CC BY
36
РУДНЫЕ ХРОМШПИНЕЛИДЫ МАССИВОВ СЫУМ-КЕУ И ХАРЧЕРУЗСКИЙ: ХИМИЗМ И ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ПРИРОДА, ПОЛЯРНЫЙ УРАЛ
Объектом исследования являются рудные хромшпинелиды из ре-ститовых ультрамафитовых массивов Сыум-Кеу и Харчерузский, которые замыкают на севере офиолитовые комплексы Полярного Урала. Проведена сравнительная оценка вещественного состава рудных хромшпинелидов из обоих массивов и предпринята попытка моделирования геодинамической обстановки и условий формирования вмещающих ихультрамафитов.
Ключевые слова: Полярный Урал, реститовые ультрамафиты, рудные хромшпинелиды, химизм, геодинамическая обстановка.
Ультрамафитовые реститовые массивы дунит-гарцбургито-вого состава - часть мафит-ультрамафитовых поясов складчатых областей. В последние несколько десятилетий они привлекают всё большее внимание исследователей как с позиции генезиса, учитывая их мантийную природу образования и связь с ранними этапами развития складчатых сооружений, так и с позиции рудо-носности своими промышленной хромитоносностью, асбесто-носностью и включением благороднометальной минерализации. Однако в настоящее время спорность многих аспектов петрологии этих интереснейших образований обусловлена их недостаточной всесторонней изученностью. Известно, что одним из главных носителей генетической информации является минерал, а не только порода. Изучив в достаточной степени минералогию объекта, можно реконструировать историю его образования и преобразования.
Объект настоящего исследования - рудные хромшпинелиды из реститовых ультрамафитовых массивов Сыум-Кеу и Харчерузский, которые входят в состав Хадатинекого офиолитового пояса, замыкающего на севере офиолитовые комплексы Полярного Урала [2]. При этом слабо изученный Харчерузский массив, расположенный несколько южнее массива Сыум-Кеу, согласно геолого-геофизическим данным и петрологическим исследованиям, вероятно, может быть эрозионно-тектоническим клиппом данного массива [11,12].
Массив Сыум-Кеу находится в северной части офиолитового пояса, образуя вытянутое в меридиональном направлении серповидное тело протяжённостью ~50 км и шириной до 12 км (рис. 1). На западе он имеет тектонический контакт с докемб-рийскими метаморфическими породами харбейского гнейсо-амфиболитового комплекса (Р^) и вулканогенно-осадочными породами няровейской свиты (Р^), с востока обрамляется габ-броидами Щучьинского синклинория, которые перекрываются
УДК 549.731.11:553.08 (470.5) © А.Н.Юричев,2017
Юричев Алексей Николаевич
кандидат геолого-минералогических наук научный сотрудник, доцент [email protected]
Национальный исследовательский Томский государственный университет,
г. Томск
мощной толщей мезокайнозойских осадков Западно-Сибирской плиты и практически пока не изучены. В составе массива выделяются два главных комплекса пород [12]: ранний - лерцолит-гарц-бургитовый и поздний - дунит-гарцбургитовый. Ранний комплекс представлен преимущественно гарцбургитами с участками диопсидсодержащих гарцбургитов и лерцолитов, занимающими до 40% площади массива. Для ультрамафитов характерно массивное однородное строение, неповсеместно отмечается шлировидность по ориентировке скоплений пироксенов и шпинели. В породах фиксируются редкие согласные и секущие жилы орто- и клинопироксенитов, вебсте-ритов, а также дунитов, образующих иногда крупные (мощностью до 100 м) тела. Поздний комплекс сложен отчётливо полосчатыми (директивными) гарцбургитами с выраженной минеральной уплощённостью, содержащими значительное (до 50%) количество согласных с полосчатостью и секущих её дунитовых жил и линз. С породами данного комплекса связаны небольшие по масштабам проявления хромитовых руд.
Харчерузский массив мало изучен в отличие от массива Сыум-Кеу, от которого он отделён узкой полосой метаморфизованных габбро и амфиболитов. Представляет собой клинообразное тело субширотного простирания, выклинивающееся на восток, протяжённостью ~18 км при максимальной ширине в западной части 7 км (см. рис. 1). Сложен в основном дунитами, среди которых встречаются гарцбургиты. Отмечаются также мелкие тела габброидов, обычно интенсивно ме-тасоматически изменённые. В экзоконтактовых зонах габброидов устанавливаются верлиты и клинопироксениты, вероятно, являющиеся высоко-температурными реакционно-метасоматиче-скими образованиями. Среди дунитов выявлены линейные и линзообразные тела хромитов преимущественно субширотного простирания. Мощность отдельных тел обычно <1 м, протяжённость до 10 м. Рудные тела нередко группируются в рудные субширотные зоны, в которых количество хромшпинелидов существенно возрастает и может варьировать от 10 до 50-90%, с образованием от убоговкрапленных до густовкраплен-ных и сплошных рудопроявлений.
