CC BY
62
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2013 Геология Вып. 3(20)
ПЕТРОЛОГИЯ, ВУЛКАНОЛОГИЯ
УДК 552.321.6+550.4
Ультрамафиты Муслюмовского массива (северо-восточная часть Южного Урала)
Д.Е. Савельев
Институт геологии Уфимского научного центра РАН, 450077, г.Уфа, ул. К. Маркса, 16/2, E-mail: savl71@mail.ru
(Статья поступила вредакцию 31 мая 2013 г.)
Рассмотрены состав и строение Муслюмовского ультрамафитового массива. По комплексу признаков массив отнесен к реститам офиолитовой ассоциации. Ультрамафиты характеризуются субхондритовым содержанием редкоземельных элементов, но высокохромистым составом акцессорных шпинелей. Хромито-проявления массива относятся к бедновкрапленному типу, руды сложены высокохромистым шпинелидом.
Ключевые слова: Муслюмовский массив, ультрамафиты, хромититы, офиолиты.
Ультраосновные породы повсеместно Геологическое строение массива подвержены серпентинизации, которая
составляет 80-100%. Поскольку характер Муслюмовский массив расположен в серпентинизации низкоградный, то в уль-70 км севернее г.Челябинска, в пределах трамафитах, как правило, сохранены пер-Копейской структурно-формационной зо- вичные текстуры и развиты псевдоморф-ны. Он входит составной частью в Челя- ные структуры: оливин замещается пе-бинско-Куликовский гипербазитовый по- тельчатым серпентином, а ортопироксен яс (Булыкин и др., 1962), огибающий с превращен в бастит. Из первичных мине-запада и севера Челябинский гранитный ралов присутствуют хромшпинелиды, ко-массив. Ультрамафиты ограничены с се- торые не претерпели вторичных измене-веро-запада оз. Шугуняк, а с юго-востока ний.
- оз. Тишки, большая часть массива и Гарцбургиты представлены двумя вмещающих палеозойских пород пере- главными разновидностями: средне-
крыты неоген-четвертичными отложени- крупнозернистыми (размер зерен ромби-ями (рис.1). Лучше всего вскрыта север- ческого пироксена или бастита 3-6 мм, ная часть массива, где расположены село содержание 15-25%) и мелкозернистыми и станция Муслюмово. Здесь находится (размер зерен ортопироксена <3 мм, со-ряд дорожных карьеров, имеются много- держание около 10%). Дуниты имеют численные мелкие выемки, неплохо об- подчиненное значение и диагностированы нажен крутой правый берег р. Теча (рис. только в крупных обнажениях (карьеры 2). №1 (т.н. 1815) и №2 (т.н. 1816)). Они обра-
зуют в гарцбургитах полосы мощностью
© Савельев Д.Е., 2013
Рис. 1. Геологическое строение Муслюмовского гипербазитоеого массива (по данным Н.С. Кузнецова и др., 2002): 1 - неоген-четвертичные отложения, 2 - 4 - стратифицированные отложения палеозоя, 5 - гранитоиды, 6-габброиды, 7 -улътрабазиты, 8 - геологические границы, 9 - разрывные нарушения (а-первого порядка, б - второго порядка), 10 - границы Муслюмовского массива по геофизическим данным. На врезках: А - обзорная схема, Б детали строения северной части массива; условные обозначения: 1 - покровные отложения, 2 - улътрабазиты дунит-гарцбургитового комплекса, 3 - тела вкрапленных хромитовых руд, 4 - простирание полосчатости в улътрабазитах, 5 - элементы залегания главной системы первичной полосчатости и минеральной уплощенности в улътрабазитах, б - то же, второстепенные системы
оз. Шугуняк
11637 1635^1632
I 1636 * /1633
1819.
1818 I
1.655 ! 1648|
1634 1631
• Ч
1630 1827
.18261828/ , 1824 1852 ^1829|
.1
/I
I
1649;
1_1646______1__1851__^| 855_______
; I ~ 1*65& 1645 1^49 1830\цлчл
165Т\ * I*
:1.60 V 1,603 18.
