Минералогия и геохимия пород в зоне межформационного контакта на хр. Саурипэ

На междуречье Мал. Кары и Мал. Усы в районе г. Саури-Пэ в 75 км к северо-востоку от Воркуты (рис. 1) в обнажениях на ручьях Сауришор и Ерхойяха вскрывается зона межформационного контакта уралид/доура-лид. Допалеозойские отложения на

Рис. 1. Схема расположения участка работ (1)

участке представлены метадолеритами бедамельской свиты (RF₃—V₁bd). В основании палеозойского структурного этажа фрагментарно присутствуют образования кембрийской метаморфизованной коры выветривания (kv 6), перекрывающиеся терригенными образованиями бадьяшорской свиты (6 3 —О 1 bd).

Полевое описание и опробование горных пород в двух разрезах зоны межформационного контакта было проведено В. С. Озеровым и Л. М. —Ивановой во время полевого сезона 2007 г. На правобережье руч. Ерхойяха в основании бадьяшорской свиты В. С. Озеровым обнаружены породы, по положению в разрезе и структурно-текстурным признакам сопоставимые с отложениями алькесвожской (63—O1al) толщи Приполярного Урала. Золоторудная минерализация установлена в метадо-леритах бедамельской серии, апобази- товых сланцах коры выветривания и терригенных породах бадьяшорской свиты.

Нами проведено комплексное изучение литологических, геохимических и минералогических особенностей отложений зоны межформационного контакта [2,4] в двух разрезах на ручьях Сауришор и Ерхойяха (рис. 2). Определение РЗЭ в 28 пробах из отложений зоны межформационного контакта выполнены методом инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) в ГЕОХИ им. В. И. Вернадского (Москва) под руководством Г. М. Колесова.

Красноцветные терригенные отложения бадьяшорской свиты (63— O1bd) мощностью до 900 м обнажаются в осевых частях антиклинальных структур. Выходы нижней толщи (мощностью 150—200 м) вишнево-серых гравелитов с линзами конгломе-

Рис. 2. Литологическая колонка обн. 120. Условные обозначения: 1 — конгломераты; 2 — гравелиты; 3 — песчаники; 4 — сланцы; 5 — вулканиты основного состава; 6 — делювиальные развалы

ратов и прослоями песчаников наблюдаются в зоне межформационного контакта палеозойского чехла с образованиями фундамента. Средняя толща представлена переслаиванием вишневых песчаников и алевролитов с линзами гравелитов (мощность до 500 м). Верхняя часть свиты сложена вишневыми алевролитами и сланцами с прослоями и линзами кварцевых песчаников (до 200—250 м) и выделяется в качестве маркирующего горизонта.

Кембрийские метаморфизованные коры выветривания (kv С) по ме-тадолеритам фундамента впервые в этом регионе выявлены В. С. Озеровым в 2007 г. Это серицит-хлорито-вые, хлорит-серицитовые и существенно серицитовые сланцы от темно-серого до вишневого цвета, часто «мылкие» на ощупь, мощностью 1.5— 2 м (рис. 2, 3).

Петрографическое описание шлифов, дополненное результатами литохимической обработки [10] 18 химических анализов (табл. 1, 2, рис. 4) позволило уточнить петрографические данные и выделить четыре литологических типа пород, различающихся по составу породообразующих и акцессорных минералов: 1) терри генные породы нормальной щелочности — гравелиты и гравелитистые песчаники кластера I, характеризующиеся наименьшей слюдистостью; 2) апо-базитовые сланцы кластера II, аттестуемые как псевдогидролизаты с типичной для них повышенной магнези-альностью и железистостью; 3) слюдистые сланцы с обломочными зернами (кластер III), занимающие промежуточное положение как по показателю общей щелочности, так и по железистости; 4) хлоритизированные метадо-лериты, отличающиеся повышенной магнезиальностью.

В сланцах по сравнению с мета-долеритами снижаются содержания (мас. %) MgO (с 10.53 до 3.68), CaO (с 4.21 до 2.03), Na₂O (3.71 до 1.19) и возрастают концентрации Al₂O₃ (с 18.39 до 21.93), TiO₂ (с 1.91 до 2.29), Fe₂O₃ (с 4.33 до 9.72), K 2 O (с 0.02 до 4.99). Резкое повышение содержания калия может происходить в результате преобразований в хлорит-гидро-слюдистой коре выветривания по субстрату базальтоидов, изначально обогащенных титаном, железом и фосфором, но еще более накопивших их при корообразовании [1]. В изученных породах не обнаружено пирофиллита, хлоритоида и диаспора характерных для метаморфизованных кор выветривания. Можно предположить, что от размыва в позднем кембрии-раннем ордовике сохранились только образования самой нижней, гидро-слюдистой части колонки выветривания.

