Хромшпинелид из нижнепалеозойских отложений на контакте доуралид и уралид (Полярный Урал)

Изученные разрезы зоны межформационного контакта доуралид и уралид находятся на западном склоне Полярного Урала в междуречье Малой Кары и Малой Усы на южном и западном склонах вершины с абс. отметкой 882 м (рис. 1). Допалеозойские отложения представлены основными вулканитами бедамельской (R3 —V2bd) серии, постепенно переходящими в апобази-товые сланцы. Разрез нижнепалеозойских отложений начинается слоем оливково-серых крупнозернистых, с редким мелким гравием песчаников. Вверх по разрезу песчаники становятся более крупнозернистыми, переходя в мелкогравийные гравелиты, цвет пород постепенно меняется на светло-серый и розовато-серый.

Позднекембрийско-раннеордо-викский этап является важным рубежом в геологической истории региона, ознаменовавшимся его структурно-тектонической перестройкой. Глобальные события и их механизмы нашли отражение во всех иерархических

Рис. 1. Схема расположения участка работ

уровнях организации и эволюции вещества, в том числе в составе минеральных парагенезов и типоморфных особенностях отдельных минералов.

В тяжелых фракциях протолоч-ных проб метабазальтов и апобазито-вых сланцев постоянно присутствуют гематит, магнетит, титанит и апатит.

Реже встречается амфибол, в знаковых количествах присутствует рутил, пирит и халькопирит. Минеральный состав терригенных пород более разнообразный. В них постоянно присутствуют магнетит, гематит, ильменит, эпидот, циркон, титанит, апатит, лейкоксен. Циркон, апатит и титанит слагают устойчивую минеральную ассоциацию и отмечаются практически во всех изученных пробах. Реже встречаются турмалин, рутил, хромшпинелид и фуксит. В нескольких пробах в знаковых количествах обнаружены амфибол, пирит, халькопирит. Из этого набора минералов устойчивый к различного рода физико-химическим воздействиям хромшпинелид является наиболее информативным индикатором источников поступления материала и постдиагенетических преобразований осадочных пород.

Хромшпинелид, часто в сростках с ярко-зеленой слюдой, обнаружен в обоих разрезах в метапесчаниках и метагравелитах в нескольких (3—4) мет-

рах от зоны межформационного контакта.

Хромшпинелиды представлены в различной степени окатанными октаэдрическими кристаллами и зернами со скульптурами растворения на поверхности (рис. 2, а, б, в), а также их обломками (рис. 2, г). Формы срастания хромита и слюды разнообразные: слюда служит матриксом, содержащим мелкие зерна хромшпинелида, или относительно крупные зерна хромшпинелида «обрастают» фукситом.

Изучение состава поверхности хромитов показало, что они содержат: Cr2O3 37.97-44.77, FeO 26.19-46.90, A12O33.78-15.83, ZnO 7.19-13.69, MnO 3.48-3.98, MgO 5.16-5.63 (табл. 1). В трех зернах хромшпинелида содержащих до 13.69 мас. % ZnO и до 3.98 мас. % MnO, не обнаружено MgO. В обломке зерна (обр. СШ 14) не содержится ZnO и MnO, однако присутствует MgO (5.16-5.63 мас. %), содержание Cr2O3 при этом немного выше.

Вероятно, исходному составу хромшпинелида соответствует центральная часть зерна, а образование каймы произошло в результате гипергенных и метаморфических преобразований. Можно предположить, что состав таких зерен формировался в два этапа. На первом этапе в зернах,

Рис. 2. Формы срастания хромшпинелида и слюды: а - зерно хромшпинелида в слюде (обр. СШ 11); б - изометричное зерно хромшпинелида со следами выщелачивания в хромсодержащей слюде (обр. СШ 12); в - «остатки» зерна хромшпинелида, окруженные слюдой (обр. СШ 13); г - обломок зерна хромшпинелида в сростке со слюдой (обр. СШ 14)

