Полиметаллическая минерализация этой зоны распространена на довольно значитель-ной площади: от с. Ольгинка на западе до г. Комсомольска на востоке, а в последнее время установлена в районе Покрово-Киреевской структуры.
Свинцово-цинковая минерализация среди нижнекаменноугольных карбонатных пород Южного рудника Комсомольского (Каракубского) рудоуправления приурочена к двухметровой кальцитовой жиле, сложенной белым, местами ожелезненным разнозернистым кальцитом. Между крупными ромбоэдрическими кристаллами кальцита размером до 3 см и их сростками расположены агрегаты более мелких (0,5 см и менее) кристаллов. Переход между этими разностями кальцита обычно постепенный, без резких границ. Иногда на ромбоэдрических кристаллах заметны наросты бесцветных прозрачных шестоватых кристаллов исландского шпата, являющихся, по-видимому, более поздними образованиями. В протолочках проб изредка встречаются мелкие таблитчатые кристаллики барита.
Внутри жилы располагаются ксенолиты осветленного известняка размером 0,5 бо-лее метров. Такое же осветление известняка отмечается на зальбандах жилы. Химические анализы проб известняков, взятых из ксенолитов, а также на зальбандах жилы и на некотором удалении от нее существенных различий не показали. Установлено лишь несколько большее (на десятые доли процента) содержание кремнезема, марганца, натрия и углерода среди осветленных известняков. Спектральным анализом проб кальцита и известняков обнаружено присутствие в них сотых долей процента стронция и лантана, сотых и тысячных долей процента свинца, тысячных - меди, хрома и серебра, а также следы никеля.
Основными рудными минералами жилы являются сфалерит, галенит, халькопирит и пирит,
причем наиболее распространен сфалерит.
Сфалерит чаще всего образует в кальците включения
(1-2 см), которые срастаются друг с другом в гнездообразные скопления и неправильные
прожилковидные выделения размером до 15 X 15 см.(Рис.1)
Рис.1 Атакситовые выделения сфалерита (темное) в кальцитовой жиле (светлое). Комсомольское рудоупр., рудник Южный |
При изучении аншлифов выявляются довольно разнообразные структурные особенности сфалерита.
Так, травление его в парах царской водки часто выявляет сложное полисинтетическое
двойникование среднезернистых (0,2-2 мм) и мелкозернистых (0,2- 0,02 мм) агрегатов
сфалеритовых зерен аллотриоморфнозернистой структуры.
В некоторых аншлифах обнаруживаются небольшие почковидные агрегаты сфалерита лучистого
строения.
В центральной части пачки располагаются очень мелкие (0,01-0,03 мм.)
кристаллики сфалерита, а по краям - значительно более крупные (0,4-0,5 мм).
Намечающееся благодаря этому концентрически-зональное
строение пачки иногда подчеркивается расположением дугообразно изогнутых зерен галенита
Рис.2 Сфалерит и галенит
а- выделение сфалерита с каймой галенита в кальцитовой жиле. После травления видно мелкозернистое строение сфалеритовой массы. Х 28 б- аллотриоморфная структура сфалеритовых зерен, имеющих полисинтетическое двойникование. Потравлено в парах царской водки в- субграфическая структура галенита (белое) в сфалерите (черное). г- реликты галенита (белое) в церуссите (темно-серое) среди сфалерита |
Галенит встречается в виде отдельных редких вкраплений размером до 3-5 мм среди сростков сфалерита и жильного кальцита. Под микроскопом видны две разности галенита: довольно крупные (1-2 мм) зерна с отчетливыми кристаллографическими очертаниями, встречающиеся вместе со светло-коричневым сфалеритом, и мелкие (0,1-0,2 мм) ксеноморфные выделения, подобные мирмекитовым вросткам, среди темно-бурого сфалерита.(Рис.2,в) По отношению к сфалериту галенит несколько более позднее образование. Его прожилковидные выделения внедряются в обе разности сфалерита, а иногда и пересекают их. В некоторых аншлифах при структурном травлении видно, что нередко остатки зерен сфалерита имеют одинаковую оптическую ориентировку по обе стороны от заместившего их галенита. Как включения в галените иногда присутствуют мелкие (0,03- 0,04 мм) зерна сфалерита и более крупные образования кальцита и пирита. При большом увеличении в галените видны также мельчайшие. удлиненные копьевидные и ромбовидные кристаллики джемсонита и каплеобразные выделения блеклой руды (?). Четко заметны следы брекчирования рудной массы, которое выражается в цементации ее остроугольных обломков кальцитом. Местами можно наблюдать признаки метаколлоидной текстуры, для которой характерно тесное срастание мелкозернистых агрегатов сфалерита и галенита, образующих округлые лучистые совместные стяжения (до 1 см) со следами колломорфного строения.
Мелкие зерна халькопирита и пирита встречаются редко. Обычно они приурочены к сфалериту, реже - к галениту и кальциту. Форма зерен халькопирита неправильная, иногда округлая. Мелкие рассеянные включения халькопирита среди зерен сфалерита местами образуют подобие эмульсионной вкрапленности. Иногда обнаруживают сростки галенита и халькопирита с прямолинейным контактом между зернами; халькопирит, как и галенит, в таких участках ксеноморфен по отношению к сфалериту.
В жиле Южного рудника присутствуют также смитсонит, англезит, церуссит. малахит и гидроокислы железа. Смитсонит-церусситовые прожилки нередко наблюдаются среди сфалерит - галенитовых сростков. Малахит развивается за счет халькопирита, а пирит несет следы ожелезнения. Для вторичных минералов характерны коррозионные структуры: пересечения, остатков от замещения (Рис.2,г), решетчатая. Вторичные минералы развиваются прежде всего по трещинам спайности галенита и других минералов.