• 160^]____У
1813:
1812
(•••■■к
оз. Тишки
:/і809
і:
і;
Рис.2. Карта фактического материала по Муслюмовскому массиву
от 1 см до 1,5 м, но не отмечено ни одного более или менее крупного дунитового тела.
Более детально внутреннее строение массива было изучено в двух упомянутых карьерах в его северной части, вблизи д.Муслюмово (рис.1, 2). Здесь обнажаются породы дунит-гарцбургитового комплекса, величина дунитовой составляющей в среднем около 10%. В карьере №2
на берегу р.Теча (т.н. 1816) главная система дунит-гарцбургитовой полосчатости имеет северо-западное простирание (аз.пад. 30-40^30-50°), в юго-восточном направлении до карьера №1 (т.н. 1815) это направление сохраняется, а в пределах последнего полосчатость становится субмеридиональной: аз.пад. 70^40°
В карьере №1 вскрыт фрагмент разреза дунит-гарцбургитового комплекса с невысокими значениями дунитовой составляющей. В целом она увеличивается с юго-запада на северо-восток от 2-3 до 7 10%. В карьере №2 зафиксировано несколько систем дунит-гарцбургитовой полосчатости и минеральной уплощенности. Наиболее широкие полосы дунитов в гар-цбургитах (1 см - 1 м) имеют северо-западное простирание (аз.прост. 300-310°), они являются, по-видимому, самыми ранними. На них накладываются более тонкие (до 1 см) «оперяющие» дунитовые по-
лосы с аз.прост. 340° (рис.З). Одновременно с этим в породах происходит обогащение ромбическими пироксенами (до 40-50%)) полос, простирающихся по аз. 270°. Наблюдаемые соотношения можно интерпретировать как начальную стадию формирования сетчатого дунит-гарцбургитового комплекса на полосчатом субстрате того же состава. В карьере №2 также встречены отдельные обломки средневкрапленых мелко-среднезер-
нистых хромитов, но в коренном залегании они не обнаружены.
Рис. 3. Особенности строения пород дунит-гарцбургитового комплекса Муслюмовского массива (каръер№2, т.н. 1816): 1 - дуниты, 2 - гарцбургиты с 10—20% пироксенов, 3 - гарцбурги-ты с 30-40% пироксенов; НВ - гарцбургит, В - дунит
В апогарцбургитовых серпентинитах иногда отмечаются реликты первичных минералов: чаще - оливина (до 10%) и очень редко - ортопироксена (0,п - 1%>). Для оливина характерна отчетливая спай-
ность, размеры фрагментов зерен 0,02-0,1 мм. Размер первичных зерен оливина, судя по одновременному погасанию фрагментов, составлял: длина до 5-6 мм, ширина 2-4 мм. Чаще всего встречаются сре-
зы удлиненной овальной формы. Ортопироксен (бастит) образует зерна как таблитчатой, так и удлиненной формы, причем удлинение их почти всегда направлено под большим углом к трещинам спайности.
Хромшпинелиды в шлифах чаще всего представлены единичными зернами размером в среднем 0,1-0,5 мм, реже отмечаются более крупные (до 1 мм) либо мелкие (0,01-0,05 мм). В параллельных николях они обычно характеризуются неоднородной окраской, слабо просвечивают на отдельных участках темно-коричневым либо оранжево-коричневым цветом. Форма зерен варьирует от ксено-морфной до гипидиоморфной. Вторичный магнетит в серпентинитах практически отсутствует. Аподунитовые серпентиниты отличаются от апогарцбургитовых лишь отсутствием баститовых псевдоморфоз по ортопироксену.
