Золото-редкоземельная минерализация в алькесвожских псефитах участка "Руины" (Приполярный Урал)

Никулова Н.Ю. Филиппов В.Н. Швецова И.В. Боброва Ю.А.

Журнал: Вестник геонаук @vestnik-geo

Статья в выпуске: 12 (144), 2006 года.

Бесплатный доступ

Короткий адрес: https://sciup.org/149128921

IDS: 149128921

Текст статьи Золото-редкоземельная минерализация в алькесвожских псефитах участка "Руины" (Приполярный Урал)

—-^^s

г. Баркове/ ных пробах.

Выделяются две разновидности минерала: 1) полу-

и циртолит имеют, вероятно, аутигенное присхождение.

Гематит, присутствующий практически во всех изученных пробах, представлен пластинчатыми и таблитчатыми кристаллами темно-серого или черного цвета с металлическим блеском.

Апатит наблюдается в незначительных количествах во всех изучен-

Pиc. 3. Цирконы из псефитов алькесвож-ской свиты:

а — окатанное зерно с выщелоченной поверхностью, обр. 5-19-5; б — частично выщелоченный призматический кристалл, обр. 5-19-2

прозрачные зерна молочно-белой окраски (терригенные): молочно-белый апатит ти пичен для отложений пуй-винской, хобеинской и мо- роинской свит; 2) бесцветные, прозрачные, иногда с замутненными (белыми) областями внутри, идиоморфные таблитчатые и короткопризматические кристаллы (аутигенные). Hаиболее вероятным источником такого апатита являются продукты размыва сохранившейся на поднятиях коры выветривания по базитам, где происходило сорбционное накопление фосфора на гидроокислах железа [9].

Барит встречается в незначительных количествах в виде мелких бесцветных, прозрачных и полупрозрачных идиоморфных таблитчатых кристаллов. Микрозондовый анализ показал стандартный состав барита (мас. %): SO3 30.16, BaO 66.62.

Турмалин в незначительных количествах отмечается во всех пробах. Представлен двумя разновидностями: 1) прозрачные и полупрозрачные, коричневые и коричневато-зеленые, неравномерно окрашенные, плеохроиру-ющие окатанные зерна (аллотиген-ный); 2) идиоморфные коротко- и длиннопризматические, до игольчатых, прозрачные кристаллы, коричневого цвета различной интенсивности (аутигенный); эта разновидность преблада-ет. Можно предположить, что образование аутигенного турмалина связано с размывом и переотложением продуктов коры выветривания по базитовому субстрату [1].

Монацит встречен в знаковых количествах в нескольких пробах. Hа-

Pиc. 2. Схематическая геологическая карта участка «Руины» (составлена В. С. Озеровым, 2005 г.)

  • 1    — тельпосская свита: кварцитопесчаники;

  • 2    — алькесвожская свита: метагравелиты, метапесчаники, линзы конгломератов; 3 — моро-инская свита: серицит-кварцевые метасланцы с линзами доломитов; 4 — хобеинская свита: кварциты, слюдистые кварциты, кварцито-сланцы; 5 — пуйвинская свита: серицит-квар-цевые метасланцы; 6 — вендские биотитовые граниты; 7 — вендские интрузивные риолиты;

  • 8    — позднерифейско-вендские метаморфизованные долериты, долерито-базальты; 9 — точки отбора проб и их номера

блюдается в виде плоских зерен красновато-желтого цвета скрытокристаллического строения и идиоморфных таблитчатых и призматических кристаллов желтого цвета (рис. 4). Химический состав таких монацитов приведен в табл. 1.

Pиc. 4. Таблитчатый кристалл монацита, обр. 5-05-3

Как видно из табл. 1 и диаграммы (рис. 5), показывающей соотношение содержаний La2O3и Nd2O3, изученные монациты делятся на три группы: Nd-, La-Nd-, La-монациты. При этом наблюдается обратная корреляция между содержаниями La2O3 и Nd2O3. Самой многочисленной является группа La-Nd-монацитов, отличающаяся также максимальным содержанием ThO2 (до 3.73 мас. %).

Составы Nd-монацитов сходны с составами описанных H. П. fiшкиным и А. А. Котовым тиманских «кулари-тов» [13]. По их мнению, источником обогащенного легкими редкими землями монацита были породы рифейско-го фундамента. Они отмечают, что такие монациты являются характерным минералом латеритных кор выветривания по породам, обогащенным фосфором и редкими землями, и являются новообразованными продуктами избирательной перекристаллизации рассеянного обычного монацита и других редкоземельных фосфатов, выветриваемых из материнских пород.

