Мазуевское месторождение
(крупнейшее в России месторождение стронциевых руд)
Расположение: Кишертский
район
Тип памятника: Минералогический
Краткая характеристика: Крупнейшее в России месторождение стронциевых
руд
Статус: Предлагается
Авторы статьи: И. И. Чайковский, Е. В. Чайковская
Мазуевское месторождение целестиновых руд находится в Кишертском районе, в 15 км на юг от пос. Усть-Кишерть, и является наиболее крупным в России. Оно было открыто А. А. Болотовым и А. Я. Конопаткиным (1996—1997).
В тектоническом отношении оно расположено на Башкирском своде в зоне сочленения Русской плиты с Предуральским краевым прогибом. Месторождение представлено пологозалегающими пласто-образными телами целестиновых руд. Имеет общую площадь около 20 км2 и расположено на пяти обособленных участках, отстоящих друг от друга на 0,5—1 км. Утвержденные запасы верхнего рудоносного горизонта по категории С2 составляют 15,2 млн т руды.
На месторождении выявлены два стронциеносных горизонта. Верхний (глубина залегания до 50 м) сложен глинистой пачкой с прослоями песчаника с рассеянной целестиновой минерализацией. Он имеет мощность от 1,2 до 30 м. Содержание окиси стронция составляет от 1,1 до 31,3%.
Нижний рудоносный горизонт находится на глубине около 100 м и представлен карбонатными породами, содержащими тонкую вкрапленность, гнезда и прожилки целестина. Его мощность 16—30,5 м.
Минералы верхнего горизонта представлены глиной, кальцитом и целестином, а также второстепенными (менее 10 об.%) — халцедоном, кварцем, доломитом и арагонит-стронцианитом.
Валовой состав глины пересчитывается на формулу {Mg1,05Al0,68(Al0,33Si3,67)O10} x K0,18Na0,03(H2O)4, которая отвечает диоктаэдрическому смешанослойному минералу (или смеси) иллит-монтмориллонитового состава с преобладанием последнего.
Кальцит представлен преимущественно ромбоэдрическими, реже скаленоэдрическими и остроромбоэдрическими кристаллами от 0,3 до 3 мм и их комбинациями. Совместная встречаемость простых форм на индивидах позволяет говорить о двух кристалломорфологических рядах (и генерациях): ромбоэдр — скаленоэдр, скаленоэдр — острый ромбоэдр. Ромбоэдры имеют блочную поверхность, скаленоэдры — расщепленные вершины и следы хрупких деформаций.
Реже отмечаются бесцветные пинакоидальные кристаллы доломита и желваково-глобулярный арагонит-стронцианит коричневого цвета. Ca-Sr-карбонат характеризуется брекчиевым строением, содержит обломки кластогенного кварца и ксеноморфные выделения целестинобарита. С поверхности он нередко осложнен трещинами усыхания. Отличается почти эквимолекулярным составом, который ранее не был отмечен на природных карбонатах.
Целестин представлен рисовидными идиоморфными кристаллами от 0,05 до 3 мм преимущественно дипирамидального габитуса. Состав характеризуется минимальным содержанием бария, в отличие от Bа-Sr-сульфата, включенного в агрегаты арагонитстронцианита. Целестин встречен в сростках с индивидами кальцита скаленоэдрического габитуса, что позволяет предполагать их совместную кристаллизацию.
Минералы кремнезема представлены халцедоном и кварцем. Первый образует конкреции и замещает стенки ходов червей. Второй обрастает сферолиты халцедона, а также встречается в виде изолированных идиоморфных кристаллов ромбоэдрического и дипирамидального габитуса.
Согласное залегание глинистой пачки верхнего рудоносного горизонта, наличие рассеянного растительного детрита, следов жизнедеятельности червей, а также «эвапоритовый» изотопный состав ромбоэдрического кальцита (δ13С=5,2 и δ18О=25,0‰, аналитик М. А. Кудинова, ИГ КНЦ УрО РАН) свидетельствуют о хемогенно-осадочной природе глинисто-карбонатной толщи, формирующейся в условиях аридного климата.
Образование кальцита второй генерации (скаленоэдры), целестина и кварца, по-видимому, связано с последующим диагенезом и гидролизным разложением пирокластического материала. Зафиксированные в целестине газовые включения (CO — 6,34 мкг/г; CH4 — 1,82; C2H2+C2H6 — 0,2; CO2 —133,19 мкг/г) отражают восстановительные обстановки его кристаллизации. Наблюдаемые в толще глобули арагонит-стронцианита с трещинами усыхания и натечные агрегаты гидроксидов марганца, скорее всего, формируются при миграции поздних коллоидных растворов уже в окислительных условиях.
