Периодические гравитационные текстуры в никелин-раммельсбергитовых отстойниках 6аритовых жил Рудных гор (стр. 2 из 2)

При напылении графита в вакууме на одном из двух полированных сечений гель-раммельсбергита появился характерный для яшм рисунок чередующихся волнистых полос, огибающих неопределенные препятствия таким образом, что вокруг них возникли петли, между ними выпуклые зональные выступы, направленные во всех полосах в одну сторону. Такой типичной для диффузионных процессов текстуре, по-видимому, свойственны тонкие в количественном отношении химические различия, которые не выявляются электронным микрозондированием. Травлением массивного раммельсбергита смесью перекиси водорода и серной кислоты в других разрезах выявляются сходные текстуры с равномерно-зернистыми полосами, различающимися по размеру зерен и структуре. Границы между полосами энгедральные кристаллизационные с вектором разрастания, совпадающим с вектором фронта диффузии. По эффекту иризации в косом свете протравленных полос сплошного раммельсбергита можно определить его сферолитовое строение: крупные (до 1 см) тонковолокнистые сферолиты образуют зональную массу, на которую отлагается никелиновая корка.

Сферолиты никелина обрастаются тонкой прерывистой коркой раммельсбергита, отчасти прекращающей рост никелинового слоя. Корка состоит из мельчайших, в одних случаях радиально - , в других - хаотично расположенных сдвойникованных кристалликов, которые могут быть выявлены лишь после длительного травления. Собственные сферолиты раммельсбергита имеют более тонкие (на порядок) и частично неупорядоченные субиндивиды. Их сферическая ростовая поверхность более гладкая. В многочисленных мелких пустотах (по существу в порах), наблюдаемых в некоторых образцах на контакте между ритмами, раммельсбергит всегда находится на дне пустот и нередко встречается в виде радиально-расщепленных кристаллов. В отличие от никелиновых слоев, в целом однообразных, корки раммельсбергита в разных ритмах не всегда одинаковы по строению. В одних ритмах сфероидолиты никелина покрываются раммельсбергитом в виде корки или сростков радиально-блоковых субгедральных кристаллов, в других - это сложно сдвойникованные плоскогранные кристаллы с фиброкристаллическими (нормально расщепленными) пирамидами роста, в третьих тонковолокнистые сферолиты и т. д. Корки раммельсбергита местами отделены от последующего верхнего слоя никелина угловатыми или щелевидными пустотами, но в основном никелин нарастает непосредственно на раммельсбергит. Поледний в пустотах занимает нижние стенки (дно), на верхних (нависающих) стенках можно встретить лишь его одиночные сферолиты или кристаллы. (В пористых периодических агрегатах слой раммельсбергита нередко состоит из двух разновозрастных выделений, а именно, - сферолиты раммельСбергита, обрастаемые никелином покрывающего слоя, и более поздняя зернистая масса либо мелкие сферолиты, обрастающие никелни снизу слоя, т. е. на верхних стенках щелевидных пустот. Этот относительно поздний раммельсбергит, синхронный со сферолитами раммельсбергита следующего ритма, создает впечатление цементации и замещения им никелина).

Сфероидолитовые корки никелина пассивно обрастают раммельсбергит, однако при больших увеличениях видны признаки замещения раммельсбергита никелином и редко наоборот. Больше выделяются многочисленные и своеобразные признаки одновременного роста сфероидолитов никелина и сферолитов раммельсбергита. В косых срезах, где выявляется дендритный рост арсенидов, видны многочисленные центры расщепления раммельсбергита. Поскольку ритм NiAs --> NiAs2 характерен для проявившегося в Рудных горах арсенидного процесса, допускается ритмичное отложение пары никелин раммельсбергит в течение всего процесса.

Однозначные онтогенические признаки указывают на образование никелин-раммельсбергитовых текстур в осадках на дне открытых полостей (отстойники) и на высокую пластичность периодических никелин-раммельсбергитовых текстур, сохраняющуюся до последних моментов их формирования. В отношении геохимии отметим, что смена крупносферолитовых слоев никелина мелкосферолитовыми свидетельствует о повышении концентрации мышьяка или никеля к концу процесса. Смена NiAs --> NiAs2 говорит о повышении парциального давления (активности) мышьяка, а последовательное, хотя и скачкосбразное уменьшение величины зерен в агрегатах раммельсбергита, показатель увеличения пересыщения растворов мышьяком вплоть до образования гелей, пропитывающих уже сформировавшийся агрегат и cоздающий "смазку" между кристаллами, обусловившую возможность пластических деформаций периодических текстур. С выпадением геля NiAs2, по-видимому, связано обеднение раствора мышьяком; в массе геля и на ранее образованных корках никелина возникают кристаллы маухерита, вокруг которых формируются мелкие эвгедральные кристаллы никелина.

