CC BY
19
УДК 549(470.5) + 550.81
News of the Ural State Mining University 3 (2016)
DOI 10.21440/2307-2091-2016-3-54-63
МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ НА РЕДКОМЕТАЛЛЬНОЕ И САМОЦВЕТНОЕ ОРУДЕНЕНИЕ НА ТЕРРИТОРИИ МУРЗИНСКО-АДУЙСКОЙ БЕРИЛЛИЕВОЙ (САМОЦВЕТНОЙ) СУБПРОВИНЦИИ
М. П. Попов
Рассмотрены вопросы выделения минералогических признаков на редкоме-талльное и самоцветное оруденение на территории Мурзинско-Адуйской бе-риллиевой (самоцветной) субпровинции, которая входит в состав Мурзинско-Адамовско-Мугоджарской редкометалльной зоны. Бериллиевая специализация субпровинции обусловлена широким развитием коллизионных гранитов (возраст которых 300—260 млн лет), обогащенных бериллием, танталом, литием, цезием, вольфрамом. Бериллиевая минерализация на изучаемых объектах приурочена к апогипербазитовым или апобазитовым слюдитам, которые залегают вдоль восточного контакта Мурзинского (Глинское, Верхне-Сусанское), Адуйского (месторождения и проявления Уральской Изумрудоносной полосы) и Каменского (Копи Кузнецова, Каменское) верхнепалеозойских гранитных массивов. На стадии общих поисков большой интерес приобретают минералы-индикаторы рудоносно-сти. Данные вопросы детально рассмотрены в поисковой минералогии, их исследования направлены на разработку минералогических критериев поиска минеральных месторождений. По результатам работ установлены минералогические признаки и закономерности, по которым возможны поиски на редкометалльное и самоцветное оруденение: прямыми поисковыми минералогическими признаками на территории Мурзинско-Адуйской бериллиеносной (самоцветной) субпровинции являются находки первичных бериллиевых минералов (берилл, изумруд, хризоберилл, александрит, фенакит, эвклаз) и находки слюдитовых жил и комплексов, преимущественно флогопитового состава; косвенными минералогическими признаками являются находки вторичных бериллиевых минералов (бавенит, бертрандит, Ве-маргарит, эвклаз); флюориты розового и фиолетового цветов, встреченные в слюдитовых комплексах в пределах Мурзинско-Адуйской самоцветной субпровинции, могут считаться прямым минералогическим признаком на самоцветную минерализацию (изумруд, хризоберилл, александрит); положительные аномалии по европию во флюоритах при поисковых работах могут рассматриваться как косвенный минералогический признак на рудную берилловую минерализацию; высокие положительные аномалии на ВеО, обнаруженные с помощью гамма-нейтронных и фото-нейтронных методов на стадии эксплуатационной разведки, необходимо проверять минералогическими методами (визуальный контроль, рентгеноструктурный анализ) на предмет наличия вторичных минералов бериллия (бавенит, бертрандит) или минералов группы хрупких слюд битиит-Ве-маргарит.
Ключевые слова: Урал; редкометалльные месторождения; изумруд; берилл; александрит; самоцветы.
Введение
Мурзинско-Адуйская бериллиевая (самоцветная) субпровинция входит в состав Восточно-Уральской редкометалльной провинции, которая охватывает экзоконтактовые зоны крупных батолитов позднепалеозойских гранитов Восточно-Уральского поднятия [1]. Её бериллиевая специализация обусловлена широким развитием коллизионных гранитов (возраст которых 300-260 млн лет), обогащенных бериллием, танталом, литием, цезием, вольфрамом [2]. Месторождения и проявления самоцветов на территории Мурзинско-Адуйской бериллиевой (самоцветной) субпровинции описаны в работах Г. Н. Вертушкова (1932), М. Б. Аринштейна (1983), А. С. Таланцева (1988), Э. Ф. Емлина (2002) и др.
Уральская изумрудоносная полоса (УИП) расположена на восточном склоне Среднего Урала, в Асбестовском районе Свердловской области. Эти месторождения разрабатывались почти непрерывно, начиная с 1831 г. В период после Великой Отечественной войны и до открытия на Дальнем Востоке крупных гидротермальных месторождений бериллия Изумрудные Копи Урала служили одним из основных источников этого стратегического сырья в СССР. В последнее время русские изумруды все чаще стали появляться в ювелирных изделиях. В связи с этим проблема обнаружения новых источников ювелирного изумрудного и другого самоцветного бериллиевого сырья на Среднем Урале вновь стала актуальной, и, в частности, возродилась идея о продолжении изумрудоносной полосы Урала к северу и югу от известных месторождений Изумрудных копей.
