CC BY
38
Строение рудных месторождений
ЛИТОЛОГО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫХ ПОРОД И КОЛЧЕДАННО-ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ РУДЫ САЛАИРСКО-КАМЕНУШИНСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ, САЛАИРСКИЙ КРЯЖ
Рассмотрены литолого-фациальные разности рудовмещающих вулканогенных и вулканогенно-осадочных пород Салаирско-Каменушинско-го рудного поля, их особенности, вещественный и литолого-петрогра-фический состав, характер метасоматических преобразований. Рудная минерализация показана на примере рудной зоны Первомайское, которая приурочена к интенсивно рассланцованным, метасоматически изменённым породам промежуточных фаций и представлена золотоносными кварц-барит-колчеданными и кварц-барит-колчеданно-поли-металлическими рудами пластообразной и линзовидной форм. На основе разработанной прогнозно-поисковой модели Салаирско-Камену-шинского рудного поля проанализированы объекты Салаирского кряжа, перспективные на колчеданно-полиметаллическое оруденение и выявлено сходство по большинству характеристик Салаирско-Каменушин-ского рудного поля с менее изученным Огнево-Заимковским.
Ключевые слова: колчеданно-полиметаллические руды, Салаирско-Каменушинское рудное поле, обстановки локализации, жерловая, око-ложерловая, промежуточная и удалённая фации, изотопные исследования, метасоматиты.
В пределах Салаирского кряжа (Салаирской минерагениче-ской зоны) известно множество колчеданно-полиметаллических и медно-колчеданных месторождений, рудопроявлений и точек минерализации. На данный момент основные изученные и про-мышленно значимые объекты размещаются в Салаирском рудном районе. Оруденение вмещают вулканогенно-осадочные породы ранне-среднекембрийского возраста печеркинской свиты [4, 7], отлагавшиеся в период вулканической активности в два этапа [10] с перерывом, во время которого накапливались преимущественно терригенно-карбонатные отложения. Подстилающие породы -известняки и в меньшей степени туфогенно-терригенные отложения гавриловской свиты в виде прослоев и линз. Известняки сложены преимущественно биогенным материалом с остатками археоциат и водорослей. Они образовались в раннем и среднем кембрии и являлись рифогенными постройками крупных размеров. В районе Салаирско-Каменушинского рудного поля известняки не только подстилают, но и находятся в одном фациальном ряду с рудовмещающими породами. Выходы перекрывающих отложений по отношению к вмещающим породам расположены юго-западнее и представлены туфогенно-терригенно-карбонат-ными разностями анчешевской свиты с преобладанием известняков.
УДК 553.43'3'9:552.3(571.5)
© А.В.Инякин, 2019
РО!: 10.24411/0869-5997-2019-10015
Инякин Алексей Валерьевич
научный сотрудник [email protected]
ФГБУ «Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов», г. Москва
Салаирско-Каменушинское рудное поле, сформированное на позднем этапе вулканической активности, представляет собой палеовпадины, выполненные вулканогенными и вулканогенно-оса-дочными отложениями (рис. 1) контрастной ба-зальт-риолитовой формации [6] и в последующем подвергшиеся складчатым деформациям.
Проведённый ранее литолого-фациальный анализ вулканогенно-осадочных толщ, слагающих Са-лаирско-Каменушинскую структуру [6, 10], позволил выделить разности пород по степени удалённости их от центров вулканизма. Было определено, что к жерловым фациям относятся породы кислого состава - крупновкрапленные риолиты, риода-циты и дациты, реже основного - габбродолериты, околожерловым - грубообломочные туфы риоли-тов, риодацитов и андезитов, а также лавобрекчии, промежуточным - лавы риолитов, риодацитов, ан-
дезитов и их мелкообломочные туфы. Удалённые фации - это преимущественно осадочные породы: алевролиты, песчаники, туффиты, известняки, часто чередующиеся с туфами кислого и основного составов, туфоалевролитами, туфопесчаниками. Значительную роль среди пород удалённых фаций играют известняки.
