Серпентиниты Полярного Урала, какие они есть

Ультрабазиты складчатых областей, и полярноуральские массивы в том числе, характеризуются значительным развитием вторичных минералов, которые в мелких массивах всегда, а в крупных — часто практически полностью замещают минералы первичных пород, поэтому понятия ультрабазиты и серпентиниты употребляются как синонимы. Степень серпентинизации полярноуральских массивов в целом составляет 50—60 %. Минеральный состав серпентинитов весьма разнообразен, хотя первичные породы (фот. 1), по которым они развиваются, отличаются исключительной простотой состава и содержат оливин, орто- и клинопироксены, хром-шпинелиды.

В группу собственно серпентинов, имеющих в структуре Mg в качестве октаэдрических катионов, объединены минералы с общей формулой Mg3Si2O5(OH)4 — лизардит, антигорит и хризотил. Катионы магния могут изоморфно замещаться катионами Fe3+, Fe2+, Mn2+, Ni2+, а кремний в тетраэдрах — катионами Al3+ и Fe3+.

Согласно классификации A. С. Bар-лакова (1986) из минералов группы серпентина на Полярном Урале встречаются α - и β -лизардит, антигорит, хризотил, повлен-хризотил (серпофит). Наиболее широко распространены α -лизардит и антигорит.

Петельчатый α-лизардит — самый распространенный вторичный минерал в хромитоносных ультрабазитах Урала. Название «петельчатый серпентин» точно отражает форму его выделений в шлифах и потому пользуется популярностью. Он развивается по оливину и энстатиту и слагает от 2 до 80 % породы. В гарцбургитах и лерцолитах встречается бастит, т. е. псевдоморфозы серпентина по энстатиту, но основная масса α-лизардита развивается по оливину. Под микроскопом видно, что α-лизардит образует шнуровидные выделения, которые разбивают оливин на мелкие блоки, формируя характерную петельчатую или сет- чатую структуру (фот. 2, 4). Очень часто наблюдается псевдоволокнистость α-лизардита, слагающего серпентино-вые петли.

Лизардитом часто сложен цемент хромовых руд (фот. 5). Плотные яблочно-зеленые серпентиниты даже считали поисковым признаком на хромовые руды. Розовый хлоритовый (кеммере-ритовый) цемент появляется в хромовых рудах (фот. 6), претерпевших метаморфические преобразования про-

Райизский ультрабазитовый массив, вид с северной стороны

Сыумкеуский ультрабазитовый массив, вид со стороны озера Ингилор

грессивного этапа. Вообще так называемая «хлоритовая рубашка» вокруг зерен хромовой шпинели (фот. 3) в ультрабазитах Полярного Урала — явление весьма распространенное. Наблюдать типичные для хлорита паркетовидные сростки кристаллов (серые в скрещенных николях) среди породообразующих силикатов (фот. 7) удается в перекристаллизованных породах зоны прогрессивного метаморфизма на Рай-изском массиве.

, февраль, 2004 г., № 2

Фот. 1. Неизмененный лерцолит. X 80,(+)

Фот. 2. Aподунитовый серпентинит, николи параллельны (II) слева и скрещены

(+) справа. x 40

Условные обозначения минералов на фотографиях: Act — актинолит, Ant — антигорит, Brc — брусит, Chl — хлорит, Cpx — диопсид, Ens — энстатит, Hzl — хризотил, Liz — лизардит, Mzt — магнезит, Mgt — магнетит, Olv — оливин, Tlc — тальк, Trm — тремолит, Spl — хромшпинелиды.

Фот. 5. Хромитовая руда с яблочно-зеленым серпентиновым цементом. Уменьш. 2

Фот. 6. Хромовая руда с кеммереритом. Уменьш. 2

Фот. 3. Зерно акцессорного хромита в хлоритовой рубашке.

X 35, (+)

Фот. 4. Серпентинизированный ( а -лизардит) дунит. X 100, (+)

О Iv

Olv

Фот. 7. Паркетовидные сростки кристаллов хлорита в оливин-энстатитовой породе. X 40, (+)

, февраль, 2004 г., № 2

АНТИГОРИТОВЫЕ ПОРОДЫ

Фот. 8. Тонкие пластинки антигорита в гигантозернистом дуните х 80, (II), (+)

Перистый антигорит. Войкарит. х 100, (+)

Сноповидные выделения антигорита. Войкарит. х 100, (+)

Фот. 13. Брусит-антигоритовый сланец. х 40, (+)

Фот. 14. Жильный антигорит. Рай-Из. Уменьш. 2

, февраль, 2004 г., № 2

ULte

4 Mgt

ХРИЗОТИЛОВЫЕ СЕРПЕНТИНИТЫ

Фот. 16. Хризотиловый серпентинит с в -лизар-дитом. х 100, (+)

Фот. 15. Псевдоморфозы хризотила по оливину. Приполярный Урал, шлиф М. В. Фишмана.

