Научная конференция ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ, ноябрь 2011 года
СЕКЦИЯ ГЕОЛОГИЯ

Пирит встречается в различных (по составу, строению, мощности и возрасту) мезо-кайнозойских осадочных и магматических комплексах Горного Крыма, сформированных в орогенную или платформенную фазы его развития. Минерально-кристаллографические и геохимические его особенности до настоящего времени практически не изучались. Был исследован пирит из различных (по строению, составу, генезису и возрасту) пород осадочных комплексов: 1) песчаников и алевритоглинистых пород флишевых отложений таврической серии (T₃-J₁tv); 2) аргиллитов верхнего триаса (T₃); 3) биогенных известняков верхней юры (J₃t); 4) глинистых известняков берриаса (K₁b), 5) песчаников готерива (K₁g); 6) из контакта органогенных известняков баррема (K₁br) с глинами аптского яруса нижнего мела (K₁a); 7) глинистых известняков сеноманского яруса верхнего мела (K₂cm); 8) биогенных известняков танетского яруса палеоцена (Е₁³t); 9) нуммулитовых известняков лютетского яруса эоцена (Е₂l). В терригенных породах его содержание не превышает 1-1,5%, а в известняках - 0,01-0,5%.

Из магматических комплексов был изучен пирит из эффузивных и интрузивных образований средней юры (J₂) складчато-орогенного комплекса Горного Крыма, встречающиеся в кальцит-сульфидных (Петропавловский карьер) и кварц-карбонатных (карьер Лозовое) гидротермальных жилах, пронизывающих породы туфолавовой толщи, а также из плагиогранитов (г. Кастель) и габбро-диоритов (г. Аюдаг). Были изучены следующие характеристики пирита: морфология и строение, химический состав, состав элементов-примесей, параметры элементарной решетки.

Пирит осадочных комплексов образует конкреции изометричной, удлиненной, почковидной, каплевидной форм с массивным, зернистым, концентрически-зональным, реже радиально-лучистым строением, как неограненных, так и ограненных с поверхности кристаллами преимущественно кубооктаэдрического и кубического габитуса, размер которых меняется от 1 до 4 мм. Форма пирита магматических комплексов менее разнообразна, в основном, встречаются изометричные, реже слабо удлиненные формы с зернистым или друзовидным строением. Размеры кристаллов пирита меньше, чем кристаллов пирита осадочных комплексов, что возможно связано с более поздним временем их образования. Исключением являются крупные одиночные кристаллы из интрузивных пород.

По данным LA-ICP-MS анализа в пиритах осадочных и магматических комплексов Горного Крыма установлено 45 элементов-примесей: рудогенные (Co, Ni, Cr, Cu, Zn, Pb, Mo, Sn, W, Au, Ag, As, Sb), редкие и рассеянные (Li, Be, Sc, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Hf, In, Ta, Th, U), весь ряд редкоземельных элементов, а также Mg, K, Mn, V, Ti, Ba. Выделяются три генетические типы пирита. Тип 1 характеризуется повышенным средним содержанием редких и редкоземельных элементов относительно хондрита (5-10 хондритовых уровней), наличием характеристических минимумов и максимумов - обогащение Ba, Th, Sb, REE, обеднение Ti, Eu, Sr, Nb, Rb. К нему относятся пириты из габбро-диоритов г. Аюдаг, плагиогранит-порфиров г.Кастель, кластолитов дайки габбро-долеритов в меланже таврического флиша в районе Симферопольского водохранилища, а также пирит из песчаников готеривского яруса нижнего мела c. Верхоречье, Бахчисарайского района, что требует отдельного рассмотрения этой аномалии. Тип 2 отличается более низким средним содержанием редких и редкоземельных элементов относительно хондрита (1-6 хондритовых уровней), незначительным (по сравнению с хондритом) обогащением Th, U, Sb, обеднением Ti. Большинство редких и редкоземельных элементов имеют концентрации приближенные к хондритовым. К данному типу относятся пириты всего стратиграфического интервала карбонатных пород от титонского яруса верхней юры до пачки переслаивания ипрских и лютетских отложений эоцена Тип 3 при содержании всех элементов ниже хондритового уровня (1-0.1) наблюдается незначительное обогащение Ba, Th, Sb, Gd, Li, Lu, обеднение Nb, Rb, Yb. Это свойственно пиритам из глинистых известняков берриасского яруса нижнего мела из окрестности г.Феодосии. Выделяются и два переходных типа: один характерен для пирита из карбонатных прожилков в роговиках приконтактовой зоны юго-западного склона г. Кастель, а другой - для кварц-карбонатных жил в туфолавовых толщах карьеров Ново-Петропавловский и Лозовое. Отметим, что для всех типов пирита характерно обогащение сурьмой (по сравнению с хондритом).

В результате геохимических и минералого-кристаллографических исследований пирита Горного Крыма было выявлено следующее. 1. Геохимический спектр пирита осадочных и магматических комплексов более или менее одинаковый, свидетельствуя о "геохимическом их родстве" и отличаясь лишь пониженным количественным их содержанием в терригенно-обломочных и карбонатных породах (почти в 5 раз меньше, чем в пирите магматических комплексов). Пирит осадочных комплексов как бы наследует геохимические черты пирита эффузивных и интрузивных образований, что косвенно говорит о том, что: 1) источником элементов-примесей пирита разновозрастных осадочных комплексов являлись одни и те же магматические образования и 2) формирование пирита осадочных комплексов сопряжено в пространстве с комплексами эндогенной природы в результате "сбрасывания" элементов (по А.В. Алексеенко [ 2002]) на отдельных этапах геологической истории Горного Крыма.

2. Вариации содержания того или иного элемента, отмечаемого в составе пирита осадочных и магматических комплексов разного генезиса, отразились также и на колебании значений соотношения железа и серы и на параметре элементарной ячейки пирита. Значения параметров элементарной решетки пирита осадочных и магматических комплексов близки к стандартному значению - 5.4170Å, отличаясь только третьим знаком после запятой, при этом разброс их значений несколько больше в пирите разновозрастных осадочных комплексов (0.0085), чем магматических (0.0036), что обусловлено условиями его образования и вариациями содержания тех или иных элементов-примесей.

3. Пирит осадочных комплексов более разнообразен по морфологии и строению, чем пирит магматических комплексов, что является отражением различных условий его формирования. Пирит осадочных комплексов формировался при неравновесных и равновесных условиях среды минералообразования: в неравновесных условиях происходило формирование поликристаллических его образований (62.5%) из-за очень высокой скорости кристаллизации, а в равновесных - монокристаллических (38%). Пирит эффузивных и интрузивных образований формировался в более или менее одинаковых условиях, характеризующихся небольшими скоростями роста, постоянным поступлением раствора, слабым его пересыщением и медленным снижением температуры среды минералообразования.