CC BY
16
ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 552.163;552.24 (234.851) DOI 10.19110/1994-5655-2018-3-75-82
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ И ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ УГЛЕ-РОДСОДЕРЖАЩИХ ПОРОД ВЕРХНЕПРОТЕРОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ПОЛЯРНОГО УРАЛА
Н.С. УЛЯШЕВА
Институт геологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар [email protected]
Изучение углеродсодержащих пород верхнепротерозойских отложений Цен-трально-Полярноуральской тектонической зоны показало, что в няровейской серии они представлены эпидот-альбит-хлорит-кварц-серицитовыми терри-генными, хлорит-мусковит-кварцевыми, мусковит-кварцевыми терригенно-кремнистыми низкоуглеродистыми и углеродистыми черными сланцами, а в немурюганской свите - кварц-карбонатными низкоуглеродистыми черными сланцами. В них основным источником редкоземельных элементов, U и Th является терригенный материал. Терригенные черные сланцы западной зоны распространения няровейской серии, по-видимому, выполняют ресурсную функцию в урановом рудообразовании (U до 110 г/т), а терригенно-крем-нистые черные сланцы восточной зоны - барьерную функцию в формировании аномально высоких накоплений эндогенного золота (Au до 2,6 г/т).
Ключевые слова: черные сланцы, няровейская серия, немурюганская свита, уран, золото
N.S. ULYASHEVA. PETROGRAPHIC AND GEOCHEMICAL PECULIARITIES OF CARBONACEOUS ROCKS OF THE UPPER PROTEROZOIC DEPOSITS OF THE POLAR URALS
Black shales attract the attention of geologists due to the increased content of gold, nonferrous metals and rare earth elements. In the Central Polar Urals tectonic zone the carbonaceous rocks are distributed in the Upper Riphean deposits of the Nyarovei series and the Nemuryugan suite. According to the works of predecessors, they are characterized by superclarks content of silver, zinc, lead, vanadium, phosphorus and platinoids, and their study is of great practical interest. The typification of carbonaceous rocks of the Nyarovei series and the Nemuryugan suite by petrographic and geochemical criteria was carried out. The study of carbonaceous rocks of the Upper Proterozoic deposits of the Central Polar Urals tectonic zone showed that in the Nyarovei series they are represented by epidote-albite-chlorite-quartz-sericite terrigenous, chlorite-muscovite-quartz, muscovite-quartz terrigenous-siliceous low-carbon and carbonaceous black shales, in the Nemuryugan suite - by quartz-carbonate low-carbon black shales. The main source of rare-earth elements, U and Th, is terrigenous material. The terrigenous black shales of the western zone of the Nyarovei series appear to fulfill a resource function in the uranium ore formation (U up to 110 ppm), while the terrigenous-siliceous black shales of the eastern zone - a barrier function in the formation of abnormally high accumulations of endogenous gold (Au up to 2,6 ppm).
Keywords: black shales, Nyarovei series, Nemuryugan suite, uranium, gold
Черные сланцы привлекают внимание геологов благодаря повышенному содержанию в них золота, цветных металлов и редкоземельных элементов. В Центрально-Полярноуральской тектонической зоне углеродсодержащие породы распространены в разрезах верхнерифейских отложений [1] няровейской серии и немурюганской свиты, слагаю-
щих крылья Харбейского антиклинория. По данным предшественников, они характеризуются надклар-ковыми значениями серебра, цинка, свинца, ванадия, фосфора и платиноидов, и их изучение представляет большой практический интерес [2].
В работе проведена типизация углеродсодер-жащих пород няровейской серии и немурюганской
свиты по петрографическим и геохимическим критериям: минеральному составу, формационной принадлежности и способам накопления элементов-примесей, в том числе и благородных металлов.
Объект и методы исследования
Объектом исследования являются углерод-содержащие породы верхнепротерозойских отложений Полярного Урала, отобранных по ручьям Ня-рошор, Графитовый, Ингилоръеган, Немуръеган. Изучение их минерального состава проводилось под микроскопом в шлифах. Содержания петрохи-мических компонентов углеродистых сланцев получены методом мокрой химии и комплексного метода мокрой химии и рентгенофлуоресцентного анализов в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН в ЦКП «Геонаука». Содержания благородных металлов, редких и редкоземельных элементов определялись при кислотном разложении исходных образцов и дальнейшего анализа с помощью сектор-
ного масс-спектрометра с ионизацией в индуктивно связанной плазме (FS HR ICP-MS) Element2 в Институте геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого (Екатеринбург), а также на масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой Agilent 7700 (ICP-MS) в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН.
