Гидротермальная и метасоматическая зональность

Гидротермально-метасоматические изменения пород на месторождениях данного типа образованы флюидами как магматического (в их составе до 30–60% экв. NaCl), так и метеорными водами (в них меньше 15% экв. NaCl), создавшими зональное концентрическое строение ореолов. В их центральной части располагается безрудное кварцевое ядро, дальше зона калишпатизации, сложенная плагиаклазами и биотитом, далее следует зона филлизитизации с серицитом, кварцем и пиритом, которую сменяет зона аргиллизитизации с алунитом, каолином и пиритом. Все это обрамляют поля пропилитизированных пород (хлорит, эпидот, кальцит и пирит). Рассекая все зоны в метасоматическом ореоле развиваются разнообразные системы кварцевых жил. Оруденение приурочено к границе зоны калишпатизации и филлизитовой зоны.

Рис 9. Схема зональности состава пород в медно-порфировом месторождении.

Рис.10. Обобщенная зональность телескопированных меднопорфировых месторождений.

Метасоматические изменения и оруденение в медно-порфировых системах, занимая многие кубические километры пород, зональны по направлению от штоков или дайковых роев (Рис 10). Зональность метасоматических изменений и оруденения на медно-порфировых месторождениях выражается в последовательной смене снизу вверх: зоны ранних безрудных калий-натриевых метасоматитов – потенциально рудоносных калиевых – хлорит-серицитовых – серицитовых – аргиллизитов. Это образование обрамляется зоной пропилитизации.

«Пропилитовые» вторичные изменения представлены эпидотом, хлоритом и кальцитом, образуются в виде широкого ореола, радиусом в несколько километров. Они постепенно по мере удаления переходят в неизменные или регионально измененные вмещающие породы.

Порфировые месторождения мира характеризуются типичным набором зональных метасоматических изменений. Наиболее ярким примером являются калиевые, кварц-серицитовые, расширенная аргиллизация и пропилитизация. Обычно гипогенные расширенные аргиллитовые изменения образуются относительно поздно в процессе образования порфировой системы, но могут начинаться и довольно рано.

Первой, если смотреть снизу вверх, идет зона калишпатизации и биотитизации. Она образуется на границе интрузивного внедряющегося тела и сведетельствует об активном изменении пород в этом месте. Для зоны калишпатизации характерна халькопирит-борнитовая ассоциация низкосульфидизированной стадии

Далее – хлорит-серицитовая зона. Эти метасоматиты характеризуются частичным до полного замещением первичных темноцветных минералов хлоритом, плагиоклаза серицитом (мелкозернистый мусковит), иллитом, а магматического и гидротермального магнетита, гематитом с отложением пирита или халькопирита.

После следует серицитовая зона. Серицитовые изменения в медно-порфировых месторождениях обычно накладываются и полностью либо частично разрушают минеральные ассоциации калиевых и хлорит-серицитовых метасоматитов. Местами ореолы серицитовых прожилков зональны по направлению к хлорит-серицитовым метасоматитам. Степень наложения обычно максимальна в некоторых телах магматически-гидротермальных брекчий, где изолированные магнетитовые агрегаты встречаются в виде реликтов в серицитовой или хлорит-серицитовой зонах на расстоянии до 1 км вверх от зоны калиевых метасоматитов с магнетитовым цементом. В серицитовых зонах обычно преобладает пирит и ассоциации пирит-борнит, пирит-халькозин, пирит-ковеллин, пирит-теннантит и пирит-энаргит. На некоторых месторождениях, часть руды также образуется во время позднего кварц-серицит-пиритового жилообразования, связанного с серицитовыми вторичными изменениями, хотя некоторые считают, что этот тип минерализации просто представлять собой вторичную мобилизацию отложенных ранее металлов.

Выше по разрезу находится аргиллитовая зона, для которой характерны кварц-пирофилитовые (в высокотемпературных частях зоны) и кварц-каолинитовые (в низкотемпературных частях) ассоциации. «Аргиллитовые» гидротермальные изменения образуются на удалении от жил с серицитовыми ореолами; но каолинит и смектит могут сопровождаться серицитом и хлоритом. Минеральные комплексы сложены кварцем, каолинитом, пирофиллитом, диаспором, алунитом и иногда андалузитом. По времени образования генетически связаны с порфировым месторождением, но формируются на меньших глубинах, чем калиевые и филлитовые. Они могут продолжать развиваться вплоть до поздних стадий эволюции системы, накладываясь на залегающие ниже метасоматиты.

Некоторые исследователи доказывают, что разница между набором метасоматитов не связана с отличиями в самих порфировых системах. Вероятно, это встречается просто потому, что некоторые зоны вторичных изменений, образованные на малых глубинах, во многих случаях были эродированы. В результате, расширенные аргиллитовые изменения зачастую не включают в классические модели зональности метасоматических изменений. Детальными исследованиями порфировых месторождений было установлено, что ранние калиево-силикатные вторичные изменения (КПШ ± биотит ± магнетит с кварцевыми жилами) порфировых систем образованы в условиях высоких температур (400-600°C), при участии сильно минерализованных флюидов магматического происхождения. А уже представляющие следующий этап, более поздние серицитовые жилы ассоциируют с более холодными и менее минерализованными водами.

Метасоматические особенности медно-порфировых: месторождений

1) Менее глубинные типы метасоматитов и оруденения последовательно накладываются на более глубинные.

2) Объемы метасоматических зон различных типов сильно варьируют.

3) Зона серицитизации либо отделяет зону калиевых метасоматитов от пропилитов, либо накладывается на калиевые метасоматиты в центре.

4) Серицитовые метасоматиты преимущественно развиваются на Cu-Mo месторождениях,

хлорит-серицитовые – на Cu-Au.

5) Рудно-метасоматические изменения в пределах вторичных кварцитов обычно намного сложнее.