litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry10.24930/1681-9004-2023-23-6-1095-1114litosphere-1993Research ArticleСтатьиArticlesСамородный селен в апикальных породах Гайского медноколчеданного месторожденияNative selenium in the apical rocks of the Gaisky copper-pyrite depositМалышевА. И.MalyshevA. I.

620110, г. Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15

15 Academician Vonsovsky st., Ekaterinburg 620110

malyshev@igg.uran.ruМалышеваЛ. К.MalyshevaL. K.

620110, г. Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15

15 Academician Vonsovsky st., Ekaterinburg 620110

Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАНРоссияA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RASRussian Federation20230901202423610951114Copyright © Малышев А.И., Малышева Л.К., 20242024Малышев А.И., Малышева Л.К.Malyshev A.I., Malysheva L.K.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/1993

Объект исследования. Селеновая минерализация в измененных породах Гайского месторождения. Цель. Определение условий образования самородного селена в измененных породах. Общие положения. Селеновая минерализация установлена в трех зонах измененных пород в бортах 3-го карьера и приурочена к верхней части сернокварцевой сыпучки. Слои с повышенным содержанием самородного селена и тиманнита выделяются углисто-черным цветом на общем фоне желто-зеленых сернокварцевых пород и формируют субвертикальные струйчатые текстуры. Максимальное развитие селеновой минерализации обнаружено в юго-западной зоне карьера, где селенсодержащие породы прослеживаются по вертикали на 6 м и формируют линзу с поперечником до 70 см. Накопление селена обусловлено его физическими свойствами. Селен по летучести аналогичен сере, но при снижении температуры претерпевает более интенсивную конденсацию. Накоплению селенового конденсата способствует гель кремниевой кислоты, предотвращающий вынос селена гидротермальным потоком. Выводы. Самородный селен Гайского месторождения имеет гидротермальный генезис, что наряду с присутствием в породах самородной серы свидетельствует о гидротермальном формировании апикальных измененных пород.

Research subject. Selenium mineralization in altered rocks of the Gaisky deposit. Aim. Determination of formation conditions of native selenium in altered rocks. Results. Selenium mineralization is established in three zones of altered rocks in the sides of the 3rd quarry and is confined to the upper part of the sulfur-quartz rocks. Layers with a high content of native selenium and tiemannite are distinguished by a carbon-black color against the general background of yellow-green sulfur-quartz rocks, forming subvertical trickle textures. The maximum propagation of selenium mineralization was found in the southwestern zone of the quarry. Here, selenium-containing rocks are traced vertically by 6 m, forming a lens with a diameter of up to 70 cm. The accumulation of selenium occurs due to its physical properties. Selenium is similar to sulfur in volatility, although it undergoes more intense condensation under decreased temperatures. The accumulation of selenium condensate is facilitated by a silicic acid gel, which prevents the removal of selenium by a hydrothermal flow. Conclusion. The native selenium of the Gaisky deposit is characterized by a hydrothermal genesis, which, along with the presence of monoclinic native sulfur in the rocks, indicates the hydrothermal formation of the entire complex of altered rocks.

