Кристалломорфологический анализ пирита из руд Комсомольского медноколчеданного месторождения

Комсомольское медноколчеданное месторождение Самарской структурно формационной зоны Южного Урала принадлежит к числу крупных полигенных объектов, производных гидротермально-осадочного рудогенеза. Оно является аналогом Блявинского месторождения, которое, по свидетельству А. Н. Заварицкого (1936), относится к наименее метаморфизованным месторождениям всего Урала. Стратиформные рудные тела Комсомольского место­рождения приурочены к контакту подстилающих риолитово-дацитовых туфов и перекрывающей толщи базальтоидов. В строении рудной залежи проявляется стандартная для полигенных залежей генетическая зональность оруденения. Со стороны лежачего бока залежи сплошных руд повсеместно раз­вита зона подрудных сульфидизированных метасоматитов. а в кровле и на флангах широко распространены слоистые кремнисто-сульфидно-оксидные руды, пачки и пластовые тела рудных галек и яшмоидов (Скрипченко, Воронов, 1969; Богуш, Воронов, 1989). В разрезе подрудных метасоматитов развит полный набор их фациальных разностей (сверху вниз): анхикварцевые, кварц-серицитовые, кварц-серицит-хлоритовые, кварц-хлоритовые. Внутри залежи наблюдается чередование двух фаций рудокластитов: 1. сплошные руды, обломочный и цементирующий материал которых представлен сульфидами железа, меди и цинка: 2. рудные конглобрекчии смешанного состава с нерудной кластогенной составляющей, представленной обломками метасоматитов, базальтоидов, риолитов и риолито-дацитов.

В рудах Комсомольского месторождения путем минералогического картиро­вания выявлены все генетические разновидности пирита полигенных колчеданных объектов (диагенетический, автобластический, гидротермально-метасоматический) за исключением метаморфогенных высоких степеней метаморфизма. Особый интерес по широте разнообразия кристаллических форм привлекают генетически родственные пириты, присутствующие во всех типах руд — автобластический и собственно гидротермально-метасоматический (Богуш, 1985). Автобластический пирит является продуктом синрудной перекристаллизации осадочных и диагенетических форм пирита и характерен для сплошных руд. Гидротермально-метасоматический пирит подрудных метасоматитов является продуктом синрудного метасоматоза вмещающих пород.

Эти пириты обладают высокой степенью идиоморфизма в зернах и агрегатах и различаются друг от друга анатомическими особенностями и консти­туционными типоморфными признаками. Автобластический пирит повсеместно характеризуется четкой зональностью I рода (Иванов, 1955). Гидротермально-метасоматический пирит при травлении полированных шлифов проявляет комбинированную зональность I и IIродов. Эти отличия обусловлены различнымимеханизмами и условиями роста идиобласт метасоматических пиритов. Автометасоматоз в сплошных рудах сопровождается их окварцеванием. Степень автометасоматической переработки руд уменьшается от подошвы к кровле рудной залежи так, что руд кровли незначительно затронуты автобластическими процессами, а пирит лежачего бока залежи и подрудных метасоматитов на 85-100% представлен гидротермально-метасоматическими разновидностями.

Большое количество численной информации, получаемое в ходе предлагаемого полуколичественного кристалломорфологического экспресс-анализа, может быть легко подвергнуто математической обработке по традиционным программам статистического анализа (R-фак­торный, кластерный, тренд анализ и др.) в зависимости от ха­рактера решения поставленной геологической задачи.

Предлагаемую методику иллюстрирует отчетливо проявляющееся возрастание степени кристалличности, увеличение разнообразия и усложнение морфологических типов пирита вниз по разрезу. Заметны направленная изменчивость развития габитусных граней от кровли к подошве рудной залежи и пространственная приуроченность граней к определенным участкам геологического разреза. Грани {310} наиболее развиты для кристаллов верхних частей сплошных колчеданных рудокластитов. Форме (310) альтернативна {210}, которая развита в нижних частях разреза и становится главной габитусной формой в орудинелых метосоматитах. Куб является проходящим, его значимость уменьшается только в местах максимального развития граней {210} и {111}. Грани октаэдра развиты в области наибольшего проявления гидротермально-метасоматических процессов. В сплошных колчеданных рудах это области развития катаклаза и окварцевания. В околорудных метасоматитах грани {111} проявляются в анхикварцевых и анхихлоритовых разностях. В подчиненном количестве в центральной части рудного сечения кристаллы пирита имеют грани {311}. Формы {211}, {321} и {110} проявляются спорадических в пробах с высокой долей хорошо окристаллизованного пирита пентагон-додекаэдрического и октаэдрического габитуса в нижней половине рудного сечения.

Рис. 13. Эталонная диаграмма комбинационных переходов

Полученная диаграмма может применяться для основных по частоте встречаемости для месторождений алмазов простых форм, комбинирующихся в различных соотношениях. Проградуированное в процентах поле диаграммы, содержит пронумерованные комбинационные формы, размещенные в соответствии с относительными величинами граней. Определение относительных величин граней проводилось на моделях идеальных комбинационных форм и характеризуются показателями степени развития - C₁{hkl}. В вершинах и центре диаграммы находятся простые формы: октаэдр {111}, ромбододекаэдр {110}, куб {100}, гексаоктаэдр {hkl} со значениями показателей C₁{hkl} = 100%. При изучении кристаллов алмазов в ходе кристалломорфологического анализа относительные величины граней реальных кристаллов определяяются путем их сравнения с эталонными аналогами на диаграммах. Предложенный способ обеспечивает однозначное выражение комбинационных форм кубической сингонии любой сложности и может быть применен для морфометрии минералов других категорий симметрии. Для оценки частоты встречаемости различных комбинаций в пробе ведется их подсчет. Учитывается число встреченных комбинационных форм K_n n-го вида в общем числе зерен - K представительной выборки, а так же соотношение кристалломорфных и агрегированных зерен - Kp. После выявления всего разнообразия комбинационных форм в пробе вычисляются показатели всех, встреченных простых форм по формуле:

C{hkl}=ΣC₁{hkl}*K_n/K

Полученный результирующий набор значений отражает кристалломорфологическую сложность и разнообразие морфологических типов алмазов в пробе. Пример расчета характеристик для одной пробы приведен в табл.1.