Кластогенные рудные фации Сафьяновского медно-цинково-колчедан­ного месторождения (Средний Урал). Сафина Н. П., Масленников В. В. // Металлогения древних и современных океанов–2008. Рудоносные комплексы и рудные фации. Миасс: ИМин УрО РАН, 2008.

 

На флангах рудного тела Сафьяновского месторождения, представляющего собой сульфидную постройку, на бывшем склоне которой распространены отложения кластогенных фаций, составляющие более 50 % объема руд. Кластогенные руды состоят из нескольких фациальных групп: рудные элювий и коллювий, проксимальные и дистальные рудные турбидиты. Выделенные разновидности занимают закономерное положение в латеральных и вертикальных рядах сульфидной постройки. В отличие от крупнообломочных рудокластитов, в мелко- и тонкообломочных выявлены новообразованные сульфиды, сульфосоли, барит, занимающие закономерное положение в сульфидных слоях.

 

Илл. 2. Библ. 5.

Сафьяновское медноколчеданное месторождение расположено на Среднем Урале в Режевском рудном районе (Свердловская область). Месторождение находится в задуговом палеобассейне среди непрерывно дифференцированных вулканитов риолит-дацит-андезит-базальтового состава (средний девон D₂) [Язева и др., 1991].

Месторождение выделяется среди колчеданных месторождений Урала высокой степенью сохранности сульфидной постройки, образованной по типу «черных курильщиков» [Масленников, 2006]. В ядре холма присутствуют массивные халькопирит-пиритовые руды, содержащие жилы халькопирита, сфалерита, теннантита и барита. В кровле сохраняются колломорфные гидротермально-осадочные и донные гидротермально-биогенные фации, а также трубы «черных курильщиков». На склонах и флангах сульфидной постройки распространены отложения кластогенной фации, составляющие более 50 % от объема руд.

Целью исследований явилось изучение особенностей строения и вещественного состава рудокластитов. Работа была направлена на определение отношений между отложениями гидротермальной и кластогенной фации, а также прослеживание изменений гранулометрических разновидностей рудокластитов по латерали и в вертикальном разрезе.

Кластогенные фации Сафьяновского месторождения включают рудный элювий, рудный коллювий, проксимальные и дистальные рудные турбидиты. Крупность сульфидных обломков уменьшается от десятков сантиметров до миллиметров при удалении от холмообразной залежи. В этом же направлении уменьшается мощность рудокластических слоев от 4–5 м до 1–0.1 см. Наиболее грубообломочные образования концентрируются в средних частях слоистых пачек, мелкообломочные – в нижних и верхних. Регрессивно-прогрессивное строение рудокластических пачек отражает историю роста и одновременного разрушения сульфидных построек от небольших «черных курильщиков» до холма с крутыми склонами и переходом к эродированным сульфидным залежам, преобразованным до сульфидных песков в стадию субмаринного гипергенеза.

Элювиальные сульфидные брекчии в центральной части залежи сложены обособлениями массивного пирита или сфалерита, сцементированными жильной, реже – обломочной сульфидной минерализацией. С элювиальными брекчиями ассоциируют сульфидные микститы, состоящие из крупных глыб пиритового состава и тонкообломочного сульфидного материала.

Коллювиальные брекчии,образующие постепенные переходы сэлювиальными, распространены на склонах сульфидного холма. В коллювиальных брекчиях Сафьяновского месторождения установленыобломки пирит-халькопиритовых, пирит-халькопирит-сфалеритовых труб «черных курильщиков» и баритовых, галенит-барит-сфалеритовых «белых курильщиков», гидротермально-осадочных корок колломорфного пирита и марказита, оруденелой фауны, а также рудокластов массивных агрегатов пирита, содержащих реликты колломорфного пирита и пирротина или псевдоморфозы марказита и тонкодисперсного пирита по пирротину. Особенностью Сафьяновского месторождения является присутствие двух резко отличающихся по составу типов брекчий – марказит-пиритовых и барит-сфалеритовых. В первом типе основу составляют обломки колломорфного пирита и марказита, сцементированные кварцем или тонкообломочным пиритом, во втором – обломки сфалеритового и баритового состава при подчиненной роли пиритовых и халькопиритовых рудокластов цементируются баритом. Гораздо реже встречаются халькопирит-пиритовые разновидности брекчий, содержащие обломки «черных курильщиков». В целом, рудокласты по текстурно-структурным особенностям и минеральному составу соответствуют рудам, слагающим залежь месторождения. Исключение составляют богатые гидротермально-метасоматические халькопиритовые руды Сафьяновского месторождения, обломки которых в рудных брекчиях не обнаружены.

Проксимальные турбидиты, расположенные на склонах и флангах сульфидного холма, прослежены в южном направлении на 500 м от центра постройки. Они образуют слои мощностью от 3–5 см до 0.3 м, характеризуются градационной слоистостью, специфическими механоглифами и отторженцами нижележащих сульфидных или пелитолитовых слоев в подошве рудных циклитов. В середине градационных слоев обнаружены типичные для турбидитов «ковры волочения». В гравийных среднеобломочных псаммитовых отложениях установлены разнообразные по внутреннему строению обломки, аналогичные тем, которые присутствуют в сульфидных брекчиях. Вместе с тем, в верхних более мелкообломочных частях сульфидных циклитов возрастает количество новообразованных минералов, соотношения минералов меняются с образованием асимметричной вертикальной минералогической зональности.