Т а б л и ц а 1

Химичеcкий cocтав монацитов, мac. %

Номер образца

р2о5

СаО

Се2О3

Nd2O3

La2O3

Рг2О3

Sm2O3

Gd2O3

ThO2

Nd-монациты

5-05-1

32.86

0.28

25.46

20.86

6.23

5.06

4.18

1.36

—

5-05-7

31.88

0.5

27.25

17.21

7.71

4.93

3.68

—

2.05

Среднее

32.37

0.39

26.36

19.04

6.97

5.00

3.93

0.68

1.03

La-Nd-монациты

5-05-2

24.95

0.50

26.8

11.23

14.84

3.00

—

1.52

3.44

5-05-3

23.75

0.48

26.59

9.81

15.09

3.18

1.95

1.19

2.44

5-05-4

26.58

0.61

28.35

9.53

17.07

3.10

—

—

2.43

5-05-5

25.49

—

26.05

8.21

16.52

2.60

—

1.30

1.86

5-05-6

26.44

0.28

27.59

8.49

17.02

2.14

—

—

1.38

5-05-8

32.02

—

31.27

10.44

17.68

3.55

—

—

—

5-05-9

30.94

0.74

25.62

10.19

13.47

—

2.26

—

3.7

5-05-10

31.41

0.37

27.58

9.27

15.26

2.52

1.52

—

2.53

3-07-1

27.84

0.60

23.33

8.74

15.59

2.53

—

1.12

3.73

3-07-2

28.45

—

23.78

9.04

13.4

2.53

—

—

0.97

3-07-3

28.65

0.52

24.00

9.55

13.59

2.16

1.59

1.51

2.86

3-07-4

22.82

0.40

24.48

9.16

14.96

2.89

—

1.18

1.62

3-07-6

24.34

0.57

23.48

9.18

14.73

2.19

1.18

1.18

3.29

3-07-7

25.89

0.68

27.02

10.88

15.96

2.38

1.30

1.13

2.74

3-07-9

25.46

0.71

26.53

10.00

16.89

3.83

1.38

—

2.52

Среднее

27.00

0.43

26.16

9.58

15.47

2.57

0.75

0.68

2.37

La-монациты

3-07-5

30.71

0.41

25.64

6.46

20.46

—

—

—

—

3-07-8

30.11

0.27

31.51

8.2

22.31

—

—

—

1.32

Среднее

30.41

0.34

28.58

7.33

21.39

—

—

—

0.66

Примечание. В обр. 5-05-10 определены также Al2O3 0.89 % и SiO2 0.83 %, в обр. 3-07-9 — Al2O30.90 %.

Pиc. 5. Диаграмма зависимости содержаний La2O3 и Nd2O3. Пунктиром показаны группы монацитов, выделенные в табл. 1

Чуть позже к аналогичному выводу пришла И. В. Швецова, также изучавшая редкоземельные монациты из палеозойских бокситоносных кор выветривания на Среднем Тимане [8]. По данным Е. К. Подпориной [3], в процессе гипергенного выветривания происходит перераспределение редких земель и их фракционирование, обуслов- хлорит-мусковит-альбит-кварцевых сланцев мороинской свиты верхнего рифея на хр. Росомаха, в 30 км к юго-востоку от изучаемого участка [7]. Поскольку на участке «Руины» подстилающими породами являются именно мороинские сланцы, то наиболее вероятно, что именно они стали источником вещества для исследованного нами монацита.

Pиc. 6. Зерно ксенотима, сложенное микрокристаллами, обр. 1-07-5

Ксенотим встречается в виде таблитчатых зерен сургучно-красного цвета. Hа электронно-микроскопических фотографиях видно, что эти зерна сложены идиоморфными микрокристаллами короткопризматического габитуса, иногда имеющими псевдокубичес-кий облик (рис. 6).

Микрозондовый анализ показал (табл. 2), что наиболее иттриевый состав (обр. 1-07-3) свободен от примесей, а менее иттриевые несут примеси железа (обр. 5-19-6), а также мышьяка и ванадия (обр. 1-07-5).

Подобные ксенотимы ранее описаны в песчаниках алькесвожской свиты в каре оз. Грубепендиты [1] и обозначены как ксенотим-1. Источником ксенотима-1, как и монацита-1, могут быть обогащенные редкоземельными минералы коры выветривания по мороинс-ким сланцам.

Титанит наблюдается в знаковых количествах не во всех пробах. Представлен полупрозрачными идиоморфными таблитчатыми или клиновидными (ромбоэдрическими) идиоморфными кристаллами коричневого (различной интенсивности) цвета. Состав титанита стандартный (мас. %): TiO2 36.45, SiO2 32.28, CaO 6.26, Al2O3 2.6, Fe2O3 2.52. Титаниты такого состава являются типовыми минералами бази-тов, в особенности измененных в контакте с риолитами [1].