Уральская изумрудоносная полоса, входящая в состав Мурзинско-Адуйской бериллиевой (самоцветной) субпровинции, являются всемирно известным рудным районом, в котором расположены крупнейшие в России месторождения бериллиевых руд и ювелирных камней: изумруда, александрита и фенакита. Наряду с промышленно-экономическим значением Уральских Изумрудных копей как единственного в России поставщика изумрудов и александритов, они играют большую роль в качестве источника разнообразных минеральных образцов для тематических коллекций, которые имеют повышенный спрос у коллекционеров, учебных заведений и музеев мира.
Геологическое строение
Мурзинско-Адуйская самоцветная субпровинция занимает восточную и юго-восточную часть Восточно-Уральской мегазоны. Бериллиевая минерализация на изучаемых объектах приурочена к апогипербазито-вым или апобазитовым слюдитам, которые залегают вдоль восточного контакта Мурзинского (Глинское и Верхне-Сусанское месторождения), Адуйского (месторождения и проявления Уральской изумрудоносной полосы) и Каменского (Заречное, Каменское) верхнепалеозойских гранитных массивов (рис. 1).
Тектоническая обстановка района УИП характеризуется обилием разновозрастных и различного порядка структур растяжения и сжатия, мощными зонами смятия и блоковым строением. Вдоль восточного контакта Мурзинско-Адуйского антиклинория проходит глубинный Сусанский разлом субмеридионального простирания, по которому Мурзинско-Адуйский антиклинорий граничит с Алапаевско-Режевской структурой [1]. Разлом оперяется разрывными нарушениями северозападного простирания (азимут 304о), которые нарушаются системами более молодых субширотных трещин, имеющих обычно пологое падение по азимуту ССЗ-304о [3]. Их заложение происходило на поздних этапах формирования гранитных массивов. Северо-западные разломы относятся к сколовому типу, они выдержаны по падению. Субширотные трещины принадлежат к трещинам растяжения, и протяженность их невелика, но в соответствии с планом тектонических деформаций они приоткрывались чаще, чем северо-западные [4].
Для района УИП характерна метаморфическая зональность от высоких ступеней амфиболитовой фации до слабометаморфизованных пород зеленосланцевой фации. Под влиянием пневматолито-гидротер-мальных процессов, связанных с гранитной интрузией, в различной степени претерпел метасоматические изменения весь комплекс пород месторождений и всего района. Наиболее полное развитие приобретает щелочной (калиевый) метасоматоз, в процессе которого почти все породы подвержены в той или иной степени флогопитизации. В контактовых зонах гранитов совместно с амфиболитами формируются биотитовые оторочки, идет образование актинолита, тремолита и альбитизация калиевого полевого шпата (микроклина), углисто-кремнистые сланцы графитизируются. В ультраосновных породах развиваются процессы от-алькования и карбонатизации, связанные с воздействием на эти породы гидротерм с привносом С02 [5].
На месторождении Глинское и проявлении Верхне-Сусанское бе-риллиевая минерализация локализована среди линзовидных тел, представленных тальк-актинолитовыми, тальк-тремолитовыми, тальк-карбонатными сланцами. Тальковые породы рассечены жилами слюдитов и пегматоидов. Слюдиты в основном состоят из флогопита (90-100 %), мусковит занимает до 5 % от объема породы, акцессорные минералы представлены бериллом, турмалином, хризобериллом, корундом, апатитом, флюоритом, реликтами хромшпинелидов, цирконом. Пегматоиды представлены турмалин-мусковит-полевошпат-кварцевыми жилами. Кристаллы берилла встречены на контактах жил пегматоидов со слюди-тами, хризоберилл обнаружен в слюдитах.
Изумрудно-берилловые и александрит-хризоберилл-фенакитовые месторождения и проявления УИП расположены в метаморфогенной толще, состоящей из амфиболитов, тальк-актинолитовых и тальковых сланцев. Среди вмещающих толщ встречаются будины пород ультраосновного состава. Гипербазиты рассечены слюдитовыми жилами, содержащими изумрудную и александрит-хризоберилл-фенакитовую минерализацию. Слюдиты сложены в основном флогопитом, а также переменными количествами турмалина, талька, плагиоклаза, амфибола тремолит-актинолитового ряда, хлорита, апатита и флюорита.
