Наиболее распространенные месторождения халцедон-цеолит-кальцитовой формации локализованы непосредственно в базальтах, андезитах или в сопровождающих их вулканогенно-обломочных породах и субвулканических долеритах. Генетическое родство месторождений исландского шпата и базальтоидов находит объяснение в благоприятном составе летучих компонентов основной магмы, обогащенном углекислотой и хлором, сравнительно высоком содержании кальция в базальтоидах, а также в общности структурно-тектонических условий их образования. И те, и другие относятся к единой фации глубинности, формируясь в приповерхностной или в близкой к ней обстановке. Узкая петрохимическая специализация комплексов основных вулканических пород особого значения не имеет, очевидно, ввиду достаточного сходства их химического состава и однотипности поствулканических эманаций.
Кальцитоносные вулканические формации характеризуются рядом особенностей.
1. Они имеют относительно молодой, преимущественно мезозойский или третичный, реже средне- и позднепалеозойский возраст. Многими исследователями отмечалось чрезвычайно широкое развитие в мезозой-каинозое процессов траппового, андезитового и трахибазальтового вулканизма, охвативших Сибирскую, Африканскую, Индийскую и другие древние платформы, а также многие области завершенной складчатости. Интерестно,что познечетвертичные и современные лавы, находящиеся на поверхности, практически не минерализованы. Это свидетельствует о более поздней минерализации эффузивов по сравнению с формированием покрова и о гидротермальной поствулканической природе кальцитобразую-щих растворов.
2. Кальцитоносные вулканические формации как на древних платформах, так и в складчатых областях всегда слагают верхнюю часть стратиграфического разреза. Кальцитоносные туфы и лавовые покровы слабо дислоцированы. Они ложатся на подстилающие породы с угловым или структурным несогласием, заполняя прогибы или впадины грабен-синклинального типа. Отклонения от горизонтального или очень пологого залегания обусловлены в большинстве случаев неровным рельефом субстрата или внутри-формационными вулкано-тектоническими подвижками.
|
3. Эффузивная деятельность обычно осуществлялась в наземных условиях, о чем можно судить по прослоям континентальных. или мелководных осадочных пород среди туфов и лав. Этому не противоречит наличие в толщах лавовых покровов горизонтов шаровых лав, которым обычно приписывается подводное морское происхождение. Шаровые базальты Сибирской платформы, Тимана и Прибайкалья слагают нижние части лавовых покровов и образовались при излиянии лавы в мелкие пресноводные бассейны или на заболоченную поверхность.
Осадочно-вулканогенные толщи формировались в течение длительного времени, соответствовавшего одной или даже нескольким геологическим эпохам. Эффузивная деятельность обычно начиналась эксплозивными выбросами пирокластического материала из вулканических аппаратов центрального типа и завершалась трещинными излияниями лав. В дальнейшем при возобновлении вулканических процессов возможно появление новых центральных вулканов вдоль закупоренных лавой выводных разломов. Все отмеченные стадии вулканизма сопровождаются образованием на различной глубине комагматических интрузивных тел.
|
Кальцитоносные вулканические формации соответствуют трем основным геотектоническим и петрохимическим типам: 1) трапповым формациям древних платформ 2) поздним андезито-базальтовым формациям складчатых областей, 3) трахибазальтовым формациям областей тектоно-магматической активизации. Трапповые формации древних платформ характеризуются огромными масштабами накопления вулканических продуктов. Так, раннемезозойские траппы Сибирской платформы распространены на площади более 1,5 млн. км2.Сопоставимые размеры имеют трапповые области Африканской, Индийской и других докембрийских платформ. По химическому составу Сибирская трапповая формация типично толеитовая с присутствием как пересыщенных кремнеземом кварцевых толеитов, так и недосыщенных оливиновых. Широко распространены нормальные траппы известково-щелочного ряда, при этом базальты обычно более насыщены кремнеземом, чем интрузивные долериты.
Главные фазы траппового вулканизма в Сибири датируются ранним триасом, в Южной Африке - юрой, в Индии - концом позднего мела - началом эоцена. Поражает удивительное однообразие структурного положения, условий залегания и состава всех главных трапповых формаций мира.
Посторогенные андезито-базальтовые формации образовались в последние стадии развития геосинклинальных систем вслед за основными фазами складчатости. Они в основном соответствуют стадиям формирования межгорных прогибов и брахисинклинальных впадин, знаменующим постепенный переход к платформенному режиму. Выделяются, кроме того, протяженные вулканические пояса приокеанического типа, образующиеся вдоль границ оформившихся складчатых областей с зарождающимися геосинклиналями (Восточно-Азиатская вулканическая провинция), в которых также присутствуют базальтовые лавы.
|
Посторогенные, послескладчатые вулканические формации обычно имеют смешанный базальто-андезито-риолитовый состав. Базальтовые представители этого ряда, как правило, относятся к толеитовой ассоциации контаминированных “коровых” магм и являются самыми ранними продуктами вулканических процессов.