Кроме ультрабазитов дунит-гарцбургитовой ассоциации в строении массива в незначительном объеме принимают участие средние и основные породы, среди серпентинитов юго-восточной части массива иногда отмечаются тела кремнекислых пород - риолитов и даци-тов порфирового облика. Интрузивные основные и средние породы распределены на массиве неравномерно. В его центральной части встречаются лишь изолированные элювиальные развалы метагаб-броидов и габбро-диоритов (т.н. 1618, 1619, 1626 и 1631). В южной части массива, в карьере вблизи оз. Тишки, среди рас-сланцованных апогарцбургитовых серпентинитов меланжа отмечаются довольно крупные выходы крупнозернистых габбро-диоритов (обн. 1808) и риолит-порфиров.
Риолит-порфиры характеризуются порфировой структурой; а основная масса
- фельзитовой (размер зерен <0,05 мм). Вкрапленники идиоморфнош облика представлены кварцем, плагиоклазом (5-10%), размер зерен 0,3-0,8 мм. В основной массе присутствуют кварц, плагиоклаз, калиевый полевой шпат, мусковит.
Наиболее широкое распространение габб-роидов отмечается на восточном фланге массива, где они образуют серию коренных выходов в промоинах временных водотоков и многочисленные развалы элювия. Габбро разнообразны, макроскопически они варьируют от мелано- до лейко-кратовых, преобладают мелкозернистые мезократовые габбро. Петрографическое изучение пород позволило выделить следующие разновидности: метагаббро с реликтовой бластогаббровой структурой (обр. 1830, 1854), метагаббро с немато-гранобластовой структурой (обр. 1613), рудное габбро с обильным титаномагне-титом (обр. 1855-1).
Хромитоносность массива
С ультрамафитами Муслюмовского массива связано несколько небольших проявлений вкрапленных хромовых руд. В восточной части карьера №1 вскрывается рудная зона, включающая несколько параллельных тел. В стенке карьера обнажается вкрапленный хромитит со струйчато-полосчатой текстурой, залегание полосчатости - аз.пад. 95^40-45°. Мощность отдельных рудных прожилков
0,2-0,3 м, содержание хромшпинелидов в них составляет 20-30%. Структура хроми-тита среднезернистая (размер зерен 1-3 мм). В продольном срезе рудное тело представлено комбинацией струек, линз, полос и шлировидных выделений, различающихся как по содержанию рудных минералов, так и по характеру их распределения внутри обособлений. Преобладают равномерно вкрапленные средне (20-50% зерен хромита) и густо вкрапленные (50-70%) зерен хромита), а также средне-вкрапленные полосчатые разновидности. В поперечных срезах тела количество рудных обособлений достигает 5-7, пространство между ними занимает дунит с редкой вкрапленностью хромшпинелидов (<5%) и равномерно вкрапленные бедные руды (5-15%>). Размер зерен хромшпинелидов в дунитах и бедном вкрапленнике
заметно меньше, чем в более богатых рудных обособлениях.
Вмещающие породы представлены аподунитовыми серпентинитами. Они сильно выветрелые, околорудные породы чаще всего имеют зеленоватую (до яблочно-зеленой) окраску, реже - буроватокоричневую. В надрудной зоне ультрама-фиты интенсивно раздроблены и характеризуются тонкоплитчатой отдельностью,
залегающей субгоризонтально. Рудное тело разбито серией параллельных трещин на блоки длиной 0,2-2 м и смещено по наиболее мощным из них (рис.4). Разрывные нарушения имеют характер сбросов с аз.пад. сместителя 0-10°^65°, амплитуда смещений в видимой части разреза составляет 0,1-1 м.
Рис. 4. Внутреннее строение рудной зоны в карьере №Г. 1 - дуниты, 2 - дуниты с редкой вкрапленностью хромшпинелидов (3-7%), 3 - бедно вкрапленные хромитовые руды различного текстурного рисунка (7-15%), 4 - средневкрапленные руды (15-25%), 5 - трещины разного порядка, 6 - трещит, заполненная хризотиловым серпентинитом
Западнее, параллельно описанному тральное рудное тело обнажено в плоском рудному телу, прослеживаются еще два на обнажении дна карьера, оно имеет мощ-расстоянии соответственно 7 и 24 м. Цен- ность около 1 м и характеризуется внут-
ренним строением, аналогичным описанному выше (аз.пад. рудной полосчатости 70^45°). Тело пересечено многочисленными параллельными диагональными трещинами с аз.пад. 10^55-70° Наиболее мощные из них смешают тело в северной части к западу на 0,5-1 м. Западное рудное тело также обнажается в плоских выходах дниша карьера. Для него характерны те же текстурно-структурные особенности, что и для описанных выше тел, мощность составляет 1-1,5 м.
