Сульфидно-платинометалльная минерализация изменённых габбро массива Малютка Худолазовского комплекса: влияние гидротермальных процессов на тип минеральной ассоциации

Худолазовский дифференцированный комплекс распространён в центральной части Южного Урала. Он представлен многочисленными мелкими интрузиями штокообразной или хонолитоподобной морфологии. Основная часть интрузий сконцентрирована в одноимённой мульде (рис. 1). Худолазовский комплекс был детально опробован разведочным бурением в 60—70-е годы XX века в связи с его Cu-Ni-оруденением, локализованным в подошвенных частях массивов ультрамафит-мафитового состава [2]. Общие ресурсы Cu + Ni + Co оцениваются в 570— 590 тыс. т [4]. Однако из-за того, что массивы разроз- нены и невелики по размерам, а многие рудные тела располагаются на большой глубине, промышленной значимости по меди и никелю худолазовский комплекс пока не представляет.

Ещё в 1970-е гг. в сульфидных рудах ряда массивов худолазовского комплекса были установлены повышенные концентрации элементов платиновой группы (ЭПГ) — Pt и Pd, но форма их нахождения была неизвестна. В 2016 г. авторами данной статьи впервые были выявлены самостоятельные кристаллические фазы ЭПГ, находящиеся в виде включений в сульфидных минералах массивов Ташлы-Тау, Северный Бускун-2, Кусеево-2 [18]. В последующем 15

Ðèñ. 1. Геологическая схема Худолазовской мульды (a) и план обнажения массива Малютка с геологическим разрезом (b) по [1]

Условные обозначения: a: 1 — вулканогенные толщи ирендыкской свиты (D2ef1), 2 — вулканогенные толщи карамалыташской свиты (D2ef2), 3 — кремнистые отложения ярлыкаповской свиты (D2ef2), 4 — вулканогенно-осадочные толщи улу-тауской свиты (D2–3zv—f), 5 — кремнистые отложения мукасовской свиты (D3f), 6 — бияго-динский олистостромовый горизонт (D3f—fm), 7 — флишоидные отложения нижней подсвиты (D3fm1–2) / верхней подсвиты зилаирской свиты (D3fm2—C1t1), 8 – вулкано-терригенно-карбо-натные отложения берёзовской свиты (C1t—v), 9 — интрузии худолазовского комплекса (C1v—s); b: 1 — характерные габброиды массива, 2 — кора выветривания, 3 — зона рассланцевания, 4 — убогие руды (Ni < 0.3 %), 5 — рядовые руды (Ni 0.3—1 %), 6 — дайки спессартитов, 7 — наименования и глубины скважин, 8 – линия разреза

Fig. 1. Geological map of Khudolaz trough (a) and outcrop plan of Malyutka massif with geological section (b) after [1]

Legend: a: 1 — volcanogenic rocks of Irendyk suite (D2ef1), 2 — volcanogenic rocks of karamalytash suite (D2ef2), 3 — siliceous sediments of Yarlykapovo suite (D2ef2), 4 — volcanogenic-sedimentary deposits of Ulutau suite (D2–3zv–f), 5 — siliceous sediments of Mukasovo suite (D3f), 6 – Biyagoda olistostrome horizon (D3f—fm), 7 — flishoid sediments of Lower sub-suite (D3fm1–2) / Upper sub-suite (D3fm2—C1t1) of Zilair suite, 8 — volcano-terrigenous-carbonate sediments of Beryozovka suite (C1t–v), 9 — intrusions of Khudolaz complex;

b: 1 — typical gabbro of massif, 2 – weathering crust, 3 — shredding zone, 4 — poor ores (Ni < 0.3 %), 5 — ordinary ores (Ni 0.3—1%), 6 — spessartite dykes, 7 — names and deepness of holes, 8 — cross-section line минералы ЭПГ, а также Au и Ag были обнаружены в сульфидных рудах других интрузивных тел худолазовского комплекса.

Несмотря на многолетнюю историю изучения худолазовского комплекса, вопросы генезиса сульфидных руд всегда имели дискуссионный характер. Существовали две позиции в отношении генезиса CuNi-руд: ликвационно-магматическая [7] и исключительно метаморфическая [3]. Ещё большую актуальность изучение рудной геологии и минералогии данного комплекса приобрело в связи с обнаружением благороднометалльной минерализации. На примере изучения крупнейших, «классических» ЭПГ-Cu-Ni-месторождений, связанных с расслоенными уль-трамафит-мафитовыми телами (Садбери, Бушвельд, Октябрьское), показано, что в формировании руд отражены как первично-магматические, так и гидротермально-метасоматические процессы [9, 11, 14, 17]. 16

Но многие параметры гидротермально-метасоматического воздействия на первичные сульфидно-плати-ноидные руды — интенсивность их проявления, особенности замещения и ремобилизации сульфидов, а также состава гидротермального флюида — в каждом объекте индивидуальны, нередко дискуссионны, а в ряде объектов и вовсе не изучены. Недостаточно исследованы проблемы гидротермального изменения самих минералов ЭПГ — растворения, низкотемпературной кристаллизации, особенностей переноса растворённых компонентов [20].

