Аюпова Н. Р., Масленников В. В.
Роль гальмиролиза в накоплении железа и марганца


В последние годы наиболее распространенной стала точка зрения о гидротермально-осадочном происхождении многих типов железорудных и марганцеворудных месторождений. Для обоснования этой модели ссылаются на пластообразную форму рудных тел, наличие слоистости и возможные аналогии с современными гидротермальными системами, несущими железо и марганец. Вместе с тем, известно, что гальмиролиз или “подводное выветривание” – совокупность процессов механического, химического и биохимического преобразования эффузивов и осадков на поверхности дна при взаимодействии их с морской водой, рассматривался как один из факторов формирования железных руд ландильского типа [Hummel, 1922]. Установлена значительная роль гальмиролиза при формировании кремнисто-железистых пород в колчеданоносных зонах Урала [Пуркин, Денисова, 1987; Злотник-Хоткевич, 1989; Масленников, 1999; Аюпова, 2004].
Проведенные нами минералого-геохимические исследования выявили определяющую роль гальмиролиза в формировании железорудных и марганцеворудных отложений, широко представленных в вулканогенных комплексах Урала. Выделены апосульфидные (госсаниты) и апогиалокластитовые (джаспериты) железоносные оотложения и железные руды, а также их марганцевые аналоги – умбриты. Установлено, что такие признаки, как пластообразная форма, гематитизация пород лежачего бока, ритмичная слоистость, микроструктуры, указывающие на раскристаллизацию геля, могут быть свойственны не только гидротермально-осадочным, но и апогиалокластитовым гальмиролитическим железорудным и марганцеворудным отложениям.
Не отрицая очевидной возможности поступления в осадки гидротермального железа и марганца, следует заметить, что более надежными оказываются признаки гальмиролитического происхождения многих типов железистых и марганцовистых отложений, включающие реликтовые текстуры и структуры придонного замещения гиалокластов, биокластов и кластогенных сульфидов. Нередко продукты преобразований почти полностью утрачивают облик исходных осадков. Поэтому вместо предложенного ранее названия железорудные и марганцеворудные “эксгалиты” [Peter, Scott, 1999; Davidson et al., 2002] эти породы, в случае обоснования их апогиалокластического или апосульфидного происхождения, целесообразно называть “гальмиролититы”.
Важным фактором появления апогиалокластитовых и апосульфидных железорудныхх отложенией является присутствие примеси органогенных известковистых осадков. Щелочные среды гальмиролиза карбонатно-гиалокластитовых осадков способствовали выносу кремнезема и карбонатных комплексов обычно инертных элементов-гидролизатов, таких как Al, Ti и РЗЭ. Одновременно, щелочные условия были благоприятны для накопления гидрооксидов железа, которые при дальнейших диагенетических, катагенетических и метаморфических процессах были преобразованы в гематитовые и магнетитовые агрегаты. Появление марганцевых накоплений в кровле апогиалокластитовых железорудных пластов во многом обязано процессам миграции марганца за счет разницы в Eh условиях существующих в осадке. Процессы диагнетической дифференциации железа и марганца – обычное явление в металлоносных осадках современных океанов.
Полученные данные открывают перспективы пересмотра генезиса некоторых “гидротермально-осадочных” железорудных и марганцеворудных месторождений, залегающих в субмаринных осадочно-вулканогенных комплексах Урала и других регионов.
Исследования выполняются при финансовой поддержке РФФИ (проекты 05-05-64534, 04-05-96018-р2004Урал_а), программ “Университеты России” (УР.09.01.048) и Президиума РАН № 14 “Мировой океан: геология, геодинамика, физика, биология”.
 
Литература
  • Аюпова Н. Р. Апогиалокластитовые железистые и марганцовистые породы Узельгинского колчеданоносного поля (Южный Урал). Автореф. диссерт. на соискание учен. степ. канд. геол.-мин. наук. Миасс: ИМин УрО РАН, 2004. 19 с.
 
  • Масленников В. В. Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей (на примере Южного Урала). Миасс: Геотур, 1999. 348 с.
 
  • Злотник-Хоткевич А. Г. Железистые и кремнисто-железистые осадки колчеданных месторождений // Кремнисто-железистые отложения колчеданоносных районов. Свердловск: УрО АН СССР, 1989. С. 45–52.
 
  • 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.
 
  • Hummel K.Die Entstehung eisenreicher Gesteine durch Halmurose // Geol. Rundschau. 1922. V. 13. P. 40–81.
 
  • Davidson G. J., Stolz A. J., Eggins S. M.Geochemical аnatomy of silica iron exhalites: evidence for hydrothermal oxyanion cycling in response to vent fluid redox and thermal evolution (Mt. Windsor Subprovince, Australia) // Econ. Geology, 2001. V. 96. P. 1201–1226.
 
  • Peter J. M., Scott, S. D. Windy Craggy, Nothwestern British Columbia : The World’s Lagest Besshi-Type Deposit // Volcanic-associated massive sulphide deposits: processes and examples in modern and ancient setting/. Economic geology. 1999. V.8. P. 261–295.