Проявление зеленого берилла Заречное локализовано в зоне интенсивно метаморфизованных и гидротермально проработанных пород, представленных хлоритовыми, серицит-хлоритовыми, серицит-флогопит-хлоритовыми и другими сланцами. В восточном направлении эта зона постепенно переходит в хлорит-полевошпатовые метасланцы, которые в северной части участка прорваны телом меланократовых амфиболовых габбро. С запада жильная зона ограничена полосой выходов лейкократовых двуслюдяных гнейсовидных гранитов. Берилловая минерализация установлена в серицит-флогопит-хлоритовых и кварц-полевошпатовых жилах.
M. P. Popov / News of the Ural State Mining University 3 (2016) 54-58
EARTH SCIENCES
Гранитные массивы
I - Мурзинский
II - Адуйский
III - Каменский
Месторождения и проявления берилла
1 _ Аульское
2 - Мариинское
3 - Первомайское
4 - им. Крупской
5 -Сретенское
6 - Квартальное
7 - Липовый Лог
8 - Черемшанское
9 - Островное
10 - Красноболотное
11 - Красноармейское
12 - Каменское
13 - Заречное
14 - Озерное
15 - Глинка
Амфибол-полевошпатовые, I 1 плагиоклаз -хлоритовые, кварц-слюдяные сланцы
Гранито гнейсы, биотитовые ^^^ и двуслюдяные граниты
Пегматоиды | Серпентиниты Тальковые сланцы
и
Слюдитовые жилы ° Города и поселки • Месторождения изумруда О Ве-минерализация Разломы
Рисунок 1. Схема размещения месторождений и проявлений берилла и самоцветов (изумруд, александрит) в пределах Мурзинско-Адуйской самоцветной субпровинции.
Материалы и методы исследования
В основу работы положены материалы, собранные автором в полевые сезоны с 1998 по 2012 г. на месторождениях и проявлениях УИП. Большинство материала собрано при изучении минералогии Мариин-ского месторождения.
Изучение онтогении минералов и их взаимоотношений проводилось визуально, при помощи бинолупы МБС-10 и с помощью сканирующего микроскопа JCXA-733 Superprobe. Исследование проводилось в Институте минералогии УрО РАН, г. Миасс (аналитик Л. А. Паутов). Все онтогенические особенности и взаимоотношения минералов фиксировалось фотографированием.
Рентгеноструктурный анализ состоял из получения дифракционной картины минералов и её идентификации с эталонными значениями. Дифракционная картина получалась в зависимости от количества изучаемого материала фотометодом или дифрактометрически. Для фотометода препарат готовился в виде шарика из порошка минерала. Съемка проводилась на БеКа-излучении, аппарат УРС-2.0, в камере РКД-57,3 мм (аналитик С. Г. Суставов, УГГУ). При этом точность определения положения линий на дебаеграмме оценивалась +0,15мм. Закладка пленки проводилась асимметричным способом. При наличии относительно большого количества материала (3-5 мг и более) рентгеновское исследование проводилось на аппарате ДР0Н-2,0, на CuKa-излучении с графитовым монохроматором (аналитики Н. Г. Сапожникова (УГГУ) и Л. А. Паутов (Музей А. Е. Ферсмана РАН). Идентификация порошко-грамм проводилась по программе Х-RAY на персональном компьютере. В некоторых случаях определение минералов проводилось способом сравнения с эталонными рентгенограммами.
Для изучения микроэлементного состава флюорита было отобрано восемь монофракций минерала разной цветности (бесцветный, голубой, зеленый, светло-коричневый, темно-коричневый, коричнево-фиолетовый и фиолетовый) из различных зон Мариинского месторождения. Разложение монофракций и их анализ на масс-спектрометре Element2 проводился аналитической группой Ю. Л. Ронкина (Ин-т геологии и геохимии УрО РАН).
Результаты исследований
В результате изучения александритоносных слюдитов установлены прямые минералогические признаки [6]. Данные образования с хризобериллом и фенакитом отличаются от изумрудоносных слюдитов составом, цветом и неоднородностью. Они образуют флогопитовые и флогопит-хлоритовые жилы зеленовато-серого и зеленовато-бурого цвета, в которых содержание хлорита варьирует от 10-30 % до 70-90 %. Слюдиты более плотные, параллельночешуйчатые, но слабо рассланцованы и менее гофрированы, чем изумрудоносные.
