ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2013, том 55, № 4, с. 342-348
УДК 553.43
НАХОДКА ОЛОВОНОСНОГО КОЛУСИТА В РУДНОМ ТЕЛЕ "Т" МЕДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ БОР, СЕРБИЯ
© 2013 г. Л. Цветкович*, А. Пачевский*, Т. Тончич**
* Университет Белграда, факультет горного дела и геологии 11000, Сербия, Белград, Душина 7 ** Горнорудный и металлургический бассейн Бор 19210, Сербия, Бор, Дорда Вайферта 29 Поступила в редакцию 06.09.2012 г.
Недавно выявленное рудное тело "Т" массивно-пиритовых руд расположено в центральной части медного месторождения Бор. Главные минералы меди — халькозин-дигенит, ковеллин и энаргит. В небольших количествах часто присутствует колусит в виде структур распада твердого раствора в ди-гените в ассоциации с энаргитом и ковеллином. Изучение химического состава колусита показало повышенные содержания $п, что соответствует эмпирической формуле от Си24.7У1.8Ре0.2А85.1$Ь0.2$п0.8$з2 до Си2б 7У2 0Бе0 3Аб3 0$Ь0 3$п3 5$32. Такой колусит представляет собой твердый раствор между колуси-том и некрасовитом с содержанием некрасовита 14—54 мол. %. Большинство анализов показало содержание некрасовита менее 50 мол. %, что соответствует оловоносному колуситу, и лишь один анализ показал содержание некрасовита 54 мол. %, что соответствует мышьяковистому некрасовиту. Профессор Любомир Цветкович скончался во время подготовки этой рукописи в возрасте шестидесяти пяти лет. Минералы группы колусита были одной из его любимых тем исследования начиная с диссертационной работы.
DOI: 10.7868/S0016777013040072
ВВЕДЕНИЕ
Минералы кубической сингонии с обобщенной формулой вида M34 ± xS32, где M = Cu, V, As, Sb, Sn, Ge, Fe, иногда с Мо и W, встречаются в природе редко и обычно в небольших количествах. Главным образом, это ванадиевые сульфо-соли меди и других вышеупомянутых элементов, которые подразделяются на колуситы, германиты и сульваниты (Frank-Kamenetskaya et al., 2002). Такие минералы формируются в медно-порфиро-вых рудах (Springer, 1969), медных и молибденовых рудах (Straschimirov, 1982), золотоносных жилах, колчеданных рудах (Spry et al., 1994), кварцевых, кварц-баритовых и карбонатных рудных телах (Orlandi et al., 1981). В ассоциации с этими минералами присутствуют сульфиды (пирит, халькопирит, борнит, галенит, сфалерит), сульфо-соли (энаргит, люцонит, стибнолюцонит, тетраэд-рит-теннантит) и иногда теллуриды. В таких рудах минералы группы колусита формировались в условиях высокого окислительного потенциала, в результате чего в их составе присутствуют As5+, Sb5+, Ge4+, Sn4+, Te4+, Cu2+ (Спиридонов и др., 1992). Большое минеральное разнообразие обусловлено сложной кристаллохимией, проявляющейся в различных типах ионных замещений в формуле колусита Cu24+xV2(As, Sb, Ge, Sn, W)6S32, где 0 < x < 2). Всестороннее описание различных
схем замещений в колусите дано в работе (Wagner, Monecke, 2005).
Колусит, арсеносульванит и мышьяковисто-ванадиевый германит, имеющие общую химическую формулу Cu^V2MCu26-y(As, Ge, Sn, Sb, V)6S32, где CuM, Vм — катионы, занимающие промежуточные положения в структуре, 0.2 < х < 2.0, 2.7 > y > 0, (пространственная группа P"43n, a = 10.527 Â; 10.600 Â; 10.653 Â, соответственно), занимают различные позиции в структуре сфале-ритового типа. Таким образом, эти минералы образуют две структурных модификации, отличающиеся заселенностью позиции 2a (V5+ в колусите и Cu+ в арсеносульваните и германите). Их переменный состав обусловлен гетеровалентным изоморфизмом, который проявлен в позиции 6c в структуре сфалеритового типа. Это сопровождается возникновением дисбаланса заряда из-за замены As5+ катионами с более низкой валентностью. Дополнительные катионы меди Cu+, которые находятся в промежуточном положении, компенсируют дисбаланс заряда. Часто наблюдаемая несте-хиометричность объясняется наличием вакансий в позициях 2а и 6c в структуре сфалеритового типа (Spry et al., 1994; Frank-Kamеnetskaya et al., 2002). Результаты, основанные на предлагаемой кристаллохимической модели расположения атомов металлов в промежуточных тетраэдрических позициях, показали, что эта закономерность не
16° Е 20° Е 24° Е 28°^ E
Фиг. 1. Обзорная карта медного месторождения Бор и Тимокского магматического комплекса (ТМК) в пределах мелового пояса Банат-Тимок-Средногорья (БТС).
