут возникать различные минералы. Минералы, оставшиеся без изменения при метасоматическом изменении горной породы, составят группу реликтовых или остаточных минералов. Минералы, выпадающие из насыщенного раствора без взаимодействия с породой, составят группу осажденных минералов. Минералы, возникшие в результате химического взаимодействия растворов и минералов в породе, относятся к группе реакционных минералов. По своему составу минералы могут быть простыми или относиться к твердым растворам. Сами растворы могут быть насыщенными и ненасыщенными тем или иным компонентом. Принимая во внимание сложные и разнообразные соотношения между раствором и минералами, возникающие при метасоматизме, можно сделать вывод, что метасоматические процессы очень сложны. 1.2. Закон постоянства объемов При метасоматозе нередко сохраняются структурно-текстурные особенности исходной породы и даже очертания органических остатков. Наблюдая эти факты, В. Линдгрен пришел к выводу, что в твердых породах метасоматоз происходит без изменения объема и, что пространство, необходимое для новообразованного минерала, создается одновременно с растворением того минерала, который замещается (закон постоянства объемов Линдгрена). Термодинамически этот закон обосновывается тем, что при глубинном метасоматозе увеличение объема является маловероятным. Вместе с тем, закон постоянства объемов не является универсальным и термодинамически можно допустить метасоматоз, идущий с уменьшением объема (приповерхностные условия). 1.3. Типы метасоматоза В настоящее время типизация метасоматических процесов осуществляется по составу воздействующих на исходные горные породы флюидов и их природе, по способу перемещения вещества в растворах, а также по характеру замещения исходных пород и геологической позиции. Различают метасоматоз гидротермальный, пневматолитовый и термальный. Практически все они проявляются совместно, и сделать четкое разграничение между ними 5 очень сложно. При гидротермальном метасоматозе основную роль играют водные растворы – гидротермы, при пневматолитовом – эта роль принадлежит газам. Термический процесс характерен для областей, где широко развит интрузивный магматизм. По В.В. Добровольскому (1983), в гумидных областях развит гипергенный метасоматоз, в ходе которого коллоидные гидроксиды Fe и Mn замещают глинистые минералы, обломочные силикаты и алюмосиликаты, а местами и кварц. Метасоматические процессы, как правило, связаны с крупными интрузивными телами. Для таких процессов Д.С. Коржинский выделил метасоматоз магматической и постмагматической стадии. На магматической стадии преобладает ювенильный флюид, выделяющийся из магмы в процессе ее кристаллизации. На постмагматической стадии в циркуляцию вовлекается значительное количество метеорного флюида, образующего конвективные ячейки в приконтактовых зонах интрузивов. Эволюция постмагматических растворов с понижением температуры проявляется последовательной сменой состава флюида и выделяется раннещелочная стадия, стадия кислотного выщелачивания и позднещелочная стадия метасоматоза, связанного с интрузивами. Изменение кислотности– щелочности флюида создает геохимические барьеры для многих рудных компонентов, вызывая резкое изменение их растворимости во флюиде. За счет этого процесса формируются самые разнообразные месторождения полезных ископаемых. В зависимости от способа перемещения вещества в растворах различают метасоматоз диффузионный и инфильтрационный. К диффузионным метасоматическим процессам относятся такие, при которых перенос компонентов осуществляется посредством диффузии через застойные поровые растворы. Диффузия через кристаллические решетки минералов или вдоль поверхностных слоев кристаллических зерен тоже может принимать участие, но, как показывают геологические данные, только в микроскопических масштабах. Движущей силой диффузии для переноса компонентов является разница химических потенциалов (химической активности) компонентов в межпоровом растворе различных зон метасоматической колонки. За счет диффузионного метасоматоза обычно образуются относительно тонкие метасоматические колонки около трещин, жил, на контакте пород контрастного состава. Характерным признаком диффузионных метасоматитов является постепенное изменение составов минералов в пределах каждой зоны метасоматической колонки. При инфильтрационном метасоматозе перемещение вещества осуществляется течением раствора благодаря фильтрации и просачиванию