Худолазовский комплекс нельзя считать типичным представителем сульфидоносных расслоенных комплексов, поскольку он характеризуется широким развитием в породах роговой обманки (вместо пироксена) и разрозненностью интрузивных тел, отвечающих отдельным фазам-кумулатам [4]. В итоге вместо какого-нибудь крупного расслоенного тела этот ком- плекс геологически выражен в виде многочисленных мелких тел. Имеющиеся геофизические данные заставляют сомневаться в наличии крупного изверженного тела в более глубинных частях Худолазовской мульды [2]. Расположение рудоносных тел худолазовского комплекса в одноимённой мульде имеет некоторую закономерность: относительно крупные хоно-литы и подобные им интрузии находятся в осевой части структуры, а мелкие штоки — в её западном борту [5]. Известно не менее 7 штокообразных тел, среди которых одним из наиболее изученных является массив Малютка.

Цель данной работы — дать морфологическую и минералого-геохимическую характеристику сульфидным вкраплениям, а также оценить роль гидротермально-метасоматических процессов в формировании различных сульфидно-платинометалльных ассоциаций в габброидах массива Малютка.

Методика исследований

Образцы из обнажений интрузии и керна двух скважин изучались в полированных пластинках и в измельчённых (в т. ч. порошковых) пробах. Полированные пластинки исследовались на поляризационном микроскопе Axioskop 40 (Carl Zeiss) в ИГ УФИЦ РАН и сканирующих электронных микроскопах Tescan Mira 3 и Tescan Vega 3 в ИПСМ РАН и ИГМ СО РАН соответственно. Определения составов минералов выполнялись рентгеноспектральным методом с помощью ЭДС Oxford Instruments, установленных на указанные электронные микроскопы (напряжение 20 кВ, сила тока 15 нА), а также с помощью ми-крозондовых анализаторов JEOL JXA-8230 и JXA-8100 (Центр коллективного пользования научным оборудованием многоэлементных и изотопных исследований СО РАН, аналитик к. г.-м. н. Е. Н. Нигматулина). Градуирование осуществлялось по внутренним стандартам минералов, ускоряющее напряжение — 20 кВ, ток — 30 нA, диаметр пучка — 2 мкм.

В порошковых пробах рентгенофлуоресцентным методом определялся химический состав габброидов (спектрометр VRA-30, Carl Zeiss в ИГ УФИЦ РАН). При анализе использовалась рентгеновская трубка с W-анодом (30—40 кВ, 40 мА). Предел обнаружения при измерении микроэлементов (Zn, Ni, Со, Сu, Pb, Сr, V, Y, Nb, Sc, Sr, Rb, Zr, Ва, As, Pb) составлял 0.001 мас. %. При построении калибровочных графиков использовались государственные стандартные образцы магматических пород и руд с аттестованными содержаниями элементов.

Объёмные доли сульфидных минералов в породах рассчитывались по схематическим картам, составленным по микрофотографиям полированных пластинок и аншлифов, полученных при помощи видеомикроскопа AndonStar ADSM302, с дальнейшей их цифровой обработкой в приложении ArcMap (ArcGIS Desktop), версия 10.2.2.

Лабораторная коллекция включает 31 образец пород и руд массива Малютка. Для аналитических исследований использовались 9 петрографически информативных образцов: 2 — из обнажений массива, 7 — из керна скв. 37/71 (5-м — приподошвенный интервал).

Характеристика объекта исследований

Геология и петрография

Породы массива Малютка обнажаются на западном склоне Худолазовской мульды (рис. 1, a). Его размеры в плане составляют 99 х 78 м, мощность около 30 м (рис. 1, b). Массив пересечён двумя скважинами разведочного бурения, при этом питающий канал интрузии не подсечён. Вмещающими породами являются тефроиды и граувакки биягодинской свиты, залегающие под углом 33° с азимутом падения 104°.

Породы представлены в различной степени изменёнными оливин-роговообманковыми габбро. По сохранившимся фрагментам пород прослеживается их мелко- и среднезернистая пойкилоофитовая структура. В приконтактовой зоне массива встречаются мелкозернистые разновидности с габбровой и долерито-вой структурами.

Силикатные минералы

Магматические ассоциации . Главными минералами пород магматической стадии являются оливин (до 40 %), амфибол (до 45 %) и плагиоклаз (до 35 %). Реже встречаются моноклинный пироксен (< 2 %) и биотит (< 1 %). Оливин представлен изометричны-ми хадакристаллами размером 0.2—0.8 мм, часто образующими шлировые скопления, окружённые ксеноморфными ойкокристаллами бурого амфибола. В шлирах вместе с оливином присутствуют ксеноморфные зёрна клинопироксена. Между такими шли-ровыми обособлениями развиты агрегаты сросшихся лейст плагиоклаза. Оливин по составу отвечает Fo_{80— 86}, амфибол соответствует керсутиту и магнезиога-стингситу, неизменённый плагиоклаз, пригодный для определения состава, найти не удалось.

