Научная статья на тему 'Минералогические признаки на редкометалльное и самоцветное оруденение на территории Мурзинско-Адуйской бериллиевой (самоцветной) субпровинции'

Минералогические признаки на редкометалльное и самоцветное оруденение на территории Мурзинско-Адуйской бериллиевой (самоцветной) субпровинции Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
122
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
УРАЛ / РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ / ИЗУМРУД / БЕРИЛЛ / АЛЕКСАНДРИТ / САМОЦВЕТЫ / URAL / RARE METAL DEPOSITS / EMERALD / BERYL / ALEXANDRITE / GEMSTONES

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Попов Михаил Петрович

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 восточ-ного 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 рудоносности. Данные вопросы детально рассмотрены в поисковой минералогии, их иссле-дования направлены на разработку минералогических критериев поиска мине-ральных 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, из-умруд, хризоберилл, александрит, фенакит, эвклаз) и находки слюдитовых жил и комплексов, преимущественно флогопитового состава; косвенными минера-логическими признаками являются находки вторичных бериллиевых минералов (бавенит, бертрандит, Be-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 берилло-вую 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.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The paper considers problems of establishing mineralogical signs of rare-metal and semi-precious ore mineralization in the territory of Murzinskaya-Aduyskaya beryllium (gemstone) subprovince, which is part of Murzinsko-Adamovsko-Mugodzharskaya rare-metal zone. Beryllium specialization of subprovince is caused by the extensive development of 260-300 mln years old collisional granites enriched with beryllium, tantalum, lithium, cesium, tungsten. Beryllium mineralization on the studied objects is timed to Apo ultramafic or Apo mafic glimmerites, which occur along the eastern contact of Murzinskiy (Glinskoye, Verhne-Susanskoe), Aduyskiy (deposits and occurrences of Ural emerald band) and Kamensky (Mines of Kuznetsov, Kamenskoye) Upper Paleozoic granite massifs. At the stage of general search, minerals-indicators of ore-bearing are most interesting. These issues are a part of search mineralogy researches, aimed at the development of mineralogical search criteria of the mineral deposits. As a result of the works author establishes mineralogical characteristics and patterns, which one can use for search of rare-metal and semi-precious ore mineralization: direct search mineralogical signs on the territory of Murzinskaya-Aduyskaya beryllium (gemstone) subprovince are findings of primary beryllium minerals (beryl, emerald, chrysoberyl, alexandrite, phenacite, euclase) and findings of mica veins and complexes, preferably ones that have phlogopite composition; indirect mineralogical signs are findings of secondary beryllium minerals (bavenite, bertrandite, Be-margarit, euclase); pink and purple fluorites, encountered in mica complexes within Murzinskaya-Aduyskaya gemstone subprovince, can be a direct mineralogy sign of semi-precious mineralization (emerald, chrysoberyl, alexandrite); positive europium anomalies in fluorite in the exploratory work are an indirect indication of the ore beryl mineralization; upon finding high positive anomalies of BeO, detected by gamma-neutron and photo-neutron methods at the operational exploration stage, one should check them using mineralogical methods (visual inspection, X-ray analysis) to determine the presence of secondary minerals of beryllium (bavenite, bertrandite) or minerals of fragile mica group, bityite-Be-margarit.

Текст научной работы на тему «Минералогические признаки на редкометалльное и самоцветное оруденение на территории Мурзинско-Адуйской бериллиевой (самоцветной) субпровинции»

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

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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,

popovm1@yandex.ru

Уральский государственный горный университет Россия, Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.