Записки Российского минералогического общества, 2021, T. 150, № 4, стр. 103-114
Минералогия меди в бессульфидных эндогенных Pb–Zn–Sb рудах Пелагонийского массива, Северная Македония
д. чл. Д. А. Варламов 1, 2, *, **, д. чл. В. Н. Ермолаева 1, д. чл. Н. В. Чуканов 2, С. Янчев 3
1 Институт экспериментальной минералогии РАН
142432 Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 4, Россия
2 Институт проблем химической физики РАН
142432 Черноголовка, просп. Семенова, 1, Россия
3 Факультет технологии и металлургии, Университет Святых Кирилла и Мефодия
1000 Скопье, ул. Ругера Босковица, 16, Северная Македония
* E-mail: dima@iem.ac.ru
** E-mail: cvera@mail.ru
Поступила в редакцию 02.04.2021
После доработки 19.05.2021
Принята к публикации 22.06.2021
Аннотация
Изучены особенности поведения меди при образовании бессульфидных рудоносных метасоматитов Пелагонийского массива, Республика Северная Македония. Показано, что в процессе рудообразования имел место максимум активности меди, проявившийся в кристаллизации Cu-содержащих силикатов и оксидов при полном отсутствии сульфидов и сульфосолей. Перед стадией спада активности меди она концентрировалась преимущественно в составе Pb- и Zn-содержащих арсенатов и ванадатов группы аделита–деклуазита, замещавших первичный породообразующий тилазит.
ВВЕДЕНИЕ
Метасоматические породы, слагающие зону экзоконтакта раннепалеозойских метариолитов и апориолитовых сланцев с доломитовыми мраморами и баритовыми сланцами в окрестностях с. Нежилова (Пелагонийский массив, Республика Северная Македония), представляют собой редкий тип руд с высокими концентрациями халькофильных элементов (S, As, Sb, Zn, Pb, Cu), которые входят в состав кислородсодержащих соединений – преимущественно оксидов, силикатов, фосфатов и арсенатов. Под термином “баритовые сланцы” понимаются метаморфизованные терригенные породы с алевритовой структурой и слоистой текстурой, в основном кварц-алюмосиликатного состава, насыщенные баритом как в форме отдельных микрослоев, так и совместно с терригенной компонентой. Типичные содержания барита в этих породах варьируют в пределах 40–80 об. % (Чуканов и др., 2020). На протяжении последнего десятилетия минералогия руд Нежилова активно исследовалась. В частности, были идентифицированы главные и акцессорные минералы руд Нежилова, определена последовательность привноса халькофильных элементов и кристаллизации акцессорных минералов As, Sb, Zn, Pb (Chukanov et al., 2015; Jančev et al., 2016; Ермолаева и др., 2016), изучены закономерности изоморфизма и зональность минералов надгрупп пирохлора (Варламов и др., 2017), эпидота (Chukanov et al., 2018a), шпинели и хёгбомита (Ермолаева и др., 2018а), амфиболов (Chukanov et al., 2020), группы магнетоплюмбита (Чуканов и др., 2018), содержащих халькофильные элементы. Также изучались минеральные формы концентрирования мышьяка в рудах Нежилова. Полученные данные позволили выделить специфический тип бессульфидных руд метасоматического генезиса с высокими содержаниями халькофильных элементов. С той или иной степенью условности к рудам нежиловского типа можно отнести некоторые типы руд региона Бергслаген в Швеции, месторождений Франклин и Стерлинг Хилл в США, Комбат в Намибии. Была высказана и обоснована гипотеза, согласно которой образование руд нежиловского типа является результатом высокой фугитивности кислорода и активности бария и, как следствие, иммобилизации серы в форме барита (Чуканов и др., 2020).