Постмагматические ассоциации . Повсеместно в породах интрузии развиты вторичные минералы, образующие как псевдоморфозы по первичным минералам, так и жиловидные зоны, окружающие относительно слабо изменённые участки габброидов. В нижних частях массива, где количество оливина несколько выше, чем в верхних, широко развит серпентин, а также хлорит, актинолит, альбит, кварц. В приповерхностной зоне массива, где накапливалось больше плагиоклаза, увеличивается количество более низкотемпературных талька и глинистых минералов, а количество серпентина и хлорита заметно ниже.

Рудные минералы

Среди рудных минералов массива Малютка выделены шпинелиды, сульфиды (Fe, Ni, Cu, Zn, Pb) и редкие теллуриды (висмутотеллуриды) и арсениды, в том числе Ag-Pd-Pt-содержащие фазы.

Сульфиды и сосуществующие Bi-Te-As-Ag-Pd-Pt-минералы . Сульфидные фазы в верхней зоне массива образуют редкую вкрапленность (< 0.5 об. %), неравномерно увеличивающуюся с глубиной (1—3 %) вплоть до формирования прожилково-вкрапленных руд (до 12—18 %) в подошве интрузии (рис. 1, b). Наиболее распространены пирротин (74—86 % от общего количества сульфидов), халькопирит (13—20 %) и пентландит (0.5—6 %). В следовых количествах встречаются сфалерит, кубанит, галенит. Внутри сульфидных фаз обнаружены микронные включения майчнерита 17

(PdBiTe), сперрилита (PtAs2), гессита (Ag2Te), алтаита (PbTe). В сильно изменённых породах пирротин замещается пиритом, а пентландит — виоларитом, халькопирит сохраняется неизменённым.

Шпинелиды. Высокоглинозёмистые хромшпине-лиды (Al2O3 — 57—60 мас. %), образующие округлые включения в оливине, отмечаются в слабоизменён-ных и богатых оливином габброидах, где они образуют зёрна размером 30—100 мкм. Кристаллы титано-магнетита встречены только в слабоизменённых породах и часто представлены зёрнами с характерными структурами распада. Ильменит и магнетит в небольшом количестве распространены во всех типах пород. Магнетит в основном является вторичным минералом, выделившимся при серпентинизации оливина вдоль трещин и граней его бывших зёрен в виде тонкодисперсных ореолов. Незначительная часть магнетита развита по периферии первичных сульфидных скоплений различной формы и, похоже, имеет магматическое происхождение. Ильменит, как правило, является позднемагматическим минералом и чаще все- го представлен пластинчатыми кристаллами в различных типах пород.

В тесной ассоциации с пиритом и вторичными силикатами обнаружен сидерит, образующий мелкие ксеноморфные зёрна (рис. 2, b).

Результаты исследований

В слабометасоматизированных габброидах нижней зоны массива Малютка в небольшом количестве сохранились почти неизменённые сульфидные скопления, представленные каплевидными, несколько уплощёнными выделениями пирротина с халькопиритом и пентландитом. Они всегда сопровождаются краевыми выделениями магнетита. Изредка внутри силикатов (обычно в роговой обманке) встречаются неизменённые сульфидные глобули. В верхних частях и в эндоконтактовой зоне интрузии встречаются более глубоко изменённые породы вплоть до интенсивно метасоматизированных габброидов, в которых первичные силикатные минералы полностью заме-

Ðèñ. 2. Типы сульфидных ассоциаций в габброидах массива Малютка, образцы керна скв. 37/71: а) крупное pn-ccp-po+mag -выделение в слабоизменён-ном оливин-роговообманковом габбро ( подтип 1a ); b) флюидально-пла-стинчатые агрегаты пирита, развивающегося по пирротину ( подтип 2a ); c) пламевидное выделение пентландита в пирротине ( тип 1a ); d) зёрна пентландита и замещающего его виоларита в пирротине ( подтип 1b ); e) py-ccp -вкрапление в изменённом габбро ( подтип 2b ); f) py-ccp -вкрапление в экзокон-тактовом метасоматизированном песчанике ( тип 3 ); g) совместные выделения халькопирита и серпентина по оливину ( тип 3 ). Отражённый свет.

