CC BY
257
УДК 549.3(470.21)
ТЕЛЛУРИДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ В ЗОЛОТОРУДНЫХ ПРОЯВЛЕНИЯХ ПАНАРЕЧЕНСКОЙ ВУЛКАНО-ТЕКТОНИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ,
КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ
А.В. Волошин, А.В. Чернявский, Ю.Л. Войтеховский
Г еологический институт КНЦ РАН
Аннотация
Рассматриваются минеральные формы теллуридов, которые характерны для эпитермальных месторождений и являются наиболее интересными минералами-индикаторами физикохимических условий формирования колчеданных руд. В золоторудных проявлениях Панареченской вулкано-тектонической структуры установлены 27 минеральных видов и минеральных фаз теллуридов и сульфотеллуридов. Этот ряд представлен минералами с видообразующей ролью Ag и Au (эмпрессит, гессит, штютцит, волынскит и петцит); минералами с видообразующей ролью Bi и Pb: группа тетрадимита (теллуровисмутит, тетрадимит, цумоит, ингодит, пильзенит, жозеит-А, баксанит, хедлейит) и группа алексита (раклиджит, алексит, кочкарит, фаза-С); теллуридами и сульфотеллуридами других групп (колорадоит, алтаит, бенлеонардит, нагиагит, радхакришнаит). Приведены схемы ассоциаций теллуридов и сульфотеллуридов и высказано предположение о генетической позиции теллуридной минерализации.
Ключевые слова:
минералогия, теллуриды, золото, серебро, группа тетрадимита, группа алексита, Кольский полуостров.
В мировой литературе к настоящему времени накоплен огромный материал по описанию новых минеральных видов, минеральных ассоциаций теллуридов в месторождениях различного генетического типа и металлогенической специализации, но только в последнее десятилетие особенно интенсивно проводились исследования теллуридной минерализации в золоторудных
гидротермальных и колчеданных системах с позиций минералого-генетической информации. Этому способствовало выполнение проекта МПГК (IGCP)-486 “Au-Ag-telluride-selenide deposits in Europe and in developing countries (and new methodologies for their investigation)”. Руководители: Н. Кук (N.J. Cook, Норвегия), К. Койонен (K. Kojonen, Финляндия), проект выполнялся в период 2003-2007 гг. В результате получен огромный материал по широкому кругу вопросов минералогии теллуридов гидротермальных систем. Основные достижения отражены в [1, 2]. Богатые теллуридами месторождения золота представляют собой отдельный генетический тип месторождений -золото-теллуридный. Теллуриды (селениды) очень чувствительны к изменению физико-химических параметров гидротермальной системы кристаллизации и являются ценными минералого-генетическими маркерами [3-6].
Большой вклад в изучение минералогии теллуридов внесли исследователи колчеданных месторождений Урала. Ими показано, что теллуриды являются наиболее интересными минералами-индикаторами физико-химических условий формирования метаморфизованных колчеданных руд. Теллуриды (а также сульфосоли) могут иметь различное происхождение - гидротермальное, субмаринное гипергенное или диагенетическое и метаморфогенное [7-11].
В 2008 г. были поставлены работы по изучению минералогии рудопроявлений в пределах Панареченской вулкано-тектонической структуры (ПР ВТС, рис. 1). Материал для исследований состоял из образцов, собранных авторами в экспедициях, а также любезно предоставленной эталонной коллекции аншлифов (122 шт.), хранящейся в музее ОАО “Центрально-Кольская экспедиция” (ОАО ЦКЭ). Эта коллекция создана в ходе поисковых работ на ПР ВТС в 1998-2000 гг. и включает все типы рудных ассоциаций, встреченные при документации естественных и искусственных обнажений, в том числе буровых скважин.
Рис. 1. Схематическая геологическая карта Панареченской вулкано-тектонической структуры
(ПР ВТС) по данным ОАО ЦКЭ (2000 г.)
Рудные зоны в пределах ПР ВТС сложены массивными пиритовыми рудами, метасоматитами серицит-карбонат-альбит-кварцевого и хлорит-карбонатного состава, углеродистыми и сульфидноуглеродистыми сланцами. Рудные минералы в ассоциациях именно из этих комплексов пород и руд и были предметом наших исследований.
Минералогические исследования рудных ассоциаций проводились в полированных препаратах (аншлифах) на микроскопе Axioplan (Carl Zeiss) с фотодокументацией. Теллуриды и сульфотеллуриды в разных ассоциациях представлены моно- и полиминеральными ансамблями в виде включений в обычных сульфидах и нерудных минералах. Выделения теллуридов характеризуются размерами 10-20, редко до 50 мкм (рис. 2, 6). Нередко они выполняют интерстиции и развиты по трещинам в ранних фазах. При документации главное внимание было обращено на однородность-неоднородность индивидов и участие в ассоциации с другими минеральными фазами. Это позволило авторам создать схемы минеральных ассоциаций для отдельных теллуридов и сульфотеллуридов и представить их в виде таблиц.
