ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2011, том 436, № 6, с. 800-803
ГЕОЛОГИЯ
УДК 553.08
ВАНАДИЕВАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ В РУДАХ КОЛЧЕДАННО-ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВИХАНТИ (ФИНЛЯНДИЯ)
© 2011 г. Н. Е. Сергеева, член-корреспондент РАН Н. И. Ерёмин, А. Л. Дергачёв
Поступило 14.10.2010 г.
С внедрением методов микроанализа в практику исследований колчеданных руд стало очевидным, что за кажущимся однообразием их минерального состава скрывается большое количество мелких включений редких минералов, сложенных как главными (8, Бе, Си, Zn, РЬ, Ва), так и попутными компонентами (Со, N1, Аи, А§, В1, Те, Аз, 8Ь, Щ, Сё, 8п, Се, V, 1п, и, ТЯ, Р и др.), которые присутствуют как изоморфные примеси, а также образуют собственные минеральные формы. Содержание ванадия в колчеданных рудах обычно невысокое: оно, как правило, ниже принятого кларка для земной коры в целом (0.9 • 10-2%). Находки собственных минералов ванадия в колчеданных рудах исключительно редки и обычно представлены сульванитом CuзVS4; отмечены единичные находки оксидов: карелианита У"203, вуо-релайненита (Мп, Бе) (V, Сг)204 [1].
На этом фоне выделяется колчеданно-поли-металлическое месторождение Виханти, локализованное в северо-западном окончании Главного сульфидного пояса Финляндии в составе так называемого рудного комплекса Лампинсаари. Комплекс сложен преобладающими слюдистыми гнейсами и сланцами, образованными по кислым вулканитам и осадочным породам, а также доломитами, скарнами, кордиеритовыми метасомати-тами и черными сланцами [2]. По мнению авторов [3], это месторождение, как и другие месторождения, расположенные в Свекофеннском поясе Балтийского щита, является раннепротерозойским аналогом месторождений типа куроко.
На участке месторождения зональные сульфидные рудные тела и вмещающие их породы нередко находятся в перевернутом залегании, смяты в изоклинальные складки и осложнены разломами с дайками основного состава [4]. В основании рудо-
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
вмещающего разреза фиксируется уран-фосфатный горизонт фосфорит-доломитовых пород и кварц-плагиоклазовых гнейсов (метаморфических дериватов фосфатсодержащих туфов), с вкрапленностью уранинита и апатита [5].
На геологическом разрезе 130 (рис. 1) показано распространение двух выделенных минеральных типов руд — сфалеритовых (цинковых) и пирит-пирротиновых (серноколчеданных). Сфалерито-вая руда содержит, %: сфалерита 20, халькопирита 2, галенита 0.8, пирротина 5, пирита 1; в пиритовой руде пирит составляет 20—35%. Нерудные минералы: кварц, барит, флюорит, турмалин, ганит, гиа-лофан-цельзиан, графит, апатит. Второстепенные и редкие: кубанит, валлериит, арсенопирит, стан-нин, молибденит, самородное золото, самородное серебро, магнетит, рутил, уранинит, тетраэдрит, теннантит, гудмундит, менегинит, нисбит, брейтгауптит, буланжерит, пираргирит, никелин, джемсонит (?), бурнонит (?), фрейбергит (?), бер-тьерит, оксиды V. Такие минералы, как антимони-ды и сульфоантимониды N1 и Бе, сульфоанти-мониты РЬ, ганит, калиево-бариевые полевые шпаты, являются типичными для метаморфизо-ванных докембрийских руд [6].
Одним из авторов статьи при посещении месторождения были отобраны образцы по керну горизонтальной скважины 1802, пробуренной вкрест простирания рудного тела Исоахо на горизонте +580 профиля 130 (рис. 2). Полученный материал впоследствии исследован методами микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа. Температура образования пирит-пирротиновых руд, определенная нами по пирит-пирротиновому геотермометру Н.И. Безмена, основанному на распределении Со в пирите и пирротине, составляет 310—390°С [7].
В пирротине отмечаются выделения серого или буровато-серого цвета, размером 0.01—0.05 мм, изученные нами с помощью рентгеноспектрального микроанализа и определенные как оксиды! V (рис. 3).
Рис. 1. Геологический разрез месторождения Виханти по профилю 130 (по [4]). 1 — слюдистые гнейсы, 2 — кислые вулканиты, кварцевые порфиры, 3 — графитсодержащие туфы, 4 — доломиты, скарны, 5 — цинковые руды, 6 — вкрапленные медные руды, 7 — пирит-пирротиновые руды, 8 — разломы, в том числе выполненные дайками основного состава, 9 — уранинит-апатитовая минерализация.
'tm но ОО (N О оог^
чочочочочочочочочочо чо чочо
111 III III I I 11 II I
Ii Д I Л Л Uli
1ТТггПТГ
50 м
-С
40 м
м
- 6
\ и
Рис. 2. Поперечный разрез рудного тела Исоахо (ЬоаИо) по горизонтальной скважине № 1802 (профиль 130, горизонт +580). 1 — кислые вулканиты и скарны, 2 — кислые вулканиты с вкрапленностью пирита, пирротина и халькопирита, 3 — цинковые руды в доломитах и скарных, 4 — пирит-пирротиновые руды, 5 — слюдистые сланцы и гнейсы, 6 — точки опробования и их номера.
1
Выделяется две группы таких минералов: 1) V и Fe—V, 2) V—Ti (табл. 1). Все находки этих минералов приурочены к интервалу пирит-пирротино-вых руд в образцах 635—643 (рис. 2).
