книги из ГПНТБ / Добровольская, М. Г. Минеральные ассоциации и условия формирования свинцово-цинковых руд
.pdfСРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЛАВНЫХ РУДООБРАЗУЮЩИХ МИНЕРАЛОВ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ПАРАГЕНЕЗИСОВ И ИХ ТИПОМОРФНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Изучение главных рудообразующих сульфидов — сфалерита и галенита позволило выявить типоморфные особенности их в раз личных месторождениях и зависимость этих особенностей от усло вий отложения. Данные по составу различных сульфидов и кар бонатов месторождений, залегающих в карбонатных и алюмосили катных породах, указывают на некоторые закономерности в распределении и поведении отдельных групп элементов-примесей в выделенных парагенетических ассоциациях.
СОСТАВ МИНЕРАЛОВ ПО ДАННЫМ ХИМИЧЕСКИХ И СПЕКТРАЛЬНЫХ АНАЛИЗОВ
Наиболее детально имеющимися анализами охарактеризован состав сфалерита (24 химических и более 100 спектральных ана лизов) и галенита (11 химических и 60 спектральных анализов), в меньшей степени пирита и некоторых второстепенных сульфи дов и жильных минералов.
С ф а л е р и т в месторождениях Благодатского рудного поля принадлежит к одной пирит-сфалеритовой парагенетической ассо циации, вариации его окраски и состава связаны с различными преобразованиями его под воздействием поздних растворов. В дру гих месторождениях сфалерит в карбонатных породах также от носится к догалепитовой ассоциации, а в Шахтаминском и НовоШирокинском месторождениях представляет один парагенезис с галенитом. Таким образом, анализировались в основном ранние генерации сфалерита. Первоначальная кристаллизация его проис ходила в изменяющихся условиях, о чем свидетельствует неред ко обнаруживаемое зональпое строение кристаллических зерен. В ходе формирования рудных тел и после их формирования сфалерит неоднократно подвергался перекристаллизации. Вслед ствие этого он (особенно в Благодатских месторождениях) обла дает непостоянными составом и окраской даже в пределах одного участка рудного тела, одного штуфа или шлифа. Под микроско пом наблюдается и структурная неоднородность, разнозернистое строение его агрегатов, а также неравномерное распределение эмульсиевидных включений халькопирита, станнина, тонковкрап
80
ленного пирита и других минералов-примесей (кварца, доломита, арсенопирпта и т. д.). Как показали анализы, сфалерит харак теризуется определенным «набором» многих элементов-примесей, количества которых сравнительно широко варьируют в различных образцах. Естественно, что, рассматривая поведение элементовпримесей в сфалерите, необходимо учитывать количественные со отношения элементов, которые относятся к механическим приме сям (эмульсиевидные включения, срастания с сопутствующими минералами, реликты ранних образований), и тех, которые яв ляются изоморфными.
К. Ф. Кузнецовым и Г. М. Мейтувом (1967) поведение и зако номерности распределения элементов-примесей в сфалеритах раз личных месторождений Восточного Забайкалья рассмотрены наи более детально. Наши данные во многом подтверждают выявлен ные ими закономерности.
Типичными элементами-примесями сфалерита в большинстве месторождений являются железо, медь, олово, индий, галлий, кадмий, марганец, серебро, ртуть.
Сфалерит Благодатских месторождений (фиг. 2) характери зуется наибольшими количествами меди и олова. Оба элемента указывают на четкую корреляционную зависимость, содержание их выдерживается в одних пределах (десятые доли процента). В сфалерите Центрального месторождения более отчетлива связь между оловом и индием. Содержание меди заметно выше, чем олова, и еще выше, чем индия. Такая же закономерность — кор реляция олова с индием — отмечена и для сфалерита Шахтаминского месторождения. Но олова и индия здесь значительно мень ше — тысячные и десятитысячные доли процента. Содержание меди па порядок выше, чем олова, а в отдельных пробах дости гает 0,1—0,3%. Примерно в 50% анализированных образцов ин дий отсутствует. В преобладающем числе проб сфалерита НовоШирокинского месторождения индий не установлен, в отдельных пробах присутствует в тех же количествах, что и олово. Содер жание меди относительно высокое — 1—2%.
Несколько иное поведение олова и индия в сфалерите Михай ловского и Северо-Акатуевского месторождений. В первом всеми анализами выявлены оба элемента, но индия — сотые, а олова — тысячные, редко сотые доли процента. Во втором эти элементы обнаружены не во всех образцах, причем в некоторых из них есть олово, но отсутствует индий или наоборот. В редких случаях наблюдалась корреляция индия с оловом.
