Говоря о палеовулканологических прогнозах, следует иметь в виду систему построений, основанную на интерпретации определенных палеовулканологических исходных данных и позволяющую предложить конкретные выводы в отношении перспектив поисков и разведки месторождений полезных ископаемых вулканического происхождения.
Такие построения, используемые в процессе прогнозирования, обычно опираются на целенаправленные картографические обобщения результатов геологических съемок, однако могут быть представлены также последовательным логическим изложением оснований, являющихся опорой для соответствующих заключений, итогом специальных исследований, направленных на выяснение природы вмещающих толщ и происхождения месторождений, и т. д.
Во всех этих случаях необходимо знать и учитывать геологическую обстановку, определяющую особенности развития вулканической деятельности в пределах изучаемого региона, пространственное и хронологическое отношение месторождений полезных ископаемых рассматриваемого типа к вулканическим процессам и конкретным вулканогенным формациям, иметь определенное представление о формационном типе руд месторождения и располагать достаточно объективными и обоснованными данными о происхождении этих руд. Таким образом, необходимо иметь ясную и многоплановую картину, характеризующую отношение изучаемых месторождений к вулканической деятельности, что может быть получено на основе специального геологического картирования и других целевых исследований, и располагать широким спектром сведений об этих отношениях, включая данные о минералогии, структуре и текстуре руд.
Последовательный анализ данных, характеризующих состав, формационную принадлежность, пространственные и хронологические отношения к вулканической деятельности и т. д., одним словом, широкое использование всех средств, имеющихся в распоряжении исследователя, позволили А. Н. Заварицкому в серии обстоятельных работ убедительно доказать вулканическое происхождение колчеданных месторождений Урала. В своих исследованиях он подчеркивал, что изучение генезиса месторождений является трудной задачей и что на пути этого изучения недопустимы шаблонные подходы, недопустима «замена отыскания конкретных признаков данного месторождения, являющихся указанием на процессы в его геологическом прошлом, отысканием таких признаков в нем, которые служат лишь для отнесения этого месторождения к тому или иному стандартному «генетическому типу», т. е. замена исследовательских задач изучения признаков данного конкретного геологического явления задачами классификации и нахождения места этого явления в отвлеченной схеме классификации». Следуя этим принципам, имеющим общее значение и составляющим основу всякого научного исследования, Заварицкий обосновал четкое представление о непосредственной связи колчеданных месторождений Урала с вулканической деятельностью, протекавшей в подводных условиях, о чем свидетельствует широкое распространение шаровых лав, прослоев морских осадков среди вулканических пород и т. д. Таким образом, он явился одним из ведущих пионеров среди исследователей, занимавшихся изучением рудных месторождений, указавшим на вулканическое субмаринное происхождение промышленных колчеданных руд.
Результаты исследований Заварицкого были поддержаны В. И. Смирновым, который отмечал, что «переломным моментом в развитии представлений о генезисе колчеданных месторождений надо считать 1936 г., когда А. Н. Заварицкий выступил с новой гипотезой об образовании колчеданных руд метасоматическим путем под воздействием минерализованных гидротермальных растворов, поступавших из магматических очагов, питавших рудовмещающие вулканогенные комплексы, вслед за их образованием. С тех пор генеральная линия разработки теории колчеданного рудообразования проводится под знаком уточнения и совершенствования гипотезы А. Заварицкого».
Возможность образования некоторых металлоносных осадочных и других месторождений под влиянием вулканических эксгаляций или за счет подводных горячих источников указывалась и раньше, в частности, Ниггли, затем Шнейдерхеном. Тем не менее в изданной в 1947 г. книге Шнейдерхен писал, что «лава, достигающая еще в жидком состоянии вулканического уровня, должна быть в отношении рудоносности «стерильной». Соответственно он уделял внимание главным образом эксгаляционным месторождениям серы и бора, отчасти эксгаляционно-осадочным месторождениям железа (тип Лан-Диль) и марганца, а также осадочным колчеданным месторождениям, которые считал предположительно связанными с эксгаляциями и с влиянием морских подводных термальных источников.
Между тем различными путями формировались новые взгляды на связь рудных месторождений с вулканической деятельностью. Одним из ведущих моментов в новом подходе явился разработанный Н. С. Шатским формационный метод, позволивший рассматривать парагенетические ассоциации (формации) как наборы пород, разных по происхождению, но устойчиво сопровождающих друг друга в различных пространственных и геологических ситуациях. На основе этого метода были показаны роль вулканизма в образовании месторождений марганца и фосфора и отдаленное влияние вулканической деятельности на образование кремнезема в осадочных толщах. Впрочем, и раньше в рамках коллектива, руководимого Н. С. Шатским, исследованиями А. В. Пейве, Н. А. Штрейса и А. Л. Яншина в 1941—1947 гг. было установлено, в сущности, вулканическое происхождение бокситов Урала, возникших вследствие выноса растворенных соединений алюминия непосредственно в морской бассейн, где происходила седиментация, сопровождавшаяся образованием бокситовых залежей.
