Состав хромшпинелидов из алмазоносной россыпи Тыпыльской площади на Северном Урале и их генетическая природа Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 551.461+553.491: 321.6 (470.5)

M.B. Калугина

СОСТАВ ХРОМШПИНЕЛИДОВ ИЗ АЛМАЗОНОСНОЙ РОССЫПИ ТЫПЫЛЬСКОЙ ПЛОЩАДИ НА СЕВЕРНОМ УРАЛЕ И ИХ ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ПРИРОДА

На протяжении последних лет объектом нашего изучения являлись типоморфные минералы, и в первую очередь хромшпинелиды из Тыпыльской алмазоносной аллювиальной россыпи, находящейся к востоку от широко известного Кытлымского дунит-клинопироксснитового комплекса Платиноносного пояса Урала. Хотя в последние годы у нас в стране и за рубежом бытует мнение, что единственными коренными источниками крупных алмазов, включая и ювелирные их разновидности, являются кимберлиты и лампроиты, вопрос о некимберлитовых источниках коренных алмазов до сих пор окончательно не отвергнут. Напомним, что еще в 50-х годах прошлого сголетия А,А, Кухаренко (3J была сделана находка алмаза в Каменушинском пироксенит-дунитсвом массиве, располагающемся к северу ог Кытлымского комплекса в той же структурной зоне.

Изучение целою ряда шлиховых проб, отобранных по Тыпыльской плошали, показало, что в отмытых тяжелых шлихах преобладающим распространением пользуются титаномагнетиты, ильмениты и хромшпинелиды. Последние, как известно, принадлежат к числу наиболее надежных минералов при оценке алмазоносности кимберлитов, поскольку содержание окиси хрома во включениях и в сростках хромистых шгинелей с алмазами в кимберлитах достигает 62-67 % [9]. Опыт изучения кимберлитовых трубок Архангельской алмазоносной провинции также свидетельствует о действенности использования состава хромистых шпинелей для поиска алмазоносных фаций пород [ I ].

Если принять во внимание, что на Приполярном Урале в пределах Восгочно-Уральского поднятия - к ЮВ от нос. Саранпауля - располагайся Харгесский комплекс, включающий кимберлиты, впервые описанный Л.И. Лукьяновой (устное сообщение), то вопрос о возможности генетической связи тыпыльских алмазов с кимберлитами или с лампроитами нельзя снимать с обсуждения. Тем более, что за последние годы ряд находок мезозойских лампроитов сделан как на Приполярном, так и на Южном Урале.

Поскольку состав лромшпиисли^ов из кимберлитов и из думитов Платиноносного пояса Урала отличается весьма су щественно, была проведена серия анализов хромшпинелидов из россыпей с целью выявления особенностей их состава и определения генетической их принадлежности на основе детального их сопоставления с составом хромшпинелидов из дунитов и хромитов Косьвинского массива, входящего в состав обширного Кытлымского комплекса, материал которых явно преобладает в Тыпыльской россыпи. Результаты выполненных отсюда 22 анализов хромшпинелидов представлены в табл. I.

Действенность использования железистости, хромистости и доли железа среди трехвалентных окислов в хромшпинслидах для определения их генетической принадлежности ранее установлена H.A. Малаховым в одной из его работ (6). Для определения генетической принадлежности проанализированных хромшпинелидов приведем данные по составу хромшпинелидов из дунитов и хромитовых руд Косьвинского массива, расположенного к западу и в непосредственной близости от Тыпыльской россыпи, данные по которым взяты из монографии O.K. Иванова [2J и приводятся в табл. 2 и 3.

Подчеркнем, что хромшпинелиды из дунитов и ассоциирующих с ними хромитовых шлиров и жил дунит-клинопироксенитовых массивов Платиноносного пояса Урала обладают определенной спецификой состава: они характеризуются аномально высокой жслсзистостью. высоким содержанием железа и титана и аномально низкой хромистостью, по сравнению с хромшпинслидами из кимберлитов (табл. 4). а также с высокохромистыми шпинелями из дунитов и ассоциирующих с ними хромитов из наиболее широко распространенных на Урале альпинотипных ультраосновных массивов (табл. 5). Поскольку для нас представляют особый интерес высокохромистыс шпинели, в последней таблице приводится ряд таких анализов, заимствованных из только что опубликованной работы И.А. Малахова [7].

