Сбор первичных материалов для исследования процессов рудообразования на палеогидротермальных полях Урала. Полевые работы проводятся по государственной теме “Создание моделей минералообразования в рудно-седиментационных системах вулканогенных и осадочных формаций”, а также по программам Президиума РАН № 12-П-5-1003 «Типохимизм халькогенидов колчеданных руд современных и древних океанов совместного проекта УрО-СО РАН № 12-С-5-1010 “Палеогидротермальные оазисы Сибири и Урала: геологические и биотические обстановки в зонах действия сульфидных рудообразующих систем на дне древних морских бассейнов”, программы ОФИ № 13-05-012-Недра “Разработка минералого-геохимических критериев поисков и глубокой переработки колчеданных месторождений” и гранта РФФИ № 14-05-00630 “Выявление причин минералого-геохимического разнообразия гидротермальных палеокурильщиков месторождений колчеданного семейства”

1. Изучение рудных фаций колчеданных месторождений Урала;

2. Изучение осадочно-диагенетических фаций марганцевых месторождений.

Левобережное, Летнее, Зимнее, Юбилейное, Дергамышское, Западно-Озерное, Султановское, Узельгинское, Сафьяновское, Шемурское,  Ново-Шемурское, Кабанское колчеданные месторождения и Губерлинское марганцевое месторождение

Работы на Юбилейном и Дергамышском месторождениях: дорога туда и обратно по маршруту Миасс – Магнитогорск – Сибай –  Петропавловский рудник – Сибай – Магнитогорск – Миасс: полевые дороги и трасса, автомобиль УАЗ, вод. Вершинин П.Г. Сроки 02.06-15.06.2014 г.

Работы на Левобережном и Юбилейном месторождениях: маршрут Миасс-Магнитогорск-Сибай-Орск-Домбаровка-Левобережное месторождение-Домбаровка-Орск-Акъяр-Петропавловский рудник-Сибай-Магнитогорск-Миасс,  трасса и по полевым дорогам, автомобиль УАЗ, вод. Вершинин П.Г. Сроки 18 мая-25 мая 2014 г.

Работы на Сафьяновском, Шемурском, Ново-Шемурском и Кабанском месторождениях: маршрут Миасс-Екатеринбург-Реж-Сафьяновский рудник-Реж-Екатеринбург-Ивдель-Шемурский и Новошемурский карьеры-Ивдель-Карпинск-Кушва (Кабанское месторождение)-Екатеринбург-Реж-Сафьяновский рудник-Реж-Екатеринбург-Миасс, трасса и полевые дороги, автомобиль УАЗ, вод. Вершинин П.Г. Сроки 21.06-30.06.2014г.

Работы на колчеданных месторождениях Домбаровского рудного района и на Губерлинском марганцевом месторождении: дорога в Миасс по маршруту Новотроицк – Губерля – Домбаровка – Орск – Сибай – Магнитогорск – Миасс, полевые рабоы в Домбаровском районе и трасса, автомобиль УАЗ, вод. Вершинин П.Г. Сроки 23.08-31.08.2014 г.

Работы на Султановском месторождении: маршрут Миасс – Чебаркуль – Полетаево – Кайгородово – Муслюмово – Султановский рудник – Муслюмово – Миасс, трасса, автомобиль УАЗ, вод. Вершинин П.Г. и работы на Западно-Озерном, Талганском и Узельгинском месторождениях: маршрут Миасс-Учалы-Межозерное-Узельгинский рудник-Межозерное-Учалы-Миасс. Сроки 08.09-21.09.2014г.

Полученные результаты полевых исследований:

1. Установлено, что колчеданные руды Шемурского и Ново-Шемурского месторождений (Ивдельский рудный район, Северный Урал) представлены, в основном, кластогенными рудными фациями, среди которых выделены сульфидные брекчии – проксимальные рудные турбидиты; сульфидные песчаники и алевро-песчаники – дистальные турбидиты и госсаниты – продукты полного окисления рудокластических отложений. Наибольшее распространение получили дистальные турбидиты, представленные пиритовыми, магнетит-халькопирит-сфалерит-пиритовыми, сфалеритовыми и кварц-пиритовыми рудами с неясно-полосчатыми текстурами и признаками наложения различных структурных разновидностей пирита и содержащими углеродистое вещество в основной массе. Присутствие преобразованных мелкообломочных кластогенных руд свидетельствует о том, сульфидная залежь месторождений представляет собой сильно разрушенный холм «черного курильщика». Пиритовые руды, представляющие тонко-мелкозернистый агрегат кубооктаэдрических зерен пирита, принадлежат к выщелоченным рудам рудоподводящей зоны (гидротермально-метасоматическая рудная фация). Массивные магнетитовые и сфалерит-магнетитовые руды на Шемурском месторождении образуют локальные околодайковые рудные скопления. Главными минералами руд на месторождениях являются пирит, сфалерит, халькопирит и магнетит. В слоистых рудах обломки пирита представлены зональными, пластинчатыми, ламинарными, почковидными или глобулярными микротекстурами. Новообразованный пирит представлен конкрециями диаметром от 2 мм до 2 см, сложенными сгустками фрамбоидов, и эвгедральными кристаллами размером 0. 1–0. 2 мм. Впервые на изученных месторождениях обнаружены колонии фоссилизированных трубчатых организмов диаметром до 1.5 и длиной до 3 мм (полихеты), присутствующих в цементе кластогенных руд. Внутренняя часть микротрубок чаще всего выполнена халькопиритом, реже кристаллическим пиритом и кварцем. В поперечных срезах микротрубок, сложенных халькопиритом выявляется комковатое строение. В ассоциации с трубчатыми организмами в пирит-халькопиритовых брекчиях установлены различные морфологические разновидности пирита, сцементированные халькопиритом. Отобраны образцы для минералого-геохимических исследований (45 шт).