Вещественный состав рудных хромшпинели-дов из ультрамафитов массивов определялся методом рентгеноспектрального микроанализа [27]
Рис. 1. СХЕМАТИЗИРОВАННАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА МАССИВОВ СЫУМ-КЕУ И ХАРЧЕРУЗСКИЙ, ПО [6, 11] С ДОБАВЛЕНИЯМИ АВТОРА:
1 - краевая зона (антигоритовые серпентиниты, оли-вин-антигоритовые породы); 2 - лерцолит-гарцбур-гитовый комплекс (лерцолиты, гарцбургиты с редкими телами дунитов); дунит-гарцбургитовый комплекс: 3 - дуниты, 4 - гарцбургиты; 5 - дунит-верлит-клино-пироксенитовый комплекс (дуниты, верлиты, оливи-новые клинопироксениты, оливиновые и безоливино-вые вебстериты, реже лерцолиты, гарцбургиты); 6 -тектонические нарушения; на врезке: географическое расположение ультрамафитовых массивов офиолито-вого комплекса Полярного Урала (1 - Сыум-Кеу, 1а -Харчерузский, 2 - Рай-Из, 3 - Войкарский)
на электронном сканирующем микроскопе «Tes-can Vega II LMU», оборудованном энергодисперсионным спектрометром (с детектором Si(Li) Standard) INCA Energy 350 и волнодисперсионным INCA Wave 700, в ЦКП «Аналитический центр геохи-
мии природных систем» ТГУ (г. Томск). Для этого из отобранных образцов хромититов с разной степенью вкрапленности были изготовлены плоскопараллельные аншлифы толщиной 3-4 мм по рекомендуемым методикам [27]. Перед проведением анализов на исследуемые поверхности предварительно напылялся слой углерода толщиной 25-30 нм. Последующие расчёты химических составов выполнялись по программе INCA-Issue 18b и дополнительным авторским программам.
Исследования показали, что проанализированные рудные хромшпинелиды обоих массивов в целом слабо метаморфизованы и близки по составу. Однако хромшпинелиды массива Сыум-Кеу в отличие от харчерузских характеризуются несколько большей степенью метаморфического преобразования исходных зёрен, выразившегося в увеличении роли оксидного Fe (II) (табл. 1, 2). Последнее обстоятельство привело к незначительному различию и в химических составах шпинелидов. На классификационной диаграмме Н.В.Павлова [4] хромшпинелиды Харчерузского массива в хро-мититах с вкрапленной структурой преимущественно соответствуют алюмохромитам, в хромити-тах с густовкрапленной структурой - хромитам, а хромшпинелиды массива Сыум-Кеу - субферри-алюмохромитам и субферрихромитам соответственно (рис. 2). Подобная зависимость химического состава шпинелидов от «густоты» вкрапленности ранее отмечалась для хромшпине-лидов Харчерузского массива [11] и, очевидно, свидетельствует о более высокой степени воздействия высокобарического динамометамор-физма на густовкрапленные и сплошные хро-мититы, вероятно, обусловленной их высокотемпературными пластическими деформациями.
Фигуративные точки составов хромшпинели-дов обоих массивов характеризуются одинаковой эволюционной тенденцией, связанной с уменьшением содержания MgO и Al2O3 при увеличении количества Cr2O3 и незначительном повышении концентрации суммарного железа (рис. 3). При этом часть точек составов хромшпинелидов из массива Сыум-Кеу несколько отклоняется от основного единого тренда, формируя на отдельных графиках самостоятельный тренд регрессивной метаморфической природы (см. рис. 3, а, б).
