PYRRHOTITE MINERALIZATION IN HALOGENIC ROCKS OF THE VERKHNIOKAMSKE POTASSIUM-MAGNESIUM SALTS DEPOSIT (THERMOBAROGEOCHEMICAL RESEARCHES)
Keywords:
pyrrhotite, halogenic deposits, halite, inclusions of mineral-forming medium, temperature of homogenization, Verkhniokamske deposit of potassium-magnesium salts, North Urals.Abstract
Pyrrhotite mineralization of Verkhniokamske potassium-magnesium salts deposit is unique, not known in other potassium deposits of the world. The zone of stratiform pyrrhotinization is traced along the strike of up to 2 km. The ore bo-dies with contents of pyrrhotite more than 70 % (“ore core”) and areas of scattered mineraliza-tion are revealed. Pyrrhotite is represented by hexagonal and monoclinic modifications. In the recrystallized halite of the pyrrhotite zone, multiphase inclusions have been identified, which can determine the physical and chemical parameters of the mineral-forming medium dur-ing the formation of this zone. It was found that the average value of the temperature of salts re-crystallization in the pyrrhotite zone is 55.3 °C at a variation of values from 30 to 88 °С. Such temperature was typical for post-sedimentation transformations in potassium rocks of the entire deposit. The composition of gases during the pyrrhotite zone formation and other potassium salts recrystallization was identical, but in the pyrrhotite zone, high content of methane and higher gas saturation in the inclusion of halite were recorded. Solutions of secondary inclusions in the halite from the pyrrhotite zone are characterized by a high content of magnesium, which is typical for brines of the carnallite part of the potassium strata. This is confirmed by the discrepancy of the solid phase composition (carnallite) in the in-clusions in halite and the composition of the host rocks (sylvite), and indicates the formation of motley sylvinites due to the replacement of carnallite rocks. Significant calcium content has been found in the brines of certain inclusions in halite of the pyrrhotite zone, which is possible due to the significant metamorphization of buried sedimenta-tion brines and their partial migration. Based on the data on the location of pyrrhotite formations in the host salt minerals, their structural features and the absence of admixture elements in pyrrhotite, we concluded that the sulphide ore manifestations in the halogen deposits are the product of gel recrystallization; this gel was dissolved in mineralized buried sedimentation brines that circulated through sub-horizontal and sub-vertical joints.
References
Бетехтин А. Г. Курс минералогии / А. Г. Бетехтин. – М. : КДУ, 2007. – 721 с.
Вахрамеева В. А. О генезисе пестрых сильвинитов Верхнекамского месторождения / В. А. Вахрамеева // Тр. ВНИИГ. – 1954. – Вып. 29. – С. 129–142.
Галамай А. Р. Фізико-хімічні умови осадження та постседиментаційної перекристалізації баденських солей українського Передкарпаття на ділянці Гринівка (за рідкими включеннями у галіті) / А. Р. Галамай // Геологія і геохімія горючих копалин. – 2010. – № 2. – С. 64–77.
Дубинина В. Н. К минералогии и петрографии Верхнекамского месторождения / В. Н. Дубинина // Тр. ВНИИГ. – 1954. – Вып. 29. – С. 3–128.
Изменение окраски галопелитов в зонах замещения, связанных с тектоническими нарушениями Старобинского месторождения // Калийная промышленность : реферативный сб. – М. : НИИТЭХИМ, 1977. – Вып. 4. – С. 6–8.
Калюжный В. А. Состав газа флюидных включений и вопросы обнаружения водорода в них / В. А. Калюжный, И. М. Сворень, Э. Л. Платонова // Докл. АН СССР. – 1974. – Т. 219, № 4. – С. 973–975.
Киселева О. В. Расчленение соляно-мергельной толщи Верхнекамского месторождения в зонах гипергенеза / О. В. Киселева // Сов. геология. – 1987. – № 8. – С. 87–90.
