О цинксодержащих и цинкистых хромшпинелидах Тимано-Уральского региона

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 (Cr2O3 = 23.89— 68.49 мас. %), так и по содержанию цинка (ZnO = 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 ZnO 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 University, NSW, Australia близко совпадает с оценками хромшпи-нелидов на максимально возможное первичное (фоновое) содержание в них цинка [9]. Как известно из литературы [10—12], практически все случаи сверх фонового обогащения хромшпинели-дов ZnO, начиная с уровня 1 мас. %, так или иначе обуславливаются эпигенетическими (метаморфическими, метасоматическими, 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 ZnO достигает 7 мас. %, прямо коррелируясь с содержанием Cr₂O₃ 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 MgAl₂O₄, FeFe₂O₄и MnAl₂O₄. Цинк в них рассчитывается на миналы ZnCr₂O₄ и ZnAl₂O₄в пропорции 1.3:1 (табл. 2).

Алмазоносные известково-щелочные лампрофиры архейского возраста (провинция Bава в Канаде) и протерозойские золотоносные конгломераты формации Тарква (Гана). Содержат акцессорную примесь неправильных по форме зерен цинксодержащих хромш- пинелидов и цинкистой шпинели [13, 14]. Хромшпинелиды — низкотитанистые и низкоглиноземистые. Содержание ZnO в них достигает 10 мас. %. Кроме того, в этих минералах спорадически обнаруживается незначительная примесь NiO. Проведенные нами расчеты указали на существование в рассматриваемых минералах достаточно сильной конкуренции между Cr, Fe2+ и Mg, с одной стороны, и Al, Fe3+, Mn и Zn, с другой. По нормативно-минальному составу рассматриваемые хромшпинелиды на 60—80 % являются хромитом с примесью FeFe2O4, MnAl2O4, MgAl2O4, MnCr2O4, MgCr2O4, Fe2SiO4 и Fe2TiO4. Цинк и никель в составе этих минералов присутствуют в форме миналов ZnCr2O4, ZnAl2O4и NiCr2O4, в пропорции 8:25:1. Вариации минального состава определяются конкуренцией между двумя группами прямо корррелирую-щихся между собой миналов, а именно (FeCr2O4+ ZnCr2O4+ NiAl2O4) и (MgCr2O4+FeFe2O4+ZnAl2O4).

Алмазоносные колчимская (S₁) и такатинская (D_{1 — 2}) свиты, Северный Урал. Представляют собой терригенные толщи с участковым обогащением алмазами валунно-галечных базальных горизонтов. Hа продуктивных участках выявлены две разновидности хромшпи-нелидов: 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-

