'); ?>

Глава VII. ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ МЕТАСОМАТИЧЕСКИХ ФОРМАЦИЙ

к. Пропилиты

Термины «пропилиты» и «пропилитизация» очень широко используются в геологической литературе. Вместе с тем в отношении их содержания существуют различные представления; по-видимому, можно говорить о двух тенденциях в их трактовке. Во многих работах пропилитовыми изменениями называются метасоматические преобразования, с которыми связано возникновение альбита, эпидота, хлорита и (или) актинолита. Вместе с этими минералами могут присутствовать кварц, серицит, карбонат, адуляр, пирит, цеолиты, пренит и др. При подобном подходе учитывается лишь один из формационных признаков, а именно минеральный состав метасоматитов. Однако указанные минералы возникают в связи с самыми разнообразными формациями. Поэтому использование термина «пропилиты», или «пропилитизация», при наличии данных лишь в отношении минерального состава метасоматитов представляется неверным. Более правильно в таких случаях употреблять термин «зеленокаменные изменения», не имеющий формационпого смысла, а учитывающий лишь особенности минерального состава измененных пород.

Вторая тенденция выражается в стремлении исследователей вложить в термин «пропилиты» формационный смысл. Так, Д. С. Коржинский (1953) подчеркивает, что под пропилитизацией следует понимать такое зеленокаменное измепепие вулканогенных толщ, которое генетически связано с геологическим циклом их формирования. Вслед за извержением лав и туфов среднего и кислого состава всегда следует некоторая деформация или складчатость вулканогенной толщи, с внедрением в нее интрузивных тел, преимущественно в виде малых интрузий. Вслед за тем восходящие послемагматические растворы вызывают пропилитизацию вулканогенной толщи и самих малых интрузий.

В. JI. Русинов (1972J подчеркивает, что пропилитизация захватывает большие площади и прояиляется в конце периода становления вмещающей вулкано-плутонической формации непосредственно вслед за внедрением суб-вулканических интрузивов. Согласно М. М. Василевскому (1973), пропилитизация в ее типичном выражении представляет собой региональный гидротермальный метаморфический процесс зеленокаменного изменения преимущественно средних и основных пород вулканогенных формаций, связанный с до-рудной послемагматической гидротермальной деятельностью в конце геологического цикла образования вулканогенной формации (после внедрения после-окладчатых иитруоивов).

Пропилитизация не приурочена к отдельным интрузиям и не может рассматриваться как изменение внешнего контактового ореола. Она приурочена к полям проявления магматической деятельности, но не к отдельным конкретным массивам. Очень слабо выраженная температурная зональность в полях пропилитизации наводит на мысль, что прогретость пород до средних температур вызывалась самими восходящими растворами.

Таким образом, площадной характер развития, связь с магматизмом, преимущественная приуроченность к областям распространения вулканогенных пород основного и среднего состава являются специфическими формационными признаками пропилитов. Наблюдаемые взаимозамещения минералов указывают на тенденцию процесса к образованию во внутренних зонах кварц-эпидотовых пород. Имеется также ряд других характерных признаков пропилитов, которые рассмотрены ниже.

По некоторым вопросам нет единства в трактовке понятия «пропилит» и у исследователей, стремящихся вложить в него формационный генетический смысл.

Н. И. Наковник (1954) трактует это понятие очень широко, считая, что березиты и листвениты представляют собой продвинутую фацию формации пропилитов. При таком подходе, как справедливо замечают Д. В. Рундквист и|И. Г. Павлова (1974), метасоматиты формации вторичных кварцитов, развивающиеся в средних и основных по составу породах, а также аргиллизиты и тур-малин-хлоритовые метасоматиты следовало бы рассматривать как своеобразные внутренние фации единой формации пропилитов. Нетрудно заметить, что любые средне- и низкотемпературные преобразования пород среднего — основного состава неизбежно попадут по Н. И. Наковнику в формацию пропилитов. Показателями неправомочности подобной трактовки служат многочисленные факты проявления березитов, листвепитов и других низко-среднетемператур-ных формаций независимо от пропилитов.

