Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования.

П Р И Л О Ж Е Н И Е   7

ФЛЮИДОГЕННЫЕ ПОРОДЫ (ФЛЮИДОЛИТЫ) КАК НОВЫЙ ТИП ЭНДОГЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

Многочисленные публикации последних десятилетий содержат материалы, характеризующие горные породы и образуемые ими геологические тела, в формировании которых ведущая роль, судя по их признакам, принадлежала декомпрессионным эксплозиям флюидов[*] – флюидоэксплозиям. Эти эксплозии приводят к разнообразным эффектам: к проникновению (импрегнации) флюидного вещества во вмещающую среду (раму), часто послойному; к сбросу или экстракции отдельных ингредиентов, в том числе рудных; к фиксации вещества флюида в новом пространстве и в конечном счете к образованию пород и геологических тел со специфическими признаками. Особенности этих пород обусловлены также способностью флюидных потоков переносить во взвешенном состоянии минеральные зерна глубинного происхождения, фрагменты глубинных расплавов, стекловатых и кристаллических образований, что, наряду с проявлениями перечисленных ранее эффектов флюидоэксплозий, во многих случаях приводит к образованию различных видов полезных ископаемых. Это подтверждается установленной на многих месторождениях сопряженностью полезных ископаемых именно с брекчиевыми образованиями, являющимися, по мнению исследователей, флюидоэксплозивными. В настоящее время брекчиевые образования, интерпретируемые как флюидоэксплозивные, установлены на многих крупных промышленных месторождениях золота, серебра, меди, алмазов, урана, железа, флюорита, барита, редкоземельных элементов и других полезных ископаемых. Брекчии в пределах этих месторождений являются главными рудовмещающими, а зачастую и рудоносными породами. Наиболее яркие примеры месторождений такого типа – медь-уран-золото-серебряное месторождение Олимпик-Дам в Южной Австралии, железо-медь-золоторудное месторождение Вернек в Северной Канаде. В России также известны месторождения и проявления, связанные с флюидоэксплозивными брекчиями. На Урале установлены месторождения алмазов флюидоэксплозивного типа, флюидоэксплозивные брекчии выявлены среди рудоносных карбонатитов Восточно-Таймырского ареала, на железорудных месторождениях Ангаро-Илимской провинции, на золоторудных месторождениях Забайкалья (Балейское и др.) и многих других.

Суть специфических эндогенных горных пород, возникающих в результате отмеченных выше явлений, наилучшим образом отражает термин «флюидолиты», или «литофлюидиты», предложенный Г.Л. Поспеловым (1969). Среди этих пород отчетливо преобладают брекчиевые (часто конгломератоподобные) разновидности, в которых обломки различного происхождения сцементированы массой туфового (туффизитового), игнимбритового, игниспумитового или порфирового облика. В одних случаях это структурно и вещественно преобразованные породы рамы, в других – собственно флюидогенно-брекчиевые или, при ведущей роли в процессе их образования флюидизированных магм*[†], флюидогенно-магматогенно-брекчиевые породы, однако всегда содержащие ксеногенный материал различного происхождения. Естественно, что между ними существует целый ряд пород с переходными чертами.

Для отнесения эндогенных образований к флюидолитам необходимо установление ряда соответствующих их происхождению признаков, и прежде всего соотношений этих пород с вмещающей средой. Учитывая возможность послойного залегания этих пород, одним из доказательств их происхождения является установление секущего (хотя бы на отдельных участках) характера контактов образуемых ими тел, в том числе восстающих апофиз этих пород, что особенно важно для туфовидных (туффизитов) и конгломератовидных флюидолитов. Существенным доказательством генезиса этих пород служит присутствие в них как глубинных ксенолитов, так и ксенолитов рамы, а также несортированность кластического материала и сочетание угловатых и округлых обломков.

Флюидоэксплозивные породы часто трудно отличить от ряда пород иного происхождения – вулканокластических, осадочных, ледниковых, коптогенных и других брекчий, что обусловлено явлениями конвергенции признаков. Поэтому особую важность приобретают вещественные признаки флюидолитов. Установление этих признаков представляет собой относительно новое направление в петрографии с некоторыми специфическими методами исследований. Очевидно, что в связи с особенностями происхождения и в отличие от собственно магматических и других эндогенных пород петрохимический состав флюидолитов, содержащих в значительных количествах ксеногенный материал, не может быть диагностическим. Как правило, их состав не соответствует известным видам магматических пород и потому имеет некоторую значимость лишь для флюидолитов, образованных при декомпрессионных эксплозиях флюидизированной магмы. Для диагностики флюидолитов первостепенное значение приобретают их текстурно-структурные признаки, состав минеральных фаз, в том числе ксеногенных, и связующей массы, а также геохимические особенности пород, в значительной мере отражающие специфику источника флюидов.

Весьма надежным диагностическим признаком флюидолитов является, как уже отмечалось, присутствие в них разнообразных по составу и форме обломков, а также включений сложного строения, обусловленных прерывистостью процесса формирования пород, его многоимпульсностью. Эти включения интерпретируются как «ксенолит в ксенолите», «ксенолит в автолите», «брекчия в брекчии» и т.д. К этой же категории относятся включения со структурой «рулета», возникающие при вращении ксенолита (либо автолита) с захватом, «накручиванием на себя» фрагментов вмещающей массы. Не менее важным признаком флюидолитов является то, что они, имея брекчиевый облик при отсутствии сортировки обломочного материала (часто ксеногенного), обладают, как правило, неоднородной полосчатой, пятнистой или пятнисто-полосчатой текстурой.

