Типоморфизм апатитов метаморфических пород Приполярного Урала(бассейн реки Кожим)

Автор: Пыстина Ю.И.

Журнал: Известия Коми научного центра УрО РАН @izvestia-komisc

Статья в выпуске: 2 (54), 2022 года.

Бесплатный доступ

Изучение апатитов из метаморфических образований Приполярного Урала показывает, что он может использоваться как индикатор условий метаморфизма пород. С целью получения дополнительных минералогических критериев для расчленения и корреляции докембрийских метаморфических толщ Приполярного Урала были изучены акцессорные апатиты. В статье приводиятся результаты исследования акцессорного апатита из пород няртинского гнейсомигматитового комплекса, а также щокурьинской и пуйвинской свит. Полученные данные показали, что в качестве типоморфных признаков апатитов, связанных с метаморфизмом пород, могут использоваться морфологические особенности кристаллов, наличие, минеральный состав и количество твердых и газовожидких включений, химический состав самого минерала (содержание стронция, качественный состав и содержание РЗЭ), спектроскопические и люминесцентные свойства. Некоторые типоморфные особенности апатитов связаны с процессами гранитизации (мелкие включения монацита по периферии зерен апатита). Этот факт может быть полезен при диагностике низкотемпературных диафторитов, в которых признаки гранитизации пород, как и признаки ранее проявленного высокотемпературного метаморфизма, часто «затушеваны» и визуально не распознаются.Результаты исследований подтверждают ранее полученные данные о принадлежности метаморфических пород няртинского комплекса и щокурьинской свиты к одному структурному этажу.

Еще

Приполярный урал, докембрийские отложения, апатит, микрозондовые исследования

Короткий адрес: https://sciup.org/149140007

IDR: 149140007

Текст научной статьи Типоморфизм апатитов метаморфических пород Приполярного Урала(бассейн реки Кожим)

Район развития докембрийских отложений на Приполярном Урале в пределах Ляпинского антиклинория является стратотипическим для всего Тимано-Североураль-ского региона, включающего Канино-Тиманскую гряду, Печорскую синеклизу, северную часть Урала и Пай-Хой.

По решению IV Уральского межведомственного стратиграфического совещания [1] в докембрийском разрезе это- го района были выделены следующие стратиграфические подразделения (снизу вверх): няртинский метаморфический комплекс (PR1), маньхобеинская и щокурьинская свиты (RF1), пуйвинская свита, включающая базальную ошизскую толщу (RF2), хобеинская и мороинская (санаизская) свиты (RF3), саблегорская (RF3-V1) и лаптопайская (V2) свиты.

При последующих геологосъемочных и картосоставительских работах, а также других региональных геологических исследованиях отмеченная выше последовательность в вертикальном разрезе докембрийских стратонов была подтверждена [2, 3 и др.], хотя вопрос о возрасте отдельных стратиграфических подразделений оставался и остается открытым.

Имеющиеся и полученные вновь данные по геологическому строению и возрасту стратифицированных образований докембрия Приполярного Урала дали нам основание для пересмотра ранее разработанных стратиграфических схем приполярноуральского докембрия [4, 5 и др.]. В частности, было установлено, что няртинский метаморфический комплекс, маньхобеинская и щокурьинская свиты относятся к одному структурному этажу - нижнедокембрийскому. При этом породная ассоциация, известная как маньхобеинская свита, не имеет самостоятельного стратиграфического значения и выделена в ранге свиты ошибочно на месте зон развития средне- и низкотемпературных диафторитов по породам няртинского комплекса. Щокурьинская свита отличается от няртинского комплекса преобладанием в разрезе карбонатных пород и может рассматриваться как самостоятельное структурно-вещественное подразделение. В последние годы на основе U-Pb датировок цирконов был корректно установлен раннепротерозойский возраст метаморфизма пород няртин-ского комплекса (включая отложения, выделяемые ранее в маньхобеинскую свиту) и щокурьинской свиты [6-8], что подтверждает принадлежность этих образований к нижнему докембрию.

Рифейский разрез на Приполярном Урале начинается с пуйвинской свиты, в основании которой залегает базальная ошизская толща, сложенная преимущественно кварцитопес-чаниками. Это согласуется с представлениями М.В. Фишмана

Рисунок 1. Схема геологического строения северной части Приполярного Урала [13]: 1 - няртинский гнейсовый комплекс (PR 1 ): биотитовые и двуслюдяные гнейсы с простоями амфиболитов; 2 – щокурьинская свита (РR₁): известковистые кристаллические сланцы, мраморы, кварциты, амфиболовые сланцы; 3 - пуйвинская свита (RF₃): слюдяно-кварцевые сланцы, зеленые ортосланцы, метапорфиры, кварциты; 4 - хобеинская (RF₃), мороинская (RF₃) и саблегорская (RF₃-V) свиты нерасчлененные: слюдяно-кварцевые сланцы, порфиры, порфириты, прослои мраморов и кварцитов; 5 - нижнепалеозойские террегенно-карбонатные отложения; 6-гранито-гнейсы Николайшорского массива (PR 1 ); 7 - граниты Кожимского массива (RF₃); 8 - граниты массивов сальнеро-маньхамбовского комплекса (V-6 1 ); 9 - массивы габбро (RF₃-V 1 ); 10 - геологические границы: а - стратиграфические и магматические, б – тектонические; 11 – элементы залегания плоскостных структур.