Среди акцессорных минералов руд Нежилова идентифицированы несколько десятков потенциально новых минеральных видов, относящихся к надгруппам пирохлора, эпидота, хёгбомита, амфиболов, группам магнетоплюмбита и ильменита. Некоторые из этих минералов, а именно нежиловит (Bermanec et al., 1996), пьемонтит-(Pb) (Chukanov et al., 2012), феррикоронадит (Chukanov et al., 2016) и цинковелесит (Chukanov et al., 2018b), утверждены в качестве самостоятельных минеральных видов.
Настоящая работа посвящена изучению минералогии меди в рудоносных метасоматитах Нежилова. Согласно данным, полученным в цитированных выше работах, медь является обычным примесным компонентом в силикатах и оксидах руд Нежилова, в которых содержание CuO обычно не превышает 2 мас. % (табл. 1, 2). При этом главными концентраторами меди являются минералы группы аделита–деклуазита с общей формулой (Ca,Pb)(Mg,Zn,Cu)(AsO4,VO4)(OH,F), кристаллизовавшиеся на более поздних стадиях рудообразования (табл. 3; рис. 1–3).
Таблица 1.
Компонент | Надгруппа эпидота | Надгруппа амфиболов | Слюда | Хлорит | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2* | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
Na2O | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | 7.15 | 6.95 | 5.57 | 7.38 | 0.41 | 1.50 |
K2O | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | 0.06 | 0.14 | 0.05 | 0.2 | 9.73 | 0.31 |
CaO | 12.89 | 13.85 | 13.75 | 10.76 | 12.70 | 0.73 | 1.45 | 4.25 | 2.96 | 0.43 | 0.47 |
PbO | 8.86 | 6.89 | 5.61 | 20.61 | 8.94 | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. |
MgO | 0.43 | н.п.о. | 1.23 | н.п.о. | н.п.о. | 10.76 | 11.17 | 13.69 | 13.16 | 18.15 | 23.21 |
CuO | 1.11 | 1.77 | 1.57 | 1.11 | 1.93 | 1.34 | 0.66 | 1.18 | 0.64 | 2.52 | 0.63 |
ZnO | 2.41 | 3.08 | 1.71 | 1.67 | 3.28 | 5.97 | 7.20 | 7.21 | 5.19 | 7.79 | 12.65 |
Mn2O3 | 3.22 | 10.60 | 9.44 | 10.71 | 4.67 | 1.10 | 1.05 | 1.37 | 0.51 | 2.38 | 0.68 |
Fe2O3 | 9.70 | 5.65 | 6.48 | 7.97 | 9.35 | 8.73 | 8.37 | 5.00 | 11.65 | 3.17 | 0.44 |
Al2O3 | 15.93 | 13.89 | 13.02 | 12.19 | 15.48 | 5.39 | 5.96 | 3.68 | 5.43 | 10.91 | 12.31 |
REE2O3 | 10.15 | 11.63 | 13.21 | 6.12 | 12.28 | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. |
ThO2 | н.п.о. | 0.70 | н.п.о. | 0.34 | 0.67 | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. |
TiO2 | н.п.о. | н.п.о. | 0.11 | н.п.о. | 0.72 | н.п.о. | н.п.о. | 0.29 | 0.08 | 0.37 | 0.15 |
SiO2 | 31.00 | 31.16 | 32.48 | 28.75 | 30.86 | 54.63 | 54.98 | 51.33 | 51.84 | 41.23 | 35.64 |
F | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | 0.53 | н.п.о. | 2.01 | н.п.о. | 1.15 | 0.38 |