Вместе с тем метасоматиты других формаций, в частности кварц-серици-товые и березиты, нередко накладываются на предварительно пропилитизи-рованные породы, что отмечалось ранее (Жариков, Омельяненко, 1965). Наглядным примером подобных соотношений может служить Рудный Алтай, где на пропилитизированные породы площадного распространения накладываются более поздние и более локальпо проявляющиеся рудоносные гидротермально-метасоматические процессы.

Рассматривая взаимоотношения пропилитизации и оруденения, М. М. Василевский (1973) на многочисленных примерах показывает, что эндогенные рудные месторождения широко развиты в районах распространения пропилитов. Однако их формирование происходит после полного завершения пропилитизации и сопряженных с нею процессов. Оруденение со своими околорудными метасоматитами накладывается на минеральные ассоциации, связанные с про-пилитовым процессом.

Все вышесказанное явно противоречит представлениям Н. И. Наковника.

Приходится, однако, признать, что во многих случаях действительно существуют объективные трудности в решении вопроса правомочности отнесения зеленокаменно измененных пород к пропилитам, ибо в конкретных условиях далеко не всегда удается выявить необходимую совокупность формационных признаков.

На данном этапе изученности описываемой формации можно определить пропилитизацию как процесс площадного зеленокаменного изменения пород в вулканогенных толщах послемагматическими растворами, предшествующий процессам интенсивного кислотного выщелачивания и рудоотложения (Русинов, 1972). Однако данная формулировка несомненно не охватывает многих специфических особенностей пропилитов.

Геологические условия пропилитизации. Пропили-товое изменение пород характерно практически для всех вулканогенных формаций геосинклинальных областей и наложенных посторогенных вулканических поясов, т. е. имеет место в конце почти каждого тектоно-магматического этапа развития подвижной области (Василевский, 1973). Выделяются молодые (мезо-кайнозойские) пропилиты и древние (палеозойские), приуроченные к зонам каледонской и герцинской фаз складчатости. Пропилитизация протекает в широком диапазоне глубин.

Выделяются приповерхностная (до 200–300 м), субвулканическая (до

1 км) и гипабиссальная (более 1 км) пропилитизация (Шариков, Омельяненко, 1965). Кроме указанных трех фаций глубинности М. М. Василевский (1973) выделяет еще поверхностную и абиссальную фации. Приведенные им данные позволяют предполагать, что в абиссальную фацию пропилитов оказались включенными метаморфические породы амфиболитовой ступени метаморфизма, а в поверхностную — продукты фумарольно-сольфатарной аргиллизации.

В. JI. Русинов дает следующую группировку пропилитовых проявлений в зависимости от геотектонической обстаповки: 1) рифтовые долины в Мировом океане, 2) начальный этап развития геосинклинали (риолито-базальтовая формация), 3) средний и поздний этап развития геосинклинали (гипабиссальные гранитоидные интрузии), 4) замыкание геосинклинали и наложенные вулканические пояса (андезито-диоритовая и липарито-гранитная формации),

5) активизация платформы (малые интрузии основного состава и дайковые комплексы). Таким образом, пропилиты образуются на различных стадиях развития землой коры и во время активизации платформ.

Вместе с тем, по мнению М. М. Василевского (1973), пропилитизация на каждом тектоно-магматическом этапе проявляется по-разному. Устанавливается направленное развитие пропилитизации, выражающееся в закономерной смене во времени более высокотемпературных и регионально проявленных парагенезисов более низкотемпературными и проявленными более локально. В то же время в общем случае в более древних геосинклиналях, однотипных с молодыми, вулканогенные формации подвергаются пропилитизации более высокой температурной ступени, характерной по парагенезисам для более глубинных условий.