Изучение рудных штуфов показывает разнообразие их текстур. Так, наблюдаются вкрапленная, пятнистая и атакситовая текстура, местами переходящие в массивную.
Рис.3 Выделение рудных минералов
в палеобазальтах. Раздольное: 1 - палеобазальт 2 - кварц-кальцитовые прожилки 3 - халькопирит с борнитом |
Чаще, однако, жилы являются маломощными (10-20 см) и, сопровождаемые прожилками, образуют оруденелые зоны в породах. Мощность таких зон по керну скважин достигает 10-20 м, при этом по отдельным пересечениям содержание свинца в них составляет 1,8-3,9% на интервал 0,5-1 м (Нечаев, 1970), в галените содержится до 0,01% серебра. Для этих образований характерна брекчиевая текстура, а по стадийности минерализации они похожи на полиметаллические мес-торождения Нагольного кряжа.
В этой же зоне, помимо жильной, известна и стратиформная свинцово-цинковая минерализация, приуроченная к аркозовым и кварцитовидным песчаникам, которые залегают в основании девонских пород. Галенит здесь встречается в виде отдельных кристаллов размером 1 -1,5 мм в пустотах выщелачивания песчаников, небольших галенит-марказитовых гнездообразных скоплений, достигающих размеров 0,5-1 см, и кварцево-галенитовых про-жилков мощностью до 5-7 мм и длиной до 20 см (Б. П. Черницын и И. И. Сахацкий). В песчаниках рудные минералы иногда являются цементом для зерен кварца и полевого шпата, причем галенит корродирует зерна полевого шпата и образует в нем прожилки. Прожилковидные выделения встречаются, как правило, среди кварцевых песчаников, по сво-ему облику они напоминают жильные выде-ления альпийского типа.
По результатам спектральных анализов, содержание свинца в песчаниках составляет 0,001-0,003%, на некоторых участках - до 0,1%.
Рис.4 Зерно халькопирита в палеобазальтах с вторичными минералами (халькозином, ковеллином и гидроокислами железа). Раздольное.Х22 |
С покровом палеобазальтов на левом берегу р. Кальмиус между селами Раздольное и Васильевка связано медное оруденение. Здесь в обрывистом обнажении среди ожелезненных и окварцованных пород зоны Южно-Волновахского разлома обнаружены кварцево-кальцитовые с медно-сульфидным оруденением прожилки и жилы мощностью от 1-2 до 50 см (Рис.3) и вкрапленность сульфидов меди. Содержание меди в отдельных пробах составляет более 8-8,5%.
Главные рудные минералы участка - это халькопирит и борнит.
Халькопирит обнаружен в кварц-кальцитовых жилках, секущих палеобазальты и ортофиры,
в виде гнездообразных скоплений размером до 3-5 см и тонких прожилков, прослеживающихся
с перерывами на расстоянии нескольких метров.
Небольшие включения халькопирита встречаются также непосредственно в палеобазальтах без
видимой связи с трещинами и прожилками.
Зерна халькопирита и их сростки покрыты тонкой густой
сетью мелких трещин, заполненных вторичными минералами, замещающими халькопирит и образующими
ряд коррозионных структур.(Рис.4)
Микроскопическое изучение аншлифов выявляет аллотриоморфнозернистую
структуру халькопиритовых зерен. Среди полей халькопирита в аншлифах встречаются кристаллические
сростки кальцита, кварца и борнита. В таких местах отчетливо видна ксеноморфность выделений
халькопирита по отношению к кристаллам кварца. Борнит встречается в виде сплошных прожилков
мощностью до 3 см и отдельных включений размером до 5 см, приуроченных, как правило, к
ортофирам. Эти включения имеют неправильную форму, количество их незначительно.
Контакты халькопиритовых и борнитовых зерен имеют изви-листые очертания, свидетельствующие
об одновременном образовании минералов. В большинстве исследованных под микроскопом образцов
зерна халькопирита обычно распо-лагаются по периферии борнитовых зерен.
При большом увеличении в некоторых аншлифах хорошо различимы пластинчатые и решетчатые выделения халькопирита в борните. Характерно, что пластинки халькопирита в местах пересечения становятся более тонкими или выклиниваются, а не раздуваются, как в прожилках замещения. Пластинки и решетки халькопирита ориентированы по определенным кристаллографическим направлениям борнита, что особенно заметно на стыке различно ориентированных борнитовых зерен. Все это характерно для струк-тур распада твердого борнит-халькопиритового раствора.
Рис.5 Структура распада халькопирита в борните. В иммерсии. Х1008 |
В отдельных местах тонкие пластинки и решетки халькопирита сливаются в каплеобразные и округлые выделения размером 0,02-0,05 мм, которые также располагаются по периферии борнитовых зерен (Рис.5). Такое явление характерно для процесса изгнания "гостя" (халькопирита) "хозяином" (борнитом), происходящего обычно в результате динамометаморфизма руд со структурами распада растворов.
Микроскопическим изучением образцов обнаружены единичные зерна галенита, пирита и гипергенные
образования, замещающие халькопирит и борнит по тонкой сети ветвящихся трещинок, вдоль
контактов зерен или по краям их.
К ним относятся гидроокислы железа и малахит, иногда значительно развитые, а также ковеллин,
халькозин и куприт, встречающиеся реже.
Прожилково-вкрапленные и гнездообразные выделения
борнита с халькопиритом обнаружены и в керне скважин на участке Горняцком в окрестностях
г. Докучаевска.