Итоги работ в области выявления роли вулканизма в формировании осадочных месторождений полезных ископаемых были подведены в трудах Г. С. Дзоценидзе, где с учетом формационного метода были изложены общие представления о вулканогенно-осадочном генезисе руд и приведены многочисленные примеры соответствующих месторождений. Системе этих обобщений в нашей стране предшествовали широко развернувшиеся работы по изучению возможностей приложения формационного метода к изучению рудных месторождений; эти работы осуществлялись под общим руководством В. И. Смирнова при участии В. Н. Котляра и других исследователей. В 1959 г. В. Н. Котляр обобщил большой материал по зарубежным и отечественным месторождениям, приуроченным непосредственно к древним вулканическим аппаратам и вулканогенным формациям, и предпринял попытку объяснить некоторые проблемы их происхождения. В 1963 г. в Москве было проведено межведомственное совещание, специально посвященное вопросам рудоносности вулканогенных формаций. В итоге были сформулированы новые идеи по проблеме связей вулканизма с рудообразованием, способствовавшие решению ряда практических задач обеспечения народного хозяйства нашей страны минерально-сырьевыми ресурсами. Значение проведенных исследований было подчеркнуто присуждением Г. С. Дзоценидзе, В. Н. Котляру и В. И. Смирнову Ленинской премии. Таким образом, совершенно четко определилось новое отношение к проблеме связей вулканизма с рудообразованием, обусловленное выявленным практическим значением руд вулканического происхождения.
В решении общих задач изучения вулканогенного рудообразования несомненно важную роль сейчас играют ранее неизвестные факты распространения установленных сперва в 1966 г. на дне Красного моря, а позднее в районе Галапагосских островов в Тихом океане и в других местах океанических акваторий, горячих сульфидных рассолов с температурой около 40°С и выше и высокой концентрацией рудных компонентов, по данным в выборке из 43 анализов составляющей для CuO 4,5%, ZnO — 12,2% и S — 16,8%. Существование таких рассолов, расположенных непосредственно над базальтами океанического ложа, наглядно указывает на возможность формирования рудных залежей с высокой концентрацией металлов среди лавовых излияний и осадков, залегающих на дне океана.
Проблема вулканогенного рудообразования эффективно разрабатывается в Японии, Австралии, Канаде и некоторых других странах, где вулканические породы имеют массовое распространение и где их сопровождают рудные месторождения практического значения. В Японии к изучению руд вулканического происхождения внимание исследователей приковано уже давно. Поэтому именно здесь представление о сингенетическом вулканогенно-осадочном происхождении руд сыграло важную роль в нахождении промышленных рудных месторождений типа Куроко. Они являются стратифицированными полиметаллическими месторождениями, и их считают генетически связанными с неогеновой подводной вулканической деятельностью. Хотя в начале столетия проблема происхождения этих месторождений считалась дискуссионной, после исследований Ватанабе в 1956—59 гг. утвердилось представление о вулканическом происхождении руд Куроко и сингенетическом их образовании преимущественно среди кислых лав.
Название «Куроко» связано с черным цветом руд, но некоторые исследователи различают среди них не только Куроко (черные руды, содержащие барит—цинк—свинец—серебрю), но также Око (желтые руды, медно-пиритовые), Кеико (кремнистые руды, медьсодержащие) и Секкоко (гипсовые руды, ангидрит—гипс-пиритовые). В месторождениях этого типа есть зоны, нацело сложенные баритом.
В Японии к рудным месторождениям вулканического происхождения относятся также марганцево-железистые и железистые руды ряда месторождений, а кроме того, — золото-серебряные, медные и полиметаллические, свинцово-цинковые, оловянно-вольфрамовые, марганцевые, киноварные и сурьмяные жилы, которые считают субвулканическими гидротермальными образованиями.
Особого внимания заслуживают новейшие исследования медно-никелевых месторождений Австралии, результаты которых приведены в серии статей, помещенных в журнале «Economic Geology». Эти месторождения, открытые в 1966 г. в Западной Австралии на территории утративших былое значение золотосных полей (Годфилд) в древнем блоке Йилгарн, сосредоточены вдоль зоны меридионального пространия в сильно метаморфизованных ультраосновных породах коматит-перидотитового ряда. Поисковые и разведочные работы в области распространения вулканических пород коматитового ряда проводятся здесь в строгом соответствии с концепцией, предполагающей вулканическую природу медно-никелевых руд. Перидотит-дунитового ряда породы принадлежат корневым зонам коматитов, и связанное с ними оруденение того же типа также может рассматриваться как образовавшееся вследствие вулканической деятельности, продолжавшейся длительное время в период 2,9 млрд, лет и позднее. Обзор этих месторождений не входит сейчас в нашу задачу, и те краткие сведения, которые приведены по отношению к этим и другим рудным месторождениям, рассмотрены здесь только для того, чтобы показать, насколько широко влияние вулканической деятельности на процессы рудообразования.