Геологическая позиция
Няровейская серия верхнего рифея слагает крылья Харбейского антиклинория и образует две зоны распространения: с запада и востока обрамляет харбейский и марункеуский раннепротерозой-ские комплексы [3]. Серия снизу вверх подразделяется на нижнюю - верхнехарбейскую и верхнюю -минисейшорскую свиты (рис. 1).
Верхнехарбейская свита мощностью 400-500 м сложена метаморфизованными терригенно-осадоч-ными отложениями - слюдяно-кварц-полевошпато-выми кварцитопесчаниками и гравелитами с подчинёнными пластами и пачками хлорит-слюдяно-кварц-
Рис. 1. Схематическая геологическая карта бассейна р. Немуръеган (по [2]). Условные обозначения: 1 -Полярноуральский комплекс гранитовый полихронный плутонический; 2 - Сыумкеуский комплекс ду-нит-гарцбургитовый плутонический; 3 - Сядатояхинский комплекс гранитовый плутонический; 4 - Евъ-юганский комплекс мигматит-плагиогранитовый; 5 - Войкаро-кемпирсайский комплекс тектонитов; 6 -орангская свита: сланцы, алевролиты, песчаники; 7 - немурюганская свита: парасланцы, метаэффузивы, туфы; 8 - минисейшорская свита: сланцы, метабазальты; 9 - верхнехарбейская свита: сланцы, кварцито-песчаники, мрамора; 10 - марункеуский комплекс: амфиболиты, эклогиты, гнейсы; 11 - геологические границы: а - главные надвиги, б - второстепенные тектонические нарушения, в - между разновозрастными образованиями; 12 - места отбора проб.
Fig. 1. Schematic geological map of the basin of the river Nemuryegan (according to [2]). Legend: 1 - granite polychronous plutonic complex of Polar Urals, 2 - Syumke dunite-harzburgitic plutonic complex, 3 - Syada-toyakha granite plutonic complex, 4 - Evyugan migmatite-plagiogranites complex, 5 - Voykaro-Kempirsai tec-tonite complex, 6 - Orang suite: shales, siltstones, sandstones, 7 - Nemuryugan suite: paraslants, metaeffusi-ve, tuffs, 8 - Miniseyshor suite: shales, metabasalts, 9 - Upperkharbey suite: shales, quartzite sandstone, gneisse, 10 - Marunkeu complex: amphibolite, eclogite, gneisse, 11 - geological boundaries: a - main thrust faults, b - minor tectonic disturbances, в - between uneven-aged formations, 12 - sampling sites.
альбитовых, хлорит-серицит-альбит-кварцевых, гра-фитоидных сланцев. Нижняя граница проводится по основанию горизонта конгломератов.
Минисейшорская свита представлена мета-базальтами, филлитовидными, эпидот-хлорит-ам-фиболовыми, эпидот-альбит-хлоритовыми сланцами с подчинённым развитием углеродистых и карбонатных разностей. Верхняя граница свиты проводится по исчезновению из разреза филлитовидных сланцев и появлению зеленых парасланцев не-мурюганской свиты. Мощность свиты 1200-1400 м.
Немурюганская свита мощностью 800-1500 м верхнего рифея согласно залегает на минисейшор-ской свите няровейской серии и наблюдается в западной области Центрально-Полярноуральской тек-тонической зоны. В пределах немурюганской свиты широко распространены филлитовидные, часто углеродистые серицит-кварцевые, серицит-биотит-кварцевые хлорит-серицит-кварцевые сланцы, карбонатные породы, кварциты, аркозовые кварцито-песчаники, метаморфизованные основные эффузивы и их туфы [2].
Верхнепротерозойские отложения имеют се-веро-северо-западную ориентировку структурных элементов и претерпели метаморфизм в условиях зеленосланцевой фации [4].
Результаты и обсуждение
Петрографические и петрохимические особенности. Углеродсодержащие сланцы были изучены в западной и восточной зонах распространения няровейской серии, а также в отложениях немурюганской свиты. Они образуют толщи мощностями от нескольких сантиметров до десятков метров и представлены плитчатыми образованиями черной окраски разной плотности. Углеродсо-держащие породы верхнехарбейской свиты няро-вейской серии имеют хлорит-мусковит-кварцевый состав и являются низкоуглеродистыми и углеродистыми черными сланцами с содержанием Сорг -1,01-4,03% (табл. 1). В вышележащей минисейшор-ской свите распространены эпидот-альбит-хлорит-кварц-серицитовые, мусковит-кварцевые и хлорит-мусковит-кварцевые низкоуглеродистые и углеродистые черные сланцы (Сорг - 0,74-4,11 %). Углеродистые кварциты этой свиты имеют низкие количества Сорг - 0,25-0,35 %.
