Д. А. Артемьев

Южно-Уральский государственный университет,

г. Миасс

 

(научный руководитель В.В. Зайков)

 

Рудоносные брекчии являются важным показателем тектонических условий формирования и дислокаций рудных тел. Выяснение генезиса брекчий с рудными обломками актуально для определения времени образования и преобразования рудных залежей. Автор изучил серпентинит-карбонатные брекчии с обломками сульфидов на Ишкининском кобальт-медноколчеданном месторождении. Исследования выполнены при финансовой поддержке программы Интеграция (Э0364) и Министерства образования РФ (01.1204.ф).

Ишкининское кобальт-медноколчеданное месторождение расположено на южном фланге Главного Уральского разлома, на востоке Оренбургской области, в 20 км западнее г. Гай [2]. Оно приурочено к антиформе из тектонических пластин, сложенных серпентинитами, базальтами и кремнистыми породами. Серпентиниты представлены серпентинизированными гарцбургитовыми и дунитовыми разностями. Сверху часть пластин перекрыта рядом олистостромовых толщ со среднедевонскими конодонтами (ишкининская свита). Широко распространены жильные породы – диориты, кварцевые диориты, клинопироксениты, габбро и габбро-пегматиты [2].

Руды представлены массивными и прожилково-вкрапленными разностями, среди которых выделяются производные двух этапов рудообразования. Пирит-пирротиновые и халькопирит-пирротиновые руды связаны с гидротермальной деятельностью в аккреционной призме островной дуги на ультрамафитовом субстрате, а золотоносные кобальт- и никельсодержащие арсенидные руды связаны с процессами регенерации на коллизионном этапе [2].

Серпентинитовые брекчии с рудами представлены линзообразными телами среди серпентинитового меланжа, ограничивающего медноколчеданную залежь. Они расположены в тальк-карбонатных апосерпентинитовых метасоматитах, в подошве Восточной рудной зоны. Мощность линз – 1–3 м, прослеженная длина – 3–5 м. По данным К. Д. Субботина, они протягиваются на 200 м вдоль рудной зоны. Брекчии сложены, главным образом, обломками аподунитовых серпентинитов разной степени изменения, округлой и угловатой формы, сцементированными серым тонкозернистым кальцитом и серпентином. Выделяется два типа брекчий: 1) со слабо серпентинизированными гипербазитами и существенно кальцитовым цементом; 2) с аподунитовыми серпентинитами и преобладающим серпентиновым цементом.

В первом типе обломки представлены серпентинизированными гипербазитами (80–90 % обломков) размером до 10–12 см; сульфидами размером от долей миллиметра до 2–3 см; зернистыми агрегатами кальцита размером до 1–2 см; редко встречаются обломки офикальцитов и зерна хромшпинелидов, размером до 1.5 мм. Цемент кальцит-серпентиновый с рудной “пылью”, иногда имеются жилки гематита. Цвет изменяется от темно- до светло-серого и зеленоватого в зависимости от соотношения в нем кальцита, серпентина и рудной “пыли”. Соотношение обломков к цементу 20–30 %. Кальцит также развит в виде жилок мощностью до 3 мм, которые секут обломки, но не прослеживаются в цементе, то есть образовались еще в породе, до формирования брекчии. Кроме того, имеются более поздние жилки кальцита, секущие и цемент, и обломки.

Во втором типе обломки гипербазитов серпентинизированы сильнее, имеют светло-зеленый цвет. Также присутствуют обломки сульфидов, преимущественно пирротина. Цемент серпентин-кальцитовый с рудной “пылью”, цвет серый с грязно-зеленоватым оттенком. Соотношение обломков к цементу 15–20 %.

В брекчиях обоих типов присутствуют отдельные зерна хромшпинелидов в серпентинитовых обломках, цементе и обломках руд. Хромшпинелиды из брекчий по составу близки к хромшпинелидам из колчеданных руд и серпентинитов. Фигуративные точки составов попадают в поле хромшпинелидов из островодужных андезито-базальтов, перекрывающееся с полем хромшпинелидов из перидотитов надсубдукционных зон [1].

Рудные обломки в обоих типах представлены кристаллами и раздробленными массами пирита, халькопирита, пирротина. Среди рудных обломков можно выделить халькопирит-пирит-пирротиновые, халькопирит-пирротиновые, пирит-пирротиновые разности. Гнездообразные выделения пирротина имеются также в серпентинитовых обломках.

Размер рудных обломков изменяется от долей миллиметров до 2–3 см. Распределение обломков в зависимости от размера подчиняется гиперболическому закону, то есть чем меньше размер, тем количество обломков больше, и наоборот. По морфологии преобладают округлые и угловатые, но встречаются
и обломки неправильных очертаний с зазубренными, “рваными” ограничениями.

Пирротин представлен в виде обломков до 2–3 см и по количеству среди сульфидных обломков он занимает первое место (до 70 %). Пирротин наблюдается в виде тонкоагрегатных обособлений, вкрапленности и тесных срастаний с халькопиритом. Пирит присутствует колломорфный и кристаллический. В некоторых индивидах халькопирит обрастает пиритом, в других – кристаллы пирита имеют зональное строение и видно, как они раздроблены на несколько частей при тектонических подвижках. Халькопирит встречается редко, в основном в виде “рваных” обломочных масс и более характерен для второго типа брекчий.

Описанные брекчии располагаются под основным рудным телом, что говорит о наличии массивных руд на более низком уровне, непосредственно в серпентинитах. Поскольку в брекчиях не установлены арсениды и сульфоарсениды второго этапа рудообразования, можно сделать вывод, что тектонические подвижки предшествовали коллизионным событиям. Для более полного понимания времени, условий и глубины формирования брекчий, необходимо продолжить изучение их взаимоотношений с вмещающими породами и минерального состава. В практическом отношении целесообразно провести поиски аналогичных объектов на участках полимиктового меланжа в Главном Уральском разломе и подобных сутурных зонах, что может дать дополнительный материал о сульфидном оруденении.

Автор выражает благодарность профессору В. В. Зайкову за помощь в постановке исследований и обсуждении результатов, а также И. Ю. Мелекесцевой, Р. Р. Шавалееву и А. Ю. Дунаеву за оказанное содействие.