Статистические данные о химическом составе цинксодержащих хромшпинелидов

Таблица 1

Объекты	SiO 2	TiO 2	Al 2 O 3	Cr 2 O 3	Fe 2 O 3	FeO	MnO	MgO	ZnO	NiO	K 2 O	V 2 O 5
1	0.28	0.21	4.70	60.57	1.31	27.57	1.69	0.38	3.31	0.3	Hе обн.	Hе обн.
2	0.15	0.49	9.37	48.16	7.76	25.30	1.43	0.34	7.23	Hе обн.	То же	То же
3	Hе обн.	Hе обн.	2.70	60.54	3.58	21.98	1.41	Hе 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	Hе 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	16.44	42.71	4.74	25.43	0.65	1.32	7.40	То же	–//–	0.17
		0.90	6.55	4.88	3.17	2.43	0.78	1.64	3.46			0.31
8 (8)	–//–	0.96	12.55	47.31	4.35	26.28	0.36	1.48	6.37	0.12	–//–	0.73
		0.28	9.40	18.57	3.44	1.89	0.13	2.29	0.95	0.10		0.27
9 (2)	–//–	0.43	18.46	26.19	24.16	17.29	1.55	8.25	3.22	0.30	–//–	0.16
		0.12	15.05	2.80	16.25	5.57	1.27	8.05	3.10	0.03		0.16
10 (8)	–//–	0.51	9.63	49.98	12.29	25.65	0.83	3.68	1.17	0.21	–//–	0.19
		0.34	4.78	7.70	9.86	2.76	0.32	2.06	0.16	0.16		0.13
11 (2)	–//–	Hе	56.41	Hе	1.07	6.03	0.37	2.15	33.97	Hе	–//–	Hе
		обн.	0.74	обн.	0.99	1.35	0.25	0.37	0.98	обн.		обн.
12 (11)	–//–	0.05	9.58	55.79	1.29	10.06	7.22	2.03	13.72	0.03	–//–	0.18
		0.05	3.86	7.78	1.99	4.54	1.76	1.27	7.09	0.06		0.14
	–//–	Hе			Hе			Hе		Hе	–//–	Hе
13		обн.	61.00	0.02	обн.	0.09	0.19	обн.	37.70	обн .		обн.
14 (18)	–//–	0.45	12.22	50.88	24.64	Hе	0.19	10.88	Hе	Hе	–//–	Hе
		0.37	4.19	6.17	5.39	опр.	0.31	2.84	обн.	обн.		обн.
15 (3)	–//–	Hе	8.42	50.34	34.10	То же	1.01	1.87	4.01	0.17	–//–	То же
		обн.	0.25	1.34	0.92		0.04	0.76	1.33	0.23
16 (4)	–//–	0.93	12.86	37.12	37.18	–//–	2.41	3.40	5.47	0.16	–//–	То же
		0.58	2.97	6.74	1.81		0.23	2.13	0.76	0.28
17 (2)	–//–	0.99	15.87	31.09	38.40	–//–	2.15	5.36	5.74	Hе	–//–	То же
		0.19	4.37	2.91	0.81		0.23	0.10	0.50	обн.
18 (5)	–//–	Hе обн.	4.85 0.92	65.30 1.46	20.28 1.50	–//–	0.67 0.56	8.60 1.78	Hе 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	65.03	11.97	–//–	0.63	4.57	12.70	–//–	–//–	То же
			0.16	2.47	0.52		0.47	1.31	0.15
22 (44)	0.04	0.17	10.54	54.20	Hе	23.94	0.06	9.15	0.22	0.08	–//–	0.14
	0.04	0.16	5.72	6.88	обн.	4.56	0.13	2.09	0.28	0.04		0.05
23 (9)	3.44	0.11	11.90	51.57	24.17	Hе	1.47	3.98	2.95	Hе	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. Hад чертой — среднее арифметическое, под чертой — стандартное отклонение. Объекты: 1, 2 — алмазоносные лампрофиры 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); 14 — аллювий на Hияюском 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 ZnO 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 FeFe2O4, Fe2TiO4 и

MnAl2O4. Цинк в них рассчитывается на минал ZnAl2O4. В такатинской свите хромшпинелиды являются на 75—80 % шпинеле-хромитом с примесью MgCr2O4, FeFe2O4, Fe2TiO4 и MnAl2O4. Симптоматично, что похожие по составу хромшпинелиды выявлены и непосредственно в алмазоносных ксенотуф-физитах Рассольнинского узла [16].

Алмазоносная россыпь Ичетъю (D₂), 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 7