–O=F2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.22 | 0 | 0.85 | н.п.о. | 0.48 | 0.16 |
Cl | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | 0.06 | 0.07 | 0.11 | 0.09 | н.п.о. | н.п.о. |
–O=Cl2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.01 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | н.п.о. | 0 |
Сумма | 95.70 | 99.49 | 98.91 | 100.27 | 100.88 | 96.22 | 97.98 | 94.85 | 99.11 | 97.76 | 88.21 |
Формульные коэффициенты | |||||||||||
Na | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2.00 | 1.91 | 1.61 | 2.03 | 0.06 | 0.29 |
K | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.01 | 0.02 | 0.01 | 0.04 | 0.92 | 0.04 |
Ca | 1.34 | 1.48 | 1.45 | 1.24 | 1.36 | 0.12 | 0.22 | 0.68 | 0.45 | 0.03 | 0.05 |
Pb | 0.23 | 0.17 | 0.14 | 0.56 | 0.23 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Mg | 0.06 | 0 | 0.17 | 0 | 0 | 2.32 | 2.36 | 3.04 | 2.79 | 2.00 | 3.48 |
Cu | 0.08 | 0.13 | 0.11 | 0.08 | 0.14 | 0.15 | 0.07 | 0.13 | 0.07 | 0.14 | 0.05 |
Zn | 0.17 | 0.21 | 0.12 | 0.12 | 0.23 | 0.64 | 0.76 | 0.79 | 0.55 | 0.42 | 0.94 |
Mn | 0.24 | 0.76 | 0.67 | 0.82 | 0.33 | 0.12 | 0.11 | 0.16 | 0.05 | 0.13 | 0.05 |
Fe | 0.71 | 0.40 | 0.45 | 0.61 | 0.66 | 0.95 | 0.89 | 0.56 | 1.25 | 0.18 | 0.03 |
Al | 1.82 | 1.54 | 1.43 | 1.45 | 1.71 | 0.92 | 1.00 | 0.65 | 0.91 | 0.95 | 1.46 |
REE | 0.35 | 0.39 | 0.46 | 0.22 | 0.42 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Th | 0 | 0.01 | 0 | 0.01 | 0.01 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Ti | 0 | 0 | 0.01 | 0 | 0.05 | 0 | 0 | 0.03 | 0.01 | 0.02 | 0.01 |
Si | 3.00 | 2.94 | 3.03 | 2.91 | 2.90 | 7.90 | 7.81 | 7.64 | 7.37 | 3.05 | 3.59 |
F | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.24 | 0 | 0.95 | 0 | 0.27 | 0.12 |
Cl | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 0 | 0 |
Базис расчета | 8 катионов | 13 катионов, кроме Na, K и Ca | Si + Al = = 4 | 10 катионов |
Примечание. * В сумму также входит 0.27 мас. % UO2, что отвечает 0.01 а.ф. U. Номера анализов соответствуют эпидоту из баритовой руды (1), пьемонтиту из баритовой руды (2), феррипьемонтиту22 из баритовой руды (3), феррипьемонтиту-(Pb)3 из баритовой руды (4), алланиту-(Ce) из баритовой руды (5), магнезиорибекиту из силикатной руды (6), глаукофану из баритовой руды (7), ферривинчиту из баритовой руды (8), магнезиоарфведсониту из барит-тилазитовой руды (9), флогопиту из силикатной руды (10) и клинохлору из баритовой руды (11). Здесь и в последующих таблицах н.п.о – “ниже предела обнаружения”.
Таблица 2.
