Fahlores in paleozoic vent chimneys from the Urals and Rudny Altai volcanogenic massive sulfide deposits
V.V. Maslennikov, S.P. Maslennikova, G.A. Tretyakov, A.S. Tseluyko, V.A. Kotlyarov, Yu. D. Kraynev, E.I. Churin, R.J. Herrington
UDК. 549.355(235.85)
Abstract
About autors
References
Abstract
Tennantite, tetrahedrite-tennantite, tetrahedrite and their Ag-, Bi-, Hg-, and Te-containing fahlore varieties including pure end-member of goldfeldite occur in mid-temperature galena-sphalerite, quartz-marcasite and quartz-chalcopyrite zones of vent chimneys from the Urals (Yubileynoye, Yaman-kasy, Valentorskoye, Molodezhnoye, Oktyabrskoye, Uzelga-1, Uzelga-4, and Alexandrin-skoye) and Rudny Altai (Artemyevskoye, Nikolaevskoye, Zarechenskoye) Paleozoic volcanogenic massive sulphide deposits. The composition of fahlores decrease in Fe/(Fe+Zn) and, commonly, in As/(As+Sb)) while portion of acid volcanic rocks is expanded in relation to basalts or black shales in the range from Cu-Zn to Pb-Zn-Ba-Cu volcanogenic massive sulfde deposits. In this range, the consistent pertain is interpreted in terms of increasing in pH and state of solution oxidation due to most efcient seawater interaction with hydrothermal fuid and acid volcanic host rocks. The dependence of fahlores composition from host rock composition (basalts or sediments) and maturity of the hydrothermal systems are verifed by physical-chemical simulation.
Figures 13. Tables 3. References 62.
Key words: fahlores, Paleozoic black smokers, Ural, Rudny Altai, volcanogenic massive sulphide deposits.
About autors
V.V. Maslennikov, Institute of Mineralogy UB of RAS, 456317, Chelyabinsk district., Miass, mas@mineralogy.ru
S.P. Maslennikova, Institute of Mineralogy UB of RAS, 456317, Chelyabinsk district., Miass;
G.A. Tretyakov, Institute of Mineralogy UB of RAS, 456317, Chelyabinsk district., Miass;
A.S. Tseluyko, Institute of Mineralogy UB of RAS, 456317, Chelyabinsk district., Miass; South Ural State University, Chelyabinsk district, Chelyabinsk
V.A. Kotlyarov, Institute of Mineralogy UB of RAS, 456317, Chelyabinsk district., Miass;
Yu. D. Kraynev, Institute of Mineralogy UB of RAS, 456317, Chelyabinsk district., Miass;
E.I. Churin, Institute of Mineralogy UB of RAS, 456317, Chelyabinsk district., Miass;
R.J. Herrington, Natural History Museum, London
References
- Бабко А.К., Лисецкая С.О. О равновесии реакций тиосолей олова, сурьмы и мышьяка в растворах // Журнал неорганической химии. 1956. № 5. С. 969–980.
- Бахтина А.П., Мурзин В.В., Литошко Д.Н. Теннантит-тетраэдрит / Минералогия Урала. Свердловск: УрО РАН. 1991. С. 38–51.
- Борисова Е.А., Бородаев Ю.С., Бочарова Г.И. Редкие разновидности блёклых руд одного из золоторудных месторождений // Зап. ВМО. 1986. № 3. C. 85–94.
- Бортников Н.С., Некрасов И.Я. Состав и фазовые взаимоотношения теннантита в системе Cu-FeAs-S при 500° С // ДАН СССР. 1987. Т. 297. № 2. С. 449–451.
- Бресковска В.В., Мозгова Н.Н., Бортников Н.С., Цепин А.И. Особенности химического состава блёклых руд свинцово-цинковых месторождений Родоп, Болгария // Известия АН СССР. Сер. геол.. 1984. № 1. С. 78–84.
- Гаськов И.В. Особенности развития колчеданных рудно-магматических систем в островодужных обстановках Рудного Алтая и Южного Урала // Литосфера. 2015. № 2. С. 17–39.