Диагностика минералов в связи с малым размером выделений и однородных участков индивидов основывалась на оценочных анализах при помощи энергодисперсионной приставки Rontec к сканирующему электронному микроскопу LE0-1450. Последний был также использован для получения изображений участков полированных шлифов в обратно-рассеянных электронах. Аналитические работы выполнены в лаборатории физметодов ГИ КНЦ, аналитик Е.Э. Савченко.
Первые результаты исследований рудных образцов показали широкое разнообразие минеральных форм благородных металлов и других редких минералов [12-14]. На сегодня установлено 67 рудных минералов, среди которых теллуриды занимают важное место. К настоящему времени в золоторудных проявлениях ПР ВТС установлено и изучено 27 минеральных видов и минеральных фаз с видообразующей ролью теллура (табл. 1).
Минерал ^мвол Формула Примечание
1. Элементы
Teллyр Te Te
2. Сульфиды и их аналоги, сульфосоли
2.1. Теллуриды
2.1.1. Теллуриды золота и серебра
Эмпрессит Emp AgTe
Штютцит Stu Ag5-xTeз Еденичные находки
Волынскит Vol AgBiTe2
Петцит Ptz AgзAuTe2
Г ессит Hes Ag2Te
2.1.2. Группа тетрадимита
T еллуровисмутит Teb Bi2Teз
Teтрадимит Tdm Bi2Te2S
Цумоит Tsu BiTe
Ингодит Ing Bi2TeS Еденичные находки
Пильзенит Plz ВіДєз
Жозеит-А Jos-A Bi4TeS2 Еденичные находки
Баксанит Bks BІбTe2Sз Еденичные находки
Хедлейит Hed Ві/Гєз Еденичные находки
2.1.3. Группа алексита
Раклиджит Ruc PbBi2Te4
Алексит Als PbBi2Te2S2
Кочкарит Kch PbBi4Te7
Фаза C PhC PbBi4Te^
2.1.4. Группа сфалерита-халькопирита
Колорадоит Clr HgTe
2.1.5. Группа галенита
Алтаит Alt PbTe
2.1.6. Неназванные минеральные фазы
Фаза AgTe2 MPh-2 AgTe2
Фаза Ag3Te8 MPh-з AgзTes
Фаза HgBiTe MPh-8 HgBi2Te4
Фаза PbBiTeS MPh^ PbBi2Te2S2
2.2. Сульфосоли
Бенлеонардит Ben Ags(Sb,As)Te2Sз
Нагиагит Nag Pb5Au(T e, Sb)4S5-8 Еденичные находки
Радхакришнаит Rdk PbTeз(Cl,S)2 Еденичные находки
Ниже рассмотрены теллуриды и сульфотеллуриды: теллуриды золота и серебра, группы тетрадимита и алексита, теллуриды в группах сфалерита и галенита, неназванные теллуриды (минеральные фазы) и сульфосоли.
В золоторудных проявлениях ПР ВТС установлено 5 минеральных видов из 9 известных в системе Au-Ag-Te: эмпрессит, штютцит, волынскит, петцит и гессит и две минеральные фазы: фаза AgTe2 и фаза Ag3Te8. Одним из наиболее распространенных минералов является гессит. Известны образования гессита с значительно повышенным содержанием Ag (Ag25-2 6Te), что, вероятно, связано с фазовой неоднородностью гессита - влючениями серебра.
Теллуриды Ag-Au образуют тонкие включения в пирите, мусковите и флюорите. В нерудных фазах они образуют изометричные мономинеральные зерна, в пирите часты ансамбли более чем трех теллуридов и сульфидов (например, тетраэдрит, галенит, халькопирит, арсенопирит). Минеральные ассоциации теллуридов Ag-Au показаны в таблице 2, химический состав приведен в таблице 3.
б8
Минерал Теллуриды золота и серебра Минерал Теллуриды золота и серебра
Етр Stu Уо1 Рг Hes Етр Stu Уо1 Рг Hes
Пирит X X X X Гринокит X
Пирротин X X Г ессит X X
Халькопирит X X Т еллуровисмутит X
Арсенопирит X X Цумоит X X
Г аленит X X X X Волынскит X
Сфалерит X X Пильзенит X X
Тетраэдрит X Ингодит X
Теллур X Жозеит-А X
Висмут X Баксанит X
Золото X X Хедлейит X
Серебро X Алексит X
Алтаит X X X X Фаза ^ВіТе X
Примечание. Символы смотри табл. 1.