Компонент | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
---|---|---|---|---|---|---|
PbO | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | 17.82 |
CuO | 1.63 | 1.24 | 0.50 | 1.08 | 0.72 | 0.94 |
ZnO | 1.10 | 30.57 | 30.80 | 32.08 | 38.37 | 15.40 |
MgO | н.п.о. | 0.33 | 0.97 | 0.33 | 0.53 | н.п.о. |
Fe2O3 | 8.77 | 45.59 | 29.44 | 48.46 | 13.75 | 42.98 |
Mn2O3 | 77.93 | 15.74 | 21.31 | 15.56 | 6.44 | 13.01 |
Al2O3 | н.п.о. | 3.37 | 8.17 | 2.01 | 35.91 | 1.54 |
Y2O3 | 1.19 | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. |
TiO2 | н.п.о. | 1.10 | 5.28 | 0.28 | 2.70 | 8.56 |
SiO2 | 9.35 | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. |
Sb2O5 | н.п.о. | н.п.о. | 3.74 | н.п.о. | 2.26 | 0.39 |
Сумма | 99.97 | 97.94 | 100.21 | 99.80 | 100.68 | 100.64 |
Формульные коэффициенты | ||||||
Pb | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.92 |
Cu | 0.13 | 0.04 | 0.05 | 0.12 | 0.14 | 0.14 |
Zn | 0.08 | 0.90 | 3.21 | 3.43 | 7.23 | 2.18 |
Mg | 0 | 0.02 | 0.20 | 0.07 | 0.20 | 0 |
Fe | 0.71 | 1.37 | 3.13 | 5.29 | 2.64 | 6.18 |
Mn | 6.35 | 0.48 | 2.29 | 1.72 | 1.25 | 1.89 |
Al | 0 | 0.16 | 1.36 | 0.34 | 10.80 | 0.35 |
Y | 0.06 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Ti | 0 | 0.03 | 0.56 | 0.03 | 0.52 | 1.23 |
Si | 1.00 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Sb | 0 | 0 | 0.20 | 0 | 0.21 | 0.03 |
Базис расчета | Si = 1 | 3 катиона | 11 катионов | 23 катиона | 12 катионов, кроме Ca, Pb и REE |
Таблица 3.
Компонент | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
---|---|---|---|---|---|---|
CaO | 25.92 | 22.41 | 24.30 | 22.80 | 4.28 | 8.39 |
SrO | н.п.о. | 0.63 | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. |
PbO | н.п.о. | 1.64 | 1.56 | 0.57 | 47.29 | 37.09 |
CuO | 0.41 | 10.34 | 9.42 | 25.01 | 14.38 | 12.43 |
ZnO | 1.27 | 9.81 | 11.06 | 5.19 | н.п.о. | н.п.о. |
MgO | 17.98 | 6.18 | 4.34 | 0.98 | 3.76 | 8.48 |
As2O5 | 51.10 | 47.02 | 47.62 | 43.49 | 10.07 | 18.70 |
V2O5 | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | н.п.о. | 17.73 | 13.96 |
F | 6.34 | н.п.о. | н.п.о. | 0.35 | н.п.о. | 2.12 |
–O=F2 | 2.67 | 0 | 0 | 0.15 | 0 | 0.89 |
Сумма | 100.35 | 98.04 | 98.30 | 98.24 | 97.51* | 100.28 |
Формульные коэффициенты | ||||||
Ca | 1.01 | 0.98 | 1.07 | 1.02 | 0.27 | 0.45 |
Sr | 0 | 0.02 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Pb | 0 | 0.02 | 0.02 | 0.01 | 0.75 | 0.50 |
Cu | 0.01 | 0.32 | 0.29 | 0.79 | 0.64 | 0.47 |
Zn | 0.03 | 0.29 | 0.34 | 0.16 | 0 | 0 |
Mg | 0.97 | 0.38 | 0.26 | 0.06 | 0.33 | 0.63 |
As | 0.97 | 1.00 | 1.02 | 0.95 | 0.31 | 0.49 |
V | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.69 | 0.46 |
F | 0.73 | 0 | 0 | 0.05 | 0 | 0.34 |
Базис расчета | 3 катиона |
ОБРАЗЦЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Среди руд Нежилова можно выделить четыре главных типа (по преобладающему характеру минерализации) – баритовые, барит-тилазитовые, силикатные и оксидные. Подробное их описание дано в цитированных выше работах.
Исследование состава образцов проводилось методом рентгеноспектрального микроанализа с применением растрового электронного микроскопа Tescan Vega-II XMU (режим EDS, ускоряющее напряжение 20 кВ, ток электронного пучка 400 пА) и использованием системы регистрации рентгеновского излучения и расчета состава образца INCA Energy 450. Время накопления сигнала составляло 100 с. Диаметр электронного пучка 157–180 нм, размер зоны возбуждения – не более 5 мкм.
