Том 335 № 7 (2024)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2024/7/4388

Влияние атмосферы и биологической деятельности на формирование сульфидов архейского колчеданного Центрально-Вожминского месторождения (Карелия)

Актуальность исследования обусловлена необходимостью получения новых знаний о ранних этапах зарождения и развития Земли. Мощным инструментом для выяснения процессов, протекавших в архее и палеопротерозое, является анализ распределения изотопов серы в сульфидных минералах. В комплексе с другими данными геохимия изотопов позволяет установить источники серы для сульфидов древних вулканогенно-осадочных месторождений; геохимические факторы, влияющие на архейское колчеданное рудообразование; корректировать генетические модели и определять степень влияния бактерий на процесс минералообразования. Цель: с помощью анализа изотопов определить источники серы при формировании колчеданных месторождений, оценить влияние бактерий на процесс минералообразования. Выявленные особенности могут быть более широко применены к колчеданным месторождениям в разных районах мира. Объекты. Изученные образцы получены из керна скважин мезоархейского вулканогенно-осадочного сульфидного Центрально-Вожминского месторождения, входящего в состав Сумозерско-Кенозерского зеленокаменного пояса Карельского кратона. Методы. Минералогические исследования образцов пород и руд выполнены с использованием оптической микроскопии; сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Для сульфидных минералов месторождения выполнен анализ соотношений четырех стабильных изотопов серы (33S/32S, 34S/32S, 36S/32S). Результаты. Полученные результаты показывают, что сера в сульфидах имеет полигенный источник. Сульфиды обладают как положительными, так и отрицательными значениями Δ33S, что указывает на присутствие серы, образовавшейся в результате УФ-фотолиза в атмосфере и включенной в минералы. В образовании сульфидных минералов аутигенного пирита принимала участие сульфатная сера морской воды фотолитического генезиса. Этот пирит характеризуется отрицательной аномалией Δ33S (∼ –0,4 ‰). Узкий диапазон значений δ34S (–2,64 ‰˂0˂+4,27 ‰) присущ сульфидам, кристаллизовавшимся в результате биологической сульфатредукции. Элементарная сера фотолитического генезиса, мобилизованная из вмещающих осадочных пород гидротермальными растворами, обладает положительной аномалией Δ33S (до +1,6 ‰). Она принимала участие в формировании массивных сульфидных руд.

Ключевые слова:

изотопные отношения серы, архейская атмосфера, осадочные сульфиды, бактерии, Сумозерско-Кенозерский зеленокаменный пояс, Карелия

Авторы:

Сергей Викторович Высоцкий

Татьяна Алексеевна Веливецкая

Александр Васильевич Игнатьев

Анна Валерьевна Асеева

Скачать pdf