Наиболее известны пропилиты посторогенного этапа геосинклинального развития. Несмотря на разнообразие геологической обстановки и минеральных ассоциаций, для них характерны общие особенности: субаэральные условия образования, тесная связь с субвулканическими иптрузивами кварцевых дио-ршт- и монцопит-порфиритов, в пределах андезито-диоритовых, реже липа-рито-гранитных вулкано-плутонических формаций. Вмещающие вулканические толщи характеризуются андезитовым составом лав и субвулканических интрузий с несколько повышенной щелочностью.

Приуроченность пропилитизации к заключительным этапам формирования вулканических и вулкано-нлутопических формаций установлена в различных районах развития пропилитов.

Для платформенных областей пропилиты пе характерны. Однако они могут возникать в процессе активизации древних платформ (Становой хребет). Здесь раннемезозойский процесс активизации сопровождался внедрением трещинных интрузий гранодиоритов, изменением апдезитов, внедрением интрузий габбро-диоритов, монцонитов и разнообразных даек. Поля пропилитов приурочены. с одной стороны, к районам развития эффузивных пород, с другой — к поясу даек и располагаются на пересечении этих структурных элементов.

Пропилитизация может происходить как в субаэральных, так и в подводных условиях.

В зонах региональных тектонических нарушений интенсивность пропилитизации заметно возрастает. При этом важно подчеркнуть, что если парагенезисы внешних зон имеют региональное развитие, то парагенезисы внутренних зоп проявлены очень локально вдоль трещин и зон дробления.

Соотношение пропилитизации с зеленокаменным метаморфизмом иметасоматитами других формаций. Пропилитизацию следует отличать от сходных метаморфических преобразований, обозначаемых нередко одним общим термином «зеленокаменные изменения». В отличие от пропилитизации зелонокаменный метаморфизм представляет собой обычный метаморфический процесс (фации зеленых сланцев) без ярко выраженных метасоматических явлений, зональности и не связанный с оруденепием (Жариков, Омельяненко, 1965). Наиболее полно данный вопрос рассмотрен в работе В. П. Логинова и В. JI. Русинова (1974). Как справедливо подчеркивают эти исследователи, благодаря значительному сходству продуктов регионального метаморфизма фации зеленых слаицев и продуктов пропилитизации в литературе можно встретить многочисленные примеры, когда первый тип зеленокаменного изменения принимается за второй и наоборот. Всесторонне проанализировав имеющиеся данные, они пришли к выводу о наличии следующих критериев различия указапных образований.

1. Поля пропилитизации имеют, как правило, ограниченную площадь развития и приурочены обычно к местам скопления ранних дизыонктивов и субвулкапических интрузивов. Площади пропилитовых полей колеблются от первых до 200 км2. Продукты зеленокаменного регионального метаморфизма характеризуются значительно более обширным непрерывным распространением на площадях, измеряющихся тысячами квадратных километров. Опи либо участвуют в виде более низкотемпературных зон в составе сравнительно мощных метаморфических поясов, либо образуют среди вулканитов и граувакк самостоятельные обширные и протяженные ореолы относительно низкотемпературного метаморфизма.

2. Разнообразие минеральных ассоциаций в пропилитах не выходит за пределы трех температурных субфаций: хлорит-кальцитовой, хлорит-эпидото-вой и хлорит-эпидот-актинолитовой. Пропилиты часто представлены одной из этих субфаций и в таких случаях температурная зональность в них не наблюдается. Зеленокаменные изменения регионального метаморфизма характеризуются закономерно чередующимися в пространстве зонами минеральных ассоциаций, соответствующих более широким диапазонам температур и давлений.

3. Отсутствие в пропилитах таких барофильпых минералов, как пумпел-лиит, лавсонит и глаукофан, показывает, что высокое давление в них не достигалось.

4. Для метаморфических пород характерно синхронное с их минерализацией рассланцевание. В пропилитах, если и проявляется региональная сланцеватость, обнаруживаются признаки ее более позднего развития по отношению к гидротермальным мипералам.

5. В отличие от зеленокаменного метаморфизма, для пропилитизации характерны явления адуляризации, сопровождающиеся привносом калия.

6. В процессе пропилитизации с течением времени нарастает кислотность растворов, на что указывает повышение роли гидрослюд, кварца и пирита в более поздних парагенезисах пропилитов.