Прежде чем продолжить обзор проблемы палеовулканологических прогнозов, необходимо, во-первых, определить принципиально, какие рудные месторождения должны относиться к типу месторождений вулканического происхождения; во-вторых, очертить круг влияния вулканической деятельности на окружающую среду.
По-видимому, отвечая на первый вопрос, трудно выработать единую точку зрения. Однако можно, по-видимому, высказать ее с позиций, прямо относящихся к основам палеовулканологии. В таком смысле к вулканическим рудным месторождениям следует относить те из них, которые сингенетичны рудовмещающим вулканическим породам или их наборам, ассоциациям, формациям. Сингенетичность должна быть подтверждена анализом хронологических и пространственных взаимоотношений с учетом возможностей позднейшей миграции рудного вещества под влиянием процессов метаморфизма и различного рода деформаций. Между тем решить задачу определения соотношений между первичным накоплением рудного вещества и последующей его миграцией, а также внедрением более поздних рудных образований далеко не просто. Это решение тем более трудно, что для него необходимо строго знать, являются ли наложенные, позднейшие процессы миграции рудного вещества или его новых поступлений результатом действия гидротермальных растворов поствулканической природы.
т. е. в итоге все же связаны с вулканизмом, или они относятся к периоду, существенно оторванному от этапа вулканической активности. К этому следует добавить трудности, возникающие в связи с последующей деформацией, а также динамометаморфически ми и гидротермальными процессами преобразования первичных руд вулканического происхождения. Именно эти трудности и приводят к тому, что ясно и вполне убедительно изложенные взгляды А. Н. Заварицкого в отношении вулканической природы медноколчеданных руд Урала до сих пор не всеми разделяются.
Второй вопрос: влияние вулканической деятельности на окружающую среду. Следует ясно представлять, что, помимо прямого воздействия на тот или иной регион, в пределах которого формируются рудные месторождения, вулканическая деятельность оказывает огромное влияние также на бассейны седиментации, где образуются осадочные толщи. Таким образом, есть основания для разделения рудных месторождений на те, которые возникли под прямым воздействием вулканизма, — это месторождения собственно вулканического происхождения, и те, которые образовались в осадочных толщах под влиянием вулканической деятельности, т. е. телевулканические или вулканогенно-осадочные месторождения.
Прогнозируя перспективы поисков месторождений, необходимо строго учитывать различные соотношения вулканизма с рудообразованием и стремиться показать не только сферу прямого влияния вулканической деятельности, но и области вероятного ее воздействия на синхронные вулканизму бассейны седиментации. С этой точки зрения особенно важно разрабатывать дальше формационный метод в приложении к анализу перспектив поисков рудных месторождений, прямо или косвенно связанных с вулканизмом.
Если иметь в виду высказанные выше соображения в отношении рудных месторождений вулканического происхождения и относить к ним сингенетические образования, в том числе связанные с сопровождающей вулканизм поствулканической гидротермальной активностью, то круг таких месторождений окажется очень широким. Поэтому вполне естественно, что в работах В. Н. Котляра и В. И. Смирнова представлен длинный список гидротермальных рудных месторождений вулканического происхождения, включающий широкий их спектр в зависимости от структурной приуроченности и глубины образования. Этот перечень охватывает следующий ряд раз личных месторождений:
1. Полиметаллические золото-серебряные месторождения, приуроченные к третичным вулканогенным породам Тихоокеанского пояса и известные в Северной и Южной Америке (США, Мексика, Перу, Чили, Боливия, Аргентина), в Японии, на Филиппинских островах, в Новой Зеландии, на о-вах Суматра, Ява, Новая Гвинея, а также среди аналогичных вулканогенных пород внутренней зоны Карпат, на территории Чехословакии, Венгрии, Румынии, Югославии и Советского Союза.
2. Золото-серебряные месторождения с теллуридами и селенидами, свойственные вулканогенным породам того же возраста в США (Колорадо, Криппл-Крик), Мексике (Тонопа и др.), а также в Японии, Индонезии и Румынии.
3. Касситерит-вольфрамит-висмутин-аргентитовые месторождения Боливии (Оруро, Потоси, Лалаго и др.), сопровождающие штоки третичных кислых пород.
4. Халькопирит-энаргит-халькозиновые (иногда с молибденитом и турмалином) месторождения типа Браден в Чили, Церро-де-Паско в Перу, Бор в Югославии.
5. Флюорит-бертрандитовые месторождения бериллия типа Томас в США.