Согласно А.К. Микколе (A.K. Mikkola) [8], месторождение подверглось региональному мета-
морфизму, который вызвал ремобилизацию руд, что привело к многочисленным структурным и текстурным изменениям.
Характерным явлением при метаморфической регенерации колчеданных докембрийских месторождений является их пирротинизация, обуслов-
802 СЕРГЕЕВА и др.
Таблица 1. Состав оксидов ванадия (мас. %) в пирит-пирротиновых рудах месторождения Виханти (по данным рентгеноспектрального микроанализа)
№ обр. № анал. TiO2 V2O3 V2O5 СГ2О3 MnO FeO ZnO z Минерал Формула
635 3** 80.34 3.41 4.02 8.31 96.08 Щербинаит (V1.80Cr0.09Mn0.16 Fe0.24)2.29O5
» 5** 96.56 1.59 1.67 99.82 Карелианит (V1.94Cr0.03Fe0.04)2.01O3
636 4** 89.62 3.81 2.89 96.30 Карелианит (V1.94Cr0.03Fe0.04)2.01O3
637 1б** 58.02 37.94 1.41 2.62 99.99 Кызылкумит Ti 2.85V1.99 Cr0.07Fe0.13O4
639 1** 56.90 6.49 4.77 29.33 97.49 Кульсонит (V1.76Cr0.20Mn0.15)2.11Fe0.94O4
641 Sp-1* 70.89 27.42 0.09 1.11 98.40 Кызылкумит Ti3.52V1.45Mn0.02Fe0.06O9
» Sp-2* 35.24 58.15 3.76 97.15 Бердесинскит (V1.85Fe0.12)1.97Ti1.05O5
» Sp-6* 92.60 1.69 0.13 3.64 98.47 Карелианит (V1.89Cr0.03Fe0.08)2.0O3
» Sp-4* 44.95 45.76 3.04 94.90 Тиванит (?) V0.86Ti0.79Fe0.06O3 (OH)
642 Sp-1* 0.05 56.43 6.18 2.17 31.96 2.99 99.78 Кульсонит (V1.71Cr0.18Mn0.08Zn0.08)2.05Fe1.01O4
» Sp-5* 0.24 79.04 2.06 17.46 98.80 Ноланит (V7.89Fe1.82Ti0.02Cr0.20)9.93O14 (OH)2
» д3** 32.48 64.52 1.30 1.38 99.68 Бердесинскит V2.00 Ti 0.94Cr0.04Fe0.04O5
643 Sp-2* 58.53 3.40 1.49 33.26 1.61 98.29 Кульсонит (V1.79Cr0.10Mn0.05Zn0.05) 1.98Fe1.06O4
» Sp-3* 0.11 81.96 3.46 0.33 13.36 0.05 99.40 Ноланит (V8.03Fe1.37Ti0.01Cr0.33)9.77O14 (OH)2
* Анализы выполнены на электронном микроскопе Те8сап-Л^а/хти в лаборатории ИЭМ РАН; ** Анализы выполнены на рентгеновском микроанализаторе ХХА-5 в лаборатории кафедры геологии и геохимии полезных ископаемых Геологического факультета МГУ.
ленная воздействием температуры и флюидов на пиритовые руды.
Выявлено более позднее образование пирротино-вой минерализации по отношению к стратиформ-
Рис. 3. Выделения кульсонита (1, 2, 4) и ноланита (3, 5) в поле пирит-пирротиновой руды. Ро — пирротин, Ру — пирит. Образец 642. Изображение в обратнорас-сеянных электронах. Электронный микроскоп Те8-сап-Л^а/хти.
ным колчеданным рудам. Наблюдается прогрессивное увеличение в рудах количества пирротина с повышением степени метаморфизма. Температура его кристаллизации составляет 300—400°С [9], что соответствует температурам, определенным авторами.
Обращает на себя внимание факт присутствия в лежачем боку рудных тел месторождения уранинит-апатитовой минерализации, которая, как и пирит-пирротиновые руды, характеризуется повышенным содержанием ванадия.
Авторы полагают, что образование собственных минералов ванадия в колчеданных рудах месторождения Виханти происходит при их мета-морфогенной регенерации и пирротинизации, за счет переработки пород и руд, обогащенных ванадием.
Проведенные исследования расширяют список редких минералов в колчеданных рудах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Hytönen K. / Geol. Sure Finland. Bull. 1985. V 336.
P. 79-100.
2. Weihed P., Mäki T. Volcanic Hosted Massive Sulphide
and Gold Deposits in the Skellefte District, Sweden
and Western Finland. // Geol. Surv. Finland Guide.
1997. V 41. 81 p.
3. Дергачев А.Л., Еремин Н.И., Сергеева Н.Е. // Вестн.
МГУ. Сер. 4. Геология. 2009. № 3. С. 3-12.
4. Rauhamaki E, Makela T., Isomaki O.-P. In: Precam-brian Ores of Finland. Espoo, 1980. P. 14-24.
5. Rehtijarvi P., Aikas O., Makela M. // Econ. Geol. 1979. V 74. P. 1102-1117.
6. Еремин Н.И., Сергеева Н.Е., Дергачев А.Л. // Вестн. МГУ. Сер. 4. Геология. 2007. № 2. С. 40-48.
7. Безмен Н.И., Тихомирова В.И. // Геохимия. 1975. № 11. С. 1691-1697.
8. Минеральные месторождения Европы. М.: Мир, 1982. Т. 1. 581 с.
9. Рыбаков С.И. Колчеданное рудообразование в раннем докембрии Балтийского щита. Л.: Наука, 1987. 269 с.
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.