Минеральные ассоциации, являющиеся прямыми поисковыми признаками, для изумрудоносных слюдитов преимущественно состоят из изумруда, берилла, плагиоклаза, флюорита. Для александритоносных слюдитов в основном характерны следующие ассоциации: александрит, хризоберилл, фенакит, маргарит, турмалин (дравит) [6].
По опыту изучения автором позднебериллиевой минерализации [7] в качестве прямых поисковых признаков на берилловую и самоцветную минерализацию являются находки вторичных минералов бериллия (бавенит, бертрандит) или минералов группы хрупких слюд (битиит-Ве-маргарит). Под микроскопом видно, как по продольным, диагональным, реже поперечным трещинам в берилле развивается бавенит. Кроме того, он нарастает на грани берилла. На более поздних стадиях гидротермального процесса минерал замещается бертрандитом. Автором установлено, что на бавенит нарастают бехоит и клинобехоит. По времени выделения бавенит более поздний, чем все минералы, ассоциирующие с ним, за исключением позднего хлорита, эпидота, анальцима.
На Мариинском месторождении автором описаны следующие цветовые разности флюорита: коричневый, бесцветный, зеленый, голубой, розовый и фиолетовый. Среди всей этой группы выделяются две главные цветовые разности флюорита (розовая и фиолетовая), которые могут служить прямым поисковым признаком на рудную бериллиевую минерализацию (берилл, изумруд, александрит), причем обе склонны к быстрому обесцвечиванию, вплоть до серой окраски на дневной поверхности. Розовый флюорит чаще всего встречается в богатых бериллом и мощных кварц-плагиоклазовых жилах, прожилково-метасоматических зонах Северного и Центрального участков Мариинского месторождения. Он практически отсутствует на Южном фланге месторождения (даже в богатых жилах) и почти не встречается в мелких бедных жилах и зонах. Фиолетовый флюорит всегда ассоциируется с флогопитом и маргаритом. Чаще всего он «запечатывает» (рис. 2, 3) хромсодержащую минеральную ассоциацию (изумруд, александрит). Все остальные цветовые разности напрямую не связаны с основной рудной минерализацией, так как образовались позже и входят в состав поздней минерализации.
Флюориты Мариинского месторождения имеют ряд характерных и отличительных признаков по микроэлементному составу. При этом для всех типов флюорита типоморфным признаком является обогащенность минерала элементами базит-гипербазитовой формации (к примеру, количество хрома варьирует от 262 до 317 г/т, причем независимо от цветности минерала), таблица. По всей видимости, это связано с тем, что на заключительной стадии формирования всех минеральных парагенези-сов в процессе кристаллизации стали участвовать флюиды из вмещающих пород, которые в основном представлены серпентинитами и апо-гипербазитовыми метасоматитами. В данном случае галогенид кальция
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
M. P. Popov / News of the Ural State Mining University 3 (2016) 54-58
Рисунок 2. Кристаллы хризоберилла (зеленый) во флюорите (фиолетовый).
Рисунок 3. Выделения фиолетового флюорита среди зеленых кристаллов берилла.
формируется непосредственно в матрице апогипербазитового субстрата и имеет микроэлементный состав, характерный для многих серпентинитов [8].
По распределению лантаноидов разноцветные флюориты Мариин-ского месторождения можно условно разделить на три типа: с высоким, промежуточным и низким содержанием РЗЭ (рис. 4). В первый тип попадают зеленый флюорит и все коричневые разности. Они характеризуются плавным падением РЗЭ (от тяжелых к легким элементам) и присутствием слабой положительной аномалии по европию. Концентрация лантаноидов в них варьирует от 82 до 116 г/т. Отношение Ьа/УЬ равно 0,34-0,54. Подобные значения типичны для флюоритов из гранитных пегматитов (0,8) и кислых пород (0,3) [8]. Во второй тип попадают бесцветный и голубой флюориты, они характеризуются резким падением РЗЭ (от тяжелых к легким элементам). Причем у бесцветной разности наблюдается сильная отрицательная аномалия по европию, а у голубой никаких аномалий не отмечается. Отношение Ьа/УЬ равно 0,03-0,07. Концентрация лантаноидов в них варьирует от 14 до 21 г/т. Возможно, первый и второй типы флюорита являются просто разными генерациями, сформированными на одном и том же субстрате пород, из-за чего конфигурация трендов распределения РЗЭ очень сходна и отличается только концентрацией редких земель. Так, первый тип флюорита завершал формирование пегматитовых тел, а второй тип уже запечатывал кварц-плагиоклазовые жилы, которые образовались за счет альбитиза-ции первых пород [8].
