CC BY
71
'Sec&iutc, январь, 2011 г., № 1
п
УДК 552.51 : 551.734 (234.851)
САМОРОДНЫЙ КРЕМНИЙ, СИЛИЦИД ЖЕЛЕЗА И МУАССАНИТ В НИЖНЕПАЛЕОЗОЙСКИХ ПЕСЧАНИКАХ ХР. МАНИТАНЫРД
(ПОЛЯРНЫЙ УРАЛ)
[Д
Н. Ю. Никулова В. Н. Филиппов Ю. С. Симакова И. В. Швецова
Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар [email protected]
Приводятся результаты изучения муассанита из песчано-алевритовой толщи манитанырдской серии (£3-O1 mn). Установлено, что муассанит представлен двумя разновидностями - обломками кристаллов и зернами агрегатного строения. Последние сложены гексагональными кристаллами муассанита, сцементированными самородным кремнием. В одном из зерен обнаружено включение силицида железа.
Ассоциация муассанита, самородного железа и силицида железа с сульфидами и хромитом позволяет предположить, что их образование обусловлено присутствием в настоящее время неизвестных тел вулканитов основного и ультраосновного составов, служивших источником рудопроявлений золота.
Ключевые слова: муассанит, самородный кремний, силицид железа, сульфиды, вулканиты.
NATIVE SI, IRON SILICIDE AND MOISSANITE FROM THE LOWER PALEOZOIC SANDSTONES OF THE MANITANYRD RIDGE, THE POLAR URALS
N. Yu. Nikulova, V. N. Filippov, Y. S. Simakova, I. V. Shvetsova
At the Lower Paleozoic sandstones of the Manitanyrd Ridge (£3-O1 mn) moissanite have been recently found. It is established that moissanite is presented by two varieties - crystal fragments and granes with aggregate texture. The last ones consist of hexagonal moissanite crystals cemented by native Si. In one of such grains inclusion of iron silicide have been found. Association of moissanite, native Si and iron silicide with iron sulphides and chromite allow to suppose that its formation is depend on the presence of unknown bodies of basic and ultrabasic volcanites as a sourcer of gold mineralization. Keywords: moissanite, native Si, iron silicide, volcanites.
Муассанит был обнаружен в про-толочных пробах пород манитанырдской серии (63—01 тп) в зоне меж-формационного контакта на руч. Голубом (рис.1). Разрез этой серии здесь представлен песчано-алеврито-слан-цевой толщей, видимая мощность которой составляет около 85 м.
Муассанит встречается практически во всех пробах. Это либо обломки прозрачных кристаллов голубого, синего, реже желтого и розового цветов (рис. 2, а), либо зерна микроагрегатного строения от темно-синего до черного цвета. Изучение на сканирующем электронном микроскопе
JSM— 6400 с рентгеновским энергодисперсным спектрометром Link показало, что зерна микроагрегатного строения сложены практически иди-оморфными гексагональными кристаллами муассанита, «сцементированными» самородным кремнием (рис. 2, б—г). В обр. М-28-4-1 обнаружено также включение силицида железа (рис. 2, г), имеющего следующий состав: Si 49.58, Fe 40.98, Al 2.66 мас. %.
Муассанит и самородный кремний диагностированы также рентге-
нометрическим методом1. Для муассанита (обр. М-39-1-10) межплоскостные расстояния составляют (А, в скобках интенсивность в отн. ед.): 2.5164 (10), 2.3660 (4), 1.5406 (8) 1.3168 (7), для самородного кремния — 3.1620 (5), 1.9241 (6) 1.6354 (3). Муассанит представлен наиболее часто встречающейся относительно низкотемпературной гексагональной политипной модификацией 6Н.