Ковалевич В. М. Физико-химические условия формирования солей Стебникского калийного месторождения / В. М. Ковалевич. – Киев : Наук. думка, 1978. – 100 с.
Павленский А. Н. Зоны разубоживания промышленных пластов калийных пород Верхнекамского месторождения: их природа и связь с сильвинитизацией карналлитов / А. Н. Павленский, М. С. Рогова // Тектоника, минералопреобразование и их значение в решении проблемы безопасной эксплуатации месторождений калийных солей. – СПб. : ВНИИГ, 1992. – С. 99–115.
Павленский А. Н. О парагенетической связи процессов разубоживания калийно-магниевых солей и сильвинитизации карналлитов на Верхнекамском месторождении / А. Н. Павленский, М. С. Рогова // 5 Междунар. Всерос. солевое совещ. : тез. докл. – СПб. : РАН, 1994. – С. 91.
Петриченко О. Й. Методи дослідження включень у мінералах галогенних порід / О. Й. Петриченко. – К. : Наук. думка, 1973. – 91 с.
Петротектонические основы безопасной эксплуатации Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей / [под ред. Н. М. Джиноридзе]. – СПб. ; Соликамск : ОГУП Соликамск типография, 2000. – 400 с.
Природа пирротиновой минерализации в сильвинитах пласта АБ Верхнекамского месторождения калийных солей / Н. М. Джиноридзе, В. М. Ковалевич, Ю. В. Мынка и др. // 5 Междунар. Всерос. солевое совещ. : тез. докл. – СПб. : РАН, 1994. – С. 41.
Протопопов А. Л. Некоторые особенности постседиментационных преобразований калиеносных пород (на примере Верхнекамского и Старобинского месторождений) / А. Л. Протопопов, Е. В. Петров // Основные проблемы соленакопления. – Новосибирск : Наука, 1981. – С. 59–72.
Протопопов А. Л. О двух путях образования гипергенных сильвинитов на Верхнекамском месторождении калийных солей / А. Л. Протопопов, М. С. Рогова, Н. М. Джиноридзе // 5 Междунар. Всерос. солевое совещ. : тез. докл. – СПб. : РАН, 1994. – С. 109.
Сидор Д. В. Фізико-хімічні умови формування покладів калійних солей пермських галогенних відкладів Східноєвропейської платформи (на прикладі Верхньокамського родовища) : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. геол. наук / Дарія Василівна Сидор. – Львів, 2002. – 19 с.
Сребродольский Б. И. Стадии метасоматического преобразования гипсо-ангидритов / Б. И. Сребродольский // Докл. АН СССР. – 1977. – Т. 232, № 2. – С. 440–442.
Филлипов С. А. Зоны замещения в продуктивных пластах Верхнекамского месторождения / С. А. Филлипов, Р. П. Наймушина // Сов. геология. – 1988. – № 9. – С. 21–27.
Хэтч Ф. Петрография магматических пород / Ф. Хэтч, А. Уэллс, М. Уэллс. – М. : Мир, 1975. – 511 с.
Якубовская Н. Ю. Пирротин / Н. Ю. Якубовская // Горная энциклопедия. – М. : Сов. энциклопедия, 1989. – Т. 4. – С. 103.
Die mineralischen Eisensulfide / E. T. Allen, J. L. Crenshaw, John Johnston, Esper S. Larsen // Zeitschrift für anorganische Chemie. – 1912. – Bd. 76, Nr. 1. – S. 201–273.
Linn K. O. Barren halite zones in potash deposits at Carlsbad, New Mexico / K. O. Linn, S. S. Adams // Second Symp. on Salt. – 1966. – Vol. 1. – Р. 59–69.
Ordovician seawater composition: evidence from fluid inclusions in halite / Fanwei Meng, Yongsheng Zhang, Anatoliy R. Galamay et al. // Geological Quarterly. – 2018. – Vol. 62, N 2. – Р. 344–352.
