МОДЕЛЬ ЭЛИЗИОННОЙ РУДООБРАЗУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ И НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОТЕРМАЛЬНО-ОСАДОЧНОГО РУДОГЕНЕЗА

В.Н. Холодов

По механизму образования и гидродинамике среди гидротермальных рудоносных растворов довольно четко выделяются по крайней мере три различные группы.

К первой относятся ювенильные металлоносные растворы, генетически связанные с магматическими явлениями. Среди этих термальных металлоносных растворов можно выделить несколько вариантов: 1) вода представляет собой результат деятельности восходящих потоков летучих, независимых от магм и имеющих мантийное происхождение [35, 37]; 2) вода, наряду с другими летучими, выделяется из магм, внедряющихся в земную кору и дегазирующихся по мере падения давления [57]; 3) вода в составе мантийных флюидов, захватывая и растворяя металлы, перемещается к дневной поверхности по магматическим колоннам-интрузиям  [18, 30]. Во всех этих случаях движущей силой восходящих потоков являются огромные давления в магматических очагах, сочетающиеся с геостатическим давлением в нижних слоях земной коры [52,53].

Ко второй группе рудоносных термальных растворов принадлежат те морские воды, которые, циркулируя в океанических базальтах под действием высоких тепловых потоков в зонах спрединга, способны извлекать из вулканических толщ большое количество рудных компонентов. По мнению Дж. Эльдера [82], Р.А. Хэрта [83], Е. Бонатти [79], Дж.Б. Менарда [84], А.П. Лисицына и др. [39] и многих других исследователей, гидродинамика потоков здесь целиком определяется механизмом спрединга и конвекционной циркуляцией в ячейках мантии.

Наконец, к третьей группе следует отнести рудосодержащие растворы, возникающие внутри стратисферы, т.е. осадочной оболочки Земли. В большинстве случаев они представляют собой захороненные морские воды тех древних водоемов, в которых осуществлялись процессы осадкообразования. Как показали исследования А.В. Щербакова [77], В.И. Дворова [11], Е.А. Баскова [1], В.Н. Холодова [68], В.Н. Холодова, Г.Ю. Бутузовой [72], Д.И. Горжевского и др. [8], источником металлов в них являются сами вмещающие осадочные породы, а главной движущей силой, согласно представлениям А.А. Карцева и др. [25], Дж. Берета [80], М.К. Пауэрса [87, 88], Е.А. Перри и Дж. Хауэра [86], В.Н. Холодова [63-67, 69, 71], Б.В. Григорьянца [9], В.А. Дрица и А.Г. Коссовской [13], является образование аномально высоких пластовых давлений (АВПД) за счет увеличения геостатического давления и отжатия захороненных поровых вод или за счет минеральных трансформаций глинистых минералов. Эту последнюю группу гидротерм А.А. Карцев и др. [25], а также Н.Б. Вассоевич и др. [6] предложили именовать элизионными от греческого "элизио" - отжимаю. Условиями ее образования и рудогенерирующим результатом деятельности посвящена данная работа.

Следует, подчеркнуть, что в чистом виде выделить ту или другую группу металлоносных гидротерм бывает довольно трудно; в глубоких водоносных комплексах, как правило, преобладают процессы смешения генетически различных растворов. Как следствие, даже между вадозными инфильтрационными водами и глубинными элизионными образованиями провести четкую границу бывает затруднительно.

Еще более усложняет картину расслоенность земной коры и тесная гидродинамическая связь между различными уровнями разуплотнения, осуществляемая с помощью листрических разломов [58]; эти особенности превращают арену деятельности металлоносных терм - земную кору и мантию - в своеобразный локально проницаемый в вертикальном и горизонтальном направлении "сэндвич".

Все сказанное заставляет начать анализ фактического материала с построения чисто теоретической модели формирования элизионных рудоносных растворов.

Элизионные системы чаще всего оказываются приуроченными к тем тектонически активным регионам, в которых особенно резко проявляются нисходящие движения. Интенсивные прогибания способствуют здесь накоплению колоссальных масс осадочного материала; мощности осадочных толщ в таких регионах достигают 10-15 км и более.

При образовании таких очень мощных разрезов каждый пласт начинает свое развитие с образования рыхлого осадка на дне водоема. Затем он скрывается под толщей более молодых осадков, проходит стадию диагенеза; по мере того, как мощность перекрывающих его отложений растет, увеличиваются давления, а также температуры, воздействующие на компоненты, слагающие породу. Пласт осадка довольно быстро теряет связь с термодинамической обстановкой дна моря, постепенно погружается в область высоких давлений и температур и уплотняется.

Здесь следует напомнить, что при переходе от верхних к нижним частям стратисферы и давление и температура растут чрезвычайно активно. Так, например, во многих прогибах континентального блока на глубине 5-6 км температура колеблется от 150 до 200°С, а давление достигает 1400-1600 атм.

Характерно, что в процессе нисходящих тектонических движений особенно резко проявляются различные литологические свойства осадочных отложений. Пластичные глины ведут себя как резиновые губки: образуя рыхлые и пористые осадки на дне моря, они пропитываются морской водой, а затем, при погружении в стратисферу, быстро уплотняются и отдают ее в смежные пласты. Жесткие песчаники и некоторые разновидности карбонатных пород, наоборот, формируют малопористые илы, слабо уплотняются при погружении и в связи с этим легко отжимающуюся из глин, в свое поровое пространство (рис. 1).

Полный текст статьи можно загрузить по ссылке вверху