начало отчета

2.1.3.2. Гидротермально – метасоматические изменения и интенсивность вторичного преобразования пород

 Изучение гидротермально-метасоматических (вторичных) изменений пород необходимо для решения следующих вопросов: 1) определения температур гидротерм в недрах геотермального месторождения; 2) выделения зон водопритоков и пародоминирующих резервуаров; 3) оценка кислотности-щелочности и других химических параметров термальных вод для отработки технологии бурения скважин и эксплуатации месторождения; 4) идентификация основных гидрогеологических структур и зон тектонической проницаемости – картирования “горячих” и “холодных” разломов; …n) определение мест заложения разведочных, эксплуатационных и реинжекционных скважин.

Гидротермально-метасоматические изменения пород в разрезе скважины ГП-3 имеют зональное строение (см. рис. 27), которое определяется в равной степени следующим: 1) составом и структурой пород, 2) тектоническим строением внутри данного блока гидротермальной системы, 3) физико-механическими свойствами пород, 4) положением и строением границ основных литологических толщ, 5) источником тепла и вещества (магматическим телом) – его параметрами, строением кровли, близостью к дневной поверхности.

Как отмечалось в разделе “литология”, самые верхние отложения – лавы андезитового, андезито-базальтового состава практически не затронуты гидротермально-метасоматическими процессами: изменены породы лишь вдоль тонких трещин и вокруг отдельных пустот.

В и н т е р в а л е о т ~ 100 м до ~ 750 м основным новообразованием является кремнезем. Вся вулканогенно-осадочная толща как бы пропитана кремнеземом, выполняющим роль цемента в породе. Цемент базального и порового типа, содержание кремнекислоты достигает 60%. По минеральному виду цемент делится на две группы: 1 – опал-кристобалит-тридимитовый, 2 - кварц-халцедоновый. Преобладает кварц-халцедоновая минерализация, развивающаяся по опал-кристобалит-тридимитовой. За счет пропитки кремнеземом породы приобретают массивность и хорошие прочностные свойства и могут служить экраном (верхним водоупором) для парогидротерм, и в то же время вероятно обеспечивают в настоящее время и будут усиливать в будущем тепловую изоляцию гидротермальной системы. Последнее обстоятельство способствует сохранению на длительное время (десятки-сотни тысяч лет) высоких Р-Т параметров в недрах системы и ведет к образованию рудных месторождений.

В этом же интервале, начиная с глубины ~ 550 м, наблюдается развитие адуляра по плагиоклазу, вначале в виде отдельных зерен, а ниже 750 м – заметное увеличение количества зерен адуляра, ассоциирующего с кварцем, хлоритом и эпидотом. Интервал 550-750 м выделяется более интенсивным окремнением туффитов.

Вся рассмотренная толща гидротермально измененных пород (~ 100-750 м) отличается также широким развитием органических форм, замещенных кремнеземом, сульфидами и (возможно) другими рудными минералами. Нижняя граница зоны приходится на смену литологических разностей пород.

И н т е р в а л 750 - 1650 м представлен в среднем кварц-адуляр-гидрослюдистыми породами. В отличие от вышележащей толщи окварцевание здесь развивается в зонах трещиноватости и дробления пород. Кварц от криптокристаллического до крупнозернистого ассоциирует в этих зонах с адуляром, эпидотом, хлоритом, гидрослюдами, рудными минералами. По всему интервалу развиты прожилки кварц-адулярового состава с рудными (см. ниже).

Верхняя часть этой зоны гидротермальных изменений, ~ 750-1200 м, а по литологическим данным – с 670 м, подвержена интенсивному химическому выщелачиванию и (вероятно) механическому вымыванию цемента туфов с образованием большого количества свободных пор, каверн, открытых трещин. Ввиду отсутствия керна на этом интервале невозможно количественно оценить пористость и кавернозность пород. Петрографически в шламе фиксируется процесс практически полного выщелачивания зерен плагиоклазов и темноцветных, и вымывание участков рыхлого цемента туфов. К этому же интервалу приурочена наиболее разнообразная и богатая рудная минерализация. Метасоматиты приурочены к границе литологических толщ: вулканогенно-осадочной и туфовой. Границы этой зоны гидротермально-метасоматических изменений пород на схеме (рис. 27) весьма условны. Судя по геохимическим данным, а также постепенности перехода в нижележащие метасоматиты, мощность этой зоны в целом может быть значительно больше. По аналогии с нашими данными по хорошо изученным геотермальным месторождениям Камчатки и Курильских островов, этот участок разреза представляет собой зону перехода жидкость-пар или вскипания гидротерм. Зона обладает характерным обликом пород, специфической минералогией и геохимией (111, 112, 139). Такие участки контролируют крупные области кипения гидротерм и формирования в настоящее время рудных золото-полиметаллических тел.

Температуры минералообразования на всем интервале колеблются от 130-150 до 220-2500С, в зоне кипения происходит резкое колебание и в целом снижение температур (130-1800С).

 

И н т е р в а л 1650-2500 м. Вторичная минерализация представлена среднетемпературными пропилитами кварц-хлорит-эпидот-мусковитового состава. Температуры минералообразования составляют 180-200 – 250-2700С, возможно – до 3000С. Глубже 2000 м, наряду с окварцеванием, наиболее развиты эпидотизация, мусковитизация и серицитизация пород. Интенсивность и температуры пропилитизации увеличиваются с глубиной, что выражено развитием ближе к основанию разреза хлорита, эпидота, мусковита и альбита, меньше – кварца и рудного материала. Также с глубиной увеличивается частота встречаемости ангидрита. Ангидрит выполняет, в основном, прожилки и пустоты, ассоциируя с криптокристаллическим кварцем. По нашим данным массовое высаживание ангидрита происходит в зоне смешения высоко-среднетемпературных растворов хлоридно-натриевого состава с морской водой.

Таким образом, гидротермально-метасоматические изменения в разрезе скважины ГП-3 представлены тремя четко выраженными зонами и наложенной на среднюю зону областью кипения гидротерм. Состав зон, характер границ и переходов от зоны к зоне, постепенная смена температур формирования минерализации и др. данные свидетельствуют в пользу формирования зон в результате единого современного однонаправленного гидротермально-метасоматического процесса за счет продвижения фронта гидротермально-магматического флюида от интрузивного магматического тела к дневной поверхности. В результате интенсивного кипения гидротерм на интервале 750-1200 м в породах откладываются рудные компоненты и коллоиды кремнезема, которые в дальнейшем кристаллизуются в тридимит, кристобалит, халцедон, опал и кварц. Дополнительно за счет кипения растворов над этим интервалом в туффитах формируется верхний водоупор в результате залечивания пор, пустот и трещин минералами кремнезема. Формирующийся в настоящее время верхний водоупор Северо-Парамуширской гидротермальной системы изолирует высокотемпературный гидротермальный поток от дневной поверхности и способствует сохранению высоких термодинамических параметров потока в недрах системы.

наверх