Массивы (отмечены кружочками): 1 - Николайшорский; 2 - Кожимский; 3 - Кузьпуаюский; 4 - Хаталамба-Лапчинский; 5 - Народинский; 6 - Лапчаво-жский; 7 – Малдынырский; 8 – Яротский; 9 – Бадьяюский.

Figure 1. Scheme of the geological structure of the northern part of the Subpolar Urals [13]

1 – Nyartin gneiss complex (PR₁): biotite and two-mica gneisses with amphibolite interstices; 2 – Shchokurya suite (PR₁): calcareous crystalline schists, marbles, quartzites, amphibole schists; 3 - Puiva suite (RF₃): mica-quartz schists, green orthoschists, metaporphyries, quartzites; 4 -Khobeinskaya (RF₃), Moroinskaya (RF₃) and Sablegorskaya (RF₃-V) suites, undivided: mica-quartz schists, porphyries, porphyrites, interlayers of marbles and quartzites; 5 -Lower Paleozoic terregenous-carbonate deposits; 6- granite-gneisses of the Nikolaishorsky massif (PR 1 ); (7) granites of the Kozhimsky massif (RF₃); 8 - granites of the massifs of the Salnero-Mankhambovsky complex (V-£ 1 ); 9 - gabbro (RF₃-V 1 ); 10 - geological boundaries: a - stratigraphic and magmatic, b – tectonic; 11 – occurrence elements of planar structures. Massifs (numbers in circles): 1 – Nikolaishorsky; 2 – Kozhimsky; 3 – Kuzpuayusky; 4 – Khatalamba-Lapchinsky; 5 – Narodinsky; 6 - Lapchavozhsky; 7 – Maldynyrsky; 8 – Yarotsky; 9 – Badyayusky.

и Б.А. Голдина [9], а также В.Н. Пучкова [10], в стратиграфических схемах которых базальное положение в верхнедокембрийской части разреза рассматриваемого нами района занимает ошизская толща (свита). Уточненный на основании U-Pb датирования детритовых цирконов возраст пород пуйвинской свиты, включающей ошизскую толщу, позднерифейский [11, 12]. Авторский вариант схемы геологического строения района (составленный совместно с А.М. Пыстиным) приведен на рис. 1 [13].

При решении вопросов стратиграфии приполярноуральского докембрия, а также изучения процессов образования пород и их последующего метаморфического преобразования нами широко использовались акцессорные минералы. Особое внимание уделялось циркону как одному из наиболее информативных акцессорных минералов [14, 15]. В настоящей статье с целью получения дополнительных минералогических критериев для расчленения и корреляции метаморфических толщ приводится описание акцессорного апатита, который, как и циркон, широко распространен в метаморфических породах этого района. При этом для оценки возможного влияния метаморфизма на морфологию и состав апатита дается сравнительный анализ свойств этого минерала из пород, принадлежащих одному структурному этажу (няртинский комплекс и щоку-рьинская свита), а также к разным структурным этажам: няртинскому комплексу и щокурьинской свите, с одной стороны, и пуйвинской свите – с другой.

Объекты и методы исследования

Объектом исследований является акцессорный апатит из гнейсов няртинского комплекса, кристаллических сланцев щокурьинской и хлорит-мусковит-альбит-квар-

Рисунок 2. Апатиты из пород няртинского комплекса (1 – 4), щокурьинской (5 – 11) и пуйвинской (12 – 15) свит.

Figure 2. Apatites from the rocks of the Nyartin Complex (1-4), the Shokur’in-skaya (5–11), and the Puiva suites (12–15).

цевых сланцев пуйвинской свит. Степень метаморфизма пород няртинского комплекса и щокурьинской свиты отвечает уровню амфиболитовой фации умеренных давлений, пуйвинской свиты – зеленосланцевой фации умеренных давлений [16]. Породы няртинского комплекса частично претерпели средне- и низкотемпературный диафторез. Степень диафтореза пород щокурьинской свиты значительная.