7. Пропилитизация в геосинклиналях часто проявляется неоднократно в зависимости от вулканических циклов, каждый из которых может завершаться процессами пропилитизации.

8. Пропилитизация во всех случаях предшествует связанному с ней или с более поздними гидротермально-метасоматическими процессами оруденению. Региональный метаморфизм даже ранней стадии обычно налагается на рудные месторождения.

9. Важной особенностью пропилитов, в отличие от метаморфических пород, являются признаки метасоматического преобразования, особенно ярко проявляющиеся вдоль наиболее проницаемых зон и позволяющие по особенностям взаимозамещений минералов выявить направленность метасоматического процесса и выразить ее в метасоматической колонке.

Однако в конкретных условиях каждый из указанных признаков может проявляться с различной степенью контрастности, поэтому только их совокупность может служить убедительным основанием для отнесения зеленокамевно измененных пород к пропилитам.

Соотношение пропилитов с другими метасоматически ми формациями. При решении этого вопроса нередко возникают значительные трудности. Особый интерес представляют метасомати-ческие формации, свойственные вулканогенным и субвулканическим комплексам. Как известно, райопы развития вулканогенных пород липаритового состава характеризуются широким распространением вторичных кварцитов и фумарольно-сольфатарных аргиллизитов. Вулканогенным породам среднего и основного состава свойственна пропилитизация. Однако в ряде районов вулканогенные породы разнообразного состава «переплетены» в пространстве. При этом типичные для вторичных кварцитов минеральные ассоциации формируются преимущественно в породах кислого состава. В то же время в породах среднего и основного состава разбиваются минеральные ассоциации, характерные для пропилитов. При этом соотношение метасоматитов в пространстве нередко однозначно свидетельствует об их одновременном формировании под воздействием одних и тех же растворов.

Формирование в породах повышенной основности ассоциаций с хлоритом, эпидотом и актинолитом весомпенно связано с вейтрализующим воздействием таких пород па растворы, производящие кислотное выщелачивание. Тем не менее в локальпых участках наиболее интенсивного преобразования и в породах среднего — основного состава возникают миверальвые ассоциации, свойственные вторичным кварпитам.

Поэтому несмотря на близость минерального состава метасоматитов с пропи-литамиих правильнее рассматривать как фации (аподиабазовую,апоандезитовую и др.) вторичных кварцитов. Однако в подавляющем большинстве публикаций исследователи в первую очередь учитывают минеральный состав метасоматитов. Продукты вторичного окварцевания пород липарит-дацитового состава выделяются как вторичные кварциты, а среднего — основного состава — как пропилиты. Это противоречит основам формационно-генетического подхода к анализу метасоматических явлений. Отождествление пропилитов без особых оговорок с внешней фацией вторичных кварцитов, как это делает Н. И. Наков-ник, приводит к неопределенности в разграничении этих образований. То же можно сказать и о соотношении пропилитов и фумарольно-сольфатарных аргил-лизитов.

Рассмотрение соотношения процессов пропилитизации и вторичного окварцевания во времени показывает, что в целом вторичные кварциты формируются позже пропилитов. Они более четко тяготеют к контактам субвулканических интрузий, где температурные градиенты наиболее значительны. При пропилитизации падение температуры происходило очень медленно и поэтому кислотная стадия не проявлялась столь резко, как при вторичном окварцеванив (Коржинский, 1953). По мнению Д. С. Коржинского, можно предполагать, что вызывающие пропилитизацию растворы выделяются не гранитными, как при образовании вторичных кварцитов, а более основными магмами типа гранодиоритовых. Очевидно, сходные по минеральному составу породы могут возникать под воздействием различных петрогенетических процессов, в связи с чем минеральный состав не несет исчерпывающей информации о формационной принадлежности метасоматитов.

