Научная статья на тему 'ФЛЮИДОГЕННАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ГРЯЗЕВОГО ВУЛКАНА ОСТРОВА ЗЕНБИЛ (ДУВАННЫЙ) В КАСПИЙСКОМ МОРЕ'

ФЛЮИДОГЕННАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ГРЯЗЕВОГО ВУЛКАНА ОСТРОВА ЗЕНБИЛ (ДУВАННЫЙ) В КАСПИЙСКОМ МОРЕ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
49
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГРЯЗЕВОЙ ВУЛКАН / СОПОЧНАЯ БРЕКЧИЯ / ГЛУБИННЫЕ ФЛЮИДЫ / СФЕРУЛЫ / САМОРОДНЫЕ МИНЕРАЛЫ / СУЛЬФИДЫ / ОКСИДЫ / ГЛУБИННАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ / MUD VOLCANO / MUD VOLCANIC BRECCIA / DEEP FLUIDS / SPHERULES / NATIVE MINERALS / SULFIDES / OXIDES / MINERALIZATION OF DEEP ORIGIN

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Шнюков Е.Ф., Алиев Ад.А., Иванченко В.В., Агаев А.М., Пермяков В.В.

В сопочной брекчии грязевого вулкана Зенбил (Бакинский архипелаг Каспийского моря) установлены пустотелые микросферулы вюстита, гематита, пирита, апатита, обнаружены самородные железо, серебристое золото, сплавы олова, свинца, цинка, никеля и другие. Наблюдались сульфиды цинка, меди, железа, многие другие минералы, в частности, ранее малоизвестный фосфат железа. Весь комплекс новых находок позволяет предполагать происхождение гря зевого вулкана как продукта глубинных флюидов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FLUIDOGENOUS MINERALIZATION OF THE MUD VOLCANO OF ZENBIL (DUVANNYI) ISLAND IN THE CASPIAN SEA

The work is devoted to the mineralogy of the lance breccia of the Zenbil mud volcano, located in the nearwater part of the southwestern wing of the asymmetric structure of Duvany-deniz (Baku archipelago of the Caspian Sea). This active volcano as a whole is typical of the entire archipelago, as a result of which its study is of considerable interest. A mineralogical study of the fractions of the sample was carried out using a binocular and a scanning microscope with an integrated electron probe analysis system based on energy and wave dispersion spectrometers. Hollow microspherules of wustite, hematite, pyrite and apatite were identified. Native iron, silver gold, alloys of tin, lead, zinc, nickel and others were found. Sulfides of zinc, copper, iron and many other minerals were observed, in particular, previously little- known iron phosphate. Spherules are usually almost perfect rounded, often with points of attachment of balls to some larger objects. The dimension of spherules is constant - 120-250 microns. The discovery of an apatite ball is of interest. This type of formation was rarely found in other mud volcanoes of Azerbaijan. It is interesting that in the Zenbil volcano and in other volcanoes of Azerbaijan, apatite, which composes the spherule, is characterized by a high F content (up to 10.13 %). This fact, in our opinion, directly indicates the participation of fluids in its genesis. As you can see, spherules, numerous fluidogenic minerals are a documentary trace of the invasion of deep fluid masses, which causes the actual mud volcanic process. The whole complex of new findings suggests the origin of the mud volcano as a product of deep fluids.

Текст научной работы на тему «ФЛЮИДОГЕННАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ГРЯЗЕВОГО ВУЛКАНА ОСТРОВА ЗЕНБИЛ (ДУВАННЫЙ) В КАСПИЙСКОМ МОРЕ»

Геология регионов

https://doi.org/10.15407/gpimo2019.03.025

Е.Ф. Шнюков1, Ад.А. Алиев2, В.В. Иванченко1, А.М. Агаев 3, В.В. Пермяков4

1 Центр проблем морской геологии, геоэкологии

и осадочного рудообразования НАН Украины, Киев

о

2 Институт геологии и геофизики Азербайджана, Баку

3 Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, Баку

4 Институт геологических наук НАН Украины, Киев

ФЛЮИДОГЕННАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ

ГРЯЗЕВОГО ВУЛКАНА ОСТРОВА ЗЕНБИЛ (ДУВАННЫЙ)

В КАСПИЙСКОМ МОРЕ

В сопочной брекчии грязевого вулкана Зенбил (Бакинский архипелаг Каспийского моря) установлены пустотелые микросферулы вюстита, гематита, пирита, апатита, обнаружены самородные железо, серебристое золото, сплавы олова, свинца, цинка, никеля и другие. Наблюдались сульфиды цинка, меди, железа, многие другие минералы, в частности, ранее малоизвестный фосфат железа. Весь комплекс новых находок позволяет предполагать происхождение грязевого вулкана как продукта глубинных флюидов.