Средний вес пробы составлял 2-3 кг. Выделение монофракций апатитов производилось из протолочных проб по стандартной методике: дробление, расситовка раздробленной пробы по крупности зерен, повторное дробление крупных фракций до 0.25 мм, отмучивание фракции меньше 0.25 мм, магнитная сепарация, отбор немагнитной фракции и дальнейшее выделение из нее тяжелой фракции. Апатиты из тяжелой немагнитной фракции отбирались вручную под бинокулярным микроскопом. Изучение морфологических особенностей апатита выполнялось с помощью поляризационного тринокулярного микроскопа ПОЛАМ-312 в проходящем свете. Микрозондовые исследования проводились на сканирующем электронном микроскопе TESCAN VEGA 3 LMH с энергодисперсионной приставкой X-MAX 50 mm2 Oxford instruments при ускоряющем напряжении 20 кВ, размер пучка – 180 нм и области возбуждения – до 5 мкм с использованием программного обеспечения Aztec (ЦКП «Геонаука» ИГ Коми НЦ УрО РАН, аналитики – А.С. Шуйский, Е.М. Тропников). Калибровка производилась по кобальту (Co). В качестве дополнительных стандартов применялись 55 стандартов фирмы MicroAnalysis Consultants ltd. Погрешность измерений: SiO2 - до 0.07 %, CaO - до 0.2, F - до 0.22, P2O5 - до 0.23, Y2O3 - до 0.29, SrO - до 0.15, MnO - до 0.06, CeO - до 0.11, Al2O3 - до 0.10, TiO2 - до 0.29 %.

Типоморфные особенности апатитов

Апатиты из гнейсов няртинского комплекса (рис. 2, 1–4) представлены как призматическими кристаллами с габитусными формами гексагональной призмы и дипирамиды, из граней обычно представлены призма {1010}, пинакоид {0001}, дипирамиды {1011}, {1121}, {2131}, {2021},так и зернами округлой или неправильной формы размерами 35–60 мкм. Поверхность граней обычно неровная, шероховатая. Минерал бесцветный, иногда имеет легкий коричневато-розоватый оттенок. Отмечаются также апатиты с сильным перламутровым блеском. Под микроскопом они обнаруживают тонкую параллельную трещиноватость (рис. 2, 3).

В прозрачных не перламутровых разновидностях апатитов внутреннее строение характеризуется наличием твердых, реже газово-жидких включений (рис. 3, 1).

Среди твердых включений отмечаются ильменит, рутил, титанит, гранат, ортит, циркон, кварц, эпидот, мусковит, альбит и монацит. Твердые включения в апатитах представлены теми же минералами (породообразующими и акцессорными), что и апатитсодержащие породы. Одновременно в одном кристалле могут встречаться ильменит, рутил, титанит и кварц, ортит, гранат и альбит, мусковит и торит, эпидот и кварц, циркон, кварц и монацит. Монацит

Рисунок 3. Включения в апатитах из пород: няртинского комплекса (1–2), щокурьинской свиты (3), щокурьинской свиты, фрагмент рис. 3,3 (4), пуй-винской свиты (5), пуйвинской свиты, фрагмент рис. 3,5 (6).

Figure 3. Inclusions in apatites from the rock: of the Nyartin Complex (1–2 of the Shchokurya suite (3), of the Shchokurya suite, fragment fig. 3.3 (4), of the Puiva suite (5), of the Puiva suite fragment fig. 3.5 (6).

во всех установленных случаях располагается в виде мелких зерен по краю кристалла апатита. В апатитах с перламутровым блеском включения редки или отсутствуют.

Проведенные микрозондовые исследования показали, что все апатиты в гнейсах няртинского комплекса принадлежат к фтор-апатиту. Среднее содержание F – 3.17 %, Sr – 0,41, Ca – 38.9 %, отношение Ca/P – 2.16 (таблица).

Содержание редких TR, к сожалению, по данным ми-крозондового анализа, достоверно выявить не удалось, однако отдельные редкоземельные элементы, такие как Y, присутствуют в достаточном количестве и вполне могут быть использованы для корреляции апатитов из разных стратиграфических подразделений. В апатитах из гнейсов няртинского комплекса среднее содержание Y – 0.36 %, Ce отмечен в одном зерне – 0.02 %.

Апатиты из кристаллических сланцев щокурьинской свиты (рис. 2,5-11) также представлены призматическими кристаллами с габитусными формами гексагональной призмы и дипирамиды, из граней обычно представлены призма {1010}, пинакоид {0001}, дипирамиды {1011}, {1121}, {2131}, и зернами бочоноковидной или неправильной формы размерами 40–60 мкм. Поверхность граней обычно неровная, шероховатая. Минерал бесцветный, иногда имеет легкий розоватый оттенок. Зерна с сильным перламутровым блеском и трещиноватой (сланцеватой) структурой (рис. 2, 7-10) преобладают над прозрачными не перламутровыми разновидностями минерала, включения в них практически отсутствуют. В прозрачных не перламутровых разновидностях апатитов присутствуют включения циркона, кварца, альбита, алланита, граната и монацита (рис. 3, 2-4). Одновременно в одном зерне апатита отмечены включения альбита, граната и алланита, кварца и монацита. Монацит во всех отмеченных случаях располагается в виде мелких зерен по краю кристалла апатита.

