Типы кобальтовых руд, их состав и текстурно-структурные особенности

Изучение вещественного состава руд и естественных минеральных ассоциаций месторождений позволяет выделить следующие главные типы кобальтовых и кобальтсодержащих руд: 1) аллоклазит-кобальтиновые; 2) глаукодот-данаит-арсенопиритовые; 3) кобальтпиритовые с редкими примесями сульфоарсенидов железа, кобальта и никеля. Главными для месторождений Дашкесанского рудного района являются первые два типа. Третий тип имеет смешанный минералогический состав и изменчивые количественные соотношения между минералами.

Главными минералами аллоклазит-кобальтиновых руд являются кобальтин и аллоклазит, составляющие 90% рудной массы и тесно ассоциирующие с моддеритом, саффлоритом, самородным висмутом, висмутином, теллуритом, теллуровисмутитом, карролитом, пиритом, кобальтсодержащим пиритом, кобальтпиритом, бравоитом, халькопиритом, пирротином, пентландитом, магнетитом, линнеитом. Характерно почти полное отсутствие арсенопирита, данаита, леллингита и глаукодота. Сфалерит, галенит, молибденит, миллерит и электрум присутствуют в ограниченном количестве.

Аллоклазит-кобальтиновые руды локализованы в трещинах, секущих скарны, и в лежачем боку магнетитовой залежи Юго-Восточного и Юго-Западного участков месторождения. Мелкозернистый кобальтин и аллоклазит образуют вкрапленность, отдельные скопления и тонкие пересекающиеся прожилки, что создает пятнистую, пятнисто-прожилковую и тонкопрожилковую текстуры. Отдельные прожилки имеют небольшую мощность (до 1 см), в то время как мощность рудной зоны в целом достигает 25—50 см (рис. 130). Кобальтин и аллоклазит в виде мелкозернистой равномерной вкрапленности заключены в скарновом кварц-карбонатном жильном материале. Характерной особенностью кобальтина и аллоклазита в карбонатных прожилках является их интенсивная корродированность до образования скелетных и реликтовых форм.

Интересны соотношения кобальтина, аллоклазита и магнетита. В ряде случаев магнетит поздней генерации отчетливо корродирует крупные, хорошо образованные кристаллы кобальтина и аллоклазита по магнетиту, когда сильно корродированные зерна магнетита находятся в центре их кристаллов. Очевидно, здесь происходит развитие кобальтина и аллоклазита по наиболее раннему магнетиту скарновой стадии рудоотложения. Пирит, халькопирит, молибденит, пирротин являются более поздними по отношению к кобальтину и аллоклазиту. Они отчетливо корродируют их и по времени образования близки эпидоту, актинолиту и хлориту. Под микроскопом видно, что наиболее характерные аллоклазит-кобальтиновые руды наблюдаются в эпидот-кальцитовых прожилках, секущих измененный скарн с аномальным гранатом, эпидотом, кальцитом, реже хлоритом. Иногда наблюдается приуроченность мелких, неправильной формы зерен аллоклазита с мельчайшими включениями самородного висмута, висмутина, теллуровисмутита, тетрадимита, гессита, теллурита и парателлурита к промежуткам между крупными идиоморфными зернами кобальтина и аллоклазита.

Главными минералами глаукодот - данаит - арсенопиритовых руд являются арсенопирит, данаит, глаукодот, составляющие соответственно 40—50%, 20—25% и 10—15% рудной массы. Для данного типа руд характерно полное отсутствие аллоклазита. Постоянно, но в незначительном количестве присутствуют леллингит, кобальтин и пирротин, иногда пирит I. Прочие минералы — халькопирит, пирит II, сфалерит и галенит — в небольшом количестве появляются в результате наложения полисульфидной стадии минералообразования; в ничтожных количествах, в виде единичных зерен — миллерит и электрум. Глаукодот-данаит-арсенопиритовые руды хорошо выражены в штольне 1 на Юго-Восточном участке Южного месторождения в скарнированных порфиритах, кальцитовых прожилках, а также в эпидот-гранат-хлоритовых, гранат-магнетитовых и хлорит-эпидот-кальцитовых породах. Для этих руд наиболее характерной текстурой является полосчатая. Реже встречаются реликтовая микротекстура и гнездообразная.