2. На Сафьяновском медно-цинково-колчеданном месторождении были изучены гидротермально-метасоматические фации руд (штокверковая зона) и нижняя выклинка, представленная грубообломочными сульфидными турбидитами. Исследования направлены на выявление акцессорной минерализации в штокверковых рудах и закономерностей изменений термоэлектрических свойств различных типов пирита в трубах «черных курильщиков», кластогенных, биоморфных и гидротермально-метасоматических рудных фациях месторождения. Отобраны образцы руд (50 шт.) для минералогических исследований и изучения термоэлектрических свойств пирита.

3. На Юбилейном месторождении продолжены работы, направленные на реконструкцию минералого-геохимической эволюции рудообразующей системы. В процессе работ установлены литолого-минералогические особенности сульфидных турбидитов на выклинках 2 рудного тела. Выявлено, что юго-восточная выклинка представлена халькопирит-пиритовыми и пиритовыми турбидитами, переслаивающимися с вулканомиктовыми песчаниками, гиалокластитами и кремнистыми породами и перекрываются гиало- ловокластитами основного состава с крупными ксенорудокластами труб «черных курильщиков». Северо-западная выклинка состоит преимущественно из пиритовых турбидитов, переслаивающихся с кремнистыми породами. Дополнена коллекция труб «черных курильщиков» образцами пирит-сфалерит-халькопиритовых труб с хорошей сохранностью наружных оболочек и впервые в пиритовой оболочке этих труб обнаружена оруденелая фауна. Ранее на месторождении биоморфные руды были установлены в карбонатно-халькопирит-пиритовых рудах без какой-либо связи с трубами «черных курильщиков». В сульфидных гравелитах на западной выклинке рудного тела обнаружены крупные фрагменты пирит-халькопиритовых труб «черных курильщиков», размер которых достигает 15 см. Уточнены в карьере позиции риолитов, дацитов, базальтов и яшмоидов надрудной толщи. Составлены литологические колонки, продолжено картирование карьера. Для текстурно-структурных и минералого-геохимических исследований отобраны образцы (134 шт.).

4. На Султановском месторождении полевые работы проводились с целью выяснениярудно-биофациальных особенностей сульфидных построек колчеданных месторождений Урала, содержащих фрагменты труб «палеокурильщиков» хорошей сохранности, с которыми ассоциирует пригидротермальная биота. В рамках этих исследований впервые на Султановском месторождении в сульфидных брекчиях распознаны фрагменты пиритовых диффузоров, трубок «черных курильщиков», а также крайне редкие обломки биоморфных серноколчеданных руд с единичными включениями оруденелых трубчатых червей. Диаметр трубчатых организмов достигает 1.0–1.5 см, оболочка и полость фоссилизированы пиритом. Кроме того, были обнаружены крупные фрагменты труб «черных курильщиков» с частичной сохранностью наружной оболочки. Ранее в рудах месторождения были обнаружены лишь мелкие фрагменты друзового халькопирита. Отобраны образцы (14 обр.).

5. На Западно-Озерном месторождении изучены позиция и взаимоотношения обломочных пиритовых и сфалерит-пиритовых руд с сфалерит-магнетитовыми рудами. Установлено, что для кровли 5 рудного тела характерна своеобразная зональность, выраженная размещением текстурных и минералогических типов руд. Над массивными пиритовыми рудами тонко-мелкозернистого сложения залегают крупнообломочные, в некоторых случаях гигантообломочные (обломки размером до 20 см) пиритовые и сфалерит-пиритовые руды, которые в свою очередь сменяются сфалерит-магнетитовыми (вплоть до магнетитовых) рудами. Зона сфалерит-магнетитовых руд характеризуется раздувами, пережимами и тупыми выклиниваниями. В сфалерит-магнетитовых рудах присутствуют прослои обломочных пиритовых руд, прожилки халькопирита и участками арсенопиритовая минерализация. Для установления природы магнетитовых руд отобраны образцы (12 обр.).

