Метаморфизм, метасоматоз и рудная минерализация пород харбейского метаморфического комплекса (Полярный Урал)

Геологическое строение харбейского метаморфического комплекса. Последовательность и условия метаморфических и метасоматических изменений пород руч. Скалистого. Установлен характер распределения и состава сульфидной и сопутствующей ей рудной минерализации.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 28.05.2021
Размер файла 3,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

МЕТАМОРФИЗМ, МЕТАСОМАТОЗ И РУДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ПОРОД ХАРБЕЙСКОГО МЕТАМОРФИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (ПОЛЯРНЫЙ УРАЛ)

Н.С. Уляшева

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар

Аннотация: приведены результаты петрографических, петрохимических и микрозондовых исследований в различной степени измененных амфиболитов раннепротерозойского харбейского метаморфического комплекса по руч. Скалистому, где прослеживаются процессы от ранних метаморфических до поздних рудообразующих. Установлено, что породы претерпели два этапа метаморфизма: высоких ступеней амфиболитовой фации умеренных давлений и эпидот- амфиболитовой фации повышенных давлений. Вторичные процессы клиноцоитизации, альбитизации, мусковитизации и окварцевания характеризуют кальциевый, натриевый, калиевый и кремниевый уклоны метасоматических изменений. Формирование сульфидов тесно связано с окварцеванием пород. По хлориту диагностированы два этапа низкотемпературных преобразований (по рипидолиту - 245-335 °С, по пикнохлору - 135-235 °С). Сульфиды представлены пиритом, халькопиритом, галенитом, сфалеритом, молибденитом и клинопирротином. Впервые в виде включений в пирите на рассматриваемой территории обнаружены - спионкопит, ковеллин, ковеллин- клокманнит, а также минералы серебра и золота. Самородное золото, электрум, петровскаит и ютенбогаардтит сформировались из гипогенных низкотемпературных растворов. Акантит, гессит, акантит-гессит, науманнит-акантит, гессит-акантит-науммонит, самородное серебро, йодит и хлорид серебра образовались при наложенных гипергенных процессах.

Ключевые слова: харбейский метаморфический комплекс, метаморфизм, метасоматоз, рудная минерализация.

METAMORPHISM, METASOMATISM AND ORE MINERALIZATION OF ROCKS OF THE KHARBEI METAMORPHIC COMPLEX (POLAR URALS)

харбейский метаморфический порода рудная минерализация

Abstract: the results ofpetrographic, petrochemical and microprobe studies in varying degrees of modified amphibolites of the Kharbei metamorphic complex are presented. It was established that the rocks underwent two stages of metamorphism: high levels of amphibolite facies of moderate pressures and epidote-amphibolite facies of elevated pressures. The secondary processes of clinocitization, albitization, muscovitization and silicification characterize calcium, sodium, potassium and silica metasomatism. The formation of sulfides is closely related to the silicification of rocks. Two stages of low-temperature transformations were diagnosed for chlorite (245-355 °С for ripidolite, 135-255 °С for picnochlore). The sulphides are pyrite, chalcopyrite, galenite, sphalerite and clinopyrrhotine. For the first time in the form of inclusions in pyrite in the study area found - spionkopite, covellite, covellite-klockmannite and minerals of silver and gold. Native gold, electrum, petrovskaite and yutenbogaardtite were formed from hypogenic low-temperature solutions. Acanthite, hessite, acanthite-hessite, naumannite-acanthite, hessite-acanthite- naumannite, native silver, silver iodite and silver chloride were formed during superimposed hypergene processes.

Key words: Kharbei metamorphic complex, Polar Urals, metasomatism, ore mineralization.

Введение

Метасоматические преобразования пород, приуроченные к шовным зонам, в последние годы привлекают к себе внимание в связи с возможностью выявления в них нетрадиционных источников рудного вещества [1, 2].

Харбейский метаморфический комплекс является крупным раннедокембрийским массивом в восточной части Западной тектонической зоны Полярного Урала, контактирует по разрывным нарушениям с более молодыми образованиями и осложнен разновозрастными разломами. В результате последних региональных работ ГДП - 200 листа Q-42-VII-VIII [3] в пределах этого комплекса были оконтурены несколько золоторудных прогнозируемых узлов. Они контролируются пересечениями северо-восточных и северозападных разломов, сопряженных часто с кайнозойским магматизмом. Благороднометалльное оруденение распространено в пропилитизированных амфиболитах и гнейсах. Золото с содержанием до 2 г/т приурочено к кварцевым жилам с вкрапленностью сульфидов и к их зальбандам, что позволило отнести оруденение к золото-сульфидно-кварцевой формации [3, 4].

Нами были изучены породы харбейского комплекса в пределах хорошо обнаженной территории по руч. Скалистому вне прогнозируемых участков, где они представлены в различной степени рассланцованны- ми и дислоцированными измененными амфиболитами, в которых можно проследить процессы преобразования от ранних метаморфических до поздних метасоматических и рудообразующих. Зона развития измененных пород контролируется разломами северозападного направления, а также надвигом северовосточной ориентировки.

Целью работы является выявление последовательности и условий метаморфических и метасоматических изменений пород руч. Скалистого, установление характера распределения и состава сульфидной и сопутствующей ей рудной минерализации.

Геологическое строение харбейского метаморфического комплекса

Харбейский метаморфический комплекс (PR1) расположен в южной части антиформы, слагает одноименный блок, и несогласно перекрывается ри- фейскими и палеозойскими отложениями (рис. 1). Взаимоотношения харбейского комплекса с окружающими отложениями тектонические [3, 5]. Он осложнен докембрийскими и палеозойскими разломами северо-западной и северо-восточной ориентировки [3].