ограничивается только упомянутыми типами минералов. Установлено, что атомы различных металлов занимают те же самые позиции в структуре различных сульфидов (Spry et al., 1994), что, таким образом, позволяет характеризовать их как изоструктурные с колуситом. Кроме того, необходимо отметить, что многие образцы арсено-сульванитов показывают явную анизотропию от аномально слабой до полной, с "серо-зеленым" и "серым коричневым фиолетовым" окрашивающими эффектами, и отчетливое миметическое двой-никование или микрокристаллическую структуру. Это объясняется (Spry et al., 1994) присутствием доменов с упорядоченным и неупорядоченным положением катиона и, следовательно, наличием раз-
ных пространственных групп в их структурах как возможной причины упомянутого эффекта.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Расположенное в Сербии месторождение Бор локализовано в андезитах Тимокского магматического комплекса (ТМК), который является частью Банат-Тимок-Средногорского (БТС) верхнемелового вулканического пояса (фиг. 1). Месторождение состоит из нескольких массивных штокверко-образных рудных тел, сгруппированных в центральной части месторождения, сопровождаемых многочисленными более мелкими телами (фиг. 2). Все рудные тела на периферии постепенно перехо-
Фиг. 2. Положение рудных тел медного месторождения Бор. 1 — граница рудного поля, 2 — граница рудного тела, 3 — высотная отметка рудного тела, 4 — наименование рудного тела, 5 — конгломераты, 6 — андезиты, 7 — гидротермально измененные и минерализованные андезиты.
дят в зоны вкрапленной минерализации в гидротермально измененных породах. Таким образом, это месторождение относится к медно-порфиро-вому типу, с отдельными массивными рудными телами. Вертикальный интервал минерализации существенно меняется, достигая глубины более чем 2000 м в пределах Центральной группы рудных тел. Рудный потенциал всего месторождения Бор оценивается более чем в 7 миллионов тонн меди при бортовом содержании 0.1%, а также около 300
тонн золота, приуроченного, главным образом, к сульфидам ^апкоу1е г1 а1, 2002). Большинство рудных тел в настоящее время выработаны. В основном руды состоят из обычных сульфидов меди, хотя часто присутствуют минералы группы Си3(Аз, 8Ъ, V, 8п, Ое, такие как колусит, ар-
сеносульванит, германит, вольфрам содержащий германит и моусонит (Секо^е, 1989; Суе1коу1е, 19911; Секо^е, 1992; Оекойе & Кагапойе, 1993; Суе1коу1е г1 а1, 2000), также как и германиенос-
Фиг. 3. Минеральная ассоциация колусита в рудном теле "Т" (аншлиф, отраженный свет, при параллельных николях). а — структура распада твердого раствора колусита в дигените; б — ассоциация колусита с энаргитом и ковеллином. Прямоугольник соответствует фиг. 4в. Обозначения минералов: Col — колусит, Cv — ковеллин, Dg — дигенит, Eg — энаргит, Py — пирит, Qtz — кварц.
ный борнит (Суе1коу1е, 19912), что является примечательной минералогической особенностью медного месторождения Бор.
Рудное тело "Т" расположено в центральной части месторождения, в тектонической зоне, между рудными телами "Б1", "Б2" и "Тилва Рош" (фиг. 2). Оно относится к высокосульфидизиро-ванному эпитермальному типу, где основными рудными минералами являются пирит и халько-зин-дигенит. Рудное тело представляет собой небольшую субвертикальную линзу субширотного простирания. В горизонтальной проекции
оно имеет эллипсоидальную форму максимальной протяженностью 60 м. В центральной части тела сосредоточены массивные руды, которые во внешней части постепенно сменяются штоквер-ковым и порфировым типами оруденения, что сопровождается уменьшением содержаний меди, золота, серебра и серы. Запасы массивных руд составляют 159.870 т при среднем содержанием меди 7.17%, золота — 3.62 г/т и серебра 9.18 г/т. Околорудные изменения выражены в интенсивной пиритизации, окварцевании, као-линитизации, хлоритизации и сульфатизации.
ОПРОБОВАНИЕ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Образцы руды были отобраны из керна скважин, пройденных Горнорудной Компанией "Бор". Макроскопическое описание сопровождалось микроскопическим описанием аншли-фов. Колусит обнаружен практически во всех изученных образцах, три из них были исследованы на микрозонде и получены изображения в обратно-рассеянных электронах. Электронно-микрозондовый анализ представительных зерен колусита был проведен на факультете горного дела и геологии Белградского государственного университета с использованием сканирующего электронного микроскопа JEOL JSM—6610LV (SEM) с рентгеновским энергодисперсионным спектрометром и программным комплексом INCA при ускоряющем напряжении 20 кВ. Использовались следующие стандарты и аналитические линии: халькопирит (CuKa, SKa), пирит (FeKa), InAs (AsXa), InSb (SbZa) и SnO2 (SnZa) химически чистые V (Ka) и Ge (Ka). Пределы чувствительности (2a) составляли около 0.2 мас. %.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Проведенные исследования показали, что рудное тело "Т" по минеральному составу сходно с другими рудными телами месторождения Бор. Наиболее распространенный минерал, пирит, встречается в виде массивных агрегатов, вкрапленности и прожилков. Иногда он образует псевдоморфозы по первичным породообразующим минералам. Среди минералов меди доминирует халькозин-дигенит, в подчиненных количествах присутствуют ковеллин, энаргит, халькопирит (особенно в периферических зонах рудного тела) и в незначительном количестве — борнит. Колу-сит встречается хотя и в незначительных количествах, но достаточно регулярно, в то время как другие минералы — сульфосоли меди — арсено-сульванит, моусонит и станноидит, как и самородное золото, в пределах рудного тела встречаются достаточно редко. Галенит и сфалерит встречаются в тонких прожилках вместе с ангидритом в незначительных количествах. Постоянно присутствуют кварц, минералы группы каолинита, ангидрит, гипс и кальцит. Минералообразование
Фиг.
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.