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

окислительно-восстановительный потенциал. Известно (Бетехтин, 1955), что образование сульфидов цинка и железа указывает на высокую концентрацию серы в момент их кристаллизации, которая достигается вследствие постоянной диссоциации серово­ дорода. Повышение диссоциации H2S в свою очередь связано с понижением температуры рудообразующего раствора и повыше­ нием щелочпости. Этими Hie причинами, по-видимому, в ряде случаев и объясняется отсутствие в рудах пирротина в ассоциа­ ции со сфалеритом. В. В. Щербина и К. И. Якубович (1963) отмечают, что при повышении парциального давления серы в си­ стеме FeS — ZnS происходит образование пирита за счет свое­ образного «экстрагирования» сернистого железа из (Fe, Zn)S. По­ нижение парциального давления серы приводит к отложению пирротина.

А. X. Кларк (Clark, 1965), А. А. Куденко и В. П. Стеценко (1966), основываясь па термодинамических расчетах, полагают, что ни пирротип, ни троилит не могут существовать с пиритом даже при очень низких температурах. Однако в ряде экспери­ ментальных работ последних лет по системе ZnS — FeS — S (Bo­ orman, 1967; Scolt, Barnes, 1971) содержатся даппые, позволяю­ щие им утверждать, что пирит, пирротип и сфалерит могут на­ ходиться в равновесии, а, следовательно, сосуществовать, не замещая друг друга, при температурах около 300° С. Совсем не­ давно были опубликованы очень интересные результаты изучения ассоциаций и состава сфалерита из геотермального поля Бродлеид в Новой Зеландии (Browne, Lovering, 1973). Здесь в ассоциации со сфалеритом постоянно находится пирит, а в от­ дельных участках при температурах 219 и 253° С и давлении соответственно" 73,5 н 91,7 бар — пирротин. Указывается также, что при температурах 140 и 160° С и давлении 60,3 и 58,6 бар сфалерит находится в ассоциации только с пиритом и галенитом.

Все это не дает еще достаточных оснований считать пирро- тнп-сфалеритовый парагенезис, присутствующий в ряде место­ рождений Восточного Забайкалья, более ранним, чем пирит-сфа- леритовый, или отделять по времени образования пирит от сфа­ лерита. Возможно, что несущественные различия в физико-хими­ ческих условиях образования минеральных парагенезисов приво­ дили к тому, что в некоторых месторождениях происходило совместное отложение пирротина, пирита и сфалерита, в других же — отложение пирротипа предшествовало пириту. Косвенные признаки присутствия в рудах пирротина (пластинчатые псевдо­ морфозы пирита с марказитом), а также нахождение его в виде эмульсиевидной вкрапленности в сфалерите отмечаются очень часто.

Несомненно, в процессе отложения минералов первой стадии на описываемых месторождениях имело место изменение условий, в частности кислотности-щелочности раствора. Об этом можно су­ дить по соотношениям минералов, описанным ранее. Вследствие

171

изменения pH раствора, понижения температуры и колебаний концентраций главных компонентов образовалось несколько мор­ фологических разновидностей одного и того же минерала (пири­ та, арсенопирита, сфалерита, кварца, карбоната). Следует отме­ тить, что все сказанное в отношении растворов, несущих железо и цинк, справедливо как для условий формирования ранппх ми­ неральных парагенезисов в карбонатных породах, так в извест­ ной мере и для этих же парагепетических ассоциаций, отлагаю­ щихся в жильных месторождениях среди силикатных пород. Раз­ личия часто заключаются в количественных соотношениях от­ дельных металлов и серы в растворе.

Вторая рудная стадия представлена различными минеральны­ ми парагенезисами в зависимости от месторождений: бурпопитгаленитовым (Шахтаминское месторождение), сфалерит-галеин- товым (Ново-Широкинское), галеннт-джемсонит-буланжеритовым (Центральное), геокронит-буланжерит-галеиитовым (Благодат­ ское и Воздвиженское месторождения), мепегинит-буланжерито- вым (Михайловское, Северо-Акатуевское месторождения). Раст­ воры этой стадии в большинстве месторождений резко отличают­ ся от более ранних по составу и характеризуются высокими концентрациями свинца и сурьмы.

