Сборник статей, посвященных вопросам теории магматогенного рудообразования, был опубликован в самом конце 1953 г. тиражом 4000 экз. Интерес к нему со стороны советских геологов, изучающих рудные месторождения, оказался столь большим, что издание полностью разошлось, как только книга поступила в продажу. Сравнительно небольшой тираж этого сборника не удовлетворил спроса читателей, о чем свидетельствуют многочисленные поступившие в адрес редакции письма рудничных геологов, сотрудников территориальных геологических управлений Министерства геологии и охраны недр СССР, геологических трестов Министерств цветной и черной металлургии, с просьбой ускорить переиздание этого труда.
Во втором издании авторы сборника сочли возможным сохранить содержание статей в прежнем виде и внесли лишь некоторые необходимые исправления и дополнения.
А. Г. Бетехтин
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
В 1947 г. академик С. С. Смирнов созвал специальное совещание по вопросам теории рудообразования, в котором приняли участие наиболее сведущие в этой области ученые Академии Наук СССР. На этом совещании было принято решение подготовить в ближайшие годы сборник обобщающих статей по основным проблемам в учении о магматогенных рудных месторождениях.
Значение и своевременность теоретических обобщений в этой облает» совершенно очевидны. Достаточно вспомнить, что еще за период первых пятилеток, когда по решению Правительства были развернуты невиданные по размаху геологические исследования и поисково-разведочные работы, была создана мощная рудно-сырьевая база, обеспечившая быстрые темпы развития всех отраслей промышленности в нашей стране. Были открыты тысячи новых месторождений самых различных видов полезных ископаемых. В промышленное освоение были вовлечены новые рудоносные районы, о которых в царское время не имели никакого представления. Неизмеримо выросла и роль старых горнопромышленных районов в развитии индустрии в нашем государстве.
Совершенно очевидно, что эти успехи советских геологов в создании рудной базы не были бы столь значительны, если бы они не сопровождались крупными достижениями советской науки о рудных месторождениях. Огромное количество новых фактов, полученных при проведении исследовательских работ на самых различных по генетическим особенностям рудных месторождениях, требовало внесения нередко серьезных изменений в существовавшие в то время теоретические представления о происхождении руд. Кроме того, крупный вклад в науку советские геологи внесли при изучении оригинальных по геологической природе магматогенных месторождений, впервые в мировой практике встреченных в нашей стране. Таковы, например, теоретические достижения наших ученых в области геологии некоторых собственно магматических месторождений, пегматитовых образований, многих групп гидротермальных месторождений, ряда осадочных месторождений и др. Геолого-разведочная практика полностью подтвердила правильность многих теоретических выводов советских ученых.
Вполне понятно, что все эти успехи в решении теоретических вопросов не могли не отражаться и на прогнозах распространения месторождений в рудоносных областях обширной территории нашей страны. Именно этим обстоятельством главным образом были обусловлены многочисленные открытия новых рудных месторождений, а соответственно и быстрое расширение минерально-сырьевой базы для нашей промышленности.
Достижения советских геологов в области теории рудообразования в разное время публиковались в многочисленных статьях и монографиях, посвященных геологии рудных месторождений. Время от времени
производились обобщения по теоретическим вопросам на основе законов точных наук, позволявших научно объяснять устанавливаемые в природе закономерности, связанные с процессами образования рудных месторождений. В последнее время назрела необходимость кардинальных обобщений и дальнейшей углубленной разработки важнейших теоретических проблем в области учения о рудных месторождениях. Особое значение это приобретает в свете тех задач, которые поставлены в исторических решениях XIX съезда КПСС, направленных на осуществление грандиозных задач строительства коммунизма, и в труде И. В. Сталина «Экономические проблемы социализма в СССР».
В сборник вошйи статьи, освещающие наиболее сложные проблемы послемагматичеоких процессов рудообразования, с которыми связано подавляющее количество месторождений цветных и редких металлов. В этих статьях сведены и критически переработаны не только результаты теоретических исследований их авторов. В них в той или иной мере нашел отражение также богатый фактический материал, полученный огромным коллективом геологов, занимающихся изучением и разведкой месторождений полезных ископаемых, оказавший бесспорное влияние на развитие советской теории процессов рудообразования.
Не следует думать, что все затронутые в статьях вопросы могут счи- j таться окончательно решенными. Многие из них выдвинуты лишь в порядке постановки и требуют дальнейших углубленных исследований. Имеются вопросы, по которым высказаны разноречивые мнения. И это вполне естественно, если учесть, что решение их связано с большими трудностями. Однако никакая наука не может развиваться без свободы критики. Несомненно, что разносторонний подход к решению этих вопросов и творческая дискуссия по ним с учетом нового фактического материала помогут в дальнейшем прийти к правильным обобщениям.
