Впервые среди ранне-позднемеловых вулканических образований дацитов и риодацитов дюстачанской серии верхнего структурного яруса, алевропсаммитов поздней перми теригенного верхоянского комплекса нижнего структурного яруса в Якутии были обнаружены не тривиальные точки минерализации моносульфида марганца, какие обычно встречаются часто в составе типичных полисульфидных руд, а рудное поле площадью около 10 км², насыщенное практически моносульфидными рудами в крутопадающих субмеридиональных жилах и жильных телах мощностью от 0,2 до 2,0 м и протяженностью от первых сотен метров до 1,0 км. Концентрация моносульфида марганца (алабандина) в жилах варьируется от 92 до 98%. Остальные сульфиды (2 — 8%) представлены галенитом, сфалеритом, пирротином, пиритом, индиевыми, оловянными, серебряными сульфидами¹. В качестве нерудных минералов до 1 — 5% в составе сульфидной массы встречается кварц, родохрозит, кальцит, доломит. Вертикальная зональность минерализации представлена снизу вверх сменой пирротин-галенит-сфалеритовых руд собственно алабандиновыми рудами с незначительной минеральной примесью сульфидов свинца, цинка, железа, индия, серебра, олова. Вертикальный размах алабандиновой минерализации в рудном поле установлен на интервале 430 м. Таким образом, описываемое рудное поле рассматривается как потенциально промышленный марганцеворудный объект, не имеющий пока мировых аналогов по уровню концентрации алабандиновых руд².

В этой связи чрезвычайно важным остаётся вопрос не только генетических условий образования алабандиновых руд как таковых, но и причин аномальности условий образования сульфида марганца в ряду зональности с сульфидами железа, свинца, цинка, олова, индия, серебра.

Обычно химические и геохимические свойства железа могут широко варьироваться в разных условия оксидного и сульфидного рудообразования. Химические и геохимические свойства марганца, связаны в подавляющем большинстве месторождений с формированием оксидных и карбонатных руд. В пределах же Высокогорного рудного поля оксидные руды практически отсутствуют при незначительном проявлении родохрозитовых руд.

Одной из особенностью алабандиновых руд является нестихиометричность состава минералов-примесей. Широко развиты признаки распада высокотемпературных твердых растворов с наличием не распавшихся твердофазных смесей, что говорит о кристаллизации рудных минералов в весьма неравновесных условиях и в специфичной сильно восстановительной геохимической среде при сравнительно быстром снижении температуры минералообразования. Все минералы-примеси также отличаются повышенными концентрациями марганца.

В рудных телах наблюдается непосредственный переход по зональному вертикальному минералогическому ряду снизу вверх от марматит-галенит-пирротиновых руд к алабандин-пирротиновым, пирротин-алабандиновым и к собственно алабандиновым рудам. Эти изменения в зональном ряду имеют одну пологонаклонную под углом 10 — 15º на юг поверхность раздела перехода сульфида железа в сульфид марганца в кулисах жильных тел .

Не совсем очевиден источник марганца в составе резкого преобладания его в алабандиновых рудах над железом. Исследование Mn/Fe отношения во вмещающих (вулканогенных, терригенных), изменённых породах (березитах, пропилитах, контактовых роговиках), рудах и минералах различных этапов и стадий рудообразования однозначно свидетельствует: а) о нарастании этого отношения от ранних этапов и стадий к поздним; б) о существенной миграции марганца из боковых пород в рудные тела в результате контактово-метасоматических преобразований в предрудном процессе; в) низкое (даже ниже кларкового) отношение Mn/Fe, установленное в составе ультраосновных пород (лампроитов-пикритов) Хороньского рудного узла, в пределах которого располагается Высокогорное рудное поле, чтобы однозначно предположить генетическую связь источника марганца с ними, а тем более с гранитоидами, которые секутся алабандиновыми жилами.

