CC BY
87
У/
г® ‘Вес&.Яик, август, 2008 г., № 8
О ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ И ЦИНКИСТЫХ ХРОМШПИНЕЛИДАХ ТИМАНО-УРАЛЬСКОГО РЕГИОНА
Студент-выпуск- К. г.-м. н. К. г.-м. н.
ник СыктГУ И. И. Голубева А. Ф. Хазов
В. Н. Шабалин
Д. г.-м. н.
В. И. Силаев
silaev@geo.komisc. ги
Особый интерес к цинксодержащим хромшпинелидам возник, как известно, после их обнаружения в форме ксено-минеральных включений в алмазах [1]. Позже этот интерес несколько угас из-за появления данных об эпигенетической природе такого оцинкования [2]. Однако в последнее время он получил новый импульс в связи с выводом о том. что даже каёмчатые формы обогащения цинком хромшпинелидов являются сингенетичными алмазу и, следовательно, могут служить новым минералогическим индикатором коренных алмазных месторождений [3].
В настоящей работе сделана попытка обобщения результатов исследований хромшпинелидов, широко варьирующихся как по хромистости (Сг203 = 23.89— 68.49 мас. %), так и по содержанию цинка (2п0 = 0—28 мас. %) и представляющих объекты различного происхождения и состава. При этом сравнительному исследованию подверглись не только данные 193 анализов химического состава, но и результаты их пересчета на нормативные миналы.
Габбро-ультрабазитовые комплексы являются основным концентратором хромшпинелидов, встречающихся в этих породах как в состоянии рассеяния (акцессорной примеси), так и в форме оруденения (хромититовых сгущений). Согласно многочисленным и надежным данным, содержание 2п0 в хромшпинелидах из концентрически-зональных [4, 5] и альпинотипных [6— 8] ультрабазитовых массивов независимо от состава минералов варьируется в основном в пределах 0—0.25, лишь изредка достигая 0.75—0.8 мас. %. Это
* Macguarie ипіуегеііу, ЫБШ, Ашігаїіа 6 ------------------------------------------------
близко совпадает с оценками хромшпинелидов на максимально возможное первичное (фоновое) содержание в них цинка [9]. Как известно из литературы [10—12], практически все случаи сверх фонового обогащения хромшпинелидов 2п0, начиная с уровня 1 мас. %, так или иначе обуславливаются эпигенетическими (метаморфическими, метасо-матическими, гидротермальными) преобразованиями.
Алмазы. Подавляющее большинство исследованных хромшпинелидных включений в алмазах характеризуется вышеупомянутым фоновым содержанием цинка [9]. Тем не менее в алмазах из африканских и бразильских россыпей выявлены и включения цинкистых хромшпинелидов [1, 2]. Эти минералы по химическому составу отличаются низкой титанистостью и весьма низкой глиноземистостью (табл. 1). Максимальное содержание в них 2п0 достигает 7 мас. %, прямо коррелируясь с содержанием Сг203 и обратно — с содержаниями магния и валового железа. Следует подчеркнуть, что авторами этих находок был сделан вывод об эпигенетической природе такого обогащения цинком [2]. По нормативно-минально-му составу включения оцинкованных хромшпинелидов отвечают цинкистому хромиту с небольшой примесью MgAl204, РеРе204 и МпА1204. Цинк в них рассчитывается на миналы 2пСг204 и 2пА1204 в пропорции 1.3:1 (табл. 2).
Алмазоносные известково-щелочные лампрофиры архейского возраста (провинция Вава в Канаде) и протерозойские золотоносные конгломераты формации Тарква (Г ана). Содержат акцессорную примесь неправильных по форме зерен цинксодержащих хромш-
К. г.-м. н.
Е. А. Белоусова*
ebelouso@els.mg. еііи. аи
пинелидов и цинкистой шпинели [13, 14]. Хромшпинелиды — низкотитанистые и низкоглиноземистые. Содержание 2п0 в них достигает 10 мас. %. Кроме того, в этих минералах спорадически обнаруживается незначительная примесь №0. Проведенные нами расчеты указали на существование в рассматриваемых минералах достаточно сильной конкуренции между Сг, Бе2+ и Mg, с одной стороны, и Аї, Бе3+, Мп и 2п, с другой. По нормативно-минальному составу рассматриваемые хромшпинелиды на 60—80 % являются хромитом с примесью РеРе204, МпА1204, MgAl204, МпСг204, MgCr204, Бе28і04 и Ре2Ті04. Цинк и никель в составе этих минералов присутствуют в форме миналов 2пСг204, 2пА1204 и №Сг204 в пропорции 8:25:1. Вариации минального состава определяются конкуренцией между двумя группами прямо корррелирую-щихся между собой миналов, а именно (БеСг204+ гпСг204+ №А1204) и ^&204+РеРе204+2пАІ204).
Алмазоносные колчимская (81) и такатинская (И1—2) свиты, Северный Урал. Представляют собой терригенные толщи с участковым обогащением алмазами валунно-галечных базальных горизонтов. На продуктивных участках выявлены две разновидности хромшпинелидов: 1 — мелкие (0.1—0.3 мм) плоскогранные октаэдрические кристаллы, отнесенные по происхождению к аль-пинотипным гипербазитам; 2 — округлые трещиноватые зерна, источником которых, по предположению В. А. Езерского, являются кимберлиты. По химическому составу рассматриваемые хромшпинелиды очень неоднородны, варьируя от беститанистых до высокотитанистых и от низко- до высокоглино-
Таблица1
Статистические данные о химическом составе цинксодержащих хромшпинелидов
Объекты бю2 Ті02 А1203 Сг203 Ге203 Ее0 Мп0 Mg0 №0 К20 У205
1 0.28 0.21 4.70 60.57 1.31 27.57 1.69 0.38 3.31 0.3 Не обн. Не обн.
2 0.15 0.49 9.37 48.16 7.76 25.30 1.43 0.34 7.23 Не обн. То же То же
3 Не обн. Не обн. 2.70 60.54 3.58 21.98 1.41 Не обн. 9.78 То же -//- То же
4 0.29 0.09 3.23 61.10 2.68 28.80 0.41 0.54 2.38 То же -//- То же
5 Не обн. 2.72 11.66 47.02 7.13 20.09 0.36 10.19 0.32 То же -//- То же
6 То же 0.68 18.49 45.28 4.20 20.47 0.23 9.45 0.10 То же -//- То же
7 (11) -//- 1.03 0.90 16.44 6.55 42.71 4.88 4.74 3.17 25.43 2.43 0.65 0.78 1.32 1.64 7.40 3.46 То же -//- 0.17 0.31
8 (8) -//- 0.96 0.28 12.55 9.40 47.31 18.57 4.35 3.44 26.28 1.89 0.36 0.13 1.48 2.29 6.37 0.95 0.12 0.10 -//- 0.73 0.27
9 (2) -//- 0.43 0.12 18.46 15.05 26.19 2.80 24.16 16.25 17.29 5.57 1.55 1.27 8.25 8.05 3.22 3.10 0.30 0.03 -//- 0.16 0.16
10 (8) -//- 0.51 0.34 9.63 4.78 49.98 7.70 12.29 9.86 25.65 2.76 0.83 0.32 3.68 2.06 1.17 0.16 0.21 0.16 -//- 0.19 0.13
11 (2) -//- Не обн. 56.41 0.74 Не обн. 1.07 0.99 6.03 1.35 0.37 0.25 2.15 0.37 33.97 0.98 Не обн. -//- Не обн.
12 (11) -//- 0.05 0.05 9.58 3.86 55.79 7.78 1.29 1.99 10.06 4.54 7.22 1.76 2.03 1.27 13.72 7.09 0.03 0.06 -//- 0.18 0.14
13 -//- Не обн. 61.00 0.02 Не обн. 0.09 0.19 Не обн. 37.70 Не обн. -//- Не обн.
14 (18) -//- 0.45 0.37 12.22 4.19 50.88 6.17 24.64 5.39 Не опр. 0.19 0.31 10.88 2.84 Не обн. Не обн. -//- Не обн.
15 (3) -//- Не обн. 8.42 0.25 50.34 1.34 34.10 0.92 То же 1.01 0.04 1.87 0.76 4.01 1.33 0.17 0.23 -//- То же
16 (4) -//- 0.93 0.58 12.86 2.97 37.12 6.74 37.18 1.81 -//- 2.41 0.23 3.40 2.13 5.47 0.76 0.16 0.28 -//- То же
17 (2) -//- 0.99 0.19 15.87 4.37 31.09 2.91 38.40 0.81 -//- 2.15 0.23 5.36 0.10 5.74 0.50 Не обн. -//- То же
18 (5) -//- Не обн. 4.85 0.92 65.30 1.46 20.28 1.50 -//- 0.67 0.56 8.60 1.78 Не обн. То же -//- То же
19 (5) -//- То же 4.52 0.76 66.31 2.27 19.56 4.61 -//- 1.12 0.33 8.18 2.09 То же -//- -//- То же
20 (8) -//- То же 4.15 0.59 63.73 2.75 22.95 5.99 -//- 1.07 0.16 3.30 1.81 6.10 4.46 -//- -//- То же
21 (3) -//- То же 4.25 0.16 65.03 2.47 11.97 0.52 -//- 0.63 0.47 4.57 1.31 12.70 0.15 -//- -//- То же
22 (44) 0.04 0.04 0.17 0.16 10.54 5.72 54.20 6.88 Не обн. 23.94 4.56 0.06 0.13 9.15 2.09 0.22 0.28 0.08 0.04 -//- 0.14 0.05
23 (9) 3.44 0.11 11.90 51.57 24.17 Не 1.47 3.98 2.95 Не 0.34 0.06
3.48 0.18 5.73 9.59 2.03 опр. 0.91 4.25 2.39 обн. 0.49 0.18
Примечание. Над чертой—среднее арифметическое, под чертой—стандартное отклонение. Объекты: 1, 2 — алмазоносные лампрофи-ры провинции Вава, Канада; 3 — золотоносные конгломераты формации Тарква, Г ана; 4—включения в алмазах; 5, 6 — соответственно колчимская и такатинская алмазоносные свиты; 7 — алмазоносная россыпь Ичетъю; 8 — марганценосная кора выветривания; 9 — дайки лампрофиров; 10 — песчаники сысольской свиты; 11 — то же (цинковая шпинель); 12 — песчаники и гравелиты алькесвожской свиты; 13 — то же (цинковая шпинель); 14 — аллювий на Нияюском рудном поле (бесцинковые зерна); 15 — то же (микротрещинно-ламмеле-видные формы оцинкования); 16 — то же (околотрещинно-интерсциальные формы оцинкования); 17—то же (микровыделения); 18 — конгломераты малопайпудынской свиты (бесцинковые зерна); 19 — то же, (центральные части каёмчато-оцинкованных зёрен); 20 — то же (оцинкованные каймы); 21 — то же (однородно оцинкованные зерна); 22 — вулканогенная моласса из енганепейской свиты; 23 — медистые песчаники из манитанырдской свиты.
земистых [15]. Средние содержания 2п0 в них варьируются в диапазоне 0.1— 0.35 мас. %. По нормативно-минально-му составу хромшпинелиды из уральских алмазоносных свит существенно различаются. В колчимской свите они в среднем представлены цинксодержащим хромито-шпинеле-магнохроми-том с примесью РеРе204, Ре2Ті04 и
МпА1204. Цинк в них рассчитывается на минал 2пА1204. В такатинской свите хромшпинелиды являются на 75—80 % шпинеле-хромитом с примесью MgCr204, РеРе204, Бе2Ті04 и МпА1204. Симптоматично, что похожие по составу хромшпинелиды выявлены и непосредственно в алмазоносных ксенотуф-физитах Рассольнинского узла [16].
Алмазоносная россыпь Ичетъю (Б2), Средний Тиман. Представляет собой обогащенные самородным золотом и алмазами участки базального горизонта пижемской свиты, перекрывающей с размывом песчаники малору-чейской свиты. Содержание золота на таких участках достигает 100—140 г/м3, а алмазов 5—10 мг/м3 [17]. Цинкистые
Таблица2
Статистические данные о нормативно-минальном составе цинксодержащих хромшпинелидов
Объекты
1 2 3 4 5 6 7 (11) 8 (8) 9 (2) 10 (8) 11 (2) 12 (11) 13
MgCг204 Нет 2.0 Нет Нет 30.40 12.0 Нет Нет 7.42 7.42 8.54 7.22 Нет 10.81 6.76 Нет
РеСг204 89.26 63.0 64.0 85.0 19.93 43.0 51.21 10.97 62.40 11.99 26.41 8.22 59.07 13.28 То же 28.36 12.66 0.25
РеА1204 Нет Нет Нет Нет Нет Нет 9.64 7.33 4.60 6.58 Нет 3.24 5.78 12.43 5.79 0.96 1.78 Нет
Ре2Ті04 1.0 1.0 То же То же 6.98 2.0 5.38 4.83 5.09 1.63 2.05 0.31 2.71 1.91 Нет 0.30 0.30 То же
Ре2БЮ4 1.0 1.0 -//- 1.0 Нет Нет Нет Нет Нет Нет То же Нет -//-
РеУ204 Нет Нет -//- Нет То же То же 0.29 0.50 0.91 0.51 0.16 0.15 0.20 0.19 -//- 0.29 0.32 -//-
РеРе204 0.70 10.0 30.0 3.0 12.96 6.0 Нет 3.53 4.35 21.32 13.93 9.59 9.83 1.94 1.25 Нет -//-
MgA1204 2.0 Нет Нет 3.0 20.43 34.0 6.73 7.90 5.24 9.67 28.19 27.01 10.39 5.31 9.48 1.59 То же -//-
MgРe204 Нет То же То же Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет То же -//-
MnA1204 5.02 1.0 4.0 1.0 1.00 1.0 1.64 2.28 1.04 0.42 3.13 2.44 3.55 4.01 2.26 0.72 То же 0.62
MnCr204 Нет 3.0 Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет 22.04 5.23 Нет
MnРe204 То же Нет То же То же То же То же То же То же 1.69 1.69 То же То же Нет То же
7пА1204 2.0 19.0 2.0 3.0 1.0 -//- 13.76 8.0 13.73 3.51 0.13 0.13 3.01 0.40 74.21 1.95 16.77 9.34 99.13
7пСг204 7.02 Нет Нет 4.0 Нет -//- 5.37 9.25 2.66 2.66 Нет Нет Нет 16.27 18.79 Нет
7пР е204 Нет То же То же Нет То же -//- Нет Нет 8.72 8.72 То же То же 1.49 2.78 То же
(7п,Мі)А1204 То же -//- -//- То же -//- -//- То же То же Нет -//- -//- Нет -//-
№Сг204 -//- -//- -//- -//- -//- -//- -//- -//- То же -//- -//- То же -//-
№А1204 -//- -//- -//- -//- -//- -//- -//- 0.21 0.26 0.78 0.03 0.51 0.45 -//- 0.08 0.15 -//-
Сг203 -//- -//- -//- -//- 7.30 2.0 1.58 2.97 0.69 1.57 Нет 0.44 0.66 -//- 0.40 0.49 -//-
Примечание. Над чертой—среднее арифметическое, под чертой — стандартное отклонение. Объекты: 1, 2 — алмазоносные лампрофи-ры провинции Вава, Канада; 3 — золотоносные конгломераты формации Тарква, Гана; 4 — включения в алмазах; 5, 6 — соответственно колчимская и такатинская алмазоносные свиты; 7 — алмазоносная россыпь Ичетъю; 8 — марганценосная кора выветривания; 9 — дайки лампрофиров; 10 — песчаники сысольской свиты; 11 — то же (цинковая шпинель); 12 — песчаники и гравелиты алькесвожской свиты; 13 — то же (цинковая шпинель).
