Минералогическая зональность континентального гипергенеза сульфидных месторождений Южного Урала и рудно-фациальный подход. Белогуб Е. В. // Металлогения древних и современных океанов–2008. Рудоносные комплексы и рудные фации. Миасс: ИМин УрО РАН, 2008.

 

Приведен список минералов, характерных для подзон континентального гипергенного профиля сульфидных месторождений Южного Урала. Показано соответствие подзон различным рудным фациям, в контексте определения рудной фации как минерального скопления, сформированного в близких физико-химических обстановках и при помощи близких механизмов минералоотложения.

 

Табл. 1. Библ. 10.

Палеозойские вулканогенно-осадочные комплексы Южного Урала вмещают широкое разнообразие сульфидных месторождений, из который важнейшими являются колчеданные, медно-порфировые и связанные с вулканизмом гидротермальные. В той или иной мере строение и вещественный состав этих месторождений изменился под влиянием процессов регионального, динамо- и контактового метаморфизма. Эти процессы не приводят к существенному изменению сульфидной формы нахождения металлов, хотя способствуют переотложению минеральных форм и изменению примесного состава рудо- и породообразующих минералов и коррекции набора акцессориев.

Континентальный гипергенез – процесс, происходящий в существенно отличной от первичного рудонакопления окислительной низкотемпературной обстановке – приводит к формированию принципиально нового набора минералов за счет разрушения первичных. Разнообразие устойчивых минеральных ассоциаций в зонах окисления обусловлено резкими градиентами Eh, pH и концентраций химических веществ, и в целом связано с уровнем грунтовых вод [Emmons, 1917]. Контрастность pH в гипергенном профиле зависит от количества кислотообразователей (сульфидов, прежде всего – пирита) в первичных рудах и реактивных свойств вмещающих пород. По этому показателю наиболее контрастные условия характерны для высокопиритных колчеданных месторождений и наименее контрастные – для порфировых месторождений с вкрапленным стилем минерализации.

Таблица

Примечание. Курсивом выделены редкие минералы, * – водорастворимые минералы-эфемеры, кристаллизующиеся на испарительном барьере из поровых вод.

В гипергенном профиле по минеральному составу, который отражает состояние поровых вод, выделяется три генеральные подзоны – полного окисления (вода метеорная капельная, аэрация свободная), выщелачивания (зона сезонных и многолетних колебаний уровня грунтовых вод) и цементации (ниже уровня грунтовых вод). Характеристика термодинамических параметров каждого элемента зональности неоднократно рассматривалась в научной литературе [Гаррелс, Крайст, 1968; Самама, 1989].

По способу формирования новых минералов выделенные подзоны различаются. В верхней части подзоны окисления преобладают структуры замещения, в основном – псевдоморфозы на макро- и микроуровне, колломорфные и кристаллические структуры выполнения распространены меньше, но их количество возрастает на более низких гипсометрических уровнях. В подзоне выщелачивания, в целом, наблюдается набор реликтовых минералов, а новообразования, как правило, крайне мелкозернистые, кристаллические или колломорфные, структуры замещения для этой подзоны не характерны. В подзоне цементации распространены структуры псевдоморфного замещения и метасоматического роста, т.к. свободных полостей для отложения вещества здесь уже нет.

В соответствии с определением понятия «рудных фаций» как «минеральных скоплений со сходными текстурно-структурными и вещественными признаками, свойственными близким обстановкам и процессам минералообразования» [Масленников, 2006], каждую из трех рассмотренных подзон можно рассматривать как «рудную фацию» континентального гипергенеза. Каждая из них характеризуется своим набором новообразованных минеральных видов, сохраняя при этом в качестве реликтов наиболее устойчивые в гипергенной обстановке первичные минералы.

Общий список минералов различных подзон (фаций) зон окисления сульфидных месторождений Южного Урала (таблица) демонстрирует существенные отличия в новообразованных минеральных ассоциациях при сходстве реликтовых фаз, обусловленных термодинамическими свойствами различных уровней гипергенного
профиля.

Работа выполнена в рамках проекта Министерства образования и науки РФ (РНП.2.1.1.1840) и РФФИ (07-05-00824).

 

1.    Андрущенко П. Ф., Пирожок П. И. Первая находка делафоссита на Южном Урале // Кора выветривания. М.: Наука, 1974. С. 146–157.

2.    Белогуб Е. В., Новоселов К. А., Яковлева В. А. Зона окисления Западно-Озерного цинково-медноколчеданного месторождения (Южный Урал). Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 182 с.

3.    Гаррелс Р. М., Крайст Ч. Л. Растворы, минералы, равновесия. М.: Мир, 1968. 368 с.

4.    Герман-Русакова Л. Д. Миграция элементов в зоне окисления Блявинского медноколчеданного месторождения на Южном Урале // Труды института геологии рудных месторождений. М.: АН СССР, 1962. 128 с.

5.    Масленников В. В. Литогенез и колчеданообразование. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. 384 с.

6.    Самама Ж.-К. Выветривание и рудные поля. М.: Мир, 1989. 448 с.

7.    Сергеев Н. Б., Зайков В. В., Лапутина И. П., Трофимов О. В. Золото и серебро в зоне гипергенеза серноколчеданной залежи Гайского месторождения (Южный Урал) // ГРМ, 1994. С. 169–183.

8.    Шадлун Т. Н. Минералогия зоны окисления колчеданного месторождения Блява на Южном Урале // Труды ИГН АН СССР. Вып. 96, сер. рудн. м-й. № 11, 1948.

9.    Юшкин Н. П., Иванов О. К., Попов В. А. Введение в топоминералогию Урала. М.: Наука, 1986. 294 с.
      10. Emmons W. H. The enrichment of ore deposits // Bull. U.S. Geol. Survey, 1917, № 625