6. Киноварные месторождения ртутных руд, иногда с мышьяком (реальгаром) в Вышкове и Закарпатье, на Камчатке, в Италии и США, сосредоточенные в третичных и четвертичных вулканогенных породах.
7. Месторождения самородной меди среди фельзитовых агломератов, переслаивающихся с базальтовыми потоками в районе оз. Верхнего в США.
8. Месторождения алунита (Заглик в СССР, Нагибания в Венгрии, Гагиаг в Румынии и др.); к ним близки золото-алунитовые месторождения типа Голдфилд в США.
9. Месторождения исландского шпата в трапповой области Сибирской платформы (Нижнетунгусское, Вилюйское и др.), а также в Исландии.
10. Отложения фумарол, сольфатар и паровых струй близ поверхности Земли, представленные скоплениями серы и сульфидов (пирит, марказит, халькопирит) на Камчатке, Курильских островах, в Японии и в Италии.
Все эти гидротермальные месторождения вулканического происхождения обычно
связаны с наземным преимущественно андезит-дацитовым вулканизмом позднегеосинклинального развития, с траппами платформ или с щелочными магматическими сериями областей распространения наложенных структур. Чаще всего они располагаются в жерлах вулканов или на их периферии в зонах конических, кольцевых и радиальнотрещинных структур. Характерно сильное изменение вмещающих вулканогенных пород, выраженное их окварцеванием, пропилитизацией, алунитизацией и каолинизацией.
Наряду с месторождениями рассмотренного типа широко распространены колчеданные месторождения, встречающиеся в иной парагенетической ситуации, но возникшие, как отмечено выше, тоже непосредственно в связи с вулканической деятельностью. Колчеданные месторождения наблюдаются преимущественно среди зеленокаменных пород, принадлежащих продуктам подводных извержений и имеющих спилит-кератофировый или метабазальтовый состав. Степень вторичных изменений вмещающих пород сильно варьирует, главным образом в пределах от амфиболитовых до зеленокаменных низких степеней метаморфизма. Эти месторождения охватывают, с одной стороны, эксгаляционно-осадочные колчеданные руды, с другой — аналогичные руды, образовавшиеся в корневых зонах вулканических построек, возникших на дне моря. Считается, что зеленокаменные спилито-кератофировые серии относятся к ранним стадиям геосинклинального развития, но такая строгая зависимость необязательна, так как возможно и сравнительно позднее появление таких формаций в истории развития геосинклиналей. Рудообразование сопровождает преимущественно поздние стадии вулканической активности. Предполагается, что наиболее интенсивное колчеданное рудообразование относится к тому моменту, когда основные и средние вулканические породы в процессе эволюции вулканизма сменяются кислыми породами. В зависимости от условий образования месторождений В. И. Смирнов отмечает возможность выделения среди колчеданных месторождений трех главных групп: метасоматических, вулканогенно-осадочных и комбинированных. К последним он относит месторождения типа Куроко в Японии, где в контурах рудных тел объединены метасоматические и вулканогенно-осадочные части месторождения.
Своеобразными чертами отличаются медно-никелевые месторождения Западной Австралии, также имеющие вулканическое происхождение. Они расположены в системе зеленокаменных зон и прогибов, сравнительно резко удлиненных параллельно ССЗ, почти меридиональному направлению. Эти зоны сложены коматит-перидотитовыми сериями пород, подвергшихся метаморфизму в условиях эпидот-хлоритовых до амфиболитовых изменений. Типично не только присутствие в рудоносных структурах коматитовых серий, но также очень древний, верхнеархейский-нижнепротерозойский их возраст. Это типичные стратиформные месторождения. Их вероятными аналогами в Канаде являются, по Грину и Налбрету, никелевые месторождения Лангмюир, где имеется ряд небольших залежей в «вулканических перидотитах», обнаруживающих характерную для коматитов структуру спинифекс при высоком содержании окиси магния (40—45%). Условия образования медно-никелевых месторождений Западной Австралии в общем сходны с теми, которые типичны для колчеданных месторождений зеленокаменных зон. Здесь тоже обычны шаровые лавы, указывающие на подводный характер излияний.
Приведенный краткий очерк месторождений вулканического происхождения имеет лишь самое общее значение для оценки современного состояния изученности и необходим лишь в целях определения возможностей использования данных о различных типах рудных образований в вулканогенных породах при палеовулканологических прогнозах. Более общий взгляд на эту проблему должен учитывать, как отмечено выше, также огромную роль вулканизма в формировании месторождений вулканогенно-осадочного типа.
