Типохимические особенности цирконов верхнепротерозойских отложений Няровейской серии и Немуръюганской свиты (Полярный Урал)
Автор: Гракова О.В.
Журнал: Вестник геонаук @vestnik-geo
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 11 (287), 2018 года.
Бесплатный доступ
Впервые проведена сравнительная характеристика цирконов из метаосадочных, в том числе углеродсодержащих, верхнепротерозойских отложений няровейской серии и немуръюганской свиты Полярного Урала. Изучение типохимических особенностей цирконов показало отличия во внутреннем строении и химическом составе минерала. Для метаосадочных безуглеродистых пород характерна ровная поверхность и однородное строение зерен циркона. В цирконах из углеродсодержащих отложений внутреннее строение неоднородное, присутствуют вторичные изменения. В углеродсодержащих отложениях няровейской серии и немуръюганской свиты в составе циркона отмечается уран. Циркон первоначально мог быть обогащен ураном, либо образование урана в изначально деформированных цирконах могло быть связано с гипергенными процессами. В углеродсодержащих отложениях минисейшорской свиты в цирконах помимо урана присутствуют иттрий, торий и скандий.
Углеродсодержащие отложения, циркон, полярный урал
Короткий адрес: https://sciup.org/149129284
IDR: 149129284 | DOI: 10.19110/2221-1381-2018-11-22-30
Текст научной статьи Типохимические особенности цирконов верхнепротерозойских отложений Няровейской серии и Немуръюганской свиты (Полярный Урал)
Изучение цирконов представляет большой интерес. Циркон является одним из основных акцессорных минералов в большинстве метаморфических пород. Он содержит U, Th, Hf и REE. Эти элементы-примеси очень важны для геохимических исследований и для определения возраста [10]. Цирконы, вновь образованные либо преобразованные, обнаруживают новые свойства, выраженные в изменении морфологии кристаллов, внутреннего строения и геохимического состава [6].
Особое значение приобретает изучение поведения циркона в углеродсодержащих отложениях, характеризующихся повышенными концентрациями многих металлов, редких и редкоземельных элементов. Представляется важным проследить, как и по каким причинам изменяется циркон в этих породах, вариации его химического состава, особенности морфологии.
Изучение типохимических особенностей цирконов метаосадочных отложений, в том числе углеродсодержащих, няровейской серии и немуръюганской свиты Полярного Урала позволит провести сравни- 22
тельную характеристику безуглеродистых и углеродсодержащих отложений и уточнить условия их формирования.
Характеристика объекта исследования
Объектом исследования явились верхнепротерозойские отложения (в том числе углеродсодержащие) няровейской серии и немуръюганской свиты (рис. 1) Центральноуральской мегазоны Полярного Урала [1]. Верхнехарбейская и минисейшорская свиты, входящие в состав няровейской серии, состоят из кварцитов, филлитовидных, углеродистых, кварц-альбит-слюдистых и кварц-альбит-актинолит-слюдистых сланцев. Немуръюганская свита верхнего рифея представлена переслаивающимися слюдисто-альбит-квар-цевыми, карбонатсодержащими сланцами, углеродсодержащими кварц-карбонатными породами, мраморами, кварцитами и метаэффузивами кислого, среднего и основного состава [5]. Нами были оценены значения PT-параметров метаморфизма верхнепротерозойских отложений Полярного Урала. Установлено,