Резкие колебания содержаний индия в сфалеритах, подобные установленным, например на Благодатскнх месторождениях, об условлены рядом причин. Отмечается явное уменьшение количе ства индия в случае увеличения содержания окисной формы олова (включения касситерита). Повышенные количества индия связаны с присутствием в сфалерите сульфидной формы олова (включе ния станнина). Непостоянство содержаний ипдия может быть
81
H i l ■■ 2 ■■■ 3 шштт4 5 _ 6 ____7 ____ 8 ..... 9
Фиг. 2. Результаты спектральных анализов сфалерита из различных место рождений (в %)
а — Благодатское |
и Екатерино-Благодатское; |
б — Михайловское; |
в — Ново-Широ- |
||||
кинское; г — Центральное; д |
— Северо-Акатуевское; е — Шахтаминское |
||||||
1 — 7—9; г — 4—6; 3 — 1—3; |
4 — 0,7—0,9; |
5 — 0,1—0,6; |
в — 0,07—0,09; 7 — 0,01—0,06; |
||||
g — 0,001—0,009; |
9 — 0,00012—0,0009; д |
— в, |
то |
же, что |
для а — е; |
5 — 0,4—0,6; в — |
|
0,1—0,3; 7 — 0,07—0,09; S — 0,04—0,06; |
9 — 0,01—0,03; |
10 — 0,007—0,009; 11 — 0,001— |
|||||
0,006; 12 — 0,0001—0,0009; 13 — качественно установлен |
|
|
|||||
Ф иг. 2. П родолж ение
Ф иг. 2. П родолж ение
РЬ
Си
A s Sb
A g Cd
Те
Sn
Со
Mo
Bi
In
Ge Ga T l Li Be W Z r V Cr N i Fe
Mn
Mg
A1
Si
T i
Na
Ba
Sr
Ca
P
Sc
МИХАЙЛОВСКОЕ
1 |
1 |
I |
1 |
1 |
1 |
1 |
—
—
— - - -
Фиг. 2. П родолж ение
Ф иг. 2. П родолж ение
РЬ
Z n
Си А з
S b
A g Cd
Те
Sn
Со
M o B i 10 Ge Ga T1 Li Be W Z r V C r Ni Fe Mn M g A1 Si Ti Na Ba Sr Ca P Sc H g
|
ШАХТАМИНСКОЕ |
|
|
|
|
__ |
|
m ^ 9 |
|
|
|
— |
— |
— — — |
|
- - - |
|||
— |
— |
||
|
—
—— - —
?
+ |
+ |
+ + |
+ + + + + + + + + + _+ ~ + + |
||
|
__ |
|
|
|
. . . |
л i: |
— - |
|
0 11 p E Д E JI я л |
с я |
|
|
|
|
|
|
|
! |
в |
E |
0 |
n p E Д E Л я л с я |
|||
|
|
|
|
|
м |
7 — 1— |
|
- |
|
|
|
|
|
ii |
К |
0 |
П p E Д E Л я л |
с я |
||
|
|
" |
|
|
|
|
|
|
1' |
|
|
|
|
|
|
|
|
— - |
|
1----- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
2 Н В З н в 4 |
_ Г > |
_ _ 6 |
S |
||
|
9 |
___ 10 ___ И |
...... 12 |
+13 |
|
|
Фиг. 2. Окончание
обусловлено также субмикроскопическими включениями индиево го минерала.
В других месторождениях наиболее вероятно изоморфное вхож дение индия в сфалерит. Следует отметить, что установленная многими исследователями закономерная связь повышенных коли честв индия с высокой железистостыо сфалеритов, которая пашла отражение и в работах К. Ф. Кузнецова и Г. М. Мейтува (1967), лишь частично подтверждается данными по изучению этих примесей в сфалерите Благодатского месторождения (Шадлун и др., 1969). Результаты исследований говорят о том, что нет четкой зависимости содержаний индия от содержаний железа в сфалерите. Например, по 24 химическим анализам сфалеритов из Благодатских месторождений не удалось установить корреля ции между этими элементами. Отдельные рудные тела с одинако вым средним содержанием изоморфной примеси железа в сфале рите различаются по содержанию индия почти на порядок (руд ные тела 15 и 32). Среднее содержание железа в сфалерите Северо-Акатуевского месторождения выше, чем Благодатского,
а-индия почти на порядок ниже. В сфалерите Михайловского месторождения железа почти в 2 раза больше, а индия в среднем столько же, как и в Благодатском.