Примечание: снимок «а» сделан на видеомикроскопе AndonStar ADSM302, остальные снимки – на микроскопе Axioskop 40. Сокращения минералов: po — пирротин, pn — пентландит, ccp — халькопирит, mag — магнетит, v/ — виоларит, sd — сидерит, srp — серпентин, amp — амфибол

Fig. 2. Sulfide associations types in the gab-broids of Malyutka massif, hole # 37/71 core samples: a) large pn-ccp-po+mag assemblage in the low altered olivine-hornblende gabbro ( subtype 1a ); b) fluid-plate structure aggregation of pyrite replacing pyrrhotite ( subtype 2a ); c) flame-like pentlandite in the pyrrhotite ( subtype 1a ); d) pentlandite and replacing it violarite grains in the pyrrhotite ( subtype 1b ); e) py-ccp assemblage in the altered gabbro ( subtype 2b ); f) py-ccp assemblage in the exocontact metasomatized host sandstone ( type 3 ); g) joint chalcopyrite-serpentine segregation replacing olivine ( type 3 ).

Reflected light images.

Note: photo “a” taken with video-microscope AndonStar ADSM302, other photos – with microscope Axioskop 40. Abbreviations: po — pyrrhotite, pn — pentlandite, ccp — chalcopyrite, mag — magnetite, v/ — violarite, sd — siderite, srp — serpentine, amp — amphibole 18

щены. В таких породах чаще встречаются своеобразные по морфологии сульфидные выделения: удлинённые амёбовидные образования, тонкие прожилки, тонкодисперсная вкрапленность угловатых и — редко — идиоморфных зёрен. По результатам минералого-геохимических исследований рудных фаз в массиве Малютка было выделено 3 типа и 5 подтипов суль-фидно-платинометалльных ассоциаций (скоплений):

Тип 1 (po+py—ccp—pn+vl+mag), подтип 1a: po— ccp—pn+mag -скопления, содержащие включения Pt-майчнерита и Rh-сперрилита, а также гессит и алтаит. Такой тип развит в слабоизменённых габброидах, в которых пирротин в срастании с пентландитом и халькопиритом образует интерсертальную вкрапленность и массивные выделения (до 4 см), представляющие типичный результат распада моносульфидного твёрдого раствора (рис. 2, а). Форма выделений — обычно уплощённые по горизонтали образования с резорбированными краями, реже сетчатого облика (межзерновые). Пирротин характеризуется массивным строением, в нём содержится постоянная примесь Ni (0.2—

• 1.1 %, иногда выше). Пентландит образует небольшие изометричные зёрна (рис. 2, a), либо различные по форме срастания с пирротином, а также часто выделяется в пирротине в виде пламевидных ламелей (рис. 2, c). Халькопирит в малоизменённых габброи-дах обычно занимает краевые части сульфидных выделений (промежуточный твёрдый раствор, рис. 2, а). Иногда в нём обнаруживаются небольшие округлые включения сфалерита размером до 0.1—0.2 мм, а также многочисленные микронные зёрна алтаита, гессита, галенита. Реже эти минералы встречаются в пирротине и пентландите. Магнетит в виде мелких неправильных или идиоморфных зёрен окаймляет сульфидные скопления (рис. 2, a, c).

Майчнерит образует идиоморфные кристаллы размером от 2 до 12 мкм, локализованные в трещинах или вблизи трещин в халькопирите или пирротине (рис. 3, a, b). Сперрилит представлен очень мелкими (1—4 мкм) идиоморфными кристаллами внутри халькопирита, либо в трещинах пентландита (рис. 3, c). Встречаются сростки сперрилита с гесситом (рис. 3, f).

Ðèñ. 3. Минералы Pd, Pt и Ag в ассоциациях с различными сульфидными фазами в габброидах массива Малютка: a – включение майчнерита вблизи трещины в пирротине (обр. 3485); b – кристалл майчнерита в трещине в пирротине (обр. 3493); c – зерно сперрилита в трещине в пентландите (обр. 3485); d – зерно сперрилита на границе виоларита с пирротином (обр. 3485); e – зерно гессита в трещине между халькопиритом и сфалеритом (обр. 3485); f – срастание сперрилита и гессита (обр. 3485); g – зерно гессита на границе чешуйки хлорита, включённого в массивный пирротин (обр. 3493). Режим отражённых электронов (BSE).

Сокращения минералов: mich — майчнерит, sper — сперрилит, hes — гессит, sp — сфалерит, остальные — в прим. к рис. 2

Fig. 3. Pd, Pt and Ag minerals associating with different sulfide phases in the Malyutka gabbroid massif: a — mich-nerite inclusion near cleft in the pyrrhotite (sample #3485); b – michnerite crystal in the cleft of pyrrhotite (sample #3493); c — sperrylite grain in the cleft of pentlandite (sample #3485); d — sperrylite grain in the border between violarite and pyrrhotite (sample #3485); e — hessite grain in the cleft between chalcopyrite and sphalerite (sample #3485); f — coalescence of sperrylite and hessite (sample #3485); g — hessite grain in the border of chlorite scale including in massive pyrrhotite (sample #3493). Back scattered electron images.