Ильменит встречается редко. Представлен черными таблитчатыми кристаллами, часто с белесыми пятнами лейкоксенизации.

Золото обнаружено в знаковых количествах в нескольких пробах. Это идиоморфные кристаллы — кубы с гранями октаэдра (рис. 7, а), октаэдры с субиндивидами куба на поверхности (рис. 7, б), кристаллы, уплощенные по октаэдру и дендритовидные сростки плоских микрокристаллов (рис. 7, в, г).

Состав золота приведен в табл. 3. По характеру примесей проанализированные золотины относятся к двум типам. Золото с примесью меди (обр. 1-03-2,3 и 3-09) по составу сходно с золотом из зон фукситизации и осветления пород рудопроявления Hестеровс- ленное различной подвижностью комплексных соединений лантаноидов, при котором интенсивно выносятся иттрий и тяжелые лантаноиды, а легкие накапливаются.

А. Ф. Хазовым описаны содержащие легкие редкие земли монациты из

Номер образца 5-19-6

1-07-3

1-07-5

Т а б л и ц а 2

Химичеcкий cocтaʙ кcенотимов, мac. %

Р2О3

33.06

Y2O3

41.69

33.44 49.46

30.80 43.43

Sm2O3

Gd2O3

Dy2O3

Er2O3

Yb2O3

Fe2O3

As2O3

V2O5

Ho2O

1.26

4.83

4.42

2.40

2.60

0.75

—

—

—

—

1.51

4.22

3.99

2.65

—

—

—

—

1.95

3.79

6.29

4.66

3.12

—

2.08

1.75

2.38

Аналогичная (Ce-La-Nd) ассоциация легких редкоземельных элементов, была описана В. И. Силаевым в гранатах из квалузитов — карбонатно-сили-катно-марганцевых образований, развитых по гнейсам и метаморфическим сланцам верхнерифейского возраста Верхнетышорского проявления на Полярном Урале. По его мнению, образование редкоземельных гранатов произошло в условиях коры выветривания по карбонатному субстрату [5].

Пирит представлен кубическими и несовершенными октаэдрическими кристаллами и зернами, часто окисленными. Встречаются псевдоморфозы гидроксидов железа по кубам пирита.

Халькопирит редок, присутствует обычно в виде зерен, редко — тетраэдрических кристаллов латунно-желтого цвета. Пирит и халькопирит также

Pиc. 7. Форма кристаллов золота:

а — кубический кристалл, обр. 1‒03, б —кубооктаэдрический кристалл, обр. 5‒17‒1; в — дендритовидное зерно, сложенное субиндивидами кристаллов, обр. 5‒17‒2; г — дендритовидный сросток кристаллов с включением мусковита (темное), обр. 5‒13‒1

Т а б л и ц а 3

Химичеcкий cоcтaв золотa, мac. %

Номер образца

Ап

Ag

Си

Сумма

05-13-а

92.36

0.71

—

93.07

05-17-1

96.24

2.21

—

98.45

05-17-2*

92.32

7.29

—

99.61

05-17-2**

89.59

6.01

—

95.60

1-03-1

98.39

0.79

—

99.18

1-03-2

98.14

—

0.73

98.87

1-03-3

98.06

—

0.75

98.81

3-09

94.99

—

0.77

95.76

Примечaние. * — левая верхняя, ** — правая нижняя часть дендритовидного зерна (рис.7, в).

кого в стенке кара оз. Грубепендиты, а с примесью серебра — с золотом из серицит-гематитовых сланцев участка Серого рудопроявления Чудного [2]. В обр. 05-13-а обнаружена примазка мусковита (рис. 6, г), а в обр.1-03-3 — включение пирофиллита.

Присутствие в золоте включений мусковита и пирофиллита позволяют предположить, что источником золота также является кора выветривания по сланцам верхнемороинской подсвиты.

Гранат встречается в виде окатан- ных зерен бледно-розового цвета. Hа электронно-микроскопических фотографиях видно, что зерна сложены агрегатом плоских субиндивидов (рис. 8). По составу они относятся к альмандин-гроссуляровому ряду и обогащены значительным количеством легких редкоземельных элементов, достигающим 15 мас. % (обр. 2-01-3, табл. 4).

Pиc. 8. Агрегатное зерно граната, обр. 2-01-1(изображение в режиме вторичных электронов)

являются типичными минералами сланцев мороинской свиты [11].

Магнетит встречается в знаковых количествах в виде октаэдрических кристаллов и остроугольных обломков черного цвета с металлическим блеском или с буроватым налетом на поверхности. Встречается также мартит — псевдоморфоза гематита по магнетиту, сохранившая форму октаэдрических кристаллов.