Ключевые слова: грязевой вулкан, сопочная брекчия, глубинные флюиды, сфе-рулы, самородные минералы, сульфиды, оксиды, глубинная минерализация.

Минералогия сопочной брекчии многочисленных грязевых вулканов, слагающих острова Бакинского архипелага в Каспийском море к юго-востоку от Баку, практически не изучена. Поэтому исследования хотя бы одного грязевого вулкана представляет большой интерес. Зенбил — достаточно крупный и активный грязевой вулкан, в целом типичный для всего архипелага, насчитывающего многие десятки вулканических островов. Они представляют собой конуса и останцы древних грязевых вулканов. Некоторые вулканы являются подводными конусами с крупными глыбами на вершинах, часть из них — надводные камни.

Грязевой вулкан Зенбил (Дуванный) расположен в 12 км к юго-востоку от мыса Сангачал (рис. 1). Длина о-ва вместе с косой составляет 2,5 км, ширина — 875 м. Остров представляет собой уцелевший сегмент кратерного вала. Центральная часть имеет вид холма высотой 3—4 м над уровнем Каспия с плоской вершиной и обрывисты© Е.Ф. ШНЮКОВ, АдА АЛИЕВ, В.В. ИВАНЧЕНКО, А.М. АГАЕВ, В.В. ПЕРМЯКОВ, 2019

ми склонами. Жерло находится на северном берегу острова. Кратерное поле имеет диаметр 150 м. Покров брекчии средней мощности 45 м охватывает площадь в 25 га.

Вулкан находится в присводовой части юго-западного крыла асимметричной структуры Дуванный-дениз, отделяется от структуры Сангачал-дениз пережимом и погружается в сторону о-ва Харе-Зиря. Отложения продуктивной толщи (нижний плиоцен) в сводовой и присводовой частях размыты до глубины 800 м от ее кровли.

Рис. 1. Зенбил, космический снимок Складка осложнена продольным и поперечным нарушениями, к которым приурочен вулкан (рис. 2). Зафиксированы два извержения вулкана. 4 сентября 1961 г., после глухого гула покров брекчии поднялся на высоту 10—15 м и произошел взрыв — столб пламени до 200—250 м с грибообразным облаком. Извержение продолжалось до 8 сентября 1961 г. Объем выброшенной брекчии — 1,2 млн т. Наблюдались «лапилли». 20 августа 1995 г. произошел новый взрыв, сопровождавшийся пламенем на высоту до 30 м. Рецидивы взрывов наблюдались 3 месяца. Объем выброшенной брекчии — 65 тыс. м3, в центре площади зафиксирована обожженная брекчия. Мощность покрова брекчии 1—10 м, в среднем 2 м [1].

Для исследования минералогии грязевого вулкана была отобрана многокилограммовая проба, которая затем отмучена, разделена на фракции по размерности, из частиц по размерности были выделены тяжелая, легкая, магнитная, электромагнитная фракции, которые исследовались под бинокуляром и на сканирующем микроскопе (SEM-JSM-6490LV Jeol, Япония) с интегрированной системой электронно-зондового анализа INCA Energy на базе энерго- и волно-дисперсионных спектрометров EDS+WDS Oxford, Великобритания, детектором HKL channel (Oxford). Вторжение глубинных флюидных масс, обуславливающее собственно грязевулканический процесс, оставило документальный след в составе сопочной брекчии: нередкие мелкие сферулы железа и других элементов, многочисленные флюидогенные минералы.

В наши дни в литературе утвердилось мнение о разных путях образования сферул, но, как правило, связанных с различными процессами осаждения вулканогенного материала, импактным и эксплозивным вулканизмом, с процессами металлургического производства [5; 6; 10 и мн. др.]. Шаровидные агрегаты кристаллизуются в широком температурном диапазоне, в условиях силикатного и металлического расплава, в газовом потоке, в шлаках. Стеклянным и рудным сферу-лам в алмазных трубках посвящена даже специальная кандидатская диссертация [12]. Весь объем литературного материала позволяет И.Г. Яценко однозначно рассматривать их как высокотемпературные оплавленные формы, иногда содержащие включения минералов плюмов мантийного происхождения, как, например, ферросилиций, карбид вольфрама, муассонит, корунд.

