Новые данные o титановой минерализации в фенитизированных докембрийских карбонатных породах быстринской серии Среднего Тимана

титановых минералов в фенитизированных докембрийских карбонатных породах и их корах выветривания в свое время внесли В. В. Лихачев и И. В. Швецова [9; 18]. Наши исследования увеличили список титановых минералов в фенитизированных карбонатных породах быстринской серии и расширили представление о генезисе данных минералов.

Методика исследования

Состав титановых минералов исследовался на сканирующем микроскопе JSM-6400 JEOL и VEGA3 TESCAN (ИГ Коми НЦ УрО РАН), а также на высокоразрешающем рамановском спектрометре HR800 (ИГ Коми НЦ УрО РАН) с использованием внешнего Ar+ лазера ( X = 514.5 нм, мощность при регистрации спектров составляла 12 мВт). В процессе регистрации спектров была задействована решетка спектрометра 600 ш/мм, размер конфокального отверстия — 300 мкм, щели — 100 мкм, объектив с увеличением ×50, время накопления сигнала — 1 секунда, количество измерений на одном участке спектрального диапазона — 10. Регистрация спектров осуществлялась при комнатной температуре. Содержание Ti, V и Nb (ppm) в фенитизированных карбонатных породах определялось методом ICP MS на квадрупольном масс-спектрометре ELAN 9000 (Perkin Elmer Instruments) (ИГиГ УрО РАН, г. Екатеринбург).

Объект исследования и обсуждения

Фактическим материалом исследования титановых минералов послужил керн фенитизированных карбонатных отложений быстринской серии поздневерх-нерифейского возраста, полученный при разведке Верхнещугорского бокситового месторождения (рис. 1, а) и поисковых работах на фосфориты. Апокарбонатные фениты этой же серии были отобраны из коренного обнажения, расположенного в левом борту реки Светлой (рис. 1, а).

Отложения быстринской серии (RF3) на Среднем Тимане расположены в виде узкой полосы (2—3 км) северо-западного простирания вдоль восточного склона Цилемско-Четласского мегавала и тектонически ограничены по западному и восточному краям. В бы-стринскую серию входит ворыквинская свита, сложенная в основном доломитами и доломитизированны-ми известняками с примесью терригенного и глинистого материалов. Выше залегает павьюгская свита существенно известкового состава, отличающаяся от подстилающей ворыквинской более широким распространением строматолитов. Завершают разрез данной серии отложения паунской свиты, представленные филлитами и черными сланцами [8]. Породы бы-стринской серии в разной степени подверглись фени-тизации.

Рис. 1. Расположение пунктов отбора фенитизированных карбонатных пород быстринской серии:

а — схематическая географическая карта с обозначенными пунктами отбора фактического материала. Условные обозначения: красный кружок № 1 — коренное обнажение фенитизированных пород на реке Светлой; красный кружок № 2 — старый геологический лагерь с керном фенитов; b — коренное обнажение фенитизированных карбонатных пород на реке Светлой (точка на карте 1); c — керн фенитизированных карбонатных пород, отобранный при разведке фосфатоносных кор выветривания (точка на карте 2)

• Fig. 1.    Location of sampling points for fenitized carbonate rocks of the Bystrinskaya Group:

a — schematic geographic map with designated points of selection of factual material. Legend: red circle No 1 — radical outcrop of fenitized rocks on the Svetlaya River; red circle No 2 — old geological camp with fenite core; b — bedrock outcrop of fenitized carbonate rocks on the Svetlaya River (point on map 1); c — core of fenitized carbonate rocks taken during the exploration of phosphate-bearing weathering crusts (point on map 2)

Титановые минералы в фенитизированных карбонатных породах Верхнещугорского района

