First dates about hypergene mineralization of black shales of Zigaza-Komarovo Formation of Kagarmanovo section (Southern Urals)

Abstract

For the first time, late hypergene mineralization is described in the outcrop of the Zigaza-Komarovo Formation of the Middle Riphean of the Bashkir meganticlinorium near the Kagarmanovo village in the Beloretsk region of the Republic of Bashkortostan. The section reveals tectonized rocks: sandstones, siltstones, clayey and low-carbon shales. Geological observations have revealed the widespread development of supergene sulfate minerals in black shales, which form thin yellow-brown layers, light gray, white and yellow growths and deposits with a square of several tens of dm2. Data from scanning electron microscopy, X-ray fluorescence analysis and X-ray powder diffractometry confirmed the presence of minerals of the copiapite (copiapite, ferricopiapite) and halotrichite (pickeringite) groups. The most intensive formation of hypergene mineralization has occurred under modern conditions over the past 15 years after the opening of rocks during the construction of the Beloretsk – Starosubkhangulovo highway. The formation of sulfate minerals was most influenced by the dislocation of rocks, the presence of black shales containing abundant sulfide mineralization and Corg, and the influence of infiltration and, possibly, meteoric waters. The formation of minerals occurred at a geochemical barrier, and is an intermediate stage in the process of migration and distribution of elements under the conditions of the hypergenesis zone. The results of the study must be taken into account when conducting geoecological monitoring of environmental pollution processes and are of interest for future detailed mineralogical studies. Впервые в обнажении зигазино-комаровской свиты среднего рифея Башкирского мегантиклинория около д. Кагарманово в Белорецком районе Республики Башкортостан описывается поздняя гипергенная минерализация. В разрезе вскрываются тектонизированные породы: песчаники, алевролиты, глинистые и низкоуглеродистые сланцы. Геологическими наблюдениями выявлено широкое развитие по черным сланцам гипергенных сульфатных минералов, которые образуют в них маломощные желто-коричневые прослои, светло-серые, белые и желтые наросты и натеки площадью несколько десятков дм2. Данными растровой электронной микроскопии, рентгенофлуоресцентного анализа и рентгенофазовой порошковой дифрактометрии подтверждено присутствие минералов групп копиапита (копиапит, феррикопиапит) и галотрихита (пиккерингит). Наиболее интенсивно образование гипергенной минерализации происходило в современных условиях в течение последних 15 лет после вскрытия пород при строительстве автодороги Белорецк – Старосубхангулово. На формирование сульфатных минералов наибольшее влияние оказали дислоцированность пород, присутствие черных сланцев, содержащих обильную сульфидную минерализацию и Сорг, воздействие инфильтрационных и, возможно, метеорных вод. Образование минералов происходило на геохимическом барьере, и является промежуточным этапом в процессе миграции и распределении элементов в условиях зоны гипергенеза. Результаты проведенного изучения необходимо учитывать при проведении геоэкологического мониторинга процессов загрязнения окружающей среды и представляют интерес для будущих детальных минералогических исследований.