1 s

0

1 is о

X

s -

2

-

f-is

0 с

1 и

i

«N, £ •л ' o í = V» >" К -г 11.30 N n Si Vi «л О «M Ï cö 00 О ч — — т <N <N •л -С 50. Г»! so" V го — ~т •т •a V i ^ г' т" т" N Г- —

о N t Vs С о ; •л > Т. СП M к V, го 00 в г» О ОС г- — го = 8 M — го П го (Л fO о гл — VN -V vi - - Г- + vi О Г,Р- -

M ^ o S 1 со NO г-о г* г»" со VN О ®f <> 00 ••О rj г- CJ -О «Л N — П 9 Si VI t 1 9 О 00 с ' ~с ri г~ —

т г •í » о э il"* » - s VB ГО VI 85 —' а — О ». чв CJ П «л — ГО •íí — г*. — О - ¡V. V VI « - 00 гч! ■it»--* ri 1- —

r- SS О 5 о Г; N $ О H 5 -- в- -в во -г Г» « — п Г- so о о 00 -с ю — •f V « со -' ре чо

o ^ S S s 0 1 i О m © в-' ГО О 00* СО W1 С ■л * * и 1 " О го s й о ос' г« п — 1Г( ое i г»\ г»' — ГЛ — î? vi ■i ¿v.v u N 0|«л S S© - ti 1

V. *T 2¡S •'S f- *т Ci 3 о* » оо' Ç hf 5 fr О ci т — V. — > ri 3'i-rt jr-4 ra с и 3 о « = — 0 с ^ » т и я сЦ в Nr ri ri

_ p o S - го - -о > го' - «Г М « £: v. Vi g гч О о' ф z ¡ '1 i г, ri «Л — го" PJ Г4 (П о »-i rj i о о с ? « ¿ - " » чО -Г ri о г- п

m г « 0 ö ; 1 С. 0 «л - 00 - «г г- О г- г-_ г-" S о ф -Is го чО CK fj 00 п п — го "Г V, г»\ го ГЛ — Т Г ф." а VI - О т г-С го' со г г- —

N ч> -о г 5 2 п о о л п ? о ч я: V. С ■с VI й г^ vi ci t' О M — v> vi т r< ci а ж г I с — V» - О» vi - ^ Г)

- - ? О а . «Л s г- и г-1 гч M л о с <о с fC f С f i г- Я $ К г- se — -t го т гм Г-1 v! г- D ri N S M

i- 6Y н ii с и q о u. s ¡S ¡5 «Ii 1 5' -с п и - 1 >1 il s о = а 3 H II и s * Lï IP S § г ь- s в s а* с* о <