через горные породы. Объемы тел, образующихся за счет инфильтрационного метасоматоза значительно больше. Составы 6 минералов в пределах каждой зоны метасоматической колонки остаются постоянными. Инфильтрационный и диффузионный метасоматозы проявляются в различных геологических условиях. Инфильтрационному метасоматозу подвергаются мощные толщи пород (в сотни и тысячи метров). Процессы инфильтрационного метасоматоза проявляются как в магматическую стадию (образование минеральных скарнов и гранитизация), так и в послемагматическую – площадная грейзенизация, пропилитизация, образование вторичных кварцитов и так далее. В низкотемпературных условиях инфильтрационный метасамотоз проявляется в основном вдоль трещин, хотя известны случаи и низкотемпературного площадного инфильтрационного метасоматоза. Диффузионный метасоматоз также распространен повсеместно, но масштабы его значительно меньше. Зоны диффузионного метасоматоза обычно измеряются несколькими метрами. Типичный пример – околотрещинный метасоматизм и биметасоматоз. В реальных природных условиях крайне редко проявляется только инфильтрационный или только диффузионный метасоматоз. Обычно оба типа замещения тесно связаны между собой и имеется только преобладание одного из них, проявляющееся в масштабах и строении метасоматических тел. По характеру замещения исходных пород и в зависимости от геологической позиции выделяются несколько специфических типов метасоматоза: Автометасоматоз – тип метасоматоза, связанный с ранними постмагматическими процессами и проявляемый обычно в верхних частях магматических тел и связанных с ними жильных образований. В качестве примера автометасоматических процессов можно отметить альбитизацию в гранитных массивах и серпентинизацию в ультраосновных породах. Контактовый метасоматоз – метасоматоз, возникающий на контакте магматического тела и вмещающих пород. При контактовом метасоматозе породы могут отражать различные стадии эволюции магматической системы. Выделяются эндоконтактовые зоны метасоматической колонки (развивающиеся по изначально магматическим породам) и экзоконтактовые зоны (развивающиеся по вмещающим породам). Наиболее яркими представителями данного типа являются скарновые образования, развивающиеся в раннюю послемагматическую стадию на контакте интрузива с вмещающими карбонатной породой (обычно контакт гранитов или диоритов с известняками или доломитами). Также к контактовым метасоматитам относятся процессы «приконтактового выщелачивания», грейзены и вторичные кварциты. Биметасоматоз – разновидность контактового метасоматоза, при котором 7 изменяются породы по обе стороны от контакта за счет двусторонней диффузии различных компонентов. Околожильный метасоматоз (иногда называют околорудным) – тип диффузионного метасоматоза, при котором формируется симметричная метасоматическая зональность с каждой стороны жилы, по которой фильтруются растворы. Региональный (площадной) метасоматоз – занимает огромные площади в различных геологических обстановках. Обычно он имеет щелочную (K, Na) специфику и связан c магматической и ранней послемагматической стадиями в глубоких горизонтах земной коры. Региональное развитие в условиях умеренных и даже малых глубин получают внешние зоны таких «околорудных» процессов, как грейзенизация, кварц-серицитовый метасоматизм, пропилитизация и некоторые другие. Данный тип метасоматоза образует самые внешние зоны метасоматических колонок, связанных с рудными месторождениями. 1.4. Факторы метасоматоза Регулирующими факторами метасоматоза являются: а) температура; б) флюидное давление (зависящее от температуры); в) градиент химических потенциалов компонентов в системе порода-флюид; г) эволюция Eh и pH в потоке флюида. В высокотемпературной области метасоматоз сопряжён с процессами магмообразования; в низкотемпературной переходит в гипергенез (прекращается при замерзании воды). 2 КЛАССИФИКАЦИИ ТИПОВ МЕТАСОМАТИТОВ 2.1 Классификация типов метасоматических пород по В.А. Жарикову с соавторами В предлагаемой вниманию классификации В.А. Жарикова с соавторами (табл. 1) использованы термины, построенные по различному принципу. Таким образом, смысловое единство классификации сохраняется, так как всем терминам придается формационное содержание. В представленной классификации также показана металлогеническая специализация различных типов метасоматитов и характер рудоотложения (синхронное, сопряженное или наложенное). 8 Таблица 1 – Классификация метасоматических пород (В.