Таким образом, в пределах изученного участка залегание рудной полосчатости (аз.пад. 40-95^30-50°), а также полосчатости и минеральной уплощенности во вмещающих ультрабазитах (аз.пад. 60-70°Z50-70°) в целом субсогласное. Небольшое стабильное рассогласование наблюдается в углах падения: для рудных агрегатов оно более пологое. Отмечено, что рудная полосчатость полого поворачивает к северу с меридионального направления на северо-западное (аз. прост. 310°), образуя крыло брахиан-тиклинали.
В северной части карьера, на пологой задирке, также отмечаются выходы вкрапленного хромитита. Участок сложен практически полностью светло-коричневыми, реже буроватыми, дунита-ми, разбитыми сетью трещин на эллипсовидные блоки размером 0,3-2,5 м. Трещины заполнены серпентинитами, часто со значительной примесью карбонатов. Зона рассеянной хромшпинелидовой вкрапленности мощностью 1-3 м прослеживается с северо-запада на юго-восток (аз.пад. полосчатости 40°Z60-80°). Она характеризуется неоднородным внутренним строением: преобладает редкая вкрапленность (5-7% хромшпинелидов), среди которой отмечаются редкие обособления уплощен-но-линзовидной формы мощностью 2-5 см с содержанием рудного минерала до 70%.
Геохимическая характеристика уль-трамафитов
Основными петрографическими и геохимическими критериями для оценки степени деплетирования при изучении уль-трамафитов дунит-гарцбургитовой ассоциации являются содержание в породах клинопироксена, петрогенных и редкоземельных элементов и составы хромшпинелидов. Задача осложняется в случае интенсивного коровою метаморфизма пород, выраженного обычно в их серпенти-низации.
Анализ литературных данных показывает следующее: 1) низкотемпературная петельчатая серпентинизация практически не влияет на соотношение большинства элементов; 2) при полной серпентиниза-ции лизардитовой и хризотиловой фации и даже при карбонатизации не изменяется состав акцессорных хромшпинелидов, 3) серпентинизация почти не влияет на распределение в породах средних и тяжелых РЗЭ, но приводит к обогащению ультра-базитов легкими лантаноидами.
Таким образом, наиболее достоверную информацию о степени деплетирования ультрабазитов рассматриваемой территории мы можем получить при анализе распределения РЗЭ начиная с самария и состава акцессорных хромшпинелидов. В случае, если серпентиниты сохранили реликтовые структуры и не подверглись карбонатизации и другим гидротермальным процессам, можно использовать данные нормативного пересчета силикатных анализов.
Как уже отмечалось выше, все образцы Муслюмовского массива сильно сер-пентинизированы, содержание в них реликтовых минералов, как правило, не превышает 5-10%. Вместе с тем интенсивность вторичных преобразований пород невысокая и в подавляющем большинстве случаев ограничивается фацией петельчатой серпентинизации.
