научная статья по теме АВТОБЛАСТЕЗ, ГЕТЕРОГЕНЕЗ И ЗОНАЛЬНОСТЬ РОСТА ПИРИТА КОЛЧЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук

Текст научной статьи на тему «АВТОБЛАСТЕЗ, ГЕТЕРОГЕНЕЗ И ЗОНАЛЬНОСТЬ РОСТА ПИРИТА КОЛЧЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ»

ВЕСТНИК ЮЖНОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА Том 11, № 3, 2015, стр. 59-65

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

УДК 549.324.31.553.435

АВТОБЛАСТЕЗ, ГЕТЕРОГЕНЕЗ И ЗОНАЛЬНОСТЬ РОСТА ПИРИТА КОЛЧЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

© 2015 г. И.А. Богуш1

Поступила 01.04.2015

На примере пирита описан процесс автобластеза, характерный для минералообразования руд гетерогенных колчеданных месторождений гидротермально-осадочного генезиса. Суть этого процесса заключается в синрудной метасоматической собирательной перекристаллизации первичных тонкодисперсных и тонкозернистых пиритных агрегатов - осадочных руд (изохимический метасоматоз). Процесс автобластеза сопровождается развитием бласт пирита с тонкой зональностью роста 1-го рода. Корреляция размеров зерен пирита и числа зон роста доказывает, что эта зональность является именно зональностью роста. Явление автобластеза сопровождается образованием сложных гетерогенных зерен и кристаллов пирита, в которых в одном зерне проявляются генетически разные типы пирита. Существование таких гетерогенных зерен пирита доказано структурно-анатомическими особенностями зерен, а также типоморфными параметрическими показателями (твердость, термо-ЭДС). С учетом принципа стратификации гетерогенного зерна пирита ископаемых колчеданных руд, выделены (от центра к периферии) следующие зоны: 1 - ядро, гидротермально-осадочный, диагенетический пирит с характерными структурными особенностями; 2 - промежуточная оболочка, автобластический зональный пирит; 3 - внешняя оболочка, сложенная азональным метаморфогенным пиритом. Онтоге-ническая направленность развития гетерогенных зерен пирита полностью отражает онтогеническую модель формирования медноколчеданного рудообразования. Таким образом, в пределах гетерогенного (полигенного) зерна пирита может быть заключена генерализованная модель формирования меднокол-чеданного месторождения. Гетерогенез (полигенез) ископаемых минералов - явление, мало изученное теоретически и применительно к прикладной минералогии. Результаты исследования базируются на применении структурных и минералофизических параметрических генетико-информационных данных, статистически обоснованы на материалах минералогического картирования и изучения более 50 колчеданных месторождений.

Ключевые слова: автобластез, зональность, пирит, медноколчеданные месторождения, прикладная минералогия.

Отличительной особенностью колчеданных месторождений - производных субмаринного гидротермально-осадочного рудогенеза - является гетерогенез рудных залежей. Генетическая сложность и уникальность колчеданного рудогенеза с придонным рудным седиментогенезом и метасоматозом в головной части эндогенной флюидной системы обусловливают одновременное присутствие в пределах одной залежи генетически различных типов руд: осадочных - в кровле и метасомати-ческих - в корневой зоне. Автометасоматическая

1 Южно-Российский государственный политехнический университет имени М.И. Платова (Новочеркасский политехнический институт) (the M.I. Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russian Federation), 346428, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132, тел. (8635) 224-03-04, e-mail: i_bogush@mail.ru.

переработка осадочных сульфидных масс в ходе рудогенеза создает новый, свой собственный тип руд - комбинированный [1]. В завершение гидротермально-осадочного рудогенеза большая часть осадочных руд залежи оказывается полностью или частично переработанной автометасоматически-ми процессами. Автометасоматический процесс в сплошных колчеданных рудах проявляется в собирательной перекристаллизации тонкодисперсных и тонкозернистых анхипиритных агрегатов, в росте идиоморфизма бластозерен пирита, в развитии зональности роста (автобластез пирита), а также в неоднократном переотложении (ремобилизации) более подвижных сульфидов меди и цинка. Если в корневой зоне лежачего бока колчеданной залежи сульфиды развиваются метасоматически, замещая силикатные породы (гетерохимический метасоматоз), то синрудная перекристаллизация (бластез)

Рис. 1. Зональность роста первого рода. Ранняя стадия авто-бластеза. Бласты зонального пирита растут метасоматически центробежно. Сплошные руды Худесского месторождения. Протравлено HNO3+CaF2. Увеличение 150

Fig. 1. Growth zoning of Type I. Early stage of autoblastation process. Blasts of zonal pyrites grow metasomatically centrifugal. Continuous ores of the Khudessky Deposit. It is etched by HNO3+CaF2. Increase: 150

Рис. 2. Метасоматический пирит с зональностью роста второго типа. Светлинское месторождение, Южный Урал. Протрав-

Fig. 2. Metasomatic pyrite with growth zoning of Type II. The Svetlinsky Deposit, the Southern Urals. It is etched by HNO3+CaF2. Increase: 85

сплошных колчеданных руд представляет собой изохимический метасоматоз - пирит замещается пиритом. Многочисленные морфогенетические разновидности пирита в условиях колчеданного рудогенеза образуются одновременно, но в разных условиях; это создает трудности в применении к колчеданным месторождениям понятий "генерация минералов", "этапы и стадии минералообразова-ния" [2]. Именно автометасоматозом обусловлена широко известная конвергенция руд колчеданных месторождений.