В тяжелых фракциях протолоч-ных проб метадолеритов бедамель-ской серии (RF3—V1bd) преобладающим минералом является эпидот, представленный фисташково-зелеными и коричневыми, часто неравномерно окрашенными изометричными зернами. Присутствуют также титанит, циркон, апатит. В знаковых количествах отмечаются барит, турмалин, гематит и золото (одно зерно зеленовато-желтого цвета размером 0.1 мм с микробугорчатым рельефом).

Состав акцессорных минералов слюдистых сланцев коры выветривания (kv С) более разнообразен. В них постоянно отмечаются титанит, апатит, гематит, барит и циркон. Реже встречаются лейкоксен, турмалин и эпидот. В нескольких пробах обнаружены хлорит, фуксит, флюорит, хромит, ильменит и монацит. Золото встречено в знаковых количествах в шести пробах и представлено овальными пластинками с микробугорча-

Химический состав пород, мае. %

Таблица 1

Компоненты	Кластеры			Составы вне кластеров
	I	II	III	120-01	122-03	122-05
и модули	Норм о-силиты	Псевдогидролизаты	Нормо-сиаллиты	Псевдогидролизаты		Гипогид-
п	8	5	2
SiO,	82.16	45.85	58.93	45.32	42.66	47.88
TiO2	0.88	2.29	1.25	1.91	2.30	0.88
АКО3	7.81	21.93	22.36	18.29	21.56	25.30
Fe2O3	3.00	9.72	3.46	4.33	5.85	9.48
FeO	0.68	2.79	0.79	5.66	6.08	0.56
МпО	0.02	0.15	0.04	0.33	0.34	0.05
MgO	0.92	3.68	2.07	10.53	7.07	1.85
СаО	0.47	2.03	0.88	4.21	2.22	1.17
Na,0	0.72	1.19	1.22	3.71	0.31	0.47
К2Ъ	1.59	4.99	5.00	0.02	4.51	7.49
Р2О5	0.07	0.48	0.13	0.29	0.33	0.11
ппп	1.74	4.58	3.69	5.95	6.34	4.17
Сумма	100.06	99.68	99.79	100.55	99.57	99.41
Na2O+K2O	2.31	6.18	6.21	3.73	4.82	7.96
ГМ	0.15	0.80	0.47	0.67	0.85	0.76
ТМ	0,112	0,104	0,056	0,104	0,107	0,035
Н2О	0.34	0.35	0.34	0.39	0.31	0.30
СО2	0.11	0.15	0.06	0.03	0.06	0.26

Таблица 2

Нормативный минеральный состав пород, %

Минералы	Кластеры			Составы вне кластеров
	1	11	111	120-01	122-03	122-05
Кварц	70.2	13.3	31.1	4.2	11.3	12.9
Плагиоклаз (№)	6.9 (4)	13.3 (25)	13.6 (23)	44.6 (29)	3.7 (30)	5.9 (29)
Ортоклаз	1.1	—	—	—	—	—
Мусковит	2.0	27.9	40.4	39.7	31.9	55.8
Хлорит	4.3	15.8	8.6	39.7	33.4	5.4
Фен гит	—	14.9	—	—	6.5	8.5
Эпидот	0.5	—	—	1.3	0.9	—
Титанит	0.2	2.4	0.2	4.1	5.1	1.6
Апатит	—	0.9	0.3	0.4	0.6	0.3
Карбонат	0.2	0.3	0.1	—	—	0.6
Гематит	3.0	8.2	3.5	4.2	4.6	7.8
Ильменит	—	0.3	—	0.2	—	—
Лейкоксен	1.0	1.5	1.5	0.2	0.3	0.3

о о Н 2 о 2	О 0) СЕ S	Литология		Номер образца	Краткая характеристика пород
11.5 - 11.0 - 10.5 -	куб		120-06		Пестрые «мылистые» сланцы
			120-05		Сланцы темно-вишнево-серые с кварцевыми прожилками
			120-04		Сланцы пятнистые - от серых и зеленых до вишневых
				120-03	Серые ортосланцы основного состава
				120-02	Зеленовато-серые ортосланцы основного состава

Рис. 3. Детальная колонка интервала 10.5—11.7 обн. 120

длд	6

тым рельефом, чешуйками, сложенными таблитчатыми кристаллами, дендритовидными зернами [6]. Химический состав золота (Au 87.8—88.29, Ag 8.32—10.34, Cu 1.35—3.42) соответствует электруму.

