книги из ГПНТБ / Формационный метод в прогнозе и изучении месторождений горнохимического сырья

спайностью или ограничениями и приводящие в дальнейшем к об­ разованию реликтовых форм (см. рис. 36). Участками и в микрозернистом кальците отмечается обилие мелких (0,03—0,12 мм) брусков гипса.

Описанные формы реликтов гипса и их группировка не остав­ ляют сомнений в том, что здесь проявляется отчетливая унаследованность фрагментов структур или отдельных порфиробластов ан­ гидрита, возникшая, по-видимому, в процессе сульфатредукции главным образом в гипсе. Гипс замещается серой и кальцитом. М. Б. Рипун (1966) из внешней зоны Предкарпатья описаны мел­ кие сферические образования серы за счет сферокристаллов гипса, являющихся псевдоморфозами по ангидриту.

В полосах серы с. Старый Яр наблюдается отчетливое восста­ новление гетеробластовой радиальнолучистой, местами призматп- чески-зерннстой структуры ангидрита, в которой место промежу­ точной тонковолокнистой массы занимает сера, а крупных пересе­ кающихся и радиальнолучистых кристаллов ангидрита, мелких брусков и призмочек его — сохранившийся реликтовый гипс. Унаследованные формы монокристаллов нередко более резкие и отчетливые благодаря кристаллическому строению серы и конт­ растности ее с гипсом. Микрозернистый кальцит развивается в пер­ вую очередь на месте тонковолокнистого ангидрита, что приводит к восстановлению структур, подобных вышеописанным (см. рис. 32, 36), или отдельных реликтов гипса, псевдоморфных порфиробластам ангидрита. Здесь, очевидно, фиксируются не псевдомор­ фозы одного минерала по другому, а более сложный процесс ре­ генерации существовавших ранее структур ангидрита, почти исчез­ нувших при переходе его в гипс. В гипсе, образовавшемся из тонковолокнистого или тонкоагрегатного (толщина менее 0,01 мм) ангидрита, сохраняется значительная унаследованная микрокапил­ лярная пористость и проницаемость. Гипс, развивавшийся по приз­ матическим, таблитчатым и другим монокристаллам ангидрита, наследует гораздо меньшую пористость и проницаемость. В лите­ ратуре есть указания на частичное сохранение при инфильтрационном метасоматозе крупных кристаллов замещающего минерала в силу их меньшей растворимости (Коржинский, 1955). Поэтому сера и карбонат при сульфатредукции замещают гипс в первую очередь в местах наименьшего сопротивления с большей пористо­ стью и проницаемостью, оставляя незамещенными участки бывших кристаллов ангидрита, различных по форме и размеру. Таким об­ разом, восстанавливается с разной степенью детальности структура первоначальной породы — ангидрита. Такое восстановление может возникнуть только в участках отчетливо выраженных неравиомернозернистых и порфировидных исходных структур на промежуточ­ ной стадии, процесса, когда еще частично сохраняется гипс. Возмо­ жен и несколько другой вариант образования подобных форм серы и кальцита, а именно путем замещения тонковолокнистой массы в ангидритовой породе (возможно, частично гидратировап-

162

что в руде происходит огипсование серы в результате ее окисле­ ния. Некоторые допускают первоначальное развитие ангидрита

(рис. 40).

Имеется много фактов, противоречащих предположению об об­ разовании здесь гипса путем окисления серы и подтверждающих его реликтовую природу: 1 ) дальнейшее замещение включений гипса серой, в том числе прозрачной плеохроирующей (новообра­ зования) с кальцитом и целестином не позволяет считать серу реликтовой, а гипс новообразованием; 2 ) мелкие остатки ангидрита в гипсе и его строение, не отличающиеся от вмещающего; 3) при­ сутствие призматических включений гипса не только в сере, но и

Рис. 40. Прожилок ангидрита в гипсе. Ув. 92, без ана­ лизатора

а. — гипс пластинчатыП; б —пластинки ангидрита по гипсу;

в—кальцит.