Метасоматическая зональность. В пропилитах она, как правило, проявлена неотчетливо. Характерно присутствие большого количества реликтовых минералов, которые сохранились благодаря малой скорости реакций замещения. Поэтому границы между зонами довольно расплывчаты. Горизонтальная зональность в нропилитизированных гранодиоритах, формирующихся в зонах умеренных глубин, характеризуется следующей колонкой (Жариков, 1959): гранодиорит кварц, ортоклаз, эпидот, хлорит, пирит, кальцит -► кварц, ортоклаз, эпидот, хлорит, пирит кварц, эпидот, хлорит-"-кварц, эпидот —кварц.

Разнообразные примеры строения метасоматических колонок приведены В. JI. Русиновым (1972). Из них установлена тенденция к образованию актино-лит-эпидот-альбитовых, хлорит-эпидот-альбитовых или, наконец, хлорит-каль-цит-альбитовых пород, отражающих соответственно понижающиеся по темпе-ратурности ступени (субфации) пропилитизации.

Вертикальная зональность проявляется в первую очередь в тенденции смены снизу вверх более высокотемпературных минеральных ассоциаций более низкотемпературными. Эта тенденция, однако, может нарушаться или резко затушевываться из-за различных причин. Например, в растворах, богатых ионами серы, по мере приближения к поверхности может происходить ее окисление, что вызывает резкое возрастание кислотности растворов. В результате у поверхности (100–300 м) могут формироваться породы типа алунитовых и серноалунитовых кварцитов. Понижение температуры снизу вверх отражается на увеличении роли адуляра в более верхних горизонтах, что находится в полном соответствии с экспериментальными данными по реакции альбит — адуляр в зависимости от температуры (Балицкий, Комова, 1971).

Металлогеническая специализация пропилитов. Изучение пропилитизации, как подчеркивал Д. С. Коржинский (1953), имеет большое значение, так как она свидетельствует о наличии в данном районе мощного воздействия восходящих послемагматических растворов. Вместе

с тем собственно пропилитизация и сопряженные с нею процессы, как правило, не рудоносны. В непосредственной связи с пропилитизацией известны лишь серноколчеданные месторождения, среди которых М. М. Василевский (1973) выделяет синвулканические (эксгаляционно-осадочные) и послеинтрузивные. Такие месторождения, тесно генетически связанные с пропилитизацией, М. М. Василевский предлагает называть синпропилитовыми (или синметасо-матическими) в отличие от эпипропилитовых месторождений, которые наложены на пропилиты и сопровождаются собственными околорудными изменениями. Последние могут быть значительно оторваны от пропилитов во времени и даже разделяться внедрением даек и интрузивных тел. Поэтому вопрос о характере связи между пропилитизацией и эпипропилитовыми месторождениями не может быть решен однозначно. Тем не менее широкое распространение в районах развития пропилитов более поздних рудоносных метасоматических формаций сомнений не вызывает. Очевидно, широкое развитие пропилитизации может рассматриваться как признак потенциальной рудоносности участков их развития, что позволяет использовать пропилитизацию в первую очередь при мелкомасштабном прогнозировании.

Физико-химические условия. Для нропилитизации они сравнительно мало изучены. Интересны различные аспекты этой проблемы. Припилитизация протекает в широком интервале глубин (200 м—2 км). Характерная особенность приповерхностной пропилитизации состоит в устойчивости первичного плагиоклаза при полном изменении цветных минералов, что указывает на понижение активности натрия в приповерхностных условиях. И только в зонах наиболее интенсивного изменения происходит замещение плагиоклаза в приповерхностной фации цеолитами, а в субвулканической — адуляром или адуляром с серицитом (при отсутствии альбита). Как показывают химизм процесса и характер минеральных преобразований, пропилитизация происходит под воздействием растворов повышенной кислотности. Однако четкое кислотное выщелачивание отмечается лишь в связи с процессами, сопряженными с пропилитизацией в относительно локальных участках. Кислотная направленность пропилитизации во многих случаях далеко не очевидна.

Пропилитизация происходит в широком диапазоне температур — от 500° С (высокотемпературная субфация) до 200° С (низкотемпературная субфация). Эти цифры, однако, сугубо ориентировочны.