Породы жерловой фации. Риолиты - породы белёсо-серого цвета с порфировой структурой. Порфировые выделения представлены единичными фенокристаллами кварца и плагиоклаза размером от 1,0-2,0 до 10 мм. Вокруг фенокристаллов кварца обычно наблюдается каёмка из венчиков мутноватого вторичного кварца. Плагиоклазы образуют гломеропорфировые сростки. Основная масса мелкозернистая кварц-полевошпатового состава с ясно выраженной сферолитовой текстурой. Породы повсеместно изменены: преимущественно
1
10
19
2 \А * А|3
Щ20
11 \ZZZ\12 21
4 13
И 22
5 14
// о
7
8
15
23Щ%24 25 Щ
16
26
9 18 27
Рис. 1. ПАЛЕОРЕКОНСТРУКЦИЯ САЛАИРСКО-КАМЕНУШИНСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ:
фации пород жерловой и околожерловой зон вулканизма: 1 - риолиты и риодациты крупновкрапленные, включающие лавобрекчии, кластолавы и грубообломочные туфы риодацитового состава, 2 - афировые риолиты, 3 -афировые дациты, 4 - лавобрекчии риолитов, 5 - лавобрекчии риодацитов, б - габбродолериты и долериты; фации пород промежуточной зоны вулканизма: 7- чередование горизонтов лав кислого состава, туфов риодацитового состава от мелко- до грубообломочной размерности и туфов разного состава мелко- и среднеобломочной размерности; 8 - лавы риолитов, 9 - туфы мелко- и среднеобломочные риолитового состава, 10 - лавы андезитов, 11 - туфы мелко- и среднеобломочные андезитового состава; фации пород удалённой зоны вулканизма: 12 - алевролиты с незначительной примесью туфогенного материала, 13 - песчаники, 14 - конгломераты, 15 - туфоалевро-литы, 76-углеродистые алевролиты, 17-туфопесчаники, 18- чередование алевролитов, песчаников, гравелитов, конгломератов с примесью туфогенного материала, 19- рифогенные известняки гавриловской свиты, 20- известняки, 21 - чередование известняков с известковистыми алевролитами, 22 - брекчии обрушения в известняках; 23 - рудные зоны колчеданно-полиметаллических с золотом и серебром руд; 24 - прогнозируемые зоны, содержащие колчеданно-полиметаллическую с золотом и серебром рудную минерализацию; 25 - зоны интенсивного развития кварц-серицит-хлоритовых, серицит-хлорит-кварцевых, кварц-хлорит-серицитовых пород; 26 - метаморфический комплекс основания, Р3-€п; 27 - надрудные породы, £2_3
6
окварцованы, в меньшей степени хлоритизирова-ны, серицитизированы, содержат вкрапленность пирита. Когда в риолитах появляются выделения топаза, то они классифицируются как онгониты (по В.И.Коваленко), хотя высокая степень изменения пород не позволяет с полной уверенностью проводить такое разделение.
Риодациты - породы светло-серого цвета, промежуточного состава между риолитом и дацитом. Характеризуются также порфировой структурой, обусловленной наличием крупных (размером 1,05,0 мм) фенокристаллов плагиоклаза, калиевого полевого шпата и небольшого количества кварца. Основная масса мелко-тонкозернистая, состоит из полевых шпатов и кварца, альбитизированная, обладает флюидальной текстурой.
Дациты - породы зеленовато-серого цвета с порфировой структурой. Фенокристаллы представлены плагиоклазом и кварцем размером от 0,2 до 8,0 мм, составляющими 5-10% от объёма породы. Содержание кварца не более 5% от массы породы. Кроме того, отмечаются гломеропорфировые сростки плагиоклаза. Основная масса состоит из микролитов плагиоклаза размером 0,1-0,2 мм, промежутки между которыми выполнены хлорити-зированным стеклом. Структура основной массы микролит-фельзитовая. Дациты интенсивно аль-битизированы, в меньшей степени окварцованы, хлоритизированы, содержат вкрапленность пирита.
Габбродолериты - породы от серо-зелёного до тёмно-зелёного цвета, среднезернистой, «диабазовой» структуры, массивной текстуры. Состоят из призм пироксена размером 0,5-1,5 мм и идиомор-фных лейст плагиоклаза размером 0,5-1,0 мм. Пи-роксены часто замещены роговой обманкой. В промежутках между плагиоклазами и пироксенами развиты хлорит и рудный минерал. Структура породы призматически-зернистая. Акцессорные минералы - апатит, сфен. Габбродолериты карбона-тизированы, хлоритизированы.
Породы околожерловой и промежуточной фаций. Околожерловые фации представлены гру-бообломочными туфами риолитового, риодацито-вого и андезитового составов, промежуточные -мелкообломочными туфами того же состава (хорошо наблюдаются в шлифах), а также лавами рио-литов, риодацитов, андезитов.
Туфы кислого состава - породы светло-серого цвета, обломочной текстуры. Обломки угловатой
или окатанной формы составляют от 50 до 70% от объёма породы. Представлены обломками кристаллов (кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата размером от 1,0 до 2,0 мм) и пород (кремнистых алевролитов, лав кислого состава размером до 4,0 мм). Обломки полевых шпатов интенсивно альбитизированы, серицитизированы. Цементирующая тонко-мелкозернистая кварц-полевошпатового состава масса также изменена: окварцована, хлоритизирована, серицитизирована. Чешуйки серицита и хлорита образуют лентовидные выделения, подчёркивающие флюидальную структуру основной массы. Породы содержат вкрапленность пирита. Классифицируются как литокристалличе-ские туфы кислого состава (риолитов или риодацитов).