А. Жариков и др., 1998) 9 Окончание таблицы 1 10 2.2 Принципы систематики метасоматитов малых глубин по Н.Ю. Бардиной, В.С. Попову и др. Критерием для отнесения авторами метасоматитов к тому или иному типу служит наличие минеральных ассоциаций (парагенезисов), устойчивых в относительно узких интервалах температуры и щелочности-кислотности гидротермальных растворов. Количественные оценки Т и рН растворов, приведенные в этой же таблице, основаны на обобщении экспериментальных данных и термодинамических расчетов, результатов исследования газово-жидких микровключений, а также материалов прямых наблюдений в активных гидротермальных системах. Главные петрографические типы метасоматических горных пород, возникающих на малых глубинах, перечислены в таблице 2. Соотношения между различными типами метасоматических горных пород отражены на диаграмме «температуращелочность-кислотность гидротермальных растворов» (рис. 1). Таблица 2 – Главные типы метасоматических горных пород малых глубин 11 Окончание таблицы 2 12 Примечание. Протолит: 1 – кислые магматические, терригенные породы и продукты их метаморфизма; 2 – магматические породы повышенной основности и продукты их 13 метаморфизма, 3 – карбонатные породы Рисунок 1 – Систематика метасоматических горных пород (Н.Ю. Бардина, В.С. Попов, 1991) Данная диаграмма не охватывает всего многообразия условий формирования метасоматитов, а представляет собой как бы одно из сечений многомерной системы, характеризующей природные метасоматические процессы. Она не учитывает влияния особенностей состава растворов (отношений К+/Н+, Na+/H+ и другое), количества растворенной углекислоты, фугитивностей кислорода, серы и других факторов, каждый из которых может служить основанием для более детальной классификации. При этом, «если температурные пределы формирования метасоматитов изображены на систематике Н.Ю. Бардиной и В.С. Попова достаточно точно, то для рН показаны лишь средние величины. 2.3 Минеральные фации метасоматитов малых глубин по Н.Ю. Бардиной и В.С. Попову При выделении фаций метасоматизма использован тот же методический подход, с помощью которого выделяют минеральные фации метаморфизма. Различие заключается в том, что метаморфические фации соответствуют определенным интервалам Т и Р, а метасоматические фации малых глубин – интервалам Т и рН. Метасоматические фации так 14 же, как метаморфические, могут быть описаны диаграммой «состав-парагенезис». Сравнительный анализ геологических материалов и результатов физико- химического моделирования метасоматических процессов позволяет выделить девять фаций метасоматитов малых глубин (рис. 2, табл. 3). Рисунок 2 – Фации метасоматитов малых глубин (Н.Ю. Бардина, В.С. Попов, 1991). 1 – граница фаций; 2 – граница Т-рН области формирования метасоматитов. Таблица 3 – Фации метасоматитов малых глубин 15 3 МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ОКОЛОРУДНЫХ МЕТАСОМАТИТОВ В ПРЕДЕЛАХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Изучение измененных пород в пределах месторождений проводится на основе карт масштаба 1 : 1000 – 1 : 2000, погоризонтных планов, геологических разрезов. На данной стадии последовательно решаются следующие задачи: а) выясняются условия локализации околорудно измененных пород; б) выясняются закономерности строения метасоматических тел; в) дается микроскопическая характеристика околорудно измененных пород, их минерального и химического состава; г) выясняется влияние различных факторов на форму и размеры метасо- матических ореолов; д) решается вопрос пространственных, временных и генетических соотношений околорудных метасоматитов и оруденения; е) рассматриваются вопросы практического использования измененных пород в прикладном аспекте. А. Используя внешние признаки околорудно измененных пород, исследователь производит их картирование. В процессе картирования устанавливается пространственная связь околорудно измененных пород с разрывными нарушениями определенных направлений, контактами интрузивов, дайками, породами различного состава и т. д. Результатом этой работы должна являться карта поверхности и погоризонтные планы с контурами ореолов околорудно измененных пород. При возможности изготовления шлифов целесообразно проводить их предварительное изучение сразу же по мере поступления, с тем чтобы внести уточнения в документацию, выделить новые разновидности, которые не фиксируются макроскопически, разработать окончательную схему условных обозначений. Б. При изучении закономерностей строения метасоматических тел необходимо выделять два крайних случая, требующих различного подхода. 