селентиманнитГайское месторождениеколчеданное рудообразованиегидротермальный процессseleniumtiemanniteGaisky depositpyrite ore formationhydrothermal processИсследование выполнено в рамках государственного задания ИГГ УрО РАН № АААА-А19-119072990020-6 с использованием оборудования ЦКП “Геоаналитик” ИГГ УрО РАН. Дооснащение и комплексное развитие ЦКП “Геоаналитик” ИГГ УрО РАН осуществляются при финансовой поддержке гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации на 2021–2023 гг., cоглашение № 075-15-2021-680The studies were carried out as part of the IGG UB RAS state assignment (state registration No. АААА-А19-119072990020-6) using the “Geoanalitik” shared research facilities of the IGG UB RAS. The requipment and comprehensive development of the “Geoanalitik” shared research facilities of the IGG UB RAS was financially supported by the grant of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation for 2021-2023 (Agreement No. 075-15-2021-680)ReferencesБелогуб Е.В., Новоселов К.А., Яковлева В.А. (2006) Минералогия селена в колчеданных месторождениях Южного Урала. Металлогения древних и современных океанов. Миасс: Ин-т минералогии УрО РАН, 96-100.Belogub E.V., Ayupova N.R., Krivovichev V.G., Novoselov K.A., Blinov I.A., Charykova M.V. (2020) Se minerals in the continental and submarine oxidation zones of the South Urals volcanogenic-hosted massive sulfide deposits: A review. Ore Geol. Rev., 122, 103500. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103500Вулканические серные месторождения и некоторые проб лемы гидротермального рудообразования. (1971) (Под ред. Г.М. Власова). М.: Наука, 360 с.Belogub E.V., Novoselov C.A., Spiro B., Yakovleva B. (2003) Mineralogical and sulphur isotopic features of the supergene profile of Zapadno-Ozernoye massive sulphide and gold-bearing gossan deposit, South Urals. Mineral. Magaz., 67(2), 339-354.Зайков В.В., Сергеев Н.Б. (1993) Зона гипергенеза серно-колчеданной залежи Гайского месторождения (Южный Урал). Геология рудн. месторождений, 35(4), 320-332.Belogub E.V., Novoselov К.А., Yakovleva B.А. (2006) Mineralogy of selenium in pyrite deposits of the Southern Urals. Metallogeny of ancient and modern oceans. Miass, UB RAS, 96-100. (In Russ.)Малышев А.И. (2015) Газовый фактор в эндогенных процессах. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 324 с.Chitaeva N.A. (1965) Distribution of selenium and tellurium in the oxidation zone of copper pyrite deposits of the Southern Urals. Geokhimiya, (9), 1140-1153. (In Russ.)Малышев А.И. (2007) Особенности колчеданного рудообразования в субмаринных условиях разной глубинности. Докл. АН, 414(6), 805-809.de Ronde C.E.J., Chadwick Jr. W.W., Ditchburn R.G., Embley R.W., Tunnicliffe V., Baker E.T., Walker S.L., Ferrini V.L., Merle S.M. (2015) Molten Sulfur Lakes of Intraoceanic Arc Volcanoes. (Eds D. Rouwe, B. Christenson, F. Tassi, J. Vandemeulebrouck). Volcanic Lakes. Advances in Volcanology. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-36833-2_11Масленников В.В. (1999) Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей (на примере Южного Урала). Миасс: Геотур, 388 с.Hannington M.D., Bleeker W., Kjarsgaard I. (1999) Sulfide mineralogy, geochemistry, and ore genesis of the Kidd Creek Deposit. Pt II. The bornite zone. Econ. Geol. Monogr., 10, 225-266. https://doi.org/10.5382/Mono.10.08Масленников В.В., Аюпова Н.Р., Масленникова С.П., Третьяков Г.А., Мелекесцева И.Ю., Сафина Н.П., Белогуб Е.В., Ларж Р.