Е. Е. Амплиева

Московский государственный университет,

г. Москва

 

(научные руководители В. И. Старостин (МГУ), Н. И. Бортников (ИГЕМ РАН))

 

Талганское медно-колчеданное месторождение расположено в Верхнеуральском районе Челябинской области РФ. Оно принадлежит Верхнеуральскому рудному району, расположенному в северной части Магнитогорского прогиба в его восточном борту. Рудные тела месторождения имеют форму сложных, неправильных линз с раздувами и пережимами, содержат прослои вмещающих пород, залегают согласно с вмещающими породами. Руды этого месторождения более обогащены полиметалами, золотом (2–3 г/т) и серебром (100–150 г/т) по сравнению с соседним Узельгинским. Для минерального состава руд месторождения, помимо пирита, халькопирита, сфалерита и блеклой руды, характерно присутствие заметных количеств галенита, а также ряда редких минералов: энаргита, тетрадимита, теллуровисмутита, колорадоита, алтаита, гессита, самородного золота и серебра, электрума, штромейерита, виттихенита, германита, монтбрейита и др.

Для выяснения источника флюидов и температуры минералообразования были выполнены анализы стабильных изотопов серы сульфидов вмещающих пород и руд месторождения. Для этой цели использовались монофракции минералов, отобранные вручную под бинокулярной лупой. Образцы для исследований были отобраны из подземных горных выработок и керна скважин. Чистота анализируемого материала не ниже, чем 95 %. Анализ проводился по стандартным методикам.

Для вмещающих пород характерны следующие значения изотопного состава S: пирит – δ³⁴S ‰ = – 0.53 …+ 3.44; халькопирит – δ³⁴S ‰ = – 0.78 …+ 3.59; сфалерит – δ³⁴S ‰ = + 1.18 …+ 3.96. Изотопный состав серы сульфидов из массивных руд 1 и 2 рудных тел: пирит δ³⁴S ‰ = –2.36 …+ 3.2; халькопирит δ³⁴S ‰ = –1.21 …+ 2.76; сфалерит δ³⁴S ‰ = –3.46 …+ 3.04. Поскольку изотопный состав серы сульфидов не соответствует изотопному составу серы минералообразующего флюида, был произведен расчет δ³⁴S ‰ в H₂S гидротермального раствора, используя уравнения фракционирования, полученные различными исследователями. При расчете δ³⁴S ‰ в H₂S использовались значе-ния изотопного состава S сульфидов из руд Талганского месторождения, полученные автором, а также данные [3]. При пересчете использовались температуры, установленные В. С. Карпухиной и Э. Н. Барановым при исследовании флюидных включений в минералах вмещающих пород и руд (кварц, карбонат, барит, сфалерит) [2]. Результаты расчета δ³⁴S ‰ в H₂S следующие: для пирита от –3.8 до + 2.3 ‰; для халькопирита от – 1 до + 3 ‰ и для сфалерита от –3.8 до + 3 ‰ (рис., табл.).

Кроме определения δ³⁴S ‰ в H₂S, можно по изотопному составу сосуществующих пар сульфидов рассчитать температуру минералообразования. Предполагая, что пирит и халькопирит, а также пирит и сфалерит в некоторых случаях отлагались в условиях равновесия, был произведен расчет температуры образования этих пар по следующим формулам:

Температуры, полученные по приведенным выше формулам, оказались явно завышены (430 ° С) или занижены (24 ° С). Вероятнее всего это связано с тем, что изучаемые минералы не образуют парагенетическую ассоциацию и образовывались в неравновесных условиях.

Анализ полученных данных позволяет сделать некоторые выводы относительно источников серы. Узкий интервал колебаний отношений изотопов серы и небольшое отклонение этих зна-

Таблица

Изотопный состав серы сульфидов и H₂S минералообразующего флюида Талганского медно-колчеданного месторождения