По результатам литолого-фациального картирования рудных залежей Яман-Касы и Сафьяновское установлено, что они являются слаборазрушенными сульфидными холмами, состоящими из руд гидротермальной, гидротермально-биогенной, гидротермально-метасоматической и кластогенной фаций [1, 2, 4]. Кластогенные руды располагаются на флангах сульфидных построек и представлены агломератовыми, псефитовыми и псаммитовыми разностями с градационной слоистостью. Присутствующие в их составе сульфидные обломки не образуют сплошной ткани, а концентрируются в виде различных по внутреннему строению обособлений, сцементированных нерудным материалом.

Целью данной работы являетсявыявление критериев отличия гидротермально-осадочных и диагенетических минералов в рудокластических слоях Яман-Касинского и Сафьяновского месторождений.

На основе стадиального анализа рудокластитов в составе кластогенных руд двух месторождений установлено присутствие обломков гидротермальных рудных фаций и наложенных диагенетических минеральных ассоциаций, что представляется закономерным по аналогии с минеральным составом и текстурно-структурными особенностями сульфидных руд [1; 3; 6]. Кластогенные руды, также как и их современные аналоги из гидротермальных полей ТАГ и Брокен-Спур (Срединно-Атлантический хребет), представлены, главным образом, рудокластическими отложениями, состоящими из обломков гидротермально-осадочных, гидротермальных и гидротермально-биогенных руд.

В рудокластических слойках установлены разнообразные по морфологии и составу обломки колломорфных корок с ритмичной микротекстурой, сложенные метаколлоидным колломорфным, фрамбоидальным или почковидным пиритом, сфалеритом.

Тонкодисперсный пирит представлен скрытокристаллическими массами, заместившими таблитчатые кристаллы ангидрита. Псевдоморфозы пирита по ангидриту располагаются в окружении мелкозернистого пирита, образуя крупные обособления (до 1 см) с многочисленными трещинками, выполненными халькопиритом, галенитом, теннантитом и энаргитом. Особенностью минерального состава слоистых руд Сафьяновского месторождения является широкое развитие фрамбоидального пирита, который концентрируется в виде сгустков или изолированной вкрапленности. Фрамбоиды пирита служили центрами, вокруг которых развивались зерна пирита с кристаллографическими очертаниями. Метакристаллы пирита содержат реликты колломорфных структур, а также включения окружающих минералов, захваченные при росте.

Фрагменты марказита радиально-лучистого строения разбиты сеткой трещинок, заполненных халькопиритом в ассоциации с золотом, галенитом и теннантитом. В слоистых рудах Яман-Касинского месторождения прослеживается замещение марказита халькопиритом с сохранением радиально-лучистой структуры.

Гематит, характерный только для рудокластитов месторождения Яман-Касы, образует равномерную вкрапленность из пластинчатых агрегатов. Иногда наблюдается скопление гематита в хлорит-гематит-кварцевом материале и в ассоциации со сфалеритом в халькопирите.

Сфалерит в кластогенных рудах имеет колломорфно-почковидное, концентрически-зональное строение и тонкозернистую структуру. Широкое развитие обломков сфалерита является особенностью минерального состава кластогенных руд месторождения Яман-Касы. Для этой разновидности сфалерита характерно наличие тонкой эмульсии халькопирита, так называемой «халькопиритовой болезни» [6], известной также в современных «черных курильщиках» [1, 3].

Присутствие многочисленных параморфоз сфалерита по вюртциту установлено в сульфидных слоях Сафьяновского месторождения, и это является их характерной особенностью. Кроме того, в рудокластитах этого месторождения отмечено присутствие более поздней разновидности сфалерита с идиоморфными сдвойникованными зонами, развивающимися вокруг обломков раннего сфалерита или халькопирита.

Халькопирит в обломках слоистых руд Яман-Касинского месторождения представлен несколькими разновидностями: концентрически-зонального, шестоватого строения и мелкозернистыми разностями. В халькопирите с концентрически-зональным строением установлено присутствие мельчайших (до 5 мкм) включений теллуридов и реликтовых участков с решетчатым срастанием ламелей халькопирита в изокубаните. Крупные обломки халькопирита с шестоватым строением выделяются своими размерами на фоне мелкообломочной сфалерит-халькопирит-пиритовой массы. Мелкозернистые разности халькопирита содержат реликтовые включения пирита.

Продукты разрушения кровли сульфидных холмов, перемещенные на фланги рудной залежи, подвергаются диагенетическим преобразованиям. В результате происходит значительное преобразование сульфидных осадков, сопровождающееся образованием новых минералов, перераспределением и перекристаллизацией вещества осадков и его литификацией [5]. Диагенетические минералы отличаются от минералов гидротермальных обломков комплексом текстурно-структурных и минералогических признаков (табл. 1). Для новообразованных сульфидных минералов характерно широкое развитие текстур замещения, пересечения, коррозии и обрастания.