Наблюдаемый на рис. 2, 3 общий эволюционный тренд составов хромшпинелидов отражает преобразование вещественного состава хром-
Cr
0,00 А 1,00
Офиолитовые комплексы
Стратиформные
хромититы \/3с
т,00 Al
0,00 0,25 0,50 0,«г
т,00
0,00 Fe3+
Cr
0,00 Д1,00 1
0,25^4i4\ \ 0,75
Ультрамафиты ГЖ
V\e\7\
0,50/ ч \Д0,50
Ультрамафиты СОХ
/8//9 4101
9
0,75/ /
. 1
о 2
. 3
и 4
\ \ \0,25
12
Ксенолиты ультрамафитов
из базальтов\ 13^
1,00 i Al 0,00 0,25
0,00
0,50
0,75 1,00 р 3+
Рис. 2. СОСТАВЫ РУДНЫХ ХРОМШПИНЕЛИДОВ ИЗ УЛЬТРАМАФИТОВ МАССИВОВ СЫУМ-КЕУ И ХАРЧЕРУЗСКИЙ НА КЛАССИФИКАЦИОННОЙ ДИАГРАММЕ Н.В.ПАВЛОВА [4]:
на диаграмме: а - генетический тип хромититов [20], б - геодинамические обстановки формирования, построенные по акцессорным хромшпинелидам [7, 17]; массивы: 1,2 - Харчерузский, 3, 4 - Сыум-Кеу; структуры: 1, 3 - вкрапленная, 2, 4 - густовкрапленная; 1 -хромиты; 2 - субферрихромиты; 3 - алюмохромиты; 4 - субферриалюмохромиты; 5 - ферриалюмохромиты; 6 - субалюмоферрихромиты; 7 - феррихромиты; 8 -хромпикотиты; 9 - субферрихромпикотиты; 10 - суб-алюмохроммагнетиты; 11 - хроммагнетиты; 12 - пико-титы; 13 - магнетиты
шпинелей в процессе высокобарического дина-мометаморфизма [15], а также степень рестиро-вания вмещающих их ультрамафитов [5, 13, 14]. Увеличение степени плавления рестита сопровождается возрастанием хромистости и желези-
а
стости хромшпинелидов при уменьшении их гли-нозёмистости и магнезиальности (см. рис. 3), что характерно для мантийных реститогенных уль-трамафитов [3, 5, 13, 16] и служит дополнительным свидетельством реститовой природы пород массивов Сыум-Кеу и Харчерузский. Положение фигуративных точек составов шпинелидов на треугольной диаграмме (см. рис. 2, а) и диаграмме 1М.СИа21 с соавторами (рис. 4, а) также указывает на генетическую связь изученных хроми-титов с офиолитовыми мантийными ультрама-фитами и их принадлежность к подиформному типу.
Для оценки геодинамической обстановки формирования пород массивов автором были привлечены диаграммы зарубежных учёных по данному направлению исследований (см. рис. 2, б; 4, б-е). На треугольной диаграмме Д!-Сг-Ре3+ фигуративные точки составов преимущественно попадают в область ультрамафитов глубоководных желобов, а на бинарных диаграммах ТЮ2-Сг#, Мд#-Сг# и Л1203-ТЮ2 - в область бонинитов (см. рис. 4, б, в) и океанических надсубдукционных перидотитов (см. рис. 4, б, г, д). Это позволяет сделать вывод о том, что изучаемые ультрамафитовые массивы, вероятно, являются полигенными образования-
1. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РУДНЫХ ХРОМШПИНЕЛИДОВ ИЗ УЛЬТРАМАФИТОВ МАССИВА ХАРЧЕРУЗСКИЙ, ВЕС. %
Структура Вк запленная Густовкрапленная
Номера анализов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Мд0 8,27 7,37 8,34 10,34 11,15 11,10 11,03 8,31 8,05 9,38 9,64 7,93 7,35 8,00 6,19 6,43
А1203 10,87 8,84 7,49 15,18 17,92 16,06 17,18 5,08 4,41 6,93 7,00 6,19 5,84 6,20 5,16 5,50
ТЮ2 0,14 0,33 0,21 0,13 0,17 - 0,09 0,19 0,19 0,05 0,10 0,06 - 0,03 0,04 0,02
У?05 0,22 0,17 0,14 0,12 0,13 0,13 0,08 0,22 0,15 0,03 0,08 0,16 0,08 0,07 0,20 0,09
СГ203 55,24 56,81 57,90 52,12 48,99 51,90 52,27 62,27 63,38 60,89 60,99 62,60 62,42 61,21 62,67 63,45
Мп0 0,60 0,44 0,60 0,32 0,55 0,32 0,50 0,49 0,62 0,33 0,50 0,80 0,60 0,48 0,59 0,51