Рис. 1. Схематическая геологическая карта нижнего течения р. Немуръюган (Полярный Урал) (по [5]). Условные обозначения: 1 — марункеуская свита; 2 — ханмейхойская свита; 3 — верхнехарбейская свита; 4 — минисейшорская свита; 5 — немуръюган-ская свита; 6 — нижняя подсвита сядатинской свиты; 7 — верхняя подсвита сядатинской свиты; 8 — орангская свита; 9 — слюдяногорский комплекс габбро-гипербазитовый эклогитизированный плутонический; 10 — васькеуский комплекс плутонический метагаббродолеритовый гипабиссальный; 11 — евъюганский комплекс мигматит-плагиогранитовый плутонический; 12 — минисейский комплекс измененных гипербазитов плутонический; 13 — харбей-собский комплекс габброгранодиори-товый; 14 — сядатояхинский комплекс гранитовый плутонический; 15 — ампельшорский комплекс измененных ультрамафи-тов плутонический; 16 — орангюганско-лемвинский комплекс габбродолеритовый гипабиссальный; 17 — сыумкеуский комплекс дунит-гарцбургитовый плутонический; 18 — войкаро-кемпирсайский комплекс тектонитов; 19 — марунский комплекс щелочно-базитовый; 20 — разрывные нарушения: a — сдвиги, b — неустановленной кинематики, c — взбросонадвиги второстепенные, d — взбросонадвиги главные. Точками отмечены места и номера отбора проб
Fig. 1. Schematic geological map of the lower reaches of the river Nemuryugan (Polar Urals) (according to [5]). Legend: 1 — Marunkey series, 2 — Hanmeyhoy series; 3 — Verhneharbey series, 4 — Miniseyshor series; 5 — Slyudyanogorsky complex gabbro-ultramafic plutonic eclogitized; 6 — the lower subordinate is the Sudaden suite; 7 — the upper subordinate is the Sudaden suite; 8 — Orang suite; 9 — Slyudyanogorsk complex gabbro-hyperbasic eclogitized plutonic; 10 — Vaskau complex plutonic metagabbro-dolerite hypabyssal; 11 — Evyugansky complex migmatite plagiogranite plutonic; 7 — Miniseysky complex ultramafic plutonic; 8 — Harbeysobsky complex gabbro-granodiorite; 9 — Syadatoyahinsky complex granite plutonic; 10 — Syumkeusky complex harzburgite-dunite plutonic; 11 — Voikar-Kempirsay complex tectonites; 12 — Minisei complex of the modified hyperbasites is plutonic; 13 — Harbey-Sob complex gabbro-granodiorite; 14 — Shadatoyakhinsky granite plutonic complex; 15 — Ampelshory complex of altered ultramafites plutonic; 16 — Orangyugansko-Lamvinsky complex gabbro-doleritic hypabyssal; 17 — Syumke complex of dunite-harzburgite plutonic; 18 — Voykaro-Kempirsay tectonite complex; 19 — Marunsky complex alkaline-basic; 20 — discontinuous violations: a — shifts, b — unsettled kinematics, c — overturn thrusts secondary, d — upslope main thrusts. Points indicate places and numbers of sampling что метаморфиты няровейской серии образовались в условиях эпидот-мусковит-хлоритовой субфации зеленосланцевой фации [3].
По химическому составу среди сланцев няровейской серии были выделены орто- и парапороды [8]. Ортопороды являются метабазальтами, метатуфами и метариолитами. Парапароды представлены ме-таосадочными породами: метапелитами, метаморфизованными граувакковыми песчаниками и алевролитами, аркозовыми и кварцевыми песчаниками. Петрохимические исследования пород немуръюган-ской свиты показали, что большинство из них являются метаосад очными образованиями, присутствуют сланцы, имеющие вулканогенно-осадочное происхождение, являющиеся, скорее всего, метатуфами основного-среднего состава [7]. С металлогенической точки зрения няровейская серия и немуръюганская свита специализированы на благороднометалльное оруденение, характеризуются надкларковыми значениями цинка, свинца, ванадия, фосфора и др. [5].
Нами было проведено U-Pb-датирование детритовых цирконов из отложений няровейской серии LA-SF-ICP-MS-методом, реализованным на базе одноколлекторного магнитно-секторного масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой Element XR и установки для лазерной абляции UP-213 в ГИН СО РАН. Было показано, что весь разрез няровейской серии, включающий верхнехарбейскую и минисейшорскую свиты, сформировался в позднем рифее [9].
