Физико-химические условия формирования барита из рудных фаций Сафьяновского медно-цинково- колчеданного месторождения, Средний Урал
Аннотация
В статье изложены результаты исследования барита из рудных фаций Сафьяновского колчеданного месторождения - гидротермальной (придонные корки и плиты) и рудокластической (коллювиальные брекчии и сульфидные диагениты), каждая из которых отличается по механизму отложения. Установлены закономерности флюидного режима минералообразования: увеличение температур формирования в ряду гидротермальные руды (барит-1, 165-180°С)-коллювиальные брекчии (барит-2, 130-170°C)-сульфидные диагениты (барит-3, 160-200°C и барит-4, 190-235°C), что согласуется с увеличением степени их постседиментационного преобразования. Значения концентраций солей в растворах попадают в интервал (1.5-7.4 мас. % NaCl-экв.), близкий солености морской воды (3.5 мас. % NaCl-экв). Повышенные концентрации солей в растворах (барит-2), объясняются участием в минералообразовании растворов глубинной природы. Понижение солености раствора (барит-3) связывается с участием поровых вод при катагенетических преобразованиях барит-сульфидного осадка.Флюидный режим формирования барита-1 в гидротермальных рудах характеризуется максимальным содержанием восстановленных газов (СH4, CO, CO2 и N2) по сравнению с таковым при цементации серноколчеданных коллювиальных брекчий (барит-2) и появлении новообразованных сульфидов с баритом-3 и 4. Изотопный состав серы баритов располагается в узком интервале значений (δ34S = +24.6…+27.0‰) и объясняется вовлечением в минералообразующую систему "морской" серы (сульфатов), выщелоченной из вмещающих пород и биогенной серы, что подтверждается обилием фауны замещенной сульфидами, а также наличием фрамбоидов пирита.
Ключевые слова
Урал,
колчеданные месторождения,
рудные фации,
барит,
элементы-примеси,
флюидные включения,
газовая составляющая,
изотопия серы
УДК 553.43:553.21
Об авторах
Наталья Сафина
Институт минералогии УрО РАН
Россия
Россия
Наталья Анкушева
Южно-Уральский государственный университет
Россия
Россия
Валерий Васильевич Мурзин
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия
Россия
Список литературы
1. Анализ минерального сырья / Под ред. Ю.Н. Книповича и Ю.В. Морачевского. Л.: ГЕОХИ, 1959. 1054 с.
2. Анкушева Н.Н., Масленников В.В., Штенберг М.В. Барит из некоторых рудных фаций колчеданного месторождения Киллик, мезозойский Понтийский пояс: термобарогеохимия, ИК-спектро-скопия // V Сибирская междун. конф. молодых ученых по наукам о Земле: тез. докл. Новосибирск: ИГиМ СО РАН, 2010. C. 13.
3. Антонов А.Ю. Вещественная зональность четвертичного вулканизма Курильской островной дуги и новые петрологические следствия // Литосфера. 2006. № 1. С. 22-44.
4. Богданов Ю.А., Бортников Н.С., Викентьев И.В. и др. Минералого-геохимические особенности гидротермальных сульфидных труб и флюида поля Рейнбоу, ассоциированного с серпентинитами. Срединно-Атлантический хребет // Геология рудных месторождений. 2002. № 6. С. 513-545.
5. Богданов Ю.А., Лисицын А.П., Сагалевич А.М., Гурвич Е.Г. Гидротермальный рудогенез океанского дна. М.: Наука, 2006. 527 с.
6. Борисенко А.С. Изучение солевого состава растворов газово-жидких включений в минералах методом криометрии // Геология и геофизика. 1977. № 8. С. 16-18.
7. Бортников Н.С., Викентьев И.В. Современное сульфидное полиметаллическое минералообразование в Мировом океане // Геология рудных месторождений. 2005. Т. 47, № 1. С. 16-50.
8. Бортников Н.С., Сазонов В.Н., Викентьева О.В. и др. Роль магматогенного флюида в формировании Березовского мезотермального золото-кварцевого месторождения, Урал // Докл. АН. 1998. Т. 363, № 1. С. 82-85.
9. Бортников Н.С., Симонов В.А., Богданов Ю.А. Флюидные включения в минералах из современных сульфидных построек: физико-химические условия минералообразования и эволюция флюида // Геология рудных месторождений. 2004. Т. 46, № 1. С. 74-87.