В немурюганской свите углеродсодержащие породы были обнаружены в делювии по левобережью р. Немуръеган. Они представлены низкоуглеродистыми кварц-карбонатными черными сланцами (Сорг - 0,80-1,11 %). Углеродистое вещество в изучаемых породах встречается в виде пылевидной тонкорассеянной формы, образует линзовид-ные, полосовидные, струйчатые выделения и представлено нанокристаллическим графитом [5].
Для определения состава протолита и фа-циальной принадлежности углеродсодержащих пород использована диаграмма А^-С [6], на которой точка состава эпидот-альбит-хлорит-кварц-серици-тового черного сланца минисейшорской свиты с высоким содержанием глинозема и низким - кремнезема приурочена к области пород терригенно-
углеродистой формации, а точка состава углеродистого кварцита верхнехарбейской свиты тяготеет к правой зоне кремнисто-углеродистой области (табл. 1, рис. 2). Точки составов мусковит-кварцевых и хлорит-мусковит-кварцевых образований ня-ровейской серии занимают область между вышеуказанными точками и располагаются в левой части поля кремнисто-углеродистой формации, что, вероятно, указывает на формирование их по кремнистым породам с примесью терригенного материала. Кварц-карбонатные черные сланцы нему-рюганской свиты близки по составу к породам кар-бонатно-углеродистой формации.
Рис. 2. Точки составов верхнепротерозойских углеродсодержащих пород Полярного Урала на диаграмме A-S-C [6], (A=(Al2O3-(CaO+K2O+Na2O))*1000, S=(SiO2-(Al2O3+Fe2O3+FeO+CaO+MgO))*1000 мол. кол., C=CaO+MgO масс.%). Точки составов углеродсодержащих сланцев: 1 - эпидот-альбит-хлорит-кварц-се-рицитового черного сланца минисейшорской свиты няровейской серии; 2 - углеродистого мусковит-кварцевого сланца (кварцита) верхнехарбейской свиты няровейской серии; 3 - мусковит-кварцевых и хлорит-мусковит-кварцевых черных сланцев верхнехар-бейской и минисейшорской свит няровейской серии; 4 - кварц-карбонатных черных сланцев немурюганской свиты.
Fig. 2. The points of the compositions of the Upper Proterozoic carbonaceous rocks of the Polar Urals on the diagram A-S-C [6], (A = (A12O3- (CaO + K2O + Na2O)) * 1000, S = (SiO2- (A12O3 + Fe2O3 + FeO + CaO + MgO)) * 1000 mole count, C = CaO + MgO mass. %). The points of the compositions of the carbonaceous shales are: 1 - epidote-albite-chlorite-quartz-sericite black shale of the Miniseyshor suite of the Nyarovei series; 2 - carbonaceous muscovite-quartz shale (quartzite) of the Upper Kharbey suite of the Nyarovei series; 3 - muscovite-quartz and chlorite-muscovite-quartz black shales of the Upper Kharbey and Miniseyshor suite of the Nyarovei series; 4 -quartz-carbon-bearing black shales of the Nemuryu-gan suite.
Таблица 1
Химические составы углеродсодержащих пород няровейской серии и немурюганской свиты, масс.% и г/т
Table 1
Chemical compositions of carbonaceous rocks of Nyarovei series and Nemuryugan Suite, mass % and g/t
Элементы 1 2 U 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
НВ-2 НВ-6 НВ-8 Н-4-31 Н-4-26 Н-4-53 Н-4-55 Н-4-27 Н-4-60 Н-7-22 Н-7-21 НМ-25 НМ-27 НМ-28
cz> CO 70,36 84,22 84,56 95,65 85,87 80,14 83,31 62,92 86,64 77,23 83,65 13,66 25,30 23,12
Щ 0,39 0,22 0,24 0,21 0,25 0,26 0,22 1 0,21 0,46 0,31 0,08 0,07 0,04
AI2O3 8,26 5,31 4,88 1,71 5,78 5,21 3,96 16,93 4,46 8,48 8,15 1,94 1,25 1
