ОРУДЯВАНИЯ В ЮЖНИТЕ ОТДЕЛИ НА ВИТОША

ИВ. ВЕЛИНОВ

Българско Геологическо Дружество, год. 33, кн. 3, София, 1972 г., стр. 368-375

MINERALIZATIONS IN THE SOUTHERN PART OF MOUNT VITOSHA

l. Velinov

Независимо от това, че в петроложко и тектонско отношение Витошкият район е един от най-добре изучените райони у нас [3, 4, 5, 6, 10, 11, 12], за характера и значението на рудните минерализации се разполага с оскъдни, а в някои случаи и с противоречиви данни [5, 9, 11]. Получените през последните години резултати, включително и новите сведения за стара рударска дейност край Чупетлово, налагат да се направи преоценка на рудния проблем на Витоша и по такъв начин да се предоставят нови съображения и факти относно възможностите за търсене на полезни изкопаеми. Необходимостта от такава информация е повече от очевидна, тъй като досега се предполагаше, че старата рудодобивна дейност се е свеждала изключително до промиване на магнетитосъдържащи разсипи [2].

Рудопроявленията, предмет на настоящото съобщение, са локализирани предимно в хидротермалнопроменени горнокредни андезитови скали, в различна степен скарнирани среднотриаски варовици и в кварцмонцонитите на Витошкия плутон (фиг. 1).

Първите сведения за интензивна поствулканска пиритова минерализация всред ефузивите в района на с. Чупетлово са дадени от Стр. Димитров [11]. По-късно Ат. Киселев прави посещение на същия район и съобщава за наличието на незначителни по количество медно-полиметални прояви.
Д. Димитров и др.¹ извършват картировка и металометрични изследвания на площ от 0,75 km² (М 1:2000) и лансират идеята за аналогичност между Чупетловския и Панагюрския руден район. В резултат на получените от металометричното опробване повишени съдържания за мед и олово (0,3%), цинк (0,35%), молибден (0,02%), кобалт (0,1%) и никел (0,03%) и сребро (4 gr/t) и наличието на кварц-сулфидни прожилки и гнезда Димитров [9] оценява изследвания участък като перспективен за търсене на неразкрити от ерозията рудни тела, изграден вероятно от пиритово-медно-полиметални руди. С цел да се продължат изследванията на площ от 12 km² бяха проведени допълнителни ревизионни геологопроучвателни работи (М 1:5000)², които заедно с резултатите за дайковите скали [5] и тези за постмагматичните процеси [6] позволиха да се даде нова трактовка и на рудните минерализации в този район. За девет от установените десет рудопроявления (фиг. 1, табл. 1) няма публикувани резултати, въпреки че преобладаващият брой от тях представляват и практически интерес.³

---

¹ Д. Димитров и др. Доклад за резултатите от комплексното геоложко картиране в М 1:25000, проведено в централните части на Плана планина, между селата Ковачевци и Д. Окол (Самоковско). Геофонд – ДСО „Геоложки проучвания“, 1958.

² Ив. Велинов. Доклад за резултатите от геологопроучвателните работи проведени в землището на с. Чупетлово, Димитровско, 1960. Геофонд ДСО „Геоложки проучвания“.

³ Рудопроявленията са ревизирани само с разкопки, голяма част от които, поради това че не бяха използувани взривни вещества, не са представителни. Интензивното излужване на сулфидите в зоните на оквацяване дава основание да се приеме, че количествените съдържания на металните компоненти от опробваните участъци са занижени.

В съответствие с първичния минерален състав на рудите и характера на вместващите скали рудопроявленията са поделени на три типа: а) железо-окисни и сулфидни – в скарнирани варовици; б) сулфидни (предимно жилни и жилково-впръслечни) – в горнокредни ефузиви и туронски (?) пясъчници; в) сулфидни – в кварцмонцонитите на Витошкия плутон.

