Zjawiska metasomatozy w cechsztyńskich złożach rud miedzi Dolnego Śląska

Abstract

Przeprowadzono szczegółowe badania geologiczno-mineralogiczne 43 profilów złożowych obejmujących główną, ekonomiczną mineralizację kruszcową cechsztyńskich złóż miedzi Dolnego Śląska. Z wybranych prób rudy wykonano 219 szlifów jednostronnych i 254 szlify cienkie, które zbadano mikroskopowo, ze specjalnym zwróceniem uwagi na strukturę i teksturę rudy. Badania wykazały, że w genezie omawianych złóż ważną rolę odegrały procesy metasomatyczne - karbonatyzacja, chalkopirytyzacja, bornityzacja i chalkozynizacja. Procesy te zachodziły w okresie diagenezy osadów dolnego cechsztynu. Główne stadium karbonatyzacji miało miejsce przed procesami metasomatozy kruszcowej. Karbonatyzacja obejmowała nie tylko węglanowe i węglanowo-ilasto-organiczne osady dolnego cechsztynu, lecz także zalegające w spągu piaskowce (ich partie stropowe). Efektem była rekrystalizacja substancji węglanowe oraz częściowe wyparcie ziarn kwarcu i krzemionki (spoiwa piaskowców). Karbonatyzacja ułatwiła przebieg procesów metasomatozy kruszcowej (zwłaszcza w piaskowcach), które rozwinęły się dopiero po powstaniu bariery redukcyjnej. Okruszcowanie osadów było kontrolowane przez ilość powstającego siarkowodoru - stężenie jonów S2 - w strefie bariery, a ze względu na ich niedobór, także przez entalpię swobodną tworzenia siarczków (∆G). Metale Cu, Pb, Zn i inne zostały doprowadzone w strefę bariery przez wody descenzyjne. Badane złoża, zdaniem autora, są złożami epigenetycznymi strefy hipergenicznej, ściślej mówiąc - późnodiagenetycznymi złożami metatetycznymi.Metasomatic phenomena in the Zechstein copper ore deposits of Lower SilesiaAbstract Detailed geologic-mineraiogic investigations were carried out in 43 profiles of the main economic ore mineralization of Zechstein copper ore deposits, Lower Silesia. 219 polished sections and 254 thin sections were made from selected ore samples. They were studied beneath the microscope, paying special attention to structure and texture of the ore. The investigations revealed major role of metasomatic processes (carbonatization, chalcopyritization, bornitization, and chalcosinization) in origin of the discussed deposits. The processes acted during diagenesis of Lower Zechstein sediments. The main stage of carbonatization took place before ore metasomatism. Carbonatization affected not only carbonate and carbonate-clay-organic sediments of the Lower Zechstein but also sandstones occurring below them (their top sections). This effected recrystallization of carbonate substance and partial replacement of quartz and silica (cement in sandstones). The carbonatization facilitated ore metasomatic processes (particularly in sandstones) that were accomplished after a reduction barrier had been developed. The ore production in sediments was controlled by amount of H2S - concentration of ions S2 - in the barrier and by free enthalpy of sulphide creation (∆G) because of deficit of the ions. Metals Cu, Pb, Zn, and others were brought into barrier zone by descending water. The studied deposits belong to the type of epigenetic deposit in hypergenic zone, or more strictly speaking they represent late-diagenetic metathetic deposits.