Изображения в режиме обратно-рассеянных электронов (BSE) получены с увеличением от 124х до 350х в сканирующем режиме при диаметре электронного пучка 60 нм. Более подробное описание метода изложено в статье (Варламов и др., 2017).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Типичные химические составы Cu-содержащих силикатов и оксидов из руд Нежилова приведены в табл. 1 и 2. Присутствие меди в значимых количествах установлено в минералах надгрупп эпидота, амфиболов, флогопите, клинохлоре, а также в акцессорных брауните, франклините, нежиловите и членах надгруппы хёгбомита. В клинопироксенах, тальке и ганите, являющихся более ранними минералами по отношению к амфиболам, флогопиту и франклиниту соответственно, медь не обнаружена.
В арсенатах и ванадатах группы аделита–деклуазита с общей формулой (Ca,Pb)(Mg,Zn,Cu)(AsO4,VO4)(OH,F) – аделите CaMg(AsO4)(OH), аустините CaZn(AsO4)(OH), конихальците CaCu(AsO4)(OH), моттрамите PbCu(VO4)(OH) и потенциально новом арсенате с формулой конечного члена PbMg(AsO4)(OH), медь концентрируется в более значимых количествах (до 25 мас. % в конихальците, табл. 3).
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Полученные данные подтверждают сделанный нами ранее вывод о том, что привнос различных халькофильных элементов в процессе формирования руд Нежилова происходил не одновременно, а в последовательности Zn → Sb + Pb → Cu (+Sb, As) → Cu + + Pb → Pb (+As). Наиболее ранние шпинелиды в этих рудах представлены цинкохромитом и ганитом, а наиболее ранний слоистый силикат магния – Zn-содержащим тальком (Ермолаева и др., 2016). Эти минералы не содержат меди, тогда как в более поздних минералах (франклините и флогопите) медь является обычным примесным компонентом.
На поздней (гидротермальной) стадии происходит замещение тилазита Cu- и Pb-содержащими минералами группы аделита–деклуазита (рис. 4, табл. 3), в которых содержание CuO достигает 25 мас. %, а содержание PbO в фазах с высокими содержаниями ванадия, в том числе в потенциально новом минерале группы аделита–деклуазита (Pb,Ca)(Mg,Cu)(AsO4,VO4)(OH,F), может превышать 47 мас. % (см. анализы 5 и 6 в табл. 3). В наиболее поздних арсенатах, относящихся к группе аделита–деклуазита и кристаллизовавшихся на стадии спада активности свинца, содержание PbO не превышает 2.6 мас. %.
Характерно отсутствие широкого изоморфизма между ассоциирующими гидроксильными минералами группы аделита–деклуазита с общей формулой (Ca,Pb)(Mg,Zn,Cu)(AsO4,VO4)(OH,F) при OH $ \gg $ F и тилазитом CaMg(AsO4)F. Во всех арсенатах подгруппы аделита содержание фтора не превышает 0.2 атома на формулу (а.ф.). Более высокие содержания фтора (до 0.34 а.ф.) отмечаются в минералах подгруппы деклуазита. В тилазите же содержание фтора всегда выше 0.8 а.ф. Очевидно, это связано с особенностями кристаллических структур членов группы тилазита и подгрупп аделита и деклуазита, в том числе с наличием в минералах группы аделита–деклуазита прочных водородных связей, стабилизирующих соответствующие им структурные типы (Ермолаева и др., 2018б). Например, в структуре аустинита СaZn(AsO4)(OH) группы OH образуют водородную связь с коротким расстоянием O···O (2.723 Å) и углом O–H···O, равным 167° (Clark et al., 1997). В структуре моттрамита, принадлежащего подгруппе деклуазита, угол O–H···O существенно отличается от 180° и равен 143° (Cooper, Hawthorne, 1995). Эта особенность минералов подгруппы деклуазита способствует ослаблению водородной связи что, вероятно, послужило причиной вхождения фтора в структуру магнезиального аналога моттрамита из Нежилова.