Abbreviations: mich — michnerite, sper — sperrylite, hes — hessite, sp — sphalerite, other abbreviations q.v. note in fig. 2

В одном из зёрен сперрилита определена примесь родия (0.85 %). Гессит выявлен во многих сульфидных фазах в виде хорошо оформленных кристаллов, часто локализованных на границах различных минеральных фаз (рис. 3, e). Алтаит в слабоизменённых габброидах встречается в виде многочисленных субидиоморфных зёрен размером 0.1—10 мкм внутри вкраплений халькопирита или пирротина. В некоторых зёрнах алтаита проявляются примеси Pt (до 1.6 %) и As (до 1.7 %).

Подтип 1b: po-py—ccp—pn-vl+mag -скопления имеют практически то же распространение и формы выделений и связаны с началом метасоматических изменений подтипа 1a, при которых часть пирротина замещается пиритом, а пентландит замещается виоларитом (рис. 2, d). В этом типе ассоциаций возрастает количество магнетита, который дополнительно развивается по трещинкам в пирротине и пентландите. Халькопирит не несёт значимых различий с подтипом 1a и также содержит многочисленные зёрна алтаита, гессита и галенита субмикронного размера. В последнем отмечается примесь Se (до 1.7 %). Каких-либо отличительных особенностей в характере платиноидной минерализации здесь не выявлено, развиты те же майчнерит, сперрилит и теллуриды Ag и Pb. Встречаются кристаллы сперрилита, локализованные в границах виоларита, заместившего пентландит (рис. 3, d).

Тип 2 (py+po—ccp—vl+pn+mag), подтип 2a: py-po— ccp—vl±pn+mag -скопления выявлены в более изменённых габбро, где сульфиды ассоциируют с кварц-альбит-актинолит-хлоритовыми жилами (иногда с сидеритом), пронизывающими интрузию по своеобразной сети. Соотношения пирита и пирротина сильно варьируют: 80/20, 50/50, 30/70. Пирит образует флю-идально-пластинчатые структуры, характеризуясь высокой пористостью, а его краевые зоны часто имеют активные границы с сосуществующими несульфидными минералами: кварцем, альбитом, сидеритом (рис. 2, b). В пирите, как и в пирротине, всегда присутствует примесь Ni (до 2.8 %). Халькопирит в данном типе сульфидных ассоциаций либо морфологически не отличается от типа 1, либо формирует мелкие угловатые зёрна вокруг агрегатов пирита. Платиноидные и Ag-Pb-минералы в новообразованном пирите не найдены. В сохранившихся реликтах пирротина встречаются кристаллы майчнерита и гессита (рис. 3, b, g). Майчнерит отличается высоким содержанием Sb (до 9.7 %), а примесь Pt в нём не установлена.

Тип 2, подтип 2b: py—ccp±mag -скопления встречаются в тех же метасоматически переработанных габ-броидах, отличаясь от подтипа 2а полным замещением пирротина пиритом и практически полным отсутствием не только пентландита, но и виоларита. При этом первичная магматогенная форма выделения сульфидных вкраплений может сохраняться (рис. 2, e), но размеры срастаний в этом подтипе в целом заметно меньше (обычно < 1 мм). Халькопирит, так же как и пирит, характеризуется высокой пористостью. Минералы ЭПГ в них не обнаружены, но повсеместно встречается алтаит, причём не только внутри зёрен сульфидов, но и в кварц-альбит-хлоритовом агрегате.

Тип 3: py—ccp -выделения, имеющие признаки новой генерации (за счёт переотложения материала предыдущих типов), выявлены в интенсивно ме- 20

тасоматизированных габброидах, а также во вмещающих песчаниках (рис. 2, f). Вероятно, это самые поздние низкотемпературные сульфидные фазы. Они характеризуются чрезвычайно разнообразными формами при весьма ограниченных размерах выделений (< 0.5 мм). На рис. 2, g показаны выделения халькопирита, заместившего магнетит, который сам являлся вторичным минералом, образовавшимся по трещинам при серпентинизации оливина. Минералы ЭПГ, Ag и Pb, связанные с этим поколением сульфидов, не были обнаружены.

Обсуждение результатов

Формирование рассмотренных выше силикатных и сульфидно-платинометалльных ассоциаций тесно связано с двумя этапами гипогенного минералообразования: 1) магматической кристаллизацией, 2) гидротермально-метасоматическими процессами. На магматической стадии образовались типичные ликвационные руды за счёт коалесценции сульфидных капель, накопления и последующей кристаллизации сульфидной жидкости в приподошвенной части интрузива. В результате сформировались прожил-ково-вкрапленные руды с содержанием сульфидов до 18 %. Выше по разрезу сульфиды образовали интерсертальную или редкую каплевидную вкрапленности, а в верхней части массива задержались лишь редкие мелкие капли сульфидного расплава (< 0.5 % сульфидов). Дальнейшая гидротермально-метасоматическая переработка габброидов проявилась в виде обширного развития более низкотемпературных минералов: серпентина, хлорита, актинолита, кварца, альбита, кальцита, сидерита, эпидота, а также в виде жиловидных образований (сети разветвлённых зон), между которыми сохранились относительно свежие участки габброидов. В связи с этими процессами в породах массива Малютка сформировалась полигенетичная сульфидно-платинометалльная минерализация, выраженная 3 типами ассоциаций и включающая как минимум 3 стадии образования.