Таблица 2

Миналы	Объекты
	1	2	3	4	5	6	7 (11)	8 (8)	9 (2)	10 (8)	11 (2)	12 (11)	13
MgCr 2 O 4	Hет	2.0	Hет	Hет	30.40	12.0	Hет	Hет	7.42 7.42	8.54 7.22	Hет	10.81 6.76	Hет
FeCr 2 O 4	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
FeAl 2 O 4	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	9.64 7.33	4.60 6.58	Hет	3.24 5.78	12.43 5.79	0.96 1.78	Hет
Fe 2 TiO 4	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	Hет	0.30 0.30	То же
Fe 2 SiO 4	1.0	1.0	–//–	1.0	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	То же	Hет	–//–
FeV 2 O 4	Hет	Hет	–//–	Hет	То же	То же	0.29 0.50	0.91 0.51	0.16 0.15	0.20 0.19	–//–	0.29 0.32	–//–
FeFe 2 O 4	0.70	10.0	30.0	3.0	12.96	6.0	Hет	3.53 4.35	21.32 13.93	9.59 9.83	1.94 1.25	Hет	–//–
MgAl 2 O 4	2.0	Hет	Hет	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	–//–
MgFe 2 O 4	Hет	То же	То же	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	То же	–//–
MnAl 2 O 4	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
MnCr2O4	Hет	3.0	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет	22.04 5.23	Hет
MnFe 2 O 4	То же	Hет	То же	То же	То же	То же	То же	То же	1.69 1.69	То же	То же	Hет	То же
ZnAl 2 O 4	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
ZnCr 2 O 4	7.02	Hет	Hет	4.0	Hет	–//–	5.37 9.25	2.66 2.66	Hет	Hет	Hет	16.27 18.79	Hет
ZnFe 2 O 4	Hет	То же	То же	Hет	То же	–//–	Hет	Hет	8.72 8.72	То же	То же	1.49 2.78	То же
(Zn,Ni)Al 2 O 4	То же	–//–	–//–	То же	–//–	–//–	То же	То же	Hет	–//–	–//–	Hет	–//–
NiCr 2 O 4	–//–	–//–	–//–	–//–	–//–	–//–	–//–	–//–	То же	–//–	–//–	То же	–//–
NiAl 2 O 4	–//–	–//–	–//–	–//–	–//–	–//–	–//–	0.21 0.26	0.78 0.03	0.51 0.45	–//–	0.08 0.15	–//–
Cr 2 O 3	–//–	–//–	–//–	–//–	7.30	2.0	1.58 2.97	0.69 1.57	Hет	0.44 0.66	–//–	0.40 0.49	–//–

Статистические данные о нормативно-минальном составе цинксодержащих хромшпинелидов

Примечание. Hад чертой — среднее арифметическое, под чертой — стандартное отклонение. Объекты: 1, 2 — алмазоносные лампрофиры 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 гроссулярового 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 b_o элементарной ячейки составил 8.294 ± 0.008 Е [20], что заметно уступает эта- 8

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 хромшпи-нелиды варьируются от умеренно- до высокотитанистых и от низко- до умеренноглиноземистых. Содержание ZnO в каймах оцинкования колеблется в пределах 1.5—13 мас. %. Система корреляционных связей между основными компонентами химического состава определяется сильной конкуренцией между Cr, Fe3+ и Zn, с одной стороны, и Al, Fe2+ Mg, с другой. По нормативно-миналь- ному составу эти минералы являются цинкистым герцинит-хромитом с примесью MgAl2O4, Fe2TiO4, FeFe2O4, MnAl2O4, Fe2VO4. Цинк присутствует в формах ZnAl2O4и ZnCr2O4в пропорции 2.6:1 Вариации минального состава определяются конкуренцией между (Mg2Al2O4+FeCr2O4+FeAl2O4) и (FeFe2O4+ZnAl2O4+ZnCr2O4).

Mарганценосные коры выветривания (D—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

