Формационные геологические предпосылки основаны на одном из важнейших положений геологии полезных ископаемых - о закономерной связи полезных ископаемых с геологическими формациями. Основоположники учения о геологических формациях Н.С. Шатский и Н.П. Херасков определили их как «естественные ассоциации горных пород и связанных с ними минеральных образований, отдельные члены которых в результате парагенетических отношений тесно связаны друг с другом как в пространственном, так и в возрастном отношении». Формации — это крупные геологические тела, которые характеризуются определенным сочетанием и составом горных пород, строением, связью с тектоническими структурами. Появление каждой формации обусловлено определенным тектоническим режимом. В пределах крупных тектонических структур формации образуют закономерные ряды, отражающие историю развития данной структуры.
Выделяются формации осадочные, магматические, а также смешанные, преимущественно вулканогенно-осадочные.
Установлено, что с различными формациями связаны определенные группы полезных ископаемых. Например, с дунит-гипербазитовыми формациями ранних стадий рифтогенеза и областей активизации связаны месторождения хромитов и платиноидов, с нулканогенными базальтоидными формациями связаны месторождения колчеданного семейства, прибрежно-морские известково-терригенные формации содержат рудные тела марганцевых месторождений и т. д.
В других случаях геологическая формация может выступать в качестве среды рудоотложения, вмещающей промышленно ценную минерализацию, связанную с другими геологическими формациями. Так, например, жильные гидротермальные месторождения, связанные с магматическими формациями, могут быть локализованы среди осадочных, осадочно-вулканогенных и других геологических формаций. Такие формации называются рудовмещающими. Вмещающая среда существенно влияет на локализованную в ней гидротермальную минерализацию, во многих случаях предопределяя развитие различных по минеральному составу руд.
Связь полезных ископаемых с формациями в общем виде заключается в том, что они представляют собой по существу горные породы, входящие в состав определенных формаций, но встречаются значительно реже, чем другие компоненты формаций. Руды и другие полезные ископаемые являются, как и все остальные породы, составляющие формацию, ее закономерными членами.
Характеризуя сущность формации, иногда прибегают к такому сравнению: точно так, как порода является парагенезом минералов, так формацию можно рассматривать как парагенез пород. Продолжая эту аналогию, месторождения в геологических формациях можно уподобить акцессорным минералам в породах.
Принадлежность к конкретным формациям и определяет главнейшие геологические условия, в которых происходило образование полезных ископаемых. При этом следует иметь в виду, что некоторые виды полезных ископаемых бывают приурочены к одному определенному типу формаций (моноформационный), тогда как другие встречаются в двух или нескольких типах формаций. Например, медистые песчаники всегда связаны с пестроцветными формациями аридных зон и отсутствуют в других группах формаций. Это, в частности, служит доказательством осадочного происхождения медных руд данного типа, сингенетичного с вмещающими породами. В отличие от этого фосфоритоносные формации делятся на две группы: геосинклинальную и платформенную. Первая связана с карбонатными или терригенно-карбонатными формациями, характеризующимися повышенной кремнистостью. Фосфоритоносные формации платформенных областей представлены двумя группами: терригенно-карбонатной и глауконитовой.
Когда речь идет об осадочных формациях, связь с ними осадочсных полезных ископаемых бывает наиболее очевидной: тела их переслаиваются с другими породами фюрмации. По существу, в данном случае полезные ископаемые представляют собой определенные, особые фации осадочных пород.
Сложнее обстоит дело с выявлением связей эндогенных месторождений с магматическими формациями, особенно когда эти месторождения располагаются вне магматических образований данной формации.
В.И. Смирнов среди главных признаков связи указывал следующие.
- Одновременность образования комплексов изверженных горных пород и связанных с ними рудных месторождений, т. е. формирование их в один и тот же магмгатический и металлогенический период. Например, если изверженные породы и рудные месторождения залегают в породах одинакового геологического возраста и перекрываются одинаковыми шородами более молодого возраста.
- Приуроченность комплексов изверженных горных пород и эндогенных месторождений к одним и тем же геологическим структурам, которая с различной стегденью отчетливости наблюдается во многих рудных районах.
- Одинаковые фациально-глубинные условия образования изверженных пород и месторождений.
- Одинаковая степень метаморфизма пород и руд.
- Приуроченность руд к интрузивным дайкам.
- Связь определенных по составу изверженных пород и руд.
- Закономерное размещение рудных месторождений по отношению к массивам изверженных горных пород. Выделяются три случая относительного положения рудных тел: а) размещение их внутри массивов; б) приуроченность к зонам контактов массивов; в) расположение их среди вмещающих изверженные массивы пород, иногда далеко от последних.
- Геохимические признаки связи между эндогенными месторождениями и изверженными породами, устанавливаемые на основе изучения: а) акцессорных минералов в рудах и изверженных породах; б) одинаковых химических элементов в рудах и породах; в) уровня содержания металлов, входящих в состав руд месторождений, в интрузивах; г) соотношений изотопного состава элементов в рудах и изверженных породах; д) абсолютного геологического возраста и др.
Установление связи тех или иных полезных ископаемых с определенными формациями имеет важнейшее значение для поисков. Принцип использования формационных предпосылок заключается в том, что развитие в исследуемом районе пород какой-либо формации или нескольких формаций является указанием на возможность обнаружения месторождений, которые обычно связаны с этими формациями. Так, развитие гранодиоритовых комплексов предопределяет возможность формирования скарновых месторождений вольфрама, гидротермальных месторождений золота и ряда других. Наличие различных комплексов габбро-пироксенит-дунитовой формации может служить основанием для поисков магматических месторождений хромитов, медно-никелевых сульфидных месторождений, платиноидов, титано-магнетитов и т. д.
Эти самые общие принципы нуждаются в детализации. Для того чтобы на площади развития какой-либо рудоносной формации, охватывающей нередко сотни и тысячи квадратных километров, можно было выделить конкретные перспективные участки, необходимо располагать сведениями о закономерностях локализации руд. Изучение этих закономерностей позволяет выявить в пределах формации конкретные элементы, являющиеся рудолокализующими или определяющими возможность возникновения обстановок, благоприятных для рудоотложения, либо каким-либо другим образом влияющих на характер связанных с формацией полезных ископаемых. Например, рудные тела некоторых месторождений и конкретных районах локализуются вдоль тектонических нарушений, занимающих определенную структурную позицию. Месторождения осадочного генезиса характеризуются приуроченностью к определенным частям стратиграфического разреза, для других определяющей является литолого-фациальная обстановка. В ряде случаев эти рудоконтролирующие элементы приобретают самостоятельное значение и их целесообразно рассматривать в качестве отдельных групп геологических предпосылок.
В первую очередь заслуживают внимания стратиграфические, структурные, литолого-фациальные и геохимические предпосылки.