- Гричук Д. В. Термодинамические модели субмаринных гидротермальных систем. М.: Научный мир, 2000. 304 с.
- Еремин Н.И. Дифференциация вулканогенного сульфидного оруденения. М.: МГУ, 1983. 256 с.
- Зайков В.В. Вулканизм и сульфидные холмы палеоокеанических окраин (на примере колчеданоносных зон Урала и Сибири). Изд. 2-ое, доп. М.: Наука, 2006. 428 с.
- Кемкина Р.А., Кемкин И.В. Химическая неоднородность и минералогическая зональность блёклых руд месторождения Купол (http://zhurnal.ape. relarn.ru/articles/2010/013.pdf).
- Коваленкер В.А., Тронева Н.В., Доброниченко В.В. Особенности состава главных рудообразующих минералов трубообразных рудных тел Кочбулакского месторождения // Методы исследования рудообразующих сульфидов и их парагенезисов. М.: Наука, 1980. С. 140–164.
- Коваленкер В.А., Цонев Д., Бресковска В.В., Малов В.С. Тронева Н.В. Новые данные по минералогии медно-колчеданных месторождений Центрального Среднегорья Болгарии // Метасоматизм, минералогия и вопросы генезиса золотых и серебряных месторождений. М.: Наука, 1986. С. 91–110.
- Контарь Е.С., Либарова Л.Е. Металлогения меди, цинка, свинца на Урале. Екатеринбург: Уралгеолком, 1997. 233 с
- Масленников В.В. Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей (на примере Южного Урала). Миасс: Геотур, 1999. 348 с.
- Масленников В.В. Литогенез и колчеданообразование. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. 384 с.
- Масленников В.В., Леин А.Ю., Масленникова С.П., Богданов Ю.А. Фанерозойские «черные курильщики» как индикаторы состава рудовмещающих комплексов // Литосфера. 2010. N 3. C. 153–162.
- Масленникова С.П., Масленников В.В. Сульфидные трубы палеозойских «чёрных курильщиков» (на примере Урала). Екатеринбург-Миасс: УрО РАН, 2007. 312 с.
- Минералы. Справочник / Чухров Ф.В., Бронштедт-Куплетская Э.М. Т. 1. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 618 с.
- Мозгова Н.Н., Цепин А.И. Блёклые руды (особенности химического состава и свойств). М.: Наука, 1983. 280 с.
- Мозгова Н.Н., Цепин А.И., Озерова Н.А., Бортников Н.С., Тронева Н.В. Ртутьсодержащие блёклые руды // ЗВМО. 1979.Ч. CVIII. Вып.4. С. 437–453.
- Мозгова Н.Н., Бородаев Ю.С., Ефимов А.В., Краснов С.Г., Степанова Т.В., Сахарова М.С., Лебедева Н.В., Чубаров В.М. Первая находка на Камчатке редких минералов теллура – голдфилдита, раклиджита, самородного теллура // ДАН СССР. 1984. Т. 278. № 5. С. 1217–1220.
- Мозгова Н.Н., Бородаев Ю.С., Ефимов А.В., Краснов С.Г., Степанова Т.В., Самоваров М.Л. Особенности химического состава блеклых руд из гидротермальных образований срединно-океанических хребтов (постройка «Мир», поле ТАГ, 26° с.ш. Срединно-Атлантического хребта)// Зап. РМО. 1995. Вып. 5. С. 77–84.
- Моралев Г.В., Бортников Н.С., Малов В.С. Химический сосав блеклых руд в связи с условиями рудообразования месторождения // Геология рудных месторождений. 1988. № 4. С. 116–121.
- Мурзин В.В., Варламов Д.А., Ярославцева Н.С., Молошаг В.П. Минералогия и строение баритсульфидных жил Сафьяновского медноколчеданного месторождения (Средний Урал) // Уральский минералогический сборник. Миасс-Екатеринбург: УрО РАН. 2010. С. 12–19.
- Ненашева С.Н. Особенности состава теллурсодержащих блёклых руд // Новые данные о минералах. М. 2009. Вып. 44. С. 34–44.
- Новгородова М.И., Цепин А.И., Дмитриева М.Т. Новый изоморфный ряд в группе блеклых руд // Зап. ВМО. 1978. Ч. 107. Вып. 1. С. 100–110.
