Ophicalcites were earlier found in the Lower Devonian olistostromes overlapping cobalt-bearing massive sulfide deposits in the ultramafic rocks of the West Magnitogorsk paleoisland arc. They are composed of angular clastics of serpentinites and carbonates few millimeters to several centimeters in size, which are cemented with hematite-calcite and quartz-hematite-calcite matrix with aragonite, magnesite, and siderite admixtures. In chemical composition Cr-spinels from serpentinites of the ophicalcites are similar to those from the underlying serpentinites and are suprasubduction products of active continental margins. The 13C/12C and 18O/16O ratios of calcite from the breccia matrix are typical of hydrothermal deposits and are close to those of carbonate in sulfide ores and talc-carbonate metasomatites. Study of fluid inclusions from the calcite cement has shown that the ophicalcites formed from low- to moderate-temperature (100–280 °C) hydrothermal fluids as a result of postore hydrothermal emanations on ultramafic seafloor rocks similar to modern hydrothermal fields in MORs and island arcs. Hydrothermal and tectonosedimentation processes in the roof of ultramafic massifs at the vents of hydrothermal fluids led to erosion, redeposition, and cementation of ophicalcites of four types. The subsequent tectonic and gravitational processes resulted in their denudation and accumulation in olistostromes.

No abstract

Объект исследования. Изучены аутигенные зональные пиритовые конкреции и метакристаллы пирита из рудоносного горизонта Второй рудной залежи колчеданного месторождения Юбилейное. Материалы и методы. Исследовались 9 образцов и 25 полированных аншлифов кремнистых алевролитов с пиритовой минерализацией. Микротопохимия образцов проводилась с использованием энерго-дисперсионного анализатора Oxford Instruments Xact (Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс) и лазерного микрозонда New Wave Research UP-213 , связанного с ICP-MS Agilent 7500 Университет Тасмании, Австралия. Результаты. В конкрециях и метакристаллах выделяется ядро пойкилитового микрозернистого пирита, окруженное каймой субгедрального пирита. Каждая зона характеризуется своими минералогическими и геохимическими особенностями. В диагенетическом ядре конкреции концентрируются химические элементы, свойственные микровключениям минералов, таким как кварц (Si), плагиоклаз (Na, Ca, Al, Si), гидрослюды (K, Si, Al, Mg, V, Cr), хлорит (Mg, Al, Si), рутил (Ti) и сфен (Ca, Ti), вкрапленности халькопирита (Cu), сфалерита (Zn), галенита (Pb, Sb, Bi), тетраэдрит-теннантита (As, Sb), самородного золота (Au, Ag), петцита (Au, Ag, Te), гессита (Ag, Te), теллуровисмутита (Bi, Te), алтаита (Pb, Te) и колорадоита (Te, Hg), а также изоморфные элементы-примеси (Co, Ni, As). Значительная часть каймы субгедрального пирита обеднена большинством химических элементов, за исключением Ni и As. Завершающая стадия роста конкреции сопровождалась обогащением субгедрального пирита как халькофильными (Au, Ag, Sb, Bi, Cu, Zn, Hg), так и литофильными (Ca, K, Na, Cr) элементами-примесями. Аналогичная минералого-геохимическая зональность характерна для эвгедрального кристалла пирита в котором ядро содержит повышенное количество Pb, Bi и Te, а кайма субгедрального пирита отличается крайне низкими концентрациями химических элементов. Так же, как и в конкреции, в эвгедральном кристалле пирита наружная кайма обогащена большинством элементов-примесей (Pb, Au, Ag, Sb, Cu, As, Mo, Cr и др.). Рост эвгедральных кристаллов и конкреций пирита происходил из диагенетических микронодулей пойкилитового пирита. Выводы. Конкреции и метакристаллы пирита обладают скрытой геохимической зональностью, которая выражается в обогащении ядра и внешней части каймы как халькофильными, так и литофильными элементами.

The aim of this paper is the investigation of the role of diagenesis in the transformation of clastic sulfide sediments such as sulfide breccias from the Semenov-3 hydrothermal field (Mid-Atlantic Ridge). The breccias are composed of marcasite–pyrite clasts enclosed in a barite–sulfide–quartz matrix. Primary hydrothermal sulfides occur as colloform, fine-crystalline, porous and radial marcasite–pyrite clasts with inclusions or individual clasts of chalcopyrite, sphalerite, pyrrhotite, bornite, barite and rock-forming minerals. Diagenetic processes are responsible for the formation of more diverse authigenic mineralization including framboidal, ovoidal and nodular pyrite, coarse-crystalline pyrite and marcasite, anhedral and reniform chalcopyrite, inclusions of HgS phase and pyrrhotite–sphalerite–chalcopyrite aggregates in coarse-crystalline pyrite, zoned bornite–chalcopyrite grains, specular and globular hematite, tabular barite and quartz. The early diagenetic ovoid pyrite is enriched in most trace elements in contrast to late diagenetic varieties. Authigenic lower-temperature chalcopyrite is depleted in trace elements relative to high-temperature hydrothermal ones. Trace elements have different modes of occurrence: Se is hosted in pyrite and chalcopyrite; Tl is related to sphalerite and galena nanoinclusions; Au is associated with galena; As in pyrite is lattice-bound, whereas in chalcopyrite it is related to tetrahedrite–tennantite nanoinclusions; Cd in pyrite is hosted in sphalerite inclusions; Cd in chalcopyrite forms its own mineral; Co and Ni are hosted in chalcopyrite.