Mineral transformations of hyaloclastite during lithogenesis in massive sulfide bearing regions of Urals
N.R. Ayupova, V.V. Maslennikov, V.A. Kotlyarov, N.K. Nikandrova
UDК 553.43:552.56
Abstract
About autors
References
Abstract
The features of the submarine transformations from primary hyaloclastites to oxide-ferruginous rocks of the Urals massive sulfde deposits are identifed. These processes are accompanied by formation of smectite and Si-Fe phases transformed into chlorite-hematite-quartz association during lithogenesis. The formation of Ti, Mn, Ca, K, P, and REE authigenic minerals is a result of leaching of these elements from hyaloclastites. The presence of carbonates or biogenic material intensifes the processes of formation of authigenic mineralization. The low to moderate temperatures 119–221 °C of Fe-Mg chlorite formation (according to chlorite geothermometer) indicate alteration of primary hyaloclastites in the course of anadiagenesis.
Figures 4. Tables 3. References 46.
Key words: massive sulfde deposits, oxide-ferruginous, hyaloclasts, iron-magnesium chlorite, Mössbauer spectrum, chlorite geothermometer.
About autors
N.R. Ayupova, Institute of Mineralogy UB RAS, Miass, South Ural State University, Miass, aupova@mineralogy.ru
V.V. Maslennikov, Institute of Mineralogy UB RAS, Miass, South Ural State University, Miass,
V.A. Kotlyarov, Institute of Mineralogy UB RAS, Miass,
N.K. Nikandrova, Institute of Mineralogy UB RAS, Miass
References
- Аюпова Н.Р., Белогуб Е.В., Новосёлов К.А. Железисто-кремнистые oбразования как индикаторы колчеданного оруденения (на примере
Бабарыкинского рудного поля, Южный Урал) // Литосфера. 2011. № 3. С. 117–134. - Аюпова Н.Р., Масленников В.В. Гальмиролититы Узельгинского колчеданоносного поля (Южный Урал). Миасс: УрО РАН, 2005. 199 с.
- Аюпова Н.Р., Масленников В.В. Биоминерализация в железисто-кремнистых отложениях колчеданных месторождений Урала // Доклады АН. 2012. Т. 442. № 5. С. 649–652.
- Аюпова Н.Р., Масленников В.В. Биоморфные структуры в железисто-кремнистых отложениях колчеданоносных палеогидротермальных полей Урала // Литология и полезные ископаемые. 2013. № 3. С. 1–20.
- Витовская Н.В. Нонтронит – структура и генезис // Кора выветривания. Вып. 19. М.: Наука, 1986. С. 26–32.
- Вознесенская Т.А. Апогиалокластические образования на Южном Урале (Магнитогорский мегасинклинорий) // Литология и полезные ископаемые. 1972. № 1. С. 160–165.
- Грешнер С.Г. Атлас вулканических обломочных пород колчеданных рудных полей Южного Урала. М.: Наука, 1976. 144 с.
- Дриц В.А., Коссовская А.Г. Смектиты как индикаторы геологических обстановок на континентах и в океанах // Генезис осадков и фундаментальные проблемы литологии. М.: Наука, 1989. С. 7–37.
- Зайкова Е.В., Зайков В.В. Признаки придонного гидротермального происхождения железисто-кремнистых построек Магнитогорско-Мугоджарской островодужной системы Урала // Металлогения древних и современных океанов–2003. Формирование и освоение месторождений в островодужных системах. Миасс: ИМин УрО РАН, 2003. С. 208–215.
- Злотник-Хоткевич А.Г. Железистые и кремнисто-железистые осадки колчеданных месторождений // Кремнисто-железистые отложения колчеданоносных районов. Свердловск: УрО АН СССР, 1989. С. 45–52.
- Иванова В.Л., Касатов М.К., Красавин Т.Н., Розанова Е.Л. Термический анализ минералов и горных пород. Л.: Недра, 1974. 399 с.
- Кашинцев Г.Л. Петрохимические особенности изменения палагонитизированных базальтов на дне океана // Океанология. 1975. Т. 15. № 2. С. 282–288.
- Коссовская А.Г., Гущина Е.Б., Дриц В.А., Дмитрик А.Л., Ломова О.С., Серебренникова Н.Д. Минералогия и генезис мезозойско-кайнозойских отложений Атлантического океана по материалам рейса 2 «Гломар Челленджер» // Литология и полезные ископаемые. 1975. № 6. С. 12–85.
- Коссовская А.Г., Петрова В.В., Каледа К.Г., Соколова А.Л., Карпова Г.В. Минералогия преобразований олигоценовых базальтов хребта Рейкьянес (скв. 407 DSDP) // Минеральные преобразования пород океанической коры. М.: Наука, 1984. С. 19–40.
- Логвиненко Н.В., Орлова Л.В. Образование и изменение осадочных пород на континенте и в океане. Л.: Недра, 1987. 237 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., Аюпова Н.Р. Кремнистожелезистые породы Узельгинского колчеданоносного поля (Южный Урал) // Литосфера. 2007. № 2. С. 106–129.
- Минералы. Слоистые силикаты (смектиты, хлориты, смешанослойные) / Справочник. М.: Наука, 1992. 662 с.
- Петрова В.В., Воронин Б.И., Серебренникова Н.Д. Особенности подводного изменения основного стекла в скважине 160 рейса «Гломар Челленджер» // Литология и полезные ископаемые. 1980. № 2. С. 133–142.
- Пуркин А.В., Денисова Т.А. Геологические критерии прогнозирования и поисков на Урале скрытых стратиформных медноколчеданных месторождений, сформированных по продуктам субмаринного выветривания базальтов. Свердловск: Уралгеология, 1987. 190 с.