По данным Б. И. Малышева и И. Л. Ходаковского (1964), увеличение pH (выше 7) вызывает резкое уменьшение количест­ ва растворепного свинца. Образование галенита и избирательное замещение им ряда минералов обусловлено повышением концент­ рации ионов серы в растворах, вызванным увеличением их ще­ лочности и растворением более ранних сульфидов, преимущест­ венно сфалерита, чем и объясняется такое интенсивное замеще­ ние пирит-сфалеритовых агрегатов минералами свинца (сульфоантимонидами и галенитом).

Экспериментальные работы по синтезу некоторых сульфоантимонидов свинца, произведенные С. К. Робинсоном (Robinson, 1948) и Г. П. Лисецкой (1954), показали, что сульфосоли легче отлагаются из щелочных и в различной степени сернистых раст­ воров. При этом Лисецкая указывает на среднюю величину pH, равную 9.

Образование сульфосолей сопровождается реакцией типа

Sb2S3 + S^2SbS2или 2Sb3++ 4S2-^2SbS2- и при рН >8 — реак­ ция сдвинута вправо — отлагаются сульфоантимониды. При pH < 8 — реакция сдвинута влево — отлагается галенит. Исходя из этого, вполне вероятно образование галенита и сульфосолей свинца в одну стадию.

Резкое повышение щелочности во второй период минералообразования способствует интенсивному растворению кварца и переотложению его в виде метакристаллов в конце первой — нача­ ле второй стадии, что в свою очередь частично понижает pH растворов и создает условия для отложения галенита. Фактиче­ ские данные подтверждают это. Так, в большинстве случаев вы-

172

делению галенита предшествует образование метакристаллов кварца и пространственно они связаны друг с другом. Часто на­ блюдаются признаки более раннего отложеиия галенита по срав­ нению с сульфоаптимонидами свинца, в частности с геокронитом или буланжеритом, но при этом явное замещение одного минера­ ла другим не отмечается.

Высокощелочпая среда оказывается неблагоприятной для су­ ществования сфалерита и приводит к растворению и переотложению его либо непосредственно в местах отложения минералов свинца, либо на некотором расстоянии, вследствие чего возника­ ют зоны «очищенного» и перекристаллизовапного сфалерита. Переотложепие сфалерита в виде светлых колломорфных агрегатов в локальных участках указывает на пересыщение растворов цин­ ком за счет растворения раннего железосодержащего сульфида цинка, а не поступления новых порций, как полагают некото­ рые исследователи, выделяя поздний сфалерит. С выпосом же­ леза из сфалерита и частичным растворением ранпих сульфидов связаны топкие пнрит-арсепопнритовые прожилки, субмикроско­ пическая вкрапленность и метакристаллы, развитые в массе сфа­ лерита и главным образом вблизи и по границе с галенит-суль- фоантимонидпыми агрегатами.

Интенсивные преобразования в рудах вследствие воздействия поздних щелочных растворов на ранние минеральные парагенези­ сы, по-видимому, могли происходить не только вследствие из­ менения состава и кислотности — щелочности растворов, но и повышения температуры. С. К. Робинсон (Robinson, 1948) экс­ периментально показал, что комплексные соединения свинца и сурьмы могут быть получены из щелочных растворов в интерва­ лах темпера'тур 215—415° С при давлении 2000 кгс/см2. Он от­ мечает, что сульфоаптимониды легче образуются при более вы­ соких температурах, чем галенит или стибнит.

Несмотря на то, что Г. П. Лисецкой получены сульфосоли в условиях обычных температур, но из сильнощелочных раство­ ров, по ряду косвенных признаков можно предположить сущест­ вование в начале второй стадии повышенных температур. В даль­ нейшем процесс шел с понижением температуры.

Высокая концентрация серы в растворе и восстаповительная среда благоприятствовали широкому образованию поздних метасоматических прожилков и метакристаллов пирита и арсенопи­ рита в сфалерите и галените. При этом для их возникновения совсем не обязателен был привнос раствором сульфидной серы, как полагает Л. В. Чернышев (1964), описывая условия образо­ вания аналогичной ассоциации на Северо-Акатуевском месторож­ дении.

А. Г. Бетехтин (1955) и В. Г. Боголепов (1965) считают, что метакристаллы могут возникать при незначительной разнице в pH раствора, но существенном различии в его составе вслед­ ствие изменения концентраций отдельных компонентов. Поэтому

173