Ре0* 24,33 25,66 25,29 21,60 20,92 20,24 18,56 23,18 23,12 22,21 21,40 22,11 23,60 23,86 24,82 23,79
2п0 0,25 0,38 - 0,13 0,03 0,19 0,11 0,18 0,03 - 0,08 0,06 0,03 0,06 0,14 0,15
N¡0 0,07 - 0,03 0,06 0,14 0,06 0,18 0,07 0,06 0,17 0,21 0,08 0,08 0,08 0,18 0,07
Ре203 4,21 4,10 5,71 3,56 3,97 3,35 1,41 3,82 3,49 4,17 3,94 2,26 2,77 3,92 2,43 1,41
Ре0 20,55 21,97 20,14 18,39 17,34 17,23 17,29 19,74 19,98 18,46 17,86 20,08 21,11 20,33 22,63 22,51
Пересчёт на кристаллохимическую формулу (на 4 «О»)
Мд 0,410 0,371 0,419 0,496 0,526 0,528 0,523 0,423 0,411 0,469 0,482 0,402 0,375 0,406 0,320 0,331
А! 0,426 0,352 0,297 0,576 0,668 0,604 0,644 0,204 0,178 0,274 0,276 0,249 0,236 0,249 0,211 0,224
"П 0,004 0,008 0,005 0,003 0,004 - 0,002 0,005 0,005 0,001 0,003 0,002 - 0,001 0,001 0,001
V 0,005 0,004 0,003 0,003 0,003 0,003 0,002 0,005 0,003 0,001 0,002 0,004 0,002 0,002 0,005 0,002
Сг 1,452 1,517 1,542 1,326 1,225 1,309 1,314 1,679 1,717 1,616 1,615 1,685 1,690 1,646 1,716 1,733
Мп 0,017 0,013 0,017 0,009 0,015 0,009 0,013 0,014 0,018 0,009 0,014 0,023 0,017 0,014 0,017 0,015
2п 0,006 0,009 - 0,003 0,001 0,004 0,003 0,005 0,001 - 0,002 0,002 0,001 0,002 0,004 0,004
N¡ 0,002 - 0,001 0,002 0,004 0,002 0,005 0,002 0,002 0,005 0,006 0,002 0,002 0,002 0,005 0,002
Ре3+ 0,105 0,104 0,145 0,086 0,095 0,081 0,034 0,098 0,090 0,105 0,099 0,058 0,071 0,100 0,063 0,037
Ре2+ 0,571 0,621 0,568 0,495 0,459 0,460 0,460 0,563 0,572 0,518 0,500 0,572 0,605 0,578 0,656 0,651
Сумма 2,998 2,999 2,998 2,999 2,998 2,999 2,999 2,997 2,997 3,000 2,999 2,997 2,999 2,999 2,997 2,999
Расчётные характеристики
Сг# 77,3 81,2 83,8 69,7 64,7 68,4 67,1 89,2 90,6 85,5 85,4 87,1 87,8 86,9 89,1 88,6
Ре## 0,1 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0
Мд# 41,8 37,4 42,5 50,1 53,4 53,5 53,2 42,9 41,8 47,5 49,0 41,3 38,3 41,2 32,8 33,7
Примечание. Здесь и в табл. 2 Ре0* - суммарное железо. Расчёт трёх- и двухвалентного железа: Ре20з (вес. %)=52,832-[(Ре0*+Мд0+ +Мп0+МЮ+СоНСг20з+А!20з+2ТЮ2)]/1000 мол. кол-ва, Ре0 (вес. %)=Ре0* (вес. °%)-0,9-Ре20з (вес. %). Сг#=[Сг/(Сг+А!)] • 100%; Ре##=[Ре3+/ (Ре3++Сг+А!)] 100%; Мд#=[Мд/(Мд+Ре2+)] 100%.
2. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РУДНЫХ ХРОМШПИНЕЛИДОВ ИЗ УЛЬТРАМАФИТОВ МАССИВА СЫУМ-КЕУ, ВЕС. %
Структура Вкрапленная
Номера анализов 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
МдО 14,83 14,37 7,83 11,55 12,54 13,99 11,08 8,73 8,1 12,68 7,28 15,1 14,41
М2О3 18,67 26,19 12,6 17,35 13,78 29,34 17,22 11,44 15,72 15,92 11,08 30,23 25,73
Т1О2 0,28 0,17 0,38 0,37 0,25 0,4 0,33 0,44 0,33 0,25 0,41 0,34 0,29
У2О5 - - - - - - - - - - - - -
СГ2О3 47,04 39,64 41,3 43,63 51,12 33,7 44,87 46,72 40,26 49,34 47,6 34,46 39,21
МпО -------------
РеО* 18,49 19,09 36,31 26,1 21,59 21,85 25,62 31,46 34,23 21,14 32,53 19,25 19,73
2пО -------------
МО -------------
Ре2Оз 6,88 5,46 15,94 10,0 7,29 7,28 8,68 12,21 13,53 6,65 10,98 6,13 6,29
РеО 12,3 14,18 21,96 17,1 15,03 15,3 17,81 20,47 22,05 15,15 22,65 13,73 14,07
Пересчёт на кристаллохимическую формулу (на 4 «О»)
Мд 0,683 0,644 0,389 0,546 0,598 0,620 0,526 0,432 0,396 0,599 0,364 0,662 0,646
А1 0,679 0,927 0,495 0,649 0,520 1,028 0,646 0,447 0,607 0,594 0,438 1,048 0,912
Т1 0,013 0,008 0,019 0,018 0,012 0,018 0,016 0,022 0,016 0,012 0,021 0,015 0,013
V - - - - - - - - - - - - -
Сг 1,148 0,942 1,087 1,095 1,293 0,792 1,130 1,226 1,043 1,236 1,264 0,801 0,932
Мп 2п М - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - -
Ре3+ 0,160 0,123 0,399 0,239 0,176 0,163 0,208 0,305 0,334 0,159 0,278 0,136 0,142
Ре2+ 0,318 0,356 0,612 0,454 0,402 0,380 0,474 0,568 0,604 0,401 0,636 0,338 0,354
Сумма 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000
Расчётные характеристики
Сг# Ре## Мд# 62,8 0,1 68,3 50,4 0,1 64,4 68,7 0,2 38,9 62,8 0,1 54,6 71,3 0,1 59,8 43,5 0,1 62,0 63,6 0,1 52,6 73,3 0,2 43,2 63,2 0,2 39,6 67,5 0,1 59,9 74,2 0,1 36,4 43,3 0,1 66,2 50.5 0,1 64.6
Структура Густовкрапленная
Номера анализов 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
МдО 12,1 9,1 12,08 11,26 10,28 12,85 12,55 11,98 11,28 12,43 6,48 4,37 10,21
А12О3 8,61 7,99 6,37 8,1 9,02 6,41 7,29 6,77 9,02 7,02 9,68 4,76 9,99
Т1О2 0,33 0,19 0,1 0,17 0,15 0,13 0,15 0,14 0,21 0,17 0,14 0,17 0,2
V2O5 - - - - - - - - - - 0,13 0,1 0,17
СГ2О3 55,17 51,97 60,6 56,09 55,07 61,13 59,28 59,81 56,74 59,81 53,6 52,42 59,17
МпО - - - - - - - - - - 0,24 0,51 0,08
РеО* 2пО 1\1Ю 22,91 29,61 20,22 23,56 24,71 18,87 20,05 20,66 22,11 19,92 28,74 0,33 0,04 35,97 0,43 0,07 19,79 0,1 0,06
- - - - - - - - - -
Ре2Оз 8,91 11,46 6,31 8,34 7,79 6,1 6,76 6,55 6,55 6,46 6,3 12,14 2,18
РеО 14,89 19,3 14,54 16,05 17,7 13,38 13,97 14,76 16,21 14,11 23,07 25,04 17,83
Пересчёт на кристаллохимическую формулу (на 4 «О»)
Мд 0,592 0,457 0,597 0,556 0,509 0,631 0,616 0,591 0,554 0,611 0,328 0,231 0,502
А1 0,333 0,317 0,249 0,316 0,353 0,249 0,283 0,264 0,350 0,273 0,388 0,199 0,388
Т1 0,016 0,010 0,005 0,008 0,007 0,007 0,008 0,007 0,010 0,008 0,007 0,009 0,010
V - - - - - - - - - - 0,003 0,002 0,004
Сг Мп 2п 1,431 1,383 1,589 1,468 1,445 1,593 1,542 1,566 1,477 1,559 1,440 1,467 0,007 0,008 1,543 0,015 0,011
- - - - - - - - - - -
М - - - - - - - - - - - 0,001 0,002
Рез+ 0,220 0,290 0,157 0,208 0,195 0,151 0,167 0,163 0,162 0,160 0,161 0,323 0,054
Ре2+ 0,409 0,543 0,403 0,444 0,491 0,369 0,384 0,409 0,447 0,389 0,656 0,741 0,492
Сумма 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 2,999 2,999 3,000
Расчётные характеристики
Сг# 81,1 81,4 86,4 82,3 80,4 86,5 84,5 85,6 80,8 85,1 78,8 88,1 79,9
Ре## 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,0
Мд# 59,2 45,7 59,7 55,6 50,9 63,1 61,6 59,1 55,4 61,1 33,4 23,7 50,5
о
га
16п а 70 п б 35-,
я ■ А к
14- Л Я 60- 30-
>о
□ 50- Ё • 25-
12- \п ь*
\ ■ Ж А чР
Р?и % о 40- ••в □ □ ; п ^ 20- о
10- 1 а м ■ « га г
V ь \ *!■ о, 30- ■ ■ ■ оО 15-
8- *. ■ ¿3 ■ ■ / <
Ог ш*- 20- 1 •* ■ 10-
1 ; ■
6- °о\П 10- 1 5-
7*
4- 0 - 0 -
35-| г 302520-
10 20 30 40 FeO,„„ мас. %
10 20 30 40 FeO,„n мас. %
10 20 30 40
О015Н
<г 1050
30 40 50 60 Сг2Оэ, мас. %
70
Рис. 3. БИНАРНЫЕ ДИАГРАММЫ ДЛЯ РУДНЫХ ХРОМШПИНЕЛИДОВ ИЗ УЛЬТРАМАФИТОВ МАССИВОВ СЫУМ-КЕУ И ХАР-ЧЕРУЗСКИЙ:
усл. обозн. см. рис. 2
ми, имеющими сложную многостадийную тектоническую историю. Очевидно, деплетирование мантийного вещества в процессе частичного плавления происходило в обстановке «додуго-вого» спрединга рядом с горячей точкой. В дальнейшем в островодужной системе аномальная океаническая литосферная мантия взаимодействовала с бонинитовыми расплавами, инициированными субдукцией, что впоследствии привело к появлению ультрамафитов с явными характеристиками надсубдукционных перидотитов.