Рис. 1. Схематическая карта харбейского метаморфического комплекса (по [3]). Условные обозначения: 1 - харосоимская свита (глины, песчаники, аргиллиты); 2 - орангская свита (филлитовидные сланцы, песчаники, известняки); 3 - няровейская серия (сланцы и метабазальты верхнехарбейской и минисейшорской свит); 4 - немурюганская свита (парасланцы, мрамора, кварциты, метаэффузивы); 5-7 - харбейский метаморфический комплекс (5 - париквасьшорская свита (кристаллические сланцы, амфиболиты); 6 - лаптаюганская свита (гнейсы, мрамора, амфиболиты); 7 - ханмейхойская свита (амфиболиты, гнейсы)); 8 - Яляяхинский комплекс гипабиссальный (долериты, лампрофиры); 9 - Собский комплекс плутонический (диориты, гранодиориты, тоналиты); 10 - Юньягинский комплекс плутонический (габбро, габбродиориты); 11 - Харампейско-масловский комплекс плутонический (габб- ронориты); 12 - Кэршорский комплекс плутонический (дуниты, серпентиниты, габбро); 13 - Сыумкеуский дунит-гарцбургитовый плутонический комплекс (лерцолиты, гарцбургиты, дуниты); 14 - Сядатояхинский комплекс гранитовый плутонический; 15 - Хартманюшорский комплекс измененных ультрамафитов; 16 - Васькеуский комплекс плутонический (метагаббро, метагаббродо- лериты); 17 - Евъюганский комлпекс плутонический (мигматит-плагиограниты, гранитогнейсы); 18 - разрывные нарушения: а - разлом второстепенный; б - разлом главный, в - надвиг главный.

Согласно результатам среднемасштабной съемки и геологического доизучения [3] рассматриваемой территории в пределах харбейского метаморфического комплекса выделяют снизу вверх следующие свиты: ханмейхойскую (амфиболиты и гнейсы) - 1500-2000 м; лаптаеганскую (амфиболиты, гнейсы, кварциты, мрамора) - 1300 м; париквасьшорскую (слюдяные кристаллические сланцы и гнейсы) - 1500 м. Границы между свитами в основном тектонические, редко - согласные.

Среди интрузивных образований в харбейском комплексе широко распространены тела метагаббро и метадолеритов Васькеуского плутонического комплекса (PR1), гранитогнейсы и мигматит-плагио- граниты Евъюганского плутонического комплекса (PR1), гипербазиты Минисейского комплекса (RF2), граниты и гранито-гнейсы Сядатояхинского комплекса (V-C1), серпентиниты Хартманюшорского ком- плекса(Є31), габбро-долериты Яляяхинского комплекса (T3-J1).

Возраст комплекса считают раннепротерозойским на основании изотопно-геохимических определений - 1765 и 2071 млн. лет (Pb-Pb метод по цирконам из гранат-биотит-мусковитового сланца и гранат-биотитового гнейса [6]), 1730 и 2220 млн. лет (Pb-Pb метод по цирконам из гранат-амфиболового гнейса [7]).

Методы исследования

Для выявления петрографических и минералогических особенностей пород были отобраны штуфные пробы в различной степени измененных амфиболитов. Под поляризационным микроскопом в шлифах изучались взаимоотношения минералов и последовательность формирования минеральных парагенезисов. Химические состав пород выявлены с использованием метода мокрой химии и комплексного метода мокрой химии и рентгенофлуоресцентного анализа. Химические составы породообразующих и рудных минералов получены с помощью сканирующего электронного микроскопа Tescan Vega 3 LMH с энергодисперсионной приставкой Instruments X-Max в ЦКП «Геонаука» ИГ Коми НЦ УрО РАН (аналитики Шуйский А. С., Тропников Е. М.). Термодинамические условия формирования минералов подсчитаны по гранат-амфиболовым [8, 9] и хлоритовым [10-13] геотермометрам, а также с помощью амфиболовых геобарометров [14, 15].

Таблица 1 Химический состав гранатов, масс. %

SiO2

AI2O3

FeO

MnO

MgO

CaO

Сумма

1

ц

37,45

21,18

26,18

4,81

1,24

9,14

100

к

37,38

21,04

27,12

3,37

1,47

9,62

100

2

ц

37,18

20,84

19,66

12,13

0

10,12

100

к

37,17

21,18

26,99

3,66

1,5

9,5

100

3

ц

37,12

20,87

20,21

10,23

0,57

11

100

к

37,42

20,75

22,39

7,96

0,66

10,82

100

4

ц

34,51

20,22

28,31

5,59

1,12

10,25

100

к

34,59

20,36

29,17

3,62

1,42

10,84

100

5

ц

34,93

19,69

27,59

5,78

1,29

10,72

100

к

35,63

20,71

28,38

4,11

1,49

9,68

100

6

ц

34,74

20,29

27,26

5,41

1,28

11,02

100

к

35,19

20,96

29,3

3,5

1,56

9,49

100

Примечания: 1-3 - из сланцев, 4-6 - из амфиболитов, ц - центр зерна, к - край зерна.

Петрография и минералогия

На протяжении около 4 км по руч. Скалистому от контакта с няровейской серией и вверх по течению породы харбейского комплекса представлены в различной степени дислоцированными темно-серыми гранат-хлорит-клиноцоизитовыми амфиболитами, а также серыми и зеленовато-серыми гранат-мусковит-кварц-клиноцоизит-амфибол-хлорит-альбитовыми сланцами. Среди этих пород часто встречаются будины эпидозитов изометричной и удлиненной формы. По составу выделяются амфибол-клиноцоизитовые, хлорит-кварц-клиноцоизитовые (рис. 2 а), мусковит- хлорит-кальцит-кварц-клиноцоизитовые эпидозиты. Амфиболиты, сланцы и эпидозиты пересекаются кварцевыми, кальцитовыми, хлорит-кальцитовыми прожилками (рис. 2 б) и кварцевыми жилами.