10. Викентьев И.В. Условия формирования и метаморфизм колчеданных руд. М.: Научный мир, 2004. 344 с.
11. Викентьев И.В., Карпухина В.С., Наумов В.Б и др. Физико-химические условия формирования цинко-во-колчеданного месторождения Таш-Яр (Ю. Урал) // Тр. XI Междун. конф. по термобарогеохимии. Александров: ВНИИСИМС, 2004. С. 487-499.
12. Гидротермальные сульфидные руды и металлоносные осадки океана / Под ред. И.С. Грамберг, A.И. Айнемер. СПб.: Недра, 1992. 278 с.
13. Ермаков Н.П., Долгов Ю.А. Термобарогеохимия. М.: Недра, 1979. 272 с.
14. Карпухина В.С., Черкасова Е.В., Иванова Г.Ф., Наумов В.Б. Физико-химические условия формирования Калгутинского молибден-вольфрамового месторождения (Горный Алтай) // Тр. XI Междунар. конф. по термобарогеохимии. Александров: ВНИИСИМС, 2003. С. 95-97.
15. Коваленкер В.А., Русинов В.Л., Сафонов Ю.Г. и др. Эпитермальные рудообразующие флюидно-магматические системы // Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях. М.: ИГЕМ, 1997. С. 39-40.
16. Коротеев В.А., Язева Р.Г., Бочкарев В.В. и др. Геологическое положение и состав сульфидных руд Сафьяновского месторождения (Средний Урал). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1997. 49 с.
17. Масленников В.В. Литогенез и колчеданообразование. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. 384 с.
18. Масленников В.В., Зайков В.В. Метод рудно-фациального анализа в геологии колчеданных месторождений. Челябинск: ЮУрГУ, 2006. 224 с.
19. Масленникова С.П., Масленников В.В. Сульфидные трубы палеозойских "черных курильщиков" (на примере Урала). Екатеринбург: УрО РАН, 2007. 317 с.
20. Мелекесцева И.Ю., Анкушева Н.Н. Условия образования барита из кластогенных руд Северо-Восточного поля в гидротермальном узле Семенов (13°31′ с.ш. САХ) // XIII Школа по морской геологии. Т. II. М.: ГЕОС. 2009. С. 179-182.
21. Мелекесцева И.Ю., Юминов А.М., Нимис П. Сульфидные руды гидротермального поля Семенов-1 (13°31′ с.ш. САХ): текстуры, минералогия и условия образования // Металлогения древних и современных океанов-2010. Миасс: ИМин УрО РАН, 2010. С. 56-61.
22. Мурдмаа И.О. Фации океанов. М.: Наука, 1987. 303 с.
23. Мурзин В.В., Варламов Д.А., Ярославцева Н.С., Молошаг В.П. Минералогия и строение барит-сульфидных жил Сафьяновского медноколчеданного месторождения (Средний Урал) // Уральский минералогический сборник № 17. Миасс-Екатеринбург: УрО РАН, 2010. С. 12-19.
24. Наумов В.Б., Коваленко В.И., Дорофеева В.А. Магматические летучие и их участие в формировании рудообразующих флюидов // Геология рудных месторождений. 1997. № 6. С. 520-529.
25. Наумов В.Б., Наумов Г.Б. Процессы гетерогенизации природных флюидов и их роль в гидротермальном минералообразовании // Минералообразование из вскипающих растворов. Терскол: Северо-Кавказское отделение ВМО АН СССР, 1988. С. 7.
26. Прокофьев В.Ю., Наумов В.Б., Миронова О.Ф., Соколова Н.Т. Исследование флюидных включений с сероводородом высокой плотности // Геохимия. 1990. № 7. С. 948-953.
27. Реддер Э. Флюидные включения в минералах. Т. 1. М.: Мир, 1987. 560 с.
28. Сафина Н.П., Масленников В.В. Состав и продукты придонного преобразования обломочных сульфидных отложений в рудных залежах Яман-Касинского и Сафьяновского колчеданных месторождений (Урал) // Литосфера. 2007. № 2. С. 130-140.
29. Сафина Н.П., Масленников В.В. Рудокластиты колчеданных месторождений Яман-Касы и Сафьяновское (Урал). Миасс: УрО РАН, 2009. 260 с.