FeA 1,25 1,54 1,17 0,19 1,67 1,84 1,26 2,71 1,41 2,07 1,32 0,23 0,09 0,08
FeO 1,87 1,82 1,90 0,28 0,39 0,58 0,44 3,44 0,79 0,83 1,31 0,42 0,39 0,34
MnO 0,015 0,015 0,017 0,01 0,01 0,03 0,01 0,05 0,07 0,04 0,45 0,02 0,03 0,03
MgO 1,57 1,11 0,88 0,25 1,35 0,73 0,37 2,55 2,45 1,43 1,01 2,7 6,36 8,43
CaO 3,93 0,5 1,06 0,12 0,46 2,58 1,23 0,88 0,44 1 0,35 42,77 32,52 31,46
Na2O 0,17 0,22 0,32 0,08 0,21 0,16 0,13 2,54 0,66 1,68 0,48 0,15 0,12 0,09
K2O 2,23 1,29 1,12 0,06 1,49 1,38 1,26 1,54 0,88 1,85 1,85 0,42 0,27 0,09
P2O5 2,87 0,28 0,77 0,02 0,36 5,45 4,20 0,15 0,11 1,13 0,039 0,43 0,22 0,15
CO2 0,1 0,13 0,21 0,1 0,1 0,22 0,1 0,11 0,1 0,1 0,12 37,06 32,93 34,98
П,п,п, 6,77 3,34 2,63 0,78 2,14 4,18 5,83 5,3 1,88 3,41 1,78 13,66 25,30 23,12
Сорг.,% 4,03 1,44 1,01 0,35 0,74 2,42 4,11 1,26 0,20 1,14 1,11 0,80 0,87
U 2,9 2,68 3,7 13 40 27 110 61 84 0,53 0,28
La 14 7,36 18 23 13 25 26 18 9,8 4,09 1,77
Ce 28,7 16,1 35 46 28 49 55 38 22 8,77 3,38
Pr 3,47 2,11 4 5,7 3,5 6,2 6,5 4,8 3 1,09 0,429
Nd 13,9 8,55 15 22 14 25 27 19 13 4,38 1,88
Sm 2,88 1,81 2,9 4,3 3,3 5,4 6,2 3,6 3,3 0,864 0,423
Eu 0,656 0,43 0,48 0,82 0,8 1,1 1,4 0,71 0,86 0,256 0,142
Gd 2,46 1,75 22 3,8 3,7 5,2 6,4 3,5 3,6 0,819 0,419
Tb 0,433 0,296 0,3 0,62 0,66 0,89 1,1 0,55 0,61 0,13 0,0651
Dy 2,72 1,76 1,7 3,8 4,4 5,9 6,8 3,2 4,1 0,825 0,409
Ho 0,556 0,341 0,33 0,77 0,94 1,3 1,5 0,63 0,87 0,175 0,0837
Er 1,56 0,921 0,88 2 и 2,6 3,7 4,1 1,7 2,5 0,494 0,239
Tm 0,239 0,135 0,13 0,28 0,39 0,57 0,63 0,24 0,38 0,0669 0,0328
Yb 1,54 0,826 0,77 1,7 2,5 3,7 3,9 1,6 2,4 0,405 0,203
Lu 0,238 0,116 0,11 0,26 0,4 0,56 0,59 0,24 0,38 0,0626 0,0288
Th 7,35 2,69 6,3 8,7 11 20 17 8 8 1,31 0,74
Mo 5,7 5,59 3,4 5,2 10 11 3,4 2 U 4,6 0,36 0,39
Sr 86,4 30,5 17 46 91 64 220 26 58 752 634
Примечание: 1-11 - няровейская серия: 1-4 - верхнехарбейская свита; 5-11 - минисейшорская свита; 12-14 - немурюганская свита; 1-3, 6, 9-11 - мусковит-хлорит-кварцевые сланцы; 4, 5, 7 - мусковит-кварцевые сланцы; 8 - эпидот-альбит-хлорит-кварц-серицитовый сланец; 12-14 - кварц-карбонатные породы. Note: 1-11 -Nyarovei series: 1-4 - Upper Kharbei suite; 5-11 - Miniseishor suite; 12-14 - Nemuryugan suite; 1-3, 9-11 - muscovite-chlorite-quartz shales; 4, 5, 7 -muscovite-quartz shales, 8 - epidote-albite-chlorite-quartz-sericite shales; 12-14 - quartz-carbonate rocks.
Согласно классификации Я.Э. Юдовича [7], эпидот-альбит-хлорит-кварц-серицитовые черные сланцы являются гипосиаллитами, мусковит-кварцевые и хлорит-мусковит-кварцевые метаморфиты относятся к силитам, а кварц-карбонатные породы - к карбонатолитам.
Элементы-примеси. Самые высокие содержания редкоземельных элементов характерны для терригенного эпидот-альбит-хлорит-кварц-се-рицитового сланца (ХРЗЭ - 147 г/ т), сформировавшегося по алевропелиту [8]. Для терригенно-крем-нистых мусковит-кварцевых и хлорит-мусковит-кварцевых сланцев количество этих элементов ниже (ХРЗЭ - 42-133,5 г/ т). Самые низкие количества лантаноидов имеют кварц-карбонатные породы (ХРЗЭ - 9,5-22,4 г/ т). La образует положительную корреляцию с А1203 (коэффициент корреляции г=0,5) и Т1п (г=0,85). Это указывает на то, что глинистое вещество является основным носителем лантаноидов в изучаемых черных сланцах (рис. 3 а и б).