По химическому составу рудные хромшпи-нелиды из ультрамафитов массивов Сыум-Кеу и Харчерузский в целом характеризуются близкими составами и слабо метаморфизованы. Однако несколько большее воздействие процессов регрессивного метаморфизма на ультрамафиты массива Сыум-Кеу обусловило незначительное различие в их химическом составе. В отличие от алю-мохромитов и хромитов массива Харчерузский хромшпинелиды массива Сыум-Кеу соответствуют более железистым разностям - субферри-алюмохромитам и субферрихромитам. Несколько меньшие значения Мд0 и А!203 в хромшпи-нелидах массива Харчерузский по сравнению с хромшпинелидами массива Сыум-Кеу, очевидно, позволяют судить о более высокой степени рес-тирования вмещающих их пород, интенсивно истощённых в процессе деплетирования мантийного субстрата.
Фигуративные точки составов рудных шпи-нелидов из ультрамафитов обоих массивов образуют эволюционный тренд одинаковой тенденции, который отражает преобразование вещественного состава хромшпинелей под действием высокобарического динамометаморфизма. Данный процесс, как следует из построенных диаграмм (см. рис. 2, 3), сопровождался выносом из рудных хромшпинелидов магния и алюминия и увеличением их хромистости, что приводило к естественному «облагораживанию» последних. Развитие такого механизма «облагораживания» подтверждено экспериментальными исследованиями [10, 18], а также находками в хромититах ультрамафитовых массивов Полярного Урала [9, 19] минералов, образовавшихся при высоких и сверхвысоких давлениях (алмаз, карбиды кремния, псевдоморфы октаэдрическо-го оливина, корунд, циркон, гранат и др.). При этом отмечено, что степень воздействия динамо-метаморфизма на химический состав хромшпине-лидов возрастает по мере увеличения «густоты» вкрапленности.
Следующая стадия преобразования хромшпи-нелидов, связанная с более поздними процессами наложенного приповерхностного регионального метаморфизма (Р до 4 Кбар для ультрамафитов массива Сыум-Кеу, Р не более 2 Кбар для пород массива Харчерузский, см. рис. 4, е), не существенно повлияла на химический состав рудных
в
РеОм, мас. %
60-,
50-
% 40-
с.
а
м 30-
о
< 20-
10-
0-
Мантийный массив
Подиформные хромититы
100-, б 8060-
i
° 40Н
Кумулятивные шпинели
■ Л.4 ■ \
20-
0
Бониниты
SSZ
Абиссальные перидотиты
Л Подиформные
•- хромититы
в Бониниты
\ 5 «\
• . . V
Высоко-деплетиро- ванные перидотиты ■ Деплетиро- ванные перидотиты MORB
0 10
80- SSZ
60-
20 30 40 50 Cr2O3, мас. %
60 70
100 80 60 40 20 Mg#, %
0,001
10,
40-
О 20-
0
с а
O
Абиссальные перидотиты CIR
0,1-
0,01
1 д
LIP
OIB
ARC MORB
: ■ 1 *ch ■/■
/№ /. • / • ■ ^^^И
■м / SSZ ■ р/ MORB
перидотиты i i i
0,01 0,1 TiO, мас. %
20-
15-
1,0
* 10* 101
ф
5 -
100 80 60 40 20 Mg#, %
10
20
30
40
50
90
70 50 Mg#, %
30
Рис. 4. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ДИАГРАММЫ ДЛЯ РУДНЫХ ХРОМШПИНЕЛИДОВ ИЗ УЛЬТРАМАФИТОВ МАССИВОВ СЫУМ-КЕУИ ХАРЧЕРУЗСКИЙ:
график а отражает происхождение рудных хромшпинелидов и их тип, диаграммы б-е показывают условия и геодинамическую обстановку формирования исследуемых объектов [8, 20, 24, 25]; для диаграммы г выделенные области построены по акцессорным хромшпинелидам, для д - по включениям шпинелидов в оливинах из ультрамафитов различных геодинамических обстановок, для остальных - по рудным хромшпинелидам; LIP - базальты крупных изверженных провинций; OIB - базальты океанических островов; ARC -островодужные базальты; MORB - базальты срединно-океанических хребтов; SSZ - океанические надсубдук-ционные перидотиты; IBM - перидотиты Идзу-Бонин-Марианской островной дуги [23]; CIR - перидотиты центрального Индийского хребта [21]; линии на диаграмме (е) представляют теоретические изобары для чистого (Mg,Fe)Cr2O4 [22] в Кбар. Cr#=[Cr/(Cr+Al)M00%; Mg#=[Mg/(Mg+Fe2+)M00%; Fe##=[Fe37(Fe3++Cr+Al)M00%; остальные усл. обозн. см. рис. 2
а
0
0
г
0
0
0
ALO,, мас. %
хромшпинелидов и в основном привела к незначительному окислению оксида Ре (III) в оксид Ре (II).
