Минералогия оксидно-железистых отложений узельгинского колчеданоносного поля (южный урал) Аюпова н.Р. Институт минералогии УрО ран, г. Миасс, Россия, aupova@ilmeny.Ac.Ru

Aupova N.R. The mineralogy of oxide-ferruginouse rocks of Uzelga sulfide-bearing field (the South Urals). (Institute of Mineralogy URB RAS, Miass, Russia). The transformation processes of primary hyaloclastic, sulphide and carbonate materials and relic minerals into oxide-ferruginouse rocks in Uzelga massive-sulphide-bearing field (the S. Urals) have been described. These processes are multi-stage. Every stage fixed in form of mineral associations.

Узельгинское колчеданоносное поле расположено в северной части Магнитогорского погружения. В его пределах находятся девять колчеданных месторождений и десятки рудопроявлений. Горизонты оксидно-железистых отложений являются наиболее крупными для Урала в рудовмещающих разрезах Узельгинского колчеданоносного поля. Часть этих отложений ассоциируют с колчеданными залежами, располагаясь над колчеданными рудными телами и на флангах рудных залежей, а часть локализуется вне зависимости от рудных тел в межкупольных депрессиях. Ареал их распространения ограничивается депрессией, заполненной известняками. Среди них выделены джаспериты, госсаниты и умбриты [2]. Появление этих разновидностей определяется исходным соотношением гиалокластического, карбонатного и сульфидного вещества, участвовавшего в их формировании. Эти отложения утратили облик первичных осадков под влиянием процессов гальмиролиза (раннего диагенеза). В них однозначно диагностируются апогиалокластитовые, апосульфидные и апокарбонатные микротекстуры, в которых просвечивают реликтовые гиалокласты, рудокласты и биокласты, иногда почти полностью превращенные в гематит-кварцевые агрегаты.

Гиалокластический материал в оксидно-железистых отложениях представлен стекловидными частицами размером от 0,1 мм и меньше до 3 см, имеющими округлую, реже остроугольную форму, часто с размытыми ограничениями, и замещается гематитом. Стекло темное, почти черное, просвечивающее в тонких сколах зеленоватым цветом. Гиалокласты в основном хлоритизированы, и хлорит представлен магнезиально-железистой разновидностью. Хлоритовые корки легко отделяются от стекла, что создает впечатление генетически с ним не связанных наростов на стекле. Под хлоритовой коркой стекло имеет очень сильно варьирующий состав с неустойчивым содержанием Al, Mg, Is, K, становится ноздреватым, пористым. Поздние новообразования локализованы в этих участках стекла.

Хлоритизированная гиалокластика характеризуется высокими содержаниями алюминия, магния, двуокисного железа и титана. Существенно хлоритовый состав стекла, очевидно, обусловлен преобразованием монтмориллонита в хлорит. Количество гидрослюды, представленной иллитом, значительно меньше.

Реликтовый хлоритизированный гиалокластический материал содержит очень мелкие выделения лейкоксена. Вместе с тем в гиалокластике имеются отдельные обогащенные титаном (0,45 масс. %) участки бледно-голубоватого цвета, а также микроскопические комочки или стяжения голубого цвета с содержанием титана 7–16 масс. %, в которых просвечивают белые выделения лейкоксена. Рентгеновский анализ таких фаз показывает присутствие анатаза в их составе. Вокруг гематитизированных гиалокластов такой лейкоксен образует хлопьевидные скопления размером до 1 мм. Вероятно, такой тип лейкоксена образовался в результате стяжения рассеянного титана в гиалокластическом материале.

Реликтовые фенокристаллы кварца из риодацитов размером до 0,3 мм с тонкой гематит-хлорит-карбонатной оторочкой исчезают по мере замещения породы гематитом. Альбит встречается в виде уплощенных выделений с неясными ограничениями. В умбритах диагенетическое преобразование его протекает по схеме: альбит  NaCaMn₃[Si₅O₁₄](OH) (марстурит)  Ca_0,38Mn_0,34Fe_1,40Si_3,87O₁₀nH₂O (гизингеритоподобное вещество) гематит-кварцевая порода [1]. Марстурит в оксидно-железистых отложениях описан впервые.

Титаномагнетит представлен микрокристаллами размером до 100–150 мкм и псевдоморфно замещается лейкоксеном. Лейкоксен образует призматические, дугообразные выделения, имеет окраску от темно-бурой (начальная стадия лейкоксенизации) и до белоснежной, голубовато-серой (полная лейкоксенизация). Белый лейкоксен располагается, в основном, по периферии псевдоморфоз, а также приурочен к трещинкам. Микрозернистый сфен оранжево-бурого цвета образует четкую оторочку псевдоморфоз по титаномагнетиту и ассоциирует с хорошо образованными кристаллами апатита (до 10 мкм) гексагонального сечения.

В госсанитах и в умбритах хорошо сохранились сфалерит и халькопирит, наблюдаются очень мелкие выделения галенита и барита. Многие зерна сульфидов индивидуализированы и несут признаки растворения. Часто сульфиды полностью замещены кварцем и гематитом, иногда псевдоморфно гетитом или гематитом.

Карбонатный материал в оксидно-железистых отложениях представлен кальцитом. Тонкозернистые агрегаты кальцита имеют изъеденные края и гематит-кварцевую кайму. Умбриты, кроме кальцита, содержат марганцовистый кальцит и родохрозит. В стадию диагенеза происходило замещение карбонатов марганца браунитом и, в меньшей степени, якобситом. Внутренние участки удлиненных цепей микрокристаллов браунита нередко выполнены мелкозернистым карбонатом и иногда бесформенным апатитом. В ассоциации с браунитом встречается гаусманит.

Наиболее интересны соотношения марганцевых минералов с гиалокластитами. В одних случаях можно видеть обломки вулканического стекла в агрегате марганцевых карбонатов, в других случаях тонкие вкрапления оксидов марганца размером до 50–100 мкм образуют рудные стяжения в гиалокластитах.

Оксидно-железистые отложения содержат реликты карбонатных, фосфатных и кремнистых органических остатков частично или полностью замещенных гематитом или марганцовистым материалом.

Таким образом, оксидно-железистые отложения Узельгинского колчеданоносного поля являются результатом гальмиролиза и последующих диагенетических преобразований исходного вещества. Джаспериты образовались в результате гальмиролиза гиалокластического материала в присутствии незначительной примеси карбонатного. При формировании госсанитов, кроме этого окислялись сульфиды. Умбриты возникали в кровле слоев госсанитов (и джасперитов) за счет диагенетического фракционирования железа и марганца. Очевидно, процесс превращения многоступенчатый. Поведение многих компонентов двояко: наблюдается как вынос, так и привнос, в зависимости от стадии изменения и меняющихся физико-химических условий окружающей среды. Каждая ступень в той или иной мере фиксируется в виде минеральных ассоциаций.

Исследования выполнены при поддержке РФФИ (грант 02–05–64821).

Литература: 1. Аюпова Н. Р., Беккер К. О находке марстурита в умбритах Узельгинского рудного поля (Ю. Урал). Уральский геологический журнал. 2001. № 5(23). С. 83–86. 2. Масленников В. В. Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей (на примере Южного Урала). Миасс: Геотур, 1999. 348с.