Туфы андезитов - породы серовато-зелёного цвета, обломочной текстуры. Обломки составляют от 20 до 40% от общей массы породы и представлены кристаллами плагиоклаза размером 0,30,2 мм, разложенного цветного минерала, замещённого хлоритом и редко кварцем. Плагиоклазы и связующая стекловатая основная масса альбитизированы, серицитизированы, калишпатизиро-ваны, иногда слабо окварцованы. Структура основной массы флюидальная. Породы содержат вкрапленность сульфидов, а также акцессорные минералы - апатит, сфен.
Лавы кислого состава - породы светло-серого цвета, часто порфировой структуры. Фенокристаллы составляют не более 15-20% от объёма породы и представлены кварцем и альбитом размером 1,0-2,0 мм. Альбит, развитый по плагиоклазу, образует гломеропорфировые сростки. Основная масса состоит из мельчайших микролитов кварца, плагиоклаза, часто со сферолитовой или флюидальной структурой. Породы окварцованы, серицитизированы. В зависимости от состава плагиоклаза лавы кислого состава соответствуют риолитам или рио-дацитам.
Лавы андезитов - породы серовато-зелёного цвета, порфировой структуры. Вкрапленники составляют 10-15% от объёма породы и представлены плагиоклазами размером от 0,3 до 1,0 мм. Плагиоклазы также образуют гломеропорфировые сростки размером 1,0x1,0 мм. Основная масса тонко-мелкозернистая, состоит из микролитов альби-тизированного и хлоритизированного плагиоклаза. Структура основной массы пилотакситовая. В породе в небольшом количестве (до 5%) отмеча-
ются кварц и вкрапленность пирита. Акцессорные минералы - апатит, сфен.
Породы удалённых фаций. Под понятием «удалённые фации» подразумеваются шельфовые и прибрежно-морские фации. Самыми распространёнными породами на Салаирско-Каменушинском рудном поле, приуроченными к удалённым зонам вулканизма, являются алевролиты, туфогенные алевролиты, песчаники, туфопесчаники, туффиты, известняки.
Алевролиты - породы от светло-серого до зеленовато-серого цвета, псаммито-алевролитовой структуры. Псаммиты составляют 10-15% от массы породы, представлены мелкими обломками кварца и плагиоклаза. На материал, состоящий из частиц алевролитовой размерности (0,01-0,1 мм), приходится 80-85%. Часто в породе прослеживается полосчатая текстура, обусловленная чередованием полос разного состава или различной зернистости. По составу встречаются кремнистые, глинисто-кремнистые, известковистые, углеродсо-держащие алевролиты. Почти все их разновидно-
сти изменены:окварцованы,серицитизированы, хлоритизированы, карбонатизированы, интенсивно рассланцованы, содержат вкрапленность пирита. Иногда в алевролитах обломки кварца и плагиоклаза составляют до 50% от объёма породы, в этом случае они отвечают алевропесчаникам. Когда в алевролитах присутствует туфогенный материал в количестве 15-20% от объёма породы, то они классифицируются как туфоалевролиты.
Песчаники - породы зеленовато-бурого цвета, мелко-среднезернистой структуры, обломочной текстуры. Обломки неправильной или угловатой формы размером от 0,1-0,2 до 0,5-0,7 мм. Представлены кварцем и полевым шпатом. Цемент тонкозернистый, кварц-полевошпатового состава, обычно серицитизированный, хлоритизированный. В цементе часто имеется пирокластический материал (5-10% от массы породы). Такие породы классифицируются как туфопесчаники.
Туффиты - породы тёмно-серого с буровато-стью цвета, криптозернистой структуры, обломочной текстуры. В них содержится до 50% пироклас-
Рис. 2. МЕТАСОМАТИТЫ ГИПОГЕННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ:
кварц-серицитовый метасоматит рассланцованный, развитый по риолиту (а) и алевролиту (б); в - кварц-серицит-хлоритовый метасоматит по риолиту; г - кварцит-серицит-хлоритовый рассланцованный метасоматит с пиритом; д - кварцит, развитый по онгониту; е - барит-кварцевая порода с включением рудных минералов; николи скрещены
тического материала. Состоят из мелких обломков кварца и полевых шпатов, погружённых в кремнистый цемент. Породы обычно окварцованы, хло-ритизированы, серицитизированы с тонкой вкрапленностью пирита.
Известняки - породы от светло-серого до серого цвета, мелко-среднезернистой структуры, массивной или полосчатой текстуры. Последняя обусловлена чередованием полос разной зернистости или различного состава. Известняки состоят из 90-95% кальцита, 5-10% кварца и полевого шпата. Иногда в промежутках между кальцитами развит доломит. Такие породы отвечают доломитовым известнякам. В известняках содержатся многочисленные остатки фауны.
Околорудные изменённые породы. Колче-данно-полиметаллические месторождения Каме-нушинское и Салаирское и их рудные зоны (Квар-цитовая сопка, Первомайское, Александровское и др.) повсеместно сопровождаются околорудно-из-менёнными породами, которые формируются в процессе кислотного выщелачивания и соответствуют кварц-серицитовой формации, выделенной В.А.Жариковым и Б.И.Омельяненко [5]. По характеру ведущих процессов различаются метасоматиты гипогенного выщелачивания, осаждения и малоинтенсивного гидролитического разложения [11].