Исследованы особенности сульфидной и сульфатной рудной минерализации верхнепротерозойских отложений няровейской серии Полярного Урала. Для метабазальтов няровейской серии характерно присутствие пирита, халькопирита, галенита, барита и англезита, а метаосадочные образования содержат пирит, халькопирит и сфалерит. Формирование пирита в метабазальтах и метапелитах различалось. В метабазальтах пирит образовался в результате метаморфизма пород. Установлено, что метабазальты няровейской серии перспективны на золото, его вхожде- 23
ние в структуру минерала осуществлялось совместно с мышьяком. Пирит из метапелитов образовался в процессе осадконакопления [2].
В углеродсодержащих отложениях няровейской серии и немуръюганской свиты нами было изучено углеродистое вещество, определено содержание благородных металлов и уточнена рудная специализация. Установлены средние значения температур образования углеродного вещества в углеродсодержащих сланцах верхнепротерозойских отложений Полярного Урала. Они составили около 500 °C. Углеродное вещество представлено нанокристаллическим графитом, его образование проходило в стабильных условиях. В породах няровейской серии присутствуют Os, Ir, Pd, содержание золота в углеродсодержащих сланцах достигает промышленно значимых концентраций. Выявлена редкоземельная уран-ториевая (монацит, ксенотим, коффинит), сульфидная (пирит, пентландит, ковеллин), сульфатная (барит) и медная минерализации. В сланцах обнаружен редкий минерал кор-кит. Формирование рудных минералов связано с метаморфическими и поздними окислительными процессами в приповерхностных условиях [4].
Методы исследования
Пробы для исследования были отобраны нами летом 2017 года из отложений няровейской серии и не муръюганской свиты по ручьям Няршор, Немуръюган и Мраморный. Также нами была изучена предоставленная К. C. Нейман коллекция образцов пород няровейской серии по ручьям Няршор, Графитовый, безымянным притокам ручья Ингилоръеган.
Для установления типохимических особенностей циркона и проведения сравнительной характеристики минерала из одновозрастных отложений различного генезиса изучено более 20 аншлифов и около 100 ми-крозондовых анализов. Химический состав минерала был установлен с помощью сканирующего электронного микроскопа Tescan Vega 3 LMH с энергодисперсионной приставкой Instruments X-Max (аналитики C. C. Шевчук, A. C. Шуйский и Е. М. Тропников) в ЦКП «Геонаука» ИГ Коми НЦ УрО РАН.
Типохимические особенности цирконов
Верхнехарбейская свита
Цирконы верхнехарбейской свиты были изучены в метаосад очных безуглеродистых отложениях (обр. Н-5-6) и углеродсодержащих метаосадочных отложениях (обр. НВ-2, НВ-4, НВ-6, НВ-8) (рис. 1).
В метаосадочных безуглеродистых породах цирконы обнаружены в виде окатанных округлых и удлиненных зерен размером 10—50 мкм (рис. 2, а—с). Cтруктура кристаллов однородная, иногда отмечаются трещины, сколы. Помимо основных компо-
Рис. 2. Цирконы в метаосадочных отложениях верхнехарбейской свиты: a—c — безуглеродистых, d—i — углеродсодержащих. Zrn — циркон, Aln — алланит, Qz — кварц, Ms — мусковит, Ap — апатит, Xtm — ксенотим. Здесь и далее сокращения минералов приняты в соответствии с [11]
Fig. 2. Zircons in the metasedimentary deposits of Verhneharbey series: a—c — carbon-free, d—i — carbon-containing. Zrn — zircon, Aln — allanite, Qz — quartz, Ms — muscovite, Ap — apatite, Xtm — xenotime. Here and further, mineral reductions are taken in accordance with [11] 24
нентов — SiO2 (32.26—33.65 мае. %) и ZrO2 (65.63— 68,73 мае. %) в химическом еоетаве циркона (ем. таблицу, ан. 1—7) приеутетвуют HfO2 (1.1—2.43 мае. %) и FeO (0.13—0.6 мае. %).