Таблица 1. Химический составулътрамафитовМуслюмовского массива
№ п/п № образца 8Ю2 тю2 АІ2О3 БРеО МпО ІУ^О СаО N820 к2о р2о5 ппп Сумма
1 1608 39,10 0,10 0,70 7,30 0,09 36,45 0,26 0,05 0,05 - 15,22 99,32
2 1617 40,00 0,10 0,91 7,60 0,07 36,50 0,36 0,05 0,08 - 13,74 99,41
3 1626-1 37,60 0,08 0,70 7,10 0,11 31,00 5,60 0,05 0,05 0,03 17,20 99,52
4 1630 39,50 0,08 0,45 7,60 0,10 36,00 0,20 0,03 0,05 0,03 15,68 99,72
5 1633 39,30 0,10 0,90 7,60 0,06 36,20 0,14 0,03 0,05 0,03 14,70 99,11
6 1636 38,40 0,06 0,35 7,60 0,10 36,00 0,26 0,05 0,05 - 17,00 99,87
7 1638 37,60 0,06 0,35 7,60 0,13 37,20 0,24 0,05 0,03 - 16,08 99,34
8 1642 39,00 0,05 0,35 7,60 0,11 37,90 0,14 0,05 0,02 - 14,42 99,64
9 1644 38,10 0,07 0,80 8,20 0,08 37,00 0,44 0,05 0,02 - 14,92 99,68
10 1645 39,20 0,05 0,45 7,80 0,10 37,00 0,26 0,04 0,01 - 15,10 100,01
11 1649 36,10 0,05 0,45 7,80 0,08 30,20 6,81 0,03 0,02 - 18,22 99,76
12 1650 39,10 0,06 0,51 7,60 0,12 36,40 0,28 0,03 0,02 - 14,96 99,08
13 1655 37,80 0,10 0,35 8,40 0,10 38,00 0,36 0,05 0,02 0,10 14,34 99,62
14 1808 40,00 0,10 0,46 7,60 0,08 38,40 0,42 0,02 0,04 - 12,38 99,50
15 1815-1-1 38,50 0,10 0,46 7,00 0,08 38,90 0,14 0,02 0,04 - 14,20 99,44
16 1815-1-3 36,50 0,10 0,36 7,60 0,11 38,00 0,20 0,02 0,02 - 16,46 99,37
17 1815-2-2 39,00 0,08 0,91 7,40 0,11 37,70 0,76 0,05 0,01 - 13,30 99,32
18 1815-5 39,00 0,10 0,55 7,60 0,09 36,80 0,28 0,02 0,05 - 14,72 99,21
19 1815-6 38,00 0,10 0,61 7,60 0,07 37,50 0,20 0,02 0,05 - 15,50 99,65
20 1815-11 37,70 0,10 0,71 7,00 0,13 38,00 0,30 0,02 0,05 - 15,50 99,51
21 1815-13 37,50 0,05 0,45 7,60 0,11 38,00 0,20 0,02 0,05 - 15,70 99,68
22 1815-8 38,50 0,08 0,26 7,60 0,12 37,50 0,28 0,05 0,01 - 15,20 99,60
23 1815-16 38,40 0,08 0,91 8,40 0,12 37,50 0,56 0,05 0,01 - 13,70 99,73
24 1815-19 37,00 0,08 0,81 7,00 0,11 38,00 0,42 0,03 0,02 - 16,04 99,51
25 1815-21 38,00 0,10 0,80 7,30 0,09 38,00 0,42 0,04 0,02 - 14,80 99,57
26 1816-2 38,50 0,10 0,76 8,10 0,15 40,00 0,56 0,05 0,01 0,02 11,50 99,75
27 1816-10 34,10 0,10 1,80 8,10 0,09 36,00 4,26 0,05 0,01 0,01 15,28 99,80
28 1816-130 36,00 0,08 0,90 8,40 0,09 35,00 2,55 0,03 0,01 0,01 16,82 99,89