Наблюдавшиеся в грязевом вулкане Зенбил сферулы имеют обычно почти идеальную округлую форму, часто с точками крепления шариков к каким-то более крупным объектам (рис. 3, 4). Иногда это небольшие по сравнению со сферу-

Рис. 2. Геологическая карта площадей расположения грязевых вулканов о-вов Зенбил, Харе-Зиря и Гил

лой округлые ямки или выступы, бывает, что из них прорастают отдельные кристаллы (рис. 5, 6). Поверхность сферулы разнообразна. Иногда это как бы сеть сросшихся кристаллов (рис. 7), но чаще она однородна, присыпана частицами и кристаллами того же материала. Как правило, сферулы полые, но иногда они частично заполнены мелкими частицами того же материала (рис. 8).

Размерность сферул — постоянная — 120—250 микронов. Надо полагать, размеры шариков обусловлены физическими законами и термодинамическими условиями, такими как поверхностное натяжение, температура, давление, состав флюида.

По своему химизму сферулы изменяются. Обычно — это сферулы минералов железа. Встречаются сферулы самородного железа, но чаще всего — сферулы вюс-тита, или оксида железа, соответствующего по составу гематиту. Учитывая формы кристаллов на поверхности шариков, можно скорее всего объяснить этот состав окислением (мартитизацией) исходных магнетитовых индивидов.

Был установлен шарик комплексного состава, сложенный оксидом железа с небольшими — до 1 % — примесями Si, Сг, Mn, в другом случае — /п, в третьем И. Толщина сферул — первые микроны. Встречен сульфидный шарик. В составе минерала резко преобладает сера над железом. Возможно, это частично сульфидизиро-ванный шарик самородного железа. Как примесь, содержится № (1,52 %) (рис. 9).

Интерес представляет находка апатитового шарика. Такого типа образования изредка попадались в других грязевых вулканах Азербайджана. Небезынтересно, что и в вулкане Зенбил, и в других вулканах Азербайджана апатит, слагающий сфе-рулу, характеризуется высоким — до 10,13% содержанием Д что, по нашему мнению, прямо указывает на участие флюидов в его генезисе (рис. 10).

Element Weight % Atomic % Compd % Formula

Fe К О Totals 77.73 22.27 100.00 50.00 50.00 100.00 FeO

Рис. 3. Сферула. Идеальный шарик вюстита

Element Weight % Atomic %

OK 21.30 48.58

Fe К 78.70 51.42

Totals 100.00

Рис. 4. Сферула. Вюстит. Видны точки

крепления к более крупным объектам

Element Weight % Atomic %

OK 22.49 50.24

TiK 1.29 0.96

Fe К 76.23 48.79

Totals 100.00

Рис. 5. Сферула. Вюстит, с примесью Ti

Element \feight % Atomic % Compd % Formula

MgK 1.10 1.61 1.83 MgO

Fe К 76.31 48.39 98.17 FeO

О 22.59 50.00

Totals 100.00

Рис. 6. Сферула. Вюстит. Фрагмент предыдущего рисунка. Виден рост кристалла прямо на боку сферулы. Минерал содержит примесь Mg. Увеличенное изображение

Element Weight % Atomic %

OK FeK Totals 21.37 76.63 100.00 46.68 51.32

Рис. 7. Увеличенное изображение поверхности сферулы. Виден слой кристаллов, примыкающих друг к другу

Spectrum 1п О Mg Fe Хп Total

Spectrum 1 Уев 30.19 68.30 1.51 100.00

Spectrum 2 Уев 15.74 1.38 82.88 100.00

Max 30.19 1.38 82.88 1.51

Min 15.74 1.38 68.30 1.51

Рис. 8. Деформированная сферула вюстита с примесью цинка, иногда магния. Видна мощность оболочки и ее полупустое содержание

Element Weight % Atomic %

SK 64.00 75.62

FeK 34.49 23.40

NiK 1.52 0.98

Totals 100.00

Рис. 9. Сферула, сложенная сульфидом железа. Примесь №

Наконец, наблюдался кальцитовый шарик. Он резко выделяется по своим размерам — всего 8 микронов в диаметре — и в описании стоит особняком из-за технических трудностей изучения. Природа его, вероятно, отлична от округлых металлических образований и подлежит изучению.

Металлические шарики, сложенные оксидом железа, очень часто встречаются в прибрежно-морских россыпях Северного Приазовья и в ряде других районов на северо-западе Черного моря. Детальное изучение этого процесса показало очевидные причины этого явления.