Таблица 3
Химический состав теллуридов золота и серебра, масс. %
Элемент Эмпрессит Штютцит Волынскит Петцит Г ессит
Диапазон (N=4) Среднее Диапазон (N=7) Среднее
Ag 49.34 51.61 59.62 15.6-23.01 19.74 50.52 46.09 61.81-66.6 64.48
Au 1.54 19.23 24.14 0.00-0.70 0.10
РЬ 0.00-0.14 0.04
Fe 0.00-1.60 0.40
S 0.07 0.00-0.11 0.03
Ві 0.93 32.41-37.09 35.44
Те 48.85 48.39 40.07 42.12-46.27 44.15 30.25 29.76 33.40-38.05 35.37
Сумма 99.73 99.99 100.69 99.16-100.00 99.79 100.00 99.99 99.63-100.00 99.95
Примечание. N - число анализов.
Эмпрессит (AgTe) представлен тонкими зернами размером около 3-10 мкм. Находится в виде включений в пирите в срастании с алтаитом и галенитом (рис. 2А). Был встречен в серицит-карбонат-альбит-кварцевых метасоматитах. В составе эмпрессита отмечается небольшая примесь Аи (1.54 мас. %).
Штютцит (Ag5-xTe3) весьма редкий минерал из простых теллуридов. Отмечается в серицит-карбонат-альбит-кварцевых метасоматитах и установлен с теллуровисмутитом и волынскитом в виде сростков-ансамблей, где обрамляет их в виде кайм, состоящих из блоков и грубых пластин. Размеры ансамблей 3-30 мкм.
Волынскит (AgBiTe2) появляется в ассоциации с пирротином и галенитом. Установлен и в сростках с алтаитом и гесситом в пирите (Рис. 2D). Зерна неправильной формы, иногда вытянутые, размером в 5 мкм.
Петцит (Ag3AuTe2) по размеру зерен не превышает 4 мкм. Всегда находится в срастании с другими минералами как в нерудной, так и в рудной части породы (в пирите). Отмечается в ассоциациях с халькопиритом, арсенопиритом, галенитом, сфалеритом, тетраэдритом, золотом, серебром, гесситом, цумоитом, пильзенитом и жозеитом-А, кварцем и флюоритом. Образует простые сростки с гесситом и сложные с галенитом, тетраэдритом, серебром и гесситом.
Гессит (Ag2Te). Встречается в сростках с золотом и галенитом в пирите, а также с волынскитом. Форма зерен в таких случаях вытянутая по граням кристаллов пирита. В случае срастания с алтаитом, иногда халькопиритом, форма ансамблей зерен изометричная. Отмечаются и более сложные ансамбли с галенитом, пильзенитом и висмутом в пирите и силикатах. Во всех случаях размер индивидов не превышает 5 мкм. Моновыделения гессита встречаются также в пирите. В составе некоторых гесситов присутствует изоморфная примесь Аи (0.7 мас. %) (рис. 2С^).
Рис. 2. Характер выделений теллуридов. (изображения в обратно-рассеяных электронах):
A - эмпрессит (Emp), пирит (Py), галенит (Gn); B, C - гессит (Hes), алтаит (Alt), пирит (Py), арсенопирит (Apy), халькопирит (Ccp), мусковит (Ms), флюорит (Fl); D - гессит (Hes), волынскит (Vol), алтаит (Alt), галенит (Gn); E - гессит (Hes), пильзенит (Plz), баксанит (Bks); F- гессит (Hes), алтаит (Alt), галенит (Gn), сфалерит (Sp), кварц (Qtz); G - гессит (Hes), ингодит (Ing), галенит (Gn), пирит (Py), халькопирит (Ccp); H - теллуровисмутит (Teb), пирит (Py), сфалерит (Sp); I - алексит (Als), тетрадимит (Tdm), фаза С (PhC), пирит (Py), галенит (Gn); J-раклиджит (Ruc), пирит (Py)
На тройной диаграмме показаны реальные составы теллуридов Ag-Au золоторудных проявлений (рис. 3).
В системе Bi(Pb)-Te-Se-S фазы составляют две группы по принципиально разным мотивам кристаллической структуры. В минералогической систематике они представляют группы тетрадимита и алексита. Структуры минералов группы тетрадимита содержат гексагональные плотноупакованные слои. Собственно тетрадимит содержит одиночные слои Bi и S и два слоя Te, создавая пакеты S-Bi-Te, Te-Bi-S.
Два Те-слоя в структуре удерживаются только ван-дер-ваальсовской связью. Различные пакеты в минералах этой группы могут создаваться слоями и иметь размеры от 3 х 6А до 12 х 6А. Химические составы минералов могут изменяться по M : (Te,S) от 2:1, 1:1 до 2:3, 4:3, 3:4, а именно: Bi2T e3-Bi2Se3-Bi2S3, BiT e-BiSe-
BiS и Bi4Te3-Bi4Se3-BUS3 [15].