Попытка геодинамического моделирования обстановки формирования вмещающих хромшпи-нелиды ультрамафитов из массивов Сыум-Кеу и Харчерузский указывает на то, что последние, вероятно, являются сложными полигенными образованиями. В пользу данного утверждения свидетельствуют минералогические и петрогеохи-мические особенности пород массива Сыум-Кеу [12]. Очевидно, плавление исходного мантийного рестита происходило в зоне спрединга над
зоной субдукции. В дальнейшем в островодуж-ной системе сформировавшиеся реститовые уль-трамафиты подвергались магматической рефер-тилизации под воздействием просачивающихся расплавов (флюидов) островодужной или бони-нитовой надсубдукционной природы [1, 26]. Это впоследствии привело к масштабным структурно-вещественным преобразованиям, в результате чего ультрамафиты исследуемых массивов в значительной степени утратили черты, присущие реститам, но приобрели характеристики надсубдукционных перидотитов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Батанова В.Г., Лясковская З.Е., Савельева Г.Н., Соболев А.В. Перидотиты п-ова Камчатский мыс: свидетельство плавления океанической мантии вблизи горячей точки // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. № 12. С. 1748-1758.
2. Лапин Б.Н. Атлас структур ультраосновных пород Урала. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2005.
3. Макеев А.Б. Минералогия альпинотипных ультраба-зитов Урала. - СПб.: Наука, 1992.
4. Павлов Н.В. Химический состав хромшпинелидов в связи с петрографическим составом пород ультраосновных интрузивов // Тр. Ин-та геол. наук АН СССР. Сер. рудн. месторождений. 1949. Вып. 103. № 3. С. 3-88.
5. Перевозчиков Б.В., Плотников А.В., Макиев Т.Т. Природа вариаций состава рудной и акцессорной хром-шпинели ультрабазитового массива Сыум-Кеу (Полярный Урал) // Изв. вузов. Геология и разведка. 2007. № 4. С. 32-39.
6. Платиноиды хромитоносных массивов Полярного Урала / Л.И.Гурская, Л.В.Смелова, Л.Р.Колбанцев и др. - СПб.: Картфабрика ВСЕГЕИ, 2004.
7. Савельев Д.Е., Сначев В.И., Савельева Е.Н., Бажин Е.А. Геология, петрогеохимия и хромитоносность габ-бро-гипербазитовых массивов Южного Урала. -Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2008.
8. Степанец В.Г. Генезис надсубдукционных офиоли-тов аллохтона (северо-восток Центрального Казахстана) // Изв. НАН РК. Сер. геол. 2010. № 5. С. 4-15.
9. Суставов С.Г., Вахрушева Н.В. Хромовый рутил в хромититах Енгайской площади массива Рай-Из // Вестн. Уральского отд. Российского минерал. об-ва. 2010. № 7. С. 159-162.
10. Туркин А.И., Соболев Н.В. Пироп-кноррингитовые гранаты: обзор экспериментальных данных и природных парагенезисов // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. № 12. С. 1506-1523.
11. Чернышов А.И., Юричев А.Н. Структурная эволюция дунитов и хромитов Харчерузского массива (Полярный Урал) // Геотектоника. 2016. № 2. С. 62-77.
12. Шмелев В.Р. Мантийные ультрабазиты офиолито-вых комплексов Полярного Урала: петрогенезис и обстановка формирования // Петрология. 2011. Т. 19. № 6. С. 649-672.
13. Юричев А.Н. Акцессорные шпинелиды из ультрама-фитов: индикаторы условий формирования // Руды и металлы. 2013. № 6. С. 30-34.
14. Юричев А.Н. Калнинский ультрамафитовый массив Западного Саяна: рудная минерализация и ее
генетическая природа // Изв. ТПУ. 2015. Т. 326. № 2. С. 61-69.
15. Юричев А.Н. Критерии регионального и локального прогнозирования потенциальной хромитонос-ности подиформных ультрамафитовых массивов складчатых областей // Руды и металлы. 2016. № 3. С. 5-14.
16. Юричев А.Н., Чернышов А.И. Эволюция составов шпинелиевой минерализации из различных фор-мационных типов мафит-ультрамафитовых комплексов Канской глыбы (Восточный Саян) // Отечественная геология. 2012. № 2. С. 42-50.
17. Barnes S.J., Roeder P.L. The range of spinel compositions in terrestrial mafic and ultramafic rocks // Journal of petrology. 2001. Vol. 42. № 12. P. 2279-2302.
