Полная версия

Главная arrow География arrow Литология

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

МЕДИСТЫЕ (ПЕСЧАНЫЕ И ГЛИНИСТЫЕ) ПОРОДЫ

Медистые (песчаные и глинистые) породы представляют собой смешанные образования, в которых обломочные кварц-силикатные и глинистые частицы сцементированы сульфидами меди: халькозином Cu2S, ковеллином CuS, борнитом Cu5FeS4, халькопиритом CuFeS2 и др., иногда с самородной медью) в зоне гипергенеза по ним развиваются карбонаты меди — малахит и азурит. Меденосные породы, как правило, являются отложениями древних речных русел, дельт и лагун в эпохи аридизаций климата (например, позднекаменноугольные осадочные руды месторождения Джезказган в Казахстане и руды Удоканского месторождения протерозойского возраста у нас в Забайкалье). Большинство их насыщено аутигенным сульфидным веществом на постседиментационных стадиях преобразования осадочных отложений. Кроме вышеперечисленных объектов, меденосные породы широко развиты на территории Западной Европы (главным образом в ФРГ) — медистые сланцы в основании толщи цехштейна позднепермского возраста; хорошо известны также меденосные песчаники и глинистые сланцы пермского возраста на границе штатов Техас и Оклахома (США), протерозойские терри- генные рудоносные отложения Центрально-Африканского медного пояса (Заир и Замбия) и др.

Примечательно, что все эти образования сконцентрированы, во-первых, внутри пестроцветных осадочных комплексов, накопленных при жарком аридном климате; и, во-вторых, они парагенетически (и отчасти генетически) взаимосвязаны с эвапоритовыми и рифогенно-карбонатными толщами (см. выше). Механизмы концентрации меди в этих породах обусловлены геохимическими особенностями этого элемента, являющегося антиподом железа в зависимостях их подвижностей от pH и Eh. Кроме того, насыщенные хлоридными солями водные растворы существенно повышают миграционную способность Си.

Вот как об этом писал в 1985 г. Дж. Мейнард: «Изменение условий Eh и pH среды и образование комплексных хлоридных соединений определяют поведение Си и Ag при низких температурах. Как видно из диаграммы (рис. 13.1), в окислительной среде при средних и низких значениях pH медь остается в растворе. Железо при тех же самых условиях отличается пониженной растворимостью, и в этом заключается суть очень эффективного механизма отделения Си от Fe. Обратите внимание также на то, что в восстановительных условиях происходит осаждение меди в виде сульфидов или самородного металла. Таким образом, существует общая тенденция миграции меди из областей, где поддерживаются окислительные условия, и концентрация ее в восстановительных средах».

В приведенной цитате упоминалось серебро. Это естественно, потому что в большинстве меденосных осадочных толщ главному металлу сопутствует (в меньших концентрациях) целая гамма других рудных элементов. Таковыми, например, в меденосных сланцах цехштейна Западной Европы являются РЬ и Zn, а местами также V, Сг, Мо.

Большинство исследователей меденосных толщ считают оруденение не сингенетичным, а эпигенетичным относительно стадии седиментогенеза. Так, например, в разрезе пермских меденосных толщ штата Оклахома наблюдалась закономерная смена (снизу

Диаграмма состояния сульфидов и оксидов меди в координатах Eh — pH (ICu, IS = 10)

Рис. 13.1. Диаграмма состояния сульфидов и оксидов меди в координатах Eh — pH (ICu, IS = 10-4).

Особое поле отвечает условиям, при которых медь остается в растворе (окислительная

среда, pH < 6) (по Дж. Мейнарду)

вверх) слоев красноцветных терригенных пород темноокрашенными меденосными сланцами, а затем — эвапоритами. На этом основании американскими литологами было высказано предположение, что привнос Си осуществлялся уже после отложения осадка в результате специфической циркуляции подземных вод в условиях себхи. Предполагается, что быстрое испарение влаги в пустынных прибрежных районах вызвало мощный приток подземных вод в супралито- ральную зону и отложение там слоев гипса и галита. При этом подземные воды могли выщелачивать Си из нижележащих песков в процессе окисления там железа и формирования красноцветных окрасок. После этого происходило отложение меди в слоях, насыщенных ОВ — остатками водорослей, располагавшихся под слоями эвапоритов. Предполагается, что металл привносился сюда на завершающих стадиях диагенеза, а воды, транспортировавшие Си, поступали с континентальной стороны себхи, отличаясь от морских вод повышенными значениями Eh и повышенными pH (т.е. параметрами, наиболее благоприятными для миграции Си).

Медная минерализация цехштейновых руд в Западной Европе (как и на Удоканском месторождении Забайкалья в России и Джезказганском в Казахстане), по-видимому, возникла на еще более поздней — катагенетической стадии, о чем свидетельствуют наблюдения над резко несогласными соотношениями контуров рудных тел и седиментационной слоистости. Применительно к Джезказганским рудам, российский литолог И.Ф. Габлина в 1983 г. в деталях проработала механизм привноса и концентрации меди (рис. 13.2). Суть его состояла в том, что элизионные солоноватые воды стадии глубинного катагенеза выжимались из осевой зоны впадины к ее бортам. Они проникали сквозь красноцветные песчано-алевритовые песчаные толщи, содержавшие изначально повышенные кларковые содержания меди. Она в условиях высоких Eh выщелачивалась из песчаников и алевролитов, мигрировала в хлоридных соединениях вплоть до прохождения воды через так называемые геохимические

Схема процессов формирования Джезказганского месторождения

Рис. 13.2. Схема процессов формирования Джезказганского месторождения

меди (по И.Ф. Габлиной, 1983):

7 — красноцветные аргиллиты, алевролиты; 2 — красноцветные песчаники, конгломераты; 3 — сероцветные песчаники, конгломераты; 4— рассеянная вкрапленность сульфидов меди; 5 — рассеянная вкрапленность пирита; 6 — серые аргиллиты, алевролиты; 7 — известняки; 8 — рудные залежи; 9— направления движения меденосных растворов; 10 — пути миграции углеводородов; 7 7 — уровни последовательного смещения зон взаимодействия окислительных и восстановительных обстановок, соответствующие периодам устойчивого гидродинамического режима напорных вод; 72 — стратиграфические границы — достоверные, 6 — предполагаемые); Рт gd — нижнепермские отложения (жиделисайе ская свита); С2_3 dg — продуктивная (джезказганская) толща среднего —верхнего карбона; С,п — нижнекарбоновые отложения (намюрский ярус) барьеры (термин Е.И. Перельмана) — участки контрастно менявшихся значений Eh и pH на противоположные. Таковыми были зоны разгрузки углеводородных флюидов из подстилающих красноцветную толщу «сероцветных» (т.е. насыщенных ОВ) пачек терри- генных пород на бортах впадины. Там и концентрировалась медная минерализация.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>