Г руппа алексита -
сульфотеллуриды Bi и Pb. Участие Pb в теллуридах Bi в значительных количествах приводит к перестройке тетрадимитового слоистого мотива структуры из гексагональных плотно-
упакованных слоев в мотив, подобный сульфосолям с участием Te. Минеральные виды группы алексита рассматривают-ся также в трех рядах: (Pb+Bi)3Te4-
(Pb+Bi)3Se4-(Pb+Bi)3S4, (Pb+Bi)Te-(Pb+Bi)Se-(Pb+Bi)S и (Pb+Bi)4Te3-(Pb+Bi)4Se3-(Pb+Bi)4S3 [15].
В рудных ассоциациях золоторудных проявлений ПР ВТС известно 8 минералов группы тетрадимита (табл. 1, 4) из 20 видов, известных к настоящему времени. Эти минералы представляют все три ряда соотношения Bi-T e. В группе алексита из 7 известных сульфотеллуридов с видообразующей ролью Pb в рудах ПР ВТС установлены только 4 минерала, среди которых 3 вида: раклиджит, алексит, кочкарит и фаза С (табл. 1, 4). Все они находятся в одном ряду соотношения (Pb+Bi) - Te [15].
Ниже рассматриваются ассоциации минералов групп тетрадимита и алексита (табл. 4).
Теллуровимутит (Bi2Te3) находится в виде мономинеральных включений в пирите (рис. 2H). Размер индивидов до 10 мкм. Отмечаются так же срастания с волынскитом и штютцитом. Последний окаймляет сростки теллуровисмутита с волынскитом. Размеры ансамблей до 30 мкм. Форма выделений вытянутая, угловатая, блочная. В составе некоторых индивидов присутствуют примеси Pb (3.35 мас. %) и Se (1.67 мас. %).
Тетрадимит (Bi2Te2S) представляет собой вытянутые угловатой формы индивиды, заполняющие интерстиции зерен пирита (рис. 2I). Отмечаются мономинеральные включения в пирите, ансамбли с галенитом и висмутином 2-50 мкм. Ассоциирует с гесситом. В составе некоторых индивидов присутствуют примеси Pb (4.27 мас. %) и Se (1.65 мас. %).
Цумоит (BiTe) находится в ассоциации с целым рядом минералов в виде мономинеральных выделений и ансамблей в пирите. Вместе с гесситом, гринокитом и висмутом образует каймы на индивидах галенита, а также ансамбли с галенитом и гесситом в интерстициях арсенопирита, заключенного в сфалерит. Размер выделений индивидов не превышает 10 мкм.
Рис. 3. Минералы системы Au-Ag-Te. Черными точками обозначены идеальные составы девяти известных минеральных форм в этой системе [5]. Реальные составы наших минералов показаны цветными значками
Минерал Минералы группы тетрадимита Минералы группы алексита
ТеЬ тат Tsu р^ ^-А неа Bks Ruc Ак КЛ PhC
Пирит X X X X X X X X X X X X
Пирротин X
Халькопирит X X X X
Арсенопирит X X
Г аленит X X X X X X X
Сфалерит X X X
Алтаит X
Г ринокит X
Г ессит X X X X X X X X
Пильзенит X X
Серебро X
Висмут X X X
Волынскит X X
Кубанит X
Виттихенит X
Фаматинит X
Штютцит X
Тетрадимит
Висмутин X
Баксанит X
Кочкарит X
Примечание. Символы смотри табл. 1.
Ингодит (BІ2TeS) - редкий минерал, отмечен с гесситом и галенитом в интерстициях пирита (рис. 2G). Размер ансамбля до 100 мкм. В составе минерала присутствуют примеси Ag (2.36 мас. %) и Se (6.70 мас. %).
Пильзенит (ВцТе3) чаще всего встречается в ансамблях, но бывают и мономинеральные выделения (рис. 2Е, 6D). Ансамбли представлены галенитом, гесситом, висмутом, арсенопиритом и серебром как в рудной (в пирротине, сфалерите), так и в нерудной частях. Мономинеральные выделения округлой формы отмечены в пирите в ассоциации с кочкаритом. Чаще всего пильзенит находится в срастании с галенитом в пирите. Размеры 2-30 мкм. В составе некоторых индивидов присутствует примесь Se (1.89 мас. %).
Жозеит-А (Bi4TeS2) - единичная находка (рис. 6В). Встречен в срастании с галенитом и гесситом в интерстициях пирита. Размер ансамбля 20 мкм. Форма индивида в срезе удлиненная.
Хедлейит (В^Те3) - единичная находка (рис. 6А). Встречен в срастании с гесситом и висмутом в инерстициях пирита. Размер ансамбля 15 мкм.
Баксанит ^6Те^3) - единичная находка (рис. 2Е). Находится в срастании с гесситом в интерстициях пирита. Размер ансамбля 20 мкм. В ассоциации присутствуют пильзенит, волынскит, алтаит и галенит. В составе индивида - примесь Fe (4.32 мас. %), Ag (3.66 мас. %) и Se (6.42 мас. %).
Раклиджит (РЬВ^Те4) отмечен в мономинеральных индивидах размером до 30 мкм в виде включений в пирите и интерстициях (рис. 2J, 6С). Форма индивидов в срезе сильно вытянутая. В составе - примесь Ag (3.69 мас. %) и Se (1.11 мас. %).
Алексит (РЬВ^Те^) - наиболее часто встречающийся минерал группы алексита (рис. 21, 6Е). Как правило, это мономинеральные индивиды до 70 мкм, но встречаются и ансамбли с галенитом и гесситом в пирите. В ассоциации отмечается халькопирит. Форма индивидов в срезе
преимущественно удлиненная, встречаются выделения овальной и треугольной формы. В составе некоторых индивидов - примесь Se (2.56-5.52 мас. %).
Кочкарит (PbBi4Te7) чаще всего представлен мономинеральными индивидами различной формы размером 2-5 мкм в пирите и интерстициях (рис. 6D). Иногда в ансамбле с фаматинитом. Встречены и крупные индивиды 2G-SG мкм, образующие ансамбли с галенитом. В ассоциации участвуют халькопирит, пильзенит и кубанит. В составе некоторых индивидов - примесь Ag (2.9і— 4.34 мас. %) и Se (0.S1 мас. %).
Фаза С (PbBi4Te4S3) - чаще всего это удлиненные мономинеральные индивиды размером до 5G мкм в интерстициях пирита (рис. 2I). Встречаются ансамбли с виттихинитом и халькопиритом. В ассоциации отмечается сфалерит. В составе некоторых индивидов - примесь Se (2.23-6.5S мас. %).
Химический состав минералов групп тетрадимита и алексита приведен в таблицах 5 и б.
Гомологическую серию Pb- и S-богатых сульфотеллуридов можно описать формулой PbnBi4Te4Sn+2 [і] и собственно тетрадимит Bi4Te4S2 будет отвечать ей при n=0, для фазы C n=1, для алексита n=2, для садлебакита n=4. Выше по формульным значениям Pb располагаются неназванные фазы из месторождений Финляндии и Австрии [і]. бедует остановиться на анализах тетрадимита, в химическом составе которого из различных месторождений отмечается Pb. В тетрадимите из ПР BTC часто в существенных количествах устанавливается Pb (табл. 5). Его роль в тетрадимите может быть определена однозначно только по данным структурного исследования. То же можно сказать о фазе C, которая выделена в начале гомологической серии [і]. Она устанавливается по параметрам химического состава также в рудных ассоциациях ПР BTC, что подчеркивает высокую вероятность существования этой фазы в системе Pb - Bi - Te - S и статус минерального вида после структурного подтверждения не будет вызывать сомнения. Положение химических составов и вариации минералов групп тетрадимита и алексита видно на диаграммах (рис. 4, 5).
Таблица 5
Химический состав минералов группы тетрадимита, мас.%
Элемент Т еллуровисмутит Тетрадимит Цумоит Ингодит
Диапазон (N=S) Cрeднee Диапазон (N=5) Cрeднee Диапазон (N=4) Cрeднee
Bi 47.14-57.49 51.S2 53.13-59.14 56.94 60.21-65.77 62.95 70.34
Fe 0.00-0.21 0.05 0.00-0.16 0.03 2.40
Ag 0.00-0.60 0.25 0.00-0.33 0.07 2.36
Pb 0.00-3.35 1.40 0.00-4.27 1.70
Cu G.GG-G.22 0.00
Te 41.19-4S.96 46.03 36.61-3S.55 37.20 34.23-39.10 36.76 11.94
S 0.00-0.11 0.05 2.92-3.40 3.07 б.25
Se 0.00-1.67 0.44 0.00-1.65 0.7S 0.00-0.6S 0.29 б.70
Sb 0.00-0.16 0.06 0.00-0.47 0.14
Сумма 99.79-100.45 100.11 99.37-100.30 99.93 99.70-101.00 100.25 100.00
Продолжение таблицы 5
Элемент Пильзенит Жозеит-А Хедлейит Баксанит
Диапазон (N=10) Cрeднee
Bi 60.23-73-53 6S.26 5S.94 71.63 69.42
Fe 0.00-3.26 0.S0 2.36 1.S2 4.32
Ag 0.00-1.23 0.12 15.15 3.44 3.бб
Te 26.47-36.51 30.43 12.15 23.11 s.60
S 5.45 7.59
Se 0.00-1.S9 0.3S 5.94 6.42
Сумма 99.74-100.50 100.02 100.00 100.00 100.00
Примечание. N - число анализов.
Химический состав минералов группы алексита, мас.%
Элемент Раклиджит Алексит Кочкарит Фаза С
Диапазон (N=10) Среднее Диапазон (N=10) Среднее Диапазон (N=5) Среднее
РЬ 22.50 18.15-21.50 19.36 10.01-13.24 11.87 13.16-17.93 15.18
ВІ 30.05 41.18-44.48 43.32 34.34-37.44 35.66 42.52-47.11 44.71
Fe 0-2.74 0.39 0-0.85 0.17 0-2.66 1.48
3.69 2.91-4.34 3.70
Те 42.66 22.19-29.23 27.33 46.99-49.62 48.11 23.87-34.29 28.62
8 4.84-8.15 6.09 3.41-7.03 5.60
8е 1.11 2.56-5.52 3.48 0-0.81 0.46 2.23-6.58 4.41
Сумма 100.00 99.60-101.00 100.07 99.70-100.00 99.94 99.34-100.4 99.92
Примечание. N - число анализов.
В\
ф Жозеит-А Л Висмутин А Тетрадимит О Ингодит 0 Баксанит
В/гв
В/звг
Яайтакарит • Икунолит
Невскит •
■ Хедлейит ‘ В/г Те
. ВІзТег
Пильзенит
Протожозеит
В/эТе^е^)
Жозеит-А д д Жозеит-В ’’’
Баксанит ^
т #А / .
Теллуроневскит ^ Сульфоцумоит 1 Ингодит
; \ / л \ А А
В/'зГег^е,^ Ал
Тетрадимит
с___.___.___.___I___.___.___.___I___.___.___.__
Э+Эе Те
Рис. 4. Схематическая диаграмма, иллюстрирующая идеальные составы минералов и неназванных фаз (залитые и незалитые черные треугольники соответственно) в системе Ы-Тв^в^, в координатах Bi-Tв-(S+Sв) по [2]. Реальные составы наших минералов показаны цветными значками
Ниже приведено описание несгруппированных теллуридов и сульфотеллуридов и минеральных фаз (табл. 7). Химический состав этих минералов приведен в таблицах 8 и 9.
Колорадоит (ЩТе) - мономинеральное включение в пирите (рис. 6Н). Размер выделения 5 мкм. Индивид округлой овальной формы. В составе - примесь Fe (2.92 мас. %).
Алтаит (РЬТе) - самый распространенный теллурид, присутствует в мономинеральном виде и в ансамблях в рудной (пирите) и нерудной частях (рис. 2 В-О, F). Образует простые ансамбли с гесситом, галенитом, халькопиритом, эмпресситом, фазами AgTe2 и Ag3Te8. Форма выделений в срезе
округлая, каплевидная. Размер индивидов 2-6 мкм. В ассоциации принимают участие арсенопирит, сфалерит, фрейеслебенит, буланжерит и теллур. В составе некоторых индивидов - примесь Fe (до 2.27 мас. %), Ag (до 5.48 мас. %) и Se (до 1.02 мас. %).
Рис. 5. Схематическая диаграмма в координатах РЬ/(РЬ + В1) - (Tв+Sв)/(Tв + Sв + S) [1]. Идеальные составы минералов и неназванных фаз показаны черными залитыми треугольниками, а в зоне гомологических серий РЬ- и S-богатых теллуросульфидов фазы показаны залитыми серыми кружками [1]. Реальные составы наших минералов показаны цветными значками
Таблица 7
Минеральные ассоциации теллуридов
Минерал Лк С1г Сульфосоли Неназванные минеральные фазы
Веп Rdk МРЬ2 МРЬ3 МРЬ8 МРЬ26
Пирит X X X X X X X X X
Халькопирит X X X X X
Арсенопирит X X X
Сфалерит X X X X X
Г аленит X X X X X
Алтаит X X X
Г ессит X X
Эмпрессит X
Фрейеслебенит X
Буланжерит X
Теллур X X X
Фаза Л§Те2 X X
Фаза Л§3Те8 X X
Примечание. Символы смотри табл. 1.
Элемент Алтаит Колорадоит Сульфосоли
Бенлеонардит Нагиагит Радхакришнаит
Диапазон (N=6) Среднее
Fe 0.00-2.27 0.39 2.92 1.90 2.63
Аи 9.49 4.07
Аё 0.00-5.48 1.73 63.87
РЬ 55.70-62.34 59.23 57.85 22.68
Си 0.28
Те 32.79-40.21 38.35 32.34 11.40 14.50 60.88
8 10.76 6.46 7.33
8е 0.00-1.02 0.32 1.13
8Ь 10.65 9.07
Ні 64.74
С1 5.04
Сумма 99.2.-100.25 99.81 100.00 100.00 100.00 100.00
Примечание. N - число анализов.