29 1816-135 38,50 0,08 0,66 7,60 0,11 38,00 0,14 0,04 0,01 0,01 14,28 99,43
30 1816-150 36,00 0,15 0,90 8,00 0,10 35,20 2,24 0,03 0,01 - 17,20 99,83
31 1816-180 37,20 0,08 0,71 8,00 0,11 36,00 1,22 0,03 0,01 0,03 16,16 99,55
32 1816-280 38,10 0,10 0,76 7,40 0,09 38,20 0,14 0,05 0,01 0,01 14,72 99,58
33 1816-285 37,00 0,08 0,55 7,60 0,11 38,00 0,26 0,03 0,01 0,01 15,90 99,55
34 1816-348 38,00 0,08 0,45 8,40 0,08 37,10 0,26 0,03 0,01 - 15,18 99,59
35 1817 37,80 0,10 0,71 7,80 0,10 37,40 0,36 0,02 0,01 - 15,10 99,40
36 1819 38,50 0,10 0,35 8,10 0,14 37,00 0,26 0,02 0,01 0,03 15,44 99,95
37 1826 39,00 0,10 0,65 9,30 0,11 36,00 0,56 0,03 0,01 0,03 13,70 99,49
38 1828а 39,00 0,09 0,65 9,30 0,11 36,30 0,56 0,03 0,01 0,03 13,40 99,48
39 1829 39,00 0,10 0,90 8,60 0,05 36,60 0,40 0,05 0,01 - 13,90 99,61
40 1833а 38,30 0,08 0,90 7,00 0,09 37,10 0,30 0,05 0,01 - 16,00 99,83
41 1834 37,50 0,08 0,09 7,60 0,08 38,50 0,14 0,05 0,01 - 15,80 99,85
42 1835 35,00 0,08 0,71 8,40 0,09 36,00 4,20 0,02 0,01 0,01 15,26 99,78
43 1836 37,00 0,08 0,38 7,60 0,12 36,00 2,84 0,05 0,01 0,01 15,51 99,60
Примечание: все образцы - серпентиниты апогарцбургитовые и аподунитовые; анализы выполнены в химической лаборатории Института геологии УНЦ РАН (г.Уфа) методом сили-
катного анализа (аналитик С.А.Ягудина), прочерк означает содержание компонента ниже чувствительности метода; «ппп» - потери при прокаливании.
Таблица 2. Содержание элементов-примесей в улътрамафитахМуслюмовского массива
№ обр. Ку- 117/23 Ку- 118/1 Ку- 1/450 № обр. Ку- 117/23 Ку- 118/1 Ку- 1/450 № обр. Ку- 117/23 Ку- 118/1 Ку- 1/450
Ьа 0,66 0,07 0,36 Оу 0,35 0,11 0,20 Сг 1644 921 1921
Се 1,40 0,17 0,88 Но 0,09 0,03 0,04 Со 120 111 103
Рг 0,15 0,03 0,12 Ег 0,29 0,10 0,11 N1 2310 1460 2260
N(1 0,62 0,12 0,57 Тш 0,05 0,02 0,02 ТЬ 0,37 0,15 0,50
8т 0,16 0,04 0,18 VI) 0,36 0,13 0,09 и 4,20 3,78 1,94
Ей 0,17 0,08 0,02 Ьи 0,07 0,03 0,01 т 0,12 - 0,48
С(1 0,27 0,08 0,23 8с 10 3 7 Та - - 0,19
ТЬ 0,05 0,02 0,04 Ъг - 16 -
Примечание: по данным работы [5], анализы выполнены в ГЕОХИ ЦЛАВ (г. Москва) нейтронно-активационным методом (аналитик Д.Ю. Сапожников).