АВТОБЛАСТЕЗ И ЗОНАЛЬНОСТЬ РОСТА ПИРИТА

Автобластический2 зональный пирит является специфической формой пирита медноколчеданных месторождений - производных гидротермально-осадочного рудогенеза. Под названием "зональный пирит" его проявление описано для многих колчеданных месторождений Урала и Кавказа Т.Н. Шад-лун, С.Н. Ивановым, П.Я. Ярошем, Е.В. Праховой, а также нами. Зональность роста пирита специфична для руд колчеданных месторождений, она выявляется электролитическим травлением и относится к скрытым (латентным) структурным показателям минерала. Исследования зональности пирита колчеданных месторождений Урала, начатые С.Н. Ивановым [3; 4], дали новую возможность восстановления деталей колчеданного минералогенеза и колчеданного рудогенеза в целом. Изучение зональности пирита отражено в ряде работ П.Я. Яро-ша [5; 6], А.П. Переляева [7], Е.В. Праховой [8; 9], в наших публикациях [10-12] и в настоящее время широко используется при минераграфических исследованиях руд. С.Н. Ивановым [4] в пиритах выделено два типа зональности (1-рода и 2-рода) (рис. 1, 2).

Согласно П.Я. Ярошу [6], "зональность роста 1, являясь отражением несовершенства внутреннего строения зерен пирита, выросших при раскрис-таллизации тонкодисперсных масс дисульфидов железа, раскрывает последовательность роста этих зерен...". Наши наблюдения полностью подтвердили эти положения, так как в периферической оболочке зональных идиобласт пирита нередко сохраняются реликтовые включения замещаемого тонкозернистого пирита (рис. 3), а в ядрах зерен зонального пирита часто можно наблюдать морфологически разнообразные зародыши замещаемого пирита (рис. 4).

В том, что наблюдаемая в колчеданных месторождениях зональность пирита является именно зональностью роста, нас убеждает прямая корреляция числа зон роста и размеров зерен пирита [11; 12] (рис. 5).

Большая часть разрезов гетерогенных залежей Северного Кавказа и Южного Урала представлена сплошными комбинированными колчеданными рудами [1], в которых наблюдается наложение рудо-генных гидротермальных процессов на субмарин-ные сульфидные осадки. Комбинированные руды на 85-98% сложены автобластическим пиритом. Последний формируется автометасоматическим путем - под влиянием восходящих рудоносных

! Термин предложен вместе с А.Г. Жабиным.

лено HNO3+CaF2. Увеличение 85

Рис. 3. Гетерогенный бласт пирита. Сплошные руды Худесско-го месторождения. В ядре кристалла-футляра осадочно-диа-генетический пирит (черное). Оболочка сложена зональным автобластическим пиритом. Протравлено HNO3+CaF2 Увеличение 120

Fig. 3. Heterogeneous blast of pyrite. Continuous ores of the Khudessky Deposit. In the kernel of a crystal-case is sedimentary-diagenetic pyrites (black). The intermediate cover of combined autoblastic zonal pyrites. It is etched by HNO3+CaF2. Increase: 120

Рис. 4. Эволюция сложной формы пиритного зерна к субидио-морфному габитусу; протопериферия первичного диагенети-ческого агрегата импрегнирована халькопиритом. Месторождение Джусинское, Южный Урал. Протравлено HNO3+CaF2. Увеличение 60

Fig. 4. Evolution of complicated form of the pyrite grain to the subidiomorphic habit; protoperiphery of the initial diagenetic aggregate is impregnated by chalcopyrite; the Dzhusinskoe Deposit, the Southern Urals. It is etched by HNO3+CaF2. Increase: 60

гидротерм, фильтрующихся через ранее отложенные сульфидные осадки. В результате происходит собирательная перекристаллизация тонкодисперсных седиментных и диагенетических протопирит-ных агрегатов.

Кристаллически зрелые агрегаты автобластичес-кого пирита мелко-грубозернистой структуры слагают сплошные маломедистые и серноколчеданные руды, развитые по мере удаления от кровли в сторону лежачего бока залежей. Типоморфным признаком автобластического пирита служит зональность роста 1-го рода [1; 11; 13]. Последняя выявляется электролитическим травлением HNO3+CaF2 и образована многочисленными четкими тонкими (шириной 0,005-0,025 мм) зонами светлого непротрав-ленного пирита, которые разделены более тонкими (0,003-0,005 мм) зонами темного протравленного пирита (рис. 1, 6). Число этих парных зон в отдельных случаях достигает 500 и более; измененные мощности полос незатравленного пирита (рис. 7) нередко определяется скоростью роста соответствующей грани кристалла.

Размеры зерен автобластического пирита колеблются от 0, п мм до 2,0-2,5 см. Габитус кристаллов автобластического пирита морфологически пента-гон-додекаэдрический - {210}, а также в комбинации {210}+{100} с подчиненным значением куба.

Зональность роста 2-го рода [11; 12] специфична для метасоматических пиритов корневых зон и околорудных метасоматитов колчеданных залежей. Этот тип зональности проявляется в зональном расположении реликтовых включений нерудных

Полиномиальный тренд

Корреляция г = 0,94

0 100 200 300 400 500 600 700 Число зон роста

Рис. 5. Зависимость размеров зерен пирита от числа зон роста

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук»