CC BY
56
ВЕСТНИК ЮГОРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
2013 г. Выпуск 3 (30). С. 43-49
УДК 550.4:549.5
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ТИПЫ ЦИРКОНОВ ПРОДУКТИВНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ УМЫТЬИНСКОЙ ПЛОЩАДИ (СОВЕТСКИЙ РАЙОН, ХМАО - ЮГРА)
К. Ю. Кудрин, Е. В. Лобова, В. В. Хиллер, Р. Д. Хабибуллина
Введение
Циркон-содержащие прибрежно-морские россыпи являются основным геологопромышленным типом месторождений циркония: в них заключено свыше 99% мировых запасов металла. В Западной Сибири прибрежно-морские осадки, содержащие циркон в промышленной концентрации, территориально приближены к горно-складчатому обрамлению равнины. Среди них известны Тарское (Омская область), Георгиевское, Туганское (Томская область), Ордынское (Новосибирская область) и другие месторождения и проявления [5]. По результатам тематических и геологоразведочных работ, проведенных в 2006-2012 гг. в западной части ХМАО, подтверждена промышленная концентрация циркона в отложениях олигоценового возраста [1, 4]. Для этой территории выполнены литолого-фациальные исследования и определены палеогеографические условия образования россыпной минерализации [2, 7]. Однако минералогические исследования (в том числе изучение основных промышленных минералов - циркона и ильменита) выполнены не систематически и в недостаточном объеме, что не позволяло выявить степень однородности циркона и установить его коренные источники.
Объект и методы исследования
Умытьинская площадь расположена на территории Советского района Ханты-Мансийского автономного округа - Югры Тюменской области в 35 км к юго-востоку от г. Советский. В контуре Умытьинской площади (рис. 1) выделено 8 участков: Приозерный, Диагональный, Придорожный, Сапог, Правобережный, Верхнелемьинский, Левобережный, Промежуточный [3].
43
К. Ю. Кудрин, Е. В. Лобова, В. В. Хиллер, Р. Д. Хабибуллина
и точек минералогического опробования 1 - граница Умытьинской площади; 2 - границы перспективных участков;
3 - шоссейная дорога; 4 - грунтовые дороги; 5 - точки отбора минералогических проб и их номера;
6 - разведочные скважины и их номера
В 2012 г. на Умытьинской площади отобраны три пробы из верхнего рудного горизонта, вскрытого горными выработками в 2009-2012 гг. на участках Приозерный, Правобережный и Придорожный; одна проба отобрана за пределами оконтуренной площади промышленной рудоносности; две пробы получены из керна разведочных скважин, вскрывших нижний рудный горизонт на Верхнелемьинском участке. Электронно-зондовые исследования циркона (300 зерен) выполнены в Институте геологии и геохимии им. акад. А. Н. Заварицкого УрО РАН на электронно-зондовом микроанализаторе Cameca SX 100 (аналитик - Хиллер В. В., интерпретатор - Лобова Е. В.). Выборка циркона составляла по 50 зерен в каждой пробе (табл. 1).
44
Геохимические типы цирконов продуктивных отложений Умытьинской площади (Советский район, ХМАО -
Югра)
Таблица 1. Геохимическая характеристика цирконов Умытьинской площади, %
Г/х тип циркона ZrO2 SiO2 HfO2 ThO2 UO2 Yb2Oa Y2O3 LU2O3 n
П роба К-97
2 65,92 32,38 1,44 0,03 0,07 0,03 0,10 н. о. 46
3 65,44 32,41 1,34 0,02 0,07 0,03 0,25 н. о. 4
Проба К-102
1 65,16 33,14 1,18 0,06 0,06 0,12 н. о. 0,08 39
2 65,54 32,49 1,26 н.о. н.о. н.о. н. о. н. о. 1
3 65,35 32,83 1,31 0,02 0,05 0,06 н. о. 0,09 10
Проба К-104
1 65,18 33,27 1,21 0,05 0,08 0,09 н. о. 0,09 50
Проба К-105
1 65,40 33,26 1,17 0,05 0,06 0,12 н. о. 0,12 49
3 65,43 33,03 1,62 н. о. н. о. 0,08 н. о. н. о. 1
Проба С-307
1 65,64 33,24 1,05 н. о. 0,08 0,39 н. о. н. о. 10
2 66,41 32,49 1,07 н. о. 0,09 0,16 н. о. н. о. 31
3 66,07 32,84 1,07 н. о. 0,13 0,19 н. о. н. о. 9
Проба С-308
1 65,97 33,05 1,02 н. о. 0,10 0,16 н. о. н. о. 4
2 66,40 32,64 1,25 н. о. 0,09 0,11 н. о. н. о. 36
3 66,15 33,00 1,12 н. о. 0,03 0,10 н. о. н. о. 10
Среднее по геохимическим типам циркона
1 65,47 33,19 1,13 0,05 0,08 0,18 н. о. 0,10 152
2 66,07 32,50 1,26 н. о. 0,08 0,10 н. о. н. о. 114
3 65,69 32,82 1,29 н. о. 0,07 0,09 н. о. н. о. 34
*n - количество проанализированных зерен, н. о. - не обнаружено
Полученные данные изучались с помощью классификационных и дискриминационных диаграмм и сопоставлялись с составами цирконов магматических пород Урала по литературным и нашим данным.
Результаты исследования и их обсуждение
По соотношению Zr и Hf выделено 3 типа циркона (рис. 2), которые неравномерно распределены по площади исследования (табл. 1). Первый геохимический тип циркона, для которого характерны пониженные содержания Zr и Hf, пользуется преимущественным распространением в верхнем рудном горизонте северной и центральной частей Умытьинской площади (участки Приозерный, Придорожный). С севера на юг его содержание постепенно снижается вплоть до полного исчезновения в юго-восточной части площади (участок Правобережный). В пробах из нижнего рудного горизонта (участок Верхнелемьинский, юго-восток Умытьинской площади) циркон первого геохимического типа присутствует, но в резко подчиненном количестве.
45
К. Ю. Кудрин, Е. В. Лобова, В. В. Хиллер, Р. Д. Хабибуллина
Рисунок 2 - Типы циркона Умытьинской площади по соотношению Zr и Hf.
Здесь и далее: 1, 2, 3 - типы циркона; 4, 5, 6 - поля составов геохимических типов циркона
Цирконы второго геохимического типа характеризуются повышенными по сравнению с первым геохимическим типом содержаниями Zr и Hf и пользуются распространением в юговосточной части Умытьинской площади (в верхнем рудном горизонте участка Правобережный) и преобладает в нижнем рудном горизонте участка Верхнелемьинский. В верхнем рудном горизонте северной и центральной частях площади отмечается в виде единичных зерен.
Цирконы третьего геохимического типа по соотношению Zr и Hf являются промежуточными между двумя первыми типами, закономерностей в их размещении на площади не наблюдается.
Геохимический параметр Hf-U/Yb [8] свидетельствует, что все выделенные типы соответствуют цирконам, характерным для породных ассоциаций, образованным в условиях земной коры континентального типа (рис. 3).
Рисунок 3 - Положение составов геохимических типов циркона россыпепроявлений Умытьинской площади на дискриминационной диаграмме Hf-U/Yb. Линия разделяет поля составов цирконов, принадлежащих континентальной (КК) и океанической (ОК) коре по [8]
При сопоставлении цирконов Умытьинской площади с цирконами магматических и метаморфических пород Урала ([6] и табл. 2) возникли сложности, связанные с одной стороны
46
Геохимические типы цирконов продуктивных отложений Умытьинской площади (Советский район, ХМАО -
Югра)
с наложением полей составов цирконов, представляющих разновозрастные породные ассоциации (рис. 4 и 5), а с другой - широким разбросом фигуративных точек составов цирконов одной породной ассоциации (рис. 6).
Таблица 2. Геохимическая характеристика цирконов Приполярного и Северного Урала, %
Структурно-геологическое местоположение ZrO2 SiO2 HfO2 UO2 ThO2 n
1. Эффузивы Щекурьинского разреза. Верхний силур* 66,20 32,49 1,31 н.о. н.о. 1
2. Габброиды Щекурьинского массива. Тагилокытлымский комплекс* 65,13 32,61 1,67 н.о. н.о. 9
3. Диориты Сертыньинско-Щекурьинского массива. Северорудничный комплекс* 65,73 32,31 1,43 н.о. н.о. 9
4. Рудовмещающие эффузивы проявления Западное. Шемурская (?) свита* 65,74 31.40 1,40 н.о. н.о. 7
5. Дайки основного состава. Девон* 62,72 33,63 1,22 н.о. 0,97 6
6. Микроклиновые граниты Лозьвинского массива. Ауэрбаховский комплекс 65,78 32,44 1,60 0,11 н.о. 3
7. Габброиды Чистопского массива 65,32 32,28 1,81 0,24 н.о. 4
8. Диориты Чистопского массива 65,19 32,46 1,14 н.о. н.о. 1
Пробы отобраны авторами на Северном и Приполярном Урале в 2010-2012 гг.
* - циркон проанализирован в Институте геологии и минералогии СО РАН (г. Новосибирск, аналитик - Н. С. Карманов)
Рисунок 4 - Геохимические типы циркона Умытьинской площади в сопоставлении с составами цирконов магматических и метаморфических пород Среднего Урала в полях U-Hf Здесь и далее массивы: Сах - Сахаринский; ВХ - Восточно-Хабарнинский; Рф - Рефтинский (Рф1 -бедные калием адамеллиты, Рф2 - кварцевые диориты); Ад - Адуйский; НБ - Новобурановский
47
К. Ю. Кудрин, Е. В. Лобова, В. В. Хиллер, Р. Д. Хабибуллина
Рисунок 5 - Геохимические типы циркона Умытьинской площади в сопоставлении с составами цирконов магматических и метаморфических пород Среднего Урала в полях U-Th
Рисунок 6. Геохимические типы циркона Умытьинской площади в сопоставлении с составами цирконов магматических пород Северного и Приполярного Урала в полях Zr-Hf Фигуративные точки составов циркона в соответствии с табл. 2, поля составов циркона в соответствии с рис. 2.
Тем не менее, с определенной степенью вероятности можно констатировать, что источниками цирконов первого геохимического типа могли послужить формационные аналоги кварцевых диоритов Рефтинского массива и гранитоидов Адуйского массива Среднего Урала (рис. 4 и 5). Источниками циркона второго геохимического типа могли стать разные породные ассоциации - формационные аналоги ультраосновных пород Восточно-Хабарнинского массива Среднего Урала, диоритов северорудничного комплекса, габброидов тагилокытлымского комплекса и вулканитов соимшорской толщи Северного и Приполярного Урала (рис. 4 и 6).
48
Геохимические типы цирконов продуктивных отложений Умытьинской площади (Советский район, ХМАО -
Югра)
Для установления возможных аналогов циркона третьего геохимического типа в настоящий момент не достаточно данных.
Выводы
Таким образом, основным источником циркона в россыпях Умытьинской площади могут быть гранитоиды, сформировавшиеся на заключительных этапах развития Тагильской островной дуги (формационные аналоги Рефтинского и Адуйского массивов Магнитогорской островной дуги). Вторым по значимости источником циркона являются породы повышенной основности, сформировавшиеся на ранних этапах развития Тагильской островной дуги (формационные аналоги гипербазитов Восточно-Хабарнинского массива Магнитогорской островной дуги, диоритов северорудничного комплекса, габброидов тагилокытлымского комплекса и вулканитов соимшорской толщи Тагильской островной дуги).
Неравномерность распределения геохимических типов циркона в верхнем рудном горизонте по площади, по всей видимости, является следствием существования не менее двух направлений сноса - с северо-запада (преимущественное), что отражено в [2, 7], и с запада (или юго-запада).
Работа выполнена в НОЦ «Поиск» при финансовой поддержке ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России на 2009-2013 гг.» (Соглашение № 14.В37.21.0684 от 17 августа 2012 г.). Авторы благодарны ОАО «НПЦ Мониторинг» (г. Ханты-Мансийск) в лице генерального директора О. П. Федорова за предоставление проб керна разведочных скважин Умытьинской площади.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кудрин, В. И. Перспективность Приуральской части Югры на титан-циркониевые россыпи [Текст] / В. И. Кудрин // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа - Югры (XIV научно-практическая конференция). - Т. 2. - Ханты-Мансийск : Изд. дом «ИздатНаукаСервис». - 2011. - С. 186-196.
2. Лаломов, А. В. Литолого-фациальное районирование и титан-циркониевая металлоносность Мансийской и Северо-Сосьвинской площадей Зауральского россыпного района [Текст] / А. В. Лаломов [и др.] // Литология и полезные ископаемые. - 2010. - № 4. -С. 370-382.
3. Молотков, А. С. Титан-циркониевые россыпи западной части ХМАО - Югры на примере Умытьинской поисковой площади [Текст] / А. С. Молотков, И. В. Кравцов // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа -Югры (XIV научно-практическая конференция). - Т. 2. - Ханты-Мансийск : Изд. дом «ИздатНаукаСервис». - 2011. - С. 197-203.
4. Патык-Кара, Н. Г. Предпосылки формирования титан-циркониевых месторождений Зауральского россыпного района: региональная геолого-эволюционная модель [Текст] / Н. Г. Патык-Кара [и др.] // Литология и полезные ископаемые. - 2009. - № 6. - С. 598-612.
5. Рихванов, Л. П. Ильменит-цирконовые месторождения как потенциальный источник развития Западно-Сибирского региона [Текст] / Л. П. Ривханов [и др.]. - Кемерово : ООО «Сарс», 2001. - 214 с.
6. Ферштатер, Г. Б. Геохимия циркона из магматических и метаморфических пород Урала [Текст] / Г. Б. Ферштатер [и др.] // Литосфера. - 2012. - № 4. - С. 13-29.
7. Чефранов, Р. М. Литолого-фациальный анализ и условия образования олигоценовых титан-циркониевых россыпей Зауральского россыпного района : автореф. дисс. ... канд. геол-минер. наук [Текст] / Р. М. Чефранов. - М., 2011. - 24 с.
49