Содержания редкоземельных элементов в сланцах были нормированы относительно содержаний этих элементов в хондрите [9]. Спектр распределения элементов в эпидот-альбит-хлорит-кварц-се-рицитовом терригенном черном сланце близок к приведенному для сравнения спектру постархейского глинистого сланца (рис. 4). Преобладание легких редкоземельных элементов относительно тяжелых указывает, скорее всего, на размывание в питающей провинции пород кислого и среднего составов. Терри-генно-кремнистые мусковит-кварцевые и хлорит-мусковит-кварцевые черные сланцы имеют пониженные количества легких и тяжелых редкоземельных элементов за счет уменьшения доли в породах тер-ригенной составляющей. Кварц-карбонатные черные сланцы образуют пологий спектр содержания РЗЭ,
что свидетельствует о том, что в области сноса преобладали породы основного состава.
Типичный элемент для черных сланцев - и [10]. Максимальные аномальные его содержания характерны для эпидот-альбит-хлорит-кварц-сери-цитового терригенного сланца и составляют 110 г/т, поэтому эти породы могут считаться как «рудные». В мусковит-кварцевых и хлорит-мусковит-кварцевых кремнистых и терригенно-кремнистых сланцах содержания этого элемента являются как фоновыми, так и аномальными и варьируют от 2,7 до 84г/т. Самые низкие содержания и характерны для кварц-карбонатных пород - 0,28-0,53 г/т. В породах минеральная форма урана представлена урансодер-жащим цирконом, уранинитом, и-Т1|-фосфатовыми минеральными фазами [5]. Связи между и и Сорг (г= -0,11), и и Р205 (г=-0,03), характерные для палеозойских черных сланцев [11, 12], в рассматриваемых углеродсодержащих породах верхнепротерозойских отложений Полярного Урала не наблюдаются. В то же время в изучаемых сланцах имеется сильная корреляция этого радиоактивного элемента с глиноземом (г=0,76) и Т1 (г= 0,57), что является свидетельством связи его с терригенным веществом, а не с органическим (рис. 3 в). По-видимому, и поступал в бассейн седиментации вместе с глинистыми частицами и накапливался в осадочной породе сингенетически. Не исключено, что в тер-ригенных черных сланцах, кроме аквагенного органического вещества, присутствовало и терригенное ОВ, которое является хорошим сорбентом урана из морской воды. Таким образом, можно предположить, что терригенные черные сланцы няровейской серии несут ресурсную функцию в урановом рудообразовании. Согласно ранее проведенным исследованиям [13], наиболее перспективным районом для обнаружения терригенных черных сланцев является восточная часть западной зоны распространения няровейской серии, где развиты приконтинентальные отложения.
Фосфор также является характерным минералом для углеродистых пород. В верхнепротерозойских углеродсодержащих сланцах этот элемент входит в состав апатита и и-Т1|-фосфатовых минеральных фаз. Эпидот-альбит-хлорит-кварц-серици-товый терригенный сланец имеет фоновое содержание Р205 - 0,15 %. В хлорит-мусковит-кварцевых и мусковит-кварцевых кремнисто-терригенных
Рис. 3. Вариационные диаграммы La-Al2O3, La-Th, U-Al2O3, C0pГ-P2O5 для углеродсодержащих сланцев верхнепротерозойских отложений. Fig. 3. Variational diagrams La-Al2O3, La-Th, U-Al2O3, Corg-P2O5 for carbonaceous shales of the Upper Proterozoic deposits.
зе няровейской серии метаморфизованных вулканических пород и метатуфов, исходный фосфор поступал в бассейн седиментации из вулканических источников [10], а затем он концентрировался органическим веществом или осаждался в виде фосфатов, что согласуется с мнением И. И. Голубевой с соавторами [14].
Для углеродистых сланцев няровейской серии характерны субкларковые содержания Mo (3,411 г/т) и субкларковые и надкларковые количества Th (6,3-20 г/т). Высокое количество Th имеют эпи-дот-альбит-хлорит-кварц-серицитовые терригенные черные сланцы, что согласуется с представлениями о поступлении этого элемента с основным его источником - обломочным материалом [10]. Крайне низкие количества Mo - 0,36-0,39 г/т и Th - 0,741,31 г/т наблюдаются в кварц-карбонатных черных сланцах немурюганской свиты.