Р., Данюшевский Л.В., Целуйко А.С., Гладков А.Г., Крайнев Ю.Д. (2014) Токсичные элементы в колчеданообразующих системах. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 340 с.Kim J., Lee K.-Y., Kim J.-H. (2011) Metal-bearing molten sulfur collected from a submarine volcano: implications for vapor transport of metals in seafloor hydrothermal systems. Geology, 39, 351-354. https://doi.org/10.1130/G31665.1Медноколчеданные месторождения Урала: Геологические условия размещения. (1985) (Под ред. В.И. Смирнова). Свердловск: УрО АН СССР, 288 с.Malyshev A.I. (2007) Specific Features of Massive Sulfide Ore Formation under Submarine Conditions at Various Depths. Dokl. Earth Sci., 415(5), 751-754 (translated from Dokl. AN, 414(6), 805-809). https://doi.org/10.1134/S1028334X07050200Медноколчеданные месторождения Урала. Геологическое строение. (1988) (В.А. Прокин, Ф.П. Буслаев, М.И. Исмагилов и др.). Свердловск: УрО АН СССР, 241 с.Malyshev A.I. (2015) Gas factor in endogenous processes. Ekaterinburg, IGG UrO RAN, 324 p. (In Russ.)Медноколчеданные месторождения Урала: Условия формирования. (1992) (Под ред. С.Н. Иванова, В.А. Прокина). Екатеринбург: УрО РАН, 307 с.Malyshev A., Malysheva L. (2022) Sulfur in ore formation. Ore Geol. Rev., 150С, 105199. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.105199Палей И.П. (1957) Концентрация самородного селена в зоне окисления колчеданного месторождения. Геохимия, (7), 640-641.Maslennikov V.V. (1999) Sedimentogenesis, halmyrolysis and ecology of the massive sulfide paleohydrothermal fields (after the example of the Southern Urals). Miass, Geotur Publ., 348 p. (In Russ.)Серавкин И.Б., Косарев А.М., Салихов Д.Н., Знаменский С.Е., Родичева З.И., Рыкус М.В., Сначев В.И. (1992) Вулканизм Южного Урала. М.: Наука, 197 с.Maslennikov V.V., Ayupova N.R., Maslennikova S.P., Tretʼyakov G.A., Melekestseva I.Yu., Safina N.P., Belogub E.V., Larzh R.R., Danyushevskii L.V., Tseluiko A.S., Krainev Yu.D. (2014) Toxic elements in massive sulfide systems. Ekaterinburg, RIO UB RAS Publ., 340 p. (In Russ.)Сергеев Н.Б., Зайков В.В., Лапутина И.П., Трофимов О.В. (1994) Золото и серебро в зоне гипергенеза серноколчеданной залежи Гайского месторождения (Южный Урал). Геология рудн. месторождений, 36(2), 169-183.Massive sulfide deposits of the Urals. Geological conditions of placement. (1985) (Ed. V.I. Smirnov). Sverdlovsk, UrO AN SSSR Publ., 288 p. (In Russ.)Смирнов С.С. (1936) Зона окисления сульфидных месторождений. Л.; М.: ОНТИ НКТП СССР, 292 с.Massive sulfide deposits of the Urals: Geological structure. (1988) (V.A. Prokin, F.P. Buslaev, M.I. Ismagilov et al.). Sverdlovsk, UrO AN SSSR Publ., 241 p. (In Russ.)Топчиева О.М., Петровский В.А., Назарова М.А., Чубаров В.М., Сухарев А.Е. (2017) Условия формирования опалов Северо-Мутновской вулканической зоны, Камчатка. Вестн. Пермск. ун-та, 16(1), 35-47.Massive sulfide deposits of the Urals: Conditions of formation. (1992) (Eds S.N. Ivanov, V.A. Prokin). Ekaterinburg, UrO AN SSSR Publ., 307 p. (In Russ.)Физические величины: Справочник. (1991) М.: Энергоатомиздат, 1232 с.Palei I.P. (1957) Native selenium concentration in the oxidation zone of a sulphide ores deposit. Geokhimiya, (7), 640-641. (In Russ.)Читаева Н.А. (1965) Распределение селена и теллура в зоне окисления медноколчеданных месторождений Южного Урала. Геохимия, (9), 1140-1153.Physical quantities. Guide. (1991) Moscow, Energoatomizdat Publ., 1232 p. (In Russ.)Шадлун Т.