Фенитизированные породы быстринской серии в районе Северного участка Верхнещугорского месторождения бокситов довольно хорошо изучены, так как они являются материнским субстратом для бокситового корообразования [9; 15]. Фенитизацией затронуты в большей степени терригенно-карбонатные породы павьюгской свиты и нижняя часть ворыквинской свиты. В карбонатной части пород наблюдаются широкие вариации содержаний доломита и кальцита. Минералы щелочной минерализации представлены альбитом, микроклином, эгирином, реже рибекитом. В исследованной фенитизированной толще карбонатных пород отмечаются две разнородные по минеральному составу зоны: полевошпат-эгириновая (рибекитовая) и полевошпатовая [15]. Метасоматиты Северного участка Верхнещугорского месторождения имеют специфическую полосчатую текстуру, иногда брекчи-рованную, серой, розовой, кремовой окраски (рис. 2, а). Полосчатые текстуры пород обусловлены чередованием слоев с разным минеральным составом и размерностью зерен (рис. 2, b). Подобные поло с чатые текстуры характерны для парасланцев динамотермального (регионального) метаморфизма, унаследованные от материнского субстрата осадочных пород, характеризующихся слоистым строением. В данном случае первичную осадочную слоистость выявляет метасоматическое минералообразование, обусловленное просачиванием вдоль многочисленных поверхностей тонкого напластования карбонатных пород разнотемпературных щелочных растворов.

Полевые шпаты образуют мелкозернистые агрегаты в виде слойков мощностью менее одного миллиметра или кристаллизуются в виде рассеянных крупных гипидиоморфных кристаллов с размерностью 1.0— 3.0 мм. Альбит представлен гипидиоморфными таблитчатыми кристаллами с полисинтетическими двойниками, в отличие от калиевого шпата с неясными морфологическими очертаниями и плохо выраженными специфическими оптическими свойствами. В перекристаллизованных крупнозернистых карбонатных (в основном доломитовых) слоях развиваются отдельные крупные гипидиоморфные кристаллы калиевого полевого шпата с размерностью 0.6—1.0 мм. В слабо-фенитизированных породах полевые шпаты представлены единичными зернами, в случае увеличения их количества до 60—70 % появляется эгирин. Эгирин кристаллизуется в виде игольчатых кристаллов, собранных в виде звездчатых агрегатов. Появление эгирина свидетельствует о повышенном температурном режиме щелочного флюида. Особенности фенитиза-ции проявляются в разнообразии титановой минерализации. В мелкозернистых полевошпатовых слоях отмечаются обильные выделения титановых агрегатов в форме изометричных пластинок или уплощенных лепешек наподобие лейкоксена (рис. 2, с, d).

Лейкоксен имеет довольно крупные размеры — диаметр до 0.2 мм и толщина около 0.05 мм (рис. 2, е). На электронно-микроскопических снимках в титановом агрегате хорошо прослеживается рутиловый сагенит с пойкилитовыми включениями полевых шпатов и кальцита (рис. 2, f). Подобные агрегаты в виде рутиловых 40

сагенитов но с обильными включениями кварца характерны для лейкоксена Ярегской и Пижемской палеороссыпей Тимана, характеризуемого как аутиген-но-метаморфогенный лейкоксен или вторичные продукты замещения ильменита. Следует отметить, что лейкоксен на сегодняшний день не имеет внятного определения и традиционно рассматривается как продукт изменения ильменита или титанита в виде агрегата оксидов титана с кварцем. В данном случае описываемый лейкоксен в виде рутилового (анатазового?) агрегата имеет первичное происхождение, развивается в виде пойкилобласт с многочисленными пойкилитовыми включениями кальцита и полевых шпатов. Кристаллизация лейкоксена в описываемых щелочных метасоматитах также первичная, как и в докембрийских зеленых сланцах, что дополняет понимание генезиса титанового агрегата. Известно, что в условиях динамотермального метаморфизма серицит-хло-ритовой субфации фации зеленых сланцев кристаллизуется тонкоигольчатый аутигенный рутил в виде сагенитового агрегата с включениями породообразующих минералов (в основном кварца) [4—6]. Первичную природу сагенитового рутила в фенитизированных карбонатных породах ранее отмечали И. В. Швецова и В. А. Лебедев, противопоставляя принятому гипергенному генезису [10, 18].