Окончание таблицы 1

-------- 1 12 13 М 15 16 17 18 19 20 21 22

тю. 0.58 0.47 0.51 0,53 0.50 0.58 0.42 0.42 0.64 0.56 0.55

ЛЬО, 10.15 11.77 1196 11.05 10.32 12.43 10.62 10.39 10.11 10.94 10.35

0,0, 44.06 50.38 4837 50.81 49.07 41.68 51.52 50.99 14.85 51.88 47.88

РсО, 14.7! 7.04 8.45 7.96 10.40 14.36 7.31 8.49 13.56 7.97 12.85

РсО 20.46 17.45 1947 18.04 18.79 22.32 17.73 19.17 20.47 15.43 18.20

МпО 0.54 0.52 0.50 0.50 0.55 0.56 (1.50 0.57 0.57 0.41 0.54

МвО 8.21 10,18 9.10 9.98 9.37 Я.оо 9.17 Х.15 11.77 10.07

Сумма 98.71 97.81 9840 98.87 99.00 99.27 98.00 99.15 98,35 98.96 100.44

Главные минеральные составляющие. %

Упьвошпинсль 1.49 1.18 1.54 1.33 1.26 1.47 1.06 1.06 1.64 1.39 1.37

Шпинель 20.57 23.23 23,65 21.71 20.43 24.71 21.08 20.55 20.35 21.23 20.15

Магнохромнт 21.50 27.60 21.86 27.89 26.19 12.20 28.62 25.08 21.15 36.54 29.43

Хромит 38.0Э 39.12 42.29 39.08 38.68 43.39 39.97 42.58 39.42 30.98 33.08

Магнетит 1 18.84 8.87 10.67 9.98 13.14 18.23 9.27 10.73 1 17.43 9.87 15.97

Оснопнмс расчетные парачсфы. %

Желлистосгь (с ГсО,.» 69.7 56.7 62.5 58.6 Л2.8 72.9 57.9 62.3 69.2 51.9 62.4

Жслсзистост». ^с КсО) 58.3 49.0 50 50.4 52.9 63.0 50.1 , 541 - 58.5 42.4 50.4

Хромистость 74.4 74.2 75.1 75.5 76.1 69.2 76.5 76.7 74.8 76.1 75.6

Доля Рс" и К" 19.1 8.0 10.8 10.1 13.3 18.5 9.4 10.8 17.7 10.0 16.2

Таблица 2

Состав акцессорных хромшпинелидов из дунитов Косьвинского массива [2]

8111 8112 8113 8114 8116 2846 2849 С 59/6

по. 0.50 0.40 0.40 0.60 0,65 0,76 0.94 0.40

Л1;0, 10.70 7.90 6,60 5.10 7.00 6.00 8Л0 10.40

Сг*0| 43.50 48.50 45.30 40.80 43.40 30.00 30.70 48.40

Гс2(), 16.60 12.18 16.40 21.40 17.15 31.60 28.10 11.60

КсО 22.00 21.80 22.10 24.32 22.78 25.10 24.20 20.10

МпО 0.35 0.40 0.45 0.35 0.30 0.44 0.44 0.30

мео 7.90 7.00 6.50 5.00 6.30 4.75 5.68 8.80

Сумма 101.55 98.18 97.75 97.57 97.63 98.65 98.46 100.10

Главные V инералыше составляющие. %

У ЛЬНОМ II шмель 1.9 1.5 1.6 2.4 2.4 3.0 3.? 1.5

Шпинель 20.8 16.1 13.6 10.8 18.7 12.5 17.2 20.4

Машохромт 18.0 20.0 20.4 15.9 17.6 12.6 12.2 23.2

Хромит 38.7 46.6 42.6 42.0 39.8 29.6 30.1 40.4

Магнетит 20.6 15.8 21.8 28.9 21.5 42.3 36.8 14.5

Основные расчсгныс парам стры.%

Жслсзистосгь (с ГеО<>-и) 72.4 72.4 76.1 83.0 77.3 86.3 83.0 66.0

Жслстистосп. (с ГсО) 61.0 63.6 65.6 73.2 67.0 74.7 70.5 56.2

Хромистое н. 73.2 80.4 82.1 84.3 80.6 77.0 71.0 75.7

Доля 1'с" и К" 21.0 16.1 22.1 29.6 23.3 43.6 38.2 14.7

Примечание. 81 Состав хром! 1-8116.2 Н1ИНСЛИД< 846. 2849, С59/6 - номера анализов Таблица 3 из хромитовых шлиров в дунитах Косьвинского массива (2)