1. Участки развития околорудно измененных пород сложены разрозненными метасоматическими телами, разделенными неизмененными или слабо измененными породами. Каждое метасоматическое тело контролируется четкими структурными элементами (трещиной, зоной брекчирования, дайкой и т. п.). Вдоль питающей трещины располагаются наиболее интенсивно метасоматически преобразованные породы, в стороны от нее интенсивность процесса постепенно затухает. Участок, выбранный для детального изучения, по возможности должен отвечать 16 следующим трем условиям: ореол изменения относительно мощный; располагается целиком или почти целиком в однородных породах, с фиксируемыми переходами от неизмененных к максимально измененным породам; ореол локализуется вдоль четкой трещины или зоны брекчирования. Первым этапом в изучении таких тел является тщательное визуальное выделение различных разновидностей метасоматических пород на детальной документации (масштаб документации зависит от сложности строения участка). Должны быть показаны визуально выделяемые зоны, трещины, жилы и участки трещиноватости. В большинстве случаев число метасоматических зон составляет 4-8, поэтому теоретически минимальное число образцов и проб, которыми может быть охарактеризовано метасоматическое тело, составляет такое же число. Однако в действительности в связи с неравномерной пористостью и трещиноватостью пород, наличием реликтовых минералов и другими причинами следует отбирать большее количество образцов и материала для проб. Каждая метасоматическая зона, выделенная на документации визуально, должна быть охарактеризована 4-5 шлифами, отобранными вкрест ее простирания. Обычно при хорошей документации 20-30 образцов и шлифов позволяют установить основные особенности строения метасоматического тела. Только после просмотра шлифов можно выделить то минимальное число представительных проб, которое необходимо для химического и других анализов. Размер пробы должен позволить провести следующие анализы: химический, спектральный, определение аффективной пористости и объемного веса. Проба около 1 кг обычно достаточна. В тех случаях, когда рудоносными зонами пересекаются породы различного состава, необходимо провести соответствующее изучение в главнейших типах пород. Если месторождение вскрыто на глубину, сравнительный материал должен быть отобран на различных горизонтах для выяснения смены характера метасоматического процесса по вертикали. После изучения измененных пород в горных выработках следует переходить к глубоким скважинам. В процессе просмотра кернов могут быть встречены новые типы пород, подвергшихся изменению, что требует дополнительного изучения. Представляется также необходимым дополнительный отбор шлифов и образцов с целью контроля и углубления основных данных, полученных при изучении горных выработок. Следующий этап – построение частных метасоматических колонок. При построении колонки шлифы по возможности располагаются таким образом, чтобы они характеризовали переход от неизмененных пород к максимально метасоматическим преобразованиям. При 17 просмотре шлифов фиксируются минеральный состав породы и установленные в шлифе взаимозамещения минералов. Это позволяет в наблюдаемой ассоциации выделить устойчивые и реликтовые минералы. Составление колонки сводится к расположению устойчивых ассоциаций минералов в порядке возрастания интенсивности метасоматического преобразования и последовательного ряда взаимозамещений минералов. Колонка отражает общую закономерность строения ореола околорудного изменения; реальное взаиморасположение метасоматических зон отражается детальной документацией. 2. Выше рассмотрен случай, когда метасоматиты локализуются вдоль четкой и сравнительно узкой тектонической зоны. Второй крайний случай относится к условиям, когда метасоматические процессы развиты на достаточно широкой площади. Пути движения растворов контролируются широкими зонами рассланцевания или трещиноватости и катаклаза. В этих случаях изменениями захватываются большие объемы пород, а мощность ореолов изменения составляет десятки и первые сотни метров. Выяснение закономерностей строения участков метасоматического преобразования начинается с выделения наиболее характерных типов метасоматических пород, отличающихся макроскопически, и их возможного картирования. Если