- Плотинская О.Ю., Коваленкер В.А., Русинов В.Л., Селтманн Р. Осцилляторная зональность в голдфилдите эпитермальных золоторудных месторождений // Доклады РАН. 2005. Т. 403. № 2. С. 237–241.
- Прокин В.А., Серавкин И.Б., Виноградов А.М. Геологические условия размещения и перспективы выявления крупных медноколчеданных месторождений на Урале // Литосфера. 2011. № 6. С. 123–133.
- Пучков В.Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: Дизайн Полиграф Сервис, 2010. 280 с.
- Пшеничный Г.Н., Волькинштейн М.Я., Николайченков Ю.С. Новоучалинское медно-цинковоколчеданное месторождение Южного Урала. Уфа: УНЦ РАН, 1998. 393 с
- Радкевич Е.А. Группа блёклых руд. Минералы СССР. 1940. Т. II. С. 497–528.
- Самоваров М.Л. Особенности химического состава блеклых руд из гидротермальных образований срединно-океанических хребтов (постройка «Мир», поле ТАГ, 26° с.ш. Срединно-Атлантического хребта) // Зап. РМО. 1995. Ч. 124. Вып. 5. С. 77– 84.
- Сафина Н.П., Масленников В.В. Литолого-минералогическая зональность сульфидных циклитов Яман-Касинского и Сафьяновского колчеданных месторождений (Урал) // Доклады РАН. 2008. Т. 419. № 6. С. 804–806.
- Сахарова М.С., Лебедева Н.В., Чубаров В.М. Первая находка на Камчатке редких минералов теллура – голдфилдита, раклиджита и самородного теллура // ДАН СССР. 1984. Т. 278. № 5. С. 1217 –1220.
- Серавкин И.Б. Металлогения Южного Урала и Центрального Казахстана. Уфа: Гилем., 2010. 284 с.
- Симонов В.А., Ковязин С.В., Тереня Е.О., Масленников В.В., Зайков В.В., Масленникова С.П. Физико-химические параметры магматических и гидротермальных процессов на колчеданном месторождении Яман-Касы, Южный Урал // Геология рудных месторождений. 2006. Т. 48. № 5. C. 423–438.
- Спиридонов Э.М. О видах и разновидностях блеклых руд и рациональной номенклатуре минералов группы. Некоторые замечания об условиях образования блёклых руд // Новые данные о минералах. М.: Наука, 1985. Вып 32. С. 128–146.
- Спиридонов Э.М. Типоморфные особенности блёклых руд некоторых плутоногенных, вулканогенных, телетермальных месторождений золота // Геология рудных месторождений. 1987. № 6. С. 83–92.
- Спиридонов Э.М., Игнатов А.И., Шубина Е.В. Эволюция блёклых руд вулканогенного месторождения Озерновское (Камчатка) // Известия АН ССР. Сер. геол. 1990. № 9. С. 82–94.
- Спиридонов Э.М., Округин В.М. Селенистый голдфилдит – новая разновидность блёклых руд // ДАН СССР. 1985. Т. 280. № 2. С. 476–478.
- Спиридонов Э.М., Кривицкая Н.Н., Городецкая М.Д., Иванова Ю.Н., Япаскурт В.О. О механизмах и условиях образования мышьяковистых и сурьмянистых блёклых руд // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2013. № 5. С. 30–36.
- Филимонов С.В. Минералы группы блёклых руд индикаторы рудогенеза (на примере гидротермальных месторождений золота) / Автореф… канд. геол.-мин. наук. М.: МГУ, 2009. 16 с.
- Цепин А.И., Мозгова Н.Н., Пшеничный Г.Н. Особенности химического состава блеклых руд южноуральских месторождений колчеданной формации // Состав и структура минералов как показатели их генезиса. М.: Наука. 1978. С. 171–186.
- Feiss P.G. Reconnaissance of the tetrahedritetennantite enargite-famatinite phase relations as a possible geothermometer // Econ. Geol. 1974. V. 69. N 3. P. 383–390.
