Преобладает мнение о том, что смена
режимов кислотности растворов, формирующих
метасоматиты и рудные тела, обусловлена
закономерной эволюцией состава флюидов,
отделяющихся от "очага", или эволюцией,
претерпеваемой флюидами от "очага" до
месторождений. И мало обращается внимания на то,
что изменения состава и кислотности тех или иных
порций раствора может происходить в пределах
самого формирующегося месторождения.
Приведенные в этом разделе материалы показывают
сколь значительны могут быть эти изменения [Барсуков, Борисов, 1989б].
 |
| Рис. 3.22. Нормальная зональность ореолов
аргиллизации липарита (а) и ее усложнение при
переориентации векторов тока растворов -
образование "щелочной" тыловой зоны (б) и
наложение на нее "поздних кислотных"
парагенезисов (в) |
Если бы
гидродинамическая структура потока оставалась
неизменной, то в течение всей рудной стадии на
треx уровнях нашего модельного разреза
продолжалось бы растекание части растворов из
трещинного канала и разрастание (увеличение
мощностей, объемов) ореолов кислотного
выщелачивания пород, а на трех других уровнях -
стягивание поровых составляющих потока в
трещинный канал и осаждение в нем жильного и
рудного материала. Однако в природе
внутристадийные подвижки то дополнительно
приоткрывают (расширяют) те или иные участки трещин, то
сужают (притирают) их, нередко они образуют в
трещинах пробки кластического материала.
Неравномерное осаждение минерального груза
также по-разному сужает просвет трещинных
полостей на разных интервалах (уровнях) последних. Такие и
подобные им события резко меняют фильтрационную
проводимость (проницаемость) разных отрезков
трещинного канала и вызывают немедленные
самоперестройки гидродинамической структуры
потока рудообразующих растворов, о которых мы
говорили выше.
В результате этих самоперестроек
может начинаться растекание кислых растворов в
стороны от трещин там, где такого растекания не
было. И наоборот, там, где только что шло
растекание кислых растворов и разрастание
ореолов инфильтрационной аргиллизации (или
серицитизации) липарита, может начаться
стягивание к трещине щелочных поровых
составляющих гидротермального потока. На
рисунках 3.21 и 3.22 показаны последствия наложения
щелочных поровых растворов на yжe образованный
ореол аргиллизации липарита. Каким бы образом (по
каким трассам, с какой динамикой) ни происходило
это наложение, наибольшие изменения в токе
поровых растворов претерпевает самая тыловая,
призальбандовая зона уже существующих колонок
аргиллизации. Обусловлено это тем, что
парагенезисы тыловых зон наиболее неравновесны
в контакте с щелочным поровым раствором, и тем,
что возрастающие к стенкам трещинного канала
пористость и микротрещиноватость аргиллизитов
обеспечивают наивысшую "промываемость". На
рисунке 3.22б приведены результаты расчетов: в
уже существовавшем ореоле аргиллизитов
возникает притрещинная (призальбандовая)
аномалия, равновесная со щелочными растворами,
кварц-серицитовая зона. Важно отметить, что
одновременно с образованием "щелочной"
наложенной зоны около стенок трещины, в самой
трещине начинается отложение жильных руд,
поскольку на этом же интервале глубин (на этом
участке трещинного канала) начинается смешение
трещинной и поровой составляющих
гидротермального потока. Обычно и жильные руды, и
"щелочные" аномальные тыловые зоны мы
привыкли относить к новой рудной стадии
гидротермального процесса, более поздней, чем
стадия кислотного выщелачивания липарита.
Однако, по условиям моделирования, в пределы
месторождения продолжает поступать все тот же
кислый раствор неизмененного состава, а на
участках растекания этого раствора все время
продожается образование обычных аргиллизитов,
т.е. продуктов вроде бы другой, "более
ранней" стадии.
При последующих перестройках
гидродинамической структуры гидротермального
потока не исключена и новая смена направления
перетоков растворов через стенку трещинного
канала на этом же участке. Тогда растекание здесь
относительно кислых растворов в стороны от
трещинной зоны вызовет резорбцию метасоматитов
"щелочной" стадии и наступление на нее с
тыла новых парагенезисов, которые по всем
признакам (состав, наложение на "щелочной"
метасоматоз) можно отнести к продуктам третьей,
"поздней кислотной" стадии (см. рис.3.22в).
Повторяем, что и в это время в пределы
месторождения поступает все тот же, абсолютно
неизмененный раствор А, продолжающий на
других уровнях (участках) формировать где ореолы
кислотного выщелачивания, где наложенные на него
продукты "щелочного" метасоматоза.