Ю.Ю. Войтюк, И.В. Кураева, А.И. Самчук, В.И. Маничев [4] описали грандиозные масштабы выноса железа при работе металлургических предприятий При-

Element Weight % Atomic %

OK 35.27 51.57

FK 10.13 12.48

Na К 1.00 1.01

PK 21.22 16.03

Ca К 32.39 18.91

Totals 100.00

Рис. 10. Сферула, сложенная апатитом. Повышенное содержание F — до 10,13 %

Element Weight % Atomic %

Fe К Totals 100.00 100.00 100.00

Рис. 11. Самородное железо без примесей

Element Weight % Atomic %

MnK Fe К Totals 1.69 98.31 100.00 1.71 98.29

Рис. 12. Самородное железо с примесью Mn

азовья. Оказалось, что до 1990 г. металлургические предприятия Приазовья выплавляли 13 млн т стали в год, при этом выбросы железа в атмосферу достигали 610 тыс. т в год. Позже выплавка снизилась, и выбросы в атмосферу упали до 350 тыс. т (1997). Сферулы железа и являются одной из форм возникновения частиц в ходе металлургических процессов.

Минералогия грязевого вулкана Зенбил во многом типична для вулканов Азербайджана.

К флюидогенным образованиям надо отнести нередкие находки самородного железа: изогнутые рваные агрегаты, остроугольные, с неровной поверхностью

Element Weight % Atomic %

Cr К Fe К Totals 1.50 98.50 100.00 1.61 98.39

Рис. 13. Самородное железо с примесью Сг

Element Weight % Atomic % Compd % Formula

Fe К 77.73 50.00 100.00 FeO

О 22.27 50.00

Totals 100.00

Рис. 14. Агрегат вюстита

Element Weight % Atomic %

OK A1K Totals 7.64 92.36 100.00 12.24 87.76

Рис. 15. Агрегат самородного алюминия. Частично окислен

и следами волочения зерна, реже четко очерченные удлиненные зерна (рис. 11, 12, 13). Чаще всего самородное железо химически довольно чистое, но попадаются образцы, содержащие примеси Мп (1,19 %, 1,69 %) Сг (1,50 %). Интересно, что примеси N1 в самородном железе не зафиксированы. В.И. Вернадский (2012) отмечает, что восстановление железа из химических соединений — кислородных и сернистых идет при исключительных обстоятельствах. Надо полагать, глубинные флюиды вполне составляют такую необычную восстановительную среду.

Наблюдались сложные агрегаты вюстита (рис. 14).

Интересны и необычные находки самородного алюминия. Они несколько окислены, имеют значительные размеры частиц (до 500 микронов), с одной стороны как бы обрамлены натечными формами химически чистого минерала (рис. 15).

Element Weight % Atomic %

AgL AuL Totals 16.87 83.13 100.00 27.04 72.96

Рис. 16. Самородное серебристое золото

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Element might % Atomic %

AgL 15.78 25.50

AuL 84.22 74.50

Totals 100.00

Рис. 17. Самородное серебристое золото

Element might % Atomic %

AgL 15.90 25.66

AuL 84.10 74.34

Totals 100.00

Рис. 18. Увеличенное изображение предыдущего рисунка. Видны бугорки роста золотины

Встреченное в брекчии грязевого вулкана Зенбил золото представлено серебристою разновидностью и содержит 15,78—16,87 % серебра. Другие примеси не обнаружены. По своей форме выделения серебристого золота разнообразны. Один из изученных образцов отдаленно напоминает обломок кристалла (рис. 16), другой — короткую проволоку или какой-то вытянутый агрегат (рис. 17). Увеличенная фотография поверхности последнего показывает наличие округлых бугорков на поверхности (рис. 18), свидетельствующих о росте минерала в условиях флюидогенной среды грязевого вулкана. Наблюдались сложные по составу сплавы №, Cd, Fe с полным (84,56 %) преобладанием N

