Заключительная часть
686
наложенной на более ранние процессы образования магнетитовых зале
жей и скарнов.
При контактовых воздействиях кислых интрузий на не содержащие
кальция или бедные им вмещающие породы (глинистые сланцы, мерге
ли, туфы, песчаники и т. д.) возникают обычно тонкозернистые, плотные,
лишенные сланцеватости метаморфические породы, носящие название
роговиков
1
. Под микроскопом в этих породах в зависимости главным об
разом от исходного состава наблюдаются самые разнообразные параге
нетические ассоциации минералов: плагиоклазов, пироксенов, гранатов,
кордиерита, силлиманита, андалузита, шпинели, кварца, эпидота, хлори
тов, топаза, турмалина, скаполита, флюорита, апатита, иногда касситери
та, магнетита, сульфидов и др.
Контактовые образования в известняках и доломитах в связи с
основ
ными
интрузивными породами встречаются редко. Замечательным при
мером этого типа образований являются Нязямские и Шишимские ми
неральные копи в Златоустовском районе (Ю. Урал). Здесь в контактовом
ореоле габбро с карбонатными породами среди мраморов, гранатопиро
ксеновых и талькохлоритовых пород возникли главным образом сили
каты Са, Mg, Fe, Al и Ti. В пустотах среди метаморфических пород встре
чаются великолепные кристаллы
гранатов
(от гроссуляра до андрадита),
привлекавшие внимание минералогов еще в прошлом столетии
диопси
да, сфена, актинолита, везувиана, гумита, хондродита, эпидота, клинох
лора, ксантофиллита,
(из группы хрупких слюд)
, перовскита, ильмени
та, апатита, хлорошпинели, магнетита, магнезиоферрита, гематита,
гидраргиллита
и др.
Минералы гидротермальных месторождений полезных ископаемых.
Подавляющая масса гидротермальных месторождений (см. рис. 55) гене
тически связана с интрузивами кислых изверженных пород и образуется
в условиях средних и малых глубин. Эти месторождения обычно пред
ставлены типичными жилами, залегающими среди самых разнообразных
по составу и происхождению горных пород. Меньшей распространенно
стью пользуются метасоматические тела, развитые преимущественно сре
ди известняков и в виде вкрапленников среди других, большей частью
гидротермально измененных пород.
Допускают, что для наиболее высокотемпературных образований вы
падение минералов из растворов начиналось при температурах около
400 °С, и то лишь для тех месторождений, которые своими «корнями» не
посредственно связаны с материнскими интрузивами. Большинство же
гидротермальных месторождений образовалось в условиях гораздо бо
1
В горнорудной практике «роговиками» также называют плотные, с роговиковым
изломом окремненные (гидротермально измененные) боковые породы рудных место
рождений.
Глава 2. Ассоциации минералов в горных породах и рудных месторождениях
687
лее низких температур, как об этом свидетельствуют пока еще отрывоч
ные данные по изучению гомогенизации газовожидких включений в ми
нералах при нагревании
1
.
Для многих жильных гидротермальных месторождений характерна
многостадийность минерализации, т. е. неоднократное возобновление
циркуляции рудоносных растворов в связи с повторными приоткрыва
ниями трещин. Наложение новых стадий минерализации выражается
либо в образовании разновозрастных, иногда пересекающихся прожил
ков в ранее отложенном материале, либо брекчий, в которых обломки
ранних минеральных образований цементируются более поздними, либо,
наконец, в пересечении жил между собой. При этом минеральный состав
нередко меняется, что свидетельствует и об изменении состава последо
вательно поступающих растворов. Последнее обстоятельство, по пред
ставлениям акад. С. С. Смирнова, связано с прерывистой деятельностью
гидротермальных растворов, появлявшейся в пределах одних и тех же
трещин или вдоль вновь возникавших в пределах рудного поля в связи
с возобновлением трещинообразования.
В гидротермальных месторождениях распространены минералы та
ких важнейших для промышленности элементов (см. рис. 55), какими
являются цветные металлы — Сu, Pb, Zn, (Cd), (In), (Ge); редкие метал
лы — W, Sn, Mo, Ni, Co, Bi, As, Sb, Hg, Те; благородные металлы— Au и Ag;
радиоактивные металлы— U, отчасти редкие земли и иногда черные ме
таллы — Fe, Mn. С некоторыми гидротермальными месторождениями
связаны скопления нерудного минерального сырья; талька, асбеста, флю
орита, барита, магнезита, исландского шпата, алунита и др.