Предложенные здесь и ранее решения
задач массообмена получены на моделях условного
месторождения. Тем не менее, они говорят о двух
совершенно реальных вещах. Во-первых, в потоке
гидротерм, контролируемых разрывами (трещинами,
трещинными зонами, трубками взрыва, зонами
дробления и т.п.), в пределах формируемого
месторождения не могли не появляться порции
растворов, разные по составу и
кислотности-щелочности. Во-вторых, движение этих
разных порций непрерывно самонастраивалось
(самоперестраивалось) в соответствии с
меняющимся во времени распределением в пределах
месторождения локальных значений проницаемости
разрывов и, в меньшей степени, вмещающей среды.
 |
| Рис. 3.23. Возможные изменения гидродинамических
условий минералообразования и их следствия при
обычном раскрытии и заполнении коленообразного
изгиба трещины |
К сожалению оба этих явления оказались
пока вне поля зрения исследователей рудных
месторождений. В изучении гидротермального
процесса сложилась несколько парадоксальная
ситуация. Структурщики с большой долей
достоверности реконструируют историю движений
по разрывам, изменение морфологии самих разрывов
во времени. Минералоги восстанавливают историю
заполнения разрывов жильным материалов,
распознают участки более и менее интенсивного
минералоотложения. Но практически ни те, ни
другие не анализируют влияние ранжированных ими
событий на характер движения растворов,
формировавших исследуемые месторождения, хотя
все формально признают, что именно движение
растворов является главной динамической
предпосылкой гидротермального рудообразования.
Рассмотрим
несколько обычных, многократно описанных в
литературе геологических ситуаций и постараемся
увидеть за структурными и минералогическими
событиями вероятные изменения
гидродинамических условий минералообразования
и их отражения в локальных инверсиях щелочности
растворов, в зональности метасоматитов. Примем,
что во всех ситуациях извне по трещинному каналу
все время поступает только кислый раствор
(раствор А, как и ранее) и что
минералоотложение в трещинной полости
обусловлено смешением его с щелочным поровым
раствором (В).
Пример 1.
Детально проанализированы (в частности
А.В.Королевым, А.В.Пэком, В.И.Смирновым,
Ф.И.Вольфсоном и др.) движение и характер
раскрытия разных участков коленообразно
изгибающейся трещины. С точки зрения
метасоматитообразования, важно обтекание
растворами притертого сначала "колена",
затем (после раскрытия) - стягивание в него
поровых растворов и интенсивное заполнение
жильным и рудным материалом вплоть до
образования в
"колене" минеральной пробки, которую
вынуждены обтекать растворы состава А (рис. 3.23). Стадийность метасоматитов
- кислотное выщелачивание, наложение на него
"щелочной" стадии и, на последнюю, поздней
кислотной стадии - неизбежна при такой смене
гидродинамических условий.
Пример 2. На месторождениях,
формировавшихся в слоистых толщах (например,
эффузивных) при тектонических импульсах
возникают трещины часто лишь в хрупких породах,
например в туфах. Позже они наращиваются,
"пробивают" и более вязкие породы (осадочные
горизонты, иногда некоторые лавовые потоки).
Возможные следствия этого для структуры потока и
метасоматитообразования показаны на
рисунке 3.24.
 |
| Рис. 3.24. Возможные изменения гидродинамических
условий минералообразования и их следствия при
обычном "сращивании" трещин |
Специалисты по структурам рудных
месторождений могут привести бесчисленное
количество других примеров изменения во времени
фильтрационной проводимости тех или иных
отрезков трещинных каналов. Каждое из них не
могло не вызвать перестроек структуры течения
гидротермальных растворов, а это, в свою очередь,
не могло не иметь геохимических следствий, в том
числе и инверсий кислотности растворов на разных
участках конкретных месторождений.
Как было показано моделированием,
несмотря на синхронность разнонаправленных
изменений кислотности-щелочности в тех или иных
локальных объемах месторождения, фиксируемые
наблюдателем "наложения" одних
парагенезисов на другие всегда выстраивается в
один ряд последовательности локальных событий:
кислотное выщелачивание - щелочной метасоматоз
- позднее кислотное преобразование
"щелочных" метасоматитов. Другой
"стадийности" метасоматоза получиться не
может, поскольку любые другие наложения не
оставят информации.
Важно то, что при инверсиях
кислотности растворов за счет автосмешения
растворов в пределах месторождения, нет нужды в
подводящих каналах для щелочных, а затем снова
для кислых. Ведь на реальных месторождениях
объемы щелочных метасоматитов часто разобщены,
"вложены" в более широкие ореолы кислотного
выщелачивания пород и не имеют ни "корней",
ни связей друг с другом - материальных следов
движения извне щелочных растворов, которые
обязаны были на всем пути реагировать с
неравновесными с ними парагенезисами колонок
кислотного выщелачивания.
|