вучастках почти чистого известняка (см. рис. 36, 38); 4) развитие серы решетчатого облика в основном в интервалах контактов руд

сзалежами и прослоями гипсов. Она исчезает вверх по разрезу и

не обнаруживает связи с зонами карста повышенной кавернозности, где могут развиваться процессы окисления. Породы и сера в них неизмененные, твердые, плотные и малопорнстые. Образую­ щаяся при окислении серы серная кислота обесцвечивает и раство­ ряет известняк, превращая его в порошковидную массу. Сера также подвергается помутнению и аморфизации, что особенно от­ четливо наблюдалось в рудах Роздола. Никаких следов подобных процессов в изученных участках руд Язова не обнаружено; 5 ) строение решетчатой серы с гипсом, повторяющее структурные рисунки ангидрита, нельзя объяснить, считая гипс продуктом окис­ ления серы.

164

Кальцит в гипсе, кроме микрозернистых участков, восстанавли­ вающих фрагменты структур ангидрита (см. рис. 36, 38), развит в образцах с. Залужья в виде неправильных пятнистых выделений (0,5—10 мм) нитевидных извилистых прожилков (толщина 0,10— 0,50 мм) и изолированных рассеянных зерен. Чаще он ассоцииру­ ется с целестином и серой, иногда содержит остатки гипса. Струк­ тура мелко-(0,02—0,04, редко 0,15 мм), средне-(0,15—0,40) и раз­ нозернистая. В прожилках и местах, обогащенных целестином, он тонко- и микрозернистый (0,005—0,02 мм) с неотчетливыми рас­ сеянными или линейными очертаниями выделений. Индивиды каль­ цита преимущественно изометрические, местами со слегка изви­ листыми ограничениями и идиоморфно-ромбоэдрические. В неко­ торых слабокальцитизированных участках гипса мелкозернистый (до 0,15 мм) кальцит неясно или отчетливо наследует удлиненно­ пластинчатую форму зерен и изогнутую и плойчатую микротек­ стуру гипса. Псевдоморфный характер по ангидриту и гипсу про­ являет микро-, мелкозернистый кальцит, что согласуется с дан­ ными по метасоматитам (Боголепов, 1965). В мозаичном кальците видны палочковидные и мелкосгустковые соединяющиеся стяжения пелитоморфного кальцита, образующие сетку или неясные сгустковые или псевдобрекчиевидные структуры. Возможно, этот ре­ зультат стадийного развития кальцита по гипсу, сначала пелито­ морфного, а позже более крупного.

Участки кальцита разделяются прожилками нематобластового гипса, в которых иногда наблюдаются зачатки кальцитизации. Очевидно, прожилки гипса сохраняются здесь как останцы.

Показатели преломления карбоната в гипсовой породе и в ру­ дах постоянны (1,657—1,659), что указывает на принадлежность его к кальциту.

Целестин в гипсе тесно ассоциирует с кальцитом; отличается более крупными зернами, иногда с серой, реже дает почти изоли­ рованные выделения. Скопления его (1—5 мм) бывают непра­ вильно-пятнистые, вытянутые, иногда прерывистые. Он часто обра­ зует явные отчетливые псевдоморфные формы по индивидам и участкам гипса. Нередко целестин частично замещает вытянутые индивиды гипса по краям нематобластовых прожилков, наследуя их толщину (0,02—0,06 мм) и ориентировку, и примыкает к сере. В прерывистых прожилках кальцита целестин дает очень четкие псевдоморфозы по удлиненным и слегка изогнутым пластинкам гипса (см. рис. 40), на отдельных участках (до 2,0 мм) он ясно повторяет лепидобластовую микроструктуру мелкозернистого (0,02—0,16 мм) гипса. Целестин мозаичного строения, сложенный изометрическими зернышками (0,04—0,20, редко 0,50 мм) из приконтактной целестино-карбонатно-гипсовой породы, как бы прора­ стает тонкозернистый (0 ,0 1 —0,02 мм) кальцит, иногда слагает неправильно-пятнистые скопления в гипсах. Он, очевидно, заме­ щает реликты гипса, оставшиеся в кальцитовой массе, изредка наследуя форму его смежных крупнопластинчатых индивидов.

