Состав и продукты преобразования обломочных сульфидных отложений Яман-Касинского и Сафьяновского медно-цинково-колчеданных месторождений Урала

• Автор: Сафина, Наталья Павловна
• Шифр специальности: 25.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 231 с. : ил.

Глава 1. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ РУДОКЛАСТИЧЕСКИХ ПАЧЕК ЯМАН

КАСИНСКОГО И САФЬЯНОВСКОГО КОЛЧЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

1.1. Геологическое строение месторождения Яман-Касы ]

1.1.1. Состав и строение рудокластических пачек

1.2. Г еологическое строение Сафьяновского месторождения

1.2.1. Состав и строение рудокластических пачек

Глава 2. МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ РУДОКЛАСТИТОВ

2.1. Разновидности компонентов в древних сулвфидных постройках

2.1.1. Сульфиды

2.1.2. Теллуриды и сульфотеллуриды

2.1.3. Самородные элементы

2.1.4. Сульфосоли
2.1.5. Сульфоарсениды
2.1.6. Оксиды
2.1.7. Силикаты
2.1.8. Сульфаты
2.2. Разновидности компонентов в современных сульфидных постройках
2.3. Зависимость минерального состава сульфидных диагенитов от гранулометрии и 108 мощности кластогенных циклитов
2.3.1. Месторождение Яман-Касы
2.3.2. Месторождение Сафьяновское
Глава 3. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ
И ДИАГЕНЕТИЧЕСКИХ МИНЕРАЛОВ
3.1. Геохимическая характеристика рудокластитов
3.1.2. Месторождение Яман-Касы
3.1.3. Месторождение Сафьяновское
3.2. Типохимизм сульфидов
3.2.1. Пирит
3.2.2. Халькопирит
3.2.3. Сфалерит
3.2.4. Ассоциации химических элементов
Глава 4. МОДЕЛЬ ДИАГЕНЕТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
РУДОКЛАСТИТОВ ЯМАН-КАСИНСКОГО И САФЬЯНОВСКОГО КОЛЧЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
4.1. Окислительный диагенез
4.2. Восстановительный диагенез
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
За более чем полувековой период изучению генезиса обломочных руд Урала и других регионов были посвящены многочисленные работы, обзор которых приводился ранее [Продукты разрушения..., 1991].
Наиболее разработанной к настоящему времени является модель эрозионного образования обломковидных сульфидных обособлений. Основоположники данного направления В.П. Логинов и И.В. Ленных считали большинство рудных и пиритоносных обособлений гальками руд и метасоматитов, возникших при длительном размыве колчеданных залежей в послерудный период [Логинов, 1956; Ленных, 1959]. И.В. Ленных при изучении Сибайского месторождения выделил новый генетический тип обломочных руд - «пиритовые песчаники». К аналогичным выводам привали И.С. Вахромеев и Е.А. Моисеева [1959], изучавшие «рудные гальки» из вулканогенно-осадочной толщи верхнего горизонта Учалинского медно-колчеданного, месторождения. Позднее, в .результате изучения сульфидных обособлений Сибайского, Учалинского и им. XIX Партсъезда месторождений, С.И. Иванов и С.А. Рокачев привели данные в пользу субмаринного размыва и оползания еще не вполне раскристаллизованных руд преимущественно серноколчеданных гидротермально-осадочных залежей [Иванов, Рокачев, 1966; 1970].
Наибольшего расцвета данная гипотеза достигла в конце XX века при открытии «черных курильщиков» на дне современных океанов. Модель «черных курильщиков» предусматривает процессы донного гидротермального роста холмообразной сульфидной постройки и подводного выветривания с разрушением и образованием шлейфа кластогенных сульфидных отложений. Анализ обширной в настоящее время литературной информации о геологической позиции, рудовмещающих и рудных фациях палеозойских сульфидных залежей и современных построек свидетельствует о сходстве процессов их формирования по модели «черных курильщиков» [Зайков, 1991; Зайков и др., 2001; Масленников, 1991, 1999, 2006; Масленникова, Масленников, 2007]. Разрушение сульфидных построек происходило как во время роста башен, колонн, труб и холмов, так и в последующие периоды [Иванов, 1966; Жабин, 1978; Бородаевская и др., 1979; Сш^апбпои, 1976; Франклин и др., 1984; Бородаевская и др., 1984; ОисНп, Со^апРпои, 1993; Масленников, Зайков, 1991,1998].
Собранный в последние годы фактический материал в карьерах слабометаморфизованных месторождений Урала свидетельствует в пользу модели «черных курильщиков». Сульфидная залежь месторождения Яман-Касы (Южный Урал, Медногорский рудный район) является первым реконструированным аналогом