Первая стадия (магматогенная) формирует основной объём сульфидных агрегатов ( тип 1 ). На этой стадии при распаде твёрдых сульфидных растворов происходила кристаллизация минералов ЭПГ за счёт того, что Pt и Pd, накапливавшиеся в остаточном сульфидном расплаве, образовывали химические соединения с Bi, Te и As. Также внутри сульфидов кристаллизовались минералы Ag и Pb — гессит, алтаит, галенит.

Вторая стадия (гидротермальная, предположительно среднетемпературная) проявилась практически по всему объёму массива в виде интенсивного замещения пирротина пиритом, а пентландита виоларитом, с трансформацией сульфидных агрегатов ( тип 2 ). Предполагается, что при этом происходил довольно значительный вынос Fe и Cu, возможно, и других элементов, входивших в сульфидные фазы (Pd, As, Sb, Te). При этом первичные объёмы сульфидов уменьшались, вкрапления приобретали испещрённую поверхность. На этой стадии формировалась Ag-Pb-теллуридная минерализация, также, возможно, происходило образование новых Pd-содержащих фаз (Sb-майчнерит). Теллуриды выявлены не только в сульфидах, но и во вторичных силикатах. Минералы

Pt не были обнаружены. Процессы серпентинизации оливина, соссюритизации плагиоклаза, частичной хлоритизации роговой обманки связаны с этой стадией, о чем свидетельствует характер взаимоотношений новообразованных сульфидов и силикатов, определяемый совместными полями устойчивости.

Третья стадия (гидротермальная низкотемпературная) проявилась в формировании незначительного объёма халькопирит-пиритовых выделений, заместивших некоторые минералы первой и второй стадий, а также получила развитие во вмещающих породах. С этой стадией также связывается формирование глинистых минералов (аргиллизитовая фация метасоматизма), заместивших полевые шпаты и частично оливин, что сигнализирует об окисленном характере флюида [6].

В данной магматогенно-гидротермальной системе важно выявить определённые различия не только по морфологическим критериям минеральных агрегатов, но и по химическому составу образующихся сульфидно-платинометалльных минеральных фаз. В табл. 1 представлен средний состав наиболее информативных сульфидных минералов из разных типов ассоциаций. В пирротинах типа 2 выявляется резкое увеличение количества Ni в структуре минерала при уменьшении Fe, что выражается в крутом наклоне тренда на диаграмме x_po—Ni (рис. 4, a). В пирроти-нах типа 1 рост Ni выражен не столь явно. Это может быть объяснено более интенсивным выносом Fe по сравнению с Ni при воздействии окисленного флюида на пирротин [15]. Показательным является и то обстоятельство, что примесь Ni в пирите в среднем выше, чем в замещаемом им пирротине (табл. 1). Это свидетельствует, во-первых, о наследовании пиритом всего Ni из пирротина, а во-вторых, вероятно, об абсорбировании дополнительного Ni из окисляющегося пентландита. Стоит также добавить, что в типе 2 сульфидных ассоциаций возрастает количество магнетита, который развивается по трещинкам в пирротине и пентландите, что наряду с пиритизацией и виоларити-зацией сигнализирует о возрастании / O 2 [12, 21].

В пентландитах типа 1 наблюдается прямая корреляция между содержаниями Ni и Co (рис. 4, b). При

Таблица 1. Средний химический состав некоторых сульфидных минералов массива Малютка, мас. % Table 1. Average chemical composition of some sulfide minerals from Malyutka massif, wt. %

№ п/п No	S	Fe	Ni	Co	O	Сумма total
1 (n=18)	39.89	59.98	0.53	0.03	n.d.	100.32
2 (n=8)	39.01	60.41	0.87	n.d.	n.d.	100.28
3 (n=9)	51.90	45.50	1.12	n.d.	n.d.	98.52
4 (n=9)	34.33	31.73	32.88	1.82	n.d.	100.77
5 (n=8)	39.88	20.74	32.32	2.60	3.38	98.49

Примечание: 1 — пирротин ( тип 1 ), 2 — пирротин ( тип 2 ), 3 — пирит ( тип 2 ), 4 — пентландит ( тип 1 ), 5 — виоларит ( тип 2 ), n — количество определений, n.d. — не определено.