Наибольшие (надкларковые) концентрации марганца известны для терригенных пород нижнего структурного этажа в рудном поле Высокогорного (менкеченская свита), уровень концентрации которого в 2,1 раза выше кларка литосферы. Но самые высокие концентрации марганца³ устанавливаются для пермских терригенных отложений Восточной Якутии, превышающие концентрациями его в базальтах и андезитах ранне-позднемелового возраста почти в три раза.

Модель эволюции источников металлов Высокогорного рудного поля может быть выражена следующей схемой:

1. В предрудные (дюстачанский и когарский) этапы К1-2 — К2, проявления континентального вулканизма произошло первичное перераспределение химического состава вмещающих пород под влиянием метасоматических, контактово-метасоматических на фоне развития мощной березитизации.

2. Заложение зоны субмеридионального Главного разлома на момент развития вулканизма представляло собой ослабленную структуру, которая контролировала миграцию элементов в условиях резко восстановительной среды (сернистый газ, сероводород) при доминирующей роли железа над марганцем. В этих условиях марганец оставался подвижным, концентрации его были минимальны по отношению к железу и Mn/Fe составляли менее 0,05.

3. Количество оксида марганца выносимого из вмещающих пород в процессе березитизации достигает 58%, хотя в некоторых участках метасоматических изменений первичных пород он ведёт себя инертно. Зато в пределах роговиковых полей субвулканических тел гранитоидного состава его привнос достигает 200%.

4. Практически все оксиды калия, кальция, натрия, магния, железа, титана выносятся в процессе метасоматизма из не изменённых вмещающих терригенных пород и входят в состав породообразующих минералов метасоматитов и акцессориев. Большая же часть железа и марганца мигрирует в стволовые части минерализованных зон дробления с образованием преимущественно сульфидов железа (пирит, арсенопирит) первого этапа рудообразования, поскольку Mn/Fe весьма низки. Марганец входит в минеральные формы только как примесь к сульфидам.

5. Во второй рудный этап, при возрастании отношений Mn/Fe до 0,1 — 0,5, марганец большей частью входит в состав марганец-железо содержащих карбонатов (анкерит, мангансидерит), оставаясь примесным компонентом в составе сульфидов железа, цинка, свинца.

6. В третьем рудном этапе отношение Mn/Fe скачкообразно растёт до 10 и более единиц. В условиях доминирования марганца он «диктует» минеральную форму вхождения металлов, формируя собственный сульфид (алабандин) и собственные карбонаты марганца (родохрозит, манганкальцит и др.) в условиях восстановительной среды. При дефиците железа в растворах и избытке марганца, место железа в ряду минералогической зональности занимает марганец. В этом смысле геохимические свойства металлов в определённых средах не столько зависят от их химических свойств в периодическом законе Д.И. Менделеева, сколько от соотношения их концентраций в той или иной геохимической обстановке (окислительной или восстановительной).

В рамках рассматриваемой модели с учётом геологической истории развития, обменных процессов, привноса-выноса химических элементов под влиянием магматизма, вулканизма, метасоматизма, гидротермальной деятельности, очевидно, что источниками формирования рудного вещества на разных этапах развития геологической структуры может являться не только глубинный магматогенный привнос компонентов в рудоформирующие структуры (вода, газы, сера, металлы и т.д.), но и вещество вмещающих пород. Именно окружающая (рудовмещающая), обычно гетерогенная, среда чаще всего определяет коллективные (аддитивные) свойства поведения химических элементов, объединения их в устойчивые или не устойчивые ассоциации, парагенезисы. Подвижность ассоциаций меняется в условиях пространственного совмещения этапов и стадий минералообразования, что приводит к образованию высоких концентраций металлов с ярко выраженной нестихимометричностью минеральных парагенезисов заключительных стадий, как бы застывших в составе рудной массы на уровне микро- и наноразмерности и представших перед исследователем в виде незавершенной борьбы за право формировать стихиометрические разности минеральных видов. Именно таковыми являются алабандиновые руды, образовавшиеся в последний заключительный акт многостадийного минералообразования в условиях сильно восстановительной среды.

Литература