- Сафина Н.П., Масленников В.В. Рудокластиты колчеданных месторождений Яман-Касы и Сафьяновское, Урал. Миасс: УрО РАН, 2008. 260 с.
- Хворова И.В., Воронин Б.И. О преобразовании гиалокластитов (на материале рифтовой зоны залива Таджура) // Литология и полезные ископаемые. 1986. № 4. С. 53–60.
- Хворова И.В., Градусов Б.П., Ильинская М.Н. Гиалокластиты и некоторые особенности их минерального преобразования // Литология и полезные ископаемые. 1974. № 3. С. 130–143.
- Aagaard P., Helgeson H.C. Activity composition relations among silicates and aqueous solutions. II. Chemical and thermodynamic consequences ofideal mixing of atoms on homological sistems in montmorillonites, illites, admixed-layer clays // Clays and Clay Minerals. 1983. V. 31. P. 207–217.
- Aumento F., Mitchell W.S., Fratta M. Interaction between sea water and oceanic layer two as a function of time and depth-I. Field evidence // Canadian Mineralogist. 1976. V. 14. P. 269–290.
- Bischoff J.L. The Red Sea Geothermal deposits: Their mineralogy, chemistry, and genesis // In: Hot Brines and Recent Heavy Metal Deposits in the Red Sea. New York: Springer, 1969. P. 368–401.
- Bonatti E. Palagonite, hyaloclastites and alteration of volcanic glass in the ocean // Bulletin of Volcanology. 1965. V. 28. P. 257–269.
- Brady P.V., Gislason S.R. Seafloor weathering controls on atmospheric CO2 and global climate // Ceochimica et Cosmochimica Acta. 1997. V. 61. P. 965–973.
- Cathelineau M. Cation site occupancy in chlorites and illites as a function of temperature // Clay Minerals. 1988. V. 23. P. 471–485.
- Christidis G.E. Genesis and compositional heterogeneity of smectites. Part III: Alteration of basic pyroclastic rocks – a case study from the Troodos Ophiolite complex,
Cyprus // American Mineralogist. 2006. V. 91. P. 685–701. - Davidson G.J., Stolz A.J., Eggins S.M. Geochemical аnatomy of silica iron exhalites: evidence for hydrothermal oxyanion cycling in response to vent fluid redox and
thermal evolution (Mt. Windsor Subprovince, Australia) // Economic Geology. 2001. V. 96. P. 1201–1226. - de Caritat P., Hutcheon J., Walshe J.L. Chlorite geothermometry: a review // Clays and Clay Minerals. 1993. V. 41. № 2. P. 219–239.
- Fairbridgе R.W. Syndiagenesis–Anadiagenesis–Epidiagenesis: phases in Lithogenesis // In: Larson G. and Chilingar G.V. (Eds) Diagenesis in sediments and sedimentary rocks, 2. Amsterdam: Elsevier Sci. Pub., 1983. P. 17–114.
- Furnes H. Meta-hyaloclastite breccias associated with ordovician pillow lavas in the Solund area, West Norway // Norsk Geologisk Tidsskrift. 1972. V. 52. P. 386–407.
- Grenne T., Slack J.F. Bedded jaspers of the Ordovician Lokken ophiolite, Norway: seafloor deposition and diagenetic maturation of hydrothermal plume-derived silica-iron gels // Mineralium Deposita. 2003. V. 38. P. 625–639.
- Harder H. Nontronite senthesis at low temperatures // Chemical Geology. 1976. V. 18. № 3. P. 169–180.
- Honnorez J., von Herzen R.P., Barret T.I. Borella P.E., Moorby S.A., Karato S. Hydrothermal mounds and young ocean crust of the Galapagos: preliminary deep sea drilling results // Geological Society of America Bulletin. 1981. V. 92. P. 457–472.
- Jianchun L.U., Seccombe P.K., Walshe J.L. Conditions of chlorite growth in the Hill End goldfield, New South Wales, Australia: some predictions and evolutions // The Canadian Mineralogist. 1996. V. 34. P. 9–21.
- Kranidiotis P., MacLean W.H. Systematics of chlorite alteration at the Phelps Dodge massive sulfide deposit, Matagami, Quebec // Economic Geology. 1987. V. 82. P. 1898–1911.
- Maslennikov V.V., Ayupova N.R., Herrington R.J., Danyushevskiy L.V., Large R.R. Ferruginous and manganiferous haloes around massive sulphide deposits of the Urals // Ore Geology Reviews. 2012. V. 47. P. 5–41.
- Meunier J.D. Les phenomenes d’oxydo-reduction dans in gisement urano-vanadifere de type tabulaire: les gres du Salt-Wash (Jurassique Superieur), district minier de Cottonwood-Wash (Utah, Etats Unis) // Geol. Geoch. Uranium, 1984. 200 pp.
- Vorhies J.S., Gaines R.R. Microbial dissolution of clay minerals as a source of iron and silica in marine sediments // Nature Geoscience. 2009. V. 2. P. 221–225.
- Williams D.L., Green K., van Andel T.H., von Herzen R.P., Dymond J.R., Crane K. The hydrothermal mounds of the Galapagos Rift: observations with DSRV Alvin and detailed heat flow studies // Journal of Geophysical Research. 1979. V. 84. P. 7467–7484.
- Zang W., Fyfe W.S. Chloritization of the hydrothermally altered bedrocks at the Igarapé Bahia gold deposit, Carajás, Brazil // Mineralium Deposita. 1995. V. 30. P. 30–38.
- Zierenberg R.A., Schiffman P., Jonasson I.R., Tosdal R., Pickthorn W., McClain J. Alteration of basalt hyaloclastite at the off-axis Sea Gliff hydrothermal field, Gorda Ridge // Chemical Geology. 1995. V. 126. P. 77–99.
МINERALOGY № 2 2015