Т а б л и ц а 1

Химический состав хромшпинелидов, мас. %

№ зерна № образца № ТОЧКИ Содержание, мас. % Сумма Минерал Формула СцО3 FeO* ZnO Al,О, MnO MgO 1 СШ И 1 42.17 46.27 7.69 3.87 — — 100 САФХр (Fco.79ZnO21)( Cr, 22Fe0 62Al0 |7)2О4 2 42.13 46.90 7.19 3.78 — — 100 САФХр (Fe„slZn0 |9)( Cr, ,, Fen6,Aln |6),О4 2 СШ 12 1 38.57 31.59 11.87 14.48 3.48 — 100 СФСАХр (Fe0 59Zn0 3, Mn0,) (Crj ,7Al0.6Fe0,3)2O4 2 37.97 32.87 11.20 14.60 3.37 — 100 СФСАХр (^^o.6i ^^0.29^^ ^o. i )(^Г] 05AIQ     35)2О4 1 42.59 26.19 13.69 13.54 3.98 — 100 СФАХр (Fe0 52Zn0 36Mn0 ,,)(Cr, ,9 Al0 56Fe0 24),O4 3 СШ 13 3 42.54 26.79 12.83 14.14 3.70 — 100 СФАХр (Fe056Zn0 33Mn0,)(Cr,18 Al0 59Fe0 23)2O4 4 40.69 28.56 13.52 13.38 3.85 — 100 СФАХр (Fen S3Znn 3sMn0 ,,)(Cr, ,3Aln s6Fen ,,),O4 1 44.77 33.30 — 16.30 — 5.63 100 СФАХр (Fe0 72Mg0 2S)(Cr, ,7 Al063Fe00 2)2O4 4 СШ 14 3 43.72 34.63 — 16.15 — 5.50 100 СФАХр (Fe0 73Zn0 27)(Crl .22Alo.63Fe023)204 4 42.13 36.88 — 15.83 — 5.16 100 СФАХр (Fe075Zn0 25)(Cr] l0 Al062Fe028)2O4 уже высвобожденных из магматических пород, за время их пребывания в гипергенных условиях был вынесен марганец, обладающий большим электрохимическим потенциалом, и образовалась обогащенная цинком и хромом кайма, из которой в результате взаимодействия с окружающим слюдистым матриксом произошел вынос в слюду части хрома.

На диаграмме Павлова [5] составы изученных зёрен хромшпинелидов попадают в три разные области (рис. 3). Образец СШ 11 с наименьшими содержаниями A12O3 и ZnO попал в состав ферросубалюмоферрихромита. Наи меньшие содержания Cr2O3 отмечаются в зерне СШ 12, отвечающем железистому субферрисубалюмохромиту, а образцы СШ 13 и 14 соответствуют железистым субферриалюмохромитам.

В составе слюды установлены (мас. %): SiO2 50.15-51.05, A12O3 29.01-29.32, K2O 11.78-11.96, FeO 4.56-5.35, Cr2O3 2.02-2.35, MgO 2.15 (табл. 2), что соответствует теоретической формуле хромсодержащей разновидности мусковита, которую мы согласно сложившейся терминологии будем называть фукситом.

В большинстве случаев хромовые слюды образуются при гидротермаль ной переработке гипербазитов. Образование фуксита может также происходить и в результате выветривания и последующего метаморфизма как основных, так и кислых пород. Проявление фуксита в вендских апориоли-тах и апобазитовых сланцах Малдин-ского комплекса (месторождение Чудное) связано с поступлением мантийных рудоносных растворов во время очередной активизации Малдинс-кого разлома [9].

В нашем случае терригенные нижнепалеозойские породы содержат кластогенные хромшпинелиды, и появление хромсодержащей слюды свя-

Рис. 3. Диаграмма Н. В. Павлова [5] с точками состава из терригенных нижнепалеозойских пород

Поля разновидностей на треугольнике: 1 — хромит, 2 — субферрихромит, 3 — алюмохромит, 4 — субферриалюмохромит, 5 — субферрисубалюмохромит, 6 — субалюмоферрихромит, 7 — фер-рохромит, 8 — хромпикотит, 9 — субферрихромпикотит, 10 — субалюмохроммагнетит, 11 — хром-магнетит, 12 — пикотит, 13 — магнетит. Разновидности хромшпинелидов по формульным коэффициентам ионов Fe2+: магно (0—2); магнезиальные (2—4); железистые (4—6); ферро (6—8)

ла» УрО и № 12-С-5-1020 «Общие и локальные критерии различия высокодисперсных экзогенных и низкотемпературных гидротермальных рудоформирующих систем».