Метасоматиты гипогенного выщелачивания. Распространены практически во всех рудных зонах Салаирско-Каменушинского рудного поля. Представлены кварцитами, кварц-серицитовыми и кварц-серицит-хлоритовыми породами. Состав продуктов выщелачивания в существенной степени определяется составом вмещающих пород. По породам кислого состава (риолитам, лавам, туфам риолитов) образуются кварциты и кварц-серици-товые метасоматиты, по породам основного (до-леритам, лавам и туфам андезитов) - кварц-серицит-хлоритовые, реже кварц-серицит-хлорит-карбонатные.
Метасоматиты гипогенного выщелачивания в результате динамометаморфизма рассланцованы, преобразованы и нередко превращены в кварц-серицитовые и кварц-серицит-хлоритовые сланцы. На таких месторождениях в распределении продуктов выщелачивания, в поперечном к рудоносным структурам направлении, проявляется зональность, выраженная в развитии в центральной зоне кварцитов и кварц-серицитовых пород, а во внешней - серицит-хлорит-(карбонатно)-кварце-
вых. На месторождениях, сохранивших первичную структуру, продукты гипогенного выщелачивания приурочены к подводящему каналу, где концентрируются обычно кварциты и кварц-серицитовые метасоматиты, а за его пределами - кварц-серицит-хлоритовые. Метасоматиты выщелачивания почти всегда содержат рассеянную сульфидную вкрапленность.
Кварц-серицитовые метасоматиты - породы светло-серого цвета, лепидогранобластовой структуры. Состоят из кварца и серицита, количество которых колеблется с преобладанием то одного, то другого минерала. Рудный минерал (пирит) составляет 10-15% от объёма породы. Когда кварц-серицитовая порода развита по риолиту или онгониту, то в ней сохраняются единичные порфировые выделения плагиоклаза, которые частично или полностью замещены серицитом и кристаллами топаза (рис. 2, а). Когда кварц-серицитовый ме-тасоматит развит по туфу кислого состава, то в нём просматривается обломочная текстура с обломками кварца и полностью изменёнными плагиоклазами. При замещении туфогенного алевролита кварц-серицитовым метасоматитом в нём сохраняются следы полосчатой текстуры, в направлении которой породы рассланцованы (см. рис. 2, б).
Кварц-серицит-хлоритовые породы, развитые по туфам кислого состава, зеленовато-серого цвета, состоят из кварца (10-15%), серицита (30-35%), хлорита (45-55%), пирита (5%). Обломочная текстура обусловлена сохранившимися обломками кварца. Если кварц-серицит-хлоритовый метасоматит замещает риолит, то в нём отмечается реликтовая порфировая структура (см. рис. 2, в). Кварц-серицит-хлоритовые метасоматиты, развитые по алевролитам, состоят из кварца (10%), серицита (40%), хлорита и рудного минерала (50%). Количество серицита и хлорита колеблется: то преобладает хлорит, то серицит. Породы обычно рассланцованы (см. рис. 2, г).
Существенно окварцованные породы (кварциты) мелко-среднезернистые, от светло-серого до практически белого цвета, состоящие из кварца (85-90%), серицита (10%), хлорита (5%). Часто рудные минералы в кварците составляют до 50%. При развитии кварцита по онгониту сохраняются единичные фенокристаллы кварца и кристаллики топаза (см. рис. 2, д). Кварциты наиболее широко распространены в пределах рудной зоны Кварцито-вая сопка. Здесь вблизи рудных тел в них отмеча-
ются жильно-метасоматические проявления барита, кварца и карбоната, в результате чего формируются кварц-баритовые, барит-кварцевые, барит-кварц-карбонатные породы с рудными минералами.
Кварц-баритовые и барит-кварцевые породы (см. рис. 2, е) белого и желтовато-белого цвета, средне-крупнозернистой структуры. Состоят из кварца и барита, количество которых варьирует. Кристаллы барита размером 2,0-4,0 мм хорошо выделяются на фоне кварца. Рудные минералы (галенит, сфалерит, пирит) составляют от 10%, иногда до 50-60% от объёма шлифа. Кристаллы пирита часто окружены чешуйками хлорита, кварца или серицита.
Кварц-барит-карбонатные породы светло-серого с желтоватостью цвета, равномернозернис-тые. Состоят из кварца, барита, карбоната, небольшого количества серицита и рудных минералов (пирита, сфалерита, галенита). Породы часто рас-сланцованы. Направление рассланцевания подчёркивается вытянутыми кристаллами кварца, барита, карбоната. Даже пятнистые выделения рудных минералов ориентированы по направлению рас-сланцевания.