165

Возможно, целестин также местами выполняет пустотки выщела­ чивания, так как часто бывает мутным, загрязненным тонкорас­ сеянным кальцитом (Morawieski, 1956).

В реликтовых участках гипса в руде замещение его целестином, серой, местами кальцитом проявляется вполне определенно и четко. Многие выделения целестина (0,02—1,0 мм) имеют такую же пятнистую или вытянутую форму, часто нечеткие лапчатые очер­ тания, иногда такое же погасание, как и соседние пятна гипса;

вэтом целестине обычно отсутствуют трещинки спайности. Наблю­ дается неполное замещение гипса целестином, реже кальцитом. Призматические перекрещивающиеся кристаллы целестина напо­ минают формы исходного ангидрита. В целестине нередко сохра­ няются более многочисленные остатки ангидрита, чем в прилега­ ющем гипсе. В самом крупном (длина 5,5 мм) реликтовом участке гипса видно развитие серы, кальцита, а в смежной породе — пят­ нистых выделений целестина. Кальцит дает рассеянные ромбоэдри­ ческие и изометрические зернышки (0,05—0,10 мм), сливающиеся

вмозаичные агрегаты. Сера начинает образовываться в форме разрозненных неправильных, удлиненных и изогнутых чечевицеоб­ разных пятнышек (0,04—0,20 мм), которые, укрупняясь и соеди­ няясь между собой, часто образуют сложный дендритовидный узор.

Они переходят в сплошную крнсталлически-зернистую серу (0,06— 0,30 мм), неясно проявляющую при погасании деидритовидный узор. Преобладает явнокристаллическая прозрачная сера с незна­ чительной примесью скрытокристаллической. Пятнышки и от­ ростки серы ориентированы или изогнуты по трещинкам спайности гипса, редко частично замещают мелкие индивиды последнего, со­ храняя одновременное погасание; сера здесь замещает гипс, насле­ дуя элементы его строения. Одинаковые прорастания серы отмеча­ ются в гипсе и находящемся в нем или в окружающем мозаичном (0,04—0,10 мм) кальците, как бы продолжающем участки гипса.

дальнейшего и более интенсивного ее роста многие реликты гипса

сталлизовываться. В сере и гипсовой породе увеличивается содержание кальцита, иногда целестина, образующих невыдержан­ ные полосы и участки, сложенные лапчато-извилистыми зернами (0,20—0,50 мм), возможно, отчасти псевдоморфными по гипсу. В некоторых кальцито-целестиновых агрегатах видны остатки таб­ личек гипса. Поблизости отмечаются характерные зерна и участки (0,40—2,5 мм) скелетного целестина, сильно изрезанные, с оби­ лием остаточных включений гипса (см. рис. 43). Эти включения округленные, неправильные, редко пластинчатые (0,02—0,04, редко

166

Рис. 41. Прорастание гипса серой и кальцитом. Ув. 87, без анализатора

а —реликтовый гипс в рудеб —;прорастания серыв ;—кальцит.

Рис. 42. Гипс среди серы и кальцита. Ув. 55, без анали­ затора

а —реликты гипсаб; — кальцит;в —целестин;г — сера полу­ прозрачная (темное).