196

Помимо разнообразных и часто раздробленных литокластов, для пород обычно характерно большое количество минеральных зерен различного происхождения и различной формы – оскольчатой, округло-овальной и идиоморфно-кристаллической. Наиболее часто встречающимися минералами в этих породах являются кварц (часто в изобилии, не свойственном магматогенным породам), флогопит, биотит, лейцит, санидин, пироксены, щелочные амфиболы, оливин, кальцит, карбонаты и др. Минеральные зерна обычно в различной степени замещены гидрослюдами, кварцем, карбонатом, хлоритом, пиритом, окислами железа или смешанно-слойным иллит-смектитовым агрегатом. Из высокобарических минералов в этих породах отмечаются хромшпинелиды, пикроильмениты, хромдиопсид, пироп, алмаз и другие минералы.

Минеральным зернам флюидолитов часто свойственны деформационные планарные элементы и галтовка, обычно проявленные в кварце. Однако главным признаком этих зерен, позволяющим отличать содержащие их породы от пород иного происхождения, является постоянно отмечаемая их дезинтегрированность, дробление изнутри, как и «взорванность» обломков пород, которые объясняются взрывом пленочных флюидов вследствие снятия избыточного внутреннего напряжения.

Связующая масса флюидолитов, как и породы в целом, неоднородна. Структуры этой массы, часто насыщенной кварц-слюдистым или смешанно-слойным иллит-смектитовым агрегатами, варьируют от пелитовой или алевритовой с участками чешуйчатой через пепловые к микролитовым; текстуры пород – атакситовая, такситовая или флюидальная. Часто отмечаются высокая пористость пород в целом и газонасыщенность минералов, резорбционные и реакционные взаимоотношения минералов со связующей массой, а также гранулирование и перекристаллизация минеральных зерен, обычно кварца, реже других минералов. Часто отмечаются признаки процессов карбонатизации, окварцевания (до образования маршаллитов) и сопровождающей их минерализации (золота, ртути, сульфидов, барита, редкоземельных фосфатов и карбонатов и др.) При этом краевые части ксенокластов представляют собой зоны наиболее сильных изменений. Они несут на себе следы растрескивания пород и кристаллов, затухающие к внутренним частям, где возникающие трещины цементируются связующей массой или заполняются мельчайшими пузырьками. Во флюидогенных брекчиях происходит также преобразование ксенолитов как по трещинам, так и в целом.

Недостаточный уровень изученности флюидолитов и соответственно отсутствие апробированной их сисематики и классификации обусловливают необходимость ограничиться в настоящее время перечислением уже установленных признаков этих пород и критериев для возможной их диагностики. Основные сводятся к следующему:

– неоднородная структура флюидолитов при различных сочетаниях цементной для подвергшихся импрегнации пород рамы и инъекционно-текучей для привнесенной (аллогенной) флюидной составляющей;

– присутствие во флюидогенных брекчиях чуждых породам рамы литокластов и глыб, в том числе глубоко нижележащих пород;

– признаки дезинтеграции минеральных зерен и литокластов изнутри с центробежным расположением их частей с конформными границами и заполнением вновь возникающих трещин матриксом;

– округлая или овальная (леденцовая) форма части минеральных зерен (чаще всего кварца) и обломков пород в результате галтовки – обработки газово-твердой взвесью;

– различные преобразования минералов: трещиноватость, особенно кварца; развитие флексурообразных пластичных изгибов в слоистых силикатах и смещение отдельных частей минералов; изменение их оптических свойств – понижение двупреломления и показателя преломления, исчезновение плеохроизма и окраски, термическое разложение и т.д.;

– появление, главным образом в кварце, планарных элементов и ударного двойникования; разрушение кристаллической решетки каркасных силикатов и их переход без плавления в стеклоподобное состояние;

– неравновесное сочетание минеральных зерен и специфический петрохимический состав флюидолитов, как правило, не соответствующий определенному виду магматических пород.

Геологическое и петрографическое изучение этих пород необходимо сопровождать сравнительным анализом их химического и изотопно-геохимического состава, а также содержания и распределения в них редких земель с таковым в породах рамы, что позволит судить об источнике инъекционного материала. Во флюидолитах обычно наблюдается свойственное только им повышенное содержание и сложное сочетание редких элементов, что уже само по себе может служить их диагностическим признаком. Несомненно, что осмысление материалов, касающихся столь нетрадиционных для нашего понимания образований, требует специальных исследований.

Количество публикаций, содержащих конкретные интереснейшие материалы, характеризующие флюидогенные образования, в том числе рудоносные и алмазоносные, постоянно увеличивается. Множится также и количество терминов, присваиваемых по существу одним и тем же породам в различных структурах, в то же время различные породы часто получают одинаковые наименования. Все это указывает на актуальность и необходимость обобщения имеющихся и получения новых материалов, касающихся флюидолитов, с целью разработки их систематики, классификации и номенклатуры.

Кроме того, сложность внутреннего строения формируемых этими породами тел, недостаточная их изученность и неразработанность генетической модели этих образований объясняет отсутствие четких критериев обнаружения флюидоэксплозивных структур и оценки их рудоносности. Восполнение этого пробела в геологических знаниях является одной их важнейших задач, решение которой может, несомненно, значительно изменить направленность металлогенических исследований.