Ангидрит многометального месторождения Большой Канимансур и его поисково-оценочное значение

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ____________________________________2009, том 52, №1________________________________

МИНЕРАЛОГИЯ

УДК 549.454.2

Член-корреспондент АН Республики Таджикистан А.Р.Файзиев, М.М.Фозилов АНГИДРИТ МНОГОМЕТАЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ БОЛЬШОЙ КАНИМАНСУР И ЕГО ПОИСКОВО-ОЦЕНОЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Серебро-полиметаллическое месторождение Большой Канимансур было известно со средних веков и интенсивно разрабатывалось в течение многих столетий. В новейшее время оно начало изучаться с конца двадцатых годов XX века. Детальной разведкой установлены здесь значительные запасы свинца, цинка, серебра, плавикового шпата и других полезных ископаемых. Только содержание серебра на месторождении достигает более 50 тыс. т.

Месторождение расположено в мульде проседания, являющейся составной частью Бельтау-Кураминского вулканоплутонического пояса. Оруденение, преимущественно шток-веркового типа, локализовано в вулканогенно-осадочных породах верхнего палеозоя (С2-Т1), перекрытых в восточной части месторождения континентальными, прибрежно-морскими и лагунными отложениями верхнего мела-палеогена. По структурным особенностям месторождение относится к типу с преобладающим влиянием разрывных нарушений на размещение оруденения.

На месторождении было установлено более 150 минеральных видов и разновидностей. Но в этом списке ангидрит не значился. Он был обнаружен нами при исследовании кернов глубоких скважин в период детальной разведки месторождения [1]. Отметим, что гипогенный ангидрит в регионе был раньше описан И.М.Гловиным [2] в Алмалыкских меднопорфировых месторождениях, причем также в глубоких горизонтах.

Ангидрит на месторождении Большой Канимансур встречается в виде практически мономинеральных прожилков, мощностью от 0.5 до 1.5 см, редко до 3 см, и небольших (1-3 х 2-4 см) гнезд. Иногда в выделениях ангидрита наблюдается убогая вкрапленность гематита, магнетита, халькопирита, пирита, а также единичные зерна касситерита, вольфрамита и шеелита.

Сложены прожилки и гнезда ангидрита мелко-среднезернистыми агрегатами. В последних величина отдельных пластинок достигает 0.8 х 0.4 см. Кристаллы встречаются редко и имеют призматический габитус и размер до 1,0 см. Цвет ангидрита белый, серовато-белый и серый. Иногда встречаются разности бледно-фиолетовой и фиолетовой окраски. Кристаллы бесцветные, от полупрозрачного до прозрачного.

В ангидрите обнаружены включения минералообразующих растворов. Они главным образом двухфазовые газово-жидкие со слабо заметными границами. Размеры включений от

0.005 до 0.2 мм. Первичные включения встречаются исключительно в виде отрицательных кристалликов - призм, а вторичные - овальные и неправильные. Объем газовой фазы в первичных газово-жидких вакуолях составляет 20-25%. Их гомогенизация происходит в жидкую

фазу в интервале температур 350...325°С, что свидетельствует о сравнительно высокой температуре кристаллизации ангидрита. Основная часть рудных и нерудных минералов месторождения была образована при более низкой температуре, не превышающей 300°С [3]. В общем сопоставимую с температурой гомогенизации ангидрита из исследуемого месторождения имеют ангидриты из месторождений в Алмалыкском районе Узбекистана -340...240°С [4].

Исследования показывают, что зона развития ангидрита на месторождении совпадает с участками интенсивного проявления метасоматических процессов. Отлагается он совместно с наиболее ранними высокотемпературными продуктами метасоматитов - кварц-серицитовыми, кварц-хлоритовыми и турмалин-хлоритовыми образованиями. Сам ангидрит также является продуктом взаимодействия гидротермальных растворов с вмещающими вулканитами, из которых заимствовался кальций. Развивается ангидритизация в подрудных, подстилающих сульфидное оруденение породах. Таким образом, являясь продуктом эволюции и взаимодействия гидротермальных растворов с вмещающими породами, ангидрит ассоциирует с минералами наиболее ранней стадии минерализации и локализуется в корневых частях месторождения.