В крупнокристаллических перекристаллизованных карбонатных прослоях с эгирином и калиевым полевым шпатом развивается другая модификация титанового минерала в виде отдельных кристаллов рутила с размерностью от 0.05 мм до 0.15 мм (рис. 1, g, j). Рутил был установлен методоми рамановской спектроскопии (рис. 2, h, i, k). Крупнокристаллический рутил, в отличие от сагенитового, как правило, содержит примесь ниобия (табл. 1). Ранее в метасоматизированных карбонатных породах В. А. Лебедев отмечал длительный многофазный процесс их формирования, сочетающий несколько фаз щелочного метасоматоза и перекристаллизации [10], что привело к развитию разной модификации титанового минерала и изменению его химического состава. Рутил, образованный в разных температурных режимах, различается разными количественными показателями элементов примесей — Nb2O, Cr2O5 и V2O5. В сагенитовом рутиле содержание Nb2O5 не превышает 1.5 мас. %, тогда как в крупных индивидах его количество резко возрастает до 6.28 мас. %. Высокой концентрации в титановых минералах Nb2O5, скорее всего, способствует метасоматическая переработка карбонатных пород высокотемпературными щелочными флюидами и привнос данного элемента. Например, в наиболее метасоматизированной породе (образец № 59-146) с высоким содержанием эгирина, свидетельствующего о максимальном температурном ингредиенте просачивающихся флюидов, отмечены самые высокие количественные показатели ниобия — 150 г/т — и титана — 2800 г/т (табл. 2). Максимальные концентрации Cr2O5 (2.02 мас.%) и V2O5 (1.95 мас. %) в ниобиевом рутиле (Nb2O3 — 6.28 мас. %) повлияли на высокие количественные показатели ванадия (190 г/т) и хрома (280 г/т) в породе в целом (табл. 2). Ранее В. В. Лихачев при обнаружении в ниобиевом рутиле в описываемых породах постоянной примеси V2O5 отмечал, что такая особенность минерала проявляется при его кристаллизации в карбонати-

Рис. 2. Титановые минералы в фенитизированных карбонатных породах Верхнещугорского района:

a — полосчатая текстура фенитизированных карбонатных пород; b — ра знозе р н и с т ы е ф е н и т и зиро в а н ны е с ло и с ре зк им и ко н тактами (фотография с анализатором); с — пластинки лейкоксена в прослое мелкозернистого агрегата полевых шпатов (фотография без анализатора); d — электронно-микроскопический снимок лейкоксена в мелкозернистом полевошпатовом прослое фенита; e — поперечное сечение пластинки лейкоксена; f — с а г енито ва я с тр у к ту ра р у тил а ; g — ниоби е вый ру тил с п о й килитовыми включениями кальцита; h — область картирования рутила на рамановском спектрометре; i — КР-с пе ктры м инералов (рутила, калиевого полевого шпата, кальцита); j — длиннопризматич е ские кристаллы ниобиевого рутила в кру п нокристаллическом полевошпатовом прослое; k — рутил (обозначен светло-зеленым цветом) в области картирования 60 х 60 мкм по сетке 30 х 30 точек с шагом 2 мкм

• Fig. 2.    Titanium minerals in fenitized carbonate rocks of the Verkhne-Shchugorsk region:

a — banded texture of fenitized carbonate rocks; b — uneven-grained fenitized layers with sharp contacts (photograph with an analyzer); c — leucoxene plates in an interlayer of a fine-grained feldspar aggregate (photograph without an analyzer); d — electron microscopic image of leucoxene in a fine-grained feldspar interlayer of fenite; e — cross-section of a leucoxene plate; f — sagenite rutile; g — niobium rutile with poikilite inclusions of calcite; i — raman scattering spectra of minerals (rutile, potassium feldspar, calcite); j — long-prismatic niobium rutile crystals in a coarse-crystalline feldspar interlayer; k — rutile (marked with light green colour) in the mapping area 60 x 60 µm on a grid of 30 x 30 points with a step of 2 µm

Таблица 1. Химический состав (мас. %) рутила в фенитизированных карбонатных породах