Золото в исследуемых углеродсодержащих породах имеет фоновое значение - 1,48-9,54 мг/т и находится, по всей видимости, в рассеянном состоянии (табл. 2). В единичном случае в хлорит-мусковит-кварцевом терригенно-кремнистом черном сланце, расположенном в восточной зоне распространения няровейской серии в непосредственной близости от ингилорского гранитоидного массива, выявлено содержание Au, достигающее промышленного значения (2,6 г/т). В этой области распространения няровейской серии созданы наиболее благоприятные условия для накопления золота в черных сланцах: наличие гранитоидных массивов и близость Главного Уральского надвига, так как присутствие мантийных гранитоидов и разломов считают важным условием для формирования золоторудных месторождений в черных сланцах [15]. Золото, по-видимому, поступает из эндогенного источника, а черные сланцы выпол-
Таблица 2
Содержание благородных металлов в верхнепротерозойских углеродсодержащих породах
Полярного Урала, мг/т
Table 2
Noble metal content in the Upper Proterozoic carbonaceous rocks of the Polar Urals, mg/t
Элементы 1 2 3 4* 5* 6* 7* 8* 9* 10* 11 12 13
НВ-2 НВ-6 НВ-8 Н-4-27 Н-4-26 Н-4-53 Н-4-55 Н-4-31 Н-4-60 Н-7-22 НМ-25 НМ-27 НМ-28
Ru 5,16 7,31 7,93 - - - - - - - 1,43 0,55 0,60
Rh 0,516 0,731 0,793 - - - 371 - - - 0,143 0,0550 0,060
Pd 19,6 9,89 13,9 655 116 535 240 92 94 291 93,1 62,2 32,1
Os 1,28 0,96 1,40 3 6 14 - 7 5 5 1,06 1,32 0,262
Ir 0,83 0,89 1,08 20 157 8 8 13 9 14 0,66 1,16 0,19
Pt 10,9 4,60 3,98 - - - - - - - 35,4 16,7 10,5
Au 3,96 1,48 0,313 - - - - - 2601 9,54 4,57 2,65
Примечание: Содержания благородных металлов определялись с помощью кислотного разложения исходных образцов и дальнейшего анализа с помощью секторного масс-спектрометра с ионизацией в индуктивно связанной плазме (FS HR ICP-MS) Element2 в Институте геологии и геохимии им. А. Н. Заварицкого (номера без звездочек), а также на масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой Agilent 7700 (ICP-MS) в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН (номера со звездочками). 1-5, 8 - руч. Нярошор; 6, 7 - руч. Графитовый; 9,10 - руч. Ингилоръеган; 11-13 - руч. Немуръеган.
Note: The contents of the noble metals were determined by acid decomposition of the initial samples and further analysis using a sector mass spectrometer with ionization in inductively coupled plasma (FS HR ICP-MS) Ele-ment2 at the Institute of Geology and Geochemistry named after A.N. Zavaritsky (without the asterisks) and a mass spectrometer with inductively coupled plasma Agilent 7700 (ICP-MS) at the Institute of Geology, Komi Science Centre, Ural Branch, RAS (with the asterisks). 1-5, 8 - Nyaroshor stream; 6, 7 - Graphite stream; 9, 10 - Ingiloryegan stream; 11-13 - Nemuryegan stream.
1000
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Рис. 4. Геохимический состав углеродсодержащих пород няровейской серии и немурюганской свиты, нормированный по составу хондрита [9]. Спектры распределения элементов: 1 - эпидот-альбит-хлорит-кварц-серицитовый терригенный черный сланец ня-ровейской серии; 2 - хлорит-мусковит-кварцевые и мусковит-кварцевые терригенно-кремнистые черные сланцы няровейской серии; 3 - кварц-карбонатные черные сланцы немурюганской свиты; 4 - PAAS. Fig. 4. Geochemical composition of carbonaceous rocks of the Nyarovei series and the Nemuryugan suite, normalized in chondrite composition [9]. Spectra of the elements distribution: 1 - epidote-albite-chlorite- quartz-sericite terrigenous black shales of the Nyarovei series, 2 - chlorite-muscovite-quartz and muscovite-quartz terrigenous-siliceous black shales of the Nyarovei series, 3-quartz-carbonate black shales, 4 - PAAS.
и кремнистых образованиях содержание оксида фосфора составляет 0,11-5,45 % и сопоставляется с фоновым и аномальным значениями. Кварц-карбонатные породы также имеют фоновые количества P2O5 - 0,15-0,43%. Наблюдается сильная корреляционная связь (r=0,8) между P2O5 и Сорг (рис. 3 г). По-видимому, учитывая наличие в разре-
няют барьерную функцию для накопления этого элемента.
Углеродсодержащие сланцы няровейской серии имеют повышенные содержания 1г (до 157 мг/т) и Pd (до 655 мг/т), кварц-карбонатные черные сланцы немурюганской свиты - надкларковые содержания Pd (до 93 мг/т).
