Эдвард Эрлих - Месторождения и история

• Название: Месторождения и история
• Автор: Эдвард Эрлих
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-00071-481-2

Книга представляет собой попытку дать панораму процесса открытия и освоения месторождений полезных ископаемых и влияния, которое оказали эти открытия на социально-экономическую историю человеческого общества. Описание сопровождается рассказом о судьбе первооткрывателей. В значительно мере она опирается на известные автору по личному опыту истории открытия крупнейших месторождений России – алмазных месторождений Сибири, Норильска, Талнаха, редкометалльных месторождений массива Томтор.

---

Другое крупное месторождение (Корокоро) расположено в Боливии. Оно приурочено к песчаникам. Минерализация распространена на площади 30 000 м2. Мощность рудных тел составляет 0.5–2 метра и лишь на отдельных участках она возрастает до 12 метров. Самородная медь ассоциирует с халькозином, гипсом, кальцитом, баритом, кварцем, целестином. Этот парагенезис указывает на связь минерализации с низкотемпературными (менее 1000° С) гидротермами. Предполагают, что самородная медь образуется здесь за счет восстановления органическим веществом песчаников (Боливия).

Самородная медь обнаружена в западной Канаде на острове Ванкувер, в песчаниках близ Ровно на Украине. Возможно, ключом к пониманию генезиса самородной меди являются находки ее в полевых шпатах в габбро близ Тосканы, а также в полевых шпатах, роговой обманке и пироксенах в сиенитах и диабазах Намибии и ЮАР. В ряд этих минералов укладываются систематические находки самородных металлов в не измененных вулканических породах Камчатки – самородного свинца в экструзивных андезитах Авачинской сопки, самородной ртути в экструзивных обсидианах Хангара, олова в шлихах из поля развития кислых пирокластических пород Южной Камчатки (Erlich E., Gorshkov G. S., eds., 1979). Самородная медь обнаружена также в метеоритах, где она сопровождает троилит и самородное железо, а также в реголитах Луны в срастании с никелем и троилитом. Находки самородной меди в риолитах экструзии, расположенной на северном окончании второго по величине острова Командорских островов, привели к тому, что остров получил название Медный.

Рис. 1. 3. 1. Даглас Хотон, человек, заново открывший месторождения самородной меди штата Мичиган.

Самородная медь встречается в зоне окисления медно-колчеданных месторождений Среднего Урала, в частности, на Гумешевском руднике. Один из таких самородков массой 860 кг хранится в музее Горного института в Санкт-Петербурге.

Месторождения массивных сульфидных руд (кипрский тип)

Для месторождений массивных сульфидов «кипрского типа» характерна теснейшая ассоциация с базальтовыми лавами так называемых офиолитовых комплексов. Офиолиты представляют собой реликты океанической коры, сохранившиеся в складчатых областях континентов. Предполагается, что подавляющая часть офиолитов погружается в мантию Земли в ходе субдукции и лишь малая часть сохраняется в виде офиолитовых формаций. Это комплексная толща, состоящая из низкокалиевых базальтов, характерных для современных срединно-океанических хребтов и зон растяжения в тыловых впадинах островных дуг, интрузий ультраосновных пород и глубоководных осадков океанического типа. Последние главным образом состоят из кремнистых сланцев, образованных накопившими кремний скелетами глубоководных водорослей, и в меньшей степени – карбонатными и тонкозернистыми терригенными породами. Из двухсот известных в мире офиолитовых комплексов четверть содержат месторождения кипрского типа.

Месторождения Кипра приурочены к массиву Трудос (Troodos), в центральной части которого развиты основные и ультраосновные породы (серпентинизированные дуниты, перидотиты, пироксениты, ортогнейсы), сменяемые интенсивно-рассланцованным дайковым комплексом диабазов, микрогаббро, микродиоритов. Колчеданные месторождения Кипра – Скуоритисса, Агрокиния, Коккиния и др., занимают однотипную структурную позицию. Согласные тела массивных сульфидных руд залегают между покровами нижних и верхних подушечных лав. При этом в нижних частях рудных тел залегают массивные руды, а верхняя часть сложена конгломератовыми рудами, пиритовой сыпучкой. В лежачем боку развиты штокверковые зоны прожилково-вкрапленных руд в подводящих каналах. Рудные тела перекрываются не измененными подушечными лавами, а чаще горизонтами охр и марганцовистых осадков (умбр). Последние переслаиваются с пелагическими осадками, зачастую характеризуются повышенными содержаниями бария, ванадия, меди и цинка. Руда на 90 % сложена пиритом, присутствуют также сфалерит и халькопирит. В виде примеси встречаются марказит, пирротин, галенит, теннантит, ковеллин, халькозин. Содержание меди достигает 2.1 %. Руды содержат золото и серебро, количество которых возрастает в охрах, излившихся в подводных условиях базальтов, сложенных шарами лав. Рудные залежи этих месторождений характеризуются пластообразной формой сплошных руд. Зачастую руды представляют собой шаровые лавы с богатыми сульфидами желваками, выполняющими пространство между шарами. Когда залежи массивных руд полностью эродированы, оруденение образует густую систему трещин (так называемые штокверки) в лавах. Таковы месторождения Биг-Рамблер-Понд и Ист-Майн на Ньюфаундленде. Средние запасов руд составляет 5 миллионов тонн, но запасы отдельных тел достигают 30 миллионов тонн. Сульфиды на 60 % состоят из пирита, в меньших количествах содержатся сульфиды меди и цинка – халькопирит и сфалерит. Золото обычно присутствует в окисленных зонах – Кипр, Саудовская Аравия (Кипрские месторождения).

