Основы минералогии гипергенеза

Минералы этого класса не играют существенной роли в составе зоны гипергенеза рудных месторождений, что в первую очередь связано с ограниченностью проявления в ней тех условий, в которых формируются простые вещества, в частности, восстановительной среды минералообразования. Как известно, основная масса самородных элементов и интерметаллидов приурочена к наиболее глубоким горизонтам зоны гипергенеза, где в большей мере создается благоприятная обстановка для восстановления вещества до элементарного состояния. В ассоциации с самородными элементами и интерметаллидами обычно находятся сульфиды - продукты гипергенного преобразования руд в условиях обменных реакций типа R_2' S+R'' SО₄ R'' S+R' ₂SО₄ или сульфатредукционной деятельности бактерий, а также при электрохимическом взаимодействии первичных (гипогенных) сульфидов.

В табл. 30 показаны наиболее типичные для окисленных руд самородные элементы.

Среди собственно самородных элементов зоны гипергенеза наиболее распространенными являются металлы изоструктурной группы медь-золото-серебро и сера.

Медь самородная в окисленной зоне месторождений обнаруживается не только в виде неправильных зерен и дендритов, но и в виде кристаллов, известных, например, из Турьинских рудников (Урал). Нередки находки псевдоморфоз меди по халькозину, куприту, антлериту, азуриту, кальциту. На Урале найдена медь в лимоните, явно выделившаяся из медистых (сульфатных) растворов, но основное место ее накопления - низы зоны окисления, места развития гипергенных сульфидов. Медь обнаружена в ряде медных месторождений (Турьинское и Меднорудянское на Урале, Джезказган и Успенское в Казахстане, Белоусовское и Зыряновское на Алтае, Фестивальное в Комсомольском рудном районе, Бисби в шт. Аризона и Тинтик в шт. Юта, США).

Серебро в виде тонких пластинок, чешуек, зерен, колломорфных и дендритовидных агрегатов описано из зоны окисления серебряных свинцово-цинковых и колчеданных месторождений (Урал, Казахстан, Кремиковцы в Болгарии, Потоси в Боливии; рудники Чили, Мексики). Характерны псевдоморфозы по галогенидам серебра. Известна находка серебра, содержащего до 10% Hg и имеющего наиболее крупную элементарную ячейку и наиболее низкое отражение. Ртутное серебро находится в ассоциации с ковеллином, купритом, самородной медью (месторождение Кремиковцы в Болгарии).

Золото в форме микрозолотин и пленок образуется за счет окисления гипогенных теллуридов и селенидов золота, в результате растворения (водами с Cl, Br, Fe³⁺) гипогенного золота, перехода его в коллоидный раствор и переотложения в массе лимонита и ярозита. Гипергенное золото, как правило, имеет меньше примесей, т. е. является более высокопробным. При формировании зоны гипергенеза золоторудных месторождений отмечается приуроченность золота к ранней сульфат-арсенатной стадии ее развития (ярозит, скородит), которую сменяет стадия хлоридной минерализации.

Эксперименты показали, что гидролиз мигрирующих в гипергенезе хлоридных комплексов Au приводит к формированию "нового золота" в виде Au_q(O,OH,Cl)_n (q>n). Участие при этом гидроксидно-железистых комплексов не способствует смесимости Au и Fe - образуется самостоятельная фаза в виде ферроксигида FeOOH, не содержащего Au (Новгородова и др., 1994).

Платина в зоне гипергенеза проблематична, а ртуть, являясь продуктом разложения киновари, известна в Никитовском и Хайдарканском ртутных месторождениях. Редчайшие находки цинка и свинца связаны с Pb-Zn-Ag- и Cu-месторождениями Канады и Чили, а также с Хайдарканским ртутным рудником. Редчайшие находки цинка и свинца относятся к указанным Pb-Zn-Ag- и Сu рудникам Канады и Чили.

Среди "полуметаллов" особенно редок висмут. Селен описан в месторождении Пакахаке (Боливия), где для него характерны серые войлокоподобные кристаллики и их пучки и где он образуется за счет окисления селенидов. Теллур в виде игольчатых оловянно-белых кристалликов с серой чертой, связанных с окислением теллуридов, известен в месторождениях Мексики и Румынии. Не более част в зоне окисления и мышьяк, для которого характерны колломорфные светло-серые агрегаты, темнеющие на воздухе.

Сера обнаруживается в составе окисленных руд (в горизонте сыпучек и гипергенных сульфидов в колчеданных месторождениях, таких как Блява на Урале, Майкаин в Казахстане), где образуется при окислении сульфидов или в процессах бактериальной сульфатредукции. Характерны налеты, пленки, полосчатые и почковидные агрегаты, кристаллические корки. Обычно принадлежит к ромбической -форме.

Интерметаллические соединения в зоне гипергенеза рудных месторождений, очевидно, распространены шире, чем известно в настоящее время. Основная часть этих минералов относится, как это уже указывалось, к находкам последних лет в связи с детальным изучением минералогии окисленных золото-теллуридных руд отдельных месторождений. К ранее известному интерметаллиду серебра и ртути - конгсбергиту (месторождение Конгсберг в Норвегии; ассоциация с аннабергитом и эритрином) - теперь добавились интерметаллические соединения Аu с Сu, Те и Pb - билибинскит, безсмертновит и богдановит, которые рассматриваются в качестве минералов горизонта вторичного рудного обогащения.

Билибинскит образует каемки из радиально-лучистых агрегатов на самородном золоте. Светло-коричневый с полуметаллическим блеском. Хорошо полируется. В отраженном свете красный, анизотропный. Безсмертновит тесно ассоциируется с билибинскитом, теллуритами Сu, Pb и Fe. Похож на золото. Кристаллы утолщенно-удлиненные. В отраженном свете оранжево-желтый, слабоанизотропный. Образует каемки на золотинах. Богдановит вначале принимался за теллурид Сu - риккардит. Ассоциируется с билибинскитом, гипергенным золотом, теллуритами Fe, Сu, Pb, Ag, лимонитом. Максимальное содержание Сu и Fe достигает соответственно 15 и 10%. Макроскопически материал розовато-бурый, с полуметаллическим блеском, синевато-черной побежалостью, без спайности. В отраженном свете несколько похож на билибинскит и риккардит. Двуотражение с сильным цветовым эффектом.

Альтмаркит - интерметаллид Hg и Pb - обнаружен как техногенное образование, покрывающее металлические части механизмов в месторождении Альтмарк (Германия).