Note: 1 — pyrrhotite ( type 1 ), 2 — pyrrhotite ( type 2 ), 3 — pyrite ( type 2 ), 4 — pentlandite ( type 1 ), 5 — violarite ( type 2 ), n — number of microanalysis, n.d. — not detected.

развитии по пентландиту виоларита, указывающем на увеличение фугитивности S2 и O2 [13, 16], происходит незначительное обогащение последнего Co (рис. 4, b), что подчёркивает, во-первых, наследственную связь с пентландитом и, во-вторых, более активный вынос Fe по сравнению с Co.

Весьма информативным минералом с точки зрения геохимической эволюции рассматриваемой системы может оказаться майчнерит. Обычно локализующийся вдоль трещинок в пирротине и халькопирите (рис. 3, a), майчнерит первой стадии ( тип 1 сульфидной ассоциации) характеризуется низким содержанием Te и умеренным Fe, при этом в нём постоянно присутствует примесь Pt, достигающая 3.2 % (табл. 2). Майчнерит, обнаруженный в сульфидной ассоциации типа 2 (вторая стадия), резко отличается высоким содержанием Sb (до 9.7 %) при понижении Bi, а также повышенным содержанием Te и Fe (табл. 2). В этом майчнерите также

Рис. 4. Диаграммы x_po—Ni (в формул. ед.) для пирротинов, где x_po – вычисленное значение из формулы пирротина (x_po=1-x, Fe_1-xS) (a), и Ni–Co (в мас.%) для пентландитов и замещающих их виоларитов (b) из разных типов сульфидных ассоциаций массива Малютка. Примечание: r – коэффициент корреляции

Fig. 4. Diagrams x_po—Ni (formula units) for the pyrrhotites, where x – dimension from pyrrhotite formula (x_po=1-x, Fe_1-xS) (a), and Ni–Co (wt.%) for the pentlandites and violarites replacing their (b) from different types of sulfide associations in the Malyutka massif. Note: r – correlation coefficient

Таблица 2. Химический состав майчнеритов из сульфидных ассоциаций массива Малютка, мае. %

Table 2. Chemical composition of michnerite from Malyutka massif sulfide associations, wt. %

№ пробо-анализа No sample	Fe	Ni	Pd	Pt	Bi	Sb	Te	As	Сумма Total	Формула / Formula
3485 -8-23	0.66	–	23.94	1.85	46.50	–	28.29	–	101.24	(Pd 0.98 ,Pt 0.04 ) 1.02 (Bi 0.97 ,Fe 0.05 ) 1.02 Te 0.96
3485 -8-24	1.31	–	23.45	1.54	46.81	–	27.53	–	100.63	(Pd 0.96 ,Pt 0.03 ) 0.99 (Bi 0.97 ,Fe 0.10 ) 1.07 Te 0.94
3485 -10-30	0.42	–	21.92	3.05	47.00	–	26.33	1.28	100.00	(Pd 0.91 ,Pt 0.07 ) 0.98 (Bi 1.00 ,Fe 0.03 ) 1.03 (Te 0.91 ,As 0.08 ) 0.99
3485 -15-46	1.96	–	24.2	2.28	45.22	–	26.04	–	99.73	(Pd 0.98 ,Pt 0.05 ) 1.03 (Bi 0.93 ,Fe 0.15 ) 1.08 Te 0.88
3485 -15-47	1.66	–	23.4	3.23	45.04	–	24.88	–	98.24	(Pd 0.98 ,Pt 0.07 ) 1.05 (Bi 0.96 ,Fe 0.13 ) 1.09 Te 0.86
3485 -15-48	2.02	–	23.6	1.96	46.55	–	27.13	–	101.25	(Pd 0.95 ,Pt 0.04 ) 0.99 (Bi 0.95 ,Fe 0.15 ) 1.10 Te 0.91
3485 -19-62	1.22	–	24.30	–	47.63	–	25.54	–	98.70	Pd 1.01 (Bi 0.97 ,Fe 0.13 ) 1.11 Te 0.89
3485 -19-65	1.78	–	23.72	–	47.06	–	27.40	–	99.96	Pd 0.96 (Bi 1.01 ,Fe 0.09 ) 1.10 Te 0.93
3493 -b-2	2.23	0.84	24.34	–	30.71	9.7	32.28	–	100.12	(Pd 0.90 ,Ni 0.06 ) 0.96 (Bi 0.58 ,Sb 0.31 ,Fe 0.16 ) 1.05 Te 0.99
3493 -b-3	2.40	0.81	24.33	–	30.06	9.26	32.62	–	99.50	(Pd 0.90 ,Ni 0.05 ) 0.95 (Bi 0.57 ,Sb 0.30 ,Fe 0.17 ) 1.04 Te 1.01

Примечание: 3485 — слабоизменённое оливин-роговообманковое габбро ( тип 1 сульфидной ассоциации), 3493 — метасомати-зированное габбро из эндоконтактовой зоны интрузива ( тип 2 сульфидной ассоциации).