К третьему типу относится фиолетовый флюорит. Он отличается крайне низким содержанием РЗЭ (не более 5 г/т). При этом флюорит характеризуется плавным нарастанием от тяжелых к легким элементам и присутствием резкой положительной аномалии по европию. Отношение Ьа/УЬ равняется 10,2. Интересно, что подобное высокое отношение характерно для сиенитовых пегматитов и щелочных пород, возможно, это
100
10
0,1
Флюориты/хондрит
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Рисунок 4. Распределение нормированных по хондриту редкометал-льных элементов во флюоритах Мариинского месторождения.
связано с появлением щелочной обстановки во время кристаллизации фиолетового флюорита. Распределения РЗЭ аналогичного третьему типу флюорита в литературе не описано, хотя оно сильно напоминает тренды лантаноидов из баженовских апогарцбургитовых серпентинитов [8].
Обсуждение
На ранней стадии выявления и характеристики самоцветной и редкометалльной бериллиевой минерализации имеет большой значение использование минералогических признаков. На стадии общих поисков, по результатам ранних работ большой интерес приобретают минералы-индикаторы рудоносности. Данные вопросы детально рассмотрены в поисковой минералогии, их исследования направлены на разработку минералогических критериев поиска минеральных месторождений. Выделяют следующие минералогические поисковые признаки: устойчивые ассоциации минералов; «запрещённые» сочетания минералов; минералы-индикаторы руды или определенного процесса; морфологические особенности минералов [9]. Минералогические признаки в совокупности с геолого-геохимическими элементами таких моделей позволяют судить о формационной принадлежности оруденения, стадийности его образования, о наличии богатых или бедных руд.
Прямые минералы-индикаторы связаны с природой самих минеральных тел и околорудных ореолов, косвенные - со средой рудообразо-вания. По теории, предложенной Н. П. Юшкиным, минералы-индикаторы по поисковым функциям подразделяются на три категории [10]:
- полезные (рудные) минералы относятся к прямым индикаторам рудоносности, имеют наибольшее поисковое значение и служат надежным ориентиром для проведения поисковых работ одним из методов для определения ореола развития полезного ископаемого (валунный, обломочный, шлиховой). Находка таких минералов обязательно должны документироваться. На территории Мурзинско-Адуйской бериллиенос-ной субпровинции таковыми являются берилл, хризоберилл, изумруд, александрит, фенакит;
- минералы, родственные полезным минералам, т. е. находящиеся с последними в тесном генетическом родстве. Например, флогопит, плагиоклаз, хлорит или вторичные минералы бериллия - бавенит, бертрандит;
- минералы, ассоциирующиеся с полезными минералами (минералы-спутники), которые используются для поисковых целей и являются важнейшими поисковыми индикаторами. Минералы-спутники могут быть различны по своей природе и по своему поисковому значению. На территории субпровинции это флюорит, апатит, тальк, маргарит.
Обоснование каждого нового минералогического индикатора равносильно разработке нового поискового метода. Кроме высокой информативности к ним предъявляются требования максимальной универсальности, возможности получения экспрессными методами, обеспечивающими массовые измерения индикаторных параметров минералов [10].
Условия рудоотложения находят свое отражение в образовании определенных, естественных минеральных ассоциаций, характерных для данной обстановки минералов-индикаторов, которые дают полезную информацию о процессах формирования рудных тел. Ранее на месторождениях и проявлениях Уральской изумрудоносной полосы О. Е. Чижик и З. В. Лекух по значимости выделили следующие группы минералогических признаков [11].
Первая группа признаков включает состав породообразующих минералов в слюдитовых жилах. Это флогопит (более 90 %), а в качестве примесей присутствуют тальк, актинолит и хлорит (до 10-50 %).
M. P. Popov / News of the Ural State Mining University 3 (2016) 54-58 Микроэлементный состав флюоритов из Мариинского месторождения, г/т.