М

Бре^гат 1

100 цт

Е1ете1й \Veight % Аинтс %

Бе К 5.59 11.91

№К 2.62 5.32

Си К 1.73 3.24

8пЬ 64.89 65.07

РЬМ 25.16 14.45

То1а18 100.00

Рис. 19. Сплав Sn (64,8 %) и Pb (25,16 %) c Fe, N1, Си

Е1етет \Vfeight % АЬтис %

А1К 1.29 2.66

81К 2.85 5.63

Бе К 51.05 50.74

№К 41.88 39.60

впЬ 2.93 1.37

ТЫа^ 100.00

Рис. 20. Сплав Fe (51,05 %) и № (41,88 %) с примесью Л1, Si, Sn

Е1етей АЬишс %

Бе К 1.33 1.43

№К 93.56 95.83

саь 5.12 2.74

То1а1в 100.00

Рис. 21. Сплав N1 с Сё и Fe

Встречены сложные сплавы 8п, РЬ, Fe, N1, Си с полным преимущественным содержанием 8п (64,89 %) и РЬ (25,16 %) (рис. 19), сплавы Fe, N1, 8п, 81, Л1 с основным вкладом в состав Fe (51,45 %) и N1 (41,88 %) (рис. 20). Привлекает внимание сложный сплав самородного никеля с примесью Fe и Сё (рис. 21) и сплав никеля с Си, Сё, Fe (рис. 22). В последних случаях имеют место неоднородные по составу части образцов, — сплавов, свидетельствующих о сложности процессов минералообразования, при переплавлении элементов флюидами.

Такого же рода примером может служить находка сплава цинка с железом, фактически железистого самородного цинка (88,56 %), очевидно слабо окисленного в последующих процессах (рис. 23).

Element Weight % Atomic %

Fe К 1.19 1.29

NiK 84.57 86.95

Си К 9.96 9.47

CdL 4.28 2.30

Totals 100.00

Рис. 22. Сплав Ni с Cu, Cd, Fe

Element Weight % Atomic %

OK 7.75 25.42

Fe К 3.69 3.47

ZnK 88.56 71.11

Totals 100.00

Рис. 23. Слабо окисленный самородный цинк с примесью Fe

Spectrum In stats. s Fe Си Total

Spectrum 1 Yes 63.97 34.49 1.55 100.00

Spectrum 2 Yes 4.59 95.41 100.00

Max 63.97 34.49 95.41

Min 63.97 4.59 1.55

Рис. 24. Выделения самородной меди в срастании с медистым пиритом

Встречена самородная медь, образующая сростки с кристаллами медистого пирита (рис. 24). Медь образует как сгустки округлых мелких выделений, так и подобие неправильных кристаллов. Скопления меди — до 150 микронов размером. Содержит примесь Fe — до 4,59 %. В то же время примесь меди в пирите гораздо меньше — всего 1,55 %.

Сложный сплав многих элементов с преобладанием Fe (35,27 %) и Cr (25,36 %) (рис. 25) может быть истолкован иначе. Весьма возможно, что в данном случае основу минерала составляет хромит, несколько измененный под воздействием сульфидизации и других процессов. Тем более, что хромш-пинелиды здесь встречаются даже в виде хорошо окристаллизованных индивидов (рис. 26).

Element MVfeight % Atomic % Compd % Formula

Mg К 1.35 1.70 2.24 MgO

А1К 4.90 5.56 9.27 A1A

S К 0.74 0.71 1.86 S03

ПК 0.91 0.58 1.52 Ti02

СгК 25.36 14.92 37.06 Cr203

МпК 1.18 0.66 1.52 MnO

Fe К 35.27 19.32 45.37 FeO

ZnK 0.94 0.44 1.17 ZnO

О 29.35 56.12

Totals 100.00

содержащего вростки других минералов

Element might % Atomic % Compd % Formula

Mg К 7.89 8.5 13.09 MgO

А1К 13.79 13.46 26.06 AI2O3

СгК 23.82 12.07 34.82 Cr2Os

Fe К 20.23 9.54 26.03 FeO

О 34.26 56.38

Totals 100.00

Рис. 26. Хромшпинелид

Element might % Atomic %

SK ZnK Totals 38.56 61.44 100.00 56.13 43.87

Рис. 27. Сфалерит

Установлен и довольно крупный хорошо выраженный кристалл сфалерита (рис. 27), а также окисленный слабо железистый сфалерит (рис. 28).

Скопления мелких звездчатых выделений сульфида меди ближе всего соответствуют халькозину. Это низкотемпературный гидротермальный или экзогенный минерал, образующийся при температурах ниже 105 [2]. Содержит небольшую примесь железа (рис. 29).

Element Weight % Atomic %

OK 8.18 20.96

SK 32.80 41.93

Fe К 0.91 0.67

ZnK 58.12 36.45

Totals 100.00

Рис. 28. Окисленный слабо железистый

сфалерит

Element Weight % Atomic %

SK 12.51 21.99

Fe К 3.41 3.44

Си К 84.07 74.56

Totals 100.00

Рис. 29. Халькозин. Звездчатые выделения

Element Weight % Atomic %

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

SK 42.24 56.02

Fe К 57.76 43.98

Totals 100.00

Рис. 30. Пирротин. Пластинчатые кристаллы

Обильны различные сульфиды железа. Для них характерны резкие колебания соотношений Fe и 8 в минералах, очень часто отличающиеся от стехиометричес-ких соотношений в формулах. Судя по кристаллографическим формам, распространены пирротин, пирит, марказит.

