Минеральные типы сульфидных руд на примере рудного поля «Семенов - 2» Срединно-Атлантического хребта
Фирстова А.В., Бабаева С.Ф.
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов
Мирового океана академика И.С. Грамберга», Санкт-Петербург, Россия
Firstova89@mail.ru
Обнаружение на океанском дне высокотемпературных гидротермальных источников и связанных с ними сульфидных залежей относится к крупнейшим открытиям последнего пятидесятилетия в науках об океанах. Значение, придаваемое в настоящее время Мировому океану как перспективному источнику минеральных ресурсов, стимулирует непосредственный практический интерес к залежам океанских гидротермальных руд, как к объектам потенциального промышленного освоения. Выявление и классификация минеральных типов руд в пределах рудных участков является актуальной задачей, позволяющей определить минеральные ассоциации и, в дальнейшем, выявить зональность рудных полей.
Объект исследования – образцы из 32 рейса НИС «Профессор Логачев» с рудного узла «Семенов», в частности с рудного поля «Семенов-2». Поднятый материал представлен фрагментами труб и массивными сульфидными рудами, а также их опализированными разновидностями, рудными и нерудными брекчиями, прожилково-вкрапленным оруденением в породах и сульфидизированными опал-баритовыми образованиями, железо-кремнистыми корками, барита, арагонита, атакамита, а также ангидритовыми образованиями сульфидизированными и опализированными в разной степени [1].
Проведено макроскопическое и микроскопическое описание массивных сульфидных руд, определены их текстурно-структурные признаки, выполнены и проинтерпретированы данные микрозондового анализа.
В массивных рудах выделены следующие минеральные типы: марказитовый и халькозиновый, халькопиритовый и халькопирит – сфалеритовый (Табл. 1).
Таблица 1. Минеральные типы руд поля «Семенов-2».
Типы рудных образований
|
Минеральные типы
|
Главные минералы, в %
(второстепенные)
|
Попутные компо-ненты
|
Геохимический тип
|
Массивные
|
Марказитовый
|
Марказит- 90%
(барит)
|
-
|
Серноколчеданный
|
Массивные
|
Халькозиновый
|
Халькозин – 60-70%
(джарлеит, дигенит)
|
Se, Au
|
Медный
|
Массивные
(трубы)
|
Халькопиритовый
|
Халькопирит – 70%
(борнит, втор.сульфиды Cu, пирит, пирротин)
|
Au, As, Co, Ni, Te, Se
|
Медный
|
Массивные
(трубы)
|
Халькопирит-
сфалеритовый
|
Халькопирит – 40%
Сфалерит – 30-15%
(втор.сульфиды Cu,
борнит, марказит,
галенит)
|
Pb, Se, Hg, As, Ag, Cd, Sb, Au
|
Медно-цинковый
|
Марказитовый тип. Для марказита характерен стехиометричный состав и отсутствие каких-либо примесей.
Халькозиновый тип. Вторичные сульфиды меди, в основном, представлены халькозином. По результатам микрозондового анализа в халькозине присутствует примесь железа (до 3,15 мас.%), а также Se, Au. Обнаружен нестехиометрический сульфид меди – джарлеит Cu1,96S.
Халькопиритовый тип (обломки труб). Главным минералом в них является халькопирит. В халькопирите присутствуют примеси Au – 0,365, As – 0,123, Se – 0,289 (масс%). Второстепенные минералы – борнит, пирит, марказит, вторичные сульфиды меди (ковеллин, джарлеит, дигенит), пирротин и теллуриды серебра(?). В пирите обнаружены примеси Со - 0,136 , Ni – 0,234 (масс%).
Халькопирит-сфалеритовый тип (обломки труб). Халькопирит представлен двумя генерациями (I и II). Цинк является изоморфной примесью в халькопирите (до 1 масс%). По халькопириту и сфалериту развиваются вторичные сульфиды меди – борнит, ковеллин, халькозин, джарлеит-Cu1,9S1,00, дигенит- Cu1,8S1,00. Сфалерит характеризуется высокими содержаниями Fe – до 14,7, Co – 0,64, Cd – 0,36, Au – 0-481, As – 0,406 (масс%).
По результатам микрозондовых исследований в сфалерите диагностирован селенистый галенит: Pb – 80,60, S – 12,39, Se – 7,12 (масс%) и теннантит: Cu – 52,07, S – 27,87, As – 19,16 (масс%).
На рудном поле «Семенов»-2 выделено 4 минеральных типа: марказитовый, халькозиновый, халькопиритовый и халькопирит-сфалеритовый.
Анализ содержаний основных и попутных элементов показывает, что руды разных минеральных типов имеют выраженную медную, медно-цинковую и серноколчеданную специализации. Геохимические типы руд по содержанию главных катионов соответствуют минеральным типам: медный – халькопиритовому и халькозиновому; медно-цинковый – халькопирит-сфалеритовому; серноколчеданный - марказитовому.
В медных рудах предпочтительнее накапливаются селен, теллур, висмут. В медно-цинковых – золото, серебро, кадмий, ртуть, сурьма, свинец.
Последовательность образования минералов в минеральных типах следующая:
- в халькозиновом: халькопирит → халькозин + нестехиометрические сульфиды меди;
- в халькопиритовом: пирротин → халькопирит → пирит→ борнит→ вторичные сульфиды меди;
- в халькопирит-сфалеритовом: халькопирит (I) → халькопирит(II)+сфалерит→ марказит → борнит→ вторичные сульфиды меди.
Таким образом, каждый из выделенных типов характеризуется собственными минеральными ассоциациями, особенностями их пространственного размещения, соотношением с вмещающими породами, специфическими структурами и текстурами.
Список литературы
1. Отчет по объекту «Геолого-геофизические исследования с целью выделения участков, перспективных на ГПС, в осевой зоне САХ (в пределах 11°-12°30ґ с.ш.) и поисковые работы на участке 13° 31ґ с. ш.». Отв. исп. Бельтенёв В.Е. 2010. 240 с.
|
