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.