И. А. Прожерова
Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс
Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс
Текстурно-структурные и минералогические особенности рудных фаций
Джусинского колчеданно-полиметаллического месторождения
(Ю. Урал)
(Научный руководитель В. В. Масленников)
Джусинское месторождение находится в Адамовском районе Оренбургской области и разрабатывается ЗАО “Ормет” с 2002 г. открытым способом. В структурном отношении месторождение располагается в южной части Восточно-Магнитогорской палеоостровной дуги в Джусинской брахиантиклинали [4], осложненной зонами дробления и рассланцевания, полями даек диабазов, габбро-диабазов.
Месторождение приурочено к вулканогенным образованиям верхнекарамалыташской подсвиты (D2 l), которая представлена тремя толщами: нижней – дацитовой, средней – андезибазальтовой, верхней – дацит-риолитовой [5]. Рудовмещающей является нижняя толща, породы которой превращены в кварц-серицитовые и серицит-кварцевые метасоматиты. На участке месторождении проявлен метаморфизм зеленосланцевой фации [4]. Это подтверждается находками жил альпийского типа, выполненных друзами адуляра и кварца и содержащих псевдоморфозы волокнистого рутила по дипирамидальному анатазу.
По данным геолого-разведочных работ выделено 16 рудных тел [5]. Вскрытые в настоящее время карьером рудные тела сложены следующими типами руд: рыхлыми серноколчеданными, массивными однородными медно-колчеданными, обломочно-слоистыми колчеданно-полиметаллическими.
Серноколчеданными рудами сложено 9-е рудное тело.
Медноколчеданные руды пирит-халькопиритового состава слагают центральную часть 2-го рудного тела. Состав руд: Cu 6.41 %, Zn 1.66 %, Au 1.9 г/т, Ag 61.5 г/т. Структура руд тонко-, мелкозернистая, текстура массивная однородная. Сеть пострудных трещин в этих рудах заполнена сфалеритом, образующим прожилки мощностью до 5 мм.
Колчеданно-полиметаллические обломочно-слоистые руды развиты в 3-м и на флангах 2-го рудного тела. Состав руд: Cu – 8.45 %, Zn – 5.71 %, Pb – 1.44 %, Au – 1.44 г/т, Ag – 122.2 г/т. По размерам и составу рудокластов ихможно разделить на два типа.
Первый тип представлен несортированными обломками преимущественно пиритового состава, сцементированными мелкозернистыми халькопирит-пиритовыми и полиметаллическими слоями. Мощность слоев медноколчеданного состава (mср= 3 см) превышает по мощности слои полиметаллического состава (mср= 0.9 см). Рудные обломки в этом типе руд ориентированы субсогласно слоистости, имеют относительно крупный размер (до 25 см). Форма рудокластов округлая, овальная, полуокатанная, что указывает на близость области их разрушения и сноса. Ядерная часть состоит из скрытокристаллического пирита, по экзоконтактам обломки замещаются халькопиритом. Этим типом руд сложена юго-восточная выклинка третьего рудного тела, во втором рудном теле руды этого типа находятся в кровле и подошве толщи массивных медноколчеданных руд.
Во втором типе руд пиритовые рудокласты размером 0.3–2.5 см погружены в тонко переслаивающиеся пирит-халькопиритовые и галенит-сфалеритовые мелкозернистые слоистые массы. Мощности отдельных слоев 0.1–1.5 см. Рудокласты приурочены, в основном, к медноколчеданным слоям, имеют округлую форму, замещаются халькопиритом с галенитовой каемкой или же кристаллическим баритом. Руды обогащены Cu до 15.04 %, Zn – 5.71 %, Pb – 2.48 %, Au – 1.9 г/т, значительно Ag – 246.0 г/т.