Метасоматиты осаждения. Процесс гипогенно-го выщ елачи вания сопровож д ается вын о сом и п е-реотложением основных компонентов из вмещающих пород, вследствие чего формируются метасо-матиты осаждения - хлоритовые, серицитовые, хлорит-карбонатные. На колчеданно-полиметал-лических месторождениях Рудного Алтая эти породы образуют крупные метасоматические тела и линзы длиной от 50-100 до 500 м при мощности от 0,5 до 100 м [8], приуроченные непосредственно к рудным телам. На Салаирско-Каменушинском рудном поле в связи с интенсивным динамометамор-физмом и рассланцеванием метасоматиты осаждения сохраняются в усечённом виде. Здесь сформированы только компактные серицитовые, хлоритовые линзочки и жилы небольших размеров, с которыми ассоциируют кварц, барит, сульфиды.
Метасоматиты малоинтенсивного гидролитического разложения. Данные метасоматиты наиболее распространены по сравнению с метасома-титами гипогенного выщелачивания и отложения. По составу продукты малоинтенсивного гидролитического разложения близки к таковым в периферических зонах околорудных метасоматитов ги-погенного выщелачивания. В зависимости от со-
Рис. 3. ТРАВЛЕНИТ енивтА ИОНЯПОТЯИРОВАВЯОЙ аяот-
аеы яесыютой:
а - гранобластовая структура пирита с реликтами почковидной; б - концентрически-зональная, почковидная структура пирита, участками видно начало превращения в гранобластовый агрегат
става вмещающих пород преимущественно развиты ассоциации кварца, серицита, хлорита, альбита (по вулканитам кислого состава и осадочным породам) или серицита, хлорита, карбоната, альбита (по вулканогенным породам среднего и основного составов). Такие новообразования в виде пятнисто-вкрапленных скоплений составляют не более 20-25% от объёма пород. Ореолы продуктов малоинтенсивного гидролитического разложения прослеживаются на расстояние от 300-500 м до нескольких километров от рудных зон, они фиксируют не только месторождения, но и рудные поля.
Рудная минерализация. По данным А.Л.Дер-гачёва [2], в геологической истории Земли выделяются четыре основных относительно коротких периода колчеданообразования с пиком активно-
сти в кембрии-ордовике. В это время сформировались главные колчеданоносные провинции мира, в том числе Салаирская. Важнейшими факторами образования колчеданных руд являются формаци-онный (связь с контрастными или последовательно дифференцированными вулканогенными формациями, что было показано выше), близость источника рудного вещества, наличие структур, благоприятствовавших накоплению и быстрому захоронению крупных рудных тел, а также большая продолжительность процессов рудообразования на фоне палеовулканического режима [3]. Стратифор-мные рудные тела Салаирско-Каменушинского рудного поля пространственно и парагенетически тесно связаны с контрастной базальт-риолитовой формацией и приурочены к промежуточным или удалённым фациальным зонам [10].
Особенности состава и строения руд Салаир-ско-Каменушинского рудного поля ранее рассматривались Г.С.Лабазиным, А.С.Лапуховым, К.Р.Ковалёвым и другими исследователями. Новые данные по минеральному составу стратиформных руд и стадийности их образования получены при изучении рудной зоны Первомайская, которая приурочена к интенсивно рассланцованным и метасомати-чески изменённым вулканогенно-осадочным породам промежуточной фациальной зоны. В пределах рудной зоны чередуются горизонты лав кислого состава, их туфов и туфов разного состава мелко-и среднеобломочной размерности с падением в западном направлении под углом ~70°.
Золотосодержащие кварц-барит-колчеданные и кварц-барит-колчеданно-полиметаллические рудные тела характеризуются пластообразной и лин-зовидной формами. Главные рудные минералы -пирит, марказит, сфалерит, блеклая руда, галенит, акцессорные - халькопирит, золото, электрум, аргентит, сульфосоли серебра. Структуры руд колло-морфная, гранобластовая, идиоморфнозернистая, гипидиоморфнозернистая, аллотриоморфнозер-нистая, метазернистая, интерстиционная, эмульсионная, коррозионная, структуры дробления, замещения, перекристаллизации. Текстуры руд про-жилково-гнездово-вкрапленная, густовкрапленная до массивной, полосчатая, пятнистая, брекчиевид-ная.
Фактический материал свидетельствует о двух-этапном процессе рудообразования. На первом этапе сформировались основные рудные залежи в результате гидротермально-осадочного процес-
са и (или) придонного метасоматического замещения слаболитифицированного осадка, на втором, метаморфогенном, они подверглись интенсивному дислокационному и контактовому метаморфизму.
Наиболее ранними минералами в составе ассоциаций, отвечающих первому этапу, являются пирит-1 и марказит, которые встречаются в виде массивных аллотриоморфных скоплений, а также сфалерит-1. В скоплениях пирит разбит многочисленными трещинами, участками сильно раздроблен. Как правило, он имеет гранобластовое строение (рис. 3, а), однако при диагностическом травлении концентрированной азотной кислотой были установлены и реликты концентрически-зонального, почковидного строения (см. рис. 3, б). На фото видны как реликты зонального строения в гра-нобластах, так и начало (неполное) превращения первичных почек в гранобластовый агрегат. Близ-коодновременно с пиритом выделялся сфалерит-1, который образовался раньше других полиметаллов. При травлении сфалерита в парах царской водки обнаруживается его двойниковое строение.