EARTH SCIENCES
Цветность минерала
Элемент
Бесцветный Коричневый Зеленый Голубой Фиолетовый Коричнево-фиолетовый Темно-коричневый
Li 0,08 0,14 0,49 0,02 0,04 0,06 0,12
Be 1,94 1,97 1,78 1,77 1,86 2,23 2,04
P 178,00 171,00 171,00 153,00 142,00 177,00 163,00
Sc 1,56 1,51 1,48 1,38 1,35 1,51 1,47
Ti 83,90 15,50 10,50 8,67 4,93 7,47 8,88
V 72,80 81,70 89,30 70,00 73,20 69,20 75,50
Cr 295,00 317,00 312,00 262,00 265,00 287,00 316,00
Mn 10,20 76,20 10,50 2,13 1,09 36,30 38,70
Co 4,86 4,86 5,41 4,09 3,92 4,54 4,51
Ni 80,90 82,00 96,10 71,70 68,00 79,10 78,60
Cu 0,93 0,53 0,64 0,26 0,29 0,53 0,73
Zn 2,16 1,22 1,28 0,98 1,07 1,24 1,15
Ga 0,30 0,13 0,20 0,09 0,08 0,12 0,13
Ge 2,07 2,38 2,43 2,18 2,22 1,68 1,95
As 11,90 13,20 13,00 10,30 10,50 11,60 12,40
Rb 0,41 0,17 3,86 0,08 0,14 0,10 0,14
Sr 157,00 689,00 338,00 59,30 58,40 575,00 592,00
Y 96,60 151,00 212,00 94,00 2,11 248,00 98,80
Zr 1,87 0,30 0,17 0,16 0,10 0,14 0,11
Nb 0,20 0,05 0,10 0,03 0,02 0,03 0,04
Mo 0,98 0,30 0,55 0,13 0,45 0,51 0,22
Sn 0,39 0,33 0,43 0,36 0,32 0,35 0,36
Sb 0,03 0,02 0,03 0,01 0,01 0,01 0,01
Te 0,03 0,04 0,03 0,02 0,02 0,03 0,03
I 0,56 0,57 0,59 0,55 0,52 0,55 0,55
Cs 0,04 0,03 0,18 0,01 0,05 0,01 0,04
Ba 5,67 1,54 1,69 0,90 0,56 0,88 1,09
La 0,19 6,04 6,33 0,15 0,61 5,28 4,43
Ce 0,61 18,70 17,37 0,49 1,19 16,20 13,39
Pr 0,12 3,28 2,76 0,10 0,14 2,80 2,25
Nd 0,95 17,70 14,50 0,92 0,58 15,90 12,40
Sm 0,72 7,63 5,60 0,79 0,12 6,82 5,10
Eu 0,12 4,02 2,82 0,34 1,57 2,93 2,87
Gd 1,41 10,19 9,21 1,41 0,12 10,57 7,47
Tb 0,36 1,99 1,92 0,39 0,02 2,22 1,46
Dy 2,86 14,40 14,10 3,83 0,14 16,00 10,50
Ho 0,83 3,38 3,57 1,11 0,03 4,06 2,43
Er 2,80 10,30 11,00 4,13 0,08 13,10 7,48
Tm 0,44 1,68 1,80 0,79 0,01 2,24 1,31
Yb 2,63 11,1 12,1 5,46 0,06 15,4 8,97
Lu 0,37 1,73 1,90 0,88 0,01 2,42 1,45
Hf 0,08 0,17 0,17 0,06 - 0,18 0,11
Ta 0,02 0,05 0,06 0,02 0,01 0,06 0,03
W 3,16 0,80 0,76 0,12 0,07 0,66 0,81
Re 0,05 0,03 0,04 0,02 - 0,04 0,02
Hg 0,16 0,05 0,04 0,01 0,01 0,03 0,04
Pb 0,55 1,01 4,85 0,08 0,72 0,16 0,16
Bi 0,02 0,02 0,02 0,01 0,04 0,01 0,03
Th 0,08 0,17 0,03 0,01 0,02 0,10 0,12
и 0,02 0,06 0,04 0,01 0,03 0,04 0,05
Положительным вторичным признаком на самоцветное и редкометалль-ное сырье в пределах Мурзинско-Адуйской бериллиеносной субпровинции является находка слюдитов преимущественно флогопитового состава.
Вторая группа признаков, которые могут рассматриваться как прямой поисковый признак, - это наличие в слюдитах одного из минералов бериллия (берилла, изумруда, хризоберилла, фенакита).
В работе [12] при описании локальных поисковых признаков и критериев для месторождений ювелирного берилла в качестве прямых минералого-петрографических признаков приводятся находки бериллов, окрашенных в изумрудно-зеленый цвет, независимо от размеров,
прозрачности и совершенства кристаллов (для изумрудов). К косвенным минералогическим признакам относятся находки минералов-спутников той или иной ювелирной разновидности берилла (включая изумруды), хорошо описанных в научной литературе. К минералого-петрографиче-скому признаку на месторождения изумруда относится наличие слюди-товых зон и жил существенно (более 90 %) флогопитового состава с примесью талька, актинолита и хлорита, содержащих фенакит, хризоберилл, Ве-маргарит [12, 13].