В углеродсодержащих метаосадочных отложениях циркон представлен окатанными зернами, елабо-окатанными призматичеекими и короткопризматиче-екими кристаллами размером 5—25 мкм. В цирконах отмечаютея вторичные структуры: разрушенные обла-ети (рие. 2, d—g) и трещины (рие. 2, h). Приеутетвуют сростки зерен циркона с ксенотимом (рие. 2, i). По данным химичеекого анализа циркона видно, что помимо основных компонентов — ZrO 2 (50.19—71.17 мае. %) и SiO2 (26.96—38.08 мае. %) — они еодержат следующие элементы-примеси (мае. %): HfO 2 (1.09— 2.12), FeO (0.26—2.51), Al2O3 (0.46—2.6), K2O (0.17— 0.77), CaO (0.14—0.3) и UO3 (0.63—1.44) (ем. таблицу, ан. 8—20).
Минисейшорская свита
Цирконы миниеейшорекой евиты исследовались в метаоеадочных безуглеродиетых отложениях (Н-4-11, Н-4-64, Н-4-66, НМ-5, НМ-8) и угле-родеодержащих метаоеадочных отложениях (Н-4-26, Н-4-27, Н-4-31, Н-4-53, Н-4-55, Н-7-22) (рие. 1).
Цирконы метаоеадочных безуглеродиетых отложений представлены короткопризматичеекими и длиннопризматичеекими кристаллами, от слабо- до хорошо окатанных (рие. 3). Внутреннее строение кри- еталлов однородное, иногда наблюдаются трещины (рие. 3, а, h). Размер кристаллов — от 5 до 40 мкм.
По химическому составу циркона (ем. таблицу, ан. 21—40) можно отметить, что помимо основных компонентов — ZrO2 (49.71—68.75 мае. %) и SiO2 (29.31—37.57 мае. %) — приеутетвуют (мае. %): HfO2 (0.64—2.06), FeO (0.46—3.5), Al2O3 (0.38—6.86), CaO (0.34—6.44), TiO2 (0.42—1.58), Na2O (0.77—4.11).
В углеродеодержащих метаоеадочных породах цирконы обнаружены в виде длиннопризматических кристаллов, от слабо- до хорошо окатанных, и их обломков размером от 10 до 50 мкм (рие. 4). Поверхность цирконов неровная, на ней отмечаются углубления, сколы. Внутреннее строение неоднородное, е «выплавленными», «изъеденными» структурами, трещинами. Встречаются почти полностью разрушенные цирконы в виде неоднородной массы (рис. 4, а, e). В химическом еоетаве цирконов помимо основных компонентов — ZrO2 (46.77—68.42 мае. %) и SiO 2 (31.17—39.18 мае. %) — и элементов-примесей (мас. %): HfO2 (0.9—1.86), FeO (0.29—2.19), Al2O3 (0.64—13.68), K2O (0.21 — 1.58), CaO (0.36—0.5), TiO2 (0.03—1.25), Na2O (0.41—4.47), MgO (0.33—0.61) — появляются UO3 (0.13—1.96), Y2O3 (3.73), ThO2 (0.53— 0.77), Sc2O3 (0.35) (ем. таблицу, ан. 41—53).
Немуръюганская свита
Цирконы немуръюганской евиты изучались в метаосадочных безуглеродиетых отложениях (НМ-31)
Рис. 3. Цирконы в метаосадочных безуглеродиетых отложениях миниеейшорекой евиты: Zrn — циркон, Ab — альбит, Ep — эпидот, Ms — мусковит, Ttn — титанит
Fig. 3. Zircons in metasedimentary carbon-free sediments of Miniseyshor series: Zrn — zircon, Ab — albite, Ep — epidote, Ms — muscovite, Ttn — titanite
Рис. 4. Цирконы в углеродсодержащих метаосадочных отложениях минисейшорской свиты
Fig. 4. Zircons in the carbon-containing metasedimentary deposits of Miniseyshor series
и углеродсодержащих метаосадочных отложениях (НМ-25, НМ-28) (рис. 1).