8^

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)
MgCr 2 O 4	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
FeCr 2 O 4	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
FeAl 2 O 4	19.52	4.89	4.45	3.55	Hет	Hет	1.83	Hет	0.18	10.50
	10.59	4.69	5.15	3.55			2.43		1.20	7.12
Fe 2 TiO 4	0.89	Hет	2.47	2.56	То же	То же	Hет	То же	0.36	0.50
	0.81		1.55	0.56					0.57	0.50
Fe 2 SiO 4	Hет	То же	Hет	Hет	–//–	–//–	То же	–//–	0.02 0.15	Hет
FeV 2 O 4	То же	То же	То же	То же	–//–	–//–	–//–	–//–	0.13 0.24	0.17 0.30
FeFe 2 O 4	7.34	9.15	18.28	22.80	0.87	0.76	0.06	–//–	6.49	0.13
	3.46	2.01	5.78	2.88	1.42	1.29	0.16		5.02	0.22
MgAl 2 O 4	3.30 7.41	10.46 4.10	15.09 8.28	Hет	3.86 3.29	4.52 2.51	2.85 2.59	7.01 1.62	19.92 10.06	Hет
MgFe 2 O 4	0.06 0.23	Hет	Hет	То же	2.40 4.80	Hет	Hет	Hет	Hет	То же
MnAl 2 O 4	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
MnCr 2 O 4	Hет	Hет	Hет	Hет	1.40 2.79	Hет	Hет	Hет	Hет	Hет
MnFe 2 O 4	То же	То же	То же	То же	1.59 3.19	То же	То же	То же	То же	То же
ZnAl 2 O 4	–//–	–//–	–//–	–//–	Hет	–//–	–//–	–//–	–//–	7.47 6.83
ZnCr 2 O 4	–//–	10.91	14.81	14.76	То же	–//–	16.47	34.11	–//–	Hет
		3.56	1.89	1.62			11.85	0.42
ZnFe 2 O 4	–//–	Hет	Hет	Hет	–//–	–//–	Hет	Hет	–//–	То же
(Zn,Ni)Al 2 O 4	–//–	То же	То же	То же	–//–	–//–	То же	То же	0.75 0.94	–//–
NiCr 2 O 4	–//–	0.17 0.24	–//–	–//–	–//–	–//–	–//–	–//–	Hет	–//–
NiAl 2 O 4	–//–	Hет	–//–	–//–	–//–	–//–	–//–	–//–	То же	–//–
Cr 2 O 3	–//–	То же	–//–	–//–	1.46	7.57	6.52	6.24	0.17	3.69
					1.60	9.05	4.17	8.13	0.98	3.21

Примечание. Hад чертой — среднее арифметическое, под чертой — стандартное отклонение. Объекты: 14 — аллювий на Hияюском 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 MnO 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 MnO 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 Cr, Fe3+ Fe2+ и Mn, с одной стороны, и Al, Mg, Zn и Ni, с другой. По нормативно-миналь-ному составу хромшпинелиды из тиман-ской коры выветривания являются цин-кистым хромитом с небольшой примесью MgAl2O4, Fe2TiO4, FeAl2O4, FeFe2O4, MnAl2O4, Fe2VO4. Цинк и никель присутствуют в формах ZnCr2O4, ZnAl2O4 и NiAl2O4, находящихся в соотношении 13:65:1. Основным фактором минально-го состава служит сильная конкуренция между (FeCr2O4+FeFe2O4+ZnCr2O4) и (MgAl2O4+FeAl2O4+ZnAl2O4+NiAl2O4).

Дайки предположительно алмазоносных 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 коррелируется с валовым обогащением цинком вмещающих пород [3]. Минералы — умереннотитанистые, содержание Cr₂O₃ в них не достигает и 30 мас. %. Максимальное содержание ZnO превышает 6 мас. %, NiO 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 MgCr₂O₄, MnAl₂O₄, Fe₂TiO₄, MnFe₂O₄. 9

