Блог

Сафина Н. П. , Масленников В. В.
ПРИЗНАКИ ПРИДОННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СУЛЬФИДНЫХ ПЕСЧАНИКОВ САФЬЯНОВСКОГО МЕДНОКОЛЧЕДАННОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (СРЕДНИЙ УРАЛ)

Сафьяновское месторождение расположено на Среднем Урале в 9 км к северо-востоку от г. Реж (Свердловская область). Месторождение локализовано в пределах Режевской структурно-фациальной зоны Каменского палеовулканического комплекса Восточно-Уральской мегазоны [Коротеев и др., 1997]. По результатам систематического картирования главной сульфидной залежи вскрытой карьером установлено присутствие отложений гидротермальной, гидротермально-осадочной, гидротермально-биогенной и кластогенной фации, которые характерны для сульфидных построек современных «черных курильщиков» [Масленников, 1999]. На южном и северном флангах рудной залежи прослеживаются фрагменты как минимум трех слоистых пачек сложенных черными сланцами и сульфидными слоями и иногда рудоносными эдафогенными брекчиями, содержащими обломки черных сланцев и рудокласты. Рудоносные ритмично-слоистые пачки мощностью до нескольких десятков сантиметров представлены сульфидно-углеродистыми прослоями, обогащенными фрамбоидальным пиритом. Авторы в данной работе хотели обратить внимание на особенности минерального состава сульфидно-углеродистых прослоев и процессы дифференциации сульфидных компонентов в условиях восстановительного диагенеза. Методы исследования включали диагностику и подсчет сульфидных компонентов в вертикальном разрезе асимметрично-зональных прослоев (микроскоп Olimpus BX 50). По крупности слагающих сульфидных компонентов в ритмично-слоистых пачках Сафьяновского месторождения выделены грубообломочные (брекчии, песчаники) и тонкообломочные алевро-песчаные отложения. Последние представляют собой чередование рудных и нерудных слойков мощностью 0.1–2 см, содержащих органическое вещество и имеющих черную окраску. Главную роль в минеральном составе слоистых руд месторождения играет пирит. Самый распространенный тип выделения пирита представлен рыхлыми массами и фрамбоидальными формами. Фрамбоиды пирита – это образования преимущественно сферической формы (размером 1–20 мкм), форма сечения которых округлая, вытянутая, часто приближается к гексаэдру со сглаженными углами. Максимальные содержания фрамбоидального пирита (до 10 %) установлены в кровле тонкообломочных отложений, где он встречается в виде рассеянной вкрапленности, сгустков или включений в кристаллических формах пирита. Электролитическое травление (эл.ток+аммиак NH4OH) выявило, что фрамбоиды пирита служат ядром вокруг которого развивались пиритовые зерна с кристаллографическими очертаниями. В подошве тонкообломочных прослоев широким распространением пользуются рыхлые пиритовые формы (до 50 % объема отдельного слоя), выделяющиеся своими размерами (50–100 мкм) на фоне тонкообломочной сульфидной массы. Центральная тонкозернистая часть таких выделений состоит из множества сцепленных фрамбоидов пирита, сменяющихся к периферии кристаллическими формами с полигональной зональностью. Установлено, что размеры фрамбоидов пирита, присутствующих в таких формах, варьируют в пределах от 1 до 3 мкм. Часто вокруг рыхлых пиритовых масс присутствует оторочка нерудного материала, что свидетельствует об уменьшении объема первоначально более крупного пиритового обособления. В тесной ассоциации с таким пиритом находятся халькопирит, сфалерит, галенит, которые образуют включения и заполняют трещинки. Таким образом, конкреции пирита, представленные кристаллическими формами в кровле и рыхлыми массами в подошве тонкообломочных прослоев, являются более поздними образованиям, чем фрамбоиды. Сульфидные брекчии образуют прослои мощностью до 10 см. Они сложены обломками гидротермальных руд (до 3 см) представленными ажурными колломорфными фрагментами, состоящими из пирита и кварца. Обломочная природа подобных обособлений подтверждается срезанием их текстурного рисунка, а также наличием гравитационных текстур. Согласно микроскопическим наблюдениям более тонкообломочная цементирующая пиритовая масса состоит из фрагментов радиально-лучистого марказита, тонкодисперсного пирита, вытянутых полос пирит-марказитового состава, а также колломорфных корок с чередованием фрамбоидального пирита и марказита. Рыхлые пиритовые массы представлены дендритовидными формами, таблитчатыми кристаллами с каймой кристаллического пирита. Присутствуют также почки пирит-марказитового состава с колломорфно-зональным строением. Градационная сортировка сульфидного материала в данном типе прослоев проявлена нечетко, граница между грубообломочной фракцией и отложениями песчано-алевритовой размерности резкая, представленная ковром волочения. В кровле широким распространением пользуются фрамбоидальные формы пирита (5-10 %), присутствующие в виде самостоятельных обособлений, сгустков, иногда они окружены каймой марказита с образованием структуры «птичьего глаза». Грубообломочные прослои отличаются более богатым набором сульфидных компонентов, являющихся обломками гидротермальных руд. В тонкообломочных прослоях широко распространены раннедиагенетические фрамбоидальные формы и позднедиагенетические конкреции дисульфида Fe. Их формирование на разных этапах диагенеза подтверждается обратной корреляционной зависимостью. Содержание нерудного материала возрастает с уменьшением объема конкреционных форм. Количество фрамбоидального пирита и содержание нерудного вещества обнаруживают между собой слабую взаимосвязь. Между установленными сульфидными компонентами в грубообломочных отложениях зависимости не обнаружены. Дифференциация сульфидных компонентов отчетливо проявлена в тонкообломочных прослоях. Это выражается в концентрировании фрамбоидов пирита и формировании конкреций, которые в результате уплотнения переходят в кристаллы пирита преимущественно гексагональной формы и их сростки. Установлено, что кристаллические формы пирита широким распространением пользуются в прослоях мощностью 1–5 мм. Помимо кристаллов пирита в тонкообломочных прослоях присутствуют фрамбоидальные формы дисульфида Fe, между которыми устанавливается прямая зависимость (Ккор=0.7). Таким образом, дифференциация сульфидного вещества в тонкообломочных прослоях Сафьяновского месторождения в условиях восстановительного диагенеза заключается в упрощении минералогического разнообразия и концентрировании кристаллического пирита. Исследования проводились при финансовой поддержке программы Президиума РАН № 14 “Мировой океан”, гранта РФФИ (проект 05-05-64532) и «Университеты России» (Ур.09.01.448).

Литература

1. Коротеев В. А., Язева Р. Г., Бочкарев В. В, Молошаг В. П, Коровко А. В., Шереметьев Ю. С. Геологическое положение и состав сульфидных руд Сафьяновского месторождения (Средний Урал). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1997. 49 с.

2. Масленников В. В. Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей. Миасс: Геотур, 1999. 348 с.

3. Розанов А. Г., Морозов А. А. О диагенетических сульфидах железа в морских осадках // Литология и полезные ископаемые, 1983. № 5. С. 89–100.

4. Скрипченко Н. С. Гидротермально-осадочные сульфидные руды базальтоидных формаций. М.: Наука, 1972. 217 с.