Чебачье медно-цинково-колчеданное месторождение расположено в Верхнеуральском рудном районе в пределах Молодежной межкупольной депрессии, выполненной кислыми вулканитами [2]. Рудные тела залегают на глубине 250–350 м и приурочены к горизонту вулканогенно-осадочных пород верхов среднего ритма базальт-риолитовой толщи и перекрываются крупнокварцевыми риолито-дацитами. На породах вулканогенной толщи залегает пачка известняков.

Месторождение представлено одной залежью массивных руд и мелкими зонами преимущественно вкрапленных руд на северном ее фланге. Рудная залежь имеет форму седловидной изометричной линзы [3] и реконструируется как сульфидный холм [1] (рис. 1). В центральной части залежи преобладают массивные халькопирит-пиритовые руды. В кровле обнаруживаются колломорфные придонные пиритовые конкреции и тонкослоистые пиритовые руды, сложенные фрамбоидальным пиритом. На выклинках колчеданной залежи отмечаются кластогенные слоистые сфалерит-пиритовые руды, богатые баритом. Рудоносный уровень на несколько сотен метров прослеживается по маломощному горизонту псефитовых и гравийных ксенолавокластитов кислого состава.

Как известно, кремнисто-железистые образования являются неотъемлемой частью многих колчеданных месторождений Урала и других колчеданоносных провинций. Наибольший интерес в этом аспекте представляет собой сравнительное изучение особенностей минерального состава кремнисто-железистых пород для понимания деталей механизма их формирования.

На Чебачьем месторождении кремнисто-железистые (кремнисто-карбонатно-железистые?) породы встречаются в многообразных соотношениях с рудой [4]. В керне скважин 3065 и 3132 описаны пиритизированные кремнисто-железистые породы, а слоистые сфалерит-пирит-баритовые руды содержат прослои песчаников и кремнисто-железистых пород. Кремнисто-железистые породы также фиксируются на флангах за пределами колчеданных залежей в составе полимиктовых песчаников и гравелитов. Однако работы по изучению состава этих образований до сих пор не проводились.

Редкие автохтонные продукты субмаринного окисления руд нами были описаны в керне скважины 266, пробуренной в 2005 г., описание которых приводится ниже (снизу вверх).

1. Кровля рудной залежи представлена сплошными пирит-марказитовыми колломорфными рудами, для которых обычным является частичное замещение пирит-марказитовых агрегатов халькопиритом. Самостоятельно или вместе со сфалеритом и галенитом халькопирит также выполняет межзерновые пространства в пирит-марказитовых агрегатах.

2. Рудный элювий, состоящий из плохо отсортированных и резко разноразмерных рудных обломков. Сульфидные обломки имеют изометричную форму со сглаженными углами и корродированными краями. В рудных обломках встречаются включения фрамбоидального пирита и наблюдается обрастание их зональным пиритом. По сравнению с массивными рудами увеличивается роль халькопирита, сфалерита и галенита, встречаются единичные псевдоморфозы гематита (до 5 мм) по сульфидным минералам. В ассоциации с галенитом в рудных обломках присутствует золото (табл. 1, рис. 2а). Цементирующая масса – барит-карбонат-хлоритовая, иногда гематит-хлоритовая. На отдельных участках хлорит-гематитовый матрикс образует короткие (до 3 см) линзовидные прослои мощностью до 0.5 см. К подошве слоя количество хлорит-гематитового материала увеличивается.

 

Таблица 1

 

Примечание. Анализы выполнены на электронном микроскопе РЭММА-202М с энергодисперсионной приставкой (ИМин УрО РАН). Аналитик В. А. Котляров.

 

3. Госсаниты, представляющие собой обломочные породы красно-бурого цвета, местами стального оттенка с прослоями, иногда линзовидными участками, хлоритизированного нерудного материала. Мощность слоя 15–20 см. Контакт с нижележащим слоем неровный, заливчатый. Обломки представлены корродированными сульфидами, псевдоморфозами кристаллического гематита по пириту и пирротину, обломками кварц-гематитового состава темно-красного цвета, частично окисленными обломками сульфидной руды в карбонат-хлорит-гематитовом цементе (рис. 2б). Карбонат представлен кальцитом и анкеритом. При многообразии сульфидов в госсанитах они имеют характер обломочных, кристаллических и агрегатных обособлений, изолированных друг от друга и никогда не образуют сплошной ткани. Встречаются также довольно крупные обломки руды (до 2–3 см). Кроме обломков сульфидов в госсанитах имеются диагенетические агрегаты дисульфидов железа и халькопирита. Барит представлен отдельными кристаллами и агрегатами разнообразной формы. Мелкие лейкоксеновые агрегаты обычно связаны с хлоритизированным гиалокластическим материалом. От подошвы к кровле уменьшается количество рудных обломков, увеличивается роль гематит-кварцевого материала, кристаллический гематит образует небольшие сплошные полосы и обломковидные образования. Гиалокластический материал интенсивно преобразован в гематит-кварцевые агрегаты. На контакте с хлоритолитами появляются тонкие прослои пелитового материала (мощность до 0.3 см).