хромшпинелиды обнаружены в конг-лобрекчиях, залегающих среди песчаников [3]. Кроме этих минералов, в тяжелой фракции продуктивных на алмазы пород выявлены колумбит, ильменору-тил, ильменит, рутил, циркон, монацит, ксенотим, ставролит, турмалин, кианит, амфибол, гранаты альмандинового, пироп-альмандинового и гроссуляро-вого состава, пирит, магнетит, гематит, платиноиды [3, 18, 19]. Упомянутые хромшпинелиды представлены зернами округлой или неправильной формы, а также идиоморфными кристаллами октаэдрического и кубоктаэдрического габитусов. Размер зерен и кристаллов колеблется от 0.2 до 0.6 мм. Параметр Ьо элементарной ячейки составил 8.294 ± 0.008 Е [20], что заметно уступает эта-
лонным значениям для хромита и маг-нохромита.
Многие зерна рассматриваемых хромшпинелидов имеют тонкие каймы и околотрещинные зонки обогащения цинком, что обычно рассматривается как признак наложенного, т. е. эпигенетического характера оцинкования. По химическому составу такие хромшпинелиды варьируются от умеренно- до высокотитанистых и от низко- до умеренноглиноземистых. Содержание 2п0 в каймах оцинкования колеблется в пределах 1.5—13 мас. %. Система корреляционных связей между основными компонентами химического состава определяется сильной конкуренцией между Сг, Ре3+ и 2п, с одной стороны, и А1, Ре2+ Mg, с другой. По нормативно-миналь-
ному составу эти минералы являются цинкистым герцинит-хромитом с примесью MgA1204, Ре2Ті04, РеРе204, МпА1204, Ре2У04. Цинк присутствует в формах 2пА1204 и 2пСг204 в пропорции 2.6:1 Вариации минального состава определяются конкуренцией между ^2А120+РеСг204+РеА1204) и
(РеРе204+2пА1204+2пСг204).
Марганценосные коры вытетрива-ния (Б—Pg), Средний Тиман. Развиваются на субстрате рифейских карбона-толитов в виде характерного профиля варьирующихся по окраске рыхлых пород [21]. Большая часть профиля сложена пестроцветными, существенно каолинитовыми глинами, спорадически переходящими в шоколадно-коричневые до черных глины, обогащенные
Таблица 2 (продолжение) Статистические данные о нормативно-минальном составе цинксодержащих хромшпинелидов
Миналы Объекты
14 (18) 15 (3) 16 (4) 17 (2) 18 (5) 19 (5) 20 (8) 21 (3) 22 (44) 23 (9)
MgCг204 50.43 0.12 2.75 5.56 37.95 39.92 8.10 18.04 25.91 20.54
9.42 0.17 6.50 5.56 8.36 10.46 8.24 7.13 11.89 20.36
РеСг204 17.47 61.21 34.91 22.24 46.91 49.63 61.11 32.07 45.87 49.49
8.27 5.82 14.28 2.36 11.11 10.65 16.37 0.78 10.70 7.62
РеА1204 19.52 10.59 4.89 4.69 4.45 5.15 3.55 3.55 Нет Нет 1.83 2.43 Нет 0.18 1.20 10.50 7.12
Ре2Ті04 0.89 0.81 Нет 2.47 1.55 2.56 0.56 То же То же Нет То же 0.36 0.57 0.50 0.50
Ре2БЮ4 Нет То же Нет Нет -//- -//- То же -//- 0.02 0.15 Нет
РеУ204 То же То же То же То же -//- -//- -//- -//- 0.13 0.24 0.17 0.30
РеРе204 7.34 3.46 9.15 2.01 18.28 5.78 22.80 2.88 0.87 1.42 0.76 1.29 0.06 0.16 -//- 6.49 5.02 0.13 0.22
MgA1204 3.30 7.41 10.46 4.10 15.09 8.28 Нет 3.86 3.29 4.52 2.51 2.85 2.59 7.01 1.62 19.92 10.06 Нет
MgРe204 0.06 0.23 Нет Нет То же 2.40 4.80 Нет Нет Нет Нет То же
MnA1204 0.56 3.13 7.25 6.32 3.72 3.99 4.55 2.01 0.16 3.85
0.90 0.10 0.73 0.82 4.26 1.48 1.36 1.64 0.37 3.19
MnCг204 Нет Нет Нет Нет 1.40 2.79 Нет Нет Нет Нет Нет
MnРe204 То же То же То же То же 1.59 3.19 То же То же То же То же То же
ZnA1204 -//- -//- -//- -//- Нет -//- -//- -//- -//- 7.47 6.83
ZnCг204 -//- 10.91 3.56 14.81 1.89 14.76 1.62 То же -//- 16.47 11.85 34.11 0.42 -//- Нет
ZnРe204 -//- Нет Нет Нет -//- -//- Нет Нет -//- То же
(Zn,Ni)A1204 -//- То же То же То же -//- -//- То же То же 0.75 0.94 -//-
NiCг204 -//- 0.17 0.24 -//- -//- -//- -//- -//- -//- Нет -//-
NiA1204 -//- Нет -//- -//- -//- -//- -//- -//- То же -//-
Сг203 -//- То же -//- -//- 1.46 1.60 7.57 9.05 6.52 4.17 6.24 8.13 0.17 0.98 3.69 3.21
Примечание. Над чертой — среднее арифметическое, под чертой — стандартное отклонение. Объекты: 14 — аллювий на Нияюском рудном поле (бесцинковые зерна); 15 — то же (микротрещинно-ламмелевидные формы оцинкования); 16 — то же (околотрещинно-интерсциальные формы оцинкования); 17 — то же (микровыделения); 18 — конгломераты малопайпудынской свиты (бесцинковые зерна); 19 — то же (центральные части каёмчато-оцинкованных зёрен); 20 — то же (оцинкованные каймы); 21 — то же (однородно оцинкованные зерна); 22 — вулканогенная моласса из енганепейской свиты; 23 — медистые песчаники из манитанырдской свиты.
оксигидроксидами марганца (вад-пси-лометаном). Содержание Mn0 в таких глинах колеблется от 10 до 15 мас. %, достигая 40—45 мас. % в так называемых рудных телах. В основании профиля выветривания залегает зона каменистого элювия, представленного ожелез-ненным щебнем выветрелых карбонатных пород. Здесь также встречаются линзовидные участки омарганцевания с содержанием Mn0 до 20 мас. %. Выявленные в гипергенных породах единичные зерна хромшпинелидов аналогичны по форме и строению хромшпи-нелидам из вышерассмотренной россыпи Ичетъю [3]. По составу они — умереннотитанистые и большей частью низкоглиноземистые. Характерной для рассматриваемых минералов особенно-
стью являются устойчивая примесь ванадия и спорадическое присутствие никеля. В системе корреляционных связей выделяется конкуренция между Сг, Ре3+ Ре2+ и Mn, с одной стороны, и А1, Mg, 2п и №, с другой. По нормативно-миналь-ному составу хромшпинелиды из тиман-ской коры выветривания являются цин-кистым хромитом с небольшой примесью MgA1204, Ре2Ті04, РеА1204, РеРе204, MnA1204, Ре2У04. Цинк и никель присутствуют в формах 2пСг204, 2пА1204 и №А1204, находящихся в соотношении 13:65:1. Основным фактором минально-го состава служит сильная конкуренция между (РеСг204+РеРе204+2пСг204) и (MgA1204+FeA1204+ZnA1204+NiA1204).