30. Симонов В.А. Петрогенезис офиолитов: Термобарогеохимические исследования. Новосибирск: СО РАН, 1993. 247 с.
31. симонов в.а., ковязин с.в., тереня е.о. и др. физико-химические параметры магматических и гидротермальных процессов на колчеданном месторождении яман-касы, южный урал // Геология рудных месторожденийю. 2006. т. 48, № 5. с. 423-439.
32. Сорока Е.И., Молошаг В.П., Леонова Л.В., Галеев А.А. Новые данные по гидротермально-измененным породам Сафьяновского колчеданного месторождения (Средний Урал) // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. естеств. науки, 2009. Т. 151, кн. 1. С. 235-246.
33. Язева Р.Г., Молошаг В.П., Бочкарев В.В. Геология и рудные парагенезисы Сафьяновского колчеданного месторождения в среднеуральском ретрошарьяже // Геология рудных месторождений. 1991. Т. 33, № 4. С. 76-58.
34. Язева Р.Г., Молошаг В.П., Бочкарев В.В. Геология Сафьяновского колчеданного месторождения (Средний Урал). Екатеринбург: УрО РАН, 1992. 72 с.
35. Япаскурт О.В. Предметаморфические изменения осадочных пород в стратисфере. Процессы и факторы. М.: ГЕОС, 1999. 260 с.
36. Binns R.A., Scott S.D. Actively forming polymetallic sulfide deposits associated with felsic volcanic rocks in the Eastern Manus back-arc basin, Papua New Guinea // Econ. Geol. 1993. V. 88, № 8. P. 2226-2236.
37. Binns R.A., Whitford D.J. Volcanic rocks from the western Woodlark basin, Papua New Guinea // Pacific Rim Congress. Melbourne, 1987. V. 1. P. 525-531.
38. Bodnar R.J., Vityk M.O. Interpretation of micro-thermometric data for H2O-NaCl fluid inclusions // Fluid inclusions in minerals: methods and applications. Pontignana-Siena, 1994. P. 117-130.
39. Goodfellow W.D., Franklin J.M. Geology, Mineralogy, and Chemistry of Sediment-Hosted Clastic Massive Sulfides in Shallow Cores, Middle Valley, Northern Juan de Fuca Ridge // Econ. Geol. 1993. V. 88. P. 2037-2068.
40. Herzig P.M., Hannington M.D., Fouquet Y. et al. Gold-rich polymetallic sulfides from the Lau back arc and implications for the geochemistry of gold in see-floor hydrothermal system of the Southwest Pacific // Econ. Geol. 1993. V. 88, № 8. P. 2182-2209.
41. Hein J.R., Zierenberg R.A., Maynard J.B., Hannington M.D. Barite-forming environments along a rifted continental margin, Southern California Borderland // Deep-Sea Research. 2007. V. II, № 54. P. 1327-1349.
42. Lydon J.W., Goodfellow W.D., Gregoire D.C. Chemical composition vent and pore fluids in active hydrothermal discharge zone, Middle Valley // Minerals Coloquium: Ottawa, Canada Geological survey program with abstracts, 1992. 92 p.
43. Paytan A., Mearon S., Cobb K., Kastner M. Origin of marine barite deposits: Sr and S isotope characterization // Geology. 2002. V. 30. P. 745-750.
44. Spry P.G., Peter J.M., Slack, J.F. Meta-exhalites as exploration guides to ore // Metamorphosed and Metamorphogenic Ore Deposits. Reviews in Economic Geology. 2000. V. 11. Elsevier, Amsterdam. P. 163-201.
45. Von Damm K.L., Edmond J.M., Grant B. et al. Chemistry of submarine hydrothermal solutions at 21шN, East Pacific Rise // Geochim. Cosmochim. Acta. 1985. V. 49. P. 2197-2220.
46. Zierenberg R.A., Koski R.A., Morton J.L.et al.. Genesis of Massive Sulfide Deposits on a Sediment-Covered Spreading Center, Escanaba Trough, Southern Gorda Ridge // Econ. Geol. 1993. V. 88. P. 2069-2098
Рецензия
Для цитирования:
Сафина Н., Анкушева Н., Мурзин В.В. Физико-химические условия формирования барита из рудных фаций Сафьяновского медно-цинково- колчеданного месторождения, Средний Урал. Литосфера. 2012;(3):110-126.
Просмотров: 263
Послать статью по эл. почте 