Н. (1948) Минералогия зоны окисления колчеданного месторождения Блява на Южном Урале. М.: Изд-во АН СССР, 103 с. (Тр. Ин-та геол. наук АН СССР, вып. 96. Сер. рудн. месторождений, (11)).Rau H. (1974) Vapour composition and critical constants of selenium. J. Chem. Thermodynam., 6, 525-535.Юшкин Н.П. (1968) Минералогия и парагенезис самородной серы в экзогенных месторождениях. Л.: Наука, 187 c.Seravkin I.B., Kosarev A.M., Salikhov D.N., Znamenskii S.E., Rodicheva Z.I., Rykus M.V., Snachev V.I. (1992) Volcanism of the Southern Urals. Moscow, Nauka Publ., 197 p. (In Russ.)Belogub E.V., Ayupova N.R., Krivovichev V.G., Novoselov K.A., Blinov I.A., Charykova M.V. (2020) Se minerals in the continental and submarine oxidation zones of the South Urals volcanogenic-hosted massive sulfide deposits: A review. Ore Geol. Rev., 122, 103500. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103500Sergeev N.B., Zaikov V.V., Laputina I.P., Trofimov O.V. (1994) Gold and silver in the hypergenesis zone of the pyrite deposit of the Gayskoye deposit (Southern Urals). Geol. Rudn. Mestorozh., 36(2), 169-183.Belogub E.V., Novoselov C.A., Spiro B., Yakovleva B. (2003) Mineralogical and sulphur isotopic features of the supergene profile of Zapadno-Ozernoye massive sulphide and gold-bearing gossan deposit, South Urals. Mineral. Magaz., 67(2), 339-354.Shadlun T.N. (1948) Mineralogy of the oxidation zone of the pyrite deposit Blyava in the Southern Urals. Moscow, Publishing House of the USSR Academy of Sciences., 103 p. (Tr. Instituta Geol. Nauk AN SSSR, vyp. 96. Ser. Rudn. Mestorozh., (11)).de Ronde C.E.J., Chadwick Jr. W.W., Ditchburn R.G., Embley R.W., Tunnicliffe V., Baker E.T., Walker S.L., Ferrini V.L., Merle S.M. (2015) Molten Sulfur Lakes of Intraoceanic Arc Volcanoes. (Eds D. Rouwe, B. Christenson, F. Tassi, J. Vandemeulebrouck). Volcanic Lakes. Advances in Volcanology. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-36833-2_11Smirnov S.S. (1936) The oxidation zone of sulfide depo sits. Leningrad, Moscow, ONTI NKTP SSSR Publ., 292 p. (In Russ.)Hannington M.D., Bleeker W., Kjarsgaard I. (1999) Sulfide mineralogy, geochemistry, and ore genesis of the Kidd Creek Deposit. Pt II. The bornite zone. Econ. Geol. Monogr., 10, 225-266. https://doi.org/10.5382/Mono.10.08Topchieva O.M., Petrovsky V.A., Nazarova M.A., Chubarov V.M., Sukharev A.E. (2017) The conditions of opal formation within the North-Mutnovskaya volcanic zone of Kamchatka. Vestn. Perm. Universiteta, 16(1), 35-47. (In Russ.) https://doi.org/10.17072/psu.geol.16.1.35Kim J., Lee K.-Y., Kim J.-H. (2011) Metal-bearing molten sulfur collected from a submarine volcano: implications for vapor transport of metals in seafloor hydrothermal systems. Geology, 39, 351-354. https://doi.org/10.1130/G31665.1Volcanic sulfur deposits and some problems of hydrothermal ore formation. (1971) (Ed. G.M. Vlasov). Moscow, Nauka Publ., 360 p. (In Russ.)Malyshev A., Malysheva L. (2022) Sulfur in ore formation. Ore Geol. Rev., 150С, 105199. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.105199Yushkin N.P. (1968) Mineralogy and paragenesis of native sulfur in exogenous deposits. Leningrad, Nedra Publ., 187 p. (In Russ.)Rau H. (1974) Vapour composition and critical constants of selenium. J. Chem. Thermodynam., 6, 525-535.Zaikov V.V., Sergeev N.B (1993) The supergene zone of sulphide ores of the Gaiskoe deposit (South Urals). Geol. Ore Dep., 35(4), 320-332. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.