Железоокисните и сулфидните рудопроявления в скарнираните варовици се намират в непосредствена близост до с. Чупетлово. Образувани са в контактнопроменените от кварцдиоритовите порфирити участъци на среднотриаските и по-малко горнокредните варовици. Типоморфен неруден минерал за скарновите зони (до 15-20 m) е граната. Той има неравномерно развитие и в редки случаи изгражда 60-70% от скарновите зони. Освен микрозърнеста компактна маса той образува и вишневокафяви, добре изкристализирали индивиди (до 0,5 cm). В горнокредните мергелни варовици гранатът изгражда неправилни маломощни гнезда и прожилки (рудопроявление 3, фиг. 1). Пресичащата гранатовите скарни железоокисна минерализация досега е установена в рудопроявления 1 и 4 (фиг. 1). В случаите със съвместно намиране на железоокисна и сулфидна минерализация е установено, че последната е наложена.

Железноокисната минерализация е представена от хематит и магнетит. Хематитът е люспест и често е представен под формата на радиални агрегати (до 1,5 cm). В района на рудопроявление 1, а така също и по отделни тектонски нарушения се срещат късове (до 10-15 cm), в които радиалните агрегати от хематитови индивиди са частично заместени от магнетит. Магнетитът е представен от единични впръслечни зърна (0,5 cm), гнезда (до 20 cm) и прожилки (до 2 cm). Съдържа следните микропримеси: мед, олово и цинк – 10^-3% и германий – 10^-3%.

Сулфидната минерализация в зоните на скарниране е представена от пирит, халкопирит, галенит и сфалерит. Пиритът е преобладаващ сулфиден минерал, който образува гнезда, прожилки и отделни добре изкристализирали индивиди с кубичен хабитус. От микрокомпонентите са установени: мед – 10^-3-10^-2%; олово – 10^-3-10^-3%; цинк – 10^-3%; кобалт – 10^-3%-10^-2%; никел – 10^-3-10^-3%. Халкопиритът е представен от зърна, които са включени в пирита, с изключение на рудопроявление 2 (фиг. 1), където образува по-големи струпвания (до 30-40 cm) в кварца. Във всички останали случаи е второстепенен до рядък. Съдържа следните микропримеси: цинк – 10^-1%, сребро и олово – 10^-2%, калай и арсен – 10^-2%.

Галенитът и сфалеритът са установени в рудопроявления 2 и 3 под формата на неравномерно развити гнезда и малки прожилки.

Вторичните рудни минерали и максималните съдържания, получени за мед, олово и цинк, са дадени в табл. 1.

Сулфидните рудопроявления всред горнокредните ефузиви са в структурноморфоложка връзка с кварцдиоритовите порфирити и разломните нарушения [5, 8]. В зависимост от преобладаващото съдържание на металните компоненти, от опробването и посоката на тектонските деформации тази минерализация се поделя условно на два подтипа: а) медно-полиметални в тектонски нарушени зони с преобладаваща посока 120-130°; б) полиметални – с посока 25-30°. И двата типа са локализирани всред интензивно хидротермалнопроменени горнокредни ефузиви (агломератови андезитови туфи и по-малко андезити и дацити) и дайки. Хидротермалната промяна е представена от фациесите на пропилитите, като най-типичен за рудните зони е кварц-серицит-пиритовият фациес. В резултат на следрудни тектонски нарушения морфологията на рудните тела и жили е значително усложнена. Не се изключва възможността някой от рудопроявленията, например 4 и 5, да представляват една и съща тектонски нарушена зона.