18. Brey G.P., Doroshev A.M., Girnis A.V., Türkin A.I. Garnet-spinel-olivine-orthopyroxene equilibria in the FeO-MgO-Al2O3-SiO2-Cr2O3 system: I. Composition and molar volumes of minerals // Eur. J. Mineral. 1999. Vol. 11. № 4. P. 599-617.
19. Discovery of diamond and an unusual mineral group from the podiform chromite ore Polar Ural / J.Yang, W.Bai, Q.Fang et al. // Geology in China. 2007. Vol. 34. P. 950-953.
20. Ghazi J.M., Moazzen M, Rahghoshay M, Moghadam H.S. The geodynamic setting of the Nain ophiolites, Central Iran: evidence from chromian spinels in the chromi-tites and associated rocks // Ofioliti. 2011. Vol. 36. № 1. P. 59-76.
21. Hellebrand E, Snow J.E., Dick H.J.B., Hofmann A.W. Coupled major and trace elements as indicators of the extent of melting in mid-ocean-ridge peridotites // Nature. 2001. Vol. 410. P. 677-681.
22. Irvine T.N. Chromian spinel as a petrogenetic indicator. 1. Theory // Can. J. Earth Sci. 1965. Vol. 2. P. 648-672.
23. Ishii T., Robinson P.T., Maekawa H., Fiske R. Penological studien of peridotites from diapiric serpentinite seamounts in the Isu-Ogasawara-Mariana forearc, Leg 125 // Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, 125. College Station TX: Ocean Drilling Program. 1992. P. 445-485.
24. Kamenetsky V.S., Grawford A.J., Meffre S. Factors Controlling Chemistry of Magmatic Spinel: an Empirical Study of Associated Olivine, Cr-spinel and Melt Inclusions from Primitive Rocks // Journal of Petrology. 2001. Vol. 42. № 4. P. 655-671.
25. Petrogenesis of the Ophiolitic Giant Chromite Deposits of Kempirsai, Kazakhstan: a Study of Solid and Fluid Inclusions in Chromite / F.Melcher, W.Grum, G.Simon et al. // Journal of Petrology. 1997. Vol. 38. № 10. P. 1419-1458.
26. Polychronous formation of mantle complexes in ophio- 27. Reed S.J.B. Electron microprobe analysis and scanning lites / G.N.Savelieva, V.G.Batanova, A.V.Sobolev et al. // electron microscopy in geology. - N.Y.: Cambridge
Geotectonics. 2013. T. 47. № 3. P. 167-179. University Press, 2005.
ORE CHROMESPINELIDES OF SYUMKEU AND HARCHERUZSKY MASSIFS: CHEMICAL COMPOSITION AND GENETIC NATURE, THE POLAR URALS
A.N.Yurichev
The object of study is the ore of chromspinells from restitic ultramafic massifs, Sium Keu and Harcheruzsky, which close the ophiolite complexes of the Polar Urals in the North. Comparative evaluation of the material composition of chrome ore from both arrays is performed and an attempt of modeling the geodynamic setting and formation conditions of the enclosing ultramafics is made.
Keywords: Polar Urals, restitic ultramafites, ore chromespinelides, chemical composition, geodynamic setting.
АВТОРАМ
ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ СТАТЕЙ
1. Статьи направляются на e-mail: [email protected], [email protected].
2. К тексту прилагаются документы: письмо (разрешение на опубликование) руководителя учреждения, экспертное заключение о возможности публикации в открытой печати, сведения об авторе (авторах) - имя, отчество, фамилия, место работы, должность, учёная степень, учёное звание, телефон, e-mail. В конце статьи ставятся подписи всех авторов.
3. Обязательно наличие УДК, аннотации (500-600 знаков) и ключевых слов на русском и английском языках.
4. Максимальный объём статьи - 20 страниц в редакторе MS Word, включая таблицы, графику, список литературы. Таблицы и рисунки помещаются в отдельные файлы (их максимальный размер 23x16 см).
5. Для набора математических формул рекомендуется использовать MS Equation 3.0. Все символы, сокращения и аббревиатуры необходимо расшифровать. Десятичный символ - запятая (0,47); между цифрами - тире без пробелов (5-10); кавычки - «ёлочки».
6. Иллюстративные материалы (не более 5-7) представляются в цветном или чёрно-белом варианте в одном из следующих форматов: CDR для векторной графики, JPG, BMP, TIFF для фотографий, диаграмма MS Excel. Подрисуночные подписи прилагаются на отдельной странице после списка литературы.
7. Список литературы приводится в конце статьи и оформляется в соответствии с ГОСТ Р 7.0.5-2008. Ссылки в тексте на источник даются соответствующим порядковым номером в квадратных скобках. Неопубликованные работы в список не включаются, при необходимости на них делается ссылка в тексте, например (А.А.Иванов, Б.Б.Петров, 2003 г.).
8. Направление в редакцию работ, опубликованных ранее или же намеченных к публикации в других изданиях, не допускается.