В метаосадочных породах цирконы представлены короткопризматическими слабоокатанными кристаллами размером 5—30 мкм (рис. 5, а, b). Но хи-
Рис. 5. Цирконы из метаосадочных отложений немуръю-ганской свиты: а, b — безуглеродистых, c, d — углеродсодержащих
Figure 5. Zircons from metasedimentary deposits of Nemuryugan series: a, b — carbon-free, c, d — carbon-containing мическому составу видно, что в цирконах присутствуют (мас. %): ZrO2 (45.99—66.97), SiO2 (30.58— 35.82) и элементы-примеси HfO2 (1.10—1.46), FeO (0.69—1.16), Al2O3 (5.72—8.8), K2O (2.43—3.85), CaO (0.74), TiO2 (0.26—1.11), MgO (0.62—0.97) (см. таблицу, ан. 54—56).
В углеродсодержащих метаосадочных отложениях циркон отмечен в виде короткопризматических кристаллов, от слабо- до хорошо окатанных, размерами 5—10 мкм (рис. 5, c, d). Номимо основных компонентов — ZrO2 (51.22—63.23 мас. %) и SiO2 (21.56— 28.29 мас. %) — содержатся следующие элементы-примеси (мас. %): HfO2 (0.83—1.41), FeO (0.29—1.38), Al2O3 (0.95—0.97), CaO (1.91—11.55), MgO (4—6.99), UO3 (0.6 —3.45) (см. таблицу, ан. 57—60).
Сравнительная характеристика цирконов няровейской серии и немуръюганской свиты
Изучение типохимических особенностей цирконов показало отличия во внутреннем строении и химическом составе цирконов безуглеродистых и углеродсодержащих метаосадочных верхнепротерозойских отложений няровейской серии и немуръюган-ской свиты Нолярного Урала.
Внутреннее строение цирконов из метаосадочных безуглеродистых отложений няровейской серии и немуръюганской свиты чаще всего однородное, ровное, редко можно отметить трещинки, сколы на поверхности зерен (рис. 2, а—c, рис. 3, рис. 5, а, b).
Химический состав циркона метаосадочных отложений Полярного Урала, мае. % Chemical composition of zircon from metasedimentary deposits of the Polar Urals, wt.%
|
Ñâèòà Suite Êîìïî-íåíòû Components |
Верхнехарбейская свита Verkhnekharbeyskaya suite |
|||||||||
|
безуглеродистые отложения carbon free deposits |
углеродсодержащие отл. carbon containing deposits |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
SiO 2 |
33.04 |
32.26 |
32.82 |
33.65 |
32.56 |
33.48 |
32.82 |
31.37 |
38.08 |
34.67 |
|
ZrO 2 |
67.57 |
67.31 |
68.57 |
68.73 |
65.63 |
68.57 |
67.77 |
64.55 |
56.82 |
66.28 |
|
HfO 2 |
2.12 |
1.1 |
2.43 |
1.89 |
1.69 |
1.69 |
1.55 |
2.12 |
– |
1.38 |
|
FeO |
0.6 |
0.35 |
0.44 |
0.13 |
– |
– |
– |
0.92 |
0.61 |
0.35 |
|
Al 2 O 3 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0.97 |
0.73 |
0.44 |
|
K 2 O |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0.17 |
– |
|
UO 3 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0.63 |
1.2 |
– |
|
Ñóììà / Total |
103.33 |
101.38 |
104.26 |
104.4 |
99.88 |
103.74 |
102.21 |
100.56 |
97.62 |
103.12 |
|
Ñâèòà Suite Êîìïî-íåíòû Components |
Верхнехарбейская свита Verkhnekharbeyskaya suite |
