Сафьяновское месторождение локализовано в южной части Режевской структурно-формационной зоны. В нем выделяются три тектонические пластины, надвинутые друг на друга с запада на восток и разделенные надвигами с западным падением [1]. Верхняя пластина представлена офиолитами, выходящими на поверхность в юго-западной части рудного поля. Средняя пластина представлена вулканитами кислого и среднего состава с прослоями вулканогенно-осадочных и осадочных пород раннедевонского возраста. Нижняя пластина сложена позднедевонскими туфами андезито-базальтов, визейскими известняками и углисто-глинистыми сланцами. В карьере вскрыты вулканиты средней (Сафьяновской) пластины, вмещающие Главную залежь месторождения, которая представлена массивными колчеданными рудами и прилегающими к ней прожилково-вкрапленными медными рудами. Основная часть вскрытых прожилково-вкрапленных руд локализована в серицит-кварцевых метасоматитах [3].

Исследования распределения редкоземельных (РЗЭ) и редких (РЭ) элементов в данных метасоматитах показали, что их субстрат отвечает кислым породам [2]. Анализ спайдер-диаграмм РЗЭ показывает, что их накопление в околорудных метасоматитах связано с фосфатными минералами. Различие заключается в снижении содержания РЗЭ, что возможно обусловлено уменьшением количества апатита как ведущего фосфатного минерала при гидротермальных изменениях кислых вулканитов. Уменьшение количества апатита подтверждается снижением содержаний P₂O₅. Вместе с тем в отдельных пробах (№ 22-01) отмечается увеличение содержания церия относительно остальных РЗЭ, в первую очередь лантана и празеодима (рис.).

Минералогическими исследованиями впервые для колчеданных месторождений обнаружен алюминий-стронциевый фосфат, состав которого по предварительным данным соответствует гояциту SrAl₃(PO₄)₂(OH)₅ ´ H₂O с примесью редких земель (табл.). В околорудных породах месторождения он встречается в сростках с баритом и сульфидами (обр. 22-01). В проходящем свете минерал сходен с баритом, отличается от него наличием плеохроизма.

 

Таблица

Примечание. Месторождения: 1 – Серра де Эспинхачо [5], 2 – Сафьяновское, 22/01 (анализы выполнены на энергодисперсионном спектрометре «Link» с JSM-6400 (ИГ Коми НЦ УрО РАН, г.Сыктывкар), аналитик В.Н. Филиппов, прочерк – нет информации, н.о. – элемент не обнаружен).

 

Находка гояцита подтверждает ведущую роль фосфатов в качестве минералов-носителей редких земель в рудах и околорудных породах Сафьяновского месторождения. Описанные в литературе находки гояцита в песчаниках Миттерберг (Австрия) и на каолиновом месторождении Лорхайм, Рейнских сланцевых горах (Германия), объясняются аутигенным его происхождением [4]. В целом такая трактовка близка к существующим представлениям о генезисе руд колчеданных месторождений. По данным обзорных публикаций на месторождениях алунита довольно часто отмечаются фосфор-алюминиевые сульфаты и арсенаты с примесями редких земель, а также их собственные минералы [4–6]. Нужно отметить, что в результате проведенных исследований 2005 г. на Сафьяновском месторождении в околорудных породах были обнаружены высокоглиноземистые минералы, прежде всего, каолинит и алунит. Присутствие гояцита, по-видимому, связано с процессами перераспределения РЗЭ, которые при частичном растворении апатита приводили к локально проявленным процессам перераспределения соотношений концентраций редких земель (церия) в околорудных метасоматитах.

Таким образом, процессы изменения рудовмещающих вулканитов приводят к частичному перераспределению соотношений отдельных редкоземельных элементов, что необходимо учитывать при диагностике природы субстрата колчеданного оруденения.

1.      Коровко А. В., Грабежев А. И., Двоеглазов Д. А. Метасоматический ореол Сафьяновского цинково-медного месторождения (Средний Урал) // Докл. АН СССР, 1988. Т. 303. № 3. С. 692–695.

2.      Молошаг В. П., Прокин В. А., Удачин В. Н., Сорока Е. И. Распределение редкоземельных и редких элементов в субвулканических породах Сафьяновского месторождения // Ежегодник-2004. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2005. С. 192–198.

3.      Прокин В. А., Буслаев Ф. П., Молошаг В. П., Малюгин В. А. Геология Сафьяновского медноколчеданного месторождения (по результатам картирования карьера) // Ежегодник-2001. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2002. С. 276–281.

4.      Dill G. H. The geology of aluminium phosphates and sulphates of the alunite group minerals: a review // Earth-Science Reviews, 2001. Vol. 53. P. 35–93.

5.      Morteani G., Ackermand D. Mineralogy and geochemistry of Al-phospate and Al-borosilicate-bearing metaquartzites of the northern Serra do Espihaço (State of Bahia, Brasil) // Mineralogy and Petrology, 2004. V. 80. № 1–2. P. 59–81.

6.      Rainbow A., Clark A. H., Kyser T. K., Gabory F., Hodson C. J. The Pierina epithermal Au-Ag deposit, Ancasu, Peru: paragenetic relationships, alunite textures, and stable-isotope geochemistry // Chem. Geol., 2005. V. 215. P. 235–252.

 

Рис. Спайдер-диаграммы распределения редкоземельных элементов в околорудных породах Сафьяновского месторождения.