Частичное подтверждение положения о более высокой пндиеносности высокожелезистых сфалеритов и низкой, малоили безжелезистых сфалеритов можно получить лишь при сопоставлении данных по составу крайних членов такого ряда. Так, в сфалерите Шахтамипского месторождения с крайне низкими содержаниями железа (менее 1%) индия почти нет (лишь 35% проб показы вают тысячные доли процента, в 15% проб значения еще ниже),
ав сфалерите Михайловского месторождения с очень высоким
содержанием железа (более 10%) — почти в 10 раз больше (по 90% проб сотые доли процента). При анализе полученных данных по закономерностям поведения различных элементов и связи их с железом большое значение имеет правильность определения же леза, относящегося собственно к сфалериту (изоморфного, а не связанного с пиритом и другими железосодержащими минера лами) .
Удивительное постоянство содержаний и корреляция меди и олова в благодатских сфалеритах указывают на то, что эти эле менты могли быть первоначально изоморфными (Черепнев, 1948), а затем выделились в форме станнина, наблюдающегося микро скопически во всех образцах.
К. Ф. Кузнецов и Г. М. Мейтув (1967), отмечая закономерное повышение количества железа и индия с увеличением содержа ния серебра в сфалеритах, высказали предположение об изоморф ном вхождении последнего в сфалерит и пирит. По их мнению, возможна компенсация валентности индием, они не исключают и нахождение субмикроскопических выделений индий- и серебросо держащих минералов в сфалерите.
Однако полученные нами данные позволяют высказать другое объяснение наличия примесей серебра в сфалерите. Если сопо ставить результаты большого числа спектральных анализов мономинеральных проб сфалерита (56 Благодатских и 40 других месторождений) и галенита (57 Благодатских и 43 других), то от четливо заметно повышение количества серебра в тех пробах, где сфалерит больше загрязнен галенитом или сульфоантимонидами свинца, и в тех месторождениях, в частности в Благодатских, где эти минералы характеризуются более высокими содержания ми серебра.
Совпадение повышенной индиеносностн сфалеритов с повы шенным количеством серебра в галенитах отмечается не для всех месторождений. В частности, содержание серебра в галенитах Се- веро-Акатуевского и Шахтаминского месторождений почти одина ково, а индия в сфалеритах этих же месторождений значительно ниже, чем в сфалерите Шахтаминского месторождения.
В отдельных случаях (рудное тело 6, горизонт 524 м, Благо датское месторождение) более высокое содержание серебра в сфа лерите, возможно, связано с повышенным количеством олова. В этих анализах отсутствует четкая корреляция серебра со свин цом и сурьмой. По-видимому, наряду со станнином в сфалерите присутствует минерал, содержащий и олово, и серебро. Это тем более вероятно, что недавно был открыт серебряный аналог станнина, окартит (Ag2SnFeS4), обнаруженный в срастании со стан нином и в виде включений в сфалерите некоторых месторожде ний Боливии и Франции (Сауе е. а., 1968).
Галлий установлен в сфалеритах Благодатского, Северо-Ака- туевского и Шахтамипского месторождений в тысячных и десятитысячных долях процента. В сфалерите Центрального, Ми хайловского и Ново-Широкинского месторождений он не обнару жен. Кобальт не характерен для месторождений Восточного За байкалья, залегающих в карбонатных породах. В тысячных долях процента он отмечен в сфалерите Шахтаминского месторождения.
Ничтожные следы молибдена наблюдаются в сфалеритах Бла годатских и Северо-Акатуевского, а также в единичных образцах Центрального, Михайловского и Ново-Широкинского месторожде ний. В сфалерите Шахтаминского месторождения молибден при сутствует в тысячных долях процента. В этих же образцах по данным спектральных анализов присутствует ртуть, которая уста новлена также в единичных пробах других месторождений. Хими ческие анализы, выполненные по методу Н. X. Айдиньян (1960), показали в сфалерите Шахтаминского месторождения от 1,2 •10-2 до 6-10 4% Hg (вместо 0,1—0,3% по данным спектрального ана лиза). Наличие корреляции и резких колебаний содержаний рту ти и меди позволило предположить присутствие медь- и ртуть содержащего минерала, скорее всего блеклой руды. Обнаруже ние ртути (>2,4 -10—2%) в блеклой руде Шахтаминского место рождения подтвердило это предположение.