Поради сходството в минералния състав и условното поделяне на два подтипа ще бъде дадена обобщена характеристика на рудните минерали, като се подчертаят някои по-съществени различия. От установените първични рудни минерали (табл. 1) пиритът е преобладаващ минерал. Представен е от кристали с кубичен хабитус и агрегати, образуващи гнезда (до 40 cm). Кристализира преди галенита, сфалерита и халкопирита. Освен в зоните на интензивно окварцяване (жили и лещи) се среща и като обилна импрегнация (до 10%) в горнокредните ефузиви и фелдшпатовите туронски (?) пясъчници (фиг. 1). Резултатите от 5 броя спектрални анализа показват присъствието на мед и цинк – 10^-3-10^-2%, олово – 10^-3-10^-1%, кобалт – 10^-3-10^-2%, никел и арсен – 10^-3-10^-3%. В сравнение с пирита в скарнираните варовици по-високо е съдържанието на цинка и арсена, докато за останалите микропримеси съществени различия не се наблюдават. Сфалеритът е най-добре представен в рудопроявление 7 (фиг. 1), където отделните агрегати достигат до 1 cm. Цветът му варира от кафявожълт до лимоненожълт. Характеризира се с полисинтентни ламели, чиято мощност варира от 0,01-0,04 mm. Съдържа следните микрокомпоненти: мед – 10^-3-10^-2%, олово – 10^-3-10^-1%, антимон и арсен – 10^-3%, сребро – 10^-3-10^-2%, индий и бисмут – 10^-3-10^-3%. Халкопиритът е в по-малко количество от пирита, а в рудопроявление 7 – и от галенита и сфалерита. Представен е от малки (0,05 mm) зърна и агрегати (0,5 cm), кородирани от галенита. Галенитът образува малки гнезда и единични кристали с кубичен хабитус. Най-добре е представен в рудопроявление 7, за което са получени и максимални съдържания за олово (табл. 1). В рудопроявление 5 е отложен последен при следната последователност на минералоотлагане: пирит – сфалерит – халкопирит – галенит. Резултатите от спектралния анализ на три мономинерални проби дават данни за следните микропримеси: мед – 10^-3-10^-2%, цинк – 10^-1%, калай – 10^-1, телур – 10^-2%, сребро – 10^-3-10^-1%, индий – 10^-3 – 10^-3%, бисмут – 10^-3-10^-1%, кадмий – 10^-3-10^-1%.

Сулфидните рудопроявления в кварцмонцонитите на Витошкия плутон са внедрени в зони на интензивна хидротермална промяна, които пространствено съвпадат с най-добре изразените участъци на Матнишкия разломен сноп. По характера на рудната минерализация намерените две рудопроявления са поделени на два подтипа: а) медно-полиметални; б) медно-молибденови. Медно-полиметалното рудопроявление 9 (фиг. 1) се намира в местността Ивето. Не е издържано по посока и само в местата с най-силна промяна на кварцмонцонитите са намерени рудни индикации от пирит, халкопирит, тетраедрит (?) и сфалерит (табл. 1). Пиритът е представен освен от отделни кубични индивиди и от сфалеритови агрегати, асоцииращи с тетраедрит (?). Халкопиритът образува по-често гнезда, докато тетраедритът (?) и сфалеритът са под формата на единични зърна. Мощността на орудените в различна степен кварцмонцонити варира от няколко сантиметра до 20-30 m.
В тектонските зони са наблюдавани и кварцови късове (до 1 m), в които преобладава оловно-цинковата минерализация. Медно-молибденовата минерализация е намерена в кварцова леща (8/10 m), описана от Алексиев [1] като високотемпературна жила. От всички установени минерали (табл. 1) най-голям интерес представлява молибденитът, представен от индивиди с размери до 10-12 cm. По време на изследването на района от нас бе намерен молибденитов кристал (4/4,5 cm) с бипирамидален хабитус.¹ Той асоциира с кварц, халкопирит и пирит. Според изследванията на Костов [14] върху зависимостта между хабитусните форми и условията на минералообразуване бипирамидалният характер на молибденита е указание за по-ниската температура на кристализация в сравнение с тази, при която се образуват по-често срещащите се люспести разновидности. Чрез термометрични изследвания върху включения в кварца (устно съобщение на Н. Черноколев) този извод бе потвърден, като измерената температура на хомогенизация е 194°. Независимо от това, че медно-молибденовата минерализация и медно-полиметалната са в една и съща система от тектонски нарушения, взаимоотношенията между тях не са изяснени. Повишените съдържания на мед, олово и цинк в сухия остатък на водата от непостоянно функциониращите приливни извори в зоната на разломяване са указание да не се изключва възможността описаните рудопроявления да са само връхната част на недостатъчно разкрити на повърхността рудни тела.

Въпреки предварителния характер на съобщението от наличните факти и съображения може да се направи изводът, че основната част от рудопроявленията са образувани след внедряването на кварцдиоритовите порфирити. Между дайковите скали, рудната минерализация и тектонските нарушения има структурно-морфоложка връзка. Не се изключва възможността малка част от сулфидната минерализация да е образувана непосредствено след дацитите. Допълнителни факти за т. нар. плутоногенен характер [13] на описаните рудопроявления са и повишените концентрации на никела и кобалта в пиритите от анализираните проби. Образуването на железоокисната минерализация предшествува медно-полиметалната, като възрастовите ѝ взаимоотношения с медно-молибденовата не са ясни.