Основными минералами кобальтпиритовых руд являются кобальтпирит, кобальтсодержащий пирит, пирит, карролит, линнеит, зигенит, миллерит, хизлевудит, пентландит и халькопирит; халькопирит всегда преобладает над пиритом в количественном отношении. Кроме того, в небольших количествах присутствуют кобальтин, глаукодот, арсенопирит, данаит, леллингит, саффлорит, миллерит, сфалерит, галенит, пирротин, кубанит, в редких случаях — аллоклазит, валлериит и электрум. Самостоятельного значения этот тип не представляет и может быть использован лишь в сочетании с другими разновидностями. Ko-бальтпиритовые руды встречаются почти во всех рудных зонах месторождений, однако наиболее широко распространены на рассматриваемых месторождениях Азербайджана. Для этого типа руд характерны гнездообразная и вкрапленная текстуры.

Выделенные для месторождений Азербайджана три главных типа кобальтовых и кобальтсодержащих руд отвечают лишь наиболее часто встречающимся минеральным ассоциациям. Кроме них, в рудном поле могут наблюдаться более сложные или более простые минеральные сочетания.

Текстурой руды принято называть строение руды, обусловленное характером срастания минеральных агрегатов, различных по составу и структуре. Морфологической единицей текстуры является минеральный агрегат или парагенетическая ассоциация минералов. В зависимости от размеров минеральных агрегатов в рудах выделяют макротекстуру и микротекстуру.

Руды месторождений Дашкесанского рудного района характеризуются значительным разнообразием текстур и структур, что обусловлено изменением как геологических, так и физико-химических условий в процессе рудообразования, а также и последующими изменениями руд. Господствующими здесь являются текстуры, отражающие процесс метасоматического замещения пород и кристаллизацию из раствора в пустотах. Это массивные или сплошные вкрапленные, пятнистые, прожилковые, полосчатые, брекчиевые, графические и реликтовые текстуры.

Массивная или сплошная текстура широко распространена на Северном, Северо-Восточном и Южном месторождениях. Эта текстура характерна для аллоклазит-кобальтиновых, глаукодот-высококобальтистых, глаукодот-данаитовых (рис. 131) и арсенопирит-данаитовых руд (рис. 132), которые приурочены к эпидот-гранатовым и гранат-эпидот-магнетитовым скарнам.

Вкрапленная текстура характеризуется неравномерным распределением мелких рудных агрегатов (отдельных зерен или сростков) в гидротермально-измененных диабазовых порфиритах (рис. 133), в эпидот-гранатовых (рис. 134), эпидот-гранат-магнетитовых (рис. 135), эпидот-гранат-хлорит-кальцитовых (рис. 136) и хлорит-гранат-эпидотозых (рис. 136 и 137) скарнах. Форма вкрапленности в указанных горных породах неправильная, линзовидная, изометричная, а размеры колеблются от долей миллиметра до 1 см. Количество рудных минералов в этих породах в зависимости от типа руды измеряется долями процента или десятками процентов. Можно предположить, что на рассматриваемых месторождениях вкрапленники рудных минералов могут быть эпигенетическими, так как они образуются при наложении на ранние минеральные агрегаты поздних минералов, связанных генетически с последующими стадиями минерализации, и реликтовыми, сохранившимися при метаморфизме породы или руды.

Вкрапленные текстуры широко распространены в аллоклазит-кобальтиновых рудах (рис. 138).

Пятнистая текстура характеризует такие формы срастания, когда рудный минеральный агрегат, например чистый аллоклазит, кобальтин или агрегат, состоящий из трех минералов — аллоклазита, кобальтина и глаукодота (рис. 139), или из нескольких агрегатов в форме пятен и гнезд развиты в массе другого рудного или нерудного минерального агрегата. На месторождении в указанных пятнистых текстурах величина минеральных агрегатов колеблется от нескольких миллиметров до нескольких десятков сантиметров. Эти текстуры на месторождениях Дашкесанского рудного района распространены в гранат-эпидотовых скарнах, дашкесаните (рис. 140) и в эпидотизированных и хлоритизированных гранатовых скарнах (рис. 141). Кроме того, пятнистые текстуры обычно наблюдаются в эпидот-хлорит-кальцит-гранат-магнетитовых, гранат-кальцит-магнетитовых, гранат-эпидотовых и гранат-магнетитовых скарнах. Таким образом, пятнистые текстуры руд имеют широкое распространение среди различных типов скарнов и в магнетитовых рудах, т. е. там, где особое значение имели процессы контактово-инфильтрационного метасоматоза. Границы рудного агрегата обычно зазубрены. Пятнистые текстуры характерны для аллоклазит-кобальтового типа руд.