Цинк и никель присутствуют здесь в форме ZnFe2O4, ZnAl2O4 и NiAl2O4. Очевидно, что по всей совокупности своих качеств хромшпинелиды из лампрофиров существенно отличаются от хромшпине-лидов из алмазоносной россыпи 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-алевритовым составом [22]. В составе базального горизонта выявлена 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]. Хром-шпинелиды 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 метаморфоген-ную. Содержание ZnO и NiO 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 Cr, Fe³⁺, Fe²⁺, Mg, Ni, с одной стороны, и Al, Zn, с другой. По нормативно-минальному составу они в среднем являются никель-цинксодержащим магнетито-шпинеле-хромитом с примесью MgCr₂O₄, MnAl₂O₄, FeAl₂O₄, Fe₂TiO₄, FeV₂O₄. Цинк и никель в них находятся в формах ZnAl₂O₄ и NiAl₂O₄. По характеру корреляции основные миналы подразделяются на конкурирующие группы (FeCr₂O₄+MgCr₂O₄+MgAl₂O₄+FeFe₂O₄+ +NiAl₂O₄) и (FeAl₂O₄+MnAl₂O₄+ +ZnAl₂O₄).

Кроме описанных выше хромшпи-нелидов в песчаниках сысольской свиты обнаружены единичные зерна цинковой шпинели, сложенной ZnAl₂O₄на 70—80 мол. %. В качестве примесей в них выступают (в последовательности снижения содержания) FeAl₂O₄, MgAl₂O₄, MnAl₂O₄ и FeFe₂O₄ . Очевид- 10

но, что именно эти примеси и обусловливают увеличение параметра элементарной ячейки рассматриваемой шпинели до 8.15 Е [25]

Алькесвожская свита (Є₃—О₁) , 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 Cr₂O₃ в них варьируется от 45 до 63 мас. %. В каймах оцинкования содержание ZnO и NiO колеблется в пределах соответственно 5—28 и 0—0.2 мас. %. В целом химический состав этих минералов определяется конкуренцией между Cr, Fe²⁺, Mg и Al, Fe³⁺, Zn, Ni. По нормативно-минальному составу аль-кесвожские хромшпинелиды являются цинкистым магнохромито-манганохро-мито-хромитом c примесью FeAl₂O₄, Fe₂TiO₄ и FeV₂O₄. Цинк и никель представлены миналами ZnAl₂O₄, ZnCr₂O₄, ZnFe₂O₄, NiAl₂O₄ в пропорции 210:203:25:1 Система корреляционных отношений между миналами обусловлена сильной конкуренцией между FeCr₂O₄+MgCr₂O₄+FeFe₂O₄+MgAl₂O₄+ +NiAl₂O₄ и FeAl₂O₄+MnAl₂O₄+ZnAl₂O₄. Цинковая шпинель из алькесвожской свиты почти нацело состоит из ZnAl₂O₄, содержание примеси MnAl₂O₄+FeCr₂O₄ 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 (R3—V2) и енганэпейской свиты (V2—Є1). В составе тяжелой фракции шлихов обнаружены плохо окатанные октаэдрические зерна хромшпинелидов с часто встречающимися в них округлыми включениями пироксенов, эпидота 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 выявленных графикоподобных структур при больших увеличениях показало, что внутри лам-мелевидных 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 вывода является обнаружение в исследуемых шлихах зерен хромшпинели-дов 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 микровыделений цинкистого хромшпинелида субмикронного размера, обособляющихся в краевых частях хромшпинели-дов обычного состава (рис. 2, в).

По химизму бесцинковые хромшпи-нелиды являются умереннотитанистыми и в основном низко-умеренноглиноземистыми. Для них характерна сильная конкуренция между Cr, Mg и Al, Fe. По своему нормативно-минальному составу эти минералы являются хромит-герцинит-магнохромитом с примесью FeFe2O4, MgAl2O4, Fe2TiO4, MnAl2O4 и MgFe2O4. Вариации пропорций между основными миналами обусловлены сильной конкуренцией между (MgCr2O4+FeFe2O4) и (FeCr2O4+ +FeAl2O4). 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 хромшпинели-дов мало теряют в хромистости, но при этом в них сокращается содержание Al₂O₃, MgO, TiO₂ и возрастает содержание железа и марганца. Содержания ZnO и NiO варьируются в пределах соответственно 2—5.5 и 0–0.5 мас. %. Ведущим фактором химизма является конкуренция между Cr, Mg, Mn и Al, Fe, Zn. По нормативно-минальному составу эти минералы могут быть определены как цинкистый магнетито-шпинеле-хромит с примесью FeAl₂O₄, MnAl₂O₄ и