Table 1. Chemical composition (wt. %) of rutile in fenitized carbonate rocks

Фенитизированные карбонатные породы Верхнещугорского бокситового месторождения Fenitized carbonate rocks of the Verkhne-Shchugorsk bauxite deposit

Номер образца Sample number	Анализируемое зерно Analyzed grain	TiO 2	FeO	Cr 2 O 5	Nb 2 O 5	V 2 O 5	Сумма Total
SRK 59 - 141	1 - 5 2 - 1	97.42 96.5	не обн. / N. F. 0.47	0.26 не обн. / N. F.	не обн. / N. F. 1.5	не обн. / N. F. 1.2	97.68 99.67
SRK 3 - 1	5 - 1	87.75	0.78	2.0	6.28	1.95	98.76
SRK 58	3 - 1	97.9	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	1.12	99.02
	1 - 4	98.7	не обн. / N. F.	0.59	0.83	0.94	101.06
	2 - 1	97.03	0.56	0.48	1.4	0.75	100.22
SRK 56a-1	2 - 2 4 - 1	95.67 98.48	0.77 0.17	0.49 0.19	0.77 0.23	1.08 0.89	98.78 99.96
	5 - 1	93.46	0.95	1.13	3.5	1.04	100.08
	5 - 2	94.3	0.38	2.02	2.52	1.0	99.4
SRK 56a	1 - 3	98.44	0.22	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	0.82	99.48
	4 - 6	99.59	0.48	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	0.96	101.2
	1 - 6	96.72	0.76	не обн. / N. F.	1.47	0.98	98.95
	1 - 7	92.27	1.58	не обн. / N. F.	2.72	1.2	97.77
SRK 3-2	2 - 2	98.14	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	0.46	0.8	100.36
	8 - 3	94.1	1.48	не обн. / N. F.	3.52	1.16	100.26
	1 - 3	96.17	1.06	не обн. / N. F.	0.35	1.04	98.62
	1 - 4	93.09	1.44	0.45	2.77	0.88	98.63
SRK 59-146	3 - 3	90.16	2.63	0.66	5.03	0.99	99.47
	5 - 3	94.1	1.48	0.51	3.23	0.93	100.26
	6 - 1	94.1	2.42	0.38	5.88	1.1	103.88

Фенитизированные карбонатные породы обнажения р. Светлая Fenitized carbonate rocks of the Svetlaya river

	3-1	95.85	0.81	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	0.81	97.47
20 -19	4-1	99.15	1.2	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	1.2	101.55
	5-1	98.24	0.86	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	0.86	99.96
	1-1	92.91	0.34	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	0.53	93.78
	1-2	91.87	0.57	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	0.84	93.28
20-14	2-1	97.74	0.33	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	0.74	98.81
	2-2	98.04	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	1.11	99.15
	3-1	97.71	0.46	не обн. / N. F.	не обн. / N. F.	0.76	98.93

Примечания : 1. Жирным шрифтом обозначены крупные перекристаллизованные ниобиевые рутилы. 2. Анализируемое зерно SRK 3-1 (5-1) ниобиевого рутила изображено на рис. 2, g. 3. Анализируемое зерно SRK 59-146 (6-1) ниобиевого рутила изображено на рис.2, j.

Notas: 1. Large recrystallized niobium rutiles are shown in bold. 2. Analyzed grain SRK 3-1 (5-1) of niobium rutile is shown in Fig. 2 g. 3. Analyzed grain SRK 59-146 6-1 niobium rutile is shown in Fig. 2 j.