А. Г. Бетехтин
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ко второму, изданию................... ^'
Предисловие к первому изданию................... °'
А. Г. Бетехтин и Ф. И. Вольф сон. К истории развития учения о рудных
месторождениях в нашей стране.................. 7
Введение ............................ 7
Зарождение горных промыслов в древнейшие времена и развитие учения о рудных месторождениях в досоветский период............. 8
Развитие учения о рудных месторождениях за годы советской власти .... 51 Современное состояние и дальнейшие задачи в области учения о рудных
месторождениях ....................... 69
I Академик А. Н. Заварники и. О пегматитах как образованиях, промежуточных между изверженными горными породами и рудными жилами ... 82
Литература........................... 95
В. А. Николаев. К вопросу о генезисе гидротермальных растворов и этапах
глубинного магматического процесса............... 96
Введение............................ 96
1. Отличия систем I и II типов от системы III типа по признаку взаимной
растворимости компонентов................... 99
2. Газовая фаза в системах III типа и образование гидротермальных растворов . Ю4
3. Особенности состава надкритических растворов. Тройные системы смешанного
типа как прототипы магматических систем............. 109
4. Общая характеристика тройных систем............... цо
5. Об1цие особенности геометрии равновесных состояний тройных систем. Трой-
ные системы III типа..................... jj2
6. Тройные системы смешанного типа................. ^g
Заключение........................... цд
Литература....................,...... -^3
А. Г. Бетехтин. Гидротермальные растворы, их природа и процессы
рудообразования....................... 125 '
Введение............................ ^5
I. Перенос вещества в гидротермальных растворах............ J29
1. Предварительные замечания.................. ^29
2. Существующие гипотезы о переносе вещества в гидротермальных растворах 132
Гипотеза о переносе сернистых соединений металлов в истинных
р растворах........................ 132
Гипотеза о переносе сернистых соединений тяжелых металлов в раство-
| pax в коллоидном состоянии................ 135
"•• 3. Соображения о способах переноса и отложения 'минеральных веществ
i из гидротермальных растворов................. 141
Способы образования кристаллических веществ из растворов..... J41'
Примеры выпадения минералов как труднорастворимых продуктов химических реакций..................... 143
Предлагаемая гипотеза переноса веществ в гидротермальных растворах 149
4. Выводы.......................... 156
П. Химизм процессов рудообразования в гидротермальных месторождениях . . 159
1. Вводные "замечания..................... 159
2. Режим серы в гидротермальных растворах............ 161
Общие сведения...................... 161
Закономерности образования ионов серы в природных условиях .... 165
Выводы......................... 170
3. Режим кислорода в земной коре и его влияние на процессы рудообразования в гидротермальных месторождениях.............. 172
Поведение кислорода в земной коре.............. 172
Влияние кислородного режима на процессы оруденения....... 175
О поведении металлов при различных соотношениях концентраций
кислорода и серы в растворах................ 184
Выводы......................... 194
4. О поведении углекислоты в гидротермальных растворах....... 196
Общие сведения...................... 196
Химическая роль углекислоты в водных растворах......... 199
Выводы......................... 207
5. Вода и водные растворы................... 208
Общие сведения о воде................... 208
Роль рН в химических реакциях............... 212
Щелочность — кислотность растворов.............. 915
Химический состав жидких включений в минералах........ 218
О составе вод минеральных источников и вулканических эксгаляций . . 227
Выводы......................... 233
6. Обобщение по вопросам о химизме процессов гидротермального оруденения 235 III. О парагенетических ассоциациях рудных минералов.......... 240
1. Предварительные замечания.................. 240
2. Парагенетические соотношения минералов в системе Fe — S — О . . . . 241
3. Парагенетические соотношения минералов в системе Си — Fe — S . . . 246
4. Парагенетические соотношения сульфидов и окислов меди и железа
в системе Си — Fe — S —О.................. 250
5. Парагенетические соотношения минералов в системе Fe — Ni — S . . . . 253
6. Парагенетические соотношения минералов в системе Fe — Ni — Си — S . 256
7. Парагенетические соотношения минералов в системе Fe — Ni — S — О . 258
8. Парагенетичесиие соотношения минералов в системе Fe — As — S . . . 260
9. Парагенетические соотношения минералов в системе Fe — Си — As — S . 264
10. Парагенетические соотношения минералов в системе Fe — Sb — S . . . 267
11. Общие выводы по вопросу о парагеиетических соотношениях минералов . 269
Заключение........,................... 27*3