Пирротин наиболее высокотемпературный из всех сульфидов. По мнению П. Рамдора [7], он легче всех сульфидов поддается изменению и разложению. Пирротин образует типичные для грязевых вулканов Азербайджана пластинчатые кристаллы (рис. 30, 31) [13]. Встречен пирротин необычного облика — он образует своего рода проволочки. При этом наблюдается не только пирротин обычного хи-

Spectrum In stats. s Fe Total

Spectrum 1 Yes 53.66 46.34 100.00

Spectrum 2 Yes 46.16 53.84 100.00

Mean 49.91 50.09 100.00

Std. deviation 5.31 5.31

Max 53.66 53.84

Min 46.16 46.34

Рис. 31. Пирротин. Сложные сростки кристаллов

Element might % Atomic %

SK Fe К Totals 61.98 38.02 100.00 73.95 26.05

Рис. 32. Октаэдр пирита, формула которого содержит избыток S

Spectrum In stats. S Fe Total

Spectrum 1 Yes 18.59 81.41 100.00

Spectrum 2 Yes 34.03 65.97 100.00

Spectrum 3 Yes 63.85 36.15 100.00

Mean 38.82 61.18 100.00

Std. deviation 23.01 23.01

Max 63.85 81.41

Min 18.59 36.15

Рис. 33. Колебания соотношений S и Fe при сохранении пирротиновых форм кристаллов

мического состава — с явным недостатком железа в формуле Fe1—xS, но необычные формы с составом Fe1+Был обнаружен также пирротин с примесью до 1,5—2 %

Очень распространен пирит. Все разнообразие проявлений этого минерала отразить просто нереально, приведем только наиболее частые проявления. Некоторые друзы кристаллов обладают близким к теоретическим формулам составом и хорошо выраженным кристаллографическим габитусом. Кристаллы, однако, пластинчатые, что характерно для пирротина.

Возможно, в данном случае имеет место псевдоморфоза пирита по пирротину, где пирротин в условиях высокого содержания сероводорода замещен пиритом

Element Weight % Atomic %

S К 52.22 66.17

Fe К 42.80 31.13

AsL 4.97 2.70

Totals 100.00

Рис. 34. Пирит с высоким содержанием Аб. Вероятно, Fe частично замещается Аб

Element Weight % Atomic %

SK 51.65 65.03

MnK 1.32 0.97

Fe К 47.03 34.00

Totals 100.00

Рис. 35. Пирит с примесью Mn

Spectrum In stats. S Fe Total

Spectrum 1 Yes 60.47 2.20 100.00

Spectrum 2 Yes 62.00 1.98 100.00

Mean 61.24 2.09 100.00

Std. deviation 1.09 0.16

Max 62.00 2.20

Min 60.47 1.98

Рис. 36. Пирит с примесью Cu

(см. рис. 31). Аналогичные процессы можно предполагать и для рис. 32, 33, где октаэдр явно пиритовой формы содержит излишек 8 и по составу ближе к пирротину или содержание 8 и Fe изменяются почти запредельно при сохранении таблитчатых пирротиновых форм. Фиксируется нередкая примесь Аб (4,97 %) (рис. 34), Мп (0,97 %) (рис. 35), Си (до 2,2 %) (рис. 36). Формы выделений пирита типичны для этого минерала.

В.И. Павлишин и др. [8] констатируют, что в природных условиях при высокой температуре образуются обедненные серой пириты. Эти же условия способствуют повышенной изоморфной ёмкости пирита и вхождению в его решетку элементов-доноров (кобальта, никеля и др.).

Е1етеп1 \Veight % А1:огшс % Сотрё % Рогти1а

МяК 2.37 2.42 3.93 МвО

РК 23.02 18.44 52.75 р2О5

СаК 2.58 1.59 3.60 СаО

Бе К 30.87 13.71 39.71 РеО

О 41.16 63.83

То1а1з 100.00

Рис. 37. Магнезиальный гетерозит

Наблюдаются многочисленные силикаты, в частности пироксены и амфиболы, но они носят признаки переноса, равно как и многие оксиды. Много выделений дистена, но чаще всего округлых очертаний. Встречен корунд неопределенных очертаний.

По всей вероятности, новообразованиями являются многочисленные сульфаты, в первую очередь барит и гипс, некоторые карбонаты, чаще всего кальцит.