|||||||||
|
углеродсодержащие отложения carbon containing deposits |
||||||||||
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
|
SiO 2 |
34.98 |
31.09 |
27.54 |
31.32 |
31.2 |
33 |
32.78 |
28.29 |
26.96 |
30.31 |
|
ZrO 2 |
60.58 |
66.72 |
55.29 |
67.39 |
67.51 |
64.59 |
71.17 |
57.42 |
50.19 |
62.25 |
|
HfO 2 |
1.09 |
1.37 |
1.55 |
1.71 |
1.44 |
1.78 |
1.68 |
1.53 |
1.5 |
2.01 |
|
FeO |
0.81 |
0.26 |
1.02 |
– |
– |
– |
– |
0.58 |
2.51 |
0.89 |
|
Al 2 O 3 |
– |
– |
1.59 |
– |
– |
– |
– |
0.46 |
2.6 |
0.95 |
|
ÑàÎ |
0.14 |
– |
0.23 |
– |
– |
– |
– |
– |
0.22 |
– |
|
K 2 O |
– |
– |
0.34 |
– |
– |
– |
– |
0.18 |
0.77 |
– |
|
UO 3 |
1.23 |
– |
0.7 |
– |
– |
0.77 |
– |
1.34 |
1.44 |
0.76 |
|
Ñóììà / Total |
98.83 |
99.43 |
88.26 |
100.43 |
100.15 |
100.13 |
105.63 |
89.81 |
86.19 |
96.87 |
|
Ñâèòà Suite Êîìïî-íåíòû Components |
Минисейшорская свита Miniseyshorskaya suite |
|||||||||
|
безуглеродистые отложения carbon free deposits |
||||||||||
|
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|
|
SiO 2 |
30.51 |
30.33 |
33.66 |
33.1 |
33.75 |
32.19 |
33.51 |
36.5 |
33.7 |
32.79 |
|
ZrO 2 |
66.18 |
65.02 |
49.71 |
68.75 |
66.8 |
66.87 |
67.84 |
64.26 |
59.99 |
66.83 |
|
HfO 2 |
1.48 |
1.55 |
1.28 |
1.98 |
1.52 |
0.64 |
1.81 |
1.67 |
1.24 |
1.08 |
|
FeO |
– |
– |
2.65 |
0.46 |
0.64 |
0.46 |
0.52 |
0.92 |
0.85 |
0.75 |
|
Al 2 O 3 |
– |
– |
5.59 |
– |
0.98 |
– |
– |
1.77 |
3.8 |
– |
|
ÑàÎ |
– |
– |
6.44 |
– |
– |
– |
– |
0.9 |
3.25 |
0.34 |
|
TiO 2 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0.42 |
– |
|
Na2O |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0.77 |
– |
– |
|
Ñóììà / Total |
98.17 |
96.89 |
99.33 |
104.29 |
103.69 |
100.16 |
103.68 |
106.79 |
103.25 |
101.79 |
Òàáëèöà (ïðîäîëæåíèå)
Химический состав циркона метаосадочных отложений Полярного Урала, мас.%
Table (continued)
Chemical composition of zircon from metasedimentary deposits of the Polar Urals, wt.%
|
Ñâèòà Suite Êîìïî-íåíòû Components |
Минисейшорская свита / Miniseyshorskaya suite |
|||||||||
|
безуглеродистые отложения / carbon free deposits |
||||||||||
|
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
|
|
SiO 2 |
33.79 |
33.25 |
33.28 |
33.32 |
33.55 |
33.57 |
33.76 |
33.96 |
35.58 |
35.71 |
|
ZrO 2 |
65.73 |
65.43 |
67.03 |
67.41 |
63.23 |
67.49 |
67.98 |
67.82 |
52.19 |
59.61 |
|
HfO 2 |
1.55 |
1.26 |
1.41 |
1.44 |
1.16 |
1.82 |
1.37 |
1.62 |
2.06 |
1.45 |
|
FeO |
0.48 |
1.1 |
0.93 |
0.67 |
0.87 |
0.75 |
0.86 |
0.62 |
2.45 |
– |
|
Al 2 O 3 |
– |
0.77 |
0.62 |
0.75 |
2.11 |
0.64 |
– |
0.38 |
6.86 |
3.03 |
|
ÑàÎ |
1.47 |
1.17 |
0.36 |
0.34 |
2.05 |
– |
– |
– |
5.86 |
1.76 |
|
TiO 2 |
1.58 |
0.53 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0.8 |
|
Na2O |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1.59 |
|
Ñóììà / Total |
104.6 |
103.51 |