Таблица 3. Состав хромшпинелидов из улътрамафитов Муслюмовского массива
№ п/п № анализа А1203 Сг203 м«о 2РеО тю2 МпО №0 Сум- ма #Сг #М%
1 1815-20 11,99 58,22 12,97 16,23 0,10 0,25 0,09 99,86 0,77 0,64
2 1815-20 11,99 58,28 13,16 16,05 0,11 0,22 0,07 99,88 0,77 0,64
3 1816-290 9,05 59,24 9,09 21,93 0,02 0,32 0,03 99,68 0,81 0,46
4 1816-290 9,04 58,87 8,69 22,76 0,02 0,32 0,02 99,72 0,81 0,44
5 1816-тн7 9,19 59,98 10,01 20,15 0,04 0,31 0,10 99,78 0,81 0,51
6 1816-тн7 9,23 59,54 10,02 20,59 0,09 0,29 0,05 99,82 0,81 0,50
7 1815-р1п 11,19 59,28 12,73 17,06 0,16 0,27 0,08 100,8 0,78 0,62
8 1815-р1п 11,48 59,05 13,09 15,70 0,15 0,27 0,07 99,81 0,78 0,63
9 1815-р1г 12,11 59,36 13,56 14,28 0,13 0,20 0,13 99,78 0,77 0,66
10 1815-р1г 11,75 59,79 13,57 14,31 0,13 0,21 0,12 99,88 0,77 0,66
11 1816-90 7,36 62,85 10,57 18,72 0,07 0,21 0,06 99,83 0,85 0,53
12 1816-90 7,51 62,52 10,72 18,73 0,04 0,27 0,04 99,84 0,85 0,53
13 1815-2-2 8,74 61,55 9,83 19,05 0,12 0,28 0,08 99,64 0,83 0,51
14 1815-2-2 9,09 60,90 9,77 19,36 0,10 0,28 0,06 99,55 0,82 0,50
Примечание: 1-2 - серпентинит апогарцбургитовый, 3-6 - серпентиниты аподунитовые, 7-14 - вкрапленные хромититы; микрозондовые анализы выполнены в ИМинУрО РАН (аналитик Е.И. Чурин) и ГЕОХИ РАН (аналитик Н.Н. Кононкова).
-Ку-117/23
-ОКу-118/1
- Ку-1/450
-Ку-1/194
Рис.5. Распределение редкоземельных элементов в улътрамафитахМуслюмовского массива (по данным работы [5])
Сг
0,2 0,4 0,6 0,8
Рис. 6. Состав хромшпинелидов изулътрамафитовМуслюмовскогомассива: I «нормальные» медленно-спрединговые срединно-океанические хребты (СОХ), II «аномальные» медленно-спрединговые СОХ, III быстроспрединговые СОХ, IV- глубоководные желоба. Поля на диаграммах проведены по данным работ [1, 3, 4, б]
При отсутствии в породах значительных количеств карбонатов для восстановления первичного состава пород можно использовать петрохимический пересчет по методу И.Д. Соболева после предварительного приведения данных анализов к 100%, т. е. в расчете на «сухой остаток».
Пересчет химических составов уль-трамафитов Муслюмовского массива (табл.1) на нормативные количества оливина (01), энстатита (Еп) и диопсида (Б1) показывает, что преобладающим распространением на массиве пользуются гарц-бургиты с содержанием энстатита в пределах 15-30%, очень редко встречаются как дуниты, так и лерцолиты. Практическое отсутствие нормативных составов дунитов скорее всего связано с незначительным выносом уже на стадии петельчатой серпентинизации оснований (М§0,
БеО) [2]. Второй по распространенности ультраосновной породой на массивах являются клинопироксеновые гарцбургиты, содержащие 5-10% нормативного диопсида.
Таким образом, содержание главных петрогенных элементов в ультраосновных породах рассматриваемого массива говорит в пользу реститовой природы ультра-мафитов и позволяет отнести массив к офиолитовой ассоциации. Содержание и характер распределения редкоземельных элементов в дунитах и гарцбургитах близко к хондритовому (табл.2, рис.5). Наиболее подвижным элементом является европий, образующий локальные максимумы и минимумы. Только в одном образце проявлено преобладание тяжелых РЗЭ над легкими.
В Муслюмовском массиве изучен состав шпинелидов из апогарцбургитовых и аподунитовых серпентинитов и вкрапленных хромититов (табл.З, рис.6). Основными характеристиками состава шпинелей являются отношения #Сг=Сг/(Сг+А1) и #М^М§/(М£+Ре2+), рассчитываемые по формульным единицам [1, 6]. Все изученные минералы характеризуются высокохромистым составом, причем наблюдается закономерное, хотя и незначительное, изменение хромистости от акцессорных к рудообразующим в сторону увеличения отношения Сг/А1. Наиболее высокохромистые шпинелиды зафиксированы во вкрапленных рудах Муслюмовского массива (#Сг = 0,81-0,85), в дунитах этот показатель несколько ниже (#Сг = 0,75-
0,78). Рудообразующие хромшпинелиды по сравнению с акцессорными характеризуются более высоким отношением двухвалентного железа к магнию.