Тот же источник отмечает, что распределение месторождений кипрского типа во времени крайне неравномерно. 50.8 % от общего их числа (41.9 % запасов) образовалось в меловое время (145 – 65 миллионов лет назад: Кипр, ЮВ Анатолия, Оман, Сербия, Албания, Лигурия). Вторая эпоха отвечает раннему ордовику (порядка 540 млн. лет назад: 31.9 % месторождений, 26.8 % запасов), проявилась на Урале, в каледонидах (складчатых системах, образовавшихся в интервале порядка 360–286 миллионов лет назад) Норвегии и Центральном Ньюфаундленде. Значительно меньше была активность процессов образования медных месторождений кипрского типа в триасовое время (150–218 лет назад: Британская Колумбия, 7.3 % месторождений и 14.4 % запасов). Кайнозойские (моложе 60 миллионов лет) месторождения крайне редки. К ним относится только месторождение Меденкой (12.5 % запасов).

Аналогом минерализации кипрского типа является знаменитое месторождение Оутукумпу (Финляндия) в метаморфизованных верхнепротерозойских отложениях (1400–1600 миллионов лет). К тому же типу принадлежит минерализация, описанная на подводном хребте Хуан-де-Фука, а также на Восточно-Тихоокеанском поднятии.

Локализация массивных сульфидных руд в пространствах между шарами лав четко указывает на то, что рудообразование имело место непосредственно в процессе излияния лав в условиях «дневной» поверхности (вернее, поверхности океанического дна). Не исключено, что руды образовывались в ходе расслоения единого исходного расплава на две составляющие: силикатный расплав, кристаллизовавшийся в виде лав, и рудный, кристаллизовавшийся в виде массивных сульфидов.

По А. А. Маракушеву, И. А. Панеяху и С. А. Зотову (Маракушев, Панеях и Зотов, 2011) первично-расплавная природа массивных сульфидных залежей (то есть месторождений кипрского типа) доказывается их расслоением (иногда ритмическим), обусловленным жидкостной несмесимостью (liquid immiscibility) на цинковые (верхние) и железисто-медные (нижние) зоны. Интересно отметить, что авторы подчеркивают свое представление о ликвации употреблением англоязычного термина, определяющего несмесимость расплавов. Это происходит задолго до кристаллизации, контролируемой различной тугоплавкостью слоев, которая определяется неодинаковым распределением между ними флюидных компонентов. Перекрывающие их осадочные породы пострудные, поскольку не подвержены каким-либо изменениям, связанным с рудообразованием.

По телевизору довольно часто показывают сюжет: «черные дымы», идущие из фумарол на океаническом дне. Это, можно сказать, прямо-таки зримый образ образования рудных месторождений кипрского типа.

Подтипом минерализации кипрского типа являются месторождения «типа Бесси» (по названию месторождения на острове Сикоку в Японии), залегающие среди вулканитов основного состава, переслаивающихся с терригенными осадками.

Колчеданные месторождения типа Куроко

Месторождения этого типа широко распространены и долгое время являлись основным источником медных руд в России, Канаде, Японии, Германии, Перу. Кроме меди, на их долю и по сей день приходится 10 % мировых запасов свинца и 15 % мировых запасов цинка. Колчеданно-полиметаллические месторождения этого типа приурочены к контрастной базальт-риолитовой и андезит-дацитовой формациям колчеданно-полиметаллических месторождений в вулканогенных зонах (Куроко, Geology of the Kuroko deposits. S. Ishihara, eds,).

Среди этих месторождений выделяется несколько подтипов:

Месторождения в вулканических формациях.

Минеральный состав руд и структура их руд очень сложны. Черные руды (куроко) представляют собой плотную смесь сфалерита, галенита и тетраэдрита. Месторождений много, но все они небольшие по размерам. Считается, что месторождения этого типа по условиям образования являются комбинированными, обнаруживая признаки гидротермально-сульфидно-осадочной и метасоматической природы.