2.2.5.2. Интерметаллические соединения, самородные элементы и другие редкие минералы
Характерны для интервала 830-1050 м. В пробах с глубины 850 и 930 м встречены: графит и углеродистые частицы; зерна муассанита; разноцветного (синего, голубого, розового, зеленого) корунда; самородные металлы Сu, Pb, Zn, Аg, Fe; соединения типа Cu-Zn, Pb-Sn, Fe-Cr, Fe-C, Cu-Pb-Sn, Cu-Zn-Sn-Pb, а также необычные минеральные образования в виде сферул (глобулей или шариков).
В литературе термины сферула, глобули и шарики используются как синонимы. На наш взгляд, термином, наиболее точно отражающим суть процессов образования этих минеральных частиц в структуре гидротермально-магматических систем, является глобули. Поэтому данный термин используется чаще всего в настоящей работе.
Графит (подтвержден рентгеном, табл. 17) имеет форму гексагональных табличек размером менее 0,5 мм. Наибольшее количество его зерен встречается в пробах 850 м и 930 м, а единичные зерна прослеживаются почти до забоя скважины. Совместно с графитом встречаются редкие зерна углеродистых частиц. Некоторые из них напоминают по структуре обугленное дерево, есть также частицы в форме шара размером менее 0.04 мм.
Муассанит (подтвержден рентгеном, см. табл. 17) - обнаружено несколько зерен светло-зеленого цвета размером 0,2 мм в пробах на глубинах 850 м и 1308,5 м. Политипы муассанита и графита не установлены.
Корунд выделен из фракций менее 0,4 мм. Имеет вид остроугольных обломков разного цвета, некоторые осколки двуцветны.
Интерметаллические соединения и самородные элементы в основном имеют вид округлых неправильных зерен, пластинок с рваными краями или закрученных проволочек размером менее 0,2 мм. Составы интерметаллидов и самородных элементов, сделанные с поверхности зерен, приведены в табл. 18.
На глобулях необходимо остановиться подробнее, поскольку морфология, состав, структура и другие характеристики этих образований привлекают особое внимание. Частицы были выделены из магнитной и немагнитной фракций протолочек и шлама. Они имеют чаще всего форму идеальных шариков (рис. 31). Реже это каплевидные, эллипсовидные, гроздьевидные и другие округлые формы размером 0,1-1,7 мм. Встречаются сферулы со следами прикрепления к стенкам полостей - приплюснуты бока в виде платформ; щеточки микрокристаллов у основания таких платформ; шарики, приросшие к вершинам кристаллов.
По внешним признакам выделяются несколько их типов: 1 - черного цвета с гладкой или шероховатой поверхностью, металлическим блеском; 2 - черного цвета с гладкой поверхностью, стеклянным блеском; 3 - стально-серого цвета, шероховатой поверхностью, металлическим блеском.
Глобули первого типа сложены преимущественно магнетитом или иоцит-магнетитом. Они часто внутри имеют ядро (рис. 32 д), состоящее из чистого железа с примесью титана (до 0,02%), магния (до 0,02%) и никеля (до 0,33%). Характерны полигонально-зернистые и дендритовидные структуры роста, выполненные магнетитом или иоцит-магнетитом, а межзерновое пространство заполнено стеклом сложного состава.
Глобули второго типа сложены преимущественно стеклом и минеральными фазами переменного состава группы сложных окислов кремния,
Таблица 17.
Результаты рентгеноструктурного анализа минералов
|
Графит |
Муассанит |
||
|
I |
d(A) |
I |
d(A) |
|
10 |
3.36 |
2 |
3.34 |
|
1 |
1.713 |
0.5 |
1.989 |
|
6 |
1.154 |
1 |
1.287 |
|
0.5 |
0.961 |
2 |
0.975 |
|
0.5 |
2.43 |
5 |
2.62 |
|
4 |
1.670 |
1 |
1.678 |
|
1 |
1.120 |
1 |
1.255 |
|
3 |
0.873 |
1 |
0.931 |
|
0.5 |
2.15 |
10 |
2.52 |
|
10 |
1.419 |
10 |
1.542 |
|
0.5 |
1.058 |
1 |
1.087 |
|
3 |
0.830 |
1 |
0.914 |
|
10 |
2.035 |
8 |
2.35 |
|
1 |
1.321 |
2 |
1.419 |
|
0.5 |
1.012 |
1 |
1.041 |
|
3 |
0.805 |
10 |
0.890 |
|
1 |
1.807 |
3 |
2.17 |
|
4 |
1.234 |
10 |
1.312 |
|
10 |
0.994 |
2 |
0.999 |
|
8 |
0.865 |
||
(г. Москва), аналитик - Т.Евстигнеева
железа, титана, марганца и других элементов. С поверхности и внутри таких шариков часто наблюдаются газовые полости. В сколах и шлифах они просвечивают и имеют насыщенный красновато-бурый или рыжевато-бурый цвет. Часть силикатных образований сложена однородным по составу стеклом, другая часть - имеет более сложное строение. В них наблюдаются пятна с высоким содержанием железа (рис. 32, а-г) и дендритовидные структуры распада. Пятна представлены, вероятнее всего, продуктами раскристаллизации самородного железа с примесью сложных окислов Si-Ti-Fe-Mn. Структуры распада сложены смесью гематита, стекла, ульвошпинели и, возможно, другими сложными окислами того же элементного состава.