Дайки предположительно алмазо-носныгх лампрофиров (V—Є), Средний
Тиман. Имеют акцессорную примесь мелких (0.04—0.8 мм) ксеноморфных и округлых кристаллов хромшпинелидов с каймами оцинкования и ожелезнения. Толщина кайм колеблется от 3 до 20 мкм. Замечено, что появление каёмчато-оцинкованных зерен прямо коррелиру-ется с валовым обогащением цинком вмещающих пород [3]. Минералы — умереннотитанистые, содержание Сг203 в них не достигает и 30 мас. %. Максимальное содержание Zn0 превышает 6 мас. %, N0 находится в пределах 0.25— 0.4 мас. %. По нормативно-минальному составу хромшпинелиды из тиманских лампрофиров могут быть определены как никельсодержащая цинкистая маг-нетито-хромито-шпинель с примесью MgCr204, MnA1204, Ре2Ті04, MnРe204.
Цинк и никель присутствуют здесь в форме 2пБе204, 2пЛ1204 и №А1204. Очевидно, что по всей совокупности своих качеств хромшпинелиды из лампрофиров существенно отличаются от хромшпине-лидов из алмазоносной россыти Ичетъю.
Терригенные отложения сысольс-кой свиты (J2), Средний Тиман. Залегают на размытой поверхности красноцветных псаммитов нижнего триаса, характеризуясь в нижней части своего разреза галечно-гравийно-песчаным, в верхней—песчано-глинисто-алеврито-выым составом [22]. В составе базального горизонта вышвлена характерная хро-мит-ставролит-циркон-гранатовая ассоциация. Содержание здесь хромшпине-лидов в тяжелой фракции достигает 30 %, резко сокращаясь вверх по разрезу [23]. В ассоциации с этими минералами обнаружен и алмаз [24]. Хромшпинелиды в этих породах представлены мелкими октаэдрическими кристаллами без следов механического износа [3]. Параметр их элементарной ячейки варьируется в пределах 8.30—8.33 Е [25], что довольно близко совпадает с метрикой магнохромита. По составу рассматриваемые минералы подразделяются на три разновидности, а именно, (1) низкотитанистую и низкоглиноземистую предположительно из алмазной ассоциации; (2) высокоглиноземистую из гарцбургит-лерцолитовой ассоциации; (3) высокожелезистую метаморфогенную. Содержание 2п0 и N10 варьируется в пределах соответственно 1—1.48 и 0—0.52 мас. %. Расчеты показали, что химическая неоднородность хромшпи-нелидов из сысольской свиты по составу определяется конкуренцией Сг, Бе3+, Бе2+, Mg, N1, с одной стороны, и А1, 2п, с другой. По нормативно-минальному составу они в среднем являются никель-цинксодержащим магнетито-шпинеле-хромитом с примесью MgCr204, МпА1204, БеА1204, Бе2ТЮ4, БеУ204. Цинк и никель в них находятся в формах 2пА1204 и №А1204. По характеру корреляции основные миналы подразделяются на конкурирующие группы (FeCr204+MgCr204+MgAl204+FeFe204+ +№Л1204) и ^еА1204+МпА1204+ +гпА1204).
Кроме описанных выше хромшпи-нелидов в песчаниках сысольской свиты обнаружены единичные зерна цинковой шпинели, сложенной 2пА1204 на 70—80 мол. %. В качестве примесей в них выступают (в последовательности снижения содержания) FeAl204, MgAl204, МпА1204 и FeFe204. Очевид-
но, что именно эти примеси и обусловливают увеличение параметра элементарной ячейки рассматриваемой шпинели до 8.15 Е [25]
Алькесвожская свита (Є3—01), Приполярный Урал. Сложена песчаниками с прослоями гравелитов и конгломератов, в которых присутствуют мелкие (0.15—0.3 мм) ксеноморфные, сла-боокатанные зерна хромшпинелидов. Кроме того, здесь в диаспор-пирофи-литовых сланцах обнаружены зерна цинковой шпинели размером 0.08— 0.1 мм [3]. По составу упомянутые хромшпинелиды очень неоднородны. Содержание Сг203 в них варьируется от 45 до 63 мас. %. В каймах оцинкования содержание Zn0 и №0 колеблется в пределах соответственно 5—28 и 0—0.2 мас. %. В целом химический состав этих минералов определяется конкуренцией между Сг, Бе2+, Mg и А1, Бе3+, Zn, №. По нормативно-минальному составу аль-кесвожские хромшпинелиды являются цинкистым магнохромито-манганохро-мито-хромитом с примесью БеА1204, Бе2Ті04 и БеУ204. Цинк и никель представлены миналами ZnA1204, ZnCr204, ZnFe204, №А1204 в пропорции
210:203:25:1 Система корреляционных отношений между миналами обусловлена сильной конкуренцией между FeCr204+MgCr204+FeFe204+MgA1204+ +№А1204 и FeA1204+MnA1204+ZnA1204. Цинковая шпинель из алькесвожской свиты почти нацело состоит из ZnA1204, содержание примеси MnA1204+FeCr204 не превышает 1 мол. %.
Современный русловой аллювий на Нияюском рудном поле, Манитанырд-ская брахиантиклиналь, Полярный Урал. Является продуктами денудации вулканогенно-осадочных пород бедамельс-кой серии (И3—У2) и енганэпейской свиты (У2—Є1). В составе тяжелой фракции шлихов обнаружены плохо окатанные октаэдрические зерна хромшпинелидов с часто встречающимися в них округлыми включениями пироксенов, эпидо-та и хлоритов. Большая часть таких зерен имеет обычный состав (рис.1, а, б). Кроме того, в рассматриваемых речных осадках выявлены зональные зерна хромшпинелидов с фазово-гомогенными бесцинковыми ядрами и обогащенными цинком фазово-гетерогенными краями. Такие зерна характеризуются строением, напоминающим графические структуры распада твердого раствора (рис. 1, в). Цинк здесь строго приурочен к ламмелевидным формам, практически полностью исчезая при пе-
реходе от ламмелей к основной массе. Однако исследование вышвленнык графикоподобных структур при больших увеличениях показало, что внутри лам-мелевиднык форм имеют место ультра-мелкие полости и приосевые трещинки, явно контролирующие степень обогащения ламмелей цинком (рис. 1, г). Из этого следует, что оцинкование хром-шпинелидов в форме графических структур имеет эпигенетическую природу, будучи, вероятно, результатом локального проявления околотрещинного диффузионного метасоматоза. Убедительным подтверждением сделанного выше вытода является обнаружение в ис-следуемык шлихах зерен хромшпинелидов с развитием оцинкования вдоль грубосекущих трещин и границ между хромшпинелидом и ксеноминеральны-ми включениями (рис. 2, а, б). Такое явно наложенное оцинкование иногда приводит к образованию гомогенных микро-вывделений цинкистого хромшпинелида субмикронного размера, обособляющихся в краевык частях хромшпинелидов обыганого состава (рис. 2, в).
По химизму бесцинковые хромшпинелиды являются умереннотитанистыми и в основном низко-умеренногли-ноземистыши. Для них характерна сильная конкуренция между Сг, Mg и А1, Fe. По своему нормативно-минальному составу эти минералы являются хромит-герцинит-магнохромитом с примесью FeFe204, MgAl204, Fe2Ti04, МпА1204 и MgFe204. Вариации пропорций между основными миналами обусловлены сильной конкуренцией между (MgCг204+FeFe204) и ^еС^4+ +FeAl204). Специальный анализ показывает, что источником рассматриваемых хромшпинелидов могли быть гиперба-зиты, преобразованные в условиях низ-коградного регионального метаморфизма или метасоматоза и равновероятно отвечающие альпинотипным и концен-трически-зональными массивам.