Микрозондовые исследования показали, что все апатиты в кристаллических сланцах щокурьинской свиты принадлежат к фтор-апатиту. Среднее содержание F – 3.43 %, Sr – 0.27, Ca – 39.2 %, отношение Ca/P – 2.15 (таблица). Среди редкоземельных элементов удалось установить только Y. Среднее содержание элемента – 0.21 % (таблица).

Апатиты из хлорит-мусковит-альбит-кварцевых сланцев пуйвинской свиты (рис. 2,12-15) представлены в основном таблитчатыми и призматическими кристаллами с габитусными формами гексагональной призмы и дипирамиды. Из граней обычно представлены призма {1010}, пинакоид {0001}, дипирамиды {1011}, {1121},и зернами неправильной формы. Размер минерала довольно сильно меняется – 30–80 мкм. Поверхность граней неровная, блестящая. Минерал бесцветный, иногда с коричневатым оттенком. Следует отметить, что в сланцах пуйвинской свиты не отмечены апатиты с перламутровым блеском, характерные для гнейсов няртинского комплекса и кристаллических сланцев шокурьинской свиты. Среди включений отмечаются твердые, реже газово-жидкие. Твердые включения представлены кальцитом, мусковитом, альбитом, цирконом, титанитом, кварцем. Одновременно встречаются включения мусковита и рутила (рис. 3,5-6), кальцита, альбита, мусковита и циркона, мусковита и кварца, кварца и циркона. Микрозондовые исследования показали, что все апатиты из пород пуйвинской свиты принадлежат к фтор-апатиту. Среднее содержание F – 3.46 %, Sr – 0.20, Ca – 38.89, P – 17.89 %, отношение Ca/P – 2.17 (таблица). Среди редкоземельных элементов удалось установить только Y – 0.60 % (таблица).

Обсуждение результатов

Результаты минералогических исследований показали сходство апатитов из пород няртинского комплекса и щокурьинской свиты как по морфологическим признакам, так и составу и отличию их от апатитов из пород пуйвин-ской свиты. Учитывая, что все апатиты отобраны из первично-осадочных пород кислого состава, эти различия, скорее всего, связаны не с различиями в составе пород, а с особенностями их метаморфизма. Из многолетнего опыта изучения апатитов следует, что кислый субстрат обуславливает повышенное содержание в минерале фтора [17, 18 и др.]. Нашими данными эта эмпирически установленная закономерность подтверждается: исследованные нами минералы из всех трех стратиграфических подразделений представлены фтор-апатитами.

Известно, что морфология кристаллов апатита определяется как внутренними факторами (типом и направленностью химических связей в структуре кристалла), так и внешними (составом расплава или раствора и обстановкой

Состав апатитов из метаморфических пород няртинского комплекса, щокурьинской и пуйвинской свит, мас.% Composition of apatite from metamorphic rocks of Nyartin complex, Shchokurya and Puyva suites, wt.%