167

0 ,10 мм) обнаруживают разновременное погасание там, где целе­ стин расположен в гипсе, и одновременное — в приконтактных по­ лосочках руды. Скелетный целестин преимущественно крупнозер­ нистый (0,35—1,3 мм), развивался по гипсу. Вием, реже в смежной сере, сохраняются брусковидные (0,06 мм) и другие реликты ан­ гидрита. При последующем преобразовании в руду вблизи (5— 10 см) контакта сера становится более компактной, включения гипса уменьшаются в размере и часто выщелачиваются, заменяясь множеством извилистых округленных и лапчатых пустоток (0,04— 0,17, редко 0,25 мм), иногда заполненных кальцитом или целести­ ном (фото 13). Сера перекристаллизовывается с уменьшением

Рис. 43. Гипс в целестине. Ув. 78, без анализатора

а —гипс н его реликты в целестине; о —целестин скелетный; е —кальцит.

содержания (до 50—20%) тонкой, скрытокристаллической моди­ фикации. В перекристаллизованной и уплотненной до почти сплош­ ного облика сере наблюдаются отдельные брусковидные, изре­ занно-таблитчатые и коленчатые включения целестина и кальцита, очень похожие на описанные выше включения гипса в решетчатой сере. Нередко сера имеет при погасании подобно кальциту не сов­ сем четкие лапчато-извилистые ограничения индивидов (0 ,2 0 — 0,80), вероятно, псевдоморфных гипсу, и чередуется вблизи кон­ такта в виде полос и пятен с кальцитом (рис. 44).

В керне отдельных скважин наблюдаются на протяжении 30— 40 см резкие почти вертикальные линейные контакты гипса с ру­ дой, характерные для метасоматически-измененных пород (Коржииский, 1955; Писарчик, 1963). Возможно, здесь по линиям кон­ тактов имели место небольшие тектонические подвижки, так как участками породы по ним легче раскалываются, обнаруживая на плоскости скола неясные зеркала скольжения. В шлифах из таких

168

контактов хуже заметны процессы замещения и постепенные пере­ ходы от гипса к руде. Часто чистый неизмененный гипс соприка­ сается по прямой линии со светлой кристаллической серой. Но там, где линия контакта более изрезанная, с пятнами гипса, бухтообразио заходящими в руду, наблюдаются небольшие (до 1 мм), как бы сплющенные участки скелетной серы с мелкими табличками гипса. Сера прозрачная и полупрозрачная очень быстро переходит в сплошную разность, а реликты гипса иногда замещаются каль­ цитом. Прилегающий к ней гипс местами испещрен еще разроз­ ненными точечными нитевидными и клиновидными прорастаниями серы, фиксирующими начальные стадии ее образования.

Рис. 44. Пустотки выщелачивания гипса среди кальцита

исеры. Ув. 50, без анализатора

а—пустоткн выщелачивания гипсаб —;кальцит среднезерннстый; а —целестинг ;—сера полупрозрачная

Вгипсах и в переходной зоне видно развитие серы, кальцита и целестина по сульфатам кальция, нередко с образованием псевдоморфных форм. Сера и отчасти кальцит, развивающиеся по гипсу, значительно варьируют по агрегатному строению (размерам зе­ рен). Это относится даже к одному морфологическому типу ре­ шетчатой серы; здесь разница в строении может быть отчасти связана с ее перекристаллизацией. Наблюдаются новообразования

по гипсу как совершенно прозрачной чистой кристаллической, так и темной пелитоморфной серы, а также пелитоморфного и зерни­ стого прозрачного кальцита. Такие явления следует, вероятно, связывать с изменением во времени различных факторов и условий сульфатредукции (интенсивность притока углеводородов или дру­ гих восстановителей, скорости реакций, величины pH, концентра­ ции активных и поровых растворов и др.). Очевидно, процессы

169

серообразования и выпадения карбоната кальция разделялись во времени на несколько этапов; периоды возникновения кальцита и серы чередовались между собой.

