CC BY
27
ЭКЗОГЕННАЯ ЭПИГЕНЕТИЧЕСКАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ В ЖИЛЬНЫХ ПЛАГИОКИАЗИТАХ ВОЙКАРО-СЫНИИСКОГО ОФИОЛИТОВОГО МАССИВА
Студент СыктГУ К. г.-м. н.
К. А. Гурьев А. А. Соболева
[email protected] [email protected]
В строении покровно-складчатой структуры Урала определяющую роль играют системы огромных аллохтонов, надвинутых на сложнодислоцирован-ные породы окраины Восточно-Европейской платформы. Один из таких аллохтонов сложен комплексом дунит-гарцбургитовых пород, рассматриваемых как компоненты эксгумированных в ходе позднепалеозойской обдукции мантийных блоков. Весь геологический опыт свидетельствует о том, что процессы тектонизации упомянутых блоков сопровождались эндогенным эпигенетическим породо-, рудо- и минера-лообразованием [1—3]. Исследования,
Д. г.-м. н.
В. И. Силаев
проведенные нами в пределах северозападного фланга Войкаро-Сынинско-го дунит-гарцбургитового массива (рис. 1), показали, что на мантийные породы офиолитовой ассоциации накладываются не только эндогенные, но и экзогенные эпигенетические минерализации. Именно к последним и относятся выявленные здесь никель-маг -ний-марганцевые оксигидроксиды, представляющие интерес в связи с обсуждением перспектив марганцевой ру-доносности Полярного Урала [4].
В районе исследований в дунитах и гарцбургитах, примыкающих с юго-востока к полосе выходов апогаббровых
амфиболитов, установлены многочисленные жилы и дайки своеобразных плагиогранитов и плагиоклазитов (рис. 2). Предполагается, что плагио-граниты образовались при надвигании офиолитовой пластины в процессе разогрева ее приподошвенной части и последующего селективного плавления габброидов. Плагиоклазиты, в которых и была выявлена эпигенетическая марганцевая минерализация, отнесены к продуктам более поздней стадии мета-соматического изменения плагиогранитов. Они характеризуются массивной текстурой и аллотриоморфнозернистой крупнозернистой структурой. По грани-
Рис. 1. Географическая позиция района исследований экзогенной эпигенетической минерализации в офиоли-тах на Полярном Урале.
1 — полярноуральский сегмент Уральской складчатой системы; 2 — крупнейшие фрагменты! офиолитового аллохтона: Войкаро-Сынинский (1), Райизский (2); 3 — район исследований; 4 — Северная железная дорога; 5 — административная граница
Рис. 2. Схема геологического строения приподошвенной части Войкаро-Сы-нинского дунит-гарцбургитового массива. Составлена по материалам В. Г. Котельникова [5], с некоторыми изменениями и дополнениями.
1 — аллювиальныге отложения; 2 — вулканитыг основного состава молюдшорской свиты (02-з ms); 3—5 — породы! офиолитового аллохтона: гарцбургитыг (3), дунитыг (4), апогаббровые амфиболитыг (5); 6 — жилыг плагиогранитов и плагиоклазитов; 7 — Главный Уральский надвиг (ГУН); 8 —тектонические нарушения; 9 — участок с оксигидроксидной минерализацией
цам зерен плагиоклаза наблюдаются мелкозернистые участки, обусловленные рекристаллизацией. Минеральный состав плагиоклазитов определяется (в скобках содержание в об. %) кислым плагиоклазом (б5—7G), кварцем (2G— 25) и мусковитом (5—1G). В качестве акцессорных примесей установлены апатит, циркон и титанит.
Плaгuoклaз, близкий по составу к альбиту, представлен изометричными и удлиненными субтаблитчатыми зернами, размер которых достигает 5—б мм. Характерно полисинтетическое двойни-кование. Некоторые индивиды имеют неровные, корродированные границы. Минерал часто содержит массу мелких округлых включений кварца, слабо се-рицитизирован, участками по нему развивается клиноцоизит состава Ca19б-2ш
(Al2.52-2.59FeG.41-G.48)[Sl3O11]O(OH)-Кроме того, в альбите обнаружены суб-микронные антипертиты калиевого полевого шпата.
Kвapц образует более мелкие (до G.25—G.3 мм) одиночные зерна, реже их скопления.
Mуcкoвum наблюдается в виде еще более мелких (G.G2—G.G5 мм), вытянутых разориентированных чешуек, развивающихся по плагиоклазу.