Номер пробы	Свита, комплекс	Название спектра	O	F	Si	P	Ca	Mn	Sr	Y	Ce	Сумма
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1157	PR₁nr	1_1 Ap	38.74	3.64	0.08	17.87	39.04	0	0	0	0	99.36
1157	PR₁nr	2_1 Ap	39.33	3.02	0.08	18.09	39.40	0	0	0.57	0	100.48
1157	PR₁nr	3_1 Ap	38.98	3.05	0.08	17.93	38.90	0	0.41	0.49	0	99.85
1157	PR₁nr	4_1 Ap	39.19	2.42	0.10	17.99	39.00	0	0.37	0.73	0	99.81
1157	PR₁nr	5_1 Ap	39.35	2.86	0.09	18.20	39.34	0	0.26	0	0	100.10
1157	PR₁nr	6_1 Ap	38.85	3.38	0.09	17.89	38.76	0	0.28	0.49	0	99.74
1157	PR₁nr	7_1 Ap	39.18	2.78	0.13	17.96	39.13	0	0.36	0.58	0	100.11
1157	PR₁nr	8_1 Ap	39.22	2.65	0.10	18.05	38.97	0	0.35	0.69	0	100.02
1157	PR₁nr	9_1 Ap	38.98	3.09	0.07	18.09	38.79	0	0.31	0	0	99.34
1157	PR₁nr	10_2 Ap	39.07	2.96	0	18.05	38.99	0	0.30	0.54	0	99.91
1157	PR₁nr	11_1 Ap	38.89	3.63	0.08	17.84	39.00	0	0.31	0.49	0	100.25
1157	PR₁nr	12_1 Ap	39.07	2.82	0	18.19	39.06	0	0	0	0	99.14
1157	PR₁nr	13_1 Ap	39.48	2.39	0.09	18.25	39.02	0	0.43	0.57	0	100.23
105	PR₁nr	1_1 Ap*	39.00	3.35	0	18.04	39.08	0	0.52	0	0	100.00
105	PR₁nr	2_1 Ap	38.38	3.28	0.08	17.64	38.10	0	0.51	0.80	0	98.78
105	PR₁nr	3_1 Ap*	38.90	3.26	0.11	17.86	38.69	0	0.56	0.59	0	99.98
105	PR₁nr	4_1 Ap*	39.00	3.29	0.08	18.05	38.77	0.1	0.38	0	0	99.87
105	PR₁nr	5_1 Ap*	39.32	2.74	0.09	18.11	38.99	0	0.59	0.58	0	100.42
105	PR₁nr	6_1 Ap*	38.93	3.06	0.09	18.05	38.70	0	0.37	0	0	99.20
105	PR₁nr	7_1 Ap*	38.97	3.23	0.08	17.91	38.74	0	0.43	0.77	0	100.12
105	PR₁nr	8_1 Ap*	39.05	3.08	0	18.11	39.08	0	0.40	0	0	99.72
105	PR₁nr	9_1 Ap*	38.81	3.61	0	17.96	38.86	0.11	0.37	0	0	99.73
105	PR₁nr	10_1 Ap*	38.84	3.22	0	17.97	38.55	0	0.53	0.56	0	99.67
105a	PR₁nr	1_1 Ap	38.63	3.59	0.11	17.75	38.44	0	0.46	0.60	0	99.58
105a	PR₁nr	2_1 Ap	39.15	3.20	0.14	18.00	38.70	0	0.60	0.56	0.23	100.4
105a	PR₁nr	3_1 Ap*	38.89	3.10	0	17.93	38.77	0.11	0.46	0.53	0	99.79
105a	PR₁nr	4_1 Ap	38.76	3.36	0.08	17.82	38.54	0	0.60	0.56	0	99.72
105a	PR₁nr	5_1 Ap	38.97	3.03	0.08	17.93	38.55	0.10	0.61	0.74	0	100.01
105a	PR₁nr	6_1 Ap	38.66	3.95	0.11	17.77	38.30	0	0.58	0.69	0	100.07
105a	PR₁nr	7_1 Ap*	38.85	3.32	0.10	17.86	38.59	0.12	0.55	0.52	0	99.90
105a	PR₁nr	8_1 Ap	39.17	3.14	0.09	18.12	39.00	0	0.51	0	0	100.03
105a	PR₁nr	9_1 Ap*	39.10	3.14	0.09	18.00	38.83	0	0.57	0.54	0	100.27
105a	PR₁nr	10_1 Ap*	38.49	4.13	0.09	17.75	38.75	0	0.44	0	0	99.46
1214	RF₁sk	1 Ap	38.98	3.16	0.07	18.15	38.95	0	0.45	0.45	0	99.76
1214	RF₁sk	2 Ap	38.98	4.82	0.09	18.18	38.84	0	0.39	0	0	101.30
1214	RF₁sk	3 Ap	39.04	4.31	0.05	18.20	38.92	0	0.41	0.17	0	100.93
1214	RF₁sk	4 Ap*	38.88	3.17	0.08	18.10	38.85	0	0.33	0.19	0	99.60
1214	RF₁sk	5 Ap*	39.13	3.16	0	18.21	39.11	0	0	0.31	0	99.91
1214	RF₁sk	6 Ap*	39.43	3.06	0.04	18.39	39.28	0	0.27	0	0	100.47
1214	RF₁sk	7 Ap	39.20	3.21	0.09	18.23	39.24	0	0.44	0.15	0	100.56
1214	RF₁sk	8 Ap*	39.31	3.17	0.04	18.28	39.34	0	0.51	0.35	0	100.65
1214	RF₁sk	9 Ap*	39.17	3.37	0	18.22	39.07	0	0	0	0	99.87
1214	RF₁sk	10 Ap	39.24	3.00	0.06	18.25	39.27	0	0.23	0.16	0	100.21
1214	RF₁sk	11 Ap*	39.08	4.05	0.01	18.12	39.27	0	0	0.28	0	100.53
1214	RF₁sk	12 Ap*	39.05	3.20	0.09	18.13	39.18	0	0	0.31	0	99.96
1214	RF₁sk	13 Ap	39.41	2.85	0	18.27	39.63	0	0.57	0.23	0	99.81
1214	RF₁sk	14 Ap*	39.00	3.56	0.07	18.12	39.06	0	0	0.41	0	99.81
1214	RF₁sk	15 Ap	39.11	3.35	0.05	18.16	39.25	0	0.41	0	0	100.33
27_1	RF 2 PV	1_1 Ap	38.98	3.43	0.07	17.94	38.92	0	0	0.74	0	100.08
27_1	RF 2 PV	2_1 Ap	38.71	4.00	0.09	17.80	38.56	0	0.32	0.63	0	100.11
27_1	RF 2 PV	3_3 Ap	38.84	3.88	0.10	17.83	38.69	0	0.34	0.70	0	100.37
27_1	RF 2 PV	4_1 Ap	38.83	3.26	0.11	17.85	38.75	0	0.26	0.55	0	99.61