Жилы целестина мощностью до 5 см приурочены к прослоям глинистых полимиктовых песчаников. Они сложены друзовидными агрегатами дипирамидально-пинакоидальных кристаллов, центральная часть которых окрашена в светло-розовый цвет, а периферическая — в бесцветно-серый. От ядра к краю в индивидах целестина уменьшается содержание бария, захваченной воды и — незначительно (с 11 до 9%) — доля восстановленных газов (CO и CH4). Поверхность агрегатов нередко матирована в результате коррозионного растворения, а иногда покрыта корочкой глобулярного стронцианита желтого цвета. Других жильных минералов не отмечено.
В околожильных глинистых песчаниках самым распространенным аутигенным минералом является целестин. Встречаются глобули стронцианита, изредка землистые агрегаты пирита и единичные зерна киновари (менее 0,1 мм). Отмечаются кластогенные хромшпинелиды, клинопироксены, уваровит, слюда (биотит-флогопитового ряда), хлорит, альмандин, рутил, турмалин и др. Наряду с кварцем и кремнями зафиксированы обломки хлоритизированных вулканических пород с офитовой структурой, характерные для позднепермской молассы.
Целестин в песчаниках представлен тремя морфологическими группами кристаллов пинакоидального, призматического и удлиненно-призматического габитуса. Их размер от 0,5 до 3 мм. Они характеризуются близким составом. Только в первой группе отмечается устойчивая примесь бария, позволяющая предполагать более раннюю кристаллизацию. На гранях пинакоидальных кристаллов наблюдается характерный рельеф, отражающий затрудненный рост, растворение и пойкилитовый захват ксеногенных песчинок кварца.
Наиболее любопытным минералом околожильного пространства является гидроксилгалогенид, зафиксированный в виде желтовато-зеленого чешуйчатого налета на уплощенных кристаллах целестина.
Изучение под электронным микроскопом показало, что он представлен пинакоидальными кристаллами шестиугольного сечения шириной около 5 нм. Состав близок к гидроксилхлориду меди — атакамиту Cu2Cl(OH)3, однако для мазуевского минерала характерно высокое содержание цинка, брома и примесь кремния. Последний, судя по кратным соотношениям с другими анионами и прямой связи с содержанием цинка, может присутствовать в виде радикала [SiO4]4– и [Si2O7]6–. Ниже приводятся возможные варианты кристаллохимических формул:
(Cu7,76—8,41Zn1,57—2,25Ca0—0,07)
(Br2,42—2,94Cl1,98—2,45)
x (Si0,58—1,39O4)(OH)3
и
(Cu7,81—8,34Zn1,51—2,13Ca0,07—0,08)
(Br2,74—3,19Cl2,47—2,56)
x (Si1,32—1,77O7)(OH)3.
Отсутствие кальцита в жильном и околожильном пространстве свидетельствует об отложении целестина из преимущественно сернокислых растворов в диагенетическую стадию. Появление хлорид-бромида указывает на принадлежность рассолов к захороненным водам лагун, хотя зональность состава целестина и кристалломорфологическое разнообразие габитусных форм в околожильном пространстве могут отражать подток и более горячих и восстановленных флюидов.
Минералы нижнего горизонта представлены целестином, кальцитом и гипсом. Целестин встречается в виде метакристаллов с матовой поверхностью в перекристаллизованных известняках и в виде мелких гнезд зонального строения. По периферии полостей находятся ромбоэдры кальцита, далее расположены таблитчатые кристаллы целестина, которые иногда обрастают игольчатыми индивидами молочно-белого гипса. Несмотря на карбонатное окружение, целестин почти не содержит кальция.
Приуроченность оруденения к измененным известнякам может свидетельствовать о воздействии на карбонатные породы сернокислых стронцийсодержащих растворов и наложенном (метасоматическом) характере целестиновой минерализации.
Типоморфизм минералов Мазуевского месторождения позволяет предполагать накопление стронция в озерных осадках в условиях аридного климата. Образование рассеянной рудной минерализации верхнего горизонта происходило при диагенезе глинистого (монтмориллонитового) материала, имеющего, вероятно, апопирокластическую природу. Часть стронция, мигрировавшая за пределы материнской толщи, сформировала жильную минерализацию в песчаниках и метасоматическую в карбонатах. Источником стронция, наряду с эвапоритовыми рассолами, мог быть и пирокластический материал пермского (или мезозойского?) возраста. Аналогичные диагенетические руды описаны в измененном эффузивно-осадочном материале континентальной андезит-базальтовой формации в озерных отложениях Аризоны и Калифорнии в США.
На иллюстрации:
1. Деревня Мазуевка (Фото Ирины Артемовой)
JPG, 1464x1117,
291 Кб