современных «черных курильщиков» на дне Уральского палеоокеана [Зайков и др., 1995]. Сторонники модели «черных курильщиков» обращают внимание на холмообразную форму сульфидной залежи [Зайков, Масленников, 1987; Зайков, 1991; Масленников, 1991, 1999], наличие труб «черных курильщиков» [Масленников, 1999; Масленникова, Масленников, 2007], колломорфных руд, присутствие сульфидизированной пригидротермальной фауны, требующей кислорода [Авдонин, 1994; Little et al., 1997; Кузнецов, Масленников, 1993], а также наличие рудокластических отложений [Жабин, 1978, Зайков и др., 1991] и госсанитов - продуктов субмаринного окисления или гальмиролиза сульфидно-гиалокластитовых смесей [Масленников, 1999, 2006; Аюпова, Масленников, 2005].
Сафьяновское медноколчеданное месторождение (Средний Урал, Режевской рудный район), считается пока единственным девонским аналогом современных «черных курильщиков», ассоциирующим с дацит-риолит-черносланцевыми отложениями [Коротеев и др., 1997; Масленников, 2006]. Для колчеданных месторождений, залегающих в вулканогенно-черносланцевых отложениях, например, Розбери в Тасмании, Батурст в Канаде, Тарсис в Испании, обычно рассматривается хемогенно-осадочная модель формирования рудных тел [Goodfellow et al., 2003; Solomon, Groves, 1994; Solomon et al., 2002]. В основе этой модели лежит гидротермально-хемогенное выпадение сульфидного «снега» из водной толщи аноксического бассейна с формированием слоистых рудных илов [Скрипченко, 1972; Рудницкий, 1988; Solomon et al., 2002]. Сторонники «красноморской» модели ссылаются на пластообразную форму рудных тел, наличие тонкой слоистости, залегание среди черных сланцев - индикаторов бескислородных бассейнов, а также указывают на обнаружение высоконцентрированных рассолов во флюидных включениях гидротермальных минералов [Скрипченко, 1972; Solomon et al., 2002].
В настоящее время существуют две наиболее распространенные точки зрения на происхождение тонкослоистых руд. В основе первой модели - формирование сульфидов рассматривается как результат диагенетического преобразования карбонатных и кислородных соединений металлов в илах [Скрипченко, 1972; Solomon et.al., 2002]. Процесс осаждения был одновременным с силикатной хемогенной и кластической седиментацией. Накопление каждого сульфидного слоя было определено как своеобразно контрастно ограниченный во времени эпизод, накладывающийся на более постоянную седиментацию магнезиально-железистых алюмосиликатов и окислов железа. Контрастность каждого периода отложения сульфидов зависела от активности сульфидной серы, так как среда постоянно до и после накопления отдельного рудного

тМ*'
Д Е
Рис. 1.2.7. Сульфидные турбидиты Сафьяновского месторождения.
А) Дистальный турбидит с обломками тонких сульфидно-углеродистых (а) и баритовых слойков (б) в кровле; Б) переслаивание градационных сульфидных турбидитов с прослоями превращенными в диагениты и углеродистыми породами; В-Е) сульфидные турбидиты превращенные в диагениты, переслаиваются с углеродистыми пелитолитами (черное).
Барит - белое, сфалерит - серое, пирит - желтое, кварц-углеродистое вещество - черное.
Образцы из коллекции автора.