Гранат-хлорит-клиноцоизитовые амфиболиты имеют сланцеватую текстуру, порфиробластовую и гранонематобластовую структуру (рис. 2 в). Основными минералами в них являются амфибол - барруазит (50-70%), альбит (до 20 %) и клиноцоизит (до 10%). В породах встречаются кварц (до 1%), гранат (1-3%), хлорит (до 5%) и мусковит (до 2%). Акцессорные минералы представлены кальцитом, цирконом, апатитом и титанитом, рудные - магнетитом и пиритом.

Амфибол представлен в основном длиннопризматическим зеленым и голубовато-зеленым барруазитом (рис. 3 а) [16]. По краям минерал замещается хлоритом. На контакте с клиноцоитизированными участками в породе появляются светло-зеленая призматическая магнезиальная роговая обманка (рис. 3 б). Изредка в барруазите отмечаются реликты эденита (рис. 3 в). Слабо розовые порфиробласты граната имеют идиоморфные зерна, содержат включения клиноцоизита.

Рис. 2. Фотографии шлифов пород руч. Скалистого: а - хлорит-кварц- клиноцоизитовая порода с зернами пиритов; б - хлорит-кальцитовый прожилок в актинолит-клиноцоизитовой породе (в эпидозите); в - гранат-хлорит-клиноцоизитовый амфиболит, г - полосчатый кварц-хлорит-клиноцоизит- альбитовый сланец, д - замещение граната хлоритом, e - сноповидные агрегаты хлорита.

Рис. 3. Точки составов амфиболов (а - барруазиты, б - манезиальные роговые обманки и актинолиты, в - эдениты) из пород харбейского комплекса по руч. Скалистому на диаграмме Лика [16].

В них наблюдается прогрессивная зональность: уменьшение марганца и увеличение магния и железа от центра к периферии кристаллов (табл. 1). Альбит образует линзовидной и неправильной извилистой формы порфиробласты с гелицитовой структурой с включениями клиноцоизита и амфибола. Хлорит и мусковит встречается в виде крупных чешуек, часто развивается поперек сланцеватости и ассоциируется с титанитом. Магнетит равномерно распределен по породе в виде идиоморфных зерен.

Сланцы имеют полосчатую, плойчатую, сланцеватую текстуру и порфиробластовую, гранонематобластовую структуру (рис. 2 г). В них по сравнению с амфиболитами повышается содержание кварца (до 15%), хлорита (до 15%), альбита (до 20%), актинолита (магнезиальной роговой обманки) (до 20%), мусковита и клиноцоизита (до 20%). Эти минералы в сланцах содержатся в переменном количестве. Полосчатость обусловлена перераспределением минералов в отдельные прослои различной мощности от 0,5 мм до 10 см. Наблюдаются мономинеральные прослои - гранатовые, хлоритовые, мусковитовые и кварцевые. К осветленным полосам приурочены линзообразные и прожилкообразные выделения кварца. В качестве акцессорных минералов в породах встречаются, апатит, циркон и титанит. В сланцах присутствует магнетит и широко проявлена сульфидизация.

Амфибол представлен барруазитом, актинолитом и магнезиальной роговой обманкой. В них изредка встречаются реликты ферроэденита (рис 3 в). Гранат образует порфиробласты, нередко имеющие пойкилобластовую структуру и структуру снежного кома. Включения в гранате представлены клиноцоизитом. Минерал по трещинкам и краям замещается хлоритом.

Альбит представлен двумя генерациями. Альбит I образует линозовидной и неправильной формы порфиробласты с гелицитовой структурой с включениями клиноцоизита и барруазита. Альбит II имеет порфиробласты таблитчатой формы часто с простым двойникованием с включениями кварца и эпидота, замещает вторичный хлорит. Клиноцоизит встречается также в виде двух генераций. Призматические изометричные небольшого размера (до 0,3 мм) зерна I генерации в основной массе парагенетически связаны с барруазитом и гранатом. Новообразованные более крупные (до 0,8 мм) идиоморфные и изометричные с извилитыми краями образования представлены клиноцоизитом II. Кварц также представлен более ранней генерацией в виде небольших неправильных зерен в ассоциации с альбитом I и поздней генерацией II в осветленных прослоях, прожилках, линзообразных выделениях и жилах, замещает альбит II. Хлорит представлен в основном рипидолитом, замещает гранат и барруазит по краям (рис. 2 д), развивается вдоль трещинок и образует сноповидные агрегаты (рис. 2 е). Такие формы выделения хлорита могут указывать на его метасоматическую природу. Высокожелезистый пикнохлор изредка наблюдается в виде включений в пирите. Титанит образует идиоморфные зерна и находится в ассоциации с хлоритом.

Судя по взаимоотношениям минералов актинолит, магнезиальная роговая обманка, кальцит, хлорит, клиноцоизит II, альбит I, альбит II, мусковит и кварц II в сланцах являются вторичными образованиями по отношению к барруазиту, кварцу I и гранату, поэтому рассматриваемые породы можно классифицировать как измененные амфиболиты.