- Haymon R.M. Growth history of hydrothermal black smoker // Nature. 1983. V. 301. P. 695–698.
- Herrington R. J., Maslennikov V. V., Spiro B., Zaykov V. V., Little C. T. Ancient vent chimneys structures in the Silurian massive sulphides of the Urals // Modern Ocean Floor Processes and the Geol. Records. 1998. V. 148. P. 241–257.
- Herrington R., Zaykov V., Maslennikov V., Brown D., Puchkov V. Mineral deposits of the Urals and links to geodynamic evolution // Econ. Geol.: One Hundredth Anniversary Volume. 2005b. P. 1069–1095.
- Grichuk D. V. Thermodynamic Model of Oreforming Processes in a Submarine Island-Arc Hydrothermal System// Geochemistry International. 2012. V. 50. N 13. P. 1069–1100.
- Eremin N.I., Sergeeva N.E., Dergachev A.L. Rare Minerals from Massive Sulfide Ores Typomorphic Features and geochemical Trend // Moscow University Geology Bulletin. 2007. V. 62. N 2. P. 98–106.
- Kalbskopf R. Die Koordination des Quecksilbers im Schwazit // Tschermaks Mineralogische und Petrolographische Mitteilungen. 1971. V. 16. P. 173–175.
- Kalbskopf R. Synthese und Kristallstruktur von Cu12(Te,As)13, dem Tellur-Endglied der Fahlerze // Tschermaks Mineralogische und Petrolographische Mitteilungen. 1974. V. 21. P. 1–1.
- Karup-Möller S. Phases and phase relations in the Cu–Te–S system at temperatures between 350º and 900 ºC // N. Jb. Miner. Abh. 1994. V. 166. N 2. P. 113–136.
- Maslennikov V.V., Maslennikova S.P., Large R.R., Danyushevskiy L.V. Study of trace element zonation in vent chimneys from the Silurian Yaman-Kasy volcanic-hosted massive sulfide deposits (Southern Urals, Russia) using laser ablation-inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICPMS) // Econ. Geol. 2009. V. 104. P. 1111–1141.
- Maslennikov V.V., Maslennikova S.P., Large R.R., Danyushevsky L.V., Herrington R.J., Stanley C.J. Tellurium-bearing minerals in zoned sulfide chimneys from Cu-Zn massive sulfide deposits of the Urals, Russia // Mineralogy and Petrology. Special Issue: Ore deposits of the Urals. 2013. V. 107. N 1. P. 67–99.
- Moёlo Y., Makovicky E., Mozgova N.N., Jambor J.L., Cook N., Pring A., Paar W., Nickel E. H., Graeser S., Karup-Møller S., Balic-Žunic T., Mumme W. W., Vurro F., Topa D., Bindi L., Bente K., Shimizu M. Sulfosalts systematics: a review // Report of the sulfosalt sub-committee of the IMA Comission on Ore Mineralogy. Eu. J. Mineral. 2008. V. 20. P. 7–46.
- Murowchick J.B., Barnes H.L. Marcasite precipitation from hydrothermal solutions // Geochem. Cosmochem. Acta. 1986. V. 50. P. 2615–2629.
- Shikazono N.A. Comparison of temperatures estimated from the electrum-sphalerite-pyriteargentite assemblage and filling temperatures of fluid implications from epithermal Au–Ag vein type deposits in Japan // Econ. Geol. 1985. V. 80. N 5. P. 1415–1424.
- ShimizuM., Stanley C. J. Coupled substitutions in goldfieldite-tetrahedrite minerals from the Iriki mine, Japan // Mineral. Magazine. 1991. V. 55. P. 515–519.
- Spiridonov E., Maleev M., Kovachev V., Kulikova I., Nazmova G., Filimonov S. Minerals of fahlore group: indicators of ore genesis // International scientific conference 80th Anniversary of the Bulgarian Geological Society. 2005. P. 79–82.
- Trudu A.G., Knittel U. Crystallography, mineral chemistry and chemical nomenckature of goldfieldite, the tellurian member of the tetrahedrite solid-solution // Can. Mineral. 1998. V. 36. P. 1115–11137.
МINERALOGY № 4 2015