На гидротермально-метасоматической стадии отлагались сфалерит-2, галенит, развивающийся в интерстициях и вдоль границ зёрен сфалерита, затем блеклая руда, замещающая и цементирующая другие сульфиды (рис. 4, а). Полиметаллы образуют структуры интерстициальные, цементации, коррозионные. Хотя блеклая руда и галенит постоянно ассоциируют со сфалеритом-2, откладывались они несколько позднее.
Наличие реликтов концентрически-зонального, почковидного строения пирит-марказитового агрегата свидетельствует о первичном гидротермально-осадочном происхождении ранних минералов. Формирование сфалерита-2 и других полиметаллов, которые цементируют и корродируют ранние минералы в массивных рудах, а также образуют самостоятельные пунктирно-вкрапленные полосчатые и вкрапленные руды, происходит гид-ротермально-метасоматическим путём, когда новые порции вещества поступали в слаболитифи-цированный осадок.
Выделяются два минеральных типа руд - кварц-барит-колчеданно-полиметаллический и колчедан-но-полиметаллический с преобладанием колчеданной составляющей.
Руды колчеданно-полиметаллические с преобладанием колчеданной составляющей обычно мас-
Рис. 4. РУДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ:
а - намещение галенита т сфаллрита блеклой рндон во включениях у пи^те; б - включения галенита в пирите; в - морфология выделения золота в пирите: включения в пирите галенита (голубоватый), блеклой руды (серая) и сфалерита (тёмно-серый); г - вытянутые выделения сфалерита (тёмно-серый) с вростками галенита (голубоватый) и реликтами пирита (белый); д - морфология выделений сульфидов; е - блеклая руда (серая) цементирует пирит
сивные или плотновкрапленные. Главные минералы - пирит-1 и марказит, находящиеся в тесном прорастании и образующие крупные аллотрио-морфные выделения, цементируемые кварц-баритовым агрегатом. Пирил и млрказит интенсивно раздроблены, часео п-евращены т фаноУлаето-вый агрегат. В некоторых случаях наблюдается регенерация зёрен пирита. Сфалерит-1 ассоциирует с пиритом, изометричен, разбит трещинами.
По пириту развиваются сфалерит-2, блеклая руда и галенит, замещая его. Размер их выделений 0,1-0,4 мм, иногда до нескольких миллиметров. Кроме того, эти минералы развиваются в интер-стициях зёрен пирита и зон его роста в виде мелкой вкрапленности и ветвящихся скелетных выделений. На некоторых участках вкрапленность может быть очень насыщенной (см. рис. 4, б). В ней также иногда встречается халькопирит.
Золото и электрум наблюдаются в качестве включений в пирите вместе с блеклой рудой или сфалеритом-2 (см. рис. 4, в). Золотины размером 0,02-0,1 мм располагаются в интерстициях зёрен пирита, образуя срастания с блеклой рудой или
сфалеритом. Форма золотин обычно угловатая, изометрическая, иногда отмечаются золотины вытянутой, округлой форм в зависимости от формы интерстиции.
Кварц-барит-колчеданно-полиметаллические руды гнездово-вкрапленные, плотновкрапленные, пунктирно-вкрапленные полосчатые, прожилко-видные. Наиболее часто фиксируются пунктирно-вкрапленные руды, в которых сульфиды располагаются тонкими полосами (1-2 мм) в кварце. Полосы состоят из вытянутых пунктирных выделений сульфидов, среди которых чаще всего преобладает сфа-лерит-2 (иногда большую роль играет блеклая руда), образующий зёрна до 1,5 мм (см. рис. 4, г-д). Эмульсионная вкрапленность в сфалерите отсутствует. Другие сульфиды тесно прорастают в сфалерит. Пирит-2 находится в сфалерите в виде включений (скоплений) изометрических гипидиоморфных и аллотриоморфных зёрен размером 0,1-0,3 мм. Пирит цементируется и корродируется сфалеритом и блеклой рудой (см. рис. 4, ж). Блеклая руда и галенит срастаются со сфалеритом-2, при этом блеклая руда и галенит корродируют сфалерит и обра-
SiO2, %
Рис. 5. СОСТАВ ВУЛКАНОГЕННЫХ ПОРОД В КООРДИНАТАХ Б102-(К20+Ма20) ОГНЕВО-ЗАИМКОВСКОГО (!) И САЛАИРСКО-КА-МЕНУШИНСКОГО (2) РУДНЫХ ПОЛЕЙ
зуют вростки в интерстициях сфалерита. В галените изредка наблюдаются включения очень близкого по виду минерала, слабоанизотропного, с рельефом ниже, чем у галенита, предположительно акантита.