Амфибол обнаружен в нескольких пробах в знаковых количествах в виде прозрачных и полупрозрачных светлозеленых удлиненно-призматических кристаллов и спайных выколков.

Эпидот встречается в виде зерен желтовато-зеленоватого и бледно-зеленого цвета. Источником амфибола и эпидота являются, по всей видимости, породы основного состава.

Хлоритоид, встреченный в знаковых количествах в нескольких пробах, представлен полупрозрачными пластинчатыми кристаллами светло-зеленого или коричневато-зеленого цвета. Содержащие хлоритоид верхнерифейские сланцы были описаны Р. Г. Тимониной на хр. Росомаха. По ее мнению, образование этих пород связано с процессами кислотного выщелачивания [6].

Т а б л и ц а 4

Химичеcкий cоcтaв грaнaтов, мac. %

Номер образца

SiO2

А12Оз

СаО

Ре2О3

МпО

Се2О3

Ьа2Оз

Nd2O3

2-01-1

36.53

22.72

11.79

11.55

2.10

6.05

3.74

2.06

2-01-2

37.56

31.69

11.02

10.29

1.41

5.17

2.66

2.17

2-01-3

37.82

24.33

11.41

11.04

1.96

8.42

4.32

2.40

2-01-4

40.63

25.91

17.83

11.24

0.57

2.44

1.58

0.76

2-01-5

33.28

19.72

12.80

11.16

1.43

5.84

3.41

2.23

2-01-6

40.35

23.91

13.15

11.39

0.94

2.98

2.75

2.42

fl. Э. fiдович доказал, что образование содержащих хлоритоид сланцев произошло путем метаморфизма глиноземисто-железистых кор выветривания по субстрату основных вулканитов пуй-винской и саблегорской свит и сланцам пуйвинской и мороинской свит [12].

Фуксит встречается в виде плотных тонкозернистых чешуйчатых агрегатов ярко-зеленого цвета. По данным мик-розондового анализа, фуксит имеет следующий состав (мас. %): SiO2 48.33, Al2O3 34.05, K2O 10.06, Cr2O3 0.95, Fe2O3 4.18, MgO 0.88, TiO2 0.42. Образование фуксита может происходить в результате гипергенного выветривания и последующего метаморфизма как основных, так и кислых пород, например, на хр. Малдынырд акцессорный фуксит отмечается и в апорио-литовых, и в апобазитовых сланцах [1].

Кианит наблюдается в виде бесцветных или бледно-голубоватых пластинчатых и таблитчатых кристаллов со стеклянным блеском и совершенной спайностью. fl. Э. fiдович считает, что образование кианита связано со стрессовым (приразломным) метаморфизмом переотложенного глиноземистого материала кембрийской коры выветривания [10].

Таким образом, минералогический состав гравелитов алькесвожской свиты участка «Руины» в значительной степени сформировался за счет переотложения материала коры выветривания по базитовому и кислому субстрату, которым, вероятно, являлись метаморфические породы мороинской и, возможно, пуйвинской свит. Влияние базитового компонента выражается в присутствии апатита, турмалина и титанита. Кора выветривания по рифей-ским метаморфитам явилась источником монацита-1, ксенотима-1, граната, хлоритоида и кианита. И хотя на изученном участке собственно кора выветривания не сохранилась, переотложение продуктов ее размыва явилось определяющим фактором при формировании золото-редкоземельной минерализации в породах алькесвожской свиты.

Авторы признательны д. г.-м. н., академику АЕН РФ fl. Э. fiдовичу за консультации и критическое редактирование статьи.

Список литературы Золото-редкоземельная минерализация в алькесвожских псефитах участка "Руины" (Приполярный Урал)

  • Зона межформационного контакта в каре оз. Грубепендиты / Я. Э. Юдович, Л. И. Ефанова, И. В. Швецова и др. Сыктывкар: Геопринт, 1998. 98 с.
  • Кузнецов С. К., Тарбаев М. Б., Ефанова Л. И., Чупров Г. В. Золото коренных проявлений в Кожимском районе Приполярного Урала //Сыктывкарский минералогический сборник № 31.Сыктывкар, 2001. С. 116-133.
  • Подпорина Е. К. Гипергенные редкоземельные элементы в корах выветривания //Кора выветривания как источник комплексного минерального сырья. М.: Наука, 1988. С. 145-151.
  • Репина С. А. Литологическое расчленение отложений нижнего ордовика // Геология и металлогения Приполярного Урала: Материалы совещ. Сыктывкар. 1993. С. 9-10.
  • Силаев В. И. Кобальтсодержащие квалузиты Полярного Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 132 с.