Микротрещинно-ламмелевидные формы оцинкованных хромшпинелидов мало теряют в хромистости, но при этом в них сокращается содержание А1203, Mg0, Т102 и возрастает содержание железа и марганца. Содержания 2п0 и N10 варьируются в пределах соответственно 2—5.5 и 0-0.5 мас. %. Ведущим фактором химизма является конкуренция между &, Mg, Мп и А1, Fe, 2п. По нормативно-минальному составу эти минералы могут быггь определены как цинкистыш магнетито-шпинеле-хромит с примесью FeAl204, МпА1204 и
Рис. 1. Зерна хромшпинелидов из аллювия на Нияюском рудном поле: а, б — бесцинко-вые; в, г — с микротрещинно-ламмелевидными формами оцинкования (светлое). РЭМ-изображения в режимах вторичных (а, б) и упругоотраженных (в, г) электронов
MgCr204. Цинк и никель присутствуют в виде хромовык миналов. Согласно расчетам, такой состав в основном обусловлен конкуренцией между (N^0^0^ + +FeCr204+ MgAl204) и ^еА1204+ +FeFe204 +ZnCг204).
Околотрещинно-интерстициаль-ные формы оцинкованных хромшпинелидов характеризуются резким сокращением содержания Cr203 и Mg0 и, напротив, пропорциональным возрастанием содержаний железа и марганца. Содержание Zn0 и N10 изменяется в пределах соответственно 4.45—6.59 и 0—0.65 мас. %. Вариации химизма этих минералов определяются конкуренцией &, Мп с А1, Fe, Mg, Zn. По норматив-но-минальному составу околотрещин-но-интерстициальные формы хромшпинелидов являются цинкистыш шпине-ле-магнетито-хромитом с примесью МпА1204, FeAl204, MgCг204 и Fe2Ti04. Цинк рассчитывается на хромовый ми-нал. Конкурирующими миналами в
этом случае выступают (MgCr204+ +MgA1204+FeFe204) и (FeCг204+ +FeA1204+ZnCr204).
Микровыделения цинксодержащих хромшпинелидов отличаются умеренной титанистостью и низкоумеренной глиноземистостью. Содержание Zn0 в них составляет 5—6.5 мас. %, никель не обнаружен. По нормативно-минально-му составу эти выделения отвечают цинкистому шпинеле-хромито-магне-титу с примесью MnA1204, MgCг204. FeA1204, Fe2Ti04. Цинк нацело входит в состав хромового минала.
Сравнительный анализ охарактеризованных выше форм оцинкования показывает, что они явно упорядочиваются в единую тенденцию возрастания цинкистости в направлении микротре-щинно-ламмелевидные формы ^ око-лотрещинно-интерстициальные формы ^ обособленные микровыделения. Следует отметить, что в этом же направлении происходит и изменение общего
состава хромшпинелидов, сначала обогащающихся примесью шпинелевого минала, а затем магнетитового.
Конгломераты малопайпуцышской свиты (012), Полярный Урал. Представляют собой микст хорошо окатанных обломков в основном жильного кварца, сцементированных хлорит-сери-цитовой массой. В тяжелой фракции цемента из этих пород обнаружены хорошо окатанные зерна хромшпинелидов (рис. 3, а), часть из которых нацело обогащена цинком без видимых признаков неоднородности по составу (рис. 3, б). Кроме того, здесь обнаружены зерна с прерывистыми каймами оцинкования (рис. 3, в), наложенный характер которых убедительно доказывается РЭМ-картинами в режиме характеристического рентгеновского излучения (рис. 4).
По химическому составу бесцинко-вые хромшпинелиды и центральные части каёмчато-оцинкованных зерен практически тождественны, характеризуясь очень низкой титанистостью с умеренно низкой глиноземистостью. Содержание Сг203 в них не опускается ниже 62 мас. %, а содержание Mg0 колеблется в пределах от 5.6 до 12 мас. %. Все это вполне отвечает хромшпинели-дам дунитовой ассоциации. Вариации состава исследуемых минералов определяются конкуренцией Сг, А1, Mg, Mn с железом. По нормативно-минально-му составу они являются магнохромит-хромитом с примесью MgA1204. MnA1204, MgFe204, MnFe204, MnCr204. FeFe204. Минальные пропорции в них обусловлены обратной корреляцией (MgCr204+MnFe204) с ^еСг204+ +MgA1204+FeFe204)
В каймах оцинкования резко сокращается содержание магния при почти неизменном содержании титана, хрома, алюминия и валового железа. В них также сохраняется обратная корреляция железа с Сг, А1, Mg, но, кроме того, проявляется сильная конкуренция между железом и марганцем, с одной сторо-
----- іма Р 1 І.Є 1
^01_ 2 0 К и X 1 4 / 000 ■■
Рис. 2. Зерна с околотрещинно-интерстициальной (а, б) и микролокальной (в) формами оцинкования хромшпинелидов из аллювия на Нияюском рудном поле. РЭМ-изображения в режиме упругоотраженных электронов
«д
^ --- 10 0 М• £110 1
^ОІ. 20КУ Х55 НВ
Ді і |ИГЁ'к Ш * ■
• і ^
■ '»%*-г ' ) 1
»' ш
■
Ч V
V і : і
Рис. 3. Зерна хромшпинелидов из конгломератов малопайпудынской свитці: а—незональные бесцинковые; б—незональное оцинкованное; в — каёмчато-оцинкованное (светлая зона). РЭМ-изображения в режимах вторичных (а, б) и упругоотраженных (в) электронов
ны, и цинком, с другой. По нормативо-минальному составу каймы в рассматриваемых зернах являются цинкистым хромитом с примесью MgCr2O4, МпА1204, MgAl2O4, БеЛ12°4 и БеБе2°4. Цинк рассчитывается на хромовый ми-нал, содержание которого обратно кор-релируется с содержаниями хромитового и герцинитового миналов.
Енганэпэйская свита (У2—Є1), бра-хиантиклиналь Енганэпэ, Полярный Урал. В вулканогенной молассе (образцы Н. Б. Кузнецова) были обнаружены плохо окатанные зерна низкотитанистых и умеренноглиноземистых хромшпинелидов с небольшими, но устойчивыми примесями 2п° и N10, варьирующимися в пределах соответственно 0.03—1.5 и 0.03—0.19 мас. %. В целом состав этих минералов определяется сильной конкуренцией алюминия и железа с хромом. Кроме того, в них проявляется сильная обратная корреляции между цинком и никелем, с одной стороны, и магнием, с другой. По нормативно-минальному составу рассматриваемые хромшпине-лиды могут быть определены как никель-цинксодержащий шпинеле-магнохроми-то-хромит с примесью БеБе2°4, Бе2Ті°4, БеЛ12°4, МпА1204, БеУ2°4, Бе28і°4. Примесь цинка и никеля рассчитывается на алюминиевый минал. Расчеты показали, что такой состав минералов обусловлен, во-первых, конкуренцией между ^С^4+ БеБе204) и (БеС^ +MgAl2O4), а во-вторых, очень сильной обратной корреляцией между MgCr2O4 и №№^04.