Присутствие заметных количеств ангидрита в метасоматитах глубинных частей колчеданных, колчеданно-полиметаллических и других типов месторождений было установлено

Ч.Майером и Д.Хемли [5], Ю.М.Столяровым [6] и др. В отмеченных типах месторождений выделения ангидрита также повсеместно находятся гипсометрически ниже зон развития основной массы сульфидных руд.

Главной причиной отложения ангидрита в высокотемпературных условиях Ю.М.Столяров [6] считает «... ретроградный характер его растворимости, а первопричиной -изначально высокое содержание окисленной серы, обусловленное высокой активностью кислорода в системе и родоначальных магмах». Действительно, температура разложения ангидрита не может быть ниже 1200°С и, таким образом, она выше температуры гидротермальных растворов [7]. Об устойчивости сулфат-аниона при высоких температурах и давлениях и возможность отложения ангидрита в данных условиях отмечал Л.Н.Овчинников [8]. Он обосновывает наличие аниона SO4 - глубинного происхождения в минералообразующих системах постоянным присутствием SO2 в вулканических эманациях и фумаролах жидких

лав, причем, чем больше температура фумарола, тем выше в них отношение SO2/H2S.

2-

На присутствие аниона SO4 - в магматических и высокотемпературных гидротермальных растворах указывали и другие исследователи [9-11]. В частности, по данным MJ.Rutherford [11], в силикатных расплавах часть серы присутствует в сульфатной форме, значительно более растворимой в них, по сравнению с сульфидной серой. Наличие в силикатных расплавах сульфатов подтверждается выделением микросоммита и бассонита при затвердении солевых включений [12].

На месторождении по восстанию рудных тел ангидрит сменяется различными сульфидами, что вызвано восстановлением сульфатной серы до сульфидной, связанной со снижением окислительно-восстановительного потенциала среды и понижением температуры растворов. Вблизи земной поверхности сульфидная сера растворов снова переходит в сульфатную. В результате возникает своеобразная сульфатно-сульфидная зональность, сущность которой заключается в том, что в гипсометрически наиболее нижних высокотемпературных частях рудно-метасоматической системы возникает минеральный парагенезис с сульфатом кальция - ангидритом. Далее вверх по разрезу эта ассоциация сменятся сульфидными рудами, а те, в свою очередь, парагенезисом минералов с баритом. Последний характерен для самых верхних горизонтов месторождения.

Раннее отложение ангидрита объясняется сульфатами кальция, растворимость которого, в отличие от других сульфатов, резко уменьшается с увеличением температуры, то есть с глубиной. В этой связи в вертикальном разрезе в пределах единой рудообразующей системы ангидрит тяготеет к подрудным участкам, тогда как барит отлагается вблизи земной поверхности и резко выклинивается с глубиной [13]. Такая зональность отложения сульфатов сопровождается характерной по содержанию серы минерализацией сульфидных минералов. Корневым ангидритовым частям системы соответствует пирит, который выше по восстанию рудных тел сменяется медно-висмутовыми и цинковыми сульфидами, а к завершающему минералообразованию барита приурочены свинцово-серебряные сульфиды.