Муассанит с включениями самородного кремния, силицида железа,
1 Съемка симметричным методом без эталона на рентгеновском аппарате УРС-55А (камера РКД), излучение Сиа+Ь, V = 30кВ, I = мА, экспозиция 8 ч
с*
у
оЧ
T
СС5 7<о I ® V. <£> 1 О i) ¿Воркута^-'Хе^ N i ух ъ_) /с Jr h J tf^^T— ^
Р/ Т Елецкйи С. %> 20 км
Рис. 1. Схема расположения разреза (1)
ряда самородных металлов, интерме-таллидов и карбидов в нефтегазоносных вторичных коллекторах в нижнекаменноугольных комплексах центральной части Днепровско-Донецкой впадины на глубинах свыше 4 км обнаружен А. Е. Лукиным [2]. Он считает появление таких образований результатом быстрого внедрения в осадочные толщи высокотемпературных флюидов, связанных с нижней астеносферой. Самородные металлы, силициды, карбиды, интерметаллиды и
SeññíuK, январь, 2011 г., № 1
углерод в различных модификациях обнаружены С. Ф. Главатских и М. Е. Генераловым в порах шлака фумаро-лы «Трубка» большого трещинного толбачинского извержения на Камчатке [1]. Здесь же встречены сульфиды Fe, Cu, Pb, Zn, Sn, Sb, As, Mo, Ag. По мнению вышеуказанных авторов, такая ассоциация является результатом «миграции и концентрации элементов в особой восстановительной обстановке, возникновение которой возможно при фракционировании эндогенного флюида, отделившегося от базальтового расплава» [1]. В вул-каногенно-осадочных породах Фаде-евского рудно-рассыпного узла в Приморье была обнаружена уникальная ассоциация самородных металлов (Zn, Pb, Fe, Cu), интерметаллидов и Si-Fe карбидов, в том числе муассани-та, которая рассматривается как индикатор активизации эндогенных процессов, сопровождающихся глубинными флюидами [3].
В пробах нижнепалеозойских песчаников хр. Манитанырд, содержащих муассанит-кремниевые зерна, были выявлены также пирит, халько-
cps Si
пирит, арсенопирит, галенит и хромит. Если предположить природное происхождение муассанита, то муас-санит и перечисленные выше минералы, могли быть переотложены из вулканитов основного и ультраосновного составов, приуроченных к горст-грабеновым структурам рифтогенно-го этапа уралид, в пользу чего косвенно свидетельствует также постоянное присутствие в породах стильпномела-на, указывающего, по мнению Я. Э. Юдовича, на наличие в породах основной пирокластики [4]. Основные вулканиты известны в манитанырд-ской серии на хр. Енганепэ, примерно в 40 км к северо-западу от места находки муассанит-кремниевых обломков.
Возможно, что непосредственно в районе исследований будут обнаружены пока не выявленные образования основного состава, послужившие источником для существующих многочисленных рудопроявлений золота. Однако нельзя окончательно исключить вариант заражения проб муасса-нитом при обработке и транспортировке, поэтому представляется необходимым провести повторное опробование разреза, в пробах которого был обнаружен муассанит, с соблюдением условий, исключающих возможность какого-либо заражения.
Литература
1. Главатских М. Ф, Генералов М. Е. Когенит из минеральных ассоциаций, связанных с высокотемпературными газовыми струями большого трещинного толбачинского извержения (Камчатка) / ДАН, 1996. Т. 346. № 6. С. 796-799. 2. Лукин А Е. Частицы самородных металлов, карбидов и силицидов во вторичных коллекторах нефти и газа — трассеры глубинных суперфлюидов / Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть, газ и их парагенезы: Материалы Всероссийского совещания. М.: ГЕОС, 2008. С. 293-296. 3. Молчанов В. П., Ханчук А. И., Медведев Е. И., Плюснина Л. П. Уникальная ассоциация природной амальгамы золота, киновари, самородных металлов и карбидов Фадеевского рудно-рассыпного узла, Приморье / ДАН, 2008. Т. 422. № 4, С. 536-538. 4. Юдович Я. Э, Кетрис М. П. Основы литохимиии. СПб.: Наука, 2000. 479 с.
Рецензент д. г.-м. н. профессор А. Г. Булях
Епегду(ке\/)
Рис. 2. Муассанит из песчаников манитанырдской серии: а — обломок кристалла, с реликтами граней, обр. М-22-1; б — зерно микроагрегатного строения, светлое — самородный кремний, темное — муассанит, обр. М-28-4-1; в — рентгеновский энергодисперсный спектр самородного кремния, обр. М-28-4-1; г — кристаллы муассанита, саморородный кремний (1) и силицид железа (2), фрагмент I рис. 2, б
