Сульфидно-магнетитовые руды медно-колчеданных месторождений Ураль­ского палеоокеана. Масленников В. В., Аюпова Н. Р., Сафина Н. П., Белогуб Е. В. // Металлогения древних и современных океанов–2008. Рудоносные комплексы и рудные фации. Миасс: ИМин УрО РАН, 2008.

 

Сульфидно-магнетитовые фации колчеданных месторождений Урала представлены разнообразными минералогическими типами, среди которых наиболее часто встречаются халькопирит-пирротин-магнетит-пиритовые и пирит-халькопирит-хлорит-магнетитовые. Первые образовались в рудных телах в стадию пригидротермального субмаринного гипергенеза, вторые – по сульфидно-гиалокластитовым осадкам на стадии гальмиролиза и постседиментационных преобразований.

 

Библ. 8.

 

Сульфидно-магнетитовая минерализация встречается на многих колчеданных месторождениях, имеет характерные места локализации и входит в состав определенных минеральных парагенезисов. На ряде колчеданных месторождений Урала (например, на Учалинском, Молодежном, Красногвардейском, Барсучий Лог и др.) рассеянная магнетитовая минерализация присутствует в сфалеритовых слоях полосчатых руд. На некоторых месторождениях (Сибайском, Узельгинском, Озерном) вкрапленность магнетита нередко связана с продуктами пиритизации и сидеритизации пирротиновых руд в рудоподводящих зонах [Медноколчеданные…, 1988]. Обильная гематит-магнетитовая минерализация обнаружена в кровле медно-колчеданной залежи месторождения Жарлы-Аша, где кристаллы гематита развиваются по пириту либо по магнетиту, встречающемуся в виде единичных изометричных зерен [Медноколчеданные…, 1988]. Магнетитовая минерализация встречается в оксидно-железистых отложениях Талганского, Молодежного, Правобережного, Комсомольского колчеданных месторождений Урала. Сплошные магнетитовые руды образуют линзы, пласты и слоистые сульфидно-магнетитовые руды на Сибайском, 50 лет Октября, Приорском, Летнем, Калатинском, Осеннем, Зимнем медно-цинково-колчеданных месторождениях.

Фактическую основу данной работы составляют материалы исследований колчеданных месторождений из различных регионов Южного Урала. В процессе исследований применен метод рудно-фациального картирования колчеданных залежей, который позволяет оценить основные условия размещения сульфидно-магнетитовых фаций. Детальные литолого-минералогические исследования включали стадиальный и парагенетический методы анализа вещества.

Халькопирит-сидерит-магнетит-пирит-пирротиновые руды Ново-Сибайской залежи Сибайского месторождения в висячем боку и на выклинках сменяются пластообразными сульфидно-хлорит-магнетитовыми рудами. Первый тип сульфидно-магнетитовых руд образовался при дисульфидизации пирротина с выделением железистого карбоната, магнетита и халькопирита, иногда гематита и мушкетовита. В рудах наблюдается развитие халькопирита по пирротину, иногда на границе халькопирита и пирротина встречается теллуровисмутит. Новообразованный пирит нередко имеет графические структуры замещения магнетитом. Кристаллы пирротина окаймляются и замещаются магнетитом. Зональные метакристаллы магнетита содержат пойкилиты более раннего пирротина.

Второй тип сульфидно-магнетитовых руд Ново-Сибайской залежи, тесно связанный с первым, представлен сульфидно-хлорит-магнетитовыми породами, переслаивающимися с железистыми хлоритолитами. Эвгедральные кристаллы магнетита развиваются на месте агрегатов тонкодисперсного красного гематита. Красный тонкодисперсный гематит или его агрегаты с кварцем, характеризуются специфическими колломорфными, глобулярными и реликтовыми микроструктурами первичных гиалокластов. Кристаллы магнетита являются наиболее поздними по отношению к тонкодисперсному гематиту, образованному по гиалокластам, а так же и по сульфидам. Обычным явлением для сульфидно-магнетитовых руд являются срастания метакристаллов магнетита и гематита.В некоторых случаях гематит преобладает над магнетитом.