6. На Левобережном, Летнем и Осеннем месторождениях изучены пиритовые, халькопирит-пиритовые и пирит-магнетитовые руды. Установлено, что основной объем руд на данном этапе эксплуатации месторождений представляют собой полосчатые (слоистые) сульфидные и сульфидно-магнетитовые руды. Полосчатое строение обусловлено, в основном, чередованием сульфидных, магнетитовых и нерудных слоев (полосок) в колчеданной руде. В сульфидно-магнетитовых рудах хорошо видны мягкие оползневые деформации, свидетельствующие об илистом состоянии рудного осадка в период его накопления. В некоторых случаях слои отличаются друг от друга размерами зерен пирита и присутствием слоев обогащенных халькопиритом, редко сфалеритом. Иногда рисунок осложнен наличием в рудах «очковых» скоплений нерудных минералов, особенно кварца, которые огибаются сульфидами. Нередко слои обрываются, сближенные слои сульфидов сливаются, образуя более широкие слои, которые по простиранию снова расщепляясь, выклиниваются. Судя по знакам нагрузки и ритмичной градации обломковидных пиритовых обособлений, полосчатые руды представляют собой перекристаллизованные сульфидные турбидиты, испытавшие гальмиролиз до стадии окисления железа. Одновременно с реликтовыми текстурами в рудах присутствуют признаки метаморфизма руд. Появление в рудах извилистых полосок без четких границ, прожилков халькопирита, редко сфалерита, октаэдрических метакристаллов магнетита и хлорит-эпидот-актинолитовой минеральной ассоциации соответствует эпидот-амфиболитовой фации зеленокаменного метаморфизма. Для сравнительного изучения сульфидных турбидитов и сопоставления их литологических особенностей, минерального состава и геохмических признаков сульфидных минералов и магнетита отобраны образцы (54 обр.).

7. На Губерлинском участке Северных Мугоджар (на правом берегу р. Урал) исследованы слоистые кремнисто-яшмовые породы, образующие линзовидное тело размером 30х10 м мощностью до 2 м среди вулканокластических пород кислого состава. Особенностью этого линзовидного тела является присутствие яшмового слоя мощностью 20 см, содержащего конкреционные образования самого различного размера (от первых миллиметров до 10–20 см) и различной морфологии с отчетливыми поясками роста (от очень плоских до округлых). Крупные конкреции имеют сложное внутреннее строение, где наблюдается обособление марганцевого вещества от участков кремнистого состава. Для изучения текстурно-структурных особенностей конкреций и проведения минералого-геохимических исследований отобраны образцы (16 шт.).

Заключение

Таким образом, в результате проведенных полевых работ в 2014 г. получены новые данные по рудным фациям колчеданных месторождений Урала.

1) На Юбилейном и Султановском месторождениях обнаружены фрагменты труб «черных курильщиков» с хорошей сохранностью их наружных оболочек. Обнаруженные в сульфидных осадках трубы «курильщиков», являются результатом их роста при диагенезе под влиянием рудообразующей системы.

2) Обнаружены новые точки присутствия на колчеданных месторождениях биоморфных фаций руд (Шемурское, Ново-Шемурское, Султановское). На Юбилейном месторождении установлена пригидротермальная биота в наружной оболочке труб «черных курильщиков».

3) Установлено, что строение и состав выклинок 2 рудного тела Юбилейного месторождения сложены различными литологическими ассоциациями (сульфидными, кремнистыми и гиалокластическими) и отличаются гранулометрическим и минеральным составом сульфидных слоев.

4) Изучены позиции сульфидно-магнетитовых руд на колчеданных месторождениях. На Западно-Озерном месторождении установлена зональность в расположении сульфидных, сульфидно-магнетитовых и магнетитовых руд, на Шемурском месторождении их приуроченность к междайковым пространствам, на Ново-Шемурском, Летнем, Левобережном и Осеннем месторождениях присутствуют магнетитовые прослои в сульфидных турбидитах.

5) Выявлено, что на месторождениях Домбаровского района (Летнее, Осеннее, Левобережное) основной объем руд представляют собой полосчатые и слоистые сульфидные и сульфидно-магнетитовые руды, являющиеся перекристаллизованными сульфидными турбидитами, испытавшими гальмиролиз до стадии окисления железа.

6) Месторождения Северных Мугоджар по условиям залегания, текстурно-структурным признакам и минеральному составу руд, а также особенностям рудовмещающих вулканитов сходны с Ново-Шемурским месторождением Северного Урала. Вместе с тем, в отличие от месторождений Северных Мугоджар на Ново-Шемурском месторождении отмечаются следующие различия: большой объем серноколчеданных руд, присутствие рудоподводящих каналов, пространственная разобщенность минеральных продуктов различного состава лавовыми фациями вулканитов, локализация магнетитовых руд в верхней части рудной залежи, а в нижних частях – серноколчеданных руд, преобладание в слоистых рудах сфалеритовых слоев и отсутствие халькопиритовых слоев.

7) На Губерлинском участке Северных Мугоджар в яшмовых горизонтах обнаружены кремнисто-марганцевые конкреции, характеризующиеся поясками роста, минералого-геохимическое изучение которых позволит сопоставить эти образования с придонными железомарганцевыми конкрециями из Янзигитовского и Файзуллинского месторождений Южного Урала.