Итак, спектр рудных месторождений вулканического происхождения очень широк. Если прибавить к этому еще нерудные полезные ископаемые того же происхождения и учесть реальное использование самих вулканогенных пород в качестве промышленного сырья (алюминиевое сырье, базальтовое литье, абразивные материалы, цементные добавки и т. д.), то сфера возможностей прогнозирования территорий, перспективных для поисков полезных ископаемых, вызванных к жизни вулканической деятельностью, окажется огромной. Однако в зависимости от целей и задач, определяемых конкретными условиями, эта сфера может быть существенно суженной. Соответственно
могут быть поставлены задачи прогнозирования только одного типового объекта полезного ископаемого. Таким образом, прогнозирование может быть общим, не ограниченным какими-либо рамками, или частным, целенаправленным, подчиненным поискам конкретного вида полезного ископаемого или группы полезных ископаемых.
При общем прогнозировании могут иметь значение любые факты, указывающие на распространение различных групп вулканогенных пород на определенной территории, Важным моментом общего изучения должно быть определение принадлежности этих пород к определенному формационному типу, что возможно путем детального исследования их состава и свойственного им парагенезиса с другими породами, осадочными и вулканогенными. Такое определение должно основываться на сравнении изучаемых пород или породных ассоциаций с их аналогами в других регионах. Состав пород и тип образуемой ими ассоциации в первую очередь определяют возможность оценки перспектив использования как самих пород, так и вероятных сопутствующих им полезных ископаемых. Известно, что именно эти два признака являются главными в оценке возможной металлоносности вулканогенных пород. Сейчас тем не менее очень существенно выяснение возможных синхронных вулканогенным породам тех или иных осадочных образований, в которых могут быть выявлены полезные ископаемые, формирующиеся под влиянием вулканической деятельности на процессы седиментации.
Состав вулканогенных пород в известной мере является индикатором сопутствующих им полезных ископаемых, что выражено соответствующими представлениями о металлогенической и геохимической специализации магм различного состава, о приуроченности различных разновидностей руд и нерудных полезных ископаемых к определенных типам изверженных пород и т. д. В приложении к вулканогенным образованиям эти общие представления далеко не так хорошо развиты, как для плутонических пород. Тем не менее очевидна, например, связь медно-никелевых и медных месторождений с породами базальтового ряда, а также с ультраосновными эффузивными породами типа коматитов или пикритов. Также более или менее ясен преимущественный парагенез оловорудных и свинцово-цинковых месторождений с риолитами, в какой-то мере серебро-свинцовых руд с андезитами и т. д. Однако такие непосредственные связи с определенными по составу вулканическими породами установить в общем трудно, потому что эти породы обычно группируются в различные ассоциации совместно с другими вулканогенными образованиями. Соответственно те или иные месторождения вулканического происхождения сопровождаются, как правило, достаточно сложными наборами пород, входящими в состав разнотипных формаций: риолитовых, андезитовых, базальтовых, коматитовых и т. д. В таких условиях естественно искать возможность привлечения формационного подхода к анализу взаимосвязей между различными полезными ископаемыми и разнообразными ассоциациями вулканогенных пород. Речь в данном случае может идти о вулканогенных формациях как источнике сведений о возможных перспективах распространения сопутствующих им полезных ископаемых на территориях, занятых вулканическими породами, а не о рудных формациях, представляющих самостоятельный интерес.
В настоящее время наиболее последовательно анализирует проблему связей геологических, в том числе вулканогенных, формаций с полезными ископаемыми коллектив металлогенистов ВСЕГЕИ, руководимый Д. В. Рундквистом. В представленных этим коллективом разработках указан длинный ряд различных вулканогенных формаций, имеющих отношение к рудообразованию, объединяемый в группы формаций: 1) щелочно-ультрамафитовую, 2) базальтовую, 3) щелочно-базальтоидную, 4) андезитовую, 5) риолитовую и 6) фонолитовую. Каждая из перечисленных групп формаций включает, в свою очередь, различные разновидности формаций. Так, в первую группу включены формации меланефелинитов и щелочных ультрамафитов. Ко второй группе отнесены формации: трахибазальтовая, натриевых базальтов (спилит-диабазовая), натриевых базальтов и риолитов (кератофир-спилит-диабазовая), базальт-андезит-риолитовая, базальт-трахиандезит-трахириолитовая, базальт-трахириолитовая, андезит-базальтовая (андезит-базальтовых порфиритов — трахитовых порфиров), трахириолит-трахибазальтовая, трахибазальт-трахиандезит-трахириолитовая, калиевых базальтов и трахитов (базальтовых порфиритов — трахитовых порфиров), пикрит-базальтовая, базальт-долеритовая (трапповая), риолит-базальтовая. В третьей группе выделены формации щелочных базальтов, фонолитов и щелочных базальтоидов и лейцитофиров; в четвертой — базальт-андезитовая, андезитовая, трахиандезитовая, в пятой — натриевых риолитов (кварцевых кератофиров), дацит-риолитовая, риолитовая, трахириолитовая; в шестой — фонолитов, щелочных трахитов и лейцитофиров.