Медистые песчаники манитанырд-ской свиты (Є3-01), Полярный Урал. По данным В. Д. Тихомировой, на некоторых участках Саурипейского и Падья-гинского месторождений в борнит-халь-козиновых и халькопиритовых рудах встречаются неправильные зерна хромшпинелидов с широкими каймами оцинкования (рис. 4). Эти минералы практически не содержат титана, характеризуясь весьма широкими колебани-
ями содержаний Сг203 и А1203 в пределах соответственно 40—70 и 5.5—17.5 мас. %. Содержание 2п° в них варьируется от 1 до 6.5 мас. %. В целом химизм рассматриваемых хромшпинелидов определяется конкуренцией между Сг, Mg, с одной стороны, и А1, Бе, Мп, 2п — с другой. По своему нормативно-минальному составу они отвечают цинкистому магнохромито-хромиту с примесью БєА1204, МпА1204, Бе2Ті04, Бе2У04, БеБе204. Цинк в них находится в форме 2пА1204. Важнейшим фактором
ВБЕ
формирования минального состава хромшпинелидов из медистых песчаников выступает конкуренция между ^С^+БеЛВД и (БеС^+
+мпЛі2о4+гпЛі2о4).
Обобщение полученных результатов показывает, что исследуемые цинксодержащие и цинкистые хромшпине-лиды представляют собой твердофазные гомогенные смеси не менее 17 миналов (в порядке встречаемости, в скобках частоты в %): Бе8Сг16032 (97.14), Бе8Бе,б°32 (77-86Х М.РА (75-71):
MgKa
Рис. 4. Зональность состава каёмчато-оцинкованного зерна хромшпинелидов из мало-пайпудынской свиты в режиме характеристического рентгеновского излучения
М8Л116°32 (68-57Х МП,Л116032 (55-71): Бе,6Т18°32 (48.57). ^ЧЧб^ (48-55)! Бе8Л1,6032 (32-14Х ^^8А116032 (25) х“8Сг160з2 (24•29), Бе8У16°32 (20.71). Бе 16^і8032 (3 57). МПСГ,6°32 (286). Mg8Бel6O32 (143). МП8Бе,6°32 (143).
х“8рЄіб0з2 (1.43), ^і8СГіб0з2 (0.71). Из приведенного ряда следует, что хромовые и алюминиевые миналы пользуются в исследуемых хромшпинелидах примерно одинаковой распространенностью, а железные миналы уступают по встречаемости алюминиевым почти в
Рис. 5. Зерно хромшпинелида с бесцинко-вым ядром (серое) и оцинкованной каймой (светло-серое) из медистых песчаников ма-нитанырдской свиты. РЭМ-изображение в режиме упругоотраженных электронов. Из материалов В. Д. Тихомировой.
три раза. Что же касается цинк- и никельсодержащих миналов, то среди них в целом резко (двукратно) преобладают именно алюминиевые.
Корреляционный анализ средних данных, приведенных в табл. 1 и 2, показывает, что важным фактором химизма исследуемых хромшпинелидов выступают закономерные вариации состава двухвалентных катионов. С этих позиций наиболее важным представляется очень сильная конкуренция между группами магниевых и железистых миналов, составляющих основу исследуемых минералов (г = -0.66). В целом можно констатировать, что состав изученных нами хромшпинелидов значительно сдвинут в сторону относительного обогащения железистыми миналами. Причем с ростом цинкистости относительная железистость этих минералов возрастает, что иногда даже реализуется в образовании кайм смешанного цинки-сто-железистого состава [3]. На примере железистых миналов видно, что отрицательные корреляции проявляются и внутри упомянутых выше групп миналов, особенно между хромитовым и магнетитовым миналами (г = -0.45).
Цинковые и никелевые миналы проявляют сильную прямую корреляцию с марганцевыми миналами (к = 0.65) и
обратную — с железными и особенно магниевыми миналами (г = соответственно -0.42 и -0.68). На примере хромовых миналов видно, что никель- и цинксодержащие миналы одинаково сильно конкурируют как с магнохроми-товым (г = -0.55), так и с хромитовым (г = -0.54) миналами. А на примере магниевых миналов выявляется, что никель-и цинксодержащие миналы обратно коррелируются с магнохромитовым миналом сильнее (г = -0.54), чем со шпинелевым (г = -0.40).
Таким образом, согласно результатам проведенного анализа, в состав исследуемых хромшпинелидов входят две генетические группы миналов, которые можно условно определить как первичные и вторичные, т. е. эпигенетические. К первым миналам относятся магниевые и железистые, а ко вторым — цинковые и никелевые. Марганцевые миналы по крайней мере частично также являются эпигенетическими, во всяком случае в хромшпинелидах алькесвожс-кой свиты. Судя по вышеприведенным анатомическим картинам и характеру корреляционных отношений, образование вторичных миналов было обусловлено изоморфными замещениями ионов Mg2+ и в несколько меньшей степени ионов Бе2+ ионами 2п2+, №2+ и, вероятно, Мп2+. При этом упомянутые замещения происходили как в алюминиевых, так и хромовых миналах. Спорадически встречающийся 2пРе204, возможно, свидетельствует и о замещениях цинком железа в магнетитовом минале. Судя по РЭМ-изображениям, обсуждаемые замещения протекали по ионообменному механизму на поверхности зерен и внутри них вдоль микротрещин и границ с ксеноминеральны-ми включениями.
Наши исследования на примере хромшпинелидов еще раз подтвердили высокую информативность данных об их минальном составе. Наиболее наглядно это следует из нижеприведенных графиков, позволяющих сделать несколько важных выводов.
Цинкистые хромшпинелиды из первичных алмазоносных горных пород и собственно алмазов характеризуются в среднем преимущественно хромитовым составом, незначительностью примесей, как по ассортименту, так и по содержанию примесей, смешанным хромо-алюминиевым составом цинксодержащих миналов (рис. 6, 1). В целом можно утверждать, что в рамках рассмотренной нами коллекции геологи-
ческих типов хромшпинелиды из первично-алмазоносных пород и алмазов выглядят достаточно обособлено. В алмазоносных терригенных свитах на Северном Урале выявлены хромшпинелиды гораздо более сложного состава, со значительной примесью или даже преобладанием магнохромита и шпинели (рис. 6, 2,3). Цинк в этих минералах представлен исключительно алюминиевым миналом. При этом цинксодержащие хромшпинелиды из этих свит существенно разные—хромит-магнохроми-товые в колчимской и, напротив, маг-нохромит-хромитовые в такатинской.
Хромшпинелиды из тиманских объектов по своим нормативно-ми-нальным свойствам подразделяются на две контрастно различающиеся группы. В первую из этих групп входят хромиты с существенной примесью герцинита, шпинели, ульвита и магнетита из алмазоносной россыпи Ичетъю и марганценосной коры выветривания на Чет-ласском Камне (рис. 7, 1, 2). Для этих минералов свойственно распределение цинка по преобладающему алюминиевому и хромовому миналам. Вторую группу представляют хромшпинелиды из лапрофировых даек на Четласском Камне (рис. 7, 3), которые иногда трактуются как коренной источник алмазосопровождающих цинкистых шпинелей на Среднем Тимане [3]. В действительности же, как показали наши расчеты, хромшпинелиды из тиманских лампро-фиров, в отличие от хромшпинелидов Ичетъю, являются в среднем не хромитом, а шпинелью с большой примесью хромита, магнетита и магнохромита. Цинк в них рассчитывается на минал 2пРе204. Если судить по этим данным, то коренным источником цинкистых хромшпинелидов для алмазоносной россыпи Ичетъю четласские лампрофиры послужить не могли. Хромшпинелиды из сысольской свиты характеризуются промежуточным минальным составом (рис. 7, 4). Кроме того, они, в отличие от вышерассмотренных случаев, парасте-рически ассоциируются с обогащенной примесями цинковой шпинелью.