Гравелиты и гравелитистые песчаники бадьяшорской свиты (6₃— 9 1 66) по составу тяжелой фракции существенно отличаются от описанных выше метабазитов и сланцев: они содержат гораздо больше лейкоксена и циркона; практически во всех пробах отмечается хромит в ассоциации с фукситом и новообразованные агрегаты мелкозернистого рутила. В них также в незначительных количествах присутствуют апатит, титанит, барит и гематит. В единичных пробах отмечаются турмалин, флюорит и эпидот. Знаки золота обнаружены в пяти пробах из песчаников и гравелитов. Оно представлено зеленовато-желтыми разнообразными по морфологическим характеристикам зернами: неока-танные и слабоокатанные изометрич-ными; овальными чешуйчатыми; дендритовидными, комковидными, окатанными изометричными; стержневидными сросткам. По химическому составу они также относятся к электруму (Au 76.95—85.65, Ag 14.35—23.04).

В обр. 120-06 из метаморфизованной коры выветривания обнаружен атенеит (Pd3As), в образцах из бадь-шорских гравелитов — 120-14 — мер-тиит (Pd5Sb3As), 122-13-6 и 122-13-7 — стибиопалладинит (Pd3Sb). Минералы палладия встречены в сростках с электрумом или образуют кристаллы размером до 0.25 мм [2].

На рудопроявлении «Чудное» (хр. Малдынырд) в золоте из фукситовых прожилков в риолитах описаны стибиопалладинит, мертиит и атенеит [7, 9]. По мнению И. Х. Шумилова и Б. А. Остащенко, источником Au-Pd оруденения были основные и ультраос-новные породы [9]. Золото с включениями мертиита было также обнаружено на хр. Малдынырд в песчаниках основания обеизской (O 1 ob^а) свиты [3].

Полученные значения содержаний лантаноидов отражают особенности минерального состава исследуемых пород, а именно незначительные количества минералов-концентраторов и носителей этих элементов. Минимальные суммы зафиксированы в метадоле-ритах (2TR от 6.66 до 16.05 г/т), максимальные — в корах выветривания (2TR от 89.40 до 801.23 г/т). В основном уровень содержаний элементов не превышает кларковых значений.

Рис. 4. Модульная диаграмма пород зоны межформационного контакта

Формы кривых распределения РЗЭ, нормированных по верхней континентальной коре [8], различаются для выделенных типов пород, но при этом имеют одну общую особенность (рис. 5): незначительное, но заметное превышение тяжелых лантаноидов над легкими (в метадолеритах оно проявлено сильнее — отношение La к Yb снижается до 0.1). Это связано с наличием в породах минералов, концентрирующих преимущественно средние и тяжелые РЗЭ (титанит, эпидот, флюорит). Следует отметить и поведение европия: отрицательные аномалии редки, чаще наблюдаются сглаженная картина либо отчетливые положительные аномалии, отражающие присутствие плагиоклаза.

На хр. Саурипэ допалеозойские отложения представлены метадоле-ритами бедамельской свиты (RF3— V1bd). В результате литолого-геохимического изучения разреза зоны межформационного контакта установлено, что состав пород бадьяшор-ской свиты в значительной степени сформировался за счет переотложения материала коры выветривания по базитовому субстрату [4]. Здесь, так же как и на хр. Малдынырд, прослеживается зависимость золотоносности нижнепалеозойских отложений от присутствия в основании разреза уралид древней метаморфизованной коры выветривания или продуктов ее ближнего переотложения. Золотоносные породы характеризуются по- вышеными гидролизатностью и щелочностью, содержат минералы, существование которых обусловлено примесью материала коры выветривания.

Характер строения разреза зоны межформационного контакта, литолого-геохимические особенности слагающих его пород, набор акцессорных минералов в них, ассоциация золота с минералами-носителями лантаноидов, присутствие минералов палладия и ряд других особенностей позволяют провести аналогию с хр. Малдынырд и предположить сходство условий и процессов минералообразования и источников вещества.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программ фундаментальных исследований УрО РАН № 12-С-5-1020 «Общие и локальные критерии различия высокодисперсных экзогенных и низкотемпературных гидротермальных рудоформирующих систем» и № 12-У-5-1008 «Редко- и благороднометалльная минерализация осадочного генезиса в нижнепалеозойских толщах севера Урала».