Тектоно-магматичната обстановка [3, 5, 7, 8] и свързаното с нея рудообразуване показва, че районът на с. Чупетлово представлява интерес не само в минераложко, но и в практическо отношение.

¹ В продължение на редица години молибденитът от това рудопроявление бе предмет на специален интерес, както от страна на специалисти, така и от страна на любители минералози. Един от най-големите кристали, доставен от любител, е даден на минералогическия музей „А. Е. Ферсман“ в Москва, а намерените от нас експонати на музея на Софийския университет и ДСО „Геоложки проучвания“.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алексиев, Ел. Геохимия на редките и разсеяните елементи във Витошкия плутон. – Труд геол. Бъл., 1, 1960.
2. Бончев, Г. Старото рударство в България и Македония. – Сп. БАН, 19, 1920.
3. Бончев, Ек. Тектонска скица на западната половина от южните окрайнини на Витоша. Сп. БГД, 3, 1931, 1.
4. Бончев, Ек. Допустимо ли е съществуването на Алпидската (младокимерска) фаза на планинообразуване в Западна България. – Сп. на БГД, 3, 1934.
5. Велинов, Ив. Дайкови скали от южните отдели на Витоша и източен Люлин и връзката им с рудопроявленията. – Изв. Геол. к-т БАН, 13, 1964.
6. Велинов, Ив. Минерални фациеси на пропилитите и вторичните кварцити от южната ивица на Западното Средногорие. – Сп. на БГД, 3, 1970.
7. Гочев, П. М. Дъговидното огъване на Балканидите и генезисът на Твърдичко-Сланнишката разломна система. Труд. геол. Бълг., сер. страт. и тект., 3, 1961.
8. Гочев, П. М., В. Костадинов, М. Матова, Ив. Велинов. Структура на част от южната ивица на Западното Средногорие. – Сп. на БГД, 3, 1970. 
9. Димитров, Д. Геохимични изследвания при търсене на нови рудни месторождения у нас. – Сп. Техника. 2, 1959. 
10. Димитров, Стр. и Ц. Димитров. Указание за младокимерската фаза от алпидското планинообразуване в Югозападна България. – Сп. БГД, III, 3, 1931. 
11. Димитров, Стр. Геоложки и петрографски изучвания в югоизточните отдели на Витоша и северните отдели на Плана планина с особен оглед на контактните зони около интрузивните скали. – Год. на Соф. унив. ФМ Фак. 30, 1933-1934.
12. Димитров, Стр. Витошки плутон. Научни трудове. Т. 2, 1961. 
13. Драгов, П. Върху генетичното значние на концентрациите на кобалт, никел, селен и телур в медните находища от Средногорската зона. – Изв. Геол. и-т, сер. геох., минер. и петограф., 21 (под печат). 
14. Костов, Ив. Генетические типы габитуса минералов. – Минерал. сб. Львов. геол. о-ва, 16, 1962.

Геологически институт
(постъпила на 19.VI.1971 г.)

(Summary)

In accordance with the primary mineral composition of the ores and the nature of the country rocks, the ten ore occurrences described in the area of the village of Choupetlovo have been divided into three types: (a) iron-oxide and sulphide, formed in skarnized Middle Triassic and Upper Cretaceous limestones; (b) sulphide (chiefly vein and stockwork and disseminated types) in the Upper Cretaceous effusive and Turonian (?) feldspar sandstones, and (c) sulphide – in the quartzmonzonites of the Vitosha pluton. The data on the primary and secondaty mineral composition, the features of the country rocks and the maximum contents of cooper, lead and zinc, obtained by furrow sampling, are indicated in Table 1.

The prevalent number of ore mineralizations were formed after the intrusion of the quartz-diorite porphyrites. A structural-morphological relationship was established between the tectonic deformations and the ore mineralization. The formation of the iron-oxide mineralization precedes the cooper-polymetallic one.