Геологическое строение, минералого-геохимические особенности и условия образования Талганского колчеданного месторождения, Южный Урал

Геологическое строение.

Талганское колчеданное месторождение, открытое в 1971 г. Ю.С. Емельяновым, Г.В. Петровым и В.М. Седовым, располагается в Верхнеуральском районе Челябинской области, на южной окраине пос. Межозерный. Месторождение залегает в Узельгинской вулкано-тектонической депрессии в северной части Магнитогорской мегазоны, сформировавшейся в конце силура - начале девона в результате закрытия Уральского палеоокеана. Отражением субдукции стало развитие островных дуг: в силуре - Тагильской дуги, а в раннем девоне (в эмском веке) - энсиматической Ирендыкской дуги. В среднем девоне в тылу Ирендыкской дуги раскрывается морской бассейн (зона вторичного тыловодужного спрединга), в котором формируется рудовмещающая контрастная карамалыташская свита, образующая гряду из вулканических построек. В ее осевой части выявлены базальтовые поднятия, склоновые части которых осложнены вулкано-тектоническими депрессиями, сложенными серией куполов кислых вулканитов и лав, в которых и локализованы колчеданные руды (Бородаевская, 1977, 1985, Иванов и др., 1985, 1986, 2000; Пучков и др., 1999, 2001; Серавкин и др., 1999; Шарфман, 1989; Система геологических , 1992; Язева, Бочкарев, 1999; Кривцов и др., 2002 , Зайков и др., 1994, 1999, 2002 и др.).

По данным Петрова Г.В., Чесноковой Е.Н. и др. (1973) рудное поле сложено породами среднего и верхнего девона. Среднедевонские отложения представлены базальт-риодацитовой карамалыташской свитой (D₂ef-gv₁) и базальт-андезит-дацитовой и вулканогенно-осадочной улутауской свитой (D₂gv₂); верхнедевонские отложения - вулканогенно-осадочной колтубанской свитой (D₃fr). В строении месторождения участвуют три литологические толщи (снизу вверх): подрудная - базальтовая, рудовмещающая - риолит-дацитовая, надрудная - осадочная (рис. 1).

Подрудная толща состоит из миндалекаменных гематитизированных, эпидотизированных базальтов и андезито-базальтов с тонкой неравномерной пиритовой вкрапленностью.

Рудовмещающая толща сложена породами кислого состава: крупно- и базокварцевыми риолитами, крупнокварцевыми дацитами и андезито-дацитами, а также туфами, вулканомиктовыми конгломератами и песчаниками. Породы подвергнуты интенсивным гидротермальным изменениям: серицитизации, хлоритизации окварцеванию, со стороны лежачего бока вулканиты превращены в серицит-хлоритовые и хлорит-серицит-кварцевые метасоматиты. Вулканиты содержат вкрапленность пирита, халькопирита, сфалерита и галенита. Степень замещения этих пород сульфидами возрастает по мере приближения к рудным телам - от тонкой неравномерной пиритовой вкрапленности до полного замещения их массивными колчеданными рудами. В висячем боку залежи в вулканических породах также установлены метасоматические изменения и сульфидная минерализация, но в меньшей степени, чем в лежачем боку. В толще кислого состава выделяются два ритма, каждый из которых начинается кислыми эффузивами и заканчивается вулканокластическими породами (Медноколчеданные , 1988; Викентьев, 2004). Нижний ритм в основании представлен лавами базокварцевых риодацитов. Вверх по разрезу они сменяются лавами крупнокварцевых дацито-риолитов, выше - горизонтом вулканогенно-осадочных пород (Медноколчеданные , 1988). Верхний ритм слагают крупно- и мелкокварцевые эффузивы и вулканокластические породы. В основании ритма залегают крупнокварцевые андезито-дациты, дациты. Выше по разрезу они сменяются обломочными туфами, вулканическими брекчиями, к которым приурочен горизонт гематит-кремнистых пород ярко-красной окраски (джаспериты). Мощность горизонта джасперитов от десятков сантиметров до 10-15 м. Гематит-кремнистые породы содержат наложенную сульфидную вкрапленность. Завершается разрез мелкокварцевыми дацито-риолитами, тонкообломочными туфами, вулканомиктовыми конгломератами и песчаниками. Рудные тела месторождения приурочены к вулканокластическим породам, залегающим в верхах кислой толщи.

Надрудная толща в нижней части представлена мраморизованными, органогенными известняками, известняковыми брекчиями, непосредственно перекрывающими колчеданные руды. Известняки, залегающие в основании толщи, интенсивно гематитизированы и сульфидизированы, содержат кубические кристаллы пирита (до 2-3 мм) тонкие прожилки халькопирита, тонкие прожилки тонкопластинчатого гематита. Завершают разрез конгломераты, песчаники.

Рудная залежь разбита разрывными нарушениями субмеридионального направления и имеет вид <разбитой тарелки> (Медноколчеданные , 1988). Самое крупное из них - субвертикальное тектоническое нарушение меридионального направления (сбросо-сдвиг).

На месторождении выявлены силлы диоритового состава и субвертикальные дайки диабазов и габбро-дибаов, пересекающие весь стратиграфический разрез месторождения.

Метасоматически-измененные вмещающие породы образуют воронко-подобный ореол, развивающийся вдоль субмеридионального разлома на глубину более 600 м. Ореол имеет асимметричное строение - в восточной части месторождения метасоматиты достигают максимальной мощности. Непосредственно под рудными телами, в межрудных интервалах и в висячем боку, под известняками, располагается пирит-серицит-гематит-кварцевая зона, перемежаясь с породами хлоритовой зоны. Мощность этих зон небольшая - не превышает 3 м (Медноколчеданные , 1988). В лежачем боку рудных тел, вмещая в себя вышеописанные зоны, располагается серицит-кварцевая зона с вкрапленностью пирита, далее хлорит-серицит-кварцевая и кварц-хлорит-серицитовая зоны с вкрапленностью пирита. Автором отмечено присутствие в составе всех выше описанных зон гематита, концентрация и распределение его неравномерные: встречаются тонкие (1-3 мм) извилистые прожилки, содержащие гематит, местами он входит в состав цемента туфов кислого состава, иногда гематитизированы обломки, а цемент туфов практически не содержит Fe₂O₃. На глубоких горизонтах базальты подвержены пропилитизации (Медноколчеданные , 1988). Эти изменения исчезают на глубине 1000 м, зона пропилитизации подстилается неизмененными базальтами.