Петрохимия

Анализ содержаний породообразующих оксидов (табл. 2) в слабо измененных вторичными процессами массивных и сланцеватых амфиболитах центральных частей харбейского метаморфического комплекса и в породах руч. Скалистого показало, что последние, за исключением окварцованных разновидностей, имеют пониженные содержания кремнезема (44,94-49,78%) по сравнению с массивными и сланцеватыми амфиболитами (48,99-52,22%). Гранат-хлорит-клиноцоизитовые амфиболиты (табл. 2, № 5-8) близки по химическому составу к массивным (табл. 2, №1, 2) и сланцеватым амфиболитам (табл. 2, № 3, 4). Кварц-клиноцоизит- амфибол-хлорит-альбитовые сланцы и некоторые амфиболиты (табл. 2, №7, 9) характеризуются повышенным содержанием оксида натрия (6,07-6,19%). В породах (табл. 2, № 10-12), где проявлена мусковитизация, наблюдаются повышение содержания глинозема (14,718,04%) и оксида калия (0,21-0,41%) . В полосчатых сланцах (табл. 2, № 13, 14), в которых развиваются прослои, прожилки и линзообразные выделения кварцевого состава, увеличивается содержание кремнезема (51,6659,92%). Преимущественно клиноцоизитовые и кальцитизированные разновидности пород (табл. 2, № 15-18) имеют пониженные содержания закисного железа (2,7-4,71%), оксида магния (1,92-4,03%), оксида натрия (0,2-0,97%) и повышенные содержания оксида кальция (13,9-19,19%).

Таблица 2

Химический состав пород харбейского метаморфического комплекса, масс. %

Компоненты

1

2*

3*

4*

5

6

7

8

9*

13-1

13-10

16-1

16-3

106-8

107-1

107-3

107-8

107-2

SiO2

50,06

48,89

49,52

52,22

45,66

46,14

47,13

52,76

46,6

TIO2

1,92

2,1

1,82

0,96

1,51

1,31

1,31

1,44

1,29

AI2O3

12,67

12,12

13,29

13,71

13,14

13,14

12,11

12,77

14,23

Fe2O3

6,8

6,53

5,38

1,44

8,19

4,39

4,68

3,63

6,2

FeO

8,07

9,76

9,14

6,11

7,97

11,1

10,36

9,49

8,57

MnO

0,18

0,16

0,23

0,23

0,19

0,27

0,17

0,29

0,19

MgO

4,99

5,94

10,36

10,36

6,16

6,76

7,8

6,35

6,92

CaO

8,21

9,59

10,09

10,05

11,33

7,96

6,76

7,2

6,15

Na2O

4,48

1,97

2,49

2,48

2,7

4,58

6,19

3,36

6,07

K2O

0,36

0,58

0,55

0,33

0,13

0,22

0,1

0,11

0,19

P2O5

0,42

0,12

0,21

0,01

0,14

0,12

0,05

0,01

0,11

п.п.п

0,6

2,23

2,11

2,09

1,33

2,04

1,26

2,6

2,82

Сумма

99,64

100

100

100

99,25

99,25

99,05

100

100,28

CO2

не опр.

не опр.

не опр.

не опр.

0,1

не опр.

не опр.

не опр.

не опр.

^бщ

не опр.

не опр.

не опр.

не опр.

0,1

не опр.

не опр.

не опр.

не опр.

Компоненты

10

11*

12*

13

14

15

16

17

18

107-6

107-7

х-106

106-3

106-1

106-2

106-7

106-10

107-9

SiO2

44,94

48,84

47,66

53,12

59,92

51,66

49,78

48,06

48,16

TIO2

0,83

1,05

1,32

1,79

0,85

0,87

1,18

2,23

1

AI2O3

16,57

18,04

14,7

10,29

11,79

14,82

14,79

12,6

12,78

Fe2O3

4,28

3,56

4,08

3,81

3,78

6,4

7,32

7,79

6,6

FeO

9,68

7,25

8,12

10,87

7,54

3,56

4,71

2,84

2,7

MnO

0,21

0,11

0,18

0,24

0,33

0,13

0,15

0,14

0,22

MgO

7,96

6,74

6,54

6,68

5,09

2,49

4,03

2,12

1,92

CaO

9,45

6,26

8,71

8,13

3,57

15,73

13,9

17,2

19,19

Na2O

2,68

4,31

3,84

0,94

2,27

0,31

0,97

0,2

0,53

K2O

0,21

0,37

0,41

0,12

0,15

0,08

0,23

0,06

0,05

P2O5

0,07

0

0,15

0,22

0,094

0,074

0,17

0,56

0,09

п.п.п

3,12

3,46

2,65

2,09

3,45

2,68

1,58

5,1

6,39

Сумма

100

100

99,17

99,39

99,17

99,16

99,28

99,18

99,88

CO2

не опр.

не опр.

0,81

0,1

0,1

1,02

0,1

2,66

5,09

^бщ

не опр.

не опр.

0,45

0,12

1,08

0,12

0,15

0,1

0,1

Примечания к табл. 2: 14 - амфиболиты центральной части харбейского комплекса (1,2 - массивные амфиболиты, 3-4 - сланцеватые амфиболиты); 5-18 - породы руч. Скалистого (5 - 8 - гранат-хлорит-клиноцоизитовые амфиболиты, 9 - клиноцоизит- амфибол-хлорит-альбитовый сланец, 10-12 - клиноцоизит-хлорит-мусковит-альбит-амфиболовый сланец, 13-14 - полосчатые окварцованные сланцы; 15-18 - клиноциотизированные породы (эпидозиты). Номера без звездочки - метод мокрой химии, номера со звездочкой - комплексный метод мокрой химии и рентгенофлуоресцентного анализа.