Анализ химического состава пород медно-порфирового месторождения Сипрус Каза Гранде (Cyprus Casa Grande), расположенного в Аризоне (США), показал, что триоктаэдрическая слюда и хлорит из неокисленных руд содержат менее 0.02 мас. % меди, тогда как биотит и хлорит из окисленных руд существенно обогащены медью (Ilton, Veblen, 1993). Эти данные показывают, что в процессе метаморфизма или метасоматоза, протекающих в окислительных условиях, медь, входившая в неокисленных рудах в состав сульфидов, может переходить в состав новообразованных Mg-содержащих слоистых силикатов.
Эксперименты по синтезу Cu-содержащих амфиболов в силикатных системах в температурном интервале 740–990 °С (Hsu et al., 2017) показали, что коэффициент распределения меди между амфиболом и минералообразующим флюидом/расплавом составляет 0.066 и практически не зависит от температуры, состава флюида (включая содержание воды) и фугитивности кислорода. Аналогичные результаты получены в работе (Iveson et al., 2018), где также показано, что величина коэффициента распределения цинка между амфиболом и минералообразующим флюидом находится в пределах 2–3. Из этих данных вытекают два вывода. Во-первых, учитывая, что максимальное зафиксированное содержание CuO в амфиболах Нежилова составляет 1.34 мас. %, можно предположить, что локальное содержание CuO в минералообразующем флюиде11 значительно превосходило значения, типичные для руд метасоматического генезиса, содержащих халькофильные элементы в составе сульфидов и сульфосолей. Другой вывод заключается в том, что кристаллизация Cu- и Zn-содержащих амфиболов приводит к обогащению минералообразующей среды медью и обеднению ее цинком. Возможно, именно этим объясняется образование существенно медных членов группы аделита–деклуазита на заключительной гидротермальной стадии.
Привнос халькофильных элементов в Нежилове происходил в виде горячего флюида (предположительно, постриолитового). Учитывая это и тот факт, что результаты экспериментов по синтезу почти не зависят от состава расплава, сравнение распределения элементов между твердыми и жидкой фазами в рудах Нежилова с аналогичными данными экспериментальных работ представляется оправданным.
Породы метаморфического комплекса Пелагонийского массива формировались при температурах около 500 °С и давлениях 13–15 кбар (Majer, Mason, 1983). Как отмечалось выше, для этих пород характерно отсутствие меди в пироксенах, тогда как в амфиболах содержание CuO достигает 1.2–1.3 мас. %. Иная ситуация имеет место в низкобарных ассоциациях силикатных минералов, связанных с фумарольной активностью вулкана Толбачик на Камчатке, которые формировались в приповерхностных условиях в температурном интервале 500–800 °С (Shchipalkina et al., 2020). Содержание CuO в амфиболах из этих ассоциаций не превышает 2 мас. %, тогда как пироксены в значительной степени обогащены медью (до 24.7 мас. % CuO: Shchipalkina et al., 2020). Различное поведение меди в метасоматически измененных регионально-метаморфических породах и в фумарольных системах может быть связано как с влиянием давления на распределение меди между ассоциирующими амфиболами и пироксенами, так и с последовательностью кристаллизации этих минералов и характером изменений активности меди во времени.