Таблица 2. Cодержание (г/т ) Ti, V, Cr, Nb в фенитизированных карбонатных породах быстринской серии Table 2. The content (ppm) of Ti, V, Cr, Nb in the fenitized carbonate rocks of the Bystrinskaya series

		oq DO	oq cti 40 m	co m	40 O's m	O's ^f O's m	о 40	40	9 40	40 40 6	О oq	Ю DO о oq	DO to oq oq	Кларки карбонатных пород Carbonate rocks clarkes
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Ti	150	300	500	90	2800	110	110	500	400	600	400	600	2400	600
V	8.0	50.0	4.0	7.0	190	10.0	9.0	10.0	8.0	8.0	12.0	13.0	40.0	19.0
Nb	3.9	9.0	23.0	23.0	150	6.0	4.0	2.5	1.9	31.0	1.3	2.5	8.0	0.5
Cr	29.0	28.0	29.0	18.0	280.0	16.0	21.0	10.0	8.0	21.0	9.0	10.0	27.0	11.0

Примечание: Щугорский участок бокситового месторождения — столбцы 1—10; обнажение на реке Светлой — столбцы 11, 12; разведочный керн на фосфатные коры выветривания — столбец 13.

Note: Shchugorsky site of the bauxite deposit-columns 1—10; outcrop on the Svetlyaya River-columns 11, 12; exploration core for phosphate crusts of weathering — column 13.

тах последней, низкотемпературной стадии процесса карбонатитообразования [9]. Ниобиевые рутилы образуются в породах даже с низкими кларковыми значениями титана, но с достаточно высоким содержанием ниобия. Например, в образце № 3-2 количество TiO2 составляет 300 г/т, что в два раза меньше кларка (600 г/т) для карбонатных пород, при этом концентрация ниобия (9.0 г/т) превышает кларк (0.6 г/т) в 15 раз (табл. 2). Это объясняется тем, что единственным концентратором ниобия в данном случае является рутил.

Титановые минералы в коренных выходах фенитизированных карбонатных пород на реке Светлой

Фенитизированные карбонатные породы на реке Светлой обнаружены в виде небольшого коренного выхода, представленного пачкой мощностью около 50 см

и протяженностью около метра (рис. 1, b). Порода к альцитового состава имеет темно-серый цвет с хорошо выраженной полосчатой текстурой, обусловленной развитием фенитизированных прослоев (рис. 3, a). Фенитизация характеризуется послойным развитием метасоматических минералов (слюды и альбита) с резкими контактами с карбонатными участками. В породе проявлен будинаж за счет разрыва карбонатных, более жестких слоев, заключенных в пластичных слюдистых метасоматизированных участках, с последующим смещением их вдоль кливажа сланцеватости (рис. 3, a, b). Метасоматическая слюда, кл а ссифицируемая пограничным составом сидерофиллита и аннита (рис. 3, с), образует мелкие чешуйки со слабовыра-женным плеохроизмом в светло-коричневых тонах с размерностью 0.1—0.15 мм. Альбит кристаллизуется в виде мелкозернистого мозаичного агрегата с размерами около 0.06 мм. В фенитизированных участках

Рис. 3. Титановые минералы в коренных выходах фенитизированных карбонатных породах на реке Светлой: a — фенитизированная карбонатная порода со структурой будинаж; b — кливаж сланцев а тост и ; c — классификационная диаграмма* (Fe-Mn + Ti + Al^IV) — (Mg-Li) с фигуративными точками химических составов слюд; d — коленчатый двойник рутила; e — кристаллизация кассита на кра ю регенерационной каемки доломита; f — электронно-микроскопический увеличенный сни мок кассита, изображенного на рис. e; g — энергодисперсионный спектр кассита; h — кассит в виде отдельных мелких зерен

• Fig. 3.    Titanium minerals in bedrock outcrops of fenitized carbonate rocks on the Svetlaya River: a — fenitized carbonate rock with a boudinage structure; b — cleavage cleavage; c — classification diagram* with figurative points of chemical compositions of micas; d — cranked twin of rutile; e — crystallization of cassite at the edge of the regeneration rim of dolomite; f — electron microscopic enlarged image of the cassite shown in Fig. 3, e; j — energy dispersion spectrum of cassite; h — cassite in the form of individual small grains

Таблица 3. Химический состав кассита (мас.%)