Третий тип глобулей сложен плотно упакованными между собой зернами магнетита. Тончайшие границы между зернами выполнены остаточным стеклом, подчеркивающим полигонально-зернистое строение. Среди таких глобулей встречаются индивиды с очень выразительной скульптурной поверхностью, образованной гексагональными табличками гематита. В некоторых минеральных индивидах наблюдаются субграфические структуры распада, представленные иоцитом(?) и магнетитом.
Распределение рудной минерализации по разрезу скважины (см. рис. 30) показывает четкую вертикальную зональность, выраженную в смене зоны, сложенной преимущественно сульфидными минералами (960-2500 м), на зону, представленную преимущественным развитием минералов оксидных форм (0-960 м). Минеральные выделения в виде самородных металлов, интерметаллических соединений, твердых растворов и сплавов приурочены к границе перехода между этими зонами (830-1050 м).
Глобули разного состава, сканирование
Рис. 31
Таблица 18.
Состав интерметаллических соединений системы Cu-Zn-Pb-Sn и самородных металлов
из скважины ГП-3, пробы с глубины 850-930 м,
(вес.%)
|
Н о м е р з е р н а |
||||||||||||||||
|
Эле- |
2 |
2.1 |
2.2 |
2.6.2 |
3.6 |
3.3 |
3.5 |
3.4.2 |
3.2 |
3.1 |
5.3.4 |
5.3.5 |
||||
|
мент |
точка1 |
точка2 |
точка1 |
точка2 |
точка1 |
точка2 |
точка3 |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
|
Ni |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
|||||||||||
|
Pb |
36.93 |
92.21 |
24.70 |
34.01 |
41.80 |
42.74 |
0.00 |
0.00 |
25.06 |
69.34 |
||||||
|
Sn |
18.35 |
8.09 |
29.21 |
23.02 |
56.46 |
43.54 |
0.00 |
1.19 |
69.29 |
29.40 |
||||||
|
Zn |
0.00 |
80.07 |
77.00 |
5.83 |
0.00 |
14.06 |
10.40 |
0.00 |
28.58 |
38.84 |
19.97 |
3.00 |
0.00 |
|||
|
Cu |
100.92 |
1.10 |
4.16 |
2.67 |
20.16 |
15.52 |
1.34 |
13.16 |
46.61 |
59.28 |
78.24 |
1.81 |
0.00 |
|||
|
Fe |
0.77 |
0.92 |
0.00 |
0.00 |
0.59 |
|||||||||||
|
Ca |
0.00 |
0.42 |
0.62 |
0.91 |
||||||||||||
|
S |
0.00 |
0.71 |
2.34 |
2.34 |
0.75 |
|||||||||||
|
Si |
1.67 |
1.39 |
2.38 |
|||||||||||||
|
Al |
4.25 |
1.92 |
0.51 |
0.50 |
0.00 |
0.44 |
0.56 |
0.00 |
1.71 |
0.70 |
0.00 |
1.55 |
1.56 |
|||
|
Mg |
0.00 |
0.95 |
3.11 |
0.00 |
0.00 |
|||||||||||
|
Ag |
90.55 |
97.73 |
||||||||||||||
|
O |
0.00 |
10.80 |
17.41 |
5.28 |
0.00 |
11.01 |
16.14 |
15.64 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
|||||
|
S |
100.92 |
99.08 |
100.00 |
71.98 |
103.47 |
99.14 |
100.12 |
99.60 |
100.00 |
99.57 |
99.83 |
99.40 |
99.86 |
98.74 |
94.44 |
100.04 |
Примечание: анализы: 1 - самородная медь; 2,3 - цинкит; 4,6-11,13,14 - сплавы системы Cu-Zn-Sn-Pb; 5 -
оловянистый свинец; 12 - оловянистая медь; 15,16 - самородное серебро. Анализы выполнены
по поверхности зерен с помощью электронномикроскопического комплекcа JSM-530+Link ISIS
в ИГЕМ РАН (г. Москва), аналитик Н.В.Трубкин.
Таким образом, по имеющимся данным выделяется две зоны, обогащенные рудными минералами. Первая зона (830-1050 м) приурочена к высокопористым туфам (туффитам?) андезитового состава, в которых отлагаются самородные элементы, интерметаллические соединения, твердые растворы и сплавы. Вторая зона устанавливается на глубине 1100-1700 м. Эта зона представлена прожилково-вкрапленным сульфидным оруденением, наложенным на сильно трещиноватые, гидротермально измененные туфы.
Внутренняя структура глобулей, сложенных минеральными фазами разного состава из группы сложных окислов
Fe-Mn-Ti и самородного железа
Fe0 железо самородное, Gl стекло, Usp ульвошпинель,
Mt - магнетит, Hm гематит. В электронных лучах.
Рис. 32