Рудная минерализация

В изучаемых сланцах руч. Скалистого широко проявлена вкрапленная и прожилково-вкрапленная сульфидная минерализация. На микрозондовом анализаторе были изучены рудные минералы в хлоритизированных эпидозитах и окварцованных сланцах. Сульфиды представлены в основном пиритом и халькопиритом. Сфалерит, галенит, молибденит, пентландит и клинопирротин встречаются в виде включений в пирите. Впервые выявлены в пиритах рассматриваемых пород спионкопит (Cu1>32S), ковеллин, ковеллин-клокманнит, кобальтсодержащий пентландит, а также минералы серебра и золота (табл. 3). Минеральные виды некоторых сульфидов (молибденит, галенит, ковеллин, ковеллин-клокманнит) и в основном фаз серебра и золота установлены в результате пересчета полученных данных на нормативно-минеральный состав, так как из-за их очень мелких размеров на результаты анализов влияет состав окружающей матрицы. Выявлены минералы, близкие по составу к акантиту, гесситу, акантит-гесситу, науммонит-акантиту, гессит-акантит-науммониту, ютенбогаардтиту (Ag3AuS2), петровскаиту (AuAg(S,Se)), высокопробному золоту, самородному серебру, хлориду и йодиду серебра (табл. 4). В породах установлено присутствие электрума и низкопробного золота (табл. 5).

Пирит наблюдается в полосчатых сланцах и хлоритовых эпидозитах. Его количество и размеры (до 1 см и более) возрастают вблизи линзовидных выделений кварца. Минерал образует хорошо ограненные кубические идиоморфные зерна, а также неправильной формы выделения. Пирит содержит включения хлорита, титанита, эпидота, халькопирита, галенита, ковеллин-клокманнита, клинопирротина, сфалерита, пентландита, спионкопита, акантит-гессита, акантита и гессита. Иногда содержит примесь никеля. По его краям и трещинкам развиваются гидроокислы железа в ассоциации с наумманит-акантитом и акантитом.

Химические составы серебро- и золотосодержащих минералов и их ассоциаций, масс.

Примечания-. 1 - никельсодержащий клинопирротин-молибденит,2 -- молибденит-пирит. 3, 4 - пирит, 5 - никельсодержащий пирит. 6, 7 -- халькопирит, 8 - пирит- галенит-ковеллин-клокманнит. 9--никельсодержащий клино пирротин, 10 - клино пирротин. 11 - кобальтсодержащий пентландит, 12 - спионкопит. 13 - халькопи- риг-клинопирротин, 14, 15 - сфалерит 16 - пентландит.

Таблица 5

Химический состав электрума и золота, масс. %

Au

Ag

Hg

Сумма

1

76,92

24,88

101,8

2

53,34

43,73

2,9

99,97

3

83,65

15,88

99,53

4

83,52

16,57

100,09

5

83,32

15,89

99,21

6

83,91

15,91

99,82

Халькопирит образует изометричные удлиненные выделения в пирите, а также неправильной формы кристаллы в матриксе размером до 100 мкм и более, окруженные каймой гидроокислов железа. По краям халькопирита, иногда на контакте халькопирита и пирита наблюдаются зерна акантита, акантит-гессита и самородного медистого серебра.

Молибденит встречается в виде включений в пирите, эпидоте и в клинопирротине. Размеры чешуек до 4 мкм. Кобальтсодержащий пентландит размером до 15 мкм встречается в никельсодержащем клинопирротине. Галенит, ковеллин-клокманнит, клинопирротин, сфалерит, серебро- и селенсодержащий ковеллин и спионкопит выявлены как изометричные включения размером до 60 мкм в пирите.

Минералы серебра: самородное серебро, акантит, акантит-гессит, гессит, гессит-акантит-науммонит, хлорид и йодид серебра образуют удлиненные, изо- метричные выделения размером до 7 мкм и ассоциируются с гидроокислами железа, пиритом, халькопиритом и спионкопитом. Они приурочены к трещинам (рис. 4 а), а также к контактовым и ослабленным зонам (рис. 4 б, в, г).

Ютенбогаардтит в ассоциации с высокопробным самородным золотом образуют удлиненные выделения в эпидоте размером до 5 мкм (рис. 5 a).

Петровскаит в срастании с высокопробным самородным золотом и в ассоциации с электрумом размерами до 3 мкм в виде изометричных выделений находится в пирите (рис. 5 б).

Электрум, иногда ртутьсодержащий (табл. 5) содержится в эпидоте и в пирите и имеет размеры до 6 мкм (рис. 5 б, в).

Низкопробное золото встречается в виде изометричных включений в пирите размером до 6 мкм (табл. 5, рис. 5 г).

Обсуждение результатов

Наиболее ранний минерал в амфиболитах и сланцах представлен амфиболом - эденитом, который является породообразующим, широко распространен в массивных амфиболитах центральных частей харбейского метаморфического комплекса и фиксирует ранний этап метаморфизма высокотемпературной ступени амфиболитовой фации умеренных давлений [5, 17]. Барруазит, гранат, кварц I и эпидот I в амфиболитах и сланцах, по-видимому, находятся в парагенезисе и характеризуют повторный этап метаморфизма.

Рис. 4. Минералы серебра, развивающиеся по трещинкам (а) и контактовым зонам (б, в, г).

Рис. 5. Минералы золота и серебра в клиноцоизите (а и в) и в пирите (б и г).

Барруазит является переходным по составу от глаукофана к роговой обманке и образуется в отличие от роговых обманок в условиях повышенных давлений [18]. По гранат-амфиболовым геотермометрам [8, 9] максимальное значение вычисленной температуры формирования равно 550°С (табл. 6). Согласно амфи- боловым геобарометрам [14, 15] пиковое значение давления составляет - 7 кбар. Можно предположить, что барруазит, гранат, эпидот I и кварц I являются продуктами либо низкотемпературной зоны метаморфизма II этапа, фиксирующегося в сланцеватых амфиболитах центральных частей харбейского комплекса [19], либо повторных преобразований III этапа низких ступеней эпидот-амфиболитовой фации повышенных давлений.

