И. Ю. Мелекесцева

Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс

melekestseva@ilmeny.ac.ru

 

(научный руководитель В. В. Зайков)

 

С начала 90-х гг. XX в. большое внимание исследователей Мирового океана уделяется гидротермальным сульфидным полям, ассоциирующим с ультрамафитами. В 1993 г. было обнаружено первое проявление гидротермальной активности на ультрамафитах Срединно-Атлантического хребта (САХ) – поле Логачев (14°45′ с.ш.) [1]. К настоящему моменту найдено 7 основных полей на ультрамафитах (в скобках указан год обнаружения): поле 24°30ґ (1993–94); Рейнбоу, 36°14′ с. ш. (1997); Менез Хом, 36°40′ с.ш., и Салданья, 36°34′ с. ш. (1998); Лост Сити, 30°05′ с. ш. (2000), Ашадзе, 12°38′ с. ш. (2003) [2, 7–10].

На Урале существуют колчеданные месторождения, приуроченные к ультрамафитам Главного Уральского разлома (ГУР) – Ишкининское, Ивановское и Дергамышское. Эти объекты невелики по своим масштабам и ранее не привлекали к себе особого внимания, однако, в свете новых открытий возникла необходимость их сравнения с современными рудами в серпентинитах. Указанные месторождения располагаются на южном фланге зоны ГУР и локализованы в структурах, сложенных тектоническими пластинами аподунитовых и апогарцбургитовых серпентинитов, базальтоидов и кремнистых пород [5].

Считается, что прямые аналоги современных руд, связанных с ультрамафитами САХ, среди древних колчеданных месторождений пока не обнаружены [2]. По мнению Ф. Барриги (устное сообщение) объекты типа Рейнбоу либо редки, либо редко сохраняются на морском дне, а придонные серпентиниты, преобладающие на хребтах медленного спрединга, слабо представлены в офиолитах из-за малой вероятности обдуцирования. Зарубежные коллеги рассматривают в качестве близких по природе к современным залежам протерозойские медно-колчеданные и медно-никелевые месторождения типа Оутокумпу, Лангмуир, Камбалда и др., в той или иной степени ассоциирующие с ультрамафитовыми породами.

На наш взгляд палеозойские медноколчеданные месторождения в ультрамафитах зоны ГУР в большей степени подходят для сравнения с современными залежами, т. к. они не только пространственно и геохимически связаны с вмещающими ультрамафитами, но и сохранили целый ряд текстурно-структурных особенностей руд, сходных с современными.

Эти особенности наиболее выражены в рудах Дергамышского и Ишкининского месторождений. На Дергамышском это рудокластиты с градационной слоистостью, обломочными текстурами, псаммитовыми и псефитовыми обломками с фрагментами колломорфных пирит-марказитовых почек и срезанием их ограничениями (рис. 1а). Эти черты, в целом, являются прямыми признаками кластогенного происхождения руд [4].

На Ишкининском месторождении обнаружены продукты синхронного разрушения ультрамафитов и ранних гидротермально-метасоматических руд в придонных условиях – серпентинит-сульфидные гравелиты и песчаники с реликтами колломорфно-зональных пирит-пирротиновых агрегатов. Рудные обломки в них чаще всего характеризуются концентрически-зональной, округлой, овальной, близкой к шаровидной формами (рис., б). Для руд современных полей на ультрамафитах (например, поле Логачев) характерными текстурами являются ноздреватые и концентрически зональные [2].

На Ивановском месторождении обнаружены решетчатые структуры срастаний крупнозернистого пирротина в нерудной матрице (рис., в). Подобные решетки кристаллов пирротина наблюдаются в трубах “черных курильщиков” гидротермального поля Рейнбоу (наблюдения автора) (рис., г).

К настоящему времени на исследованных месторождениях зоны ГУР пока не найдены явные следы сульфидных построек или “черных курильщиков”, известных на некоторых других месторождениях Южного Урала [4]. Однако, среди колчеданных месторождений нередки такие, где рудоотложение происходило под поверхностью морского дна. Кроме того, на некоторых современных гидротермальных полях с придонными массивными колчеданными залежами трубы “черных курильщиков” не зафиксированы (например, поле Ашадзе) [8].

 

Одним из основных минералогических сходств сравниваемых объектов является присутствие в рудах первичного пирротина. Сравнение кобальт-никелевых минералов в современных и древних рудах показывает, что: 1) древние руды богаче минералами Co и Ni; 2) к первичным минералам Co и Ni древних руд относятся пентландит, его разновидность, обогащенная кобальтом, и макинавит, 3) образование многочисленных сульфоарсенидов и арсенидов Co, Ni и Fe в древних рудах связано с гидротермальными растворами, сопутствовавшими позднедевонским коллизионным процессам на Урале. В современных рудах многие Co-Ni фазы являются метастабильными, нестехиометричными по составу и могут быть, скорее, названы протоминералами. Однако, несмотря на то, что многие Co-Ni минералы древних и современных руд относятся к различным этапам развития гидротермальных систем, общей для них является способность продуцировать подобную минерализацию. Исследование гидротермальных растворов, участвовавших в образовании сульфидных руд для Ишкининского месторождения и поля Рейнбоу, показало их сходство по солености, составу и температурам [6].

Наиболее существенными отличиями сравниваемых объектов являются различные геодинамические обстановки рудообразования. Сульфидное отложение на ультрамафитах в современных условиях установлено в низкоспрединговых участках САХ, где происходит процесс серпентинизации [3]. Для рассматриваемых в данной работе древних месторождений реконструируется иная обстановка их формирования [5]. Ультрамафиты месторождений зоны ГУР представляют собой островодужные образования со свойственными им специфическими по химизму хромшпинелидами. Кроме того, тесная пространственная ассоциация ультрамафитов с островодужными вулканогенными породами, присутствие вулканогенно-кремнистых олистостромовых комплексов с продуктами разрушения ультрамафитов и их метасоматитов указывают на образование подобной ассоциации пород в условиях аккреционной призмы Западно-Магнитогорской палеоостровной дуги [5]. Именно в этих условиях часть ультрамафитов и гидротермально-метасоматических руд по ним была эродирована и разрушена с образованием серпентинит-сульфидных кластогенных руд. В связи с этим предполагается, что находки сульфидных залежей, связанных с ультрамафитами, возможны и в аккреционных призмах современных островных дуг.

Автор благодарит В. В. Масленникова за предоставленные образцы руд гидротермального поля Рейнбоу. Исследования проведены в рамках программы Президиума РАН № 14 “Мировой океан: геология, геодинамика, физика, биология”, интеграционного проекта совместных иследований Уральского и Сибирского отделений РАН и при поддержке программы для молодых ученых УрО РАН 2005 года.

 

Литература