9 10 12 13 14 16 17 19

ПО. 1.03 0.58 1.62 0.77 0.72 0.54 0.82 0.65

Л1.0, II.-10 8.51 7.55 9.02 9.48 10.26 10.00 10.96

Сг»0\ 37.16 47.10 30.31 46.24 47.43 50.60 43.73 44.63

Ге:(>, 22.95 14.59 29.77 15.65 13.53 10.68 16.70 15.35

ГеО 19.08 20.27 23.30 17.23 18.21 15.68 17.7С 16.79

МпО 0.28 • 0.28 0.28 0.28 0.20 0.22 0.38

МрО 10.33 8.75 6.94 10.73 10.09 11.80 10.54 11.06

Сумма 102.23 99.80 99.77 99.92 99.74 99.76 99.71 99.82

Сланные минеральные составляющие. %

Ульноишинсль 3.7 2.2 6.2 2.8 2.7 2.0 3.1 2.4

Шпинель 21.5 16.8 15.1 17.5 18.5 19.7 19.4 21.1

Магпохромит 27.8 27.0 20.0 35.2 31.3 37.6 32.3 32.7

Хромит 19.4 35.6 20.7 25.1 30.7 27.6 24.5 24.9

Магнегиг 27,6 25.1 38.0 19.4 16.8 13.1 20.7 18.9

Основние расчетные парамстры.%

Жслсчисгосп» (с 1:сОл„„) 68.3 68,5 80.2 62.1 62.8 54.6 63.5 60.8

Жслсзистость (с ГсО) 50.9 56.5 65.3 47.4 50.3 42.7 48.5 46.0

Хромистостъ 68.6 78.7 72.9 77.4 77.0 76.8 74.6 73.2

Поля 1 с" нК" 28.5 18.8 40.5 20.0 17.3 13.4 21.3 19.3

Примечание. 9. 10. 12-14, 16, 17, 19 - номера анализов

Как следует из приведенных исходных данных в табл. 2-5 и рассчитанных для них основных параметров, хромшпинелиды из пород и руд массивов Платиноносного пояса Урала отличаются весьма сильно от хромшпинелидов алмазоносных фаций кимберлитов Архангельской алмазоносной провинции и встречающихся в Якутии, а также от высокохромистых шпинелей из дунитов и хромитов альпинотипных комплексов Урала, прегерпсвших наложенный высокотемпературный метаморфизм в своем окончательном становлении [б, 7]. Эти различия особенно шглядны на представленных на рисунке диаграммах зависимости железистости с хромистостьо и долей трехвалентного железа в хромитинслидах различной генетической принадлежности.

Таблица 4

Средний состав высокохромистых шпинелей из включений мантийных перидотитов и в содержащихся в них алмазах в кимберлитах Якутии по Н.В. Соболеву и др. (9) и Архангельской алмазоносной области [ I ]

РС1 коп Якутия Архангельска* область (СП Русской платформы)

Место отбора проб срслнсс И125 ан. срслнсс из 31 ан. среднее нз 200 ан. золотницкос поле. Ср. из 85 ср. из 22 всрхотинскос иоле. Ср. из 15 трубка В. Гриба Ср. из 19

Характеристика включения и 0.1МЛМХ сростки с алмазами включения о алмазах включения й алмазах высоко-титанисг. ассоциация алмазонос парагенезис алмазонос парагенезис

ПО; 0.21 0.В1 0.29 0.74 2.57 1.05 0.56

ДШ, 5.49 4.85 5.44 6.13 5.38 5.30 6.22

Сг?0, 64.50 64.50 63.69 62.25 61.38 61.92 62.40

Рс20, 3.37 2.60 3.65 3.50 0.51 4.48 3.91

РсО 12.85 14.70 13.73 15.01 18.47 14.28 14.61

МпО 0.23 0.26 0.27 0.39 0.52 0.53 0.32

МрО 13.00 11.70 12.40 12.01 10.57 12.48 12.18

VI из 99.64 98.52 99.48 100.03 99.80 100.04 100.20

Славные минеральные составляющие. %

У.1ьвон1пинс;1ь 0.8 1.2 1.1 2.7 9.5 3.9 2.1

Шпинель 10.7 9.6 10.7 11.9 ю.з 10.2 12.0

Магнохромит 53.4 49Х) 50.8 47.0 41.0 50.7 47.6

Хромит 30.9 36.7 32.9 33.9 38.1 29.5 33.4

Машет ит 4.2 3.5 4.6 4.5 1.1 5.7 4.8

Основные расчетные параметры

Жслоистосгь (с 1с00-и) 41.3 45.7 44.2 46.9 52.0 46.5 46.3

Железистое! ь (с РсО) 35.7 41.3 38.3 41.0 49.5 38.9 40.2

Хром на ость 88.7 89.9 88.7 87.2 88.4 88.7 87.1

Доля Ре" иЯ^ 4.2 з.; 4.6 4.6 1.2 5.9 4.9

Таблица 5

Состав высокохромистых шпинелей из пород и руд в массивах алышнотнпных ультрамафитов Урала, претерпевших высокотемпературный метаморфизм (4,6, 8]