Окончание таблицы

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
27_1	RF 2 PV	5_1 Ap	38.77	3.20	0	17.88	38.97	0	0	0.48	0	99.30
27_1	RF 2 PV	6_1 Ap	38.89	3.30	0	17.85	39.24	0	0	0.67	0	99.95
27_1	RF 2 PV	7_1 Ap	38.98	3.43	0.09	17.87	39.07	0	0.26	0.60	0	100.29
27_1	RF 2 PV	8_1 Ap	39.13	4.00	0	18.03	39.18	0	0.25	0.58	0	101.16
27_1	RF 2 PV	9_1 Ap	38.85	3.23	0.10	17.90	38.67	0	0.26	0.53	0	99.54
27_1	RF 2 PV	10_1 Ap	38.93	3.31	0.09	17.96	38.86	0	0	0.47	0	99.62
27_1	RF 2 PV	11_1 Ap	39.02	3.02	0	17.97	38.93	0	0.48	0.67	0	100.09

Примечание. * Отмечены зерна с перламутровым блеском. Notes. * Grains with pearly sheen are marked.

его кристаллизации). Внутренние факторы определяют развитие у апатита только главных граней {1010}, {0001}, {1011}, {1120}. Внешние факторы приводят к ограниченному развитию главных граней, появлению граней {2021}, {1121}, {2131} и др. и существенно влияют на габитус кристаллов апатита [19]. Наличие в кристаллах апатитов из пород няр-тинского комплекса и щокурьинской свиты кроме обычных граней призмы {1010}, пинакоида {0001}, дипирамиды {1011}, {1121}, дополнительных граней {2131}, {2021}, которые не обнаружены в апатитах из пород пуйвинской свиты, очевидно, связано с более высоким метаморфизмом пород.

Различными условиями метаморфизма может быть объяснена пониженная концентрация иттрия в апатитах из пород няртинского комплекса и щокурьинской свиты в сравнении с апатитами из пород пуйвинской свиты. Влияние метаморфизма на распределение РЗЭ в апатитах отмечалось А.А. Краснобаевым и В.В. Холодновым [20]. Ими установлено, что в гранулитах тараташского комплекса преобладают апатиты с содержанием цериевых РЗЭ (La), а в метаморфитах ильменогорской свиты (амфиболитовая фация) – иттриевых РЗЭ (Y).

Заслуживает внимания различие в содержании стронция в апатитах из пород няртинского комплекса (повышенные содержания), с одной стороны, и пуйвинской свиты (пониженные содержания) – с другой. Это также может быть связано с различиями в степени метаморфизма (особенно давления), с учетом того, что стронций, имеющий более высокий атомный вес в сравнении с кальцием, увеличивает удельный вес апатита. Промежуточные значения содержаний стронция в апатитах из пород щокурьинской свиты, возможно, связаны с диафторезом пород (уменьшение стронция при диафторезе).

В литературе приведены факты возрастания содержания галогенов в гидроксилсодержащих минералах с увеличением степени метаморфизма пород [18]. По полученным нами данным, четкой зависимости между содержанием галогенов в апатитах и фациальной принадлежности вмещающих их пород не установлено, а количество галогена (фтора) в минерале варьирует в широких пределах (2,39–4,82 %). Это может быть связано с полихронным характером проявления процессов метаморфизма пород. Вопрос требует дополнительного изучения на более представительном материале.

Наличие в апатитах из пород няртинского комплекса и щокурьинской свиты включений монацита, которые располагаются в виде мелких зерен по краю кристалла, скорее всего, связано с гранитизацией. Подобная картина отмечается в апатитах из зон чарнокитизации гранулитов [21]. Этот факт объясняется инконгруэнтным растворением фтор-апатита в комплексных флюидах, что подтверждено в экспериментах по взаимодействию фтор-апатита с растворами H2O-KCl, H2O-HCl и H2O-H2SO4 при температурах до 900° C и давлениях 500 и 1000 МПа [22-25, цитир. по 21].