Прожилковая текстура широко распространена среди гранат-эпидотовых (рис. 142), эпидот-гранатовых (рис. 143), по кварцевой жиле среди туфогенных (рис. 144), дашкесанитовых (рис. 145) и темно-зеленых скарновых пород (рис. 146). Они характеризуются развитием прожилков рудных минералов по трещинам, пересекающим породу или руду в зонах брекчирования, или по трещинам отдельности. Мощность прожилков колеблется от долей миллиметра до 0,5 и 1,0 см, иногда до 1,5—2,0 см. По наблюдениям автора, на некоторых участках месторождений прожилки кобальтина выполняют серию параллельных трещин в гранат-эпидотовых скарнах, создавая полосчатую текстуру. По отношению к вмещающей породе или руде прожилки всегда более молодые. Прожилки заполнения имеют извилистые границы и иногда сопровождаются тонкой вкрапленностью замещающего минерала. Такие прожилки распространены в гранат-эпидотовых, эпидот-гранат-магнетитовых скарнах, в зальбандовых частях диабазовых порфиритов и роговиках. Кроме того, среди скарнов в зальбандах кальцитовых жил наблюдаются метакристаллы пирита, магнетита, кобальтина, аллоклазита, глаукодота и других минералов, грани которых являются границами прожилка (см. рис. 142, 144, 145, 146).

Прожилковая текстура характерна для аллоклазит-кобальтинового и глаукодот-данаит-арсенопиритового типов руд.

Полосчатая текстура наблюдалась во всех участках месторождений Дашкесанского рудного района. Эта текстура обнаруживается среди ороговикованных пород (рис. 147) и эпидот-гранат-дашкесанитовых скарнов (рис. 148). Она характеризуется чередованием полос различного минерального состава. Полосы имеют мощность от десятых долей миллиметра до нескольких сантиметров. Длина полос по простиранию колеблется от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров. Границы между полосами резкие или постепенные. Полосчатая текстура исключительно широко развита в аллоклазит-кобальтиновом и глаукодот-арсенопиритовом типах руд, реже встречается в кобальтин-пиритовом типе руд.

Брекчиевая текстура наблюдалась на Северном кобальтовом месторождении, образованная пиритом и кобальтпиритом в ороговикованных породах (рис. 149) и на Северо-Восточном железо-кобальтовом месторождении, образованная аллоклазитом и кобальтином в дашкесаните (рис. 150).

Графическая микротекстура наблюдается на Пирсултанском участке Южного месторождения и развита в скарнах и магнетита. Она является результатом срастания магнетита, пирита, гематита, халькопирита, маггемита, кобальтина и распространена в эпидот-гранат-магнетитовых скарнах. В процессе срастания двух разных по времени образования минеральных агрегатов замещающий агрегат образует в замещаемом неправильной извилистой формы выделения. Границы между агрегатами зазубрены. Такая текстура типична для процессов коррозионного замещения.

Реликтовая микротекстура характерна в основном для Юго-Восточного участка Южного месторождения и развита среди гранат-эпидот-хлоритовых, хлорит-эпидот-актинолитовых, гранат-магнетитовых скарнов и в зонах брекчирования. При почти полном замещении раннего минерального агрегата сохранившиеся его остатки имеют неравномерную форму. Реликтовая микротекстура была обнаружена среди гранат-эпидот-хлоритовых скарнов по контакту тектонических зон дробления, где она была образована арсенопиритом и кобальтином, в которых сохранились реликты минералов породы.

Структурой руды принято называть строение минерального агрегата, обусловленное формой, размерами и характером срастания минеральных зерен. Морфологической единицей структуры является минеральное зерно.

На месторождениях Дашкесанского рудного района преобладают структуры, характеризующие метасоматическое замещение пород и руд — метазернистые структуры, такие как гипидиоморфнометазернистая, аллотриоморфнометазернистая и радиально-лучистая структуры. Меньшее распространение имеют коррозионные структуры, из них наблюдаются зональная скелетная, ксеноморфная, реликтовая и раскрошенная. Из метаколлоидных структур, встречающихся на месторождениях, следует отметить колломорфную, сферолитовую и оолитовую структуры.

Из группы кристаллобластических структур в рудах месторождения известна лишь идиобластическая структура, которая образовалась в результате перекристаллизации минералов в твердом состоянии. Кроме того, на месторождениях наблюдается раздробленная структура, возникшая в результате дробления.