Главная масса металлогенных элементов в гидротермальных месторож
дениях наблюдается в виде
сульфидов
,
арсенидов
, в меньшей степени —
в виде
самородных металлов
(Au, Ag, Cu, Bi, As, Sb, Те), отчасти — в виде
кислородных соединений
(Sn, W, Fe, Mn и др.). Все это — элементы правой
части таблицы Менделеева (построенной по длинным периодам), обра
зующие ионы с 18электронной оболочкой и примыкающие к ним слева
элементы с несимметричным строением ионов. Из типичных петроген
ных элементов среди гидротермальных образований подавляющее зна
чение имеет Si, главным образом в виде кварца и отчасти силикатов (тур
малина, хлорита, талька и др.), а также Са и Mg, обычно в виде карбонатов,
в меньшей степени — силикатов (Mg), флюорита (Са) и др. Алюминий
1
Раньше придавали слишком большое значение отдельным минералам, как «геоло
гическим термометрам». Изучение парагенетических соотношений в самых различных
типах руд убеждает в том, что большинство минералов гидротермальных месторожде
ний может выпадать из растворов в пределах весьма широкого интервала температур
(вплоть до самых низких). Прежние представления о том, что каждому минералу отве
чает какаято определенная температура его образования, для постмагматических обра
зований являются неправильными.
Заключительная часть
688
обычно не является характерным элементом минералов, отложенных из
гидротермальных растворов; минералы Al (в виде хлоритов, слюд, алу
нита и др.) преимущественно возникают при изменении глиноземсодер
жащих боковых пород. Щелочи также устанавливаются лишь в виде но
вообразований в гидротермально измененных боковых породах (слюды,
серицит), а также в газовожидких включениях (см. рис. 190) внутри ру
дообразующих минералов. Для бария в некоторых месторождениях весь
ма характерен сульфат (барит), изредка карбонат (витерит).
Главная масса гидротермальных жил обычно сложена почти сплош
ным кварцем, выходы которого на земной поверхности нередко наблюда
ются в виде глыб, находящихся на месте коренного месторождения или
несколько снесенных по склону. При этом сульфидоносные кварцевые
массы содержат многочисленные пустоты выщелачивания и трещинки,
выполненные продуктами окисления сульфидов (лимонитом, медной
синью и зеленью и др.).
Гидротермальные рудные месторождения характеризуются широким
разнообразием минеральных ассоциаций, которое зависит, очевидно,
прежде всего от состава самих растворов и состава боковых пород, с кото
рыми нередко взаимодействуют растворы, насколько можно об этом су
дить по их изменениям.
На парагенетические отношения минералов в рудах, несомненно,
влияет также режим серы и кислорода в растворах, что в значительной
мере зависит от глубины, на которой формируются месторождения
1
.
В ряде случаев по мере приближения к материнскому интрузиву из
верженных пород (см. рис. 55) явно замечается изменение состава мине
ральных ассоциаций. Наконец, разнообразие парагенетических ассоциа
ций минералов в рудах нередко связано с наложениями новых порций
растворов, меняющегося состава или с постепенными фациальными из
менениями в минеральном составе руд в связи с физикохимическими
условиями рудообразования.
Мы не будем рассматривать всего разнообразия минеральных ассо
циаций в гидротермальных месторождениях (они подробно разбираются
в курсе рудных месторождений), а ограничимся лишь отдельными харак
терными примерами.
1.
Кварцевовольфрамитовые, кварцевокасситеритовые и кварцево
молибденитовые
жилы обычно наблюдаются в непосредственной близос
ти или даже среди материнских интрузивов кислых изверженных пород.
Жилы в основном сложены кварцевой массой, в которой в одних случаях в
виде вкраплений присутствуют, преимущественно у зальбандов, кристал
лы
вольфрамита
, нередко крупных размеров, в других —
касситерит
,
1
Парциальное давление (или концентрация) кислорода в земной коре по мере при
ближения к земной поверхности постепенно возрастает.
Глава 2. Ассоциации минералов в горных породах и рудных месторождениях
689
в третьих —
молибденит
в тонкочешуйчатых формах среди кварцевой мас
сы или в виде крупнопластинчатых оторочек по краям жил. Эти минералы
встречаются также совместно в одних и тех же жилах. В виде минералов
примесей местами устанавливаются: шеелит, арсенопирит, самородный
висмут, пирротин, пирит, сфалерит, халькопирит, в других жилах — поле
вые шпаты, слюды, иногда флюорит, топаз, берилл, турмалин и др. Часто
устанавливаются околожильные изменения боковых пород, выражающи
еся либо в
грейзенизации
гранита с новообразованиями
кварца, мусковита,
литиевой слюды, флюорита
, реже
топаза, турмалина
и др., либо в образо
вании слюдяных или кварцевослюдяных оторочек за счет осадочных или
метаморфических пород, в которых залегают эти жилы.
2.
Золотосодержащие кварцевые
жилы обычно почти не содержат при
месей какихлибо других минералов. Однако нередко в парагенезисе с
самородным золотом встречаются в очень незначительных, а иногда и
существенных количествах (Березовское, Дарасунское месторождения)
самые обычные сульфиды:
пирит, галенит
,
сфалерит, халькопирит, ар
сенопирит, блеклые руды
; из нерудных минералов, кроме кварца, иногда
в значительных количествах присутствуют
кальцит, доломит, барит
.