Ц^кан установлен в виде удлиненных, относительно крупных, идиомор-фных кристаллов тетрагонально-призматического габитуса размером до G.25x1 мм. По данным микрозондово-го анализа, он содержит существенную примесь гафния (до 1.9б мас. % HfO2).
Anamum представлен редкими бесцветными, слегка вытянутыми гексагонально-призматическими индивидами размером до G.G5 x G.1 мм.
Химический состав (мас. %) плагиоклазитов: SlO2 75.24—75.71; ТЮ2 G— G.G1; Al2O3 14.59—15.18; FeO G.12— G. 1 б; MnO G—G.G1; MgO G—G.25; CaO 1.G9—1.б; SrO G.28—G.51; Na2O б.48— 7.G2; K2O G.35—G.42; P2O5 G—G.1; H2O G.14—G.16; CO2 G.13—G.22.
Оксигидроксидная минерализация наблюдается в плагиоклазитах как кол-ломорфные выделения черного или буровато-черного цвета, приуроченные к трещинам и кавернам выщелачивания (рис. 3), что подчеркивает ее вторичное происхождение. Размер выделений широко варьируется, от 5 до 1GG мкм. ^став оксигидроксидов был изучен на сканирующем электронном микроскопе JSM-64GG, оснащенном спектрометром с дисперсией по энергиям (фирма «Llnk», программное обеспечение ISIS-
Рис. 3. Эпигенетические выделения Nl-Mg-Mn оксигидроксидов в плагиоклазите. РЭМ-изображения в режиме вторичных (а, в) и упругоотраженных (б, г) электронов
300). Согласно полученным данным, эти минералы характеризуются необычным Ni-Mg-Mn составом (рис. 4). Содержание МО в них достигает почти 10 мас. % (табл. 1). Статистические расчеты показывают (табл. 2), что выявленные в составе оксигидроксидов компоненты подразделяются на две конкурирующие группы, а именно собственные компоненты оксидных минералов (Мп, №, Со, Mg, Бе, И, Са, К) и компоненты минералов-примесей (8^ А1, Ва, 8Оз). В роли последних выступают, очевидно, алюмосиликаты, по которым развиваются оксигидроксиды, и барит, имеющий, вероятно, вторичное происхождение. По данным микрозон-дового анализа, в некоторых выделениях такого барита содержится до 5.5— 6 мас. % 8гО.
Дисперсность и «засоренность» крипторазмерными ксеноминеральны-ми включениями сильно затрудняют диагностику исследуемых минералов. Тем не менее, исходя из результатов микро-зондового анализа и учитывая вышеупомянутые корреляционные отношения между компонентами, мы приходим к следующему выводу. Стехиометрия выявленных Ni-Mg-Mn оксигидроксидов может быть аппроксимирована четырьмя моделями: (1) MeMnOз (ан. № 1 в табл. 2); (2) Me2Mn4O10 (ан. № 2—4); (3) Me2Mn5O12 (ан. № 5); (4) Me3Mn4O13 (ан. № 6). В рамках современной кристаллохимической номенклатуры [6, 7] первая из этих моделей приблизительно сопоставляется с вернадитом, вторая — с романешитом, а третья — с то-
дорокитом. Однако при этом, в отличие от выбранных нами стереотипов, в исследуемых минералах сопутствующие марганцу металлы представлены не N8, Са и Ва, а в основном Mg и N1. Очевидно, что это обусловлено специфичностью состава среды эпигенетического минералообразования — комплекса ду-нит-гарцбургитовых пород. Следует также подчеркнуть, что ни одна из проанализированных нами фаз по пропорции Ме (№)/Мп не приближается к единственному зарегистрированному в
60
50
30
20
10
о
cps
Мп
° 5 Е,кЭв 10
Рис. 4. Типичный энергодисперсионный
спектр, полученный при исследовании
