HYPERGENЕ SULFATE MINERALIZATION IN THE PETLINО QUARRY OF THE BAKAL IRON ORE DISTRICT (SOUTHERN URALS)

Abstract

Hypergenе sulfate minerals are described, which together with muscovite-2 form thin outgrowths on the surface of quartz and muscovite-1, which in turn develop on crystals of predominantly cubic pyrite selected from disintegrated “washout shales” in the brown ironstone Petlinо quarry in the Southern Urals. The studies were carried out using X-ray phase analysis and energy dispersive microanalysis. Small secretions of Sr-containing barite are associated with pyrite, quartz and muscovite-1. Pyrite is characterized by a constant small impurity of Co and Ni up to 0.16–0.23 wt. %, occasionally Cu and Pb. On the periphery, accretions with chalcopyrite are often noted in it. It was found that among the aqueous sulfate minerals in the samples, ferricopiapite with an admixture of Al is most developed. This mineral occurs in the form of rounded and oval “brushes” measuring 0.01–0.3 mm in association with hexahydrite and gypsum. The latest hypergenic sulfate is bledite, which forms microtables of about 5 microns in size on ferricopiapite. The presence of pickeringite, alunogen and some other aqueous sulfate minerals is assumed. Ferricopiapite is described for the first time for the Bakal iron ore region. The conducted studies on sulfates formed on the surface of pyrite from the Petlinо quarry confirm and supplement previously obtained information on technogenic hypergenе sulfate mineralization in quarries and dumps of Bakal deposits and can be used for their geoecologic assessment. Описываются гипергенные сульфатные минералы, образующие совместно с мусковитом-2 тонкие наросты на поверхности кварца и мусковита-1, которые в свою очередь развиваются на кристаллах преимущественно кубического пирита, отобранного из дезинтегрированных «сланцев перемыва» в бурожелезняковом Петлинском карьере на Южном Урале. Исследования проведены с использованием рентгенофазового анализа и энергодисперсионного микроанализа. С пиритом, кварцем и мусковитом-1 ассоциируют мелкие выделения Sr-содержащего барита. Пирит характеризуется постоянной небольшой примесью Co и Ni до 0.16–0.23 мас. %, изредка — Cu и Pb. По периферии в нем часто отмечаются срастания с халькопиритом. Установлено, что среди водных сульфатных минералов в образцах больше всего развит феррикопиапит с примесью Al. Этот минерал встречается в виде округлых и овальных «щеточек» размером 0.01–0.3 мм в ассоциации с гексагидритом и гипсом. Самым поздним гипергенным сульфатом является блёдит, образующий на феррикопиапите микротаблички размером около 5 мкм. Предполагается присутствие пиккерингита, алуногена и некоторых других водных сульфатных минералов. Феррикопиапит описывается впервые для Бакальского железорудного района. Проведенные исследования сульфатов, сформированных на поверхности пирита из Петлинского карьера, подтверждают и дополняют ранее полученные сведения о техногенной гипергенной сульфатной минерализации в карьерах и отвалах Бакальских месторождений и могут быть использованы для их геоэкологической оценки.