Файл: Добровольская, М. Г. Минеральные ассоциации и условия формирования свинцово-цинковых руд.pdf

ления о физико-химических условиях формирования руд, в част­ ности о температурах, составе и состоянии рудообразующих

растворов.

Т е м п е р а т у р ы ф о р м и р о в а н и я руд. Наиболее на­ дежным методом определения температур кристаллизации мине­ ралов является метод гомогенизации газово-жидких включений. Однако этот метод практически неприменим для сульфидов. Дру­ гой метод—определение температур разрыва этих включений, т. е. декрепитации (Хетчиков и др., 1966, 1970) для сульфидов пока не дает достоверных и надежных результатов.

В литературе почти полностью отсутствуют эксперименталь­ ные данные о температурах кристаллизации главных рудообразующпх сульфидов большинства изученных месторождений За­ байкалья. Однако имеется довольно много определении темпера­ тур гомогенизации газово-жидких включений в жильных мине­ ралах (кварце, карбонате), сопутствующих главным сульфидам, в месторождениях по составу и условиям образования близких описанным пами. В связи с этим мы сочли целесообразным обобщить все имеющиеся данные п использовать их для сужде­ ния о температурах формирования главнейших рудообразующих минеральных парагенезнсов. Это тем более допустимо, что во всех месторождениях свинцово-цинковых руд минеральные пара­ генезисы в основном аналогичны по составу и последовательно­ сти отложепия.

Для ряда месторождений Восточного Забайкалья, заключен­ ных в силикатных породах, имеются данные определения темпе­ ратур гомогенизации включений в кварце и карбонате (Лесняк, 1954; Колтуп и др., 1963, 1964; Григорчук, 1964; Мейтув и др., 1968), которые частично позволяют установить пределы темпера­ тур кристаллизации различных ассоциаций минералов. Так, со­ гласно указанпым выше работам, ранняя пирротпновая ассоциа­ ция с карбонатом и с подчиненным количеством сфалерита и халькопирита кристаллизуется на Савинском № 5 месторождении в пределах 350—250° С. Кристаллизация следующей за ней кварц-пирит-арсеиопиритовой ассоциации происходит в интервале температур приблизительно 300—225° С (метод гомогенизации по кварцу). В Покровском месторождении по данным декрепитации ранний арсенопирит выделялся при 340—320° С, а пирротин — при 220—210° С (Локерман, 1962; Радкевич и др., 1963). Имеется довольно много определений температур гомогенизации для позд­ ней флюорит-кварц-кальцитовой ассоциации. Минералы, пред­ ставляющие ее, характеризуются достаточно широкими интерва­ лами температур: кварц 210— 180°, иногда до 85° (Былино, 1966), флюорит 190—70°, кальцит 190— 100—60° С.

Меньше всего определений для галенитовой и сфалеритовой ассоциаций. Средние температуры образования некоторых рудных и жильных минералов Ново-Широкинского месторождения, полу­ ченные Л. И. Колтун и А. А. Локерман (1962) методом гомоге-

пизации и разрыва газово-жидких включений, для раннего сфа­

температуры образования кварц-сфалерит-пирит-галенитовой ас­ социации (по светлому сфалериту) 270—250° С и карбопат-гале- нит-сфалеритовой ассоциации 180— 150° С.

Для руд Краспоярово-Золинского месторождения методом го­ могенизации газово-жидких включений в карбонатах, кварце и сфалерите были установлены температуры образования минера­ лов ранней кварц-пирит-арсенопиритовой стадии 300—290° С, следующей за ней анкерит-галенит-сфалеритовой 270—225° С и пострудной кварц-доломитовой 190—80° С (Григорчук, 1964; Гри­ горчук и др., 1964). Несмотря на погрешности метода и раз­ личную трактовку последовательности формирования руд в целом, авторы подчеркивают, что от ранних минеральных парагенезисов к более поздним происходит падение температур. Температуры образования главных минеральных парагенезисов в месторожде­ ниях Широкинского рудного ноля (в силикатных породах), опре­ делявшиеся (Кормилпцын, Иванова, 1968) с помощью различных

галенит-сфалеритовая и пострудная кварц-карбонатная ассоциа­ ции.

