ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2008, том 50, № 1, с. 83-94
УДК 553.44:553.065
НЕОБЫЧНЫЕ СТРУКТУРЫ СРАСТАНИЙ СФАЛЕРИТА, ХАЛЬКОПИРИТА И СТАННИНА В ОЛОВОРУДНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЯХ
© 2008 г. М. Г. Добровольская, А. Д. Генкин, Н. С. Бортников, Т. И. Голованова
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35 Поступила в редакцию 04.07.2007 г.
На примере образцов двух оловорудных месторождений Санта Агнес (Корнуолл) и Синанча (Южное Приморье) описаны необычные совместные срастания сфалерита, халькопирита и станнина. На основании детального микроскопического изучения и аналитических данных обсуждаются возможные причины происхождения структур срастаний этих сульфидов и их значение для понимания условий формирования месторождений. В рудах месторождения Санта Агнес структуры срастаний возникли в процессе распада высокотемпературного твердого раствора с образованием Zn-станни-на с продуктами распада халькопирита в виде ламеллий и сфалерита в виде округлых каплевидных включений. В рудах месторождения Синанча редкие для рудных минералов мирмекитовые станнин-сфалеритовые срастания отвечают структурам взаимного проникновения и трактуются как эвтектические, возникшие в результате метаморфизма руд под воздействием дайки.
ВВЕДЕНИЕ
В оловянно-сульфидных и некоторых свинцо-во-цинковых месторождениях сфалерит и стан-нин, халькопирит и станнин, а также эти три сульфида часто образуют зернистые срастания. Станнин и халькопирит наблюдаются в сфалерите в виде прожилков, эмульсиевидных включений, возникших в процессе замещения сфалерита, что указывает на их более позднюю кристаллизацию, иногда вследствие распада твердого раствора. Редкие в природе срастания трех сульфидов были обнаружены в рудах оловянно-сульфидных месторождений Синанча (Южное Приморье, Россия) и Санта Агнес, расположенном в рудном поле Корнуолл (Великобритания).
В литературе известны описания структур распада твердого раствора на халькопирит и борнит, халькопирит и станнин, халькопирит и кубанит (Рамдор, 1960), сфалерит и станнин (Добровольская, Боярская, 1968; Добровольская, Заозерина, 1987; Бортников, Заозерина, 1990). Структуры распада халькопирита и каплевидные включения сфалерита в станнине описаны в оловорудных месторождениях Боливии (АЬ^еШ, 1934) и в некоторых месторождениях Корнуолла (Яе1шЬе1шег, 1922). П. Рамдор (1960) подобные срастания трех сульфидов в рудах месторождения Иллоган интерпретировал как структуры распада твердого раствора.
Адрес для переписки: М.Г. Добровольская. E-mail: vann@mail.ru
На основании детального микроскопического изучения и аналитических данных авторы попытались не только объяснить происхождение сложных структур срастаний халькопирита, сфалерита и станнина в оловорудных месторождениях сходного генезиса, но и показать их время и место в период рудообразования.
Образец из месторождения Санта Агнес имеет историческую ценность. Он числился в минералогической коллекции императрицы Екатерины II, с 1911 г. хранился в музее Горного института (Санкт-Петербург), а впоследствии оказался в коллекции академика А. Г. Бетехтина . Образцы из месторождений Синанча и Санта Агнес находятся в эталонной коллекции сектора минерагра-фии ИГЕМ РАН.
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕСТОРОЖДЕНИЯХ
Среди многих рудных районов мира оловоруд-ный Корнуолл занимает особое место (Щеглов, 1992). Месторождения рудного поля Корнуолла известны не только широким спектром рудных образований, длительным периодом их отработки, но и генетическими и минералогическими особенностями. Сведения о рудной минерализации месторождений Корнуолла приводятся в ряде публикаций (Campbell, Pauter, 1990; Рундквист, 1980; Щеглов, 1992 и др.). По данным Д. В. Рундк-виста (1980), жильное месторождение Санта Агнес находится на севере рудного поля Корнуолл. Оно залегает в терригенных породах девона и
83
6*
карбона, прорванных интрузиями основных и кислых пород. Оруденение контролируется дайками кварцевых порфиров и фельзит-порфиров. В рудах широко распространены касситерит, станнин, арсенопирит, сфалерит, халькопирит, встречаются вольфрамит, сульфосоли серебра и висмута. Кварц является главным жильным минералом, отмечаются хлорит, серицит, турмалин, флюорит, кальцит. Изученный образец сложен арсенопиритом, халькопиритом, сфалеритом, станнином, в меньшем количестве присутствуют касситерит и кварц.
Месторождение Синанча в настоящее время отработано. По данным Е.А. Радкевич (1959, 1960), месторождение локализовано в кварцевых порфирах, заключенных между сближенными параллельными дайками порфиритов. Дайки и оруденение в виде рудных линз приурочены к одному и тому же тектоническому шву северо-западного направления. Этот шов неоднократно подновлялся. В его пределах сначала была сформирована рудная зона, а затем происходило последовательное внедрение пяти даек: более ранней и мощной дайки микродиоритов и четырех маломощных даек порфиритов. Пересечение рудных линз пор-фиритовыми дайками доказано наличием ксенолитов руды в дайках, срезанием полосчатости в рудных телах, разлинзованием последних. Эти данные необходимо иметь в виду при интерпретации своеобразных структур срастаний сульфидов цинка, меди и олова.