составы (точнее внешний вид) пород варьируют даже на небольшой по размерам площади, следует выделять участки с преобладанием тех или иных разновидностей. Каждая из них должна быть охарактеризована 20-30 образцами и шлифами. Методика построения метасоматической колонки остается той же. Однако в связи с многократным повторением отдельных метасоматических зон и неоднородным составом вмещающих пород здесь необходимо вначале шлифы разделить в зависимости от состава первичных пород, а затем уже систематизировать их в виде таблиц. В. При микроскопическом изучении пород необходимо установить: какими вторичными продуктами замещается тот или иной минерал; какова форма выделения новообразованных минералов; в какой мере они наследуют форму первичных минералов; как влияет структура и состав первичных пород на структуру и состав метасоматитов; как влияет интенсивность метасоматического преобразования на внешний облик (цвет и структуру) пород. После того как на основании просмотра шлифов выбраны необходимые пробы для химического анализа, образцы, предназначенные для дробления, сдаются на определение объемного веса пород. Затем образцы дробятся, квартуются, а необходимое количество материала сдается на химическое, спектроскопическое и в ряде случаев на иные виды 18 исследований. Из образцов, отвечающих этим пробам, делаются дополнительные шлифы (3-4) для проведения количественно-минералогических подсчетов. Данные химических анализов должны быть увязаны с данными количественно-минералогических подсчетов. Это достигается путем пересчета количественно-минерального состава на химический состав и сопоставления результатов с данными химического анализа. Один из возможных методов окончательного изображения результатов — составление графиков, где можно одновременно проследить изменение окислов в единице объема породы и изменение минерального состава пород в процессе их преобразования. Важно отметить, что механический отбор проб для химических анализов по разрезам вкрест простирания рудоносных зон, как правило, мало эффективен. Вариации состава метасоматитов связаны с различиями составов исходных пород, степенью метасоматического изменения, соотношением масштабов проявления предрудного, рудосопровождающего и пострудного метасоматоза и т. д. Поэтому понять химизм процесса можно лишь на основе тщательного петрографического изучения пород. Методы изучения породообразующих минералов метасоматитов зависят от задач исследования. Во всех случаях важна правильная диагностика минералов. Как правило, для этой цели используются оптические методы. Что касается определений химического состава минералов, параметров их решетки и других констант, то они служат для более углубленного их познания и, как правило, выходят за пределы тех данных, которые необходимы для прикладного использования околорудных метасоматитов и их общей характеристики. Лишь диагностика глинистых минералов не может быть выполнена оптическими методами. Здесь обязательно требуется привлечение методов рентгеноструктурного, электронно-графического и термического анализов. Г. На основе анализа данных детальной документации, погоризонтных планов, разрезов рассматривается влияние на форму и размеры метасоматических тел состава вмещающих пород, их структурно-текстурных и физико-механических особенностей и характера строения разрывных нарушений. Д. В практическом отношении особо важно решение вопроса о пространственной связи. Сюда относятся соотношение размеров метасоматических и рудных тел, приуроченность оруденения к определенным метасоматическим зонам, положение оруденения в вертикальном разрезе метасоматических тел. Часто на распределение оруденения в пространстве значительно влияют состав и свойства исходных пород. Изучение разрезов вкрест простирания жил различных стадий является одним из основных методов изучения внутрирудных и пострудных изменений пород. Вопросы 19 временных соотношений измененных пород и руд решаются главным образом во время документации, а в процессе камеральной обработки материалов уточняются и более строго обосновываются. Е. На основе анализа полученных данных рассматриваются вопросы практического использования измененных пород в конкретных условиях изученного рудного поля и месторождения. В свете установленных закономерностей анализируются перспективы отдельных участков рудного поля и месторождения, данные об уровне вскрытия рудных тел, перспективы оруденения на глубину и т. д. В основе