Присутствие в породах няртинского комплекса и щоку-рьинской свиты двух разновидностей апатитов, очевидно, связано с полиметаморфизмом. При этом апатит с перламутровым отливом обязан своему появлению в породах процессам средне-низкотемпературного диафтореза. Такое предположение представляется наиболее предпочтительным, поскольку в сильно диафторированных породах що-курьинской свиты количество его значительно выше, чем в слабодиафторированных породах няртинского комплекса. В отдельных пробах из сланцев щокурьинской свиты такие апатиты составляют более 90 % от общего содержания этого минерала. Вероятно, с процессами диафтореза связано появление параллельной трещиноватости в зернах апатита с перламутровым оттенком, а также значительное уменьшение твердых и газово-жидких включений. Во всяком случае декрипитация водно-солевых включений в минералах, вплоть до полного их исчезновения в породах, претерпевших регрессивный метаморфизм, - явление широко распространенное [21].

Проведенное ранее изучение спектроскопических свойств апатитов из пород няртинского комплекса, щоку-рьинской и пуйвинской свит [14] показывает, что апатиты из кристаллических сланцев няртинского комплекса, так же как и из пород щокурьинской свиты, характеризуются аномально высокой яркостью свечения Мп2+,что, вероятно, связано с широким проявлением в породах процессов гранитизации, так как именно породам, генетически связанным с гранитоидами, присущи минералы с ведущей ролью люминогена Mn2+ [26]. Другие ЦЛ характеризуются низкой яркостью. В ЭПР спектрах этих апатитов выделены ПЦ Mn2+, F центр, F-- О-- F-. По интенсивности сигналов от всех ПЦ и характеру распределения отдельных ПЦ в спектрах изученные апатиты практически идентичны. В апатитах из хлорит-мусковит-альбит-кварцевых сланцев пуйвинской свиты доминируют ЦЛ Ce3+ и Mn2+. В ЭПР спектрах выделяются ПЦ Mn2+, F-центр, F- - О- - F-. При этом интенсивность перечисленных ПЦ в разных пробах различна.

Заключение

Изучение апатитов из метаморфических образований Приполярного Урала показывает, что этот минерал может использоваться как индикатор условий метаморфизма пород. По типоморфным особенностям апатитов можно судить не только о сходстве или различии в степени метаморфизма сравниваемых породных ассоциаций, но и решать важную задачу по разделению моно- и полиметаморфических образований, в частности, отличия зеленосланцевых комплексов проградного метаморфизма от комплексов зеленосланцевых диафторитов. В качестве типоморфных признаков апатитов, связанных с метаморфизмом пород, могут использоваться морфологические особенности кристаллов, наличие, минеральный состав и количество твердых и газово-жидких включений, химический состав самого минерала (содержание стронция, качественный состав и содержание РЗЭ), спектроскопические свойства. Отметим также имеющиеся в литературе данные о возрастании содержания галогенов в гидроксилсодержащих минералах с увеличением степени метаморфизма пород – вопрос, который требует дополнительных исследований.

Некоторые типоморфные особенности апатитов связаны с процессами гранитизации (мелкие включения монацита по периферии зерен апатита). Этот факт может быть полезен при диагностике низкотемпературных диафторитов, в которых признаки гранитизации пород, как и признаки ранее проявленного высокотемпературного метаморфизма, часто «затушеваны» и визуально не распознаются.

Результаты исследований подтверждают представление о принадлежности метаморфических пород няртин-ского комплекса (включающего зону низкотемпературных диафторитов, выделяемых ранее как маньхобеинская свита) и щокурьинской свиты к одному структурному этажу.

Список литературы Типоморфизм апатитов метаморфических пород Приполярного Урала(бассейн реки Кожим)

