Органическое вещество и рудная минерализация докембрийских сланцев Среднего Тимана

Породы верхнего докембрия на Среднем Тимане по всему известному разрезу содержат рассеянное органическое вещество (OB) (рис. 1). Как правило, эти породы представляют собой тонкое переслаивание сланцев и алевролитов, реже кварцито-песчаников. Мощность прослоев составляет доли миллиметра и иногда превышает 1—2 мм. OB приурочено к наиболее мелкозернистой сланцевой части породы, имеющей темно-серую или черную окраску. Располагается оно в виде тонких послойных скоплений (рис. 2) или тонко распылено в сланцах (рис. 3). В алевролитах содержание органического углерода (Cорг) резко сокращается, и порода приобретает светло-серый цвет. В кварцито-песчаниках OB практически отсутствует.

Углеродистые сланцы развиты во всех структурно-фациальных зонах докембрийского фундамента Тимана — западной, восточной и зоне структурного шва (см. рис. 1). В породах западной зоны по р. Бобровой максимальные содержания OB отмечены в сланцах светлинской и новобобровской свит (в среднем 0,25%, в единичных случаях до 0,6% Cорг). Породы кислоручейской серии, слагающие восточную зону, содержат (по рекам Покью и Димътемъель) в среднем 0,21% Cорг при максимальном значении до 0,56%. Более высокие концентрации Cорг характерны для пород паунской свиты, слагающих зону структурного шва: среднее содержание по 50 пробам составляет 0,55%, а пределы колебаний — от 0,2 до 1,67%, причем для отдельных пачек эти содержания более устойчивы: по первой (30 проб) — 0,2—0,78%; по второй (11 проб) — 0,32—0,67%; по третьей — 0,82—1,67%. Обращает на себя внимание обратная зависимость между содержаниями Cорг и CO2: увеличение содержания одного из них ведет к сокращению другого, т. е. OB приурочено к наименее известковистым породам, что иллюстрируется примерами в табл. 1. Имеются, однако, и отклонения от этой закономерности.

Зональность углеродистых сланцев Среднего Тимана составляет (в %):

Элементный состав OB, изученный на примере сланцев Ярегского участка (Южный Тиман), отличается постоянством (табл. 2); содержание Cорг в породе здесь изменяется от 0,24 до 2,54%. На этом участке развиты аналоги сланцев кислоручейской серии. В составе битумоидов преобладают хлороформенные, отношение которых к спиртобензольным колеблется от 6 до 13,8. В тех и других присутствуют в основном маслянистые и смолистые компоненты.

Углеродистые сланцы всех свит содержат, как правило, редкую мелкую вкрапленность пирита, наиболее обильную в сланцах паунской свиты (р. Рубиха). Размер кристаллов пирита достигает здесь 1—1,5 см, а общее количество на некоторых участках — до 10% объема породы. Форма кристаллов кубическая. Иногда в крупных кристаллах пирита (по рекам Рубиха, Покью и др.) отмечаются мелкие включения халькопирита. Обычно халькопирит располагается в краевых частях кристаллов пирита или в трещинах этих кристаллов, являясь, таким образом, более поздним образованием.

Характер минерализации резко изменяется в приразломных зонах: появляется пирротин, который преобладает в составе сульфидов и образует маломощные тела, заполняющие трещины кливажа. В шлифах хорошо выражена полосчатая ориентировка агрегатов пирротина (рис. 4). Обращает на себя внимание приуроченность пирротина к пористым породам — алевролитам и кварцито-песчаникам. Пирит в срастании с пирротином редок и имеет с ним резкие контакты. Обычно пирротин широко развит в зонах окварцевания сланцев, где образует густую вкрапленность (Вымский участок), тогда как к трещинам кливажа приурочены массивные пирротиновые руды. На Ямозерском участке рассеянный пирротин располагается непосредственно в черных сланцах. В качестве микровключений в пирротине отмечены халькопирит, пентландит, кобальтин и сфалерит.

На некоторых участках в углеродистых сланцах отмечается золото, причем в породах новобобровской свиты (по р. Бобровой) спорадически. Несколько более высокие его содержания отмечены в породах кислоручейской серии по рекам Покью, Димътемъель, а также по Ярегскому участку на Южном Тимане.

Наиболее высокие концентрации ванадия приурочены непосредственно к черным сланцам. Так, в углеродистых породах новобобровской свиты и кислоручейской серии среднее его содержание (по 116 пробам) составляет 0,025% (от 0,017 до 0,046%), а в породах паунской свиты оно не выше (по 46 пробам) 0,013%) и изменяется от 0,0087 до 0,023. Среднее содержание некоторых других элементов по углеродистым сланцам паунской свиты Среднего Тимана приведено в табл. 3.

Подытоживая изложенный материал, можно отметить следующее.

Черные сланцы Среднего Тимана характеризуются низким содержанием Cорг (до 1,7%). Рудная минерализация (пирротин с микровключениями халькопирита, пентландита, кобальтина, сфалерита и золота) приурочена, как правило, к зонам тектонических нарушений и тяготеет к окварцованным породам. Непосредственно с углеродистыми сланцами обычно связана убогая минерализация пирита, иногда с микровключениями халькопирита и золота. В них более высоки содержания ванадия и титана.

Рудная минерализация, приуроченная в целом к терригенно-углеродистым толщам, внутри этих толщ тяготеет к отложениям с относительно высокой пористостью, в результате чего рудовмещающими являются пористые песчаники, метаморфические и гидротермальные образования.

По характеру рудной минерализации на Среднем Тимане можно выделить три типа проявлений.

Проявления первого типа непосредственно связаны с углеродистыми сланцами и являются первично-осадочными образованиями. Они характеризуются бедной пирит-пирротиновой минерализацией с золотом и повышенными содержаниями ванадия и титана.

Проявления второго типа образованы в результате гидротермальнометаморфического преобразования первично-осадочных проявлений. Рудная минерализация (пирротин, пирит, халькопирит, золото) приурочена к зонам окварцевания или к прослоям пористых (песчаники, алевролиты) пород. Проявления этого типа являются осадочно-мета-морфогенными и/или осадочно-гидротермальными.

Для третьего типа проявлений характерно то, что не только рудные, но и рудовмещающие породы являются метаморфогенными или гидротермально-метаморфогенными образованиями. К кварцевым, плагиоклазитовым, альбит-эгириновым и другим жильным породам приурочены, как правило, редкометальные минералы, сульфиды железа, цинка, свинца, а также золото. Этот тип проявлений можно назвать метаморфогенным или гидротермально-метаморфогенным.