Распределение золота в жилах, как правило, крайне неравномерное.
Известны также кварцевотурмалиновые и кварцевошеелитовые зо
лотосодержащие жилы. Среди месторождений, образовавшихся в близ
поверхностных условиях, встречаются редкие типы с теллуридами золо
та и серебра.
3.
Месторождения сульфидных руд наиболее широко
распространены
среди гидротермальных образований. По своему составу они чрезвычай
но разнообразны. По промышленному содержанию в них того или иного
металла различают месторождения медных, свинцовоцинковых, поли
металлических, мышьяковых, сурьмяных и других руд. Нерудные мине
ралы чаще всего представлены кварцем и карбонатами, реже баритом,
хлоритом и др.
3.1. Медные месторождения жильного типа (Зангезурское) обычно
представлены
пиритом, халькопиритом, блеклыми рудами
, иногда
борни
том
, эндогенным
халькозином
,
энаргитом
, изредка в сопровождении мо
либденита, висмута и др. Кроме того, известны крупные месторождения
типа вкрапленников, приуроченных к гидротермально измененным апи
кальным частям интрузивов и гранитоидных пород порфирового облика.
3.2. Свинцовоцинковые месторождения в виде жил (Садонское) или
метасоматических залежей в известняках (Кансай) представлены глав
ным образом
сфалеритом
и
галенитом
, нередко серебросодержащим,
иногда висмутсодержащим. Спутниками в этих рудах обычно являются:
пирит, халькопирит, блеклые руды, арсенопирит, реже пирротин, стан
нин, касситерит, а в некоторых случаях также буланжерит, джемсонит,
бурнонит, прустит, пираргирит, стефанит и др.
Заключительная часть
690
Строение галенитосфалеритовых (как и многих других сульфидных)
жил часто крайне неоднородное. Рудные минералы наблюдаются либо в
виде вкраплений, либо составляют сплошные участки неправильной фор
мы, либо распределяются в виде полос, либо выполняют межобломочное
пространство в брекчиях и т. д. В некоторых гидротермальных месторож
дениях, образовавшихся в близповерхностных условиях, устанавливает
ся симметрично полосчатое строение жил.
3.3. Полиметаллические месторождения, т. е. такие, в которых со
держится в промышленных количествах несколько металлов, могут
иметь самый различный состав. Примером являются алтайские поли
металлические руды, содержащие Zn, Pb, Cu, Ag и Аu, представлен
ные
сфалеритом, галенитом, пиритом, халькопиритом, тетраэдритом
,
иногда
арсенопиритом, самородным золотом
, изредка
теллуридами
Рb
и Ag. Нерудные минералы — кварц, барит, анкерит, серицит — присут
ствуют в этих рудах обычно в небольших количествах. Изменение бо
ковых пород, как и для многих других сульфидных месторождений,
выражается в
ороговиковании
(
окремнении
),
серицитизации
или
хло
ритизации
.
3.4. Мышьяковые месторождения представлены либо
арсенопирито
выми
рудами, в которых иногда присутствует золото, иногда висмут
(обычно в виде висмутина), либо
реальгароаурипигментовыми
рудами с
кварцем и кальцитом и в виде примеси с марказитом, антимонитом и др.
Условия образования тех и других существенно различны. Реальгаро
аурипигментовые руды, в отличие от первых, возникают в условиях низ
ких температур и давлений.
3.5. Сурьмяные месторождения представляют собой типичные
квар
цевоантимонитовые
жилы, в которых в очень незначительных количе
ствах встречаются пирит и другие сульфиды, изредка золото.
3.6. В ртутных месторождениях почти единственным ртутьсодержа
щим минералом является
киноварь
, которая нередко ассоциирует с анти
монитом, иногда с примесью марказита, пирита, арсенопирита, а из не
рудных минералов обычны
кварц, халцедон, кальцит, флюорит, барит
и
другие (Хайдаркан). Это типичные низкотемпературные гидротермаль
ные месторождения.
4. Упомянем также о редких, оригинальных по составу месторожде
ниях
арсенидных
руд никеля, кобальта с самородным висмутом и сереб
ром (Шнееберг в Саксонии). Из арсенидов никеля и кобальта в них рас
пространены: никелин, хлоантит — шмальтин, раммельсбергит —
саффлорит, скуттерудит, нередко в ассоциации с самородным мышьяком,
а также самородным висмутом и самородным серебром.
В некоторых месторождениях наряду с ними встречаются урановая
смолка и редкие сульфиды (пирит, марказит, метаколлоидный сфалерит,
галенит, блеклая руда, герсдорфит, миллерит, аргентит, прустит, пирар