 

Таблица 2

 

Примечание. Анализы выполнены на электронном микроскопе РЭММА-202М с энергодисперсионной приставкой (ИМин УрО РАН). Аналитик В. А. Котляров.

 

4. Апогиалокластитовые тонкослоистые хлоритолиты черного цвета мощностью от 1 до 10 см, изобилующие мелкими выделениями лейкоксена.

Таким образом, в госсанитах Чебачьего месторождения наблюдается полный набор сульфидной минерализации практически всех стадий: первичный пирит-марказитовый – промежуточный пирит-халькопирит-сфалерит-галенитовый – поздний халькопиритовый с галенитом. Окисление рудных обломков развивается неравномерно. С одной стороны многочисленные корродированные обломки сульфидов в хлорит-гематитовой матрице являются результатом простого растворения сульфидов. С другой стороны, довольно крупные обломки фрамбоидальных пирит-марказитовых руд, замещенных сначала кирпично-красным тонкодисперсным, а затем кристаллическим гематитом с сохранением текстуры первичных руд, могут свидетельствовать об интенсивных процессах окисления в присутствии карбонатного материала. Присутствие псевдоморфоз кристаллического гематита не только по пириту, но также по марказиту и пирротину может указывать на относительно большие скорости окислительных процессов. Окисление сульфидов, по-видимому, прекратилось на позднем этапе диагенеза, о чем свидетельствует большой объем замещения обломков и межобломочного пространства кристаллическим гематитом.

Следовательно, намечаются вполне определенные черты сходства и отличия в формировании госсанитов на различных колчеданных месторождениях Урала. Например, в хлорит-гематитовых госсанитах в кровле рудных тел Молодежного месторождения и в гематит-кварцевых госсанитах Талганского месторождения тонкодисперсным красным и кристаллическим гематитом замещаются рудокласты, сложенные как зернистым, так и колломорфным и фрамбоидальным пиритом, присутствуют гематит-кварцевые обломки и баритовые обособления. Пирит в рудокластах часто замещен халькопиритом, барит представлен слегка корродированными кристаллами в базальной гематитовой или хлорит-гематитовой массе. А соотношение преобразованных рудных обломков, гематит-кварцевого и гематит-хлоритового материала варьирует в широких пределах, также как и на Чебачьем месторождении. Обилие карбонатного материала при формировании госсанитов Чебачьего месторождения определило в основном псевдоморфное преобразование сульфидного материала гематит-кварцевым, а затем кристаллическим гематитом. В подошве госсанитового слоя наблюдается полное преобразование гиалокластического материала в гематит-кварцевые агрегаты. Часть железа растворенных сульфидов фиксировался не только в гиалокластах, преобразованных в гематит-кварцевые агрегаты, но и в карбонатах. В этом плане госсаниты Чебачьего месторождения близки к карбонат-гематит-кварцевым госсанитам Талганского месторождения.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты 05-05-64532 и 04-05-96018-р2004Урал_а).

Автор благодарит Е. С. Овчарову (ЗАО «Михеевский ГОК») за помощь в сборе материалов.

 

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

2.      Медноколчеданные месторождения Урала: Геологические условия размещения // Прокин В.А., Нечеухин В.М., Сопко П.Ф. и др. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1985. 288 с.

3.      Петров Г. В., Казакова Н. М., Чеснокова Е. Н. и др. Отчет по разведке Чебачьего медно-цинково-колчеданного месторождения. 1978ф.

4.      Пуркин А. В., Денисова Т. А. Геологические критерии прогнозирования и поисков на Урале скрытых стратиформных медноколчеданных месторождений, сформированных по продуктам субмаринного выветривания базальтов. Свердловск: Уралгеология, 1987. 190 с.

 

Рис. 1. Схематический геологический разрез Чебачьего медноколчеданного месторождения (по Петрову Г. В. и др.).

1 – медноколчеданная руда, 2 – госсанитовый горизонт, 3 – риодациты, их кластолавы и гиалокластиты, 4 – обломочные известняки, 5 – известняки, 5 – гравелиты, песчаники и алевролиты; 6 – рыхлые отложения.

Рис. 2. Микрофотографии сульфидных руд и госсанитов Чебачьего месторождения.

а – золото (Au) в ассоциации с галенитом (Gal) в пирите (Py); б – псевдоморфоза кристаллического гематита по сульфидному агрегату (в центре – реликт халькопирита). Микроскоп Olympus B202, ИМин УрО РАН. Отраженный свет.