Рис. 1. Зерна хромшпинелидов из аллювия на Hияюском 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

MgCr2O4. Цинк и никель присутствуют в виде хромовых миналов. Согласно расчетам, такой состав в основном обусловлен конкуренцией между (MgCr2O4+ +FeCr2O4+ MgAl2O4) и (FeAl2O4+ +FeFe2O4 +ZnCr2O4).

Околотрещинно-интерстициаль-ные формы оцинкованных хромшпине-лидов характеризуются резким сокращением содержания Cr2O3 и MgO и, напротив, пропорциональным возрастанием содержаний железа и марганца. Содержание ZnO и NiO изменяется в пределах соответственно 4.45—6.59 и 0—0.65 мас. %. Вариации химизма этих минералов определяются конкуренцией Cr, Mn с Al, Fe, Mg, Zn. По норматив-но-минальному составу околотрещин-но-интерстициальные формы хромш-пинелидов являются цинкистым шпине-ле-магнетито-хромитом с примесью MnAl2O4, FeAl2O4, MgCr2O4 и Fe2TiO4. Цинк рассчитывается на хромовый ми-нал. Конкурирующими миналами в этом случае выступают (MgCr2O4+ +MgAl2O4+FeFe2O4) и (FeCr2O4+ +FeAl2O4+ZnCr2O4).

Микровыделения цинксодержащих хромшпинелидов отличаются умеренной титанистостью и низкоумеренной глиноземистостью. Содержание ZnO 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 MnAl₂O₄, MgCr₂O₄, FeAl₂O₄, Fe₂TiO₄. 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 малопайпудынской свиты (О_{1 — 2}), 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 Cr₂O₃ в них не опускается ниже 62 мас. %, а содержание MgO колеблется в пределах от 5.6 до 12 мас. %. Все это вполне отвечает хромшпинели-дам дунитовой ассоциации. Вариации состава исследуемых минералов определяются конкуренцией Cr, Al, Mg, Mn c железом. По нормативно-минально-му составу они являются магнохромит-хромитом с примесью MgAl₂O₄, MnAl₂O₄, MgFe₂O₄, MnFe₂O₄, MnCr₂O₄, FeFe₂O₄. Минальные пропорции в них обусловлены обратной корреляцией (MgCr₂O₄+MnFe₂O₄) с (FeCr₂O₄+ +MgAl₂O₄+FeFe₂O₄)_.

В каймах оцинкования резко сокращается содержание магния при почти неизменном содержании титана, хрома, алюминия и валового железа. В них также сохраняется обратная корреляция железа c Cr, Al, Mg, но, кроме того, проявляется сильная конкуренция между железом и марганцем, с одной сторо-

Рис. 2. Зерна с околотрещинно-интерcтициальной (а, б) и микролокальной (в) формами оцинкования хромшпинелидов из аллювия на Hияюском рудном поле. РЭМ-изображения в режиме упругоотраженных электронов

Рис. 3. Зерна хромшпинелидов из конгломератов малопайпудынской свиты: 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, MnAl2O4, MgAl2O4, FeAl2O4 и FeFe2O4. Цинк рассчитывается на хромовый ми-нал, содержание которого обратно коррелируется с содержаниями хромитового и герцинитового миналов.