Note: 3485 — low altered olivine-hornblende gabbro (sulfide association type 1 ), 3493 — metasomatized gabbro from endocontact zone of intrusion (sulfide association type 2 ).

не определена примесь Pt, но присутствует Ni (0.8 %). Возможно, это указывает на немагматический источник Sb в гидротермальном растворе.

Процессы растворения сульфидов, замещения их вторичными силикатами и переотложения компонентов сульфидных минералов рассмотрены во многих работах [8, 10, 11, 19]. При этом стиль платиноме-талльной минерализации в каждой системе своеобразен, а процесс метасоматизации сульфидов не всегда сопровождается метасоматизацией силикатных фаз [11]. В породах массива Малютка худолазовского комплекса метасоматические изменения коснулись и силикатных, и сульфидных минералов. В некоторых образцах габброидов наблюдаются серпентин-хлорито-вые зоны замещения, развивающиеся в краевых частях соседствующих сульфидных и силикатных фаз (рис. 5, a). Вдоль сульфидного зерна наблюдается двойная магнетитовая каёмка: первая окаймляет сульфид целиком, а вторая имеет субпараллельную ориентировку (рис. 5, b). Вероятно, по второй каёмке прослеживается первичная форма сульфида. Выносимые из сульфидов компоненты отлагались в основном внутри самого массива (рис. 2, g), несколько обогащая верхние горизонты интрузии и обедняя нижние. Незначительная часть переотложенного материала распространилась на вмещающие породы (рис. 2, f).

Заключение

Габброиды массива Малютка худолазовского комплекса несут сульфидную вкрапленность, увеличивающуюся с глубиной вплоть до формирования про-жилково-вкрапленных руд с содержанием Ni = 0.4 % и Cu = 0.8 %. В сульфидных выделениях преобладает пирротин (74 %), вместе с ним в срастаниях присутствуют халькопирит (20 %) и пентландит (6 %). Внутри сульфидных фаз (чаще в халькопирите и пирротине) обнаружены минералы ЭПГ (майчнерит и сперрилит), а также теллуриды Ag и Pb (гессит и алтаит). Породы массива в различной степени переработаны гидротермально-метасоматическими процессами, отражённы- 22

ми в формировании новых типов сульфидно-плати-нометалльных ассоциаций. По результатам изучения морфологии и минералого-геохимических особенностей развитых в породах массива сульфидных вкраплений выявлено 3 типа их ассоциаций: 1) po±py— ccp—pn±vl+mag , 2) py±po—ccp—vl±pn+mag , 3) py—ccp . Первый тип соответствует магматической стадии, при которой сформировался основной объём сульфидных выделений. Второй тип отвечает ранней гидротер-

Рис. 5. Признаки замещения сульфидов вторичными силикатными минералами: a) частично замещённое серпентином, тальком и хлоритом сульфидное вкрапление с предполагаемой первичной формой (выделено пунктиром), проходящий свет; b) формирование двойной магнетитовой каёмки вдоль границы пирротина с серпентин-хлори-товой матрицей (обозначено пунктиром), отражённый свет. Примечание: ol — оливин, pl — плагиоклаз, spl — шпинель, tlc — тальк, chl — хлорит, остальные — в примечании к рис. 2

Fig. 5. The evidences of replacement of sulfides by secondary silicate minerals: a) sulfide segregation partially replaced to serpentine, talc, and chlorite with assumed original boundary (shown by the dotted line), transmitted light; b) formation of twin magnetite bordure along border between the pyrrhotite and serpentine-chlorite matrix (shown by the dotted line), reflected light. Abbreviations: ol — olivine, pl — plagioclase, spl — spinel, tlc — talc, chl — chlorite, other abbreviations q.v. note in fig. 2

мальной стадии, при которой происходило активное замещение пирротина пиритом и пентландита виоларитом. При этом в новообразованных фазах происходило увеличение доли изоморфных примесей Ni и Co. Третий тип сформировался в самой поздней гидротермальной стадии, соответствуя развитию редких и мелких пирит-халькопиритовых вкраплений, замещающих сульфидные и другие минералы предыдущих стадий. Пирит-халькопиритовая минерализация 3 типа распространилась и на вмещающие породы. С первым типом связано формирование Pt-майчнерита и Rh-сперрилита, а также теллуридов Ag и Pb (гессит, алтаит). Со вторым типом ассоциирует Sb-майчнерит и те же гессит с алтаитом. В третьем типе сульфидных ассоциаций минералы ЭПГ, Ag и Pb не были обнаружены.

Для формирования прогноза о практическом значении выявленной ЭПГ-минерализации сульфидных руд массива Малютка нужно продолжать исследования с привлечением аналитических методов по определению валового содержания Pt и Pd в рудах как данного массива, так и других массивов худолазовского комплекса.

Исследования выполнены при финансовой поддержке РФФИ (грант №18-35-00391).