Наиболее полно минеральный состав руд описан Е. А. Радкевич (1960). Среди главных рудных минералов указаны сфалерит, галенит, касситерит, магнетит, из жильных - олигонит. В подчиненном количестве присутствуют пирротин, пирит, марказит, из жильных - родохрозит, кварц, опал. Мало распространены вюртцит, халькопирит, станнин, арсенопирит, блеклая руда, джемсо-нит, серицит, хлорит. К редким минералам отнесены пираргирит, канфильдит, тиллит, франкеит, штернбергит, самородные серебро и висмут. Встречаются гранат, диопсид, родонит. В рудах отмечены признаки разложения тиллита на галенит и касситерит. Изученный образец сложен крупнозернистыми агрегатами сфалерита, среди которого развиты скопления халькопирита с мелкими включениями пирротина, пирита и станни-на. В этих же участках наблюдаются касситерит в виде коротких прожилков, из жильных минералов - кварц.
ТИПЫ СТРУКТУР СФАЛЕРИТ-ХАЛЬКОПИРИТ-СТАННИНОВЫХ СРАСТАНИЙ
В результате микроскопического изучения в образце из месторождения Санта Агнес обнаружены два типа срастаний сфалерита, халькопири-
та и станнина. Первый тип представлен относительно крупнозернистыми агрегатами перечисленных сульфидов, которые кристаллизовались позже кварца, касситерита и арсенопирита. Об этом свидетельствуют признаки замещения ранних минералов, заполнение в них трещин поздними сульфидами, образование коррозионных границ. Соотношения между сфалеритом, халькопиритом и станнином указывают на более раннюю кристаллизацию сфалерита по отношению к двум другим сульфидам, которые отлагаются последовательно (фиг. 1а, б). Станнин в виде тонкой каймы нарастает на сфалерит, внешняя кайма сложена халькопиритом (фиг. 1а). В сфалерите часто наблюдаются прожилки и включения станнина и халькопирита (фиг. 16), последний в виде прожилков встречается в станнине.
Второй тип представлен мелкозернистыми срастаниями трех сульфидов, в которых основным минералом является станнин, в нем присутствуют сфалерит в виде точечных, каплевидных включений, округлых телец и линзочек и халькопирит в виде ламеллий, дисковидных и веретенообразных включений (фиг. 1в, г). Сфалерит и халькопирит образуют в станнине и более крупные выделения неправильной формы. Травление станнина в парах царской водки выявило его зернистое строение, отдельные зерна с двойниками. Некоторые зерна станнина с включениями сфалерита часто не содержат халькопиритовых вростков. В ряде участков мельчайшие округлые включения сфалерита наблюдаются в станнине, содержащем включения халькопирита. Последние располагаются в сфалерите и станнине либо хаотично, либо ориентированно, образуя срастания, весьма сходные с решетчатыми структурами, возникшими вследствие распада твердого раствора (Рамдор, 1960).
В образце из месторождения Синанча обнаружены обычные срастания сульфидов, указывающие на более раннюю кристаллизацию сфалерита по отношению к станнину и халькопириту (фиг. 2а, б). Необычные срастания сфалерита и станнина представлены мирмекитовыми структурами (фиг. 2в, г). Ранее на эти структуры обратила внимание Е. А. Радкевич (1959) при описании суль-фостаннатов, но без объяснения их происхождения. При травлении сфалерита в парах царской водки оказалось, что мирмекитовые сфалерит-станниновые структуры проявлены в халькопирите, заместившем двойник в сфалерите (фиг. 2а, б). Неоднородный агрегат халькопирита, содержащий включения станнина и сфалерита, имеет линзовидную форму с ровными краями, но как бы срезает двойник. Такие соотношения сфалерита и халькопирита указывают на более позднее отложение последнего. При больших увеличениях (500 и 800) в иммерсии были выявлены на границе сфалерита и халькопирита каймы, состоящие из
Фиг. 1. Срастания сульфидов в образце месторождения Санта Агнес: а, б - первый тип срастаний, в, г - второй тип срастаний. Полированные шлифы.
а - крупные обособления сфалерита (серое) и станнина (светло-серое); каймы вокруг сфалерита представлены стан-нином и халькопиритом (внешняя кайма); внизу снимка - станнин с включениями и вростками халькопирита, увел. 100; б - срастания сфалерита, халькопирита и станнина; замещение сфалерита халькопиритом (включения и пересечение деформированного зерна) и станнином (тонкие прожилки); сфалерит протравлен в парах царской водки, увел. 100; в, г - структуры распада халькопирита (ламелли), ориентированные в двух направлениях, и сфалерита (темные точки в свободных от ламеллий участках) в станнине: в - увел. 500, г - деталь, увел. 800, снято в иммерсии.
Фиг. 2. Срастания сульфидов в образце месторождения Синанча. Полированные шлифы.
а - неоднородный агрегат халькопирита (1) в деформированном сфалерите (2), протравлено в парах царской водки, увел. 100; б - деталь, видно срезание халькопиритом двойников в сфалерите (2), в халькопирите - сфалерит (2), стан-нин (3), карбонат (черное), увел. 200; в, г - мирмекитовые структур
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.