Очень важен вопрос о формах связи месторождений исландского шпата с вулканическими породами. Мы уже отмечали, что месторождения халцедон-цеолит-кальцитового состава располагаются среди основных эффузивных и субвулканических пород и, вероятно, имеют общие с ними магматические источники.
В оливино-базальтовом расплаве при температуре 900° С и давлении 1000 атм растворяется 2,4% воды, а при температуре 1000° С и давлении 3000 атм этот расплав может содержать уже 5,4% воды. Следовательно, каждые 10 м3 базальтовой магмы могли сбросить при своем движении в земной коре около 1 т ювенильной воды. Большая часть растворенной воды отделяется от сохраняющего температуру расплава еще при высоких давлениях (до 1000 атм), т. е. ниже земной поверхности на 3-4 км. Эти экспериментальные данные хорошо согласуются с геологическими наблюдениями, свидетельствующими о том, что главная масса летучих компонентов опережала восходящую основную магму, давая начало экспозивным выбросам пирокластического материала. По этой же причине излияния лав всегда бывают практически “сухими” и гидротермальная минерализация вулканогенных толщ осуществляется поствулканическими термальными водами.
Месторождения исландского шпата могут формироваться также в толщах и прослоях карбонатных пород на путях движения таких вод. На Сибирской платформе, в Прибайкалье, на Малом Кавказе, в Горном Крыму, Прибалхашье и в других местах известны многочисленные мономинеральные месторождения в известняках, подстилающих кальцитоносные эффузивы. Пространственная ассоциация месторождений исландского шпата с мономинеральной кальцитовой-халцедон-цеолит-кальцитовой минерализацией подчеркивается общностью региональных рудоконтролирующих структур и одинаковой приповерхностной фацией глубинности минеральных тел.
В соответствии с формацией вулканических пород и региональной геотектонической структурой выделяются три типа провинций исландского шпата.
1. Провинции древних платформ с проявлением траппового магматизма. К этому типу относятся провинции исландского шпата в позднепалеозойских-раннемезозойских трапповых формациях Сибири и Карру в Южной Африке, позднедевонских траппах Тимана (Русская платформа), а также в позднемезозойских - палеогеновых платобазальтах Декана (Индийская платформа) и Северо-Атлантического базальтового поля.
Кальцитоносные траппы лучше всего изучены на примере Сибирской провинции, где месторождения исландского шпата находятся как в базальтах нидымской свиты нижнего триаса, так и в вулканогенно-обломочных породах нижнекорвучанской свиты и субвулканических долеритах. В подавляющем большинстве случаев они представлены халцедон-цеолит-кальцитовым типом минерализации и только на Оленекском поднятии в известняках и доломитах синия и кембрия известны проявления исландского шпата мономинерального кальцитового типа, тяготеющие к полям развития долеритовых даек и вулканических брекчий.
2. Провинции областей завершенной складчатости с проявлением позднего андезито-базальтового вулканизма. Такие провинции распространены довольно широко и по возрасту главных фаз складчатости и формирования кальцитоносных вулканических комплексов подразделяются на герцинские (в основном позднепалеозойские) и альпийские (мезозойские и палеоген-неогеновые). Характерно наличие исландского шпата непосредственно в вулканических породах, а также в известняках складчатого субстрата вулканогенных толщ.
3. Провинция областей автономной тектоно-магматической активизации с проявлением трахибазальтового вулканизма. Пример провинции этого типа - широкая полоса байкало-каледонских консолидированных складчатых структур Прибайкалья и Восточного Саяна, которая вместе с примыкающей к ней краевой юго-западной частью Сибирской платформы испытала мезозой-кайнозойскую активизацию с обильными излияниями андезито-базальтовых и трахибазальтовых лав. Кальцитовая минерализация, как и в большинстве предыдущих случаев, наблюдается не только в неогеновых эффузивах, но и в толщах верхнепротерозойских и нижнекембрийских известняков. На западном продолжении этой провинции в Туве среди протерозойских мраморизованных известняков находятся кальцитоносные поля Сангиленского синклинория. Тувинские месторождения ассоциируются с молодыми дайками долеритов и имеют послемеловой возраст.
Наибольшее практическое значение принадлежит провинциям исландского шпата древних платформ, что объясняется огромными масштабами вулканической деятельности я сопутствующей гидротермальной минерализации.