При формировании руд Нежилова привнос свинца происходил по меньшей мере в две стадии, выявляемые по зональности минералов надгрупп пирохлора и апатита (Варламов и др., 2017; Ермолаева и др., 2018б). Более ранняя стадия, в ходе которой кристаллизовались Zn-содержащие амфиболы, слюды, тальк, а также (частично) минералы надгруппы эпидота, характеризовалась высокой активностью цинка. Вторая стадия привноса свинца происходила на фоне спада активности цинка. Эта закономерность хорошо видна на графике, связывающем содержания цинка и свинца в минералах надгруппы эпидота (рис. 5), на котором правая и левая ветви относятся ко второй стадии активного привноса Pb и к периоду между двумя максимумами активности Pb соответственно. Пьемонтит-(Pb) (крайняя правая точка на рис. 5) относится к голотипному образцу пьемонтита-(Pb) (Chukanov et al., 2012), который является наиболее поздним минералом надгруппы эпидота в рудах Нежилова. Содержания меди и цинка в нем ниже порога обнаружения, а содержание свинца составляет 0.73 а.ф.
Содержание меди в минералах надгруппы эпидота (рис. 6) не проявляет связи со стадийностью их кристаллизации. Большой разброс в содержаниях Cu на ранних стадиях может быть связан с упомянутым выше обогащением минералообразующего флюида медью в результате кристаллизации Cu-содержащих амфиболов.
ВЫВОДЫ
При фракционировании рудной системы Нежилова происходило накопление меди во флюиде. Учитывая, что максимальное зафиксированное содержание CuO в амфиболах Нежилова составляет 1.34 мас. % при содержании ZnO, варьирующем в пределах 5–10 мас. %, можно предположить, что локальная концентрация халькофильных элементов в минералообразующем флюиде многократно (на несколько порядков) превышала значения, типичные для руд метасоматического генезиса, содержащих халькофильные элементы в составе сульфидов и сульфосолей. Образование существенно медных членов группы аделита–деклуазита указывает на то, что отношение Cu : Zn в минералообразующей среде возрастало на заключительной гидротермальной стадии рудообразования в результате кристаллизации Cu- и Zn-содержащих силикатов (в том числе амфиболов), имеющих большее кристаллохимическое сродство к цинку, нежели к меди.
Работа выполнена в соответствии с темами Государственного задания, номер государственного учета АААA-А19-119092390076-7 (ИПХФ РАН, минералого-генетический анализ) и 121031700049-6 (ИЭМ РАН, аналитические исследования).
Список литературы
Варламов Д.А., Ермолаева В.Н., Янчев С., Чуканов Н.В. Минералы надгруппы пирохлора из несульфидной эндогенной ассоциации Pb–Zn–Sb–As минералов в Пелагонийском массиве, Македония // ЗРМО. 2017. Т. 146. № 4. С. 65–78.
Ермолаева В.Н., Чуканов Н.В., Янчев С., Ван К.В. Эндогенный парагенезис несульфидных минералов халькофильных элементов в орогенной зоне “смешанной серии” Пелагонийского массива, Македония // Новые данные о минералах. 2016. Вып. 51. С. 12–19.
Ермолаева В.Н., Варламов Д.А., Янчев С., Чуканов Н.В. Шпинелиды и минералы надгруппы хёгбомита из бессульфидных эндогенных Pb–Zn–Sb–As ассоциаций в Пелагонийском массиве, Македония // ЗРМО. 2018а. Т. 147. № 3. С. 27–43.
Ермолаева В.Н., Варламов Д.А., Чуканов Н.В., Янчев С. Формы концентрирования мышьяка в бессульфидных эндогенных Pb–Zn–Sb рудах Пелагонийского массива, Македония // ЗРМО. 2018б. Т. 147. № 4. С. 40–51.
Чуканов Н.В., Воробей С.С., Ермолаева В.Н., Варламов Д.А., Плечов П.Ю., Янчев С., Бовкун А.В., Гаранин В.К. Новые данные о химическом составе и колебательных спектрах минералов группы магнетоплюмбита // ЗРМО. 2018. Т. 147. № 3. С. 44–58.
Чуканов Н.В., Варламов Д.А., Ермолаева В.Н., Янчев С. Роль бария в формировании бессульфидных руд с халькофильными элементами в “Смешанной серии” Пелагонийского массива // ЗРМО. 2020. Т. 149. № 1. С. 96–107.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Записки Российского минералогического общества