Рудная залежь Молодежного месторождения представляет собой сильно разрушенный сульфидный холм, ядро которого сложено массивными халькопирит-пиритовыми рудами [Масленников, 2006]. На флангах холма располагаются рудокластиты, перекрытые хлоритовыми и хлорит-магнетит-гематитовыми породами или госсанитами, маркирующими положение рудоконтролирующего литолого-стратигра­фического уровня.Основные результаты по строению и составу этих пород получены при картировании карьера [Зайков и др., 1989; Теленков, Масленников, 1995; Аюпова, Масленников, 2005]. В кровле второго рудного тела, представленного элювиальными рудами сфалерит-халькопирит-пиритового состава, обнаружены автохтонные госсаниты (мощность 50–60 см), в которых наблюдаются признаки замещения рудокластов тонкодисперсным пурпурно-красным гематитом. Обломки сульфидной руды тяготеют к подошве таких слоев и исчезают в кровле. Аллохтонные продукты субмаринного окисления колчеданных руд отличаются от автохтонных разновидностей отсутствием фациальных переходов с колчеданными рудами, переслаиванием с хлоритолитами, гиалокластогенными и пиритовыми песчаниками, а так же вулканомиктовыми брекчиями. В госсанитах сохраняются реликтовые и диагенетические вкрапленники халькопирита, галенита, петцита, теллуровисмутита и, иногда, самородного золота, широко распространены кристаллы барита с включениями игольчатого рутила. Обычным является последовательное замещение пиритовых обломков сначала тонкодисперсным красным и кристаллическим гематитом, а затем магнетитом. Кроме реликтов пирита и халькопирита в госсанитах присутствуют сфалерит-магнетитовые сегрегации, типичные для дистальных сульфидных отложений [Масленников, 1999]. В ряде случаев наблюдаются постепенные переходы между госсанитами и хлоритолитами, указывающие на замещение оксидно-железистой фазой не только сульфидного, но и гиалокластического материала. В целом, псевдоморфное развитие магнетита установлено как по пириту, так и по тонкодисперсному гематиту.

В карьере Летнего медноколчеданного месторождения, залегающего среди базальтов, магнетитовые руды обнаружены в первом итретьем рудных телах. Рудные тела состоят из сульфидных песчаников и гравелитов, в которых кроме рудокластов встречаются фрагменты магнетитизированных гематит-кварцевых пород. Пиритовые рудокласты сложены в основном зернистыми массивными агрегатами, гораздо реже встречаются реликты обломков колломорфного пирита.

В кровле и на выклинках существенно магнетитовых руд развиты магнетит-пиритовые, магнетит-халькопирит-пиритовые руды, постепенно переходящие в линзовидно-полосчатые пирит-халькопиритовые, составляющие основной объем рудной залежи. Магнетитовые и пирит-магнетитовые руды характеризуются крупным линзовидно-полосчатым рисунком, обусловленным взаимным расположением оксидных и сульфидных агрегатов. В составе магнетитовых руд, помимо магнетита, гематита и пирита, также фиксируется редкий халькопирит. Из нерудных минералов наибольшим распространением пользуются актинолит, хлорит, эпидот, альбит и кварц.
Хлорит-актинолитовые прожилки пересекают хлорит-магнетитовые агрегаты. М. И. Исмагиловым [1978] в магнетитовых рудах указывается также сидерит. Для магнетитовых руд весьма характерны структуры замещения гематита магнетитом и наоборот. Можно выделить, по крайней мере, две генерации магнетита – мелкозернистые агрегаты, замещающие пластинчатые скопления гематита и метакристаллы октаэдрического габитуса, аналогичные наблюдаемым в магнетитизированных гематит-кварцевых породах. Пирит, в основном, формирует эвгедральные метакристаллы. М. И. Исмагилов [1978] отмечает также магнетит в перекристаллизованных колломорфных почках пирита.