Механизм роста уникальных во многом текстур долгое время не удавалось расшифровать. При распиловке образцов ошибочно предусматривались лишь поперечные срезы и не было ни одного послойного. Исследование поперечных срезов однозначно показало: 1. Почковидные корки растут последовательно, т. е. каждый последующий слой формируется лишь после завершения (на участке кристаллизации) предыдущего. 2. Каждый слой начинает расти от стенки полости к центру (или к другой стенке полости) и растет в том же направлении, что и предыдущий. З. Каждый последующий сферолит в слое растет в пределах слоя после формирования предыдущего сферолита. Здесь мы видим своего рода послойное "сканирование" зарождений... Единственный срез, ориентированный под небольшим углом к плоскости наслоения, показал признаки дендритного роста сфероидолитов никелина и раммельсбергита, однако площадь этого среза невелика.

Более полно расшифровать такие структуры удалось лишь в результате поиска аналогичных структур среди других минералов. Почковидный агрегат с направленным (векторным) разрастанием сферолитов в корке установлен для тодорокита с Урала (образец Б.З.Кантора) и для барита из Керченского месторождения (образцы В.А.Слётова). Приполировка основания корки сфероидолитового барита позволила подтвердить механизм роста такого рода структур: корка разрасталась как ветвящийся сфероидолитовый дендрит.

Необходим специальный поиск ответа на вопрос, с чем связан механизм периодического и вместе с тем постепенно нарастающего пересыщения раствора (или осадка) мышьяком. В результате периодического выпадения геля NiAs2 происходит кратковременное, однако настолько существенное обеднение раствора мышьяком, что в дисперсной раммельсбергитовой массе образуются в отдельных слоях редкие мелкие кристаллы маухерита, вокруг каждого из которых формируются кристаллы или розетки никелина: вып.NiAs2 --> NiAs --> вып.NiAs2 --> Ni3As2 --> NiAs --> вып. NiAs2 -- NiAs...,,,

Остается не вполне ясным, происходила ли кристаллизация ритмов по мере последовательного послойного отложения осадков с последующим осаждением при резком пересыщении геля раммельебергита или же ритмы кристаллизовались в результате химических реакций в условиях встречной диффузии компонентов в первичном вязком осадке теля [5], заполнившем всю нижнюю часть друзовой полости (рис. 1). Такого рода ритмичная кристаллизация, как предполагается в работе [4], зафиксирована в детально изученных Б. В. Бродиным [1] периодических текстурах дендритов самородного висмута и диарсенидов Ni - Со. В нашем случае форма сфероидолитов никелина и дендритная (в плане) текстура ритмов свидетельствует, скорее, о кристаллизации сфероидолитовых корок в пределах слоя дисперсоида или геля, периодически осаждающегося в результате химических реакций из раствора. Остатки геля NiAs2 играли роль "смазки" между зернами раммельсбергита и сфероидолиты какое-то время находились, таким образом, в пластичной матрице.

На рис.: Никелин-раммельсбергитовый отстойник (З) в баритовой жиле (2) с оторочкой сидерита (1). Схема строения: а - общий вид; б - пластическая деформация слоев; в - схема строения слоев: 4 - анкерит; 5 - сфероидолиты никелина; 6 - раммельсбергит.

Список литературы

1. Бродин В. В. Вопросы генезиса мирмекитовых, дендритовых н сферолитовых структур минеральных агрегатов. В кн. "Генезис минеральных индивидов и агрегатов (онтогения минералов)" . М. "Наука", 1966.

2. Васильева А. И. Морфогенетические особенности ритмических структур и их роль в выяснении условий рудообразования. М. "Наука", 1970.

3. Дымков Ю. М., Стрелкина Е. М. Минералогический уровень настурана. В кн. "Текстуры и структуры урановых руд эндогенных месторождений". М."Атомиздат", 1977.

4. Дымков Ю. М. Парагенезис минералов ураноносных жил. М. "Недра", 1985.

5. Поспелов Г. Л. Парадоксы, геолого-физическая сущность и механизмы метасоматоза. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1973.

6. Шемякин Ф. М., Михалев П. Ф. Физико-химические периодические процессы. М.: Изд-во АН СССР, 1983.

7. Barsukov V.S., Веlyayev I.F., Sегееwа N., Sokоlоvа N.T. - // Z.f. Angewandte Geol. 1968. 14, 10., 512519.

8. Наrlass Е., Schudzеl H. - // Z.f. Angewandte Geol. 1965. 11, 10., 512524.

9. Ророff В. Sрhагоlithenbап und strahlungs Кristallisationiоп. // Latv. Farm. Zurn. 1934.

Источник: Опубликовано в сб. "Минералогический журнал", "Наук.Думка", 1991,- 13, 1.