Классификация магматических месторождений

Магматические месторождения, относящиеся к группе эндогенных образований," согласно А. Н. Заварицкому - (1926 г.) могут быть подразделены на следующие классы и типы. А. Кристаллизационные:
1) ранней кристаллизации (аккумулятивные);

2) поздней кристаллизации (фузивные). Б. Ликвационные:
a) собственно ликвационные;синтектически ликвационные.
b) Кристаллизационные месторождения
Кристаллизационные месторождения образуются в результат кристаллизационной дифференции, т. е. в результате обособленш кристаллов (твердая фаза) в магматическом расплаве (жидкая фаза). Поскольку образование указанных месторождений происходит при процессе кристаллизации магмы путем выделения (сегрегации) из нее тугоплавких минералов, то нередко они носяп название сегрегационных. Месторождения эти образуютс? в ранний период кристаллизации магмы и являются почти одновременными (сингенетичными) с вмещающими их магматическими породами.
Для месторождений типа ранней кристаллизации (аккумулятивных) характерны следующие основные признаки:
1) неправильная или пластообразная форма рудных тел;
2) затухающие контакты, т. е. постепенный переход между рудой и вмещающей породой;
3) кристаллически-зернистые структуры руд.
Характерными примерами месторождений типа ранней кристаллизации являются Бушвельдское месторождение платины и хромита в Южной Африке, немногие из месторождений хромита и платины на Урале, месторождения алмазов в Трансваале и Якутии.
В более поздние стадии процесса кристаллизации магмы в последней накапливаются особые летучие вещества, так называемые минерализаторы, к которым относятся соединения хлора, фтора, бора, воды и др. Присутствие минерализаторов в магме уменьшает ее вязкость и понижает температуру кристаллизации рудных минералов, что может привести к образованию поздне-магматических или так называемых гистеромагматических месторождений.
А. Г. Бетехтин (1937 г.) к гистеромагматическим месторождениям отнес месторождения хромитов Урала, Казахстана, Кавказа и подавляющее большинство месторождений зарубежных стран. Вопреки ранее существовавшим представлениям о сегрегационном характере этих месторождений он убедительно доказал их поздне-магматическое происхождение из подвижных расплавов, обогащенных летучими компонентами.
В позднемагматических месторождениях в первую очередь кристаллизуются силикатные породообразующие минералы, а затем — рудные. При кристаллизации рудных минералов в почти затвердевшем геологическом теле (интрузиве) будет находиться остаточный рудный расплав, который может несколько перемещаться в пределах интрузии как под.влиянием внешних текто¬нических сил, так и вследствие своего внутреннего газового напряжения. Образующиеся при этом позднемагматические месторождения характеризуются следующими чертами:
1) вытянутой, жилообразной или плитообразной формой рудных тел
2) резким, как правило, контактом между рудой и вмещающей породой;
3) сидеронитовой структурой руд (рудный минерал располагается в промежутках между нерудными и цементирует последние) .
Примером позднемагматических месторождений могут служить титаномагнетитовые Кусинское и другие на Урале, хромитовые Сарановское, Кемпирсайское и другие уральские, Хибинское апатит-нефелиновое Кольского полуострова.
Ликвационные месторождения
к ликвационным относятся промышленные месторождения медно-никелевых руд, известные в Канаде, Африке и СССР. Они тесно связаны с базальтоидными породами. Руды комплексные: кроме меди и никеля они содержат кобальт золото, серебро, селен, теллур. Главные минералы — пирротин, пентландит, халькопирит.
Эти месторождения отличаются от месторождений хрома и титана. Рудные тела встречаются не только среди материнских интрузивов, но выходят и за их пределы. Руды халькофильные, состоят в основном из сульфидов. Месторождения эти возникают, формируются и изменяются в течение всего процесса становления интрузива. Образуются они магматическим путем, но в их развитии, возможно, некоторую роль играют и постмагматические процессы. Глубина образования месторождений различная. Примерами гипабиссальных месторождений могут служить Норильск I (глубина 2,5 км) и месторождения Печенги (глубина 2 км). К месторождениям мезоабиссальной фации и отчасти абиссальной относят риф Меренского (~8 км) и Монче-Тундру (5 км).
Ликвационные месторождения образуются путем разделения жидкого однородного магматического расплава на несмешиваю-щиеся силикатные и рудные жидкости. Так, при плавке сульфидных медных руд в шахтных печах получаются несмешивающиеся и разделяющиеся между собой по плотности сульфидный расплав (штейн) и силикатная масса (шлак). Ликвация экспериментально доказана для силикатных и сульфидных масс И. Фогтом, Я. И. Ольшанским и др.