103.63 |
103.93 |
102.97 |
104.27 |
103.96 |
104.4 |
105 |
103.95 |
|
Ñâèòà Suite Êîìïî-íåíòû Components |
Минисейшорская свита / Miniseyshorskaya suite |
|||||||||
|
углеродсодержащие отложения / carbon containing deposits |
||||||||||
|
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
|
|
SiO 2 |
32.8 |
33.31 |
34.17 |
34.11 |
34.15 |
32.12 |
33.97 |
31.17 |
32.93 |
31.36 |
|
ZrO 2 |
67.19 |
65.11 |
46.77 |
63.63 |
68.42 |
54.68 |
65.11 |
60.88 |
63.84 |
52.27 |
|
HfO 2 |
1.48 |
1.23 |
1.77 |
1.43 |
1.22 |
1.44 |
1.83 |
1.1 |
1.38 |
0.9 |
|
FeO |
0.29 |
1 |
1.8 |
1 |
0.92 |
2.19 |
1.73 |
0.8 |
1.04 |
1.08 |
|
Al 2 O 3 |
– |
0.64 |
13.68 |
2.26 |
– |
6.15 |
0.93 |
– |
1.55 |
2.95 |
|
ÑàÎ |
– |
0.38 |
– |
– |
– |
0.5 |
– |
– |
– |
0.36 |
|
TiO 2 |
0.04 |
1.25 |
0.59 |
0.26 |
0.03 |
0.43 |
0.17 |
0.08 |
0.01 |
0.19 |
|
Na2O |
– |
– |
4.47 |
0.41 |
– |
0.42 |
– |
– |
– |
1.33 |
|
MgO |
– |
– |
– |
– |
– |
0.61 |
– |
– |
0.33 |
– |
|
K 2 O |
– |
– |
1.58 |
– |
– |
0.88 |
– |
– |
– |
– |
|
Sc2O3 |
– |
– |
– |
0.35 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
Y 2 O 3 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
3.73 |
– |
– |
|
UO3 |
0.24 |
– |
– |
1.01 |
0.87 |
0.52 |
0.25 |
0.11 |
0.98 |
0.55 |
|
ThO 2 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0.77 |
– |
0.53 |
|
Ñóììà / Total |
102.04 |
102.92 |
104.83 |
104.46 |
105.61 |
99.94 |
103.99 |
98.64 |
102.06 |
91.52 |
|
Ñâèòà Suite Êîìïî-íåíòû Components |
Минисейшорская свита Miniseyshorskaya suite |
Немуръюганская свита / Nemuryuganskaya suite |
||||||||
|
углеродсодержащие отл. Carbon containing deposits |
безуглеродистые отл. carbon free deposits |
углеродсодержащие отл. Carbon containing deposits |
||||||||
|
51 |
52 |
53 |
54 |
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
60 |
|
|
SiO 2 |
36.48 |
34.88 |
39.18 |
30.58 |
34.60 |
35.82 |
25.17 |
21.56 |
28.04 |
28.29 |
|
ZrO 2 |
60.22 |
61.06 |
56.86 |
66.97 |
55.62 |
45.99 |
51.22 |
55.57 |
63.23 |
58.16 |
|
HfO 2 |
1.35 |
1.54 |
1.3 |
1.46 |
1.46 |
1.10 |
0.83 |
– |
0.86 |
1.41 |
|
FeO |
– |
0.62 |
0.54 |
– |
0.69 |
1.16 |
0.29 |
1.38 |
– |
– |
|
Al 2 O 3 |
– |
– |
– |
– |
5.72 |
8.8 |
– |
0.95 |
– |
0.97 |
|
ÑàÎ |
– |
– |
– |
– |
– |
0.74 |
9.47 |
11.55 |
5.66 |
1.91 |
|
TiO 2 |
0.03 |
0.11 |
– |
– |
0.26 |
1.11 |
– |
– |
– |
– |
|
MgO |
– |
– |
– |
– |
0.62 |
0.97 |
6.99 |
4 |
– |
– |
|
K 2 O |
– |
– |
– |
– |
2.43 |
3.85 |
– |
– |
– |
– |
|
UO 3 |
1.96 |
0.73 |
1.11 |
– |
– |
– |
1.1 |
3.45 |
– |
0.60 |
|
Ñóììà / Total |
100.4 |
98.94 |
98.99 |
99.01 |
101.41 |
99.52 |
95.07 |
98.46 |
97.79 |
91.34 |
Поверхность цирконов углеродсодержащих пород неровная, на ней отмечаются углубления, сколы, трещины (рис. 2, d—i, рис. 4, рис. 5, c, d). Внутреннее строение неоднородное, с «изъеденными» структурами, трещинами.