предлагаемой методики лежит геологическое изучение. Именно на основе детального геологического изучения могут быть установлены главнейшие закономерности, знание которых и позволяет давать обоснованный прогноз. Что касается объяснения этих закономерностей, то здесь требуются уже другие приемы, в частности физико-химический анализ парагенезисов минералов, экспериментальное моделирование, термохимические расчеты и другие методы, которые применяются лишь при специальных тематических исследованиях. В общем же случае для целей геологической практики освещаются следующие вопросы: петрографические особенности вмещающих пород как фона, на котором развиваются процессы изменения; метаморфические и метасоматические изменения пород, предшествующие рудообразующему гидротермальному процессу; изменения пород, связанные с рудообразующим процессом. При этом также рассматриваются следующие вопросы: внешние признаки околорудно измененных пород; условия их локализации и закономерности пространственного распространения; закономерности строения метасоматических ореолов и положение в них оруденения; петрографическая характеристика метасоматитов предрудной стадии; характеристика рудосопровождающего и пострудного метасоматоза; влияние различных факторов на форму и размеры ореолов околорудного изменения; химизм метасоматического процесса; характеристика породообразующих минералов; критерии отличия околорудных метасоматитов от сходных пород другого генезиса, развитых в районе; оценка возможных вариантов использования измененных пород в поисковооценочных целях; анализ перспектив определенных участков на оруденение. 4 МЕТАСОМАТИТЫ И МЕТАСОМАТИЧЕСКИ ИЗМЕНЕННЫЕ ПОРОДЫ ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ОЛИМПИАДИНСКОЕ» В пределах зон динамотермального метаморфизма проявлены гидротермальнометасоматические изменения. Наблюдается пространственная связь зон золоторудной минерализации и метасоматических изменений. Метасоматические преобразования 20 вмещающих пород на Олимпиадинском месторождении широко проявлены, что обусловлено пестрым литологическим составом вмещающих пород и неоднократным разновозрастным гидротермально-метасоматическим процессом. Типичными изменениями пород рудно-минерализованной зоны являются кальциевый и кремнистый метасоматоз, рутилизация, турмалинизация, графитизация (битумизация) и сульфидизация. Наиболее тесная пространственная связь золота характерна для сульфидизированных пород. В рудном поле широко развит предрудный кальциевый метасоматоз. Карбонатизированные породы приурочены к участкам милонитизации и переслаивания химически неоднородных литологических пачек углеродистых, карбонатных, силикатнокарбонатных и силикатных пород. Макроскопически эти породы практически неотличимы от неизмененных – в них сохраняется реликтовая полосчатость, цвет, зернистость, при этом отмечаются новообразования клиноцоизита, цоизита, титанита, граната, калишпата и альбита. Кислотный метасоматоз кремнистого подотряда сопровождает рудные тела и приводит к образованию зон пятнистого окварцевания в карбонатных и карбонатсодержащих породах. Зоны окварцевания незначительны по мощности. Среди кислотных метасоматитов в пределах рудных тел отмечаются существенно кальцитовые породы, вероятно образовавшиеся в результате отгонки извести на фланги окварцованных пород. Участками развиты «обеленные» окварцованные мраморы, представляющие продукты кислотного выщелачивания железо-магнезиальных породообразующих минералов. Кислотный метасоматоз внутрирудный, он проявился после образования игольчатого арсенопирита, между ранней арсенопиритовой и более поздней галенитсфалеритовой минерализацией. Вышеописанные кислотные метасоматиты находят много общего с джаспероидами, однако процесс окварцевания карбонатной матрицы развит недостаточно полно. Заметную роль в метасоматических преобразованиях пород рудного поля играет боровый метасоматоз (турмалинизация). Процесс характеризуется присутствием в повышенных количествах турмалина, который образует слабо выраженные полосы вдоль зон рассланцевания, дизъюнктивных и пликативных нарушений в сланцевой толще рудной зоны. Турмалин имеет дравит-увит-шерловый состав и характеризуется идиоморфными кристаллами (0,01–0,08 мм) с беспорядочной ориентировкой относительно сланцеватости либо полосчатости. Наблюдения показывают, что боровый метасоматоз развивался в предрудный этап и прямой корреляции с золотой минерализацией не имеет. Главным процессом, приведшим к формированию Олимпиадинского месторождения, является сульфидизация. Предполагается, что образование сульфидной вкрапленности осуществлялось метасоматическим путем и выполнением микротрещин. 