Проведено сравнение составов шпинелидов из ультрамафитов Муслюмовского массива с таковыми из ультрамафитов, образовавшихся в различных геодинами-ческих обстановках (рис.6). По соотношению основных геохимических показателей изученные шпинелиды ближе всего к аналогичным минералам из предельно истощенных ультраосновных пород, драгированных в пределах глубоководных желобов. Вместе с тем корреляции изученных ультрамафитов с мантийными рести-тами надсубдукционной обстановки противоречит субхондритовый состав РЗЭ в тех же породах.
Библиографический список
1. Базылев Б.А. Петролого-геохимическая эволюция мантийного вещества в литосфере: сравнительное изучение океанических и альпинотипных шпинелевых перидотитов: дис... д-ра геол.-мин. наук. М.: ГЕОХИ, 2003. 371 с.
2. Варлаков А. С. Петрология процессов сер-пентинизации гипербазитов складчатых областей. Свердловск , 1986. 224 с.
Выводы
1. Ультрамафиты Муслюмовского массива являются типичными представителями реститового комплекса офиолитов, о чем свидетельствуют их дунит-гарцбургитовый состав, весьма низкие содержания большинства петрогенных оксидов при высоком содержании магния. По сравнению с большинством массивов восточного склона Южного Урала изученные породы не претерпели высокотемпературных метаморфических преобразований в коровых условиях, а лишь псевдоморфно замещены серпентинитами в условиях петельчатой (низкотемпературной) фации серпентинизации.
2. Дуниты и гарцбургиты характеризуются субхондритовыми содержаниями редкоземельных элементов, но в то же время их акцессорные хромшпинелиды имеют весьма высокохромистый состав. Указанные факты не позволяют однозначно судить о степени деплетирования мантийного материала при формировании рассмотренного комплекса.
3. Наличие в северной части массива нескольких параллельных тел вкрапленных хромититов указывает на перспективы обнаружения здесь небольших месторождений вкрапленных руд. Геологическая обстановка и текстурно-структурные особенности оруденения сближают изученный объект с рудопроявлениями массива Южный Крака.
Автор выражает благодарность Н.С. Кузнецову, Б.А. Пужакову (ОАО «Челябинск-геосъемт») и В.И. Сначеву (ИГ УНЦРАН) за предоставленную возможность проведения полевых работ на Муслюмовском массиве.
3. Геология дна Филиппинского моря / под ред. акад. А.В. Пейве. М.: Наука, 1980. 261 с.
4. Магматические горные породы. Т. 5. Уль-траосновные горные породы / под ред. Е.В. Шаркова. М.: Наука, 1988. 508 с.
5. Савельев Д.Е., Сначев В.И., Савельева Е.Н., Бажин Е.А. Геология, петрогеохи-мия и хромитоносность габбро-гипербазитовых массивов Южного Урала. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2008. 320 с.
6. Barnes S.J., Roeder P.L. The range of spinel mafic rocks / Journal of Petrology, 2001,
compositions in terrestrial mafic and ultra- Vol. 42, № 12. P. 2279-2302.
Ultramafic Rocks of Muslyumovsky Massif, North-East of the Southern Urals
D.E. Saveliev
Institute of Geology, Ufa Scientific Center of Russian Academy of Sciences, 450077, Ufa, K. Marksa, 16/2, E-mail: savl71@mail.ru
The composition and arrangement of the rocks from Muslyumovsky ultramafic massif is analyzed. Based on a number of attributes the massif is correlated with the restites of the ophiolite assemblage. The ultramafic rocks are characterized by subchondritic quantities of rare-earth elements but at the same time they contain high-Cr accesory spinels. Chromites occurrences are classified as poorly disseminated (low-graded), the ores consist of the high-Cr spinels.
Key words: Muslyumovsky massif, ultramafic rocks, chromitite, ophiolite.
Рецензент - доктор геолого-минералогических наук И.И. Чайковский