 

 

 

Диагенетическое минералообразование рудокластических отложений двух месторождений происходят по-разному. На месторождении Яман-Касы рудокласты первичных гидротермальных сульфидов замещаются диагенетическим халькопиритом. Далее вокруг зерен псевдоморфного халькопирита образуются оторочки железистого хлорита. Образование гематита происходит в результате окисления неустойчивых на этой стадии сульфидных минералов. Он образует вкрапленность игольчатых агрегатов или скоплений с кристаллическими очертаниями в хлорит-гематит-кварцевом материале. Завершается преобразование кластогенных руд месторождения Яман-Касы образованием кристаллов пирита в гематит-кварцевом материале. С нарастанием окислительных свойств поровых растворов в рудокластических слоях месторождения Яман-Касы происходило растворение теллуридов и концентрирование самородного золота. В рудокластитах Яман-Касинского месторождения золото образует просечки, ветвистые жилки, заполняет интерстиции в рудокластах пирита, присутствует в виде комковатых, угловатых зерен на контакте между сфалерит-халькопиритовыми, халькопиритовыми обломками и новообразованными кристаллами пирита. Размеры золотинок 2–10 мкм. Особенностью состава золотин является примесь ртути и меди (табл. 2, ан. 1–15).

 

Таблица 2

Примечание: Анализы выполнены на электронном микроскопе РЭММА-202М с энергодисперсионной приставкой (ИМин УрО РАН). Аналитик В. А. Котляров. Анализы 1–15 – золото из рудокластитов месторождения Яман-Касы, 16–17 – из Сафьяновского месторождения. Н.о. – элемент не обнаружен.

 

На Сафьяновском месторождении гидротермальные сульфиды преобразуются в диагенетический фрамбоидальный и конкреционный пирит, появляется сфалерит, растворяется халькопирит или преобразуется в сульфосоли меди (теннантит). С переотложением рудного вещества связано образование тонких (3–5 мм) быстро затухающих кварц-баритовых жилок, секущих слои, а также коротеньких нитевидных прожилков мощностью десятые и сотые доли мм, заполненных сульфидным материалом. Для восстановительных условий диагенетического минералообразования на Сафьяновском месторождении характерна золото-галенит-сульфосольная ассоциация. Золотинка размером 2–3 мкм, обладает угловатой формой и располагается на контакте сфалерит-халькопиритового обломка и кристалла пирита. По составу минеральная форма золота определеяется как электрум (см. табл. 2, ан. 16–17).

Таким образом, слоистые руды Яман-Касинского и Сафьяновского колчеданных месторождений сложены разнообразными гидротермальными рудокластитами и продуктами их диагенетического преобразования, различающимися по морфологическим, структурно-микротекстурным и минералогическим характеристикам.

Автор благодарит научного руководителя В. В. Масленникова, Е. В. Белогуб, И. Ю. Мелекесцеву и К. А. Новоселова за продуктивные консультации в ходе исследовании. Работа выполнена при поддержке РФФИ 05-05-64532 и 04-05-96018-р2004Урал_а.

 

 

1.      Зайков В. В., Шадлун Т. Н., Масленников В. В., Бортников Н. С. Сульфидная залежь Яман-Касы (Южный Урал) – руины древнего «черного курильщика» на дне Уральского палеокеана // Геология рудных месторождений, 1995. Т. 37. С. 511–529.

2.      Масленников В. В. Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей. Миасс: Геотур, 1999. 348 с.

3.      Масленникова С. П. Сульфидные трубы палеозойских «черных курильщиков» (на примере колчеданных месторождений Яман-Касы и Александринское, Южный Урал). Автореферат дисс. … канд. геол.-минерал. наук. Екатеринбург, 2005. 22 с.

4.      Сафина Н. П., Масленников В. В. Признаки придонного преобразования сульфидных песчаников Сафьяновского медноколчеданного месторождения (Средний Урал) // Рудные месторождения: вопросы происхождения и эволюции. Материалы IV Уральского металлогенического совещания. Миасс: Институт минералогии УрО РАН, 2005. С. 103–106.

5.      Фербридж Р. У. Фазы диагенеза и аутигенное минералообразование // Диагенез и категенез осадочных образований. М.: Мир, 1971. С. 27–91.

6.      Шадлун Т. Н. О некоторых срастаниях сульфидов, характерных для современных океанических и древних колчеданных руд // Геология рудных месторождений, 1991. Т. 33. № 4. С. 110–118.