21 Минеральный состав метасоматитов, несущих золото-сульфидное оруденение, чаще всего имеет мусковит-кварц-кальцитовый состав со значительными вариациями содержаний этих минералов. Сульфидная минерализация по видовому составу и взаимоотношениям минералов практически идентична на всех участках рудного поля. Основным концентратором золота является тонкоигольчатый арсенопирит. Этот минерал может присутствовать в скарноидах, кварц-карбонатных с клиноцоизитом, существенно кварцевых и существенно карбонатных метасоматитах, в то же время устойчивой корреляции между содержаниями метасоматических минералов и арсенопирита не наблюдается. Формирование метасоматических ассоциаций клиноцоизит + титанит в метапелитах и гранат + клиноцоизит + актинолит + титанит в метамергелях происходило при температурах 320–480 °C и давлениях 1,3–3,5 кбар. Температура образования мусковита из кварц-мусковит-карбонатных метасоматитов рудных тел, определенная по парагонитфенгитовому геотермобарометру, составила 290–380 °C, давление – 1,0–3,5 кбар. 22 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В последние годы большое внимание измененным породам стали уделять при исследованиях многие геологические организации. Практическим выражением этого является переход к картированию измененных пород. Вместе с тем при диагностике измененных пород, интерпретации установленных соотношений и их использовании для прогноза месторождений геологи сталкиваются с значительными трудностями. Измененные породы представляют собой один из наиболее сложных объектов для изучения. Во многих районах имеют место многоэтапные и многостадийные изменения пород и при неверной интерпретации в них соотношений процессов метасоматического преобразования пород и рудообразования могут быть сделаны ошибочные в практическом отношении выводы. В настоящее время в литературе имеется огромное число публикаций, посвященных околорудным породам на конкретных месторождениях, характеристике отдельных метасоматических формаций, общим вопросам теории метасоматических процессов. В то же время отсутствуют обобщающие работы, в которых в доступной форме были бы рассмотрены важнейшие проблемы, касающиеся измененных околорудных пород. В представленном реферате были рассмотрены основные сведения о метасоматизме. Охарактеризованы основные понятия и определения, типы и факторы метасоматоза. Представлены актуальные в настоящее время классификации метасоматитов и метасоматических формаций. Подробно рассмотрена методика изучения метасоматитов в масштабе рудных месторождений. Заключительной частью данного реферата являлась краткая характеристика метасоматитов и метасоматически измененных пород, локализованных в пределах золоторудного месторождения Олимпиадинское на севере Красноярского края. 23 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Юричев А.Н. Ю738 Метасоматизм (основные аспекты) : учеб. пособие. – Томск : Издательский Дом ТГУ, 2015. – 116 с. 2. Пилипенко Г.Н. Околорудные метасоматиты : учеб. пособие. – Москва : МГРИ, 2012 г., – 110 с. 3. Б. И. Омельяненко. Околорудные гидротермальные изменения пород. М., «Недра», 1978., – 215 с. 4. Сазонов, А. М. Рудогенез месторождения золота Олимпиада (Енисейский кряж, Россия) / А. М. Сазонов, Е. А. Звягина, С. А. Сильянов [и др.] // Геосферные исследования. – 2019. – № 1. – С. 17–43. 5. Сильянов С. А. Геология и минералого-геохимические индикаторы генезиса золоторудного месторождения Олимпиада (Енисейский кряж) : дис. – Сибирский федеральный университет, 2020. 6. Некрасова Н. А. и др. ОЛИМПИАДИНСКОЕ ЗОЛОТОРУДНОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ (Енисейский кряж): ТЕМПЕРАТУРА, ДАВЛЕНИЕ, СОСТАВ РУДООБРАЗУЮЩИХ ФЛЮИДОВ, О” 34S СУЛЬФИДОВ, 3HE/4HE ФЛЮИДОВ, AR-AR ВОЗРАСТ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ. – 2019. 7. Сазонов А. М. и др. Олимпиадинское золоторудное месторождение (Енисейский кряж): температура, давление, состав рудообразующих флюидов, δ34S сульфидов, 3He/4He флюидов, Ar-Ar возраст и продолжительность формирования. – 2019. 8. Borisenko, A. S. Gold Deposits of the Yenisei Ridge (Russia) and Age of Its Formation / A. S. Borisenko, A. M. Sazonov, P. A. Nevolko [et al.] // Acta Geologica Sinica. – 2014. – Vol. 88(2). – P. 686–687. 24