Основная известковая масса в приконтактных рудах неодно­

Заметных отличий от кальцита, встречающегося в гипсе, не обна­ ружено; в руде он часто менее просвечивающий и более темный, очевидно, вследствие меньших размеров частиц и примеси глини­ стого материала. В рудах развиты преимущественно неотчетливые мелкосгустковые и псевдобрекчиевые структуры, реже сплошные пелитоморфные участки. В псевдобрекчиевых структурах темный пелитоморфный кальцит дает резко очерченные угловатые участки, а перекристаллизованный — тонкие прожилки и различные пятна, часто в тесной ассоциации с зернистым целестином. Перекристаллизованные прозрачные участки кальцита местами обнаруживают вытянутые (0,5—1,0 мм) призматические, нередко соприкасающиеся под углом и пересекающиеся формы, изредка ромбовидные и кли­ новидные. Они как бы повторяют формы больших кристаллов ангидрита и гипса, неясно сохраняя элементы строения исходных сульфатных пород. Кое-где сохраняются расплывчатые пятнышки (0,05—0,10 мм) не успевшего перекристаллизоваться целестина. Ои, вероятно, заместил гипс, так как очень редко содержит его остатки; иногда гипс частично замещается кальцитом или серой. Реже отмечаются участки преимущественно среднезерпистого (0,20—0,50 мм) кальцита, сливающиеся местами в невыдержанные полосы (1—16 мм). Структура их гранобластовая, иногда вокруг

Вероятно, он возник в гипсе, а не образовался путем перекри­ сталлизации пелитоморфного карбоната в руде, так как в послед­ нем случае перекристаллизовалась бы и сера.

Сера в собственно руде на очень небольшом (0,15—0,4 м) удалении от контакта выявляет в основном характерные и обычные для нее вкрапленные и прожилково-вкрапленные типы оруденения с переменной примесью тонкорассеянной серы. Размеры вкраплен­ ников 1,5—5,0 мм; а менее отчетливых крупных соединяющихся пятнистых скоплений 0,5—10 см. Контуры выделений серы разно­ образные: изрезанные дендрнтовидные расплывчатые и тонкопрорастающие породу, реже резкие отчетливые, округленные или ча­ стично ограненные. Зависят в определенной степени от агрегатного строения самой серы.

По размерам зерен, проявляющихся при погасании, можно

поляризацией. Сложена из просвечивающих зерен (0,005—0,02, редко 0,05 мм), содержит пелитоморфиую (менее 0,005 мм) моди­

170

фикацию серы (40—65, иногда 25%), темную, непрозрачную, воз­ можно, с примесью битумов и глины.

2. Сера кристаллически-зернистая полупрозрачная, разнозер­ нистая. Сложена из более крупных (от 0,05—0,25 до 0,70 мм) просвечивающих индивидов, вмещающих пелитоморфную субстан­ цию (30—55%)- Развивается и при перекристаллизации вокруг вкрапленников скрытокристаллической серы в форме крустификационных нечетких образований. Пелитоморфная субстанция в обеих разновидностях выступает в виде точечных включений, неправильных расплывчатых пятен (0,30 мм), разводов, редко

Рис. 45. Прожилки и включения серы в кальците. Ув. 54, без анализатора

а—кальцит средиезеринстый6 —;включения кальцита в сере;

в—сера скрытокрксталлическая (темное)

концентрических лучей. Часто она группируется в вытянутые, хлопьевидные, плойчатые, струйчатые и другие линейные формы, напоминающие микротекстуры течения.

3. Сера тонкорассеянная представлена полупрозрачными то­ чечными частицами (менее 0,01 мм), глобулами (0,01—0,04 мм) и расплывчатыми скоплениями, содержащими в общем около 30— 65% пелитоморфной сажистой субстанции. Обильно пропитывает пелитоморфный и раскристаллизованный кальцит и целестин.

Эти разновидности выделяются неотчетливо. В них явно прева­ лируют полупрозрачная сера с зернами (менее 0,05 мм) и пелито­ морфная модификация (менее 0,005 мм). Количество последней возрастает по мере удаления от контакта, что, возможно, указы­ вает на частичное более позднее ее образование за счет поступаю­ щего в рудную толщу сероводорода.

171