Незначительным распространением во всех типах руд пользуются структуры распада твердого раствора — эмульсионная, крестообразная (звездчатая), решетчатая, пламеневидная и петельчатая.

Гипидиоморфно- и идиоморфнометазернистые, а также скелетная структуры характерны для сочетаний магнетита, аллоклазита, кобальтина, глаукодота, высококобальтистого глаукодота, кобальтпирита и пирита, метасоматически развивающихся в скарнах, а также в магнетитовых рудах. Эти структуры распространены преимущественно в кобальтпиритовом типе руд, главным образом на Юго-Западном участке Южно-Дашкесанского месторождения.

Аллотриоморфнометазернистая структура свойственна халькопирит-кобальтпиритовым минеральным агрегатам и отчетливо вырисовывается после травления халькопирита парами царской водки. Агрегаты гематита радиально-лучистой структуры встречаются в эпидот-гранаткальцит-магнетитовых скарнах и чаще всего наблюдаются в кобальтпиритовом типе руд.

Зональная структура свойственна минеральным агрегатам магнетита, кобальтпирита, аллоклазита, кобальтина, глаукодота, высококобальтистого глаукодота, данаита, арсенопирита, кобальтсодержащего пирита, пирита, халькопирита, линнеита, карролита, моддерита, саффлорита, леллингита и другим минералам сульфидов и сульфоарсенидов. Она легко выявляется травлением HNO3, HCl, FeCl3 и другими реактивами, применяемыми в минераграфии.

Агрегаты кобальтина и аллоклазита образуют скелетные структуры в скарнах среди кальцита, халькопирита и магнетита. Чаще всего эта структура встречается в аллоклазит-кобальтиновом типе руд.

Пирротин, пентландит, кубанит и другие минералы дают ксеноморфную структуру, распространенную преимущественно на Юго-Восточном участке Южного месторождения в теле диабаз-порфиритовых даек, где пирротин развивается в виде неправильной формы выделений.

Реликтовая структура на месторождении характерна для минеральных агрегатов аллоклазита (см. рис. 82), кобальтина, миллерита и линнеита, моддерита и саффлорита; распространена на Северном и Южном месторождениях и локализована в эпидот-хлорит-гранатовых, эпидот-гранат-кальцит-магнетитовых скарнах, а также в халькопирите и магнетите. Эта структура наблюдается в аллоклазит-кобальтиновом и глаукодот-данаит-арсенопиритовом типах руд.

Раскрошенная структура характерна для минеральных агрегатов линнеита, который замещается миллеритом. Встречается среди гранат-кальцит-магнетитовых скарнов и в медноколчеданных рудах.

Идиобластическую скелетообразную структуру создают магнетит к пирит II генерации в кальцит-гранатовых скарнах.

Колломорфная структура на месторождении наблюдалась у магнетита в лежачем боку дайки измененных диабазовых порфиритов. Она обнаружена в кобальтпиритовом типе руд. Выявляется от травления соляной кислотой с цинковой пылью, при этом становится хорошо заметной концентрически скорлуповатая структура магнетита.

Сферолитовая и оолитовая структуры встречаются в агрегатах гематита среди магнетитовых скарнов и карбонатов.

Эмульсионная структура характерна для сфалерита, в котором халькопирит образует тонкую эмульсионную вкрапленность. Она распространена среди скарнов и наблюдается в глаукодот-данаит-арсенопиритовом н кобальтпиритовом типах руды.

Агрегаты гематита и мушкетовита дают пластинчатые структуры, распространенные среди кальцит-магнетитовых скарнов. В аллоклазит-кобальтиновом типе руды мушкетовит, образуя псевдоморфозы по гематиту, развивается в виде радиально-лучистых выделений.

Решетчатая, графическая и пламеневидная структуры характерны для линнеита и миллерита. В линнеите миллерит образует тонкую решетку, а также мелкие червеобразной и пламеневидной формы выделения.

Крестообразная (звездчатая) структура характерна для минерального агрегата халькопирита с мельчайшими крестообразными (звездчатыми) выделениями сфалерита, распространена на месторождениях и встречается в кобальтпиритовом типе руд.

Катакластическая структура. На месторождениях Дашкесанского рудного района для этой группы структур известна только раздробленная структура, характерная для минеральных агрегатов магнетита и кобальтина. Она распространена на Пирсултанском (магнетит) и на Юго-Восточном (кобальтин) участках Южного месторождения среди скарнов и встречается в аллоклазит-кобальтовом и глаукодот-данаит-арсенопиритовом типах руд.