Литература....................,...... 275
А. Г. Б е т с х т и н. О процессах формирования руд в жильных гидротермальных
месторождениях........................ 279
Введение............................ 279
1. Некоторые общие положения................... 281
2. О генерациях минералов и причинах их возникновения......... 290
3. О морфологических особенностях и строении колломорфных образований . . 295
4. О явлениях метаморфизма в гидротермальных рудных месторождениях . . . 304
Заключение........................... 309
Литература............„............... 311
О, Д. Л е в и ц к и и. К вопросу о значении коллоидных растворов при рудо-
отложении.......................... 312
Введение : :.....................• • • • . 312
1. Общая характеристика жильных образований............ 313
2. Морфологические особенности жильного кварца.......... 314
3. Морфологические особенности касситерита............ 321
Заключение........................... 333
.Д. С. Коржи некий. Очерк метасоматических процессов........ 335
.Введение............................ 335
-I. Сведения по теории метасоматических процессов........... 336
1. О термодинамическом равновесии и правиле фаз.......... 336
2. Системы с вполне подвижными компонентами........... 338
3. Роль растворов при метасоматозе и метаморфизме вообще...... 339
4. Факторы равновесия при метасоматозе.....-......... 341
5. Метасоматическая зональность при инфильтрационвом метасоматозе . . 342
6. Фильтрационный эффект................... 350
7. Относительная подвижность компонентов при инфильтрационном метасоматозе .......................... 352
8. Диффузионная Метасоматическая зональность........... 359
9. Поверхностная энергия и величина зерна при метасоматозе...... 360
10. Связь между химическим и минеральным составом при метасоматозе . . 363
11. Обзор метасоматических явлений................. 368
А. Общая характеристика метасоматических явлений.......... 368
1. Связь магматизма, метаморфизма и оруденения.......... 368
2. Режим кислотности — щелочности в эндогенных растворах....... 369
3. Стадии магматического процесса и классификация метасоматических процессов......................... 375
Б. Метаморфизм я метасоматоз магматической стадии......... 379
Б. Послемагматический метасоматоз, предшествующий кислотной стадии . . 381
1. Простой Послемагматический метасоматоз и автометасоматоз равней щелочной стадии...................... 381
2. Контактово-реакционные явления (биметасоматоз и контактово-инфильт-рационный метасоматоз)................... 384
Соотношения биметасоматических и контактово-инфияьтрационных
явлений, их классификация................. 384
Что такое «скарны» и гипотезы их образования.......... 389
Биметасоматические известково-скарновые зоны......... 393
Биметасоматические магнезиальные скарны. Флогопитовые и лазури-
товые месторождения................... 399
Контактово-инфильтрационное скарнообразование......... 404
Магнетитовое оруденение в скарнах.............. 410
Контактово-реакционные образования, связанные с гипербазитами ... 411 Г. Послемагматические метасоматические процессы кислотной и последующей
поздней щелочной стадии............-....... 415
1. Общие особенности..................... 415
2. Приконтактовое выщелачивание................. 417
1 Общая схема приконтактового выщелачивания.......... 417
Приконтактовое выщелачивание в вулканических комплексах (вторичные
кварциты и сольфатарная аргиллизация) .... ....... 419
'Колчеданные залежи.................... 425
Проблема «магнезиального метасоматоза» в зонах приконтактового выщелачивания ..................."... 426
Грейзенизация и образование мусковитовых гранитов....... 428
I
Приконтактовое выщелачивание и оруденение скарнов...... 432
Автометасоматические явления в щелочных породах, основных породах
и гипербазитах ...................... 433
3. Региональный послемагматический метасоматоз.........• 435
Пропилитизация, зеленокаменное изменение........... 435
Глубинный послемагматический региональный метаморфизм..... 441
4. Низкотемпературный околожильный метасоматоз.......... 442
Общий обзор....................... ^^
Березитизация, лиственитизация, кальцит-серицитовое замещение .... 445
Анкерит-ортоклазовое замещение («гумбеизация»)......... 450
Хлоритизация ....................... 452
Заключение........................... 452
Литература.............•............. 453
А. Г. Б е т е х т и н. О причинах движения гидротермальных растворов .... 457
Введение............................ 457
1. Критика представлений буржуазных ученых о причинах движения гидротер-
мальных растворов..................... 458:
2. Постановка вопроса..................... 460
3. Механизм формирования жильных месторождений, связанных с массивами
кислых интрузивных пород.................. 465
4. Особенности формирования месторождений медно-никелевых сульфидных
руд, генетически связанных с основными изверженными породами ... 469
5. Об условиях образования «жил альпийского типа»......... 473