Енганэпэйская свита (V₂—Є₁) , бра-хиантиклиналь Енганэпэ, Полярный Урал. В вулканогенной молассе (образцы H. Б. Кузнецова) были обнаружены плохо окатанные зерна низкотитанистых и умеренноглиноземистых хромшпине-лидов с небольшими, но устойчивыми примесями ZnO и NiO, 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 c 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 FeFe₂O₄, Fe₂TiO₄, FeAl₂O₄, MnAl₂O₄, FeV₂O₄, Fe₂SiO₄. Примесь цинка и никеля рассчитывается на алюминиевый минал. Расчеты показали, что такой состав минералов обусловлен, во-первых, конкуренцией между (MgCr₂O₄+ FeFe₂O₄) и (FeCr₂O₄+ +MgAl₂O₄), а во-вторых, очень сильной обратной корреляцией между MgCr₂O₄ и (Zn,Ni)Al₂O₄.

Медистые песчаники манитанырд-ской свиты (Є₃–O₁) , 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 хром-шпинелидов с широкими каймами оцинкования (рис. 4). Эти минералы практически не содержат титана, характеризуясь весьма широкими колебани- 12

ями содержаний Cr2O3 и Al2O3 в пределах соответственно 40—70 и 5.5—17.5 мас. %. Содержание ZnO в них варьируется от 1 до 6.5 мас. %. В целом химизм рассматриваемых хромшпинели-дов определяется конкуренцией между Cr, Mg, с одной стороны, и Al, Fe, Mn, Zn — с другой. По своему норматив-но-минальному составу они отвечают цинкистому магнохромито-хромиту с примесью FeAl2O4, MnAl2O4, Fe2TiO4, Fe2VO4, FeFe2O4. Цинк в них находится в форме ZnAl2O4. Важнейшим фактором

BSE                MgKa

Рис. 4 . Зональность состава каёмчато-оцинкованного зерна хромшпинелидов из мало-пайпудынской свиты в режиме характеристического рентгеновского излучения

формирования минального состава хромшпинелидов из медистых песчаников выступает конкуренция между (MgCr2O4+FeAl2O4) и (FeCr2O4+ +MnAl2O4+ZnAl2O4).

Обобщение полученных результатов показывает, что исследуемые цинксодержащие и цинкистые хромшпине-лиды представляют собой твердофазные гомогенные смеси не менее 17 мина-лов (в порядке встречаемости, в скобках частоты в %): Fe8Cr16O32 (97.14), Fe8Fe16O32 (77.86), Mg8Cr16O32 (75.71),

Mg8Al16O32 (68.57), Mn8Al16032 (55.71),

Fe₁₆Ti₈O₃₂ (48.57), Zn₈Al₁₆O₃₂ (48.55),

Fe₈Al₁₆O₃₂ (32.14), Ni₈Al₁₆O₃₂ (25), Zn₈Cr₁₆O₃₂ (24.29), Fe₈V₁₆O₃₂ (20.71), Fe₁₆Si₈O₃₂ (3.57), MnCr₁₆O₃₂ (2.86), Mg₈Fe₁₆O₃₂ (1.43), Mn₈Fe₁₆O₃₂ (1.43), Zn₈Fe₁₆O₃₂ (1.43), Ni₈Cr₁₆O₃₂ (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 (r = –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]. Hа примере железистых миналов видно, что отрицательные корреляции проявляются и внутри упомянутых выше групп ми-налов, особенно между хромитовым и магнетитовым миналами (r = –0.45).

Цинковые и никелевые миналы проявляют сильную прямую корреляцию с марганцевыми миналами (к = 0.65) и обратную — с железными и особенно магниевыми миналами (r = соответственно –0.42 и –0.68). Hа примере хромовых миналов видно, что никель- и цинксодержащие миналы одинаково сильно конкурируют как с магнохроми-товым (r = –0.55), так и с хромитовым (r = –0.54) миналами. А на примере магниевых миналов выявляется, что никель-и цинксодержащие миналы обратно коррелируются с магнохромитовым миналом сильнее (r = –0.54), чем со шпинелевым (r = –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 ми-налы 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 Fe2+ ионами Zn2+, Ni2+ и, вероятно, Mn2+. При этом упомянутые замещения происходили как в алюминиевых, так и хромовых миналах. Спорадически встречающийся ZnFe2O4, 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.