Для всех цирконов из верхнепротерозойских отложений, в том числе углеродсодержащих, характерно присутствие HfO2 FeO, Al2O3, CaO, TiO2 и др.
Во всех углеродсодержащих отложениях изучаемых свит в составе циркона отмечается UO3, в химическом составе цирконов из остальных пород он отсутствует (по результатам микрозондовых исследований). В породах минисейшорской свиты помимо урана в цирконе присутствуют иттрий, торий и скандий.
Наличие урана в цирконах углеродсодержащих верхнепротерозойских отложений Полярного Урала может быть объяснено следующим образом: 1) циркон мог быть первоначально обогащен ураном, и различия в содержании UO 3 в углеродсодержащих и без-углеродистых отложениях могли быть связаны с различными источниками сноса циркона; 2) изначально циркон углеродсодержащих отложений был деформирован, вследствие чего произошло нарушение решетки циркона и дальнейшее накопление урана связано с гипергенными процессами.
Выводы
Проведенные исследования показали различия в цирконах из метаосадочных, в том числе углеродсодержащих, отложений няровейской серии и немуръ-юганской свиты Полярного Урала. Кристаллы цирконов из углеродсодержащих метаосадочных отложений, в отличие от безуглеродистых, чаще всего имеют неоднородное внутреннее строение, трещиноватые, разрушенные.
В углеродсодержащих отложениях няровейской серии и немуръюганской свиты в химическом составе циркона отмечается уран. Циркон первоначально мог быть обогащен ураном, либо образование урана в изначально деформированных цирконах могло быть связано с гипергенными процессами. В углеродсодержащих отложениях минисейшорской свиты в цирконах помимо урана присутствует иттрий, торий и скандий.
Исследования проведены в рамках НИР ИГ Коми ИЦ УрО РАИ ГР № AAAA-A17-117121270035-0 и при финансовой поддержке Программы фундаментальных исследований РАН № 18-5-5-19.
Список литературы Типохимические особенности цирконов верхнепротерозойских отложений Няровейской серии и Немуръюганской свиты (Полярный Урал)
- Глубинное строение Тимано-Североуральского региона / Отв. редактор А. М. Пыстин. Сыктывкар: Геопринт, 2011. 264 с.
- Гракова О. В. Рудная минерализация няровейской серии (Полярный Урал) // Известия Коми научного центра УрО РАН. № 2 (34). Сыктывкар, 2018. С. 64-70.
- Гракова О. В. Термодинамические условия метаморфизма верхнепротерозойских отложений Полярного Урала // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2017. № 6 (270). С. 13-19.
- Гракова О. В., Уляшева Н. С. Металлогенические особенности верхнепротерозойских углеродсодержащих сланцев няровейской серии (Полярный Урал) // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2016. № 9 (254). С. 16-21.
- Душин В. А., Сердюкова О. П., Малюгин А. А. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1: 200000. Издание второе. Серия Полярно-Уральская. Листы Q-42-I, II. Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2007. 340 с.