карбонатной породы рутил наблюдается в виде отдельных мелких игольчатых кристалликов с размерностью около 0.01—0.015 мм (рис. 3, d), ассоциирует с фтористым апатитом, монацитом и торитом. В рутиле, в отличие от такового в вышеописанных фенитизирован-ных карбонатных породах, ниобий не обнаружен (табл. 1), хотя содержание данного элемента в породе превышает кларковые значения в 2—4 раза (табл. 2). В рутиле есть примеси железа (0.0—1.2 мас. %) и ванадия (0.63—1.2 мас. %). Отсутствие ниобия в рутиле объясняется, скорее всего, недостаточной прогретостью толщи. В породе обнаружен минерал, по составу соответствующий касситу [СаTi₂O₄(OH₂)]. В таблице 3 приведен химический анализ данного минерала. Сумма компонентов низкая, так как предполагается наличие групп OH. Кассит впервые был описан в 1965 г. в миа-ролах рудных пегматитов щелочно-ультраосновного массива Африканда [7]. Развивается по титановым минералам — ильмениту, перовскиту и титаниту — или образует собственные пластинчатые и листоватые кристаллы. Он также был встречен в нефелиновых сиенитах на Среднем Урале [14]. Во всех описываемых случаях минерал кристаллизуется в магматических щелочных формациях в условиях низкотемпературного гидротермального режима. Кассит в фенитизирован-ной карбонатной породе представлен гипидиоморфными и ксеноморфными пластинчатыми зернами с размерностью 0.003 мм, ассоциирует с метасоматическими апатитом и рутилом (рис. 3, e—h). Минерал, с к орее всего, кристаллизовался на завершающей стадии формирования породы в условиях дислокационных подвижек, сопровождающихся низкотемпературными гидротермальными процессами перекристаллизации.

Титановые минералы в фенитизированных породах, отобранных при разведочных работах на фосфатоносные коры выветривания.

Керн фенитизированных пород, оставленный в заброшенном геологическом лагере (рис. 1, с) в верховьях р. Гнилой, по устному сообщению В. А. Лебедева, был получен при разведочных работах на фосфатное и фосфат-бокситовое сырье (1976—1984 гг.). Породы привлекли внимание полосчатой текстурой, типичной для фенитизированных карбонатных пород быстрин-ской серии (рис. 4, a). Полосчатость обусловлена переслаиванием слойков, сложенных разнозернистым агрегатом серицит-альбит-кальцитового и хлорит-каль-цитового состава. В слоях с серицит-альбитовой минерализацией обнаружены фтористый апатит, бастнезит, алланит, титаномагнетит [1]. Цериевый бастнезит выявлен во всех объектах флюидoэксплозивной структуры — в карбонатитах, флюидоэксплозивных 44

дайках и вмещающих фенитизированных осадочных толщах силикатно-карбонатного состава [1; 2; 12; 15; 17]. Крупнокристаллические карбонатные слои отличаются более темной зеленой окраской за счет многочисленных чешуек хлорита с размерностью до 0.1— 0.3 мм. В этих же слоях обнаружены обильные пойки-лобласты титанита с многочисленными включениями кальцита, реже кварца с размерами около 0.1—0.2 мм (рис. 4, b—d, k). Пойкилитовых включений в титаните порой бывает так много, что титанит приобретает ситовидную структуру (рис. 4, g). В данном случае минерал, по существу, развивается в интерстициях породообразующих минералов. Форма срезов зерен титанита в петрографических шлифах нередко характеризуется идиоморфными ромбовидными очертаниями, типичными для данного минерала (рис. 4, d). При кристаллизации титанита были заимствованы элементы Ca и Si из карбонатного субстрата. Законсервированные пойкилитовые включения кальцита в титаните отличаются от вмещающего изометричной формой и меньшими размерами, что свидетельствует о кристаллизации титанита до перекристаллизации кальцита c укрупнением размеров и приобретением новой, удлиненной формы в условиях дислокационной деформации. В титанитовых прослоях кальцит в условиях динамического напряжения, возникшего за счет сдвиговых деформаций, образует плоскопараллельные агрегаты с размерностью по удлинению до 0.1—0.3 мм. Удлиненные зерна формируются вдоль плоскости кливажа кристаллизационной сланцеватости и ориентируются относительно первичной слоистости породы под углом 40° (рис. 4, b).