На рис. 6 показаны точки распределения составов различных амфиболов из амфиболитов и сланцев по руч. Скалистому, а также точки составов амфиболов из массивных и сланцеватых амфиболитов [5] центральных частей харбейского комплекса по содержанию AlIV, AlVI и Ti. Как известно [20], алюминий в октаэдрической позиции и титан увеличиваются при повышении температуры, а алюминий в шестерной координации - при давлении. Самые высокие содержания алюминия в четверной координации имеют амфиболы из массивных и сланцеватых амфиболитов, а также эденит и ферроэденит из пород руч. Скалито- го. По содержанию титана доминируют амфиболы из массивных амфиболитов, поэтому они самые высокотемпературные (Т - 635-790 °С [5]). Магнезиальная роговая обманка и актинолит образуют непрерывный ряд и, по-видимому, сформировались в один цикл низкотемпературного преобразования пород. Они развиваются локально, приурочены к дислоцированным, хлоритизированным и эпидозитовым участкам. Барруазит и амфиболы из сланцеватых амфиболитов имеют самые высокие значения алюминия в шестерной координации, т. е. они сформировались при повышенном давлении.

Таблица 6

Термодинамические параметры образования минералов из пород харбейского комплекса по руч. Скалистому

№ п/п

Г ранат-амфиболовый геотермометр, T (°С)

Амфиболовый геобарометр, P (кбар)

Хлоритовый геотермометр, T (°С)

по [8]

по [9]

по [14]

по [15]

по

[10]

по

[11]

по

[12]

по

[13]

р

п

р

п

р

п

р

п

1

430

511

5,0

4,9

2

486

545

5,9

5,9

3

455

521

5,1

4,9

311

253

247

273

4

473

531

6,8

7,1

329

234

281

134

262

190

292

176

5

479

533

4,5

4,3

335

291

267

299

6

503

549

5,0

4,9

322

271

258

286

Примечание: 1-3 - амфиболиты, 4-6 сланцы, р - рипидолит, п - пикнохлор.

Рис. 6. Точки составов амфиболов на диаграммах AlIV-AlVI и AlIV-Ti из пород руч. Скалистого (1 - эденит, 2 - барруа- зит, 3 - магнезиальная роговая обманка, 4 - актинолит) и из массивных (5 - эденит-паргасит-гастинситы) и сланцеватых (6 - чермакит-паргасит-гастингситы) амфиболитов центральных частей харбейского метаморфического комплекса.

Хлорит, кальцит, мусковит, клиноцоизит II, альбит I, альбит II, кварц II, также как и актинолит и магнезиальная роговая обманка в амфиболитах и сланцах являются наложенными образованиями. Содержание их увеличивается в сланцах, участвующих в складчатости, где имеются ослабленные зоны и проницаемость пород выше. Эти породы отличаются по химическому составу от слабоизмененных амфиболитов, следовательно, вторичные процессы происходили аллохимически, а вновь образованные минералы являются метасоматическими.

Рассмотрим корреляционную зависимость содержаний элементов в породах. Оксид кальция образует положительную корреляцию с диоксидом углерода (г коэффициент корреляции - 0,74) и окисным железом (г - 0,70), поэтому повышение его содержаний в породе связано с кальцитизацией и клиноцоитизацией. Алюминий положительно коррелирует с натрием (г - 0,44), поэтому, мусковитизация, скорее всего, сопровождала альбитизацию.

Так как количество сульфатной серы в каждом образце меньше 0,05 %, то в состав общей серы входит, по-видимому, в основном сульфидная сера. Сера образует положительную корреляцию с кремнеземом (г - 0,76) и оксидом натрия (г - 0,49), также слабую положительную корреляцию с закисным железом (г - 0,30) и магнием (г - 0,30), но отрицательную корреляцию с оксидом кальция (г --0,76). Из этого следует, что сульфиды отлагались на стадии хлоритизации и альбитизации, но в большей части при процессах окварцевания. Хлорит, актинолит и магнезиальная роговая обманка, скорее всего, сформировались под воздействием тех же низкотемпературных растворов, что привели к метасоматическим изменениям амфиболиты.

Согласно хлоритовым геотермометрам [10-13] получены два диапазона температур: по рипидолиту 245-335°С, по пикнохлору - 135-235°С, что, возможно, указывает на два этапа формирования низкотемпературных минералов (табл. 6).

Процессы преобразования пород по руч. Скалистый можно представить в следующей последовательности: метаморфизм высоких ступеней амфиболитовой фации (эденит), метаморфизм эпидот- амфиболитовой фации повышенных давлений (гранат, барруазит, кварц I, клиноцоизит I) -наложенные процессы: альбит I + актинолит + магнезиальная роговая обманка + клиноцоизит II + кальцит + хлорит + мусковит (Ca, Na и K метасоматоз) - альбит II (Na метасоматоз) - кварц II (Si метасоматоз) - развитие кальцитовых, кварц-кальцитовых и кварцевых жил.

Электрум, золото, ютенбогаардтит и петровскаит ассоциируют с пиритом и эпидотом и являются, скорее всего, гипогенными минералами, образовавшимися при воздействии низкотемпературных гидротерм. Низкотемпературные минералы - акантит, гессит, акантит-гессит, науммонит-акантит, гессит-акантит-науммонит, хлорид и йодид серебра, а также самородное серебро ассоциируют с гетитом, приурочены к трещинам и сформировались, по-видимому, позднее, в гипергенных условиях в зонах окисления сульфидов.