Цинкистые хромшпинелиды из аль-кесвожской свиты на Приполярном Урале весьма специфичны по составу (рис. 7, 5). Они не содержат примеси шпинелевого минала, сильно обогащены манганхромитовым миналом, отсутствующим в вышерассмотренных тиманских минералах. Кроме того, алькес-вожские хромшпинелиды содержат более высокую примесь цинк-хромового
Рис. 6. Минальный состав хромшпинелидов из канадских алмазоносных лампрофиров (Г), кожимкой (2) и такатинской (3) терри-генных алмазоносных свит на Северном Урале
и цинк-алюминиевого миналов, находящихся в них в сопоставимых количествах. В целом эти минералы выглядят гораздо более модифицированными по составу в специфических условиях обогащения марганцем и цинком. На это указывает и обнаружение в алькесвож-ской свите почти чистой цинковой шпинели.
Хромшпинелиды из современных аллювиальных осадков на Нияюском рудном поле по своему минальному составу также подразделяются на две группы. В первую входят бесцинковые хро мито -герцинито -магно хро миты с небольшой примесью шпинели и магнетита (рис. 8, Г), а во вторую — цинки-стые хромшпинелиды, в которых с ростом содержания цинк-хромового минала последовательно сокращается содержание хромита и магнохромита, но возрастают содержания шпинелевого и магнетитового миналов (рис. 8, 2—4). Это подтверждает сделанный выше вывод о том, что все три формы оцинкования хромшпинелидов из аллювия на Нияюском рудном поле представляют собой единую последовательность эпигенетического вытеснения цинковыми минала-ми первичных миналов, прежде всего магнохромитового и хромитового.
Преобладающие в малопайпудын-ской свите на Полярном Урале бесцин-
ковые хромшпинелиды и центральные части каёмчато-оцинкованных зерен весьма близки по составу, отвечая магнохромито-хромиту с небольшими примесями шпинели, магнетита и галаксита (рис. 9, 1, 2). В каймах оцинкования с появлением цинк-хромового минала резко сокращается содержание магнохромита и шпинели, но возрастает содержание хромитового и га-лакситового миналов (рис. 9, 3). Нацело оцинкованные зерна, характеризующиеся наиболее высоким содержанием 2пСг2°4, показывают резкое сокращение содержаний как MgCr2O4. так и БеСг2°4 миналов (рис. 9, 4). Таким образом, на примере малопайпу-дынской свиты особенно наглядно подтверждается вывод об оцинковании хромшпинелидов в результате последовательного замещения сначала магнохромитового, а затем и хромитового миналов.
Хромшпинелиды из вулканогенной молассы енганэпэйской свиты по своему минальному составу обнаруживают сходство с вышерассмотренными бесцинковыми хромшпинелидами из малопайпудынской свиты, отличаясь
Рис. 7. Минальный состав хромшпинелидов из объектов Среднего Тимана (Г—4) и Приполярного Урала (5): 1 — алмазоносная россыпь Ичетъю, 2 — марганценосная кора выветривания, 3 — дайки лампрофиров, 4 — сысольская свита, 5 — алькесвожская свита
от них лишь большей примесью шпинели и магнетита и незначительностью степени оцинкования (рис. 10, Г). Определенное сходство с минералами из енганепейской и малопайпудынской свит обнаруживают и хромшпинелиды из медистых песчаников в манитанырд-ской свите, которые также имеют относительно простой магнохромит-хро-митовый минальный состав, но несколько отличаются составом примесей (рис. 10, 2). В целом они являются промежуточными, сближаясь с хромшпинелидами из вендско-кембрийской молассы по алюминиевому составу цинкового минала, а с хромшпинелидами из малопайпудынской свиты — по форме и степени оцинкования. Учитывая все изложенное и территориальную сопряженность соответствующих объектов, можно предполагать, что на Полярном Урале источником хромшпинелидов для вендских и раннепалеозойских свит могли послужить рифей-ские метаультрабазиты.
40-
30-
20-
10
0
.п.
X
■ -
40-
30-
20-
10
О
X
с^оооооооооооооооо
Рис. 8. Минальный состав хромшпинелидов из современного руслового аллювия на Нияюском рудном поле, Полярный Урал: 1 — зерна бесцинковых хромшпинелидов; 2, 3 — микротрещинно-лам-мелевидные (2) и околотрещинно-интерстициальные (3) формы оцинкования; 4 — микровыделения цинкистых хромшпинелидов
1
0
1
Рис. 9. Минальный состав хромшпинелидов из малопайпудынс-кой свитці, Полярный Урал: Г — бесцинковые зерна; 2 — центральные части каёмчато-оцинкованных зерен; 3 — каймы оцинкования; 4 — нацело оцинкованные зерна
Рис. 10. Минальный состав хромшпинелидов из енганепейской свиты (Г) и медистых песчаников манитанырдской свиты (2), Полярный Урал
Заключение
Проведенные исследования показали, что пересчет компонентов химического состава на миналы по меньшей мере на порядок увеличивает информативность хромшпинелидов как индикаторов геологических процессов.
Согласно полученным данным, цин-ксодержание как отдельно взятое свойство хромшпинелидов не является прямым признаком алмазоносности, поскольку оно характерно для весьма широкого круга самых разных по составу и происхождению геологических объек-
тов — эндогенных и экзогенных, мантийных, ман-тийно-коровых и коровых. Следовательно, сами по себе цинкистые хомшпинелиды не могут считаться парагенетически-ми спутниками алмазов со всеми вытекающими из этого последствиями. Тем не менее, сверхфоновая примесь цинка в сочетании с другими особенностями минального состава может служить эффективным типоморф-ным признаком. В частности, полученные нами данные позволяют сделать вывод о том, что источники хромшпинелидов для колчимской и такатинской алмазоносных свит могли быть разными; дайки лампрофиров Четласского Камня на Среднем Тимане не являлись поставщиком хромшпинелидов в Ичетъюскую алмазоносную россыпь; а вендские и раннепалеозойские свиты на Полярном Урале могли иметь источником хромшпинелидов рифейские гипербазиты.
Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что обогащение цинком, а иногда цинком и никелем является вторичным, накяадываясъ на зерна хромшпинелидов самого разного состава — низко- и высокотитанистые, низко- и высокоглиноземистые, хромитовые, магнохромитовые и промежуточные магнохромит-хромитовые, обогащенные герцинитом и шпинелъю или, напротив, малопримесные. Это убедительно подтверждается и РЭМ-картина-ми развития оцинкования на краях зерен и на внутренних участках, затронутых трещиноватостью и микробрекчированием. Согласно упомянутым картинам, именно микротрещины и поры служили проводниками для растворов, послуживших источником цинка. Наиболее вероятным механизмом такого оцинкования хромшпинелидов является ионный обмен, уже хорошо известный порезулътатам изучения цинкистых доломитов [26, 27].
Вывод об эпигенетической природе обогащения цинком хромшпинелидов следует и из анализа их нормативно-ми-нального состава. Появление цинк- и ни-кель-цинксодержащих миналов в составе соответствующих минералов определенно сопровождается снижением содержания первичных магнохромитового и хромитового миналов в высокохромис-
тых шпинелидах и шпинелевого и герци-нитового миналов в высокоглиноземистых шпинелидах. Очевидно, что основную роль при этом играют изоморфные замещения Zn2+ ^ Mg2+, Fe2+. Состав же цинковых миналов в части трехвалентных катионов регулируется, как показывают расчеты, соотношением содержаний соответствующих металлов в первичных хромшпинелидах. В более хромистых минералах цинк преимущественно связывается в хромовый минал (г ao/ZnCro = 0.28), а в более глиноземистых—в алюминие-
в™ (Г Al203/ZnAl204 = 0-27)-
В итоге мы приходим к выводу, что исследованные нами эффекты эпигенетического оцинкования обусловлены модифицированием состава первичных почти бесцинковых хромшпинели-дов в условиях как гидротермально-ме-тасоматических, так и гидрогенных поцессов. Однако известные факты нахождения цинксодержащих хромшпи-нелидов внутри кимберлитовых алмазов дают основание предполагать, что какие-то условия для оцинкования хром-шпинелидов реализуются и в условиях алмазопродуктивной мантии.