Заключение
В результате проведенных исследований установлено:
1. Углеродсодержащие породы няровейской серии представлены эпидот-альбит-хлорит-кварц-серицитовыми терригенными, мусковит-кварцевыми и хлорит-мусковит-кварцевыми терригенно-крем-нистыми низкоуглеродистыми и углеродистыми черными сланцами, а также углеродистыми аква-генными кварцитами. В немурюганской свите -кварц-карбонатными низкоуглеродистыми черными сланцами.
2. Основным источником РЗЭ, и и ТИ для верхнепротерозойских черных сланцев является терригенный материал, привнесенный в бассейн седиментации.
В формировании терригенной составляющей черных сланцев няровейской серии участвовали в основном породы кислого и среднего состава, а немурюганской свиты - образования основного состава. Терригенные черные сланцы восточной зоны западной области распространения няровейской серии выполняют, скорее всего, ресурсную функцию в накоплении урана с аномальным его содержанием.
3. Не исключено, что перспективным объектом на золото могут быть черные сланцы восточной зоны распространения няровейской серии, в котором содержание этого элемента достигает промышленных значений и где созданы наиболее благоприятные условия для его концентрации в этих породах: наличие крупных гранитных батолитов и непосредственная близость Главного Уральского надвига.
Автор выражает благодарность д.г.-м.н., профессору А. М. Пыстину.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 16-35-00146 мол_а, а также при поддержке Программы фундаментальных исследований РАН № 18-5-5-19.
Литература
1. и-РЬ LA-SF-ICP-MS датирование цирконов из верхнепротерозойских отложений Полярного Урала / Н.С.Уляшева, А.М.Пыстин, Ю.И.Пыстина, О.В.Гракова, В.Б. Хубанов // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Геодинамика, вещество, рудогенез Восточно-Европейской платформы и ее складчатого обрамления». Сыктывкар, 2017. С. 223-224.
2. Душин ВА., Сердюкова О.П., Малюгин АА. и др. 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.
3. Глубинное строение Тимано-Североуральско-го региона/Отв. редактор А.М.Пыстин. Сыктывкар: Геопринт, 2011. 264 с.
4. Гракова О.В. Термодинамические условия метаморфизма верхнепротерозойских отложений Полярного Урала // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2017. №6. С. 13-19.
5. Гракова О.В., Уляшева Н.С. Металлогениче-ские особенности верхнепротерозойских уг-леродсодержащих сланцев няровейской серии // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2016. № 9-10. С. 16-21.
6. Горбачев О.В., Созинов НА. Некоторые пет-рохимические и геохимические аспекты типизации углеродистых отложений докембрия // Проблемы осадочной геологии докембрия. М.: Наука, 1985. Вып. 10. С. 4657.
7. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Основы литохи-мии. СПб.: Наука, 2000. 479 с.
8. Уляшева Н.С., Гракова О.В. Первичный состав пород няровейской серии (Полярный Урал) // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2016. № 2. С. 24-35.
9. Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and iso-topic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes / Eds.: A.D.Saunders, M.J.Norry. Magmatism in the Ocean Basins // Geological Society of London Special Publication. 1989. №42. P. 313-345.
10. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Элементы-примеси в черных сланцах. Екатеринбург: Наука, 1994. 303 с.
11. Занин Ю.Н., Замирайлова А.Г., Эдер В.Т. Уран, торий и калий в черных сланцах ба-женовской свиты западно-сибирского морского бассейна // Литология и полезные ископаемые. 2016. № 1. С. 82-94.
12. Юдович Я.Э., Беляев АА., Кетрис М.П. Геохимия и рудогенез черных сланцев Пай-Хоя. СПб: Наука, 1998. 366 с.
13. Уляшева Н.С. Геохимические особенности и геодинамическая обстановка формирования верхнепротерозойских отложений няровей-ской серии // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2017. № 5. С. 20-30.
14. Голубева И.И., Уляшев В.В., Филиппов В.Н. Фосфатоносные рифейские углеродистые кварциты бассейна реки Большая Щучья // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2017. № 5. С. 3-13.
15. Золото в «черных сланцах»/ В.Н.Сазонов, В.Н.Коротеев, В.Н.Огородников, Ю.А.Поленов, А.Я. Великанов // Литосфера. 2011. №4. С. 70-92.
References
1. Ulyasheva N.S., Pystin A.M., Pystina Yu.I, Grakova O.V., Khubanov V.B. U-Pb LA-SF-ICP-MS datirovanie cirkonov iz verhneprotero-
zojskih otlozhenij Polyarnogo Urala [U-Pb LA-SF-ICP-MS dating of zircons from the Upper Proterozoic deposits of the Polar Urals] // Materials of the All-Russian sci. conf. with intern. partic. "Geodynamics, matter, ore genesis of the East European platform and its folded frame". Syktyvkar, 2017. P. 223-224.