Заключение

Породы харбейского метаморфического комплекса по руч. Скалистому представлены в различной степени измененными амфиболитами. Они претерпели метаморфизм высоких ступеней амфиболитовой фации умеренных давлений и эпидот-амфиболитовой фации повышенных давлений. Процессы клиноцоитизации, кальцитизации, хлоритизации, альбитизации, мусковитизации и окварцевания происходили с изменением химического состава пород в результате кальциевого, натриевого, калиевого и кремниевого метасоматоза. Сульфидизация пород тесно связана с окварцеванием. Низкотемпературные метасоматические преобразования пород проходили минимум в два этапа. С низкотемпературными растворами, скорее всего, также связано появление рудной ассоциации самородного золота, электрума, ютенбогаардтита и петровскаита. Халькогениды, йодит и хлорид серебра, а также самородное серебро образовались при гипергенных процессах.

ЛИТЕРАТУРА

1. Душин, В. А. Активизированные шовные зоны - новый перспективный объект благороднометалльной металлогении на Полярном Урале / В. А. Душин // Региональная геология и металлогения - 2006. - № 29. - С. 73-87.

2. Савельева, К. П. Золотое оруденение нетрадиционного типа в зоне Серовско-Маукского глубинного разлома на Северном Урале / К. П. Савельева, А. Г. Баранников // Литосфера .- 2006. - № 2. - С. 157-166.

3. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 200 000. Издание второе. Серия Полярно-Уральская. Лист Q-42-VII, VIII (Обской). Объяснительная записка. / В. А. Душин [и др.] // СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2014. - 384 с.

4. Колганов, Е. Р. Золотоносность Париквасьшорского участка / Е. Р. Колганов, И. О. Алексеенок, В. А. Тельтевский // Материалы международной научно-практической конференции «Уральская горная школа - регионам». Екатеринбург, 2011. - С. 13-14.

5. Уляшева, Н. С. Метабазиты харбейского комплекса (Полярный Урал) / Н. С. Уляшева; отв. ред. А. М. Пыстин. - Сыктывкар: Геопринт, 2012. - 98 с.

6. Пыстина, Ю. И. Цирконовая летопись уральского докембрия / Ю. И. Пыстина, А. М. Пыстин. - Екатеринбург: УрО РАН, 2002. - 168 с.

7. Краснобаев, А. А. Циркон как индикатор геологических процессов / А. А. Краснобаев. - М.: Наука, 1986. - 152 с.

8. Graham, C. M., A garnet-hornblende geothermometer: calibration, testing, and application to the Pelona Schist, Southern California. / C. M. Graham, R. Powell // J. Metamorf. Geol. - 1984. - V.2. - N.1. - P. 33-42.

9. Perchuk, L. L., Some equilibria in volving garnet, orthopyroxene and amphibole as geothermometers and geobarometers for metamorphic rocks / L. L. Perchuk, I. V. Lavrent'eva // Experiment-89, Informative volume. - Moscow: Nauka, 1990. - P. 44-45.

10. Cathelineau, M. Cation site occupancy in chlorites and illites as function of temperature / M. Cathelineau // Clay Miner. 23. - 1988. - P. 471-485.

11. Hillier, S. Octahedral occupancy and chemical composition of di- agenetic (low-temperature) chlorites / S. Hillier, B. Velde // Clay Miner. 26. - 1991. - P.149-168.

12. Zang, W. Chloritization of the hydrothermally altered bedrock at the Igarapd Bahiago lddeposit, Carajas, Brazil. / W. Zang, W. S. Fyfe // Mineral. Depos. 30. - 1995. - P. 30-38.

13. Xie, X. IIb trioctahedral chlorite from the Barberton greenstone belt: crystal structure and rock composition constraints with implications to geothermometry / X. Xie, G. R. Byerly, R. E. J. Ferrell Jr // Contrib. Mineral. Petrol. 126. - 1997. - P. 275-291.

14. Schmidt, M. W. Experimental calibration of the Al-in- hornblende geobarometer at 650 °С, 3.5-13.0 kbar / M. W. Schmidt // Terra abstracts. - 1991. - V. 3. - №. 1. - P. 30.

15. Hollister, L. S. Confirmation of the Empirical Calibration of Al in Hornblende with Pressure of Solidification of Calc- Alkaline Plutons / L. S. Hollister [et al.] // American Mineralogist. - 1987. - V. 72. - №. 3-4. - P. 231-239.

16. Leake, B. E. Nomenclature of amphiboles: report of the subcommittee on amphiboles of the international mineralogical association, commission on new minerals and mineral names / B. E. Leake [et al.] // The Canadian Mineralogist. - 1997. - V. 35. - P. 219-246.

17. Глубинное строение Тимано-Североуральского региона / Отв. редактор А. М. Пыстин. - Сыктывкар: Геопринт, 2011. - 264 с.

18. Костюк, Е. А. Статистический анализ и парагенетиче- ские типы амфиболов метаморфических пород / Е. А. Костюк - М.: Наука, 1970. - 312 с.

19. Уляшева, Н. С. Термодинамическая эволюция метаморфизма пород харбейского комплекса (Полярный Урал) / Н. С. Уляшева // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. - 2011. - № 9. - С. 2-6.

20. Костюк, Е. А. Парагенетические типы амфиболов ряда роговая обманка-актинолит в метаморфических породах / Е. А. Костюк, В. С. Соболев // Докл. АН СССР. - 1965. - Т. 164. - № 4. - С. 898-901.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Геологическое строение Кочкарского района. Минералогическая и петрографическая характеристика кианитсодержащих пород Борисовских сопок. Магматизм Кочкарского метаморфического комплекса. Разновидности основных кианитсодержащих пород Борисовских сопок.