х 80, (II), (+)

Фот. 17. Хризотиловый серпентинит по гарцбургиту, х 100, (II), (+)

ПОРОДЫ ЗОНЫ ПРОГРЕССИВНОГО МЕТАМОРФИЗМА МАССИВА РАЙ-ИЗ

Фот. 18. Кристалл хлорита в тальке. х 90, (+)

Фот. 19. Амфиболовые оливин-энстатитовые породы. х 30, (+)

Фот. 21. Образец саг-вандита. Уменьш. 2.

х 80,(+)

Фот. 20. Сагвандит.

Антигоритовая серпентинизация в ультраосновных массивах Урала распространена нешироко, но для целого ряда объектов, в том числе и для полярноуральских массивов, она весьма характерна.

В ультрабазитах Полярного Урала антигорит представлен тремя генерациями. Самая ранняя генерация образуется по оливину на этапе регрессивного метаморфизма и предшествует петельчатой серпентинизации. Содержание раннего антигорита в породах не превышает 1—5 %. Он наблюдается в шлифах пегматоидных дунитов в виде иголочек при отсутствии магнетита.

Maссовое выделение антигорита связано с этапом локального (прогрессивного) метаморфизма и следует с некоторым перерывом за петельчатой серпентинизацией. Такой антигорит образуется по α-лизардитовым дунитам и перидотитам, ассоциируется с магнетитом и отличается в шлифах по перистым и гребенчатым агрегатам (фот. 9, 10). В условиях длительно протекающего процесса прогрева он хорошо раскристаллизовывает-ся и при структурных исследованиях дает характерную дифракто-грамму с большим количеством ярко выраженных рефлексов и чет- кую электронограмму. Пластинчатая форма кристаллов антигоритов хорошо выявляется под электронным микроскопом (фот. 22).

В краевых частях массивов встречаются антигоритовые породы, отличительной особенностью которых является развитие антигорита непосредственно по оливину, в отличие от войкари-тов, где антигорит замещает лизардито- вый агрегат. Характерные для оливин-антигоритовых пород приконтактовых частей ультраосновных массивов сноповидный и пластинчатый антигорит показаны на фот. 8, 11 и 12. К этой группе антигоритовых пород относятся также антигорит-бруситовые сланцы, практически нацело сложенные агрегатом пластинчатого и перистого антигорита (фот. 13). В породах контактовых зон массивов вместе с антигоритом встречаются ферробрусит, гидродиопсид и магнетит. Как показали изотопные исследования, антигорит данных пород и войкаритов различается по содержанию

Фот. 22 . Пластинчатые кристалллы антигорита. РЭМ

дейтерия. В зоне серпентинитового меланжа по краям массивов встречаются редкие мономинеральные жилы «голубого» антигорита (фот. 14).

Хризотил — самый нехарактерный серпентин для хромитоносных массивов. Псевдоморфозы хризотила по оливину (фот. 15), обычные для ультрабазитов других типов, на Полярном Урале не встречаются. flчеистая секториаль- но-волокнистая структура, присущая хризотиловым серпентинитам, в ультрабазитах Полярного Урала выявляется крайне редко. Хризотиловые серпентиниты из зоны западного и северного контактов Райизского массива — пример этих мало распространенных в данном регионе серпентинитов (фот. 16, 17). Вместе с хризотилом в этой породе встречается β-лизардит. Визуально ни под микроскопом, ни тем более макроскопически различить их в данном случае невозможно, но они легко поддаются приборной диагностике (на дери-ватографе).

В других породах (краевых частей ультраосновных массивов), где β -лизардит встречается в aссо-циации с α -лизардитом, его отличают по цепочкам магнетита в серпентиновых шнурах β -лизар-дита, что не характерно для α -лизардита, образующего поперечно-волокнистые петельчатые агрегаты. Соответственно магнитная восприимчивость серпентинитов, сложенных β -лизардитом, в десятки и сотни раз больше, чем у серпентинитов, состоящих из α -лизардита.

В процессе наиболее высокотемпературной перекристаллизации серпентинитов, которая, в ча- стности, проявилась в осевой зоне Рай-изского массива, сформировались обезвоженные оливин-энстатитовые породы, получившие название сагван-диты, и тальк-тремолитовые породы, микрофотографии шлифов которых приведены под номером 18—21. Эту уникальную зону, не имеющую аналогов на Полярном Урале, называют зоной прогрессивного метаморфизма.

ПОЗДРАВЛflЕМ

с награждением Почетными грамотами Российской академии наук и Профсоюза работников РАН

АРАСЛАНОВУ

Расиму Синнятуловну

ЛАВРЕНКО Нину Семеновну

Желаем дальнейших успехов