Динамическая дислокация породы сопровождается не только перекристаллизацией кальцита, но и низкотемпературной минерализацией, представленной анатазом. Анатаз развивается в краевых частях пойкилобласт титанита, иногда с замещением до полных псевдоморфоз. Титанит в серицит-альбитовых метасоматизированных прослоях с редкоземельной минерализацией полностью исчезает, представлен только псевдоморфозами анатаз-кальцитового состава (рис. 4, k). При этом размеры анатаза значительно увеличиваются, а первичная форма замещаемого титанита утрачивается. Анатаз во всех случаях диагностирован методами дифракции обратноотраженных электронов (рис. 4, i, j, l, m) и рамано в ско й сп е ктроскопией (рис. 4, n). Надо отметить, что перекристаллизованный анатаз намного крупнее, чем в метаморфо-генном первичном лейкоксеновом агрегате в зеленых сланцах или лейкоксеновых псевдоморфозах, развивающихся по ильмениту в палеороссыпях Тимана. Обнаружение титанита, замещаемого анатазом, так же как и метаморфогенного лейкоксена в фенитизи-рованных карбонатных породах Щугорского участка,

Table 3. Chemical composition of cassite (wt. %)

Номер образца / Sample number	20 - 19
Номера точек исследования	1-5	1-4	1	2
Number of study points
CaO	19.45	15.81	17.62	21.87
TiO	66.56	71.05	53.71	56.45
FeО	не обн.	0.39	0.77	0.76
Сумма / Total	86.01	87.25	72.1	79.08

Albitization zone

Рис. 4. Титановые минералы в фенитизированных породах, отобранных при разведочных работах на фосфатные коры выветривания:

а — фенитизированная карбонатная порода; b — граница кон т акта слоев сери ц ит-альбитового состава с кальцит-хлор и то-вым, содержащим титанит (микрофотография с анализатором). Стрелкой указано направление кливажа сланцеватости; c — хлоритизированный кальцитовый прослой с пойкилобластами титанита (снимок сделан в отраженных электронах); d — хорошо ограненный кристалл титанита, замещаемый анатазом; e—f — титанит-анатазовый агрегат в ре ж име характеристического рентгеновского излучения; g — ситовидное зерно титанита, з амещаемого анатазом; h — пойкилобласт тит а нита замещается анатазом; i — линии Кикуча анатаза, замещающего титанит (метод дифракции обратноотраженных электронов); j — кристалл о графические индексы Миллера анатаза, замещающего титанит (метод дифракции обратноотраженных электронов); k — перекристаллизован н ый анатаз; l — линии п е рекристализованного а натаза (метод дифракции обратноотраженных электронов); m — кристаллографические индексы Миллера перекристаллизованного анатаза (метод дифракции обратноотраженных электронов); n — рамановские спектры анатаза

• Fig. 4.    Titanium minerals in fenitized rocks sampled during exploration for phosphate weathering crusts:

a — fenitized carbonate rocks; b — border of contact of sericite-albite layers with calcite-chlorite ones, containing titanite (micro image with an analyzer). The arrow indicates the schistosity cleavage direction; c — chloritized calcite layer with titanite poikiloblasts (picture was taken in reflected electrons); d — well-faceted titanite crystal replaced by anatase; e—f — titanite - anatase aggregate in the mode of characteristic X-ray radiation; g — sieve-like grain of titanite replaced by anatase; h — titanite poikiloblast replaced by anatase; i — Kikucha lines of anatase replacing titanite (backscattered electron diffraction method); j — Miller crystallographic indices of anatase replacing titanite (backscattered electron diffraction method); k — recrystallized anatase; l — lines of recrystallized anatase (method of diffraction of back reflected electrons); m — Miller crystallographic indices of recrystallized anatase (backscattered electron diffraction method); n — Raman spectra of anatase.