Ранее рассматривались минералогические признаки изумрудонос-ности рудных тел на Мариинском месторождении, основанные на вари-
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
M. P. Popov / News of the Ural State Mining University 3 (2016) 54-58
ациях свойств Са-содержащих минералов (апатит, плагиоклаз, флюорит) [14, 15].
Косвенно о наличии рудной (полезной) бериллиевой минерализации свидетельствуют повышенные значения ВеО во вмещающих породах, фиксируемые химико-аналитическими методами или гамма-нейтронным и фотонейтронным методами. Поэтому на ранних стадиях поисковых работ на редкометалльную и самоцветную минерализацию используют специальные геофизические приборы - бериллометры. Они обнаруживают бериллий с помощью облучения пород радиоактивными изотопами с последующей регистрацией вторичного излучения. На более поздних стадиях разведки (эксплуатационная, опережающая) и геологоразведочных работ, начиная с детальных поисков, показания бе-риллометров необходимо проверять или дополнять минералогическими исследованиями (визуальная диагностика, рентгеноструктурный анализ). По опыту работ автора на Мариинском месторождении, некоторые аномалии ВеО были связаны в большой степени с развитием позднебе-риллиевой минерализации, тогда как основная рудная минерализация (берилл, изумруд) находилась в стороне [7]. Часто это наблюдалось в тектонически ослабленных зонах.
На месторождениях слюдитового типа, расположенных за пределами России, в качестве минералогических признаков на камнесамоцвет-ную минерализацию используют следующие ассоциации минералов:
- изменение составов турмалина (дравита) как индикатора изумрудной минерализации на территории Юкон (Канада) [16];
- кварц-турмалиновая минерализация во флогопитовых сланцах как индикатор изумрудоносности на месторождении Kafubu (Замбия) [17, 18];
- находки Ni-Cr содержащего-мусковита и турмалина используются как поисковые признаки при геологоразведочных работах на изумрудную минерализацию на месторождении Swat (Пакистан) [19];
- на некоторых месторождениях Мадагаскара изумрудная минерализация встречается на контакте гранитных пегматитов с ультраосновными породами, где в качестве продуктивных признаков на изумрудную минерализацию описаны хлорит, флогопит, тремолит и плагиоклазы [20].
В качестве косвенного признака на поиски редкометалльного и самоцветного бериллиевого оруденения в слюдитах на территории Мур-зинско-Адуйской бериллиеносной (самоцветной) субпровинции можно использовать отличительную особенность фиолетового флюорита - крайне низкое содержание РЗЭ (не более 5 г/т). При этом флюорит характеризуется плавным нарастанием от тяжелых к легким элементам и присутствием резкой положительной аномалии по европию (рис. 4). Этим он сильно выделяется среди всех цветовых разностей, встреченных на Мариинском месторождении [8].
Выводы
Прямыми поисковыми минералогическими признаками на территории Мурзинско-Адуйской бериллиеносной (самоцветной) субпровинции являются находки первичных бериллиевых минералов (берилл, изумруд, хризоберилл, александрит, фенакит, эвклаз).
Важными прямыми минералогическими признаками на редкометал-льное и самоцветное бериллиевое оруденение являются находки вторичных бериллиевых минералов (бавенит, бертрандит, Be-маргарит, эвклаз).
Косвенными минералогическими признаками на территории провинции должны считаться находки слюдитовых жил и комплексов преимущественно флогопитового состава.
Флюориты розового и фиолетового цветов, встреченные в слюдито-вых жилах в пределах Мурзинско-Адуйской самоцветной субпровинции, могут считаться прямым минералогическим признаком на самоцветную минерализацию (изумруд, хризоберилл, александрит).
Высокие положительные аномалии на ВеО, обнаруженные с помощью гамма-нейтронных и фотонейтронных методов на стадии рудной разведки, необходимо проверять минералогическими методами (визу-
альный контроль, рентгеноструктурный анализ) на предмет наличия вторичных минералов бериллия (бавенит, бертрандит) или минералов группы хрупких слюд (битиит-Ве-маргарит).
ЛИТЕРАТУРА
1. Золоев К. К., Левин В. Я., Мормиль С. И. Минерагения и месторождения редких металлов, молибдена и вольфрама Урала. Екатеринбург: Минприроды ресурсов РФ, ГУПР по Свердловской области, ИГГ УрО РАН, ОАО УГСЭ. 2004. 436 с.