6. О движении гидротермальных растворов при образовании метасоматических
рудных тел........................ 47f>
Заключение .......................... 477
Литература..........,............... 478
А. Г. Бетехтин. О генетической связи гидротермальных образований с интрузивами ............................ 479
Введение............................ 479
1. О связи металлов с изверженными породами различных типов..... 481
2. Гидротермальные месторождения, генетически связанные с основными и ультрассновными изверженными породами............. 486
3. Гидротермальные месторождения, генетически связанные с кислыми изверженными породами ..................... 491
4. О других точках зрения на источники рудоносных растворов...... 506
5. О практическом значении изучения генетической связи оруденения с интрузивами ........................... 508
Заключение........................... 517
Литература........................... 519
Ф. И. В о л ь ф сон. Структуры эндогенных рудных месторождений...... 521
Введение........,............... 521
I. Структуры собственно магматических месторождений.......... 527
A. Структуры равнемагматических месторождений........... 527
Б. Структуры позднемагматических месторождений, образовавшихся из остаточных расплавов (гистеромагматических и фузивных)......... 527
B. Структуры ликвационных месторождений............ 533
1. Вкрапленные руды и шлиры.............. 534
2. Богатые рудные тела................ 534
Г. Структуры магматических месторождений, связанных со щелочными интрузивными породами.............. 537
П. Структуры пегматитовых месторождений ........... 539
1. Жилообразные залежи в трещинах скола............. 541
2. Желеобразные залежи в круто- и пологопадающих трещинах разрыва . . 542
3. Линзообразные залежи, согласные со слоистостью в породах кровли ... 542
4. Штоки и трубообразные тела в породах кровли........... 543
III. Структуры грейзеновых месторождений.............. 544
А. Грейзеновые месторождения б!ез кварцевых жил........... 544
1. Штокверки в гранитах на пересечениях контракционных трещин двух направлений ......................... 545
2. Штокверковые зоны, приуроченные к контракционным трещинам преимущественно одного направления . '................ 546
3. Штокверки в гранитах под малопроницаемой покрышкой пород кровли . 546
4. Рудоносные грейзены в сопряженных круто- и пологопадающих трещинах 546 Б. Кварцевые жилы в грейзенизированных породах ........... 547
1. Жилы в контракционных трещинах среди гранитоидов ........ 548
2. Крутопадающие жилы в трещинах разрыва............ 548
3. Жилы в тектонических сколовых зонах.............. 549
4. Трубы на пересечениях сколовых трещин двух направлений...... 550
(V. Структуры скарновых месторождений............... 550
1. Крутопадающие тела в тектонических контактах гранитоидов и известняков 552
2. Пологопадающие тела в тектонических контактах гранитоидов и известняков 554
3. Гнездообразные и столбообразные тела на тектонических контактах ранних скарнов и известняков.................... 554
4. Пластообразные тела в зонах межформационного дробления по контактам карбонатных и силикатных пород............... 555
5. Жилы и жильные зоны по взбросо-сдвигам в гранитоидах....... 556
6. Сложные по форме залежи в диапировых складках......... 558
7. Трубообразные рудные тела в известняках на пересечениях, сопряжениях
или искривлениях взбросо-сдвиговых нарушений........... 560
8. Гнездообразные залежи в зонах развития ксенолитов известняков среди изверженных пород...................... 562
V. Структуры гидротермальных месторождений............. 563
А. Складчатые структуры..................... 563
1. Седловидные жилы в шарнирах «подобных» складок......... 566
2. Седловидные и плитообразные тела в сводах концентрических складок . . 568
3. Сложные по форме тела в зонах дробления диапировых складок .... 570
4. Сложные по форме тела в расслоенных блокированных складках .... 572
5. Лентообразные залежи вдоль локальных поверхностей срыва в сводах антиклиналей ......................... 574
6. Сложные по форме, реже — пяастообразные рудные тела вдоль пластов и трещин в висячем боку крупных тектонических зон дробления...... 575
7. Пластообразные залежи в межформационных зонах дробления и расслаивания в крыльях складок..........*........ 578
8. Пластообразные внутриформационные залежи........... 579
9. Сложные по форме Пластообразные залежи в брекчиях роговиков .... 581
10. Сложные по форме трубообразные залежи на пересечениях дорудных • трещин с благоприятными для замещения горизонтами........ 582
Б. Структуры колчеданных залежей................. 584
В. Трещинные структуры гидротермальных месторождений........ 585
1. Жилы в трещинах разрыва.................. 595
2. Жилы в надвигах и сдвиго-надвигах, заложенных в процессе складчатости параллельно осям складок................. ; 596
3. Жилы во взбросо-сдвигах вдоль контактов даек интрузивных пород . . . 598
Цена: 1000руб.