Hаши исследования на примере хромшпинелидов еще раз подтвердили высокую информативность данных об их минальном составе. Hаиболее 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 хромшпинели-ды 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 лампрофиров, 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 ZnFe₂O₄. 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 ти-манских минералах. Кроме того, алькес-вожские хромшпинелиды содержат более высокую примесь цинк-хромового 13

Рис. 6. Минальный состав хромшпинелидов из канадских алмазоносных лампрофиров ( 1 ), кожимкой ( 2 ) и такатинской ( 3 ) терригенных 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. Hа это указывает и обнаружение в алькесвож-ской свите почти чистой цинковой шпинели.

Хромшпинелиды из современных аллювиальных осадков на Hияюском рудном поле по своему минальному составу также подразделяются на две группы. В первую входят бесцинковые хромито-герцинито-магнохромиты с небольшой примесью шпинели и магнетита (рис. 8, 1 ), а во вторую — цинки-стые хромшпинелиды, в которых с ростом содержания цинк-хромового мина-ла 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 Hияюс-ком 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- 14

ковые хромшпине-лиды и центральные части каёмча то-оцинкованных зерен весьма близки по составу, отвечая магнохромито-хромиту с неболь шими 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 галакситового миналов (рис. 9, 3). Hаце-ло оцинкованные зерна, характеризующиеся наиболее высоким содержанием ZnCr2O4, показывают резкое сокращение содержаний как MgCr2O4, так и FeCr2O4 миналов (рис. 9, 4). Таким образом, на примере малопайпу-дынской свиты особенно наглядно подтверждается вывод об оцинковании хромшпинелидов в результате последовательного замещения сначала маг-нохромитового, 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 ( 1—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, 1 ). 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 хром-шпинелидами из вендско-кембрийской молассы по алюминиевому составу цинкового минала, а с хромшпинели-дами из малопайпудынской свиты — по форме и степени оцинкования. Учитывая все изложенное и территориальную сопряженность соответствующих объектов, можно предполагать, что на Полярном Урале источником хромш-пинелидов для вендских и раннепалеозойских свит могли послужить рифей-ские метаультрабазиты.

Рис. 8. Минальный состав хромшпинелидов из современного руслового аллювия на Hияюском рудном поле, Полярный Урал: 1 — зерна бесцинковых хромшпинелидов; 2, 3 — микротрещинно-лам-мелевидные ( 2 ) и околотрещинно-интерстициальные ( 3 ) формы оцинкования; 4 — микровыделения цинкистых хромшпинелидов

Рис. 9 . Минальный состав хромшпинелидов из малопайпудынс-кой свиты, Полярный Урал: 1 — бесцинковые зерна; 2 — центральные части каёмчато-оцинкованных зерен; 3 — каймы оцинкования; 4 — нацело оцинкованные зерна

70 Н %

Рис. 10 . Минальный состав хромшпинелидов из енганепейской свиты ( 1 ) 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, мантийно-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 типоморфным признаком. В частности, полученные нами данные позволяют сделать вывод о том, что источники хромшпине-лидов 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 хромш-пинелидов рифейские гипербазиты.

Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что обогащение цинком, а иногда цинком и никелем является вторичным, накладываясь на зерна хромшпинелидов самого разного состава — низко- и высокотитанистые, низко- и высокоглиноземистые, хромитовые, магнохромитовые и промежуточные магнохромит-хромитовые, обогащенные герцинитом и шпинелью 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 хром-шпинелидов является ионный обмен, уже хорошо известный по результатам 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- 15

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 (r_CrO/ZnCrO = 0.28), а в более глиноземистых —^{2 3}в ал²ю⁴миние-вый (r_{Al2O3/ZnAl2O4} = 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-метасоматических, 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. H. Филиппова за качественно выполненные рентгеноспектральные микрозондовые исследования.