Таблица 9
Химический состав неназванных минеральных фаз, мас.%
Элемент Фаза АіТе2 Фаза Аі3Те8 Фаза ЩВіТе Фаза РЬВіТе8
Ві 35.57 38.69
Аи 2.00
Аё 29.78 23.88
РЬ 15.50
Те 68.22 76.12 41.69 26.66
8 17.00
8е 2.14
Ні 18.70
Сумма 100.00 100.00 100.00 100.00
Фаза AgTe2 (AgTe2), возможно, является Лв аналогом калаверита ЛиТе2, который широко распространен в золото-теллуридных месторождениях мира. В составе - примесь Ли (2.00 мас. %). Содержание Лв до 29.78 мас. %. Фаза представляет собой тонкие каплевидные (2-4 мкм.) включения во флюорите, сростки с алтаитом и фазой Лв3Те8 в пирите. В ассоциации также участвуют халькопирит, арсенопирит, сфалерит, галенит и теллур.
Фаза Ag3Tes (А^Теа) - тонкие каплевидные включения в пирите в срастании с фазой ЛвТе2. Размер индивидов 2-4 мкм. В ассоциации участвуют арсенопирит, сфалерит, галенит, алтаит и теллур. Содержание Лв в фазе 23.88 мас. %.
Фаза ^ВЇТе (^Ві2Те4) - тонкие включения размером 2-5 мкм в ансамбле с халькопиритом в пирите. В ассоциации участвуют гессит и алтаит.
Фаза PbBiTeS (РЬВі2Те282) - резко вытянутый индивид в интерстициях пирита в ассоцииации с халькопиритом и сфалеритом. Размер до 8 мкм. В составе - примесь Se (2.14 мас. %).
Бенлеонардит (Ag8(Sb,As)Te2S3) - сульфотеллурид Лв (рис. 61). В ансамбле с буланжеритом, фрейеслебенитом и галенитом в пирите. В срезе форма индивида удлиненная при размере 2-5 мкм. Ассоциирует со сфалеритом. В составе - примесь Бе (1.90 мас. %), Си (0.28 мас. %) и Se (1.13 мас. %).
Нагиагит (РЬ5Аи(Те,8Ь)485-8) - единичная находка. Сложное соединение среди теллуридов, в некоторых месторождениях является главным носителем золота. Представляет собой вытянутые
изометричные зерна в пирите размером 2-10 мкм (рис. 6G). В ассоциации отмечается халькопирит. В составе минерала - примесь Бе (2.63 мас. %).
Радхакришнаит РЬТе3(С1,8)2 отмечен в ансамбле с галенитом, единичная находка (рис. 6Б). Находится в межзерновом шве пирита. Форма в срезе угловатая, размером до 10 мкм. В составе -примесь Лв (4.07 мас. %). Третья находка в мире, ранее найден в Норильском районе и в Индии.
Рис. 6. Характер выделений теллуридов. (изображения в обратно-рассеяных электронах):
A - гессит (Hes), хедлейит (Hed), висмут (Bi); B - гессит (Hes), жозеит-А (Jo), галенит (Gn), пирит (Py); C -раклиджит (Ruc), пирит (Py), халькопирит (Ccp), ковеллин (Cv); D - кочкарит (Kch), пильзенит (Plz); E - алексит (Als), пирит (Py), апатит (Ap); F - радхакришнаит (Rdk), галенит (Gn);
G - нагиагит (Nag), пирит (Py), халькопирит (Ccp), флюорит (Fl); H- колорадоит (Clr),
галенит (Gn), халькопирит (Ccp), сфалерит (Sp), флюорит (Fl); I- бенлеонардит (Ben), галенит (Gn), буланжерит (Bul), фрейеслебенит (Frs)
Выводы
Выполненные исследования теллуридных минеральных ассоциаций в рудных зонах позволяют сделать ряд выводов:
• в рудных ассоциациях золоторудных проявлений ПР BTC минеральные формы теллуридов широко распространены в видовом и количественном отношении;
• в химическом составе теллуридов и сульфотеллуридов роль Se незначительна; в качестве примеси он отмечен в некоторых минералах группы тетрадимита и алексита, что предполагает для них низкотемпературную кристаллизацию;
• золоторудные проявления ПР BTC отнесены авторами к золото-теллуридному типу [16], новому для Кольского полуострова;
• в то же время, ассоциация главных рудных минералов (большое разнообразие минералов Cu) соответствует колчеданному типу [17]; на основании этого можно предполагать проявление в ПР BTC двух этапов минерализации (сульфидной и Au-Ag).