Стратиграфические схемы Урала (докембрий, палеозой). – Екатеринбург, 1994.
Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000. Лист Q-40, 41 – Воркута. Объяснительная записка / Н.Г. Берлянд, В.М. Богомазов, Г.В. Важенин [и др.]. – Санкт-Петербург: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2001. – 342 с.
Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Серия Северо-Уральская. Лист Q-41-XXV. Объяснительная записка / В.Н. Иванов, Т.Б. Жаркова, И.Ю. Курзанов [и др.] – Санкт-Петербург: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2001. – 210 с.
Пыстин, А.М. Базальные отложения верхнего докембрия в Тимано-Североуральском регионе / А.М. Пыстин, Ю.И. Пыстина // Литосфера. – 2014. – № 3. – С. 41–50.
Пыстин, А.М. Докембрий Приполярного Урала: хроностратиграфический аспект / А.М. Пыстин, Ю.И. Пыстина // Труды Карельского научного центра РАН, № 7. Серия Геология Докембрия. – 2019. – № 2. – С. 34–52.
Пыстина, Ю.И. Нижний докембрий в структуре палеозоид на Приполярном Урале / Ю.И. Пыстина, А.М. Пыстин, В.Б. Хубанов // Докл. РАН. – 2019. – Т. 486, № 5. – С. 572–576.
Пыстин, А.М. Геологическая позиция и возраст маньхобеинской свиты (RF1?) на Приполярном Урале / А.М. Пыстин, Ю.И. Пыстина // Вестник Института геологии Коми НЦ УрO РАН. – 2018. – № 9. – С. 3–9.
Пыстин, А.М. Геологическая позиция и возраст щокурьинской свиты на Приполярном Урале / А.М. Пыстин, Ю.И. Пыстина // Вестник Института геологии Коми НЦ УрO РАН. – 2018. – № 10. – С. 3–9.
Фишман, М.В. Гранитоиды центральной части Приполярного Урала / М.В. Фишман, Б.А. Голдин. – Ленинград: Наука, 1963. – 105 с.
Пучков, В.Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении) / В.Н. Пучков – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2010. – 280 с.
Пыстин, А.М. Первые результаты U-Pb датирования детритовых цирконов из базальных отложений верхнего докембрия Приполярного Урала / А.М. Пыстин, Ю.И. Пыстина, В.Б. Хубанов // Докл. РАН. – 2019. –Т. 488, № 2. – С. 54–57.
Pystin, A.M. U-Pb dating of detrital zircons from basal Post Paleoproterozoic metasediments in the Subpolar and Polar Urals: Evidence for a Cryogenian, not Mesoproterozoic Age / A.M. Pystin, Yu.I. Pystina, N.S. Ulyasheva, O.V. Grakova // International Geology Review. – 2020. – Vol. 62, № 17. – P. 2189–2202.
Пыстина, Ю.И. Морфологические особенности цирконов из метаморфических пород и гранитоидов Тимано-Уральского региона / Ю.И. Пыстина, А.М. Пыстин // Вестник ВГУ. Серия: Геология. – 2018. – № 3. – С. 74–82.
Пыстина, Ю.И. Минералогическая стратиграфия метаморфических образований Приполярного Урала // Ю.И. Пыстина. – Екатеринбург: УрО РАН, 1997. – 124 с.
Пыстина, Ю.И. Цирконовая летопись уральского докембрия / Ю.И. Пыстина, А.М. Пыстин. – Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2002. –167 с.
Пыстин, А.М. Карта метаморфизма Приполярного и южной части Полярного Урала / А.М. Пыстин. – Сыктывкар, 1991. – 20 с. – (Серия препринтов «Научные доклады» Коми НЦ УрО АН СССР).
Бушляков, И.Н. Галогены в петрогенезисе и рудоносности гранитоидов / И.Н. Бушляков, В.В. Холоднов. – Москва: Наука, 1986. – 190 c.
Бушляков, И.Н. Галогены в эндогенном петрогенезисе: автореф. дис ... д-ра геол.-мин. наук / И.Н. Бушляков. – Свердловск, 1989. – 46 с.
Путивцева, Н.В. Морфология апатита / Н.В. Путивцева // Изв. вузов, геол. и разведка. – 1985. – № 2. – С. 31–37.
Краснобаев, А.А. Редкоземельные элементы в апатитах и цирконах из гранитоидов и метаморфитов гнейсово-мигматитовых комплексов Урала и их петрологическая информативность / А.А. Краснобаев, В.В. Холоднов // Кристаллохимические особенности силикатных минералов Урала. – Свердловск: УНЦ АН СССР, 1981. – С. 14–40.
Сафонов, О.Г. Минеральные индикаторы реакций с участием солевых компонентов флюидов в глубокой литосфере / О.Г. Сафонов, В.Г. Бутвина, Е.В. Лиманов, С.А. Косова // Петрология. – 2019. – Т. 27, № 5. – C. 525–556.
Harlov, D.E. High-grade fluid metasomatism on both a local and regional scale: the Seward Peninsula, Alaska and the Val Strona di Omegna, Ivrea–Verbano Zone, northern Italy. Part I: Petrography and silicate mineral chemistry / D.E. Harlov, H.J. Förster // J. Petrol. – 2002. – V. 43 – P. 769–799.
Harlov, D.E. An experimental study of dissolution–reprecipitation in fluorapatite: fluid infiltration and the formation of monazite / D.E. Harlov, R. Wirth, H.J. Förster // Contrib. Mineral. Petrol. – 2005. – V. 150. – P. 268–286.
Harlov, D.E. The potential role of fluids during regional granulite-facies dehydration in the lower crust / D.E. Harlov // Geosci. Front. – 2012. – V. 3 – P. 813–27.
Harlov, D.E. Apatite: A fingerprint for metasomatic processes / D.E. Harlov // Elements. – 2015. – V. 11 – P. 171–176.
Носырев, И.В. Петрогенетические особенности гранитоидов Украинского щита по данным изучения циркона и других акцессорных минералов / И.В. Носырев, В.М. Робул, И.Б. Щербаков // Типоморфизм, синтез и использование цирконов. – Киев, 1989. – С. 111–119.

Еще

Статья научная