Множественность подразделений в некоторых группах формаций лишь отчасти может быть объяснена стремлением отразить в названиях не только качественный состав входящих в ассоциацию пород, но и их количественные соотношения. Чрезмерная детализация подразделений при фактическом отсутствии строгих количественных параметров, характеризующих различные формации, приводит к неясностям и вызывает затруднения при выработке единого подхода к анализу металлогенических проблем. По-видимому, поскольку речь идет, например, о базальтовых формациях, то достаточно четко могут быть выделены формации базальтов натриевых, калиевых, траппового типа (базальт-долериты), пикритовых, формации, сопровождаемые андезитами и риолитами, только андезитами или только риолитами. Остальные разновидности формаций относятся к типам, включающим субщелочные породы с различным количественным соотношением базальтов, андезитов и риолитов, вследствие чего их дальнейшее разделение затруднительно, как, впрочем, в значительной мере условно и выделение ряда субщелочных пород вообще. Тем не менее взаимосвязи между формациями и полезными ископаемыми могут быть прослежены, по-видимому, в более узком плане, чем при попытках выявления этих связей с типами пород или с типами магм.
Во всяком случае, опыт коллектива сотрудников ВСЕГЕИ позволяет утверждать, что по типу формаций могут быть предположительно указаны вероятные перспективы поиска полезных ископаемых, сопутствующих этим формациям. Так, для формаций натриевых базальтов и трахибазальтов отмечается свойственная им непромышленная медно-цинковая минерализация и столь же убогая самородная медь. В то же время характерным считается появление в ряде случаев в синхронных осадочных образованиях крупных стратиформных месторождений меди, свинца, цинка, железа, марганца и фосфоритов, возможно, сурьмы и ртути. Предполагаются вероятные генетические связи этих так называемых отдаленно вулканогенно-осадочных месторождений с глубинными источниками базальтоидного вулканизма. В случае преобладания кремнисто-сланцевых пород в господствующей осадочной части разреза ведущими являются, как указывают металлогенисты ВСЕГЕИ, месторождения железа, марганца и фосфоритов.
Формации натриевых базальтов и риолитов, а также базальт-андезит-риолитовые сопровождаются серноколчеданными и медно-цинковыми колчеданными месторождениями, имеющими, как предполагается, гидротермально-осадочное происхождение и обычно расположенными в связи с вулканическими постройками и субвулканическими телами. В колчеданных рудах обычны примеси золота, кобальта, молибдена, иногда олова.
Пикрит-базальтовые формации с базальтами преимущественно так называемого океанического типа отличаются присутствием в породах повышенных содержаний меди, вплоть до образования рудных концентраций, либо рассеянных, либо формирующих жилы и метасоматически оруденелые зоны. Базальт-долеритовые (трапповые) формации являются носителями месторождений меди, кобальта, полиметаллов, железа, исландского шпата, целестина и графита.
Базальт-андезитовые формации могут сопровождаться железорудными скарновыми и медно-молибденовыми порфировыми месторождениями, а также стратиформными месторождениями типа Куроко и их жильными аналогами. Сейчас предпочитают говорить не о рудоносности андезитовых формаций, а о металлогенической специализации таких вулканоструктур, в продуктах извержения которых преобладают породы андезитовых формаций. Руды могут быть несколько оторваны по времени образования от вулканических пород этих формаций. В таких условиях развиваются две ветви металлогенической специализации. В случае образования вулканоструктур в пределах мафических тектонических блоков типично медно-молибденовое порфировое, ферберит-антимонитовое, ртутное лиственитовое оруденение, на сиалических же блоках — сурьмяно-ртутное аргиллизитовое. На блоках сложного строения с элементами сиалического и мафического фундамента может образоваться золото-серебряное, алунитовое и флюорит-полиметаллическое оруденение. Возможны различные усложнения этой сравнительно простой системы взаимоотношений.
Риолитовые и дацит-риолитовые формации также отличаются некоторыми характерными чертами металлогенической специализации. Натриевые риолитовые формации существенно выделяются сопровождением медно-свинцово-цинковым колчеданным (пример — Юго-Западный Алтай, Салаир), золото-баритовым и железооруденением. В связи с дацитовым и трахириолитовым калиевым или калинатровым вулканизмом образуются следующие ряды рудных формаций: 1) оловорудные (сульфосольные), флюорит-полиметаллические, золото-серебряные; 2) сурьмяные антимонитовые аргиллизитовые, ртутные метациннабарит-киноварные карбонатные аргиллизитовые и лиственитовые; 3) флюоритовые и флюорит-полиметаллические. С породами повышенной щелочности связано оруденение цезиеносных вулканических стекол, флюорит-редко-метальное, редкометальное аргиллизитовое и флюорит-полиметаллическое.