Поскольку при сульфатно-сульфидной зональности концентрация анионов серы (сульфатной и сульфидной) уменьшается снизу вверх, возникает парадоксальная зональность отложения минералов, обратная их атомным весам [14]. Чем ближе к земной поверхности, тем, как правило, отлагаются минералы с более тяжелыми металлами - в сульфатах от кальция в нижних горизонтах до бария в верхних, а в сульфидах от железа до свинца и серебра соответственно. При этом содержание сульфатной серы находится в зависимости от сульфидной, то есть с уменьшением концентрации первой уменьшается количество второй: легкому катиону в сульфидах (например, железу) соответствует наиболее легкий катион в сульфатах (кальций). В результате возникают сульфат-сульфидные парагенезисы, такие как ангидрит-пирит, барит-галенит и так далее, где содержание анионов серы как в сульфатной, так и сульфидной форме от первой пары ко второй уменьшается: от 70% сульфатного аниона в ангидрите до 41%, в барите и соответственно от 53.4%, в пирите до 13.4% в галените [14].

Таким образом, пространственно-временное соотношение ангидрита с рудной минерализацией, выраженное в виде сульфатно-сульфидной вертикальной зональности, делает его весьма перспективным для использования в поисково-оценочных целях. Появление ангидрита в разрезе серебро-полиметаллических месторождений (по крайней мере, Карамаза-ра) будет означать затухание промышленного оруденения. Следовательно, наличие ангидри-

товой минерализации на дневной поверхности может являться показателем сильно развитого эрозионного среза объекта и неперспективности оруденения на глубину.

Институт геологии АН Республики Таджикистан, Поступило 22.11.2008 г.

н«

Таджикский национальный университет

ЛИТЕРАТУРА

1. Файзиев А.Р., Фозилов M.M. - Координационные соединения и аспекты их применения, 1996, 101 с.

2. Головин ИМ. - Прогнозирование скрытого оруденения. M.: Наука, 1976, с.272-279.

3. Файзиев А.Р., Искандаров Ф.Ш., Зинчук И.Н. и др. - Mинералообразyющие флюиды и рудогенез. Киев, 1988, с.146-155.

4. Туресебеков А.Х. - Зап. Узбекистан. отд. ВMО, 1974, вып.27, с. 114-118.

5. Mайер Ч., Хемли Д. - Геохимия гидротермальных рудных месторождений. M.: M^, 1970, с.148-210.

6. Столяров ЮМ. - Mагматизм и рудообразование. Л., 1982, с.151.

7. Тишкин А.И., Горбунов В.Ю. - Изв. АН СССР, сер. геол., 1980, №10, с.101-114.

8. Овчинников Л.Н. - ДАН СССР, 1976, т.227, №3, с.320-323.

9. Бадалов С.Т. - Проблемы метасоматизма. M., 1970, с.157-163.

10. Резницкий Л.З. - ДАН СССР, 1971, т.196, №4, с.506-509.

11. Carroll M.R., Rutherford M.J. - J. geophis. res., 1977, v.90, p. 601-612.

12. Соловова И.П., Гирнис А.В., Рябчиков И.Д. - Петрология, 1996, т.4, №4, с.339-363.

13. Бадалов С.Т. - Термобарогеохимия эндогенных систем. Душанбе, 1998, с.34-37.

14. Бадалов С.Т. Геохимические особенности рудообразующих систем. Ташкент.:Фан, 1991, 142 с.

A.P.Файзиев, М.М.Фозилов AНГИДPИТ A3 КОНИ БИСЁPМЕТAЛЛИИ KOНИМAНСУPИ ^ЛОН BA AX,AМИЯТИ ОН ДAP ЧУСТУЧУЙ BA БA^OДИ^ИИ МAЪДAН

Дар вак;ти омухтани минералхои кон ангидрит ёфт шуд, ки то хол дар ин чо

маълум набуд. Ин минерал дар к;исми поёнии конхо хосил мешавад ва пайдо кардани

он дар руи замин аз бехосил будани онхо шаходат медихад.

A.R.Faiziev, M.M.Fozilov ANHYDRITE OF THE MULTIMETAL DEPOSIT BIG KANIMANSUR AND HIS SEARCH-ESTIMATED VALUE

In time studying of minerals of a deposit was found out anhydrite which in this object till now was not established. This mineral is formed in the bottom parts of deposits and his detection on a surface of the ground speaks about unproductiveness of them.