Авторы выражают искреннюю благодарность геологической службе ОАО «Центрально-Кольская экспедиция» за предоставление материала для минералогических исследований в виде эталонной коллекции аншлифов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Cook N.J. et. al. Compositional data for Bi-Pb tellurosulfides / N.J. Cook, C.L. Ciobanu, C.J. Stanley, W.H. Paar, K. Sundblad // Can. Miner. 2007. Vol. 45(3). P. 417-435. 2. Cook N.J. et. al. Minerals of the system Bi-Te-Se-S related to the teteradymite archetype: review of classification and compositional varuation / N.J. Cook, C.L. Ciobanu, T. Wagner, C.J. Stanley // Can. Miner. 2007. Vol. 45(4). P. 665-708. 3. Cook N.J. and Ciobanu C.L. Tellurides: more than mineralogical curiosities, but also markers of fS2-fO2 evolution in zoned hydrothermal systems // 2002 IMA, 18th General Meeting, Programm with Abstracts, Edinburg, Scotland, 283. 4. Ciobanu C.L. et. al. Preface - Special Issue: Telluride and selenide minerals in gold deposits - how and why? / C.L. Ciobanu, N.J. Cook and P.G. Spry // Mineral. and Petrol. 2006. Vol. 87. P. 163-169. 5. Плотинская О.Ю. и др. Минералы системы Ag-Au-X (где X=S, Se, Te) в эпитермальных обстановках как индикаторы условий минералообразования / О.Ю. Плотинская, В.А. Коваленкер // Докл. Моск. отд. РМО. Режим доступа: www.minsoc.ru/E2-2008-1-0 6. Спиридонов Э.М. О последовательности образования и типохимизме теллуридов золота-серебра в месторождениях плутоногенной золото-кварцевой формации (Северный Казахстан) // Традиционные и новые направления в минералогических исследованиях. М.: Изд. ИГЕМ РАН, 2001. С. 149-151. 7. Рудно-формационный и рудно-фациальный анализ колчеданных месторождений Уральского палеоокеана /В.В. Зайков, В.В. Масленников, Е.В. Зайкова, Р. Херрингтон. Миасс: ИМин УрО РАН, 2001. 212 с. 8. Масленников В.В. Литогенез и колчеданообразование. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. 384 с. 9. Масленникова С.П. и др. Сульфидные трубы палеозойских “черных курильщиков” / С.П. Масленникова, В.В. Масленников. Миасс: ИМин УрО РАН, 2007. 312 с. 10. Молошаг В.П. и др. Условия образования теллуридов в рудах колчеданных и медно-зодото порфировых месторождений Урала /
В.П. Молошаг, А.И. Грабежев, Т.Я. Гуляева // Зап. ВМО. 2002. № 5. С. 40-54. 11. Молошаг В.П. Генетические особенности теллуридной минерализации колчеданных месторождений Урала // Металлогения древних и современных океанов-2011. Миасс: ИМин УрО РАН, 2011. С. 150-153. 12. Рудные минералы Панареченского эпитермального малосульфидного Au-Ag месторождения / А.В. Чернявский, Ю.Л. Войтеховский, А.В. Волошин, Е.Э. Савченко // Золото Кольского полуострова и сопредельных регионов. Труды Всероссийской (с международным участием) науч. конференции. Апатиты: ГИ КНЦ РАН, 2010. С. 198-202. 13. Au-Ag-Te минералы в малосульфидных эпитермальных месторождениях Кольского полуострова и С. Карелии / А.В. Чернявский, Ю.Л. Войтеховский, А.В. Волошин, Е.Э. Савченко // Золото Кольского полуострова и сопредельных регионов. Труды Всероссийской (с международным участием) науч. конференции. Апатиты: ГИ КНЦ рАн, 2010. С. 203-209. 14. Минералы системы Bi(Pb) - Te - S в Панареченском Au-Ag эпитермальном месторождении (Кольский полуостров) / А.В. Волошин, А.В. Чернявский, Ю.Л. Войтеховский, Е.Э. Савченко // Современная минералогия: от теории к практике. Материалы XI Съезда РМО. СПб., 2010. С. 161-162. 15. Минералы системы Bi(Pb) - Te - S в Панареченском Au-Ag эпитермальном месторождении (Северо-Западный блок Панареченской вулканотектонической структуры, Кольский полуостров / А.В. Волошин, А.В. Чернявский, Ю.Л. Войтеховский, Е.Э. Савченко // Тр. 7-й Ферсмановской научной сессии Кольск. отд. ВМО. Апатиты, 2010. С. 29-35. 16. Groves D.I. et al. Orogenic gold deposits: a proposed classification in the context of their crustal distribution and relationship to other gold deposit types / D.I. Groves, R.J. Goldfarb, M. Gebre-Mariam et al. // Ore Geology Reviews. 1998. Vol. 13. P. 7-27. 17. Колчеданные рудопроявления в вулканитах Имандра-Варзуги (Кольский полуостров) -реликты палеопротерозойских гидротерм / Ю.Л. Войтеховский, В.И. Пожиленко, А.В. Волошин, С.М. Карпов // Вулканизм и геодинамика: материалы V Всерос. симп. по вулканологии и палеовулканологии. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2011. С. 491-494.
Сведения об авторах
Волошин Анатолий Васильевич - д.г.-м.н, главный научный сотрудник; e-mail: vol@geoksc.apatity.ru Чернявский Алексей Викторович - ст. инженер, e-mail: chernyavsky@geoksc.apatity.ru Войтеховский Юрий Леонидович - д.г.-м.н, проф., директор института, e-mail: woyt@geoksc.apatity.ru