На метаморфогенном этапе руды подверглись метаморфическим воздействиям, деформации, дроблению и перекристаллизации, в некоторых случаях регенерации, о чём, в частности, свидетельствует выполнение барит-колчеданно-поли-металлическими рудами ядерных частей мелких складок, где колчеданно-полиметаллическая руда находится во внутренней части ядра, а внешняя его зона выполнена кварц-баритовым агрегатом.
Изотопные исследования показали, что сульфидная сера в рудах месторождения Первомайское существенно обогащена изотопом б34Б (+2,3... +7,2%о), что говорит об участии в рудообразовании изотопно-«тяжёлого» сульфата морской воды [1]. Известно [9], что среди всего ряда вулканогенных колчеданных месторождений подобными наиболее высокими значениями б34Б (от +5±1 до +7±10%) характеризуются золото-колчеданно-полиметал-
к2о, %
Рис. 6. ДВУМЕРНАЯ ДИАГРАММА (К2О-ВД ДЛЯ ВУЛКАНОГЕННЫХ ПОРОД ОГНЕВО-ЗАИМКОВСКОГО (!) И САЛАИР-СКО-КАМЕНУШИНСКОГО (2) РУДНЫХ ПОЛЕЙ
Рис. 7. СОПОСТАВЛЕНИЕ ПАЛЕОРЕКОНСТРУКЦИЙ ИЗУЧЕННОГО САЛАИРСКО-КАМЕНУШИНСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ (а) И ПОТЕНЦИАЛЬНО РУДОВМЕЩАЮЩЕЙ ОГНЕВО-ЗАИМКОВСКОЙ ПЛОЩАДИ (б):
усл. обозн. см. рис. 1
лические месторождения типа Куроко (в том числе рудноалтайские). Над рудными телами (в зоне развития гематита) б34Б пирита резко снижается. Обоснована модель, согласно которой в рудооб-разовании участвовала исключительно сера морской воды, а изотопно-геохимическая зональность связана с ростом окислительного потенциала среды от нижней части рудообразующей системы к верхней. Как следует из полученных данных, в изученном разрезе месторождения Первомайское показатели изотопов серы аналогичны таковым месторождений типа Куроко, что служит дополнительным подтверждением вулканогенно-гидро-термально-осадочного происхождения сульфидных залежей.
На основе вышеприведённого фактического материала по вещественному составу рудоносных вулканогенно-осадочных пород, зон околорудных метасоматитов и руд в совокупности с ранее разработанной [6, 10] прогнозно-поисковой моделью (см. рис. 1) проведена прогнозная оценка Салаир-
ского, Еловско-Которовского, Пуштулимского и Ог-нево-Романовского рудных районов Салаирской минерагенической зоны. В результате выделен ряд перспективных площадей на обнаружение колче-данно-полиметаллических месторождений сала-ирского типа. Наиболее перспективна Огнево-За-имковская площадь, которая пока недостаточно изучена.
В тоже время, результаты анализа литолого-фациальной и геологической обстановок Огнево-Заимковского рудного поля подтверждают наличие печеркинского уровня локализации орудене-ния и развитие потенциально рудоносных фаций вулканогенно-осадочных пород. Аналогичные породы в пределах Салаирского рудного поля вмещают полиметаллическую рудную минерализацию.
Петрохимический анализ вулканогенных пород Огнево-Заимковского и Салаирско-Каменушинско-го рудных полей выполнен на базе диаграмм в координатах БЮ2-(№20+К20), К20-№20, СаО-(РеО+ Ре203)-Мд0, по которым также можно судить о схо-
Рис. 8. ПРОГНОЗНАЯ КАРТА ОГНЕВО-ЗАИМКОВСКОЙ ПЛОЩАДИ НА ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНОЙ ОСНОВЕ:
1 - прогнозируемая рудная минерализация в зоне подводящего канала штокверкового типа; 2 - прогнозируемая стратифицированная рудная зона; 3 - положение рудоносного уровня в пределах выделенных перспективных площадей (стрелки показывают направление склонения и падения рудоносных отложений); остальные усл. обозн. см. рис. 1
жести рассматриваемых объектов. Из диаграмм в координатах БЮ2-(Ма20+К20) (рис. 5) видно, что большинство анализов находятся в поле кислых пород и соответствует низкощелочному ряду. Они представлены низкощелочными риолитами, низкощелочными риодацитами, низкощелочными да-цитами. Лишь единичные образцы попадают в поля основных и средних пород - базальтов, андези-базальтов, андезитов, щелочных пикробазальтов, трахибазальтов. Из диаграмм в координатах К20-Ыа20 (рис. 6) видно, что породы характеризуются резким преобладанием Ыа20 над К20 и относятся к натриевой серии. Незначительная часть пород попадает в область калиевой и калиево-натриевой серий. Тройные диаграммы Са0-(Ре0+Ре203)-Мд0 показали, что большинство образцов соответству-
ют областям с преобладанием железа, железа и магния, железа и кальция.