Структурно-текстурные особенности и минеральный состав обломочно-слоистых руд были детально изучены в полированных шлифах (микроскоп Olympus BX-51). В обоих типах руд основными рудообразующими минералами являются: пирит, халькопирит, сфалерит, галенит, теннантит, арсенопирит, более редкие – магнетит, марказит [3]. Пирит (скрытокристаллический) слагает обломки. В слоистой матрице пирит встречается в виде обломков кубических кристаллов. Марказит образует колломорфные корочки вокруг пирита. Халькопирит образует две морфологические разновидности: халькопирит-1 образует аллотриоморфные зерна двойниковой структуры в интерстициях пирита; халькопирит-2 образует графическую текстуру замещения теннантита. Теннантит ассоциирует с халькопиритом и приурочен, в основном, к сфалеритовым слойкам. Теннантит и халькопирит совместно образуют субграфическую коррозионную микротекстуру разъедания сфалерита. Пластинчатый сфалерит коричневой окраски является основным рудным минералом в полиметаллических слоях. При его травлении выявляются полисинтетические двойники. В халькопирит-пиритовых слойках сфалерит представлен ксеноморфными зернами, ассоциирующими с магнетитом кубической формы со сглаженными углами. Встречен сфалерит с частично сохранившимися очертаниями кристаллов и густой эмульсионной вкрапленностью халькопирита. Арсенопирит образует это призматические зерна и звездообразные сростки в ассоциации с пиритом, а также скелетные выделения в халькопирите.
Во втором типе руд халькопирит образует слои, к которым приурочены теннантит и арсенопирит. Арсенопирит образует реликтовые субграфические выделения в зернах теннантита, который в свою очередь замещает халькопирит, повторяя границы его зерен. Отличительной особенностью этого типа руд является то, что магнетит с очертанием кубической формы встречается только в халькопиритовых слоях и ассоциирует с кварцем. Иногда магнетит содержит округлые внутренние включения халькопирита. Пирит встречается в виде обломков, по форме напоминающих кристаллы кубического габитуса и изредка содержит мелкие внутренние включения халькопирита. Полиметаллические слои представлены сфалеритом с большим количеством концентрически-зонального колломорфного пирита, замещенного галенитом, сфалеритом, реже – халькопиритом. Наиболее крупными (до 500 мкм) и распространенными являются сложные реликты агрегатов колломорфных зерен пирита, в центральной части которых частично сохранились зерна пирита, а межзерновое пространство выполнено галенитом. По концентрам наблюдается зональность замещения: галенит в центре, халькопирит и сфалерит – в промежуточных частях, мелкозернистый пирит слагает каемку агрегатов (рис.). Некоторые разности колломорфного пирита полностью замещены аллотриоморфными зернами халькопирита и сфалерита, по которому частично развит галенит. Окаймляет эти образования сферический мелкозернистый пирит.
Согласно классификации Масленникова В. В., месторождение относится к четвертому морфологическому типу, характеризующемуся наличием рудокластических и гальмиролитических фаций и отражающему высокую степень разрушения и гальмиролиза колчеданной залежи [2].
В пределах вскрытой части рудных тел выделено четыре типа руд, из которых, массивные медноколчеданные руды можно отнести к мезогенной субфации гидротермальной фации [1]. Обломочно-слоистые руды относятся к субфации проксимальных турбидитов гидротермальной фации. Несмотря на зеленокаменный метаморфизм,
Автор благодарит научного руководителя В. В. Масленникова, а также в. н. с. Е. В. Белогуб и В. В. Зайкова (ИМин УрО РАН) за ценные консультации и помощь в исследованиях; ген. директора А. И. Решетникова, гл. геолога В. М. Волкова ЗАО “ОРМЕТ” и геологов рудника М. Т. Шапенова, В. М. Назарова, Г. С. Хубаева за содействие и помощь в проведении полевых работ. Исследования выполнены при поддержке Президиума РАН № 14: “Мировой океан: геология, геодинамика, физика, биология” и ЗАО “ОРМЕТ”.
Литература
- Зайков В. В., Масленников В. В., Зайкова Е. В., Херрингтон Р. Рудно-формационный и рудно-фациальный анализ колчеданных месторождений Уральского палеоокеана. Миасс: ИМин УрО РАН, 2001. 315 с.
- Масленников В. В.Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей. Научное издание. Миасс: Геотур, 1999. 348 с.
- Прожерова И. А. Минералогические особенности брекчиевидных и слоистых руд Джусинского колчеданно-полиметаллического месторождения (Южный Урал) // Минералогия во всем пространстве сего слова. СПБГУ, Санкт-Петербург, 2004. С. 163–164.
- Тальнов Е. С.Особенности эволюции палеозойского вулканизма и колчеданного оруденения Южного Урала. Труды НИИ Геологии Саратовского Государственного университета. Научная книга Саратов, 2003.
- Сидоренко А. П., Звягин П. С. Отчет о разведке Джусинского медно-колчеданного месторождения в 1956-62 гг. Оренбург, 1962.