Часты зерна апатита типичного окатанного облика. Но вот фосфат железа натечного габитуса производит впечатление явного новообразования. Это крупное зерно, покрытое округлыми натечными формами. По своему составу минерал можно предположительно определить как магнезиальный гетерозит Mg, Ca) (PO4), скорее всего флюдогенного происхождения на путях переноса флюидных потоков (рис. 37). Он близок по составу к паракерчениту, но последний обычно окристаллизован, а в порошковатых формах яркосиний.

Как видим, можно четко выделить необычную флюидогенную минерализацию во всем минералогическом разнообразии сопочной брекчии грязевого вулкана Зенбил. Многочисленные сферулы самородного железа, вюстита, оксидов железа, пирита, апатита подчеркивают важную роль мощных флюидных масс с метановой основой, и своеобразным составом, извергавших из недр сопочную брекчию.

Необычная минерализация возникает на путях движения и в процессе движения флюидов. Это, прежде всего, самородные минералы и интерметаллические соединения — сплавы. Установлено распространенное самородное железо, не содержащее никель. Иными словами, явно не космогенное. Примеси в составе самородного железа — Mn, &. Обнаружен самородный алюминий, серебристое золото, никель, сплавы Sn и Pb, Fe и №, самородный цинк, медь.

Обнаружены сульфиды меди, цинка, железа. Сульфиды железа (пирротин, пирит, марказит) обладают переменным и сложным составом S и Fe и часто неожиданной формой.

Встречен новый фосфат железа — магнезиальный гетерозит, — явно возникший в процессе флюидного минералогенезиса.

Большое количество силикатов, оксидов и других минералов носят признаки переноса, окатаны. Учитывая размытость критериев выявления флюидогенных минералов, допускается возможность пропуска проявлений процессов флюидогенеза.

Детальное изучение минералогии позволяет восстанавливать процессы развития флюидного минералогенезиса и вероятный состав флюидов для изучаемого вулкана, в частности, обогащении сероводородом и фтором.

Грязевой вулкан Зенбил развит на миоценовых отложениях. Как показало детальное изучение, учитывая свойственные этому типу грязевых вулканов особенности, можно рассматривать Зенбил как типичный пример флюидогенной минералогической разгрузки на вулканах этого типа, в условиях воздействия глубинных флюидов [3].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алиев Ад.А. и др. Атлас грязевых вулканов Мира. Баку: Нафта-Пресс, 2015. 322 с.

2. Бетехтин А.Г. Минералогия. Москва: Гос. изд-во геол. лит., 1950. 956 с.

3. Валяев Б.М. Углеводородная дегазация Земли, геотектоника и происхождение нефти и газа. Дегазация Земли и генезис углеводородных флюидов и месторождений. Москва: ГЕОС, 2011. С. 10—32.

4. Войтюк Ю.Ю., Кураева 1.В., Самчук О.1., Манычев В.Й. Вплив дiяльностi пщприемств чор-но! металурги на вмют i форми знаходження важких металiв у об'ектах навколишнього се-редовища. Мiнер. журн. 2011. Т 33, № 3. С. 77—83.

5. Лукин А.Е. Минеральные сферулы — индикаторы флюидного режима рудообразования и нафтидогенеза. Геофиз. журн. 2013. Т 35. № 6. С. 10—53.

6. Нестеренко Т, 1ванченко В., Тиришкша С. Онтогешя кулястих шдивщв агрегатав техногенного походження. Мiнер. збiрник. 2007. № 57. Вип. 1. С. 76—80.

7. Рамдор П. Рудные минералы и их срастания. Москва: И.Л., 1962. 1132 с.

8. Павлишин В.И., Жабин А.Г., Китаенко А.Э. Типоморфизм и поисково-оценочное значение пирита. Киев: УкрГГРИ, 2004. 152 с.

9. Сандимирова Е.И. Микросферулы как индикаторы флюидных (флюидно-магматических) процессов областей современного вулканизма. Вулканизм и геодинамика. IV Всероссийский симпозиум по вулканологии и палеовулканологии. Петропавловск-Камчатский, 2009. Т. 2. С. 806—809.

10. Сандимирова Е.И. Сферические минеральные образования вулканических пород Курильских о-вов и Камчатки. Автореф. дис. ... канд. геол. наук. Петропавловск-Камчатский, 2008.

11. Шнюков Е.Ф. Флюидогенная минерализация грязевых вулканов Азово-Черноморского региона. Киев: Логос, 2016. 196 с.

12. Яценко 1.Г. Силiкатно-металевi сферули експлозивно-осадових алмазоносних формацш Украши. Автореф. дис... канд. геол. наук. Львiв, 2016.