В грубообломочной части проксимальных сульфидных турбидитов Сафьяновского месторождения преобладают обломки гидротермальных руд (рис. 1), сложенные частично раскристаллизованными обломками агрегатов колломорфного, фрамбоидального, грубозонального пирита и марказита. В обломках халькопирита встречаются микровключения гессита, глаукодота, тетраэдрита и теннантита. В составе обломков, сложенных сфалеритом с эмульсией халькопирита, просматриваются гексагональные очертания параморфоз по гексагональным кристаллам вюртцита.

Новообразованные минералы, концентрирующиеся в кровле циклитов, представлены сфалеритом, а также сегрегациями фрамбоидального и зернистого незонального пирита. Для новообразованных сульфидных минералов характерно широкое развитие текстур замещения, пересечения, коррозии и обрастания.

На южной выклинке Сафьяновского месторождения среди дистальных отложений установлены существенно пиритовые, сфалеритовые и баритовые разновидности. Первые ассоциируют с сульфидными брекчиями, сложенными марказит-пиритовыми обломками, вторые и третьи – барит-сфалеритовыми и сфалеритовыми брекчиями, содержащими незначительную примесь рудокластов халькопиритового, пиритового и марказитового состава. Минеральные ассоциации, установленные в сульфидных дистальных отложениях Сафьяновского месторождения, отличаются от таковых в гидротермальных рудах и сульфидных брекчиях [Сафина, Масленников, 2007]. В них исчезают теллуриды и сульфоарсениды, появляются галенит, теннантит, энаргит и самородное золото.

В новообразованном сфалерите, слагающем эти образования, после травления в парах царской водки выявляются четкие полисинтетические двойники. Радиальное распределение новообразованных кристаллов сфалерита в каймах вокруг обломков сфалерита и халькопирита свидетельствует о ростовой, а не о динамометаморфической природе двойников. Этот вывод также подтверждается отсутствием рассланцевания и изменений в сосуществующих с тонкослоистыми отложениями гиалокластогенных песчаниках и пелитолитах.

Горизонт барит-сфалеритовых диагенитов обнаружен в юго-восточной части карьера на контакте слюдитизированных и баритизированных риодацитов. На этом участке в ритмично-слоистой толще мощностью 3 м выделены 4 пачки, сложенные сфалерит-галенитовыми слоями с кристаллами барита и переслаивающиеся с кремнистыми песчаниками и массивными барититами. Крупность пластинчатых кристаллов барита, разделяющих сфалерит-галенитовые слои, достигает 1–2 см. Изучение сфалерит-галенитовых отложений показывает зернистое строение сфалерита, при структурном травлении выявлено его сдвойникованное строение. Галенит в ассоциации с теннантитом и халькопиритом ксеноморфен по отношению к сфалериту и располагается в межзерновых участках. На более позднее происхождение галенита указывает и то, что он пересекает сдвойникованные зоны сфалерита. Количество галенита максимально в нижней части сульфидных слоев и составляет 30 %, в верхней части снижается до 5–10 %. Максимальное количество сфалерита отмечается в кровле сульфидных слоев (80–90 %).

Таким образом, в результате проведенных исследований изучен состав обломочных рудных фаций Сафьяновского медно-цинково-колчеданного месторождения. Установлено, что обломочные руды этого месторождения сложены разнообразными по составу обломками массивных колчеданных руд, труб «черных» и «белых курильщиков», диффузоров, гидротермальных корок, оруденелой фауны. Наряду с этим, выявлены новообразованные сульфиды, сульфосоли, барит, занимающие закономерное положение в латеральных кластогенной фации и сульфидных циклитах.

Исследования проводились при поддержке РФФИ (08-05-00731-а), программы Президиума РАН № 17, ОНЗ РАН-2 и Минобрнауки РФ (РНП.2.1.1.1840).

 

1.    Краснова Н. И., Петров Т. Г. Генезис минеральных индивидов и агрегатов. СПб: СПбГУ, 1997. 228 с.

2.    Масленников В. В. Литогенез и рудообразование. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. 384 с.

3.    Сафина Н. П., Масленников В. В. Состав и продукты придонного преобразования обломочных сульфидных отложений в рудных залежах Яман-Касинского и Сафьяновского колчеданных месторождений (Урал) // Литосфера, 2007. № 2. С. 130–140.

4.    Язева Р. Г., Молошаг В. П., Бочкарев В. В. Геология и рудные парагенезисы Сафьяновского колчеданного месторождения в среднеуральском ретрошарьяже // Геология рудных месторождений, 1991. Т. 33. № 4. С. 76–58.
5. Япаскурт О. В. Предметаморфические изменения осадочных пород в стратисфере. Процессы и факторы. М.: ГЕОС, 1999. 260 с.