Массив Кемпир сайекий Рай-Из 1)оИкаро-Сыньинс<ий Халиловский

Тип акиесс. рудный рудообразующиЗ рулообразуюший

ПО» 0.13 0.10 0.00 0.00 0.00 0.13 0.07 0.07

Л 1*0* 9.21 6.80 8.84 6.81 7.99 6.99 8.01 1.49

1 Сг,0, 60.03 62.40 62.40 63.57 65.92 63.20 61.33 67.79

Кс>0, 2.87 3.21 1.65 2.05 0.00 2.60 2.43 1.83

РсО 16.03 16.84 15.15 17.10 14.25 15.63 16.26 21.66

МпО 0.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.35 и.м» 0.44

м«о 11.24 10.65 11.96 10.47 11.85 11.35 10.45 6.62

Слмма 100.00 100.00 100.00 100,00 100.00 100.25 99.52 99.90

Глапние минеральные группировки. %

Ульвошнинсль 0.5 0.4 0.0 0.0 0,0 0.5 0.4 0.3

Шпинель 17.9 13.4 17.1 13.4 13.7 13.6 23.2 3.1

Магнохромит 37.3 39.6 41.4 38.8 45.5 42.3 52.0 31.6

Хромит 40.9 42.7 39.5 45.3 41,7 40.3 19.4 62.6

Матноит 3.5 4.0 2.0 2.6 0.0 3.3 5.0 2.4

Основные расчетные параметры. %

Ж*|1#ЗИСТОСГЬ (с Гс0о„„) 48.7 50.9 43.8 50.4 40.3 48.0 51.6 67.7

Железист ость (с РсО) 44.6 47.1 41.5 47.8 40.3 43.6 46.6 64.7

Хром ист ость 81.4 86.0 82.6 86.2 86.4 85.Х 83.7 96.8

Доля Ьс' в К" 3.5 4.0 2.0 2.6 0.0 3.2 3.1 2.43

Рис I. СЧйЮсгяшшни« состава хроишпинилидой ш алмазоносны* россыпей ТыпольекоН площади н сопредельных с ними ультраосноаных комплексов пород Платиноносного пояса Урала:

I акцессорные хромшшшеяидм ш протплунншн Коспииншт» массива |2|. 2 - чромишинстп. Н1 россмиси I ыимлккпй млтиали: 3 р)Лообразук>Шнс хромиинвю пым т Х(ч1мишиы\ ии1мр01> грели луниюп Коо.ьи некою массива |2|: >1 яысокохрпмистмс шпинели »и порол •» рул алълииотмпкых улырачафишь Ур<ии |6|. 5 - имсомнрйммсгыс шнннсли иI нклкт-ний я алча их и мантийных пернлоппач кимберлитов Архангельской провинции и Якутии |1 Ч|: и -1К1.Ю от-чимон Акцессорных хромшпинслилоя п дутгтах олыжнотииних массивов |5): 7 - под сосгаио» рудообра люишч хрочшнчнелнлон и лчмшах алмнпншиших чдсынюа |5|; X ноле соаакоя акиеесмрци*. хроиишииелндор п Iармоургмга* 1чм1ни01ннн1,1\ массивов |5|: '> попе сосгамой рудооЬриуюшнх хромшпннелняов о I арибургитах |5|

Заключение

Выполненное сравнение проанализированных составов хромшпинелидов из ТыпыльскоЙ алмазоносной россыпи и сравнение их с хромшнинелидами различной генетической природы однозначно свидетельствуют о том. что всс они полностью подобны хромшпинелилям Косьвинского массив«, а содержание и них хрома ни а одном случае не достигает 62-67 % при классической желсзистости в 35-40 %, свойственной шпинелям алмазоносных кимберлитов и содержащихся в них

глубинных включений. Таким образом, в изученной россыпи практически ист шпинелей, характерных для алмазоносных кимберлитов н вопрос о генетической природе алмазов пока осз-астся открытым.