Nl-Mg-Mn оксигидроксидов
Т а б л и ц а 1
Химический состав (мае. %) эпигенетических №-М^-Мп оксигидроксидов из плагиоклазитов Войкаро-Сынииского гипербазитового массива
№ п/п МпО Ре203 N10 СоО 1^0 СаО ВаО К20 ТЮ2 8Ю2 А120з 803 Сумма
1 39.34 1.98 9.66 0.44 15.28 0.95 Не обн. 0.23 0.45 12.91 6.97 Не обн. 88.21
2 34.75 0.66 7.11 Не обн. 4.29 0.97 1.65 Не обн. Не обн. 20.93 6.05 0.46 76.87
3 32.21 0.68 7.36 То же 3.12 0.82 1.49 0.18 То же Не обн. 2.87 0.38 49.11
4 44.85 0.7 10.21 0.92 5.67 1.17 Не обн. 0.23 0.54 5.36 2.12 То же 71.77
5 36.38 2.12 7.19 Не обн. 2.97 0.81 1.56 Не обн. Не обн. 13.19 1.23 0.4 65.85
6 40.51 0.57 9.87 0.5 6.72 0.93 Не обн. То же То же 12.81 3.97 Не обн. 75.88
Эмпирические формулы:
1 — ^о.69№о.2зСоо.о1рео.о4Т1о.о1Ко.о1Сао.оз)1.о2МпОз;
2 — (М§о.88^^о.78^ео.обСао.14)1.86Мп4О10; 3 — (М§0.7^0.86Ре0
Ко.о4Сао.12)1. 8Мп4О10;
4 —
Соо.о8^ео.обТ^о.о4Ко.о3Сао. 13)2.1Мп4О1о; 5 — (М§0.73^10.93Ре0.26Са0.14)2.06Мп5О12; 6 —
(М§1.48^11.15Соо.обРео.обСао.15)2.9Мп5О13
Т а б л и ц а 2
Матрица коэффициентов парной корреляции компоненетов состава и примесей
МпО 1
Ре203 0 1
N10 0.97 0 1
СоО 0.61 0 0.71 1
Мяо 0.4 0.42 0.53 0.46 1
СаО 0.94 0 0.91 0.69 0 1
К,О 0 0 0 0.39 0 0 1
ВаО -0.96 0 -0.91 -0.39 0 -0.87 0 1
тю2 0.49 0 0.56 0.81 0.65 0.6 0.69 0 0 1
8Ю2 -0.68 0 -0.71 -0.65 0 -0.63 -0.39 0.61 0.58 -0.56 1
А1203 -0.4 0.66 0 0 0.5 0 0 0 0.39 0 0.66 1
803 -0.93 0 -0.88 0 0 -0.86 0 1 1 0 0.59 0 1
настоящее время №-Мп оксигидрокси-ду — халькофаниту.
Авторы благодарят В. Н. Филиппова за сотрудничество в электронномикроскопических и рентгеноспектральных микрозондовых исследованиях, а И. И. Голубеву — за помощь в подготовке статьи к печати.
Литература
1. Попов И. И., Григорьев В. В., Прямо-носов А. П. Нырдвоменшор — геология, минералогия. Салехард-Екатеринбург: Изд-во
УГГГА, 2001. 31 с. 2. Силаев В. И., Сокерин М. Ю., Удоратина О. В. Важнейшие петро-металлогенические комплексы палеоокеани-ческого сектора Полярного Урала // Петрология и минералогия севера Урала и Тима-на. Сыктывкар: Изд-во Коми НЦ УрО РАН, 2003. С. 91—114. 3. Силаев В. И., Ковальчук Н. Н.. Симакова Ю. С., Филиппов В. Н. Минерализация топазолита из зоны серпенти-нового меланжа «Нырдвоменшор» // Петрология и минералогия севера Урала и Тима-на. Сыктывкар, 2005. С. 154—167. 4. Силаев В. И., Хазов А. Ф., Сокерин М. Ю. Гипер-
генно-экзогенное минерало- и рудообразо-вание в мезокайнозое Урала и Приуралья. Сыктывкар: Геопринт, 2006. 96 с. 5. Котельников В. Г. Проект на выполнение работ по объекту: «Поисковые работы на хромиты Хойлинской площади Полярного Урала». Западно-Войкарская ГПП. Сыктывкар, 2006. 6. Чухров Ф. В., Дриц В. А., Сахаров А. И., Диков Ю. П. Структурные модели вернади-та // Известия АН СССР. Сер. геол., 1987. № 12. С. 3—16. 7. Чухров Ф. В., Горшков А. И., Дриц В. А. Гипергенные окислы марганца. М.: Изд-во «Наука», 1989. 208 с.
От всей души поздравляем Нину Федоровну БЕССОНОВУ с юбилеем!
Прекрасных добрых лет и дней -Вот пожеланье в юбилей! Здоровья, радости во всем, Доставка, процветанья в дом! Чтоб непременно ждал успех В делах и ничинаньях всех,
А то, что в планах лишь пока, Чтобы сбывалось наверняка!