2. Dushin VA., Serdyukova O.P., Malyugin AA. et al. Gosudarstvennaja geologicheskaja karta Rossijskoj Federacii masshtaba 1: 200000 [State geological map of the Russian Federation, scale 1:200000]. Second edition. PolarUrals Series. Sheets Q-42-I, II. Explanatory letter. St.Petersburg: All Union Geol. Res. Inst., 2007. 340 p.
3. Glubinnoje strojenije Timano-Severouralskogo regiona [The deep structure of the TimanNorth Urals region] // Exec. Ed. A.M. Pystin. Syktyvkar: Geoprint, 2011. 264 p.
4. Grakova O.V. Termodinamicheskije uslovija metamorfisma verhneproterozojskih otlozhenij Polyarnogo Urala [Thermodynamic conditions for metamorphism of Upper Proterozoic deposits of the Polar Urals] // Bull. of Inst. of Geology, Komi Sci. Centre, Ural Branch, RAS, 2017. №. 6. P. 13-19.
5. Grakova O.V., Ulyasheva N.S. Metallogeniche-skije osobennosti verhneproterozojskih ug-lerodsoderzhashih slancev nyarovejskoj serii [Metallogenic features of the Upper Proterozoic carbonaceous shales of the Nyarovei series] // Bull. of Inst. of Geology, Komi Sci. Centre, Ural Branch, RAS, 2016. №. 9-10. P. 16-21.
6. Gorbachev O.V., Sozinov NA. Nekotorije petro-himisheskije i geochimisheskije aspekti tipizacii uglerodistyh otlozhenij dokembrija [Some petrochemical and geochemical aspects of the typification of carbon deposits of the Precambrian] // Problems of sedimentary geology of the Precambrian. Moscow: Nauka, 1985. Issue 10. P. 46-57.
7. Yudovich Ya.E., Ketris M.P. Osnovy litohimii [Fundamentals of lithochemistry]. St.Petersburg: Nauka, 2000. 479 p.
8. Ulyasheva N.S., Grakova O.V. Pervichnyj sos-tav porod nyarovejskoj serii (Polyarnyj Ural) [Primary composition of the Nyarovei series (Polar Urals)] // Bull. of Inst. of Geology, Komi Sci. Centre, Ural Branch, RAS, 2016. №. 2. P. 24-35.
9. Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and iso-topic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Eds.: A.D.Saunders, M.J.Norry. Mag-matism in the Ocean Basins // Geological Society of London Special Publication.1989. No. 42. P. 313-345.
10. Yudovich Ya.E., Ketris M.P. Elementy-primesi v chernyh slanzah [Elements-impurities in black shales]. Ekaterinburg: Nauka, 1994. 303 p.
11. Zanin Yu.N, Zamirailova AG., Eder V.T. Uran, torij i kalij v chernyh slanzah bashenovskoj svity zapadno-sibirskovo morskovo bassejna [Uranium, thorium and potassium in black shales of the Bazhenov suite of the West Siberian marine basin] // Lithology and Mineral Resources. 2016. №. 1. P. 82-94.
12. Yudovich Ya.E, Belyaev AA., Ketris M.P. Geohimiya i rudogenez chernykh slantsev Pai-Khoya [Geochemistry and ore genesis of Pai-Khoi black shales]. St.Petersburg: Nauka, 1998. 366 p.
13. Ulyasheva N.S. Geohimicheskije osobennosti i geodinamicheskaja obstanovka formirivanija verhneproterozojskih otlozhenij nyarovejskoj serii [Geochemical features and geodynamic conditions for the formation of Upper Pro-terozoic deposits of the Nyarovei series] // Bull. of Inst. of Geology, Komi Sci. Centre, Ural Branch, RAS, 2017. №. 5. P. 20-30.
14. Golubeva I.I., Ulyashev V.V., Filippov V.N. Fosfatonosnyje rifejskije uglerodistyje kva-rzity bassijna reki Bolshaja Shuchja [Phosphate-bearing Riphean carbonaceous quar-tzites of the Bolshaya Shchuchya river basin] // Bull. of Inst. of Geology, Komi Sci. Centre, Ural Branch, RAS, 2017. № 5. P. 3-13.
15. Sazonov V.N., Koroteev VA., Ogorodnikov V.N., Polenov YuA., Velikanov A.Ya. Zoloto v «chernyh slanzah» Urala [Gold in the "Black Slates" of the Urals] // Lithosphere, 2011, №4. P. 70-92.
Статья поступила в редакцию 27.04.2018.