Общая картина связей оруденения с определенными типами вулканогенных формаций вырисовывается достаточно отчетливо. Однако это не значит, что, встречая область распространения вулканических пород определенного состава, указывающих на принадлежность их к какой-либо конкретной формации, всякий раз можно ожидать сосредоточения в пределах этой территории именно тех полезных ископаемых, которые отмечены в приведенном выше сильно сокращенном нами перечне, заимствованном из работы, подготовленной сотрудниками ВСЕГЕИ и изданной под ред. Д. В. Рундквиста.
Состав пород и их формационная принадлежность определяют только общие перспективы, возможности обнаружения определенного типа оруденения. Необходимо последующее изучение условий залегания вулканогенных пород и их структурной и стратиграфической приуроченности, позволяющей выявить место вулканогенных формаций конкретного типа в общем тектоническом развитии изучаемого региона, отношение их к подстилающим толщам и т. д. Вместе с тем неотъемлемой опорой палеовулканологического прогнозирования служат данные о внутренней структуре вулканических полей, о размещении в их пределах различного рода вулканоструктур, таких, как кальдеры, жерловины, куполы, различных форм и размеров вулканические постройки и т. д.
И все же не случайно в упоминаемой нами неоднократно работе на первое место поставлен вывод о том, что металлогения отдельных магматических формаций определяется их составом — принадлежностью к тому или иному магматическому семейству. В качестве дополнительной иллюстрации к этому выводу следует привлечь известные сейчас достаточно полные данные о медно-никелевом оруденении, сопровождающем специфические архейские-раннепротерозойские вулканогенные перидотит-коматитовые формации Западной Австралии, расположенные в пределах области, тяготеющей к территориям Голдфилд, вызванным к жизни влиянием на эти формации гранитоидных интрузий и привлекавшим в прошлом огромное внимание исследователей. Сейчас аналогичные металлогенические проявления известны также среди архейских зеленокаменных серий Канады, и следует ожидать их распространения и на других аналогичных территориях древних щитов, в частности в нашей стране в Карелии и отчасти на Кольском полуострове, где перидотит-коматитовые ассоциации уже хорошо известны. Несколько слов, высказанных в отношении вулканических перидотит-коматитовых формаций, в некоторой мере могут дополнить изложенные данные о формациях и их металлогении, где о таких формациях, к сожалению, не говорится. Между тем они важны еще и потому, что, пожалуй, в наиболее наглядном виде демонстрируют значение возраста как фактора, определяющего типичные черты формаций и свойственной им металлогении. Вулканические перидотит-коматитовые формации исключительно показательны в этом отношении, так как их массовое распространение преимущественно среди архейских и раннепротерозойских пород и почти полное отсутствие в более поздние эпохи устанавливается, судя по всем имеющимся сейчас данным, вполне отчетливо. Поэтому специфическая их металлогения оказывается индикаторной также с точки зрения общей эволюции процессов рудообразования на нашей планете.
Общий ряд положений, определяющих возможность прогнозирования, должен включать, помимо данных о составе вулканогенных пород и их формаций, также сведения об их возрасте, структурном положении, о месте, которое они занимают в общей истории развития конкретного региона, о внутренней структуре сложенных ими вулканических полей, о размещении внутри этих полей конкретных вулканических построек, деформационных и иных структур и т. д. О значении состава пород и формаций, а также возраста вулканогенных пород для общего прогнозирования выше уже говорилось. Что касается структурного положения пород и формаций, то здесь возникают различные аспекты этой проблемы. Во-первых, металлогенические черты вулканогенных формаций существенно зависят в ряде случаев от состава пород фундамента, на котором покоятся вулканогенные образования. Существенно фемический или сиалический состав фундамента может определить специфику металлогении залегающей выше вулканогенной формации. Это положение очень выразительно подчеркивается в упоминавшейся работе. Особенно характерна по приводимым в этой работе данным зависимость оруденения от состава пород фундамента для андезитовых формаций. Во-вторых, определенное влияние на металлогению вулканогенных формаций оказывает размещение их в определенных структурных зонах, либо сложенных различными парагенезами осадочных пород (кремнисто-терригенных или кремнисто-карбонатных), либо отвечающих разным стадиям развития геологических структур. В общем случае существенное разнообразие формационных типов, сосредоточенных в определенной структурной зоне, может способствовать увеличению масштабов месторождений и их разнообразию.
Важным элементом общего палеовулканического прогноза является также внутреннее строение вулканических полей, их гетерогенность и наличие среди них более или менее явно выраженных вулканических структур. Сравнительное обилие таких структур и признаков гетерогенности вулканического поля, слагаемого определенным типом формаций, в общем случае является благоприятным признаком, определяющим возможность нахождения в пределах такого поля определенных видов полезных ископаемых. Это вызывает необходимость детального изучения внутреннего строения вулканических полей не в качестве самоцели, а имея в виду перспективную металлогеническую оценку области распространения вулканогенных пород.