13. Shnykov Ye.F., Aliev Ad.A., Aghayev A.M., Ivanchenko YV. Sulfide mineralization of mud volcanoes in Azerbaijan. Stratigraphy andsedimentology of oil-gas basins. 2019. N 21. P. 27—38.

Статья поступила 10.08.2019

6.Ф. Шнюков, Ад.А. Алieв, В.В. 1ванченко, А.М. Агаев, В.В. Пермяков ФЛЮЩОГЕННА МШЕРАЛ1ЗАЦ1Я ГРЯЗЬОВОГО ВУЛКАНУ ОСТРОВА ЗЕНБ1Л (ДУВАННИЙ) В КАСПШСЬКОМУ МОР1

Робота присвячена мшералоги сопково! брекчи грязьового вулкана Зенбш, що знаходиться в присводовш частит твденно-захщного крила асиметрично! структури Дуваний-дешз (Бакинсь-кий архтелаг Каспiйського моря). Цей активний вулкан в цшому типовий для всього архипелагу, внаслiдок чого його вивчення представляе значний штерес. Проведено мiнералогiчне дослщжен-ня фракцш вiдiбраноi проби за допомогою бшокуляру i скануючого мiкроскопа з штегрованою системою електронно-зондового аналiзу на базi енерго- i хвиледисперсiйних спектрометрiв. Встановлено пустотш мiкросферули вюстiту, гематиту, триту, апатиту, виявленi самороднi залiзо, срiблясте золото, сплави олова, свинцю, цинку, шкелю та iншi. Спостерiгалися сульфщи цинку, мiдi, залiза та багато шших мiнерали, зокрема, ранiше маловщомий фосфат залiза.

Сферули зазвичай мають майже щеальну округлу форму, часто з точками кршлення куль-ок до якихось бшьш великих об'екпв. Розмiрнiсть сферул постiйна 120—250 мкм. 1нтерес представляе знах1дка апатитово! кульки. Утворення такого типу зрщка траплялися в iнших грязьових

вулканах Азербайджану. Щкаво, що i в вулкаш Зенб1л, i в iнших вулканах Азербайджану апатит, з якого складаеться сферула, характеризуеться високим (до 10,13 %) вмютом F, що, на нашу думку, прямо вказуе на участь флющв в його генезиш. Як бачимо, сферули, численш флющогенш мшерали — це документальний слщ вторгнення глибинних флющних мас, що обумовлюе влас-не грязьовулканiчний процес. Весь комплекс нових знахщок дозволяе припускати походження грязьового вулкана як продукту глибинних флющв.

Ключовi слова: грязьовий вулкан, сопкова бре^я, глибинш флюЧди, сферули, самороднi мшерали, сул^ди, оксиди, глибинна мiнералiзацiя.

Ye.F. Shnyukov, Ad.A. Aliev, V.V. Ivanchenko, A.M. Agaev, V.V. Permyakov

FLUIDOGENOUS MINERALIZATION OF THE MUD VOLCANO OF ZENBIL (DUVANNYI) ISLAND IN THE CASPIAN SEA

The work is devoted to the mineralogy of the lance breccia of the Zenbil mud volcano, located in the nearwater part of the southwestern wing of the asymmetric structure of Duvany-deniz (Baku archipelago of the Caspian Sea). This active volcano as a whole is typical of the entire archipelago, as a result of which its study is of considerable interest. A mineralogical study of the fractions of the sample was carried out using a binocular and a scanning microscope with an integrated electron probe analysis system based on energy and wave dispersion spectrometers. Hollow microspherules of wustite, hematite, pyrite and apatite were identified. Native iron, silver gold, alloys of tin, lead, zinc, nickel and others were found. Sulfides of zinc, copper, iron and many other minerals were observed, in particular, previously little-known iron phosphate. Spherules are usually almost perfect rounded, often with points of attachment of balls to some larger objects. The dimension of spherules is constant — 120—250 microns. The discovery of an apatite ball is of interest. This type of formation was rarely found in other mud volcanoes of Azerbaijan. It is interesting that in the Zenbil volcano and in other volcanoes of Azerbaijan, apatite, which composes the spherule, is characterized by a high F content (up to 10.13 %). This fact, in our opinion, directly indicates the participation of fluids in its genesis. As you can see, spherules, numerous flu-idogenic minerals are a documentary trace of the invasion of deep fluid masses, which causes the actual mud volcanic process. The whole complex of new findings suggests the origin of the mud volcano as a product of deep fluids.

Keywords: mud volcano, mud volcanic breccia, deep fluids, spherules, native minerals, sulfides, oxides, mineralization of deep origin.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.