На Маукском медно-колчеданном месторождении, залегающем среди амфиболитов, серпентинитов, графито-кварцевых сланцев выявлены халькопирит-сфалерит-магнетит-пиритовые и халькопирит-сфалерит-магнетит-пирротиновые руды. Текстура руд массивная или пятнистая, иногда встречается плойчатая и полосчатая. Кроме упомянутых минералов присутствуют галенит, пирротин, молибденит, кубанит, валлериит, сидерит, роговая обманка, кальцит, иногда самородное серебро. Руды сильно перекристаллизованы и испытали метаморфизм амфиболитовой фации [Горелов, 1958]. Мощность магнетитовых тел достигает 2–3 м. Обломочное строение сульфидных слоев не угадывается, однако, в нижней части отдельных циклитов пирит-магнетитового состава наблюдаются знаки нагрузки и асимметричное распределение рудных минералов – признаки, характерные для неметаморфизованных сульфидных турбидитов. В подошве присутствуют зерна пирита и сегрегации магнетит-халькопирит-пиритового состава. По крайней мере, часть магнетита, преобладающего в полосчатых рудах Маукского месторождения, образовалась за счет замещения пирита. Магнетит, тем не менее, в большинстве случаев образовался раньше метакристаллов пирита, в которых он присутствует наряду с халькопиритом, сфалеритом и галенитом в виде пойкилитов.

Таким образом, на примере разнообразных колчеданных месторождений Урала установлено, что магнетит в целом является более поздней фазой по отношению к пириту и псевдоморфозам гематита, сформированным по пириту и гиалокластам. Выстраивается два ряда образования магнетита: пирит–гематит–магнетит и гиалокласт–гематит–магнетит. Корреляционные связи между элементами-примесями в магнетите тоже свидетельствуют об участии исходного рудокластического (Bi-Te-Ag-Hg-Au) и гиалокластического (Cr-Zr-Ba-Tl-V-U-Ti-Th-Sn-Sb-W) материала в процессах формирования сульфидно-хлорит-магнетитовых фаций колчеданных месторождений Урала [Масленников и др., 2007].

Полученные данные по сульфидно-магнетитовым фациям колчеданных месторождений Урала открывают новые перспективы в создании модели литогенеза и метаморфизма железорудных месторождений.

Исследования проведены при финансовой поддержке программы ОНЗ-2 «Глобальное сравнение рудных фаций крупных колчеданных месторождений», Минобрнауки РФ (РНП.2.1.1.1840) и ЮУрГУ.

 

1.   Аюпова Н. Р., Масленников В. В. Гальмиролититы Узельгинского колчеданоносного поля (Южный Урал). Миасс: УрО РАН, 2005. 199 с.

2.   Горелов Н. А. Маукское медноколчеданное месторождение // Материалы по геологии полезных ископаемых Урала. Свердловск: Уралгеология, 1958. Вып. 7.
С. 171–191.

3.   Зайков В. В., Масленников В. В., Теленков О. С. Железисто-кремнистые
отложения Молодежного колчеданного месторождения // Железисто-кремнистые отложения колчеданоносных районов. Свердловск: УрО АН СССР, 1989. С. 109–127.

4.   Исмагилов М. И. Минералогия и условия образования руд месторождения Летнее // Минералого-геохимические особенности колчеданных месторождений, вулканогенных и осадочных образований Южного Урала. Уфа: ИГ БФ АН СССР, 1978. С. 34–47.

5.   Масленников В. В. Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей (на примере Южного Урала). Миасс: Геотур, 1999. 348 с.

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

7.   Медноколчеданные месторождения Урала: Геологическое строение / В. А. Прокин, Ф. П. Буслаев, М. И. Исмагилов и др. Свердловск: УрО РАН, 1988. 241 с.

8.   Теленков О. С., Масленников В. В. Автоматизированная экспертная система типизации кремнисто-железистых отложений палеогидротермальных полей Южного Урала. Миасс: ИМин УрО РАН, 1995. 200 с.