2. Ферштатер Г. Б. Гранитоидный магматизм и формирование континентальной земной коры в ходе развития Уральского орогена // Литосфера. 2001. № 1. С. 62-85.
3. Куприянова И. И. О генезисе Малышевского бериллий-изумрудного месторождения (Средний Урал, Россия) // Геология рудных месторождений. 2002. № 4. С. 314-330.
4. Золотухин Ф. Ф. Мариинское (Малышевское) месторождение изумруда, Средний Урал. Асбест; Екатеринбург; Санкт-Петербург, 1996. 70 с.
5. Отчет Малышевской геолого-съемочной партии за 1983-1989 годы / И. Н. Мамаев [и др.]. Свердловск: ПО «Уралгеология», 1989. Кн. III. 404 с.
6. Попов М. П. Уральская хризоберилл-изумрудоносная провинция // Фундаментальные и прикладные науки сегодня: материалы II междунар. науч.-практ. конф. (декабрь 2013). М., 2013. С. 15-20.
7. Попов М. П. Позднебериллиевая минерализация как источник ограночно-коллекционного сырья (Мариинское месторождение, Уральские Изумрудные копи): автореф. дис. ... канд. геол.-минерал. наук. Екатеринбург.1999. 35 с.
8. Попов М. П., Ерохин Ю. В. Типоморфные особенности флюорита Мариинского месторождения бериллия (Уральские Изумрудные копи). Литосфера. 2010. № 4. С. 157-162.
9. Булах А. Г. Общая минералогия. 3-е изд. СПб.: Изд-во СПб. ун-та, 2002. 356 с.
10. Юшкин Н. П. Основные принципы поисково-оценочной минералогии // Докл. сов. геологов на XXVIII сессии Междунар. геол. конгресса (Вашингтон, июль 1989). М.: Наука, 1989. С. 158-163.
11. Чижик О. Е., Лекух З. В. О генезисе изумрудов в месторождениях слю-дитового типа // Драгоценные и цветные камни. М.: Наука,1980. С. 158-174.
12. Кисин А. Ю., М. П. Попов М. П., Комащенко С. В. Специфика месторождений ювелирного берилла как основа прогнозно-поискового поиска // Литосфера. 2011. № 5. С. 96-104.
13. Laskovenkov A. F., Zhernakov V. I. An update on the Ural Emerald Mines // Gems & Gemology. 1995. Vol. 31, № 2. Р. 106-113.
14. Куприянова И. И., Кукушкина О. А., Грязнов Ю. А., Новикова М. И., Кув-шинова К. А., Ляпунов С. М. Сопряженность свойств парагенных кальций-содержащих минералов бериллиевых месторождений и их типоморфное значение // Изв. АН СССР Сер. геол. 1990. № 9. С. 71-81.
15. Куприянова И. И., Морошкин В. В. О возможности использования люминесцентных свойств плагиоклаза и апатита как признаков изумрудоносности // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1987. № 9. С. 84-90.
16. Galbraith C. G., Clarke D. B., Trumbull R. B., Wiedenbeck M. Assessment of tourmaline compositions as an indicator of emerald mineralization at the Tsa da Glisza Prospect, Yukon Territory, Canada // Economic Geology. 2009. Vol. 104, № 5. Р. 713-731.
17. Zwaan J. C., Seifert A., Vrana S., Laurs B. M., Anckar B., Simmons W. B., Falster A. U., Lustenhouwer W. J., Muhlmeister S., Koivula J. I., Garcia-Guiller-minet H. Emeralds from the Kafubu area, Zambia // Gems and Gemology. 2005. № 41. pp. 116-148.
18. Seifert A. V., Zacek V., Vrana S., Pecina V., Zacharias J., Zwaan J. C. Emerald mineralization in the Kafubu area, Zambia // Bulletin of Geosciences. 2004. № 79. pp. 1-40.
19. Arif M., Fallick A. E., Moon A. E. The genesis of emeralds and their host rocks from Swat, northwestern Pakistan: a stable-isotope investigation // Mineralium Deposita. 1996. № 31. pp. 255-268.
20. Cheilletz A., Sabot B., Marchand P., De Donato P., Taylor B., Archibald D., Barres O., Andrianjaffy J. Emerald deposits in Madagascar: two different types for one mineralizing event. European Union of Geosciences // Journal of Conference Abstracts. 2001. № 6. 547 с.
Михаил Петрович Попов,
Уральский государственный горный университет Россия, Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30