БИБДИ01 РАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1, Архангельская алмазоносная прожития > Богатиков O.A.. Гаранин В.К.. Кононова В.А и Др. М.: Изд. МГУ, 1099. 524 с.

2. Ииаион O.K. Концентрически-зональные пироксснит-дуииговые массивы Урала Г.кгнеринбург: Изд-во Уральск, ун-та. 1997.488 с.

3 Кухаренко A.A. Алмазы Урал;!. М.. Госгеолтсхиздат. I9S5. 516 с.

4. Макеев А.Б.. Бриичанннопа II,И. Топомннералогия ультрабазнтов Полярного Урала. СПб: Наука. 1999. 253 с.

5. Малахов И .А. Иетрохимия главных формацмониых типов ультрабазнтов, М.: Наука. 1983,

223 е.

6. Малахов И.А. Генетическая природа аномально высокохром истых шпинелей к хромитах Урала н условия их образования // Изв, УГГТА. Вып. 13 Серия: Геология и геофизика. 2002, Вып. 15. С.53-60

7 Малахов И.А., Савохин И.Н., Бурмяко ПЛ., Кузнецов В.И. Влияние процессов метаморфизма и метасоматизма на состав хромшпинелндов в ультра мафнтах и хромитах Урала Ч Известии УГГГА. Вып. 13. Серия: Геология и геофизика. 2001 С. 66-73

8. Павлов 11.В.. Кравченко Г.Г.. Чупрыпннн И.И. Хромиты Ксмпирсайскопз илутона. М.: Наука. 1968 168 с.

9, Соболев Н.В., Харькив АЛ» Глубинные включения и кимберлитах Ч Глубинные ксенолиты н верхняя машин Новосибирск: Наука. 1975.С.18-75.

УДК 550.42 - 553.46 (234.852

Н.А Едохнн, В. И. Чеспоков. Ю. В. Чечулин»

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РУД ЮЖНО-ШАМЕЙСКОГО МОЛИБДЕНОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Южно-Шамейское месторождение расположено п районе г. Асбеста Свердловской области и приурочено к С'усанско-Асбеез окской системе глубинных разломов, в зоне сопряжения Мурзинско-\луйекого антнклннорня Восточно-Уральской мсгазоны (полнятия) и Алапаевско-Тсчснскцго сяякйимория Восточно-Уральского палегрифта (прогиба) (2.3].

Месторождение сформировалось в условиях позднепалеозойской-мезозойской тсктоно-Чягматичсской активизации в сиалнческом блоке. Мощность коры составляет 40-45 км при основности 1.8-2,0 г/см', напряженности магнитного поля - 5 мнлнэретэд и иоле силы тяжести -10 МГОЛ.

Плошаль месторождения сложена осадочно-вулканогенной голщей нижнего силура, прорванной габброидами асбестовского комплекса раннесилурийского возраста и гранитоидами Малышеве кого комплекса, возраст которого по К-Аг-мстоду определен в 220-270 млн лет (по М, С Рапопорту и И. М Мамаеву) [ I ].

Вольфрам-молибденовые руды месторождения контролируются Малышсвским гранитным «тзссивом гранитовой магматической формации и относятся к вольфрам-молибденовой грейзеновой вдзиой формации.

Все породы 10жно-Швмсйского месторождения претерпели полигенные и нолихронные ишгенстнческис преобразования: зелеиокаменный метаморфизм фппИи зеленых сланцев -■салический плутонометаморфизм темпера|урного уровня низшей субфации эпидот-амфиболитовой рации - дислокационный метаморфизм - контактовый метаморфизм - пост магматический гидротермальный метасоматоз 11 ].

Постмагмагнческие гидротермальные изменения проявились в развитии метасоматитов •7<йзеноной с молибденом, вольфрамом, бериллием, листвснит-бсрезитовой с золотом и