Таблица 4. Химический состав (мас. %) титанита из фосфатных кор выветривания Table 4. Chemical composition (wt. %) of titanite from phosphate weathering crusts

Номер образца / Sample number	22в-13-1
Номера точек исследования Number of study points	1-1	2-1	4-1	6-1
SiO 2	31.11	30.68	30.88	30.77
TiO 2	37.8	37.1	37.43	38.12
CaO	29.12	28.69	28.84	29.26
FeO	0.65	0.71	0.77	0.7
Al2O3	1.75	2.04	1.99	1.62
V 2 O 5	0.54	не обн.	0.46	0.29
F	0.76	0.79	0.75	0.65
Сумма / Total	100.97	99.22	99.6	100.76

Таблица 5. Химический состав анатаза (мас. %) в фенитизированных породах, отобранных при разведке фосфатных кор выветривания

Таблица 5. Chemical composition of anatase (wt. %) in fenitized rocks sampled during exploration for phosphate weathering crusts

Анализируемое зерно Analyzed grain

TiO 2

FeO

Nb 2 O 5

V 2 O 5

Сумма / Total

Анатаз, развивающийся по титаниту / Anatase evolving from titanite

2-1 98.53 0.5 не обн. 0.83 99.86 1-1 97.8 0.82 0.31 0.52 98.93 3-1 99.21 0.47 0.41 не обн. 100.09 4-1 96.01 0.64 не обн. 0.65 97.3 22б-13-1 Перекристаллизованный анатаз / Recrystallized anatase 10-1 99.21 0.83 0.35 не обн. 100.39 10-2 97.41 0.16 не обн. 0.56 98.13 5-1 97.89 0.71 не обн. 0.88 99.48 6-1 93.76 1.13 0.28 0.62 95.79 7-1 96.48 0.43 - 0.7 97.61 дополнило область сноса для титановых палеороссыпей Тимана. Развитие титанита связано с фенитиза-цией карбонатной толщи с привносом титана, содержание которого имеют значительные показатели 2400 г/т (табл. 2). В титаните обнаружена примесь V2O5 до 0.54 мас. % (табл. 4), что отразилось на его высоких значениях в породе в целом — 40 г/т (табл. 2). В данном минерале был обнаружен также F в количестве 0.75 мас. %. В анатазе, замещающем титанит, выявлены примеси Nb2O3 (до 0.41 мас. %) и V2O5 (до 0.88 мас. %) (табл. 5).

Заключение

Минералогия фенитизированных карбонатных пород в научной литературе практически не освещена, так как все известные карбонатито-щелочные магматические комплексы расположены в блоках докембрийского фундамента и находятся в контакте с гнейсами. Поэтому на Среднем Тимане апокарбонатные фениты являются уникальным объектом для изучения метасоматической минерализации в таких породах, в частности титановой. Апокарбонатные фени-ты примечательны не только своей уникальностью, но и возможностью визуального наблюдения, даже в небольшом образце, кристаллизации титановых минералов в разных температурных режимах щелочных флюидов, просачивающихся вдоль многочисленных плоскостей напластования карбонатных пород. Разнотемпературный режим прогретого или остывающего флюида объясняется многофазностью процесса фенитизации, возникшей в результате импульсив- 46

но-неравномерного истечения флюида из охлаждающегося и кристаллизующегося карбонатитового расплава [19]. Рутиловый лейкоксен кристаллизуется в относительно низкотемпературных полевошпатовых прослоях, тогда как в случае появления в них высокотемпературного эгирина развивается Nb-содержащий рутил. В фенитах, подвергшихся геоди-намическим дислокациям, за счет наложенных гидротермальных процессов отмечается развитие низкотемпературных (уже вторичных) титановых минералов — анатаза и кассита. В апокарбонатных фенитах образуются два типа метаморфогенных лейкоксеновых агрегатов — рутиловый и анатазовый. Рутиловый лейкоксен имеет первичную метасома-тичкскую природу, а анатазовый лейкоксен представлен как вторичный агрегат, развивающийся по титаниту в эндогенных условиях.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Республики Коми в рамках научного проекта № 20-45-110010.

Авторы благодарят Игоря Филипповича Любинского и Виктора Алексеевича Лебедева за ценные консультации и содействие в получении кернового материала Верхнещугорского месторождения бокситов.