Авторы благодарят А. А. Соболеву и В. Д. Тихомирову за предоставленные материалы, а В. Н. Филиппова за качественно выполненные рентгеноспектральные микрозондовые исследования.
Литература
1. Meyer H. O. A., Boyd F. R. Composition and origin of crystalline inclusions in natural diamonds // Geochemica Cosmochimica Acta, 1972. V. 36. P. 1255— 1273. 2. Tappert R., Stachel T., Hrris J.W., Brey G. P. Composition of mineral inclusions from Brazilian diamonds. GAC-MAC abstract volume, Saskatoon, 2002. P. 116. 3. Макеев А. Б., Макеев Б. А. Цинковые хромшпине-лиды Среднего Тимана и Приполярного Урала // Доклады АН, 2005. Т. 404. № 2. С. 235—240. 4. Иванов О. К. Концентри-чески-зональные пироксенит-дунитовые массивы Урала. Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та, 1997. 488 с. 5. Суслов С. Б., Манькова Т. В. Габброидные массивы Сарановского комплекса // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении: Труды научных чтений памяти П. Н. Чир-винского. Вып. 11. Пермь: Изд-во Пермского ун-та, 2008. С. 147—164. 6. Макеев А. Б., Перевозчиков Б. В. Афанасьев А. К. Хромитоносность Полярного Урала. Сыктывкар: Изд-во Коми ФАН СССР, 1985. 152 с. 7. Макеев А. Б., Брянчанинова Н. И. Топоминералогия ультрабазитов Полярного Урала. СПб: Наука, 1999. 252 с. 8.
Перевозчиков Б. В., Овечкин А. М., Попов И. И. Типоморфные черты хромитового оруденения глиноземистого магнезиального типа Войкаро-Сыньинского массива // Проблемы минералогии, петрографии и минералогии: Труды научных чтений памяти П. Н. Чирвинского. Вып. 6. Пермь: Изд-во Пермского ун-та, 2004. С. 135— 146. 9. Королюк В. Н., Лаврентьев Ю. Г., Усова Л. В. Электронно-зондовое определение цинка в шпинелях и никеля в гранатах для задач термометрии перидотитов // Алмазы и благородные металлы Тимано-Уральского региона: Материалы Всероссийского совещания. Сыктывкар: Геопринт, 2006. С. 73—75. 10. СпиридоновЭ. М., Барсукова Н. С., Бакшеев И. А. и др. Цинкис-тые хромшпинелиды // Минералогия Урала. Т. III. Миасс: Изд-во ИМин УрО РАН, 1998. С. 127—129. 11. Мурзин В. В., Варламов Д. А., Кудрявцев В. И. Хромшпинелиды альбитизированных родингитов и не-фритоидов Агардагского проявления медистого золота (Южная Тува) // Вестник Уральского отделения РМО, 2005. № 4. С. 90—95. 12. Мурзин В. В., Варламов Д. А., Шанина С. Н. Новые данные о золото-ан-тигоритовой формации Урала // Доклады АН, 2007. Т. 417. № 6. С. 810—813. 13. Armstrong J., Barnet R. The association of Zn-chromite diamondiferous lamprophyres and diamonds: unique compositions as a Guide to the diamonds potential of non-traditional diamond host rocks // International Kimberlite Conference Long Abstract, 2003. P 1—3. 14. Weizer T. W., Hirdes W. Zince-rich chromite from Paleoproterozoic conglomerates at Tarkwa Gold Mine, Chana // Canadian Mineralogist, 1997. V. 35. P. 587—595. 15. Ваганов В. И., Голубев Ю. К., Захарченко О. Д., Голубева Ю. Ю. Современное состояние проблемы коренных первоисточников алмазных россыпей западного склона Урала // Руды и металлы, 2004. № 4. С. 5—7. 16. Малахов И. А., Бушарина С. В. Измененные гранаты и хромшпинелиды в палеозойских алмазоносных толщах западного склона Урала — индикатор контактово-термального воздействия туффизитов // Алмазы и ал-мазоносность Тимано-Уральского региона: Материалы Всероссийского совещания. Сыктывкар: Геопринт, 2001. С. 169—174. 17. Мальков Б. А., Холопова Е. Б. Эйфельс-кая литоральная алмазоносная палеороссыпь Ичетъю на Среднем Тимане // Геология девонской системы: Материалы Международного симпозиума. Сыктывкар: Геопринт, 2002. С. 272—275. 18. Мальков Б. А., Холопова Е. Б. Эйфельская литоральная алмазоносная россыпь Ичетъю на Среднем Тимане // Южные районы Республики
Коми: геология, минеральные ресурсы, проблемы освоения: Материалы 3-й Всероссийской научной конференции. Сыктывкар: Геопринт, 2002. С. 189—191. 19. Щербаков Э. С., Плякин А. М. Парастерезис россыпи Ичетъю и проблема первоисточников алмазов Тимана // Структура и разнообразие минерального мира: Материалы Международного минералогического семинара. Сыктывкар:Геопринт, 2008. С. 166—167. 20. Макеев Б. А. Сравнительный минералогический анализ тяжелой фракции современных отложений Четлас-ского Камня и алмазного проявления Ичетъю // Структура и разнообразие минерального мира: Материалы Международного минералогического семинара. Сыктывкар: Геопринт, 2008. С. 168—170.
21. Лысюк Г. Н. Микро- и наноразмерные бактериальные структуры марганцевых агрегатов // Наноминералогия. Ультра- и микродисперсное состояние минерального вещества. СПб: Наука, 2005. С. 480—503.
22. Щербаков Э. С., Митяков С. Н. О палеогеографии средней юры в Сысольской котловине и возможных источниках алмазов // Южные районы Республики Коми: геология, минеральные ресурсы, проблемы освоения: Материалы 3-й Всероссийской научной конференции. Сыктывкар: Геопринт, 2002. С. 96—97. 23. Макеев А. Б., Юманов Ф. Л. Состав хромшпинелидов и других индикаторных минералов из сысольской свиты среднеюрских отложений Ухтинской площади // Южные районы Республики Коми: геология, минеральные ресурсы, проблемы освоения: Материалы 3-й Всероссийской научной конференции. Сыктывкар: Геопринт, 2002. С. 182—184. 24. Митяков С. Н. О россыпных полезных ископаемых в мезозойских отложениях на юге Коми АССР // Геология и минеральносырьевые ресурсы Европейского северо-востока СССР: Материалы Всероссийской геологической конференции. Сыктывкар: Геопринт, 1998. 25. Мальков Б. А., Швецова И. В., Холопова Е. Б. Хромиты алмазной ассоциации базальных горизонтов сысольской свиты средней юры южных районов Республики Коми // Южные районы Республики Коми: геология, минеральные ресурсы, проблемы освоения: Материалы 3-й Всероссийской научной конференции. Сыктывкар: Геопринт, 2002. С. 186—188. 26. Алексеенко В. А., Пузанкова Н. В. Об изоморфном замещении магния цинком в доломитах // Известния АН КазССР Сер. геол., 1976. № 1. С. 115—119. 27. Жабинский В. Цинксодержащие доломиты из Силезско-Краковских полиметаллических месторождений // XI съезд Международной минералогической ассоциации. Т. 1.Новосибирск, 1978. С. 46.