Я. И. Ольшанский в 1947—1950 гг. опубликовал результаты своих исследований по сплавлению сульфидов с силикатными минералами пород средней основности. Оказалось, что при температуре выше 1500°С, особенно в присутствии минерализаторов, суль¬фиды в известной степени растворимы в силикатном расплаве. По мере понижения температуры растворимость сульфидов уменьшается и первичная магма начинает разделяться на сульфидный и силикатный расплавы. Он установил, что сульфидный расплав обладает высокой подвижностью и текучестью.
Ликвацией можно объяснить формирование сульфидно-никелевых месторождений в основных породах. В начальной стадии процесса ликвации магмы образовались, вероятно, небольшие жидкие каплевидные выделения сульфидов в жидкой же силикатной магме. Затем эти капельки соединялись между собой в более крупные и под действием силы тяжести опускались вниз. У постели интрузива таким путем формировались жило- или пластообразные рудные тела, получившие название «донных залежей». Типичным примером таких месторождений являются медно-нике-левые месторождения Садбери в Канаде и Монче-Тундра на Кольском полуострове.
Под действием внешних тектонических сил рудный расплав может, по-видимому, переместиться внутри интрузива и даже выйти за его пределы и образовать так называемое инъекционное, или отщепленное, месторождение. Действительно, в районе месторождения Садбери да и в некоторых месторождениях Советского Союза (Норильское) наблюдаются сульфидные залежи не только в габбровой интрузии, но и во вмещающих ее вулканогенных породах.
В. К. Котульский (1948 г.), рассматривая общие вопросы формирования медно-никелевых месторождений, впервые высказал гипотезу абиссальной ликвации. По его мнению, сплошные и вкрапленные сульфидные руды различаются не только морфологически, но и по условиям образования. Накоплению сплошных сульфидов способствовала контаминация магматическим расплавом кислых пород, приводившая к уменьшению растворимости сульфидов в нем. При внедрении одной силикатной магмы она продолжала дифференцироваться, в результате происходила лик¬вация с образованием придонных вкрапленных руд.
Рассматривая образование медно-никелевых месторождений Норильского района, Н. С. Зонтов (1959 г.) выделяет сингенетическое оруденение и рудные жилы, генетически связывая то и другое с интрузивом дифференцированных габбро-диабазов. Н. С. Зонтов и сингенетическое, и жильное оруденение относит к ликва ционно-магматическим образованиям, в которых сульфидный расплав обособился в жидко-магматическую стадию, а сульфиды кристаллизовались в послемагматическую стадию в уже затвердевшем интрузиве.
На месторождении Монче-Тундра кроме вкрапленных руд типа донных залежей обнаружены сульфидные жилы в ультраосновных породах. Эти жилы приурочены к крутопадающим тектоническим трещинам, не выходят за пределы ультраосновных. пород, имеют резко выраженные контакты и представлены почти сплошными сульфидными рудами (пирротин, пентландит, халько пирит, магнетит и изредка пирит). Некоторые исследовател склонны были относить их к гидротермальным образованиям, н( А. Г. Бетехтин (19551) убедительно доказал их магматический генезис.
Кристаллизация сульфидов в жилах Монче-Тундры произошла в поздний магматический период, о чем свидетельствует наблю даемое в рудах под микроскопом замещение рудных зерен ильме нита сульфидами. Отсутствие в рудах троилита указывает на то что температура кристаллизации сульфидов едва ли превышал; 300°С, но из этого не следует, что сульфиды отщепились от мате ринской интрузии в виде гидротермальных растворов. Действи тельно, породы, вмещающие рудные жилы, почти не изменень и содержат свежий оливин, который под воздействием водны; растворов превращается в серпентин. Таким образом, сульфид ные массы, обособившиеся от материнской интрузии, содержали очень мало воды, но они все же обладали низкой вязкостью и сво бодно проникали в трещины и поры породы.
По данным Н. М. Годлевского (1968), о магматическом ликвационном и сингенетическом образовании сульфидных руд свиде тельствуют:
1) морфология сульфидного горизонта, полностью подчинен ного общей структуре массива;
2) отсутствие контроля оруденения со стороны трещиноватости;
3) расположение сульфидов в интерстициях между силикатами и в виде капель;
4) расслоение капель, внизу которых тяжелый пирротин а вверху — более легкий халькопирит;
5) отсутствие структур замещения силикатов сульфидами
В гипабиссальных медно-никелевых месторождениях развивается метаморфизм руд. Наложенный гидротермальный метаморфизм описан для руд Печенги и выражается в об разовании своеобразных метасоматитов — низкотемпературных: тальк-карбонатных и кварцевых жил и прожилков, в которыз иногда наблюдаются сульфиды. Такие гидротермальные процессы поздние, наложенные и не связаны с основным оруденением.