Для вулканитов Огнево-Заимковского рудного поля характерны преобладание пород кислого состава над основными, повышенные содержания в них железа, магния, кальция, отношение к натриевой серии, хотя часть пород попадают в поле калиевой серии.
Анализ распространения жерловых, околожер-ловых, промежуточных и удалённых фаций вул-каногенно-осадочных пород показал, что в пределах крупной вулкано-тектонической депрессии, соответствующей Огнево-Романовскому рудному району, выделяются две более мелкие вулканические впадины (западная - Романовская и восточная -Огнево-Заимковская), которые определяют поло-
жение рудных полей с продуктами рудовмещаю-щей базальт-риолитовой формации. К данной формации по аналогии с Салаирским рудным районом приурочен верхний уровень колчеданно-по-лиметаллического оруденения.
С учётом выявленной по многим характеристикам (рис. 7; см. рис. 5, 6) принадлежности Ог-нево-Заимковской площади к салаирскому типу полиметаллического оруденения составлена её прогнозная карта на литолого-фациальной основе (рис. 8) и рекомендуется продолжение поисков полиметаллов в данном районе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гриненко В.А., Гриненко Л.Н. Геохимия изотопов серы. - М.: Наука, 1974.
2. Дергачев А.Л., Дергачев А.А., Ерёмин Н.И. Эпохи свин-цово-цинкового рудообразования в геологической истории Земли // Вестн. Московского университета. Сер. 4. Геология. 2015. № 3. С. 62-72.
3. Дергачев А.Л., Еремин Н.И. Вулканогенное колчедан-но-полиметаллическое и эксгаляционно-осадочное свинцово-цинковое оруденение в истории Земли // ДАН. 2008. Т. 423. № 1. С. 89-91.
4. Дистанов Э.Г. Колчеданно-полиметаллические месторождения Сибири. - Новосибирск: Наука, 1977.
5. Жариков В.А., Омельяненко Б.И. Некоторые проблемы изучения изменений вмещающих пород в связи с ме-таллогеническими исследованиями // Изучение закономерностей размещения минерализации при ме-таллогенических исследованиях. М., 1965. С. 119-194.
6. Инякин А.В. Геолого-структурная позиция и обстановки локализации колчеданно-полиметаллических руд Салаирско-Каменушинского рудного поля, Сала-ирский кряж // Руды и металлы. 2018. № 2. С. 66-76.
7. Колчеданные месторождения СССР / С.Н.Иванов, Г.А.Твалчрелидзе, Н.С.Скрипченко и др. - М.: Наука, 1983.
8. Кудрявцева Н.Г. Гидротермально измененные породы колчеданно-полиметаллических месторождений северо-западной части Рудного Алтая и их поисковое значение // Тез. докл. VIII Науч.-практ. конф. (1618 апреля 2018 г., Москва, ЦНИГРИ). С. 13.
9. О полигенности рудноалтайских колчеданно-поли-металлических месторождений по данным изотопного состава серы / А.СЛапухов, Е.Ф.Доильницын, А.А.Ка-ныгин и др. // Изотопные исследования процессов рудообразования. Новосибирск, 1991. С. 41-56.
10. Серавина Т.В., Инякин А.В., Кузнецов В.В. Особенности и условия накопления вулканогенно-осадочных отложений нижнего кембрия (Салаирский кряж) // Отечественная геология. 2017. № 2. С. 22-30.
11. Чекваидзе В.Б. Околорудные метасоматиты колче-данно-полиметаллических месторождений и их поисковое значение. - М.: Недра, 1981.
LITH0L0GICAL AND PETR0GRAPHIC FEATURES OF V0LCAN0SEDIMENTARY ROCKS AND PYRITE-POLYMETALLIC ORES OF SALAIR-KAMENUSHINSKOYE ORE FIELD, SALAIR RIDGE
A.V.I nya kin
(FSBI Central Research Institute of Geological Prospecting for Base and Precious Metals, Moscow)
Lithological and facial differences of ore-hosting volcanogenic and volcanosedimentary rocks of Salair-Kamenu-shinskoye ore field, their features, mineral and lithological-petrographic composition and metasomatic transformation pattern are discussed. Ore mineralization is examplified by Pervomayskaya ore zone confined to highly sheeted metasomatic intermediate rocks and represented by gold-bearing quartz-barite-pyrite and quartz-barite-pyrite-polymetal-lic sheet-like and lenticular ores. Based on Salair-Kamenushinskoye ore field predicting-prospecting model, Salair ridge deposits prospective for pyrite-polymetallic mineralization are analyzed; Salair-Kamenushinskoye ore field was found to be similar to less studied Ognevo-Zaimkovskoye ore field by many characteristics.
Keywords: pyrite-polymetallic ores, Salair-Kamenushinskoye ore field, localization settings, vent, circumvent, intermediate and remote fades, isotope studies, metasomatites.