    дипломная работа [3,8 M], добавлен 30.11.2010

  • Сущность интрузивного магматизма. Формы залегания магматических и близких к ним метасоматических пород. Классификация хемогенных осадочных пород. Понятие о текстуре горных пород, примеры текстур метаморфических пород. Геологическая деятельность рек.

    реферат [210,6 K], добавлен 09.04.2012

  • Метаморфизм как процесс преобразования горных пород под воздействием эндогенных факторов при сохранении твердого состояния, его предпосылки и факторы развития. Влияние повышения температуры на данный процесс. Формы залегания метаморфических пород.

    реферат [37,1 K], добавлен 23.04.2010

  • Интенсивность гидротермальных изменений, их степень изменений и распространенность. Минеральные комплексы, действие гидротермальных растворов, описание пород, текстур и минералов: аргиллит, филлит, пропилит. Эрозия и образование рудной минерализации.

    реферат [1,4 M], добавлен 06.08.2009

  • Геохимическая характеристика позднедокембрийских магматических пород поднятия Енганепэ. Блоки гранитоидов из зоны серпентинитового меланжа енганепэйского комплекса. Анализ петрографии пород массива Южный. Геологическая позиция конгломератов и гравелитов.

    дипломная работа [84,0 K], добавлен 13.02.2016

  • Виды фаций по названию основных пород. Исследования геохимии редкоземельных и редких элементов в кальциевых амфиболах нюрундуканского мафического комплекса и клинопироксенах. Геологическая обстановка и условия метаморфизма. Особенности состава амфиболов.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 08.12.2013

  • Оценка рельефа местности, положения крупных водоразделов и водотоков. Геологическое строение района реки Кая. Интрузивные образования и тектонические структуры. Определение возраста осадочных толщ, границ интрузивных тел и метаморфического комплекса.

    реферат [24,0 K], добавлен 26.02.2015

  • Петрография как наука. Магма и происхождение горных пород. Ультраосновные породы нормального ряда. Субщелочные породы, щелочные среднего и основного состава. Гранит, риолит и сиенит. Минеральный состав, текстуры и структуры метаморфических пород.

    контрольная работа [7,1 M], добавлен 20.08.2015

  • Понятие метаморфизма как процесса твердофазного минерального и структурного изменения горных пород. Классификация метаморфических пород по типу исходной породы. Основные типы метаморфизма, факторы их определяющие. Описание некоторых типичных минералов.

    презентация [10,4 M], добавлен 20.04.2016

  • Понятие и типы метаморфизма. Температура, давление, химически активные растворы как его факторы твердофазного минерального и структурного изменения горных пород и их значение. Виды метаморфизованных текстур. Особенности и принцип метаморфических фаций.

    реферат [260,2 K], добавлен 16.12.2016

  • Геологическое строение Онежского прогиба. Изучение минерального состава и текстурно-структурных особенностей вмещающих пород, околорудных метасоматитов месторождения Космозерское. Минеральные парагенезисы и последовательность образования рудных минералов.

    дипломная работа [9,8 M], добавлен 08.11.2017

  • Классификация горных пород по происхождению. Особенности строения и образования магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Процесс диагенеза. Осадочная оболочка Земли. Известняки, доломиты и мергели. Текстура обломочных пород. Глины-пелиты.

    презентация [949,2 K], добавлен 13.11.2011

  • Общая схема образования магматических, осадочных и метаморфических горных пород. Петрографические и литологические методы определения пород. Макроскопическое определение группы кислотности. Формы залегания эффузивных пород. Породообразующие минералы.

    контрольная работа [91,7 K], добавлен 12.02.2016

  • Геологическое строение Понийского месторождения. Условия залегания полезного ископаемого. Описание комплекса пород, слагающих месторождение. Производственная мощность карьера. Выбор места заложения капитальной и разрезной траншеи. Углы откосов бортов.

    дипломная работа [3,7 M], добавлен 14.02.2015

  • История геологического изучения территории. Структурно-тектоническое и геологическое строение Алдано-Станового щита. Олёкминская гранит-зеленокаменная область. Месторождения железных руд, меди, слюды, урана, полиметаллов, золота. Магматизм и метаморфизм.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 09.06.2015

  • Детализационные электроразведочные работы с целью уточнения геологического строения рудопроявления Рудничное на Раздолинском участке. Геологическая характеристика района. Физические свойства горных пород и руд. Выбор масштаба съемки и комплекса методов.

    курсовая работа [580,1 K], добавлен 27.08.2010

  • Образование магматических, осадочных и метаморфических горных пород. Основные виды горных пород и их классификация по группам. Отличие горной породы от минерала. Процесс образования глинистых пород. Породы химического происхождения. Порода горного шпата.

    презентация [1,2 M], добавлен 10.12.2011

  • История геологического исследования района и первые находки киновари. Геологическое строение Сарасинского рудного узла. Осадочные, магматические образования. Минералогия руд и околорудные изменения вмещающих пород. Условия образования ртутного оруденения.

    дипломная работа [3,8 M], добавлен 08.01.2014

  • Метаморфизм — преобразование горных пород под действием эндогенных процессов, вызывающих изменение физико-химических условий в земной коре. Стадийность, зоны и фации регионального метаморфизма. Его роль в образовании месторождений полезных ископаемых.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 06.05.2014

  • Основные типы метаморфических горных пород как геологического результата процесса метаморфизма, их общая характеристика (минеральный состав, структура, текстура и форма залегания). Породы контактового и регионального метаморфизма, динамометаморфизма.

    реферат [29,2 K], добавлен 21.06.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.