Для руд Северо-Акатуевского, Михайловского, Воздвижен­ ского и некоторых других месторождений методом декрепитации были определены температуры кристаллизации сфалеритов 230— 200— 170° С (табл. 18) (Локермаи и др., 1963). Некоторые ис­ следователи (Трошин, Кусакина, 1964) приводят для Северо-Ака­ туевского месторождения явно завышенные температуры кри­ сталлизации сфалерита, основываясь иа его железистостн (570— 380° С ). Поскольку эти данные получены по так называемому сфалеритовому геотермометру Куллеруда (Kullernd, 1953), под­ вергшемуся серьезной критике (Benson, 1960; Clark, 1965; Куден­ ко, Стецепко, 1964, 1966; Шадлуп, 1967; Анфилогов, Чернышев, 1968), мы не считаем возможным использовать их для решения вопроса о температурах образования сфалерита. Допущенная указанными авторами ошибка усугубляется и методически не­ верным определением количества изоморфного железа в сфале­ рите.

В связи с тем, что до последнего времени многие авторы продолжают использовать устаревший способ определения темпе­ ратуры кристаллизации сфалерита по кривой Куллеруда 1953 года, от которой сам автор уже давно отказался, кратко кос­ немся этого вопроса. За последнее десятилетие проведена большая работа по исследованию зависимости содержания железа в сфале­ рите от температуры его образования. Экспериментально изуча-

162

Таблица 18

Дпнные о температурах формирования различных минеральных ассоциаций свинцово-цинковых месторождений Восточного Забайкалья

лась система Fe—Zn—S многими как советскими (Годовиков, Пти­ цын, 1966; Чернышев, Анфилогов, 1968; Сорокин, Груздев, 1968), так и зарубежными исследователями (Barton, Toulmin, 1964, 1966; Boorman, 1967; Scott a. Barnes, 1971). При этом было убеди­ тельно показано, что и температура, и содержание железа очепь сильно зависят от концентрации серы в растворе или в исход­ ной смеси компонентов (для сухих экспериментов). Фугативность серы (давление паров) определяет и состав ассоциации сфалери­ та, его кристаллизацию совместно с пиритом или с пирротином,

ответственно кристаллизации сфалерита в парагенезисе с пири­ том или пирротипом) содержание железа оказывается совершен­ но различным, и, наоборот, сфалерит с одним и тем же содер­ жанием железа может кристаллизоваться при совершенно раз­ личных температурах.

Недавно были получены очень интересные данные (Browne, Lovering, 1973) по составу природного сфалерита из района тер­ мального поля Бродленд в Новой Зеландии. Оказалось, что при температуре кристаллизации 140—229° С содержание железа (FeS) в сфалерите колеблется от 0,6 до 22,2 мол. %, а при тем­ пературе 230—294° С — от 0,4 до 19,7 мол.%. При этом давление изменялось от 58 до 159 бар.

Было установлено, что при 219° С сфалерит содержит от 0,6 до 7,1 мол.% FeS н кристаллизуется в равновесной ассоциации с пи­ ритом и пирротипом.

Таким образом, значительные изменения содержания железа в сфалерите нельзя связывать только с температурными измене­ ниями.

Ошибочный подход к использованию сфалерита как гео­ термометра привел не только к резкому завышению температур образования отдельных месторождений, но и к построению не­ существующей зональности, папример для Северо-Акатуевского месторождения (Трошин, Кусакина, 1964).

Нами была осуществлена попытка исследования температур декрепитации для 11 образцов сфалерита из четырех изучен­ ных месторождений (Михайловского, Северо-Акатуевского, Бла­ годатского и Екатерино-Благодатского). При выборе образцов учитывались принадлежность сфалерита во всех месторождениях к одной стадии и одной пирит-сфалеритовой ассоциации и раз­ личное содержание в нем железа. В результате были получены интересные данные, позволяющие сопоставить их с известными определениями других авторов, но использовать их как темпера­ туры образования сфалерита в этих месторождениях мы все же не сочли возможным ввиду недостаточного количества опреде­

164