В целом имеется большой и сложный набор данных, на которые можно опираться в процессе общего палеовулканологического прогнозирования возможностей поиска различных видов полезных ископаемых. В зависимости от детальности сведений, которыми можно располагать в отношении состава и строения вулканогенных образований и слагаемых ими вулканических полей, общий палеовулканологический прогноз будет более или менее полным и строгим.
Локальный прогноз уже целиком зависит от изученности вулканических полей, состава и условий залегания вулканогенных формаций и т. д. При таком прогнозе, во-первых, выдвигается задача выбора объектов для постановки поисковых или детальных геологоразведочных работ. Во-вторых, определяются вид или виды полезных ископаемых, на которых прежде всего должно быть сосредоточено внимание при анализе перспектив локального прогноза. В соответствии с такими задачами для рационального локального прогнозирования крайне важно выявление гетерогенности вулканических полей, определяемой, во-первых, фациальной изменчивостью вулканогенных образований, во-вторых, структурными факторами. В процессе изучения структуры вулканических полей приходится сталкиваться с двоякого рода структурными обстановками. Одни из них обусловливаются первичными процессами накопления продуктов вулканической деятельности и являются, таким образом, протовулканическими или собственно вулканическими структурами. К ним относятся различные виды вулканических построек, таких, как вулканические конусы, в том числе стратовулканы, кальдеры, жерловины вулканов и т. д. Рудные скопления вулканического происхождения, несомненно, определенным образом подчиняются этим первичным структурам, если оруденение синхронно вулканической деятельности. Впрочем, и поствулканические гидротермальные растворы тоже в своей циркуляции, несомненно, подчиняются особенностям морфологии первичных вулканических структур. Что касается другого типа структур, деформационных, обусловленных влиянием последующих тектонических перемещений, то такие структуры определяют размещение преимущественно пост вулканических гидротермалитов.
Так или иначе, особенности внутренней структуры вулканического поля играют существенную роль в распределении мигрирующих рудных растворов и определяют размещение рудных тел. Поэтому знание особенностей строения вулканического поля представляет крайне необходимый элемент локального прогнозирования.
В. Н. Котляр особенно выразительно подчеркивал значение первичных вулкано-тектонических структур в размещении рудных тел. Поэтому в его систематике месторождений вулканического происхождения одним из главных признаков, определяющих характерные черты рудных образований, является морфология вулканических структур. В своих работах он выделял жерловые, вулканокупольные, субвулканические, кальдерные и другие структурные типы рудных месторождений. Опираясь на данные о распространении в пределах вулканических полей протоструктур с характерными для них положительными (куполы, конусы и т. п.) или отрицательными (различного типа кальдеры) формами, а также привлекая указания на размещение жерловин и корневых зон денудированных вулканов, можно ориентироваться в вероятном распределении рудных скоплений внутри вулканического поля. При этом следует учитывать различные сведения о вторичных изменениях вулканических пород, обусловливающих превращение их в пропилиты, вторичные кварциты и другие образования, свидетельствующие о вероятной циркуляции гидротермальных растворов в пределах изучаемого поля и внутри выявленных вулканических протоструктур.
В деформированных вулканических структурах осложняющими моментами при интерпретации получаемых в результате детального изучения материалов, являются, во-первых, затруднения, связанные с реконструкцией первичных вулканических построек, во-вторых, возможность образования наложенных зон вторичного изменения вулканических пород, не связанных непосредственно с вулканической деятельностью.
Решение задач локального палеовулканологического прогнозирования существенно определяется поисковыми объектами, поэтому невозможно дать единые указания для всех случаев, с которыми приходится сталкиваться. Даже выдвинутые некоторые общие положения в отношении такого прогнозирования будут преломляться в зависимости от того, какие виды полезных ископаемых предполагается выявлять в процессе поисковых работ. Очевидно, например, что в случае прогноза возможностей выявления месторождений, представленных самими вулканическими породами, придется пользоваться иными дополнительными данными и соображениями, чем при аналогичном прогнозе рудных месторождений.
Однако следует иметь в виду, что в любом случае при локальном прогнозировании необходимо детальное изучение вулканического поля, состава и фациальных изменений внутри него вулканогенных пород, формационной принадлежности этих пород, особенностей внутренней структуры поля, размещения в нем зон вторичного изменения вулканических пород и т. д. Во всяком случае, очевидно, что когда изучаются месторождения и ведется поиск полезных ископаемых вулканического происхождения, то независимо от поискового объекта вулканическое поле должно быть изучено с детальностью, позволяющей реконструировать первичные вулканические структуры. Полный обзор всех возможных вариантов, с которыми можно в таком случае встретиться, лежит за пределами настоящей работы и нуждается в специальной разработке знатоками поисковых проблем.
Краткий обзор проблемы палеовулканологических прогнозов, которые следует иметь в виду как при общем, так и при локальном прогнозировании, мы ограничиваем изложенными выше сведениями.