litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry10.24930/1681-9004-2021-21-1-70-89litosphere-1399Research ArticleСтатьиArticlesМинералогия спессартин-кварцевых пород Сихотэ-АлиняMineralogy of spessartine-quartz rocks of the Sikhote-AlinПеревозниковаЕ. В.PerevoznikovaE. V.

690022, г. Владивосток, пр. 100-летия Владивостока, 159

159 Sentury of Vladivostok 100th av., Vladivostok 690022

elenavalper@yandex.ruКазаченкоВ. Т.KazachenkoV. T.

690022, г. Владивосток, пр. 100-летия Владивостока, 159

159 Sentury of Vladivostok 100th av., Vladivostok 690022

Дальневосточный геологический институт ДВО РАНРоссияFar Eastern Geological Institute, Far Eastern Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2021030320212117089Copyright © Перевозникова Е.В., Казаченко В.Т., 20212021Перевозникова Е.В., Казаченко В.Т.Perevoznikova E.V., Kazachenko V.T.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/1399

Объект исследований. Статья посвящена изучению спессартин-кварцевых пород триасовой кремневой формации Сихотэ-Алиня. Объектами исследований служили коренные выходы спессартин-кварцевых пород Горной и Широкопаднинской площадей Малиновского и Ольгинского рудных районов (в Самаркинском и Таухинском террейнах соответственно). Материалы и методы. Отбор каменного материала проводился штуфным способом. Диагностика минералов выполнялась под микроскопом в проходящем и отраженном свете и заверялась определением их составов. Анализы минералов (в аншлифах) выполнены в ДВГИ ДВО РАН на рентгеноспектральном микроанализаторе JXA8100. Результаты. Спессартин-кварцевые и марганцевосиликатные породы занимают одинаковое положение в разрезе триасовых отложений Таухинского и Самаркинского террейнов, что свидетельствует о синхронном накоплении осадков (протолитов этих пород) в едином осадочном бассейне. В Таухинском террейне эти породы образовались при контактовом метаморфизме кремнисто-родохрозитовых тел в позднем мелу при становлении гранитоидных массивов Восточно-Сихотэ-Алинского вулканоплутонического пояса, а в Самаркинском террейне – в раннемеловое время при формировании гранитоидных тел Хунгари-Татибинского плутонического пояса. Протолитами кремнисто-родохрозитовых пород и их контактово-метаморфизованных аналогов являлись кремнистые илы биогенной природы. Из-за одинаковой природы протолитов и близких условий метаморфизма марганцевосиликатные и спессартин-кварцевые породы обнаруживают минералогическое сходство. Оно выражается в присутствии многих общих для них минералов, таких как спессартин, члены ильменит-пирофанитового ряда, титанит, монацит, бастнезит, алланит, апатит, циркон, бадделеит, торианит и др. В спессартин-кварцевых породах Сихотэ-Алиня присутствует группа редких в природе минералов: чералит, грэйит, редкая разновидность фтор-глиноземистого титанита, в котором около половины Ti замещено Al, и кармелтазит. Заключение. Появление (при контактовом метаморфизме кремнисто-родохрозитовых пород в восстановительных условиях) спессартин-кварцевых или, вместо них, марганцевосиликатных пород, сложенных главным образом пироксеноидами, определяляется относительными количествами карбонатного и глинистого вещества в исходных осадках, а также содержаниями в них Ba и щелочей.

Research subject. The article is devoted to the study of spessartine-quartz rocks of the Triassic chert formation of the Sikhote-Alin. The research objects involved the outcrops of spessartine-quartz rocks of the Gornaya and Shirokaya Pad areas from Malinovka and Olga ore districts (in the Samarka and Taukha terranes respectively). Materials and methods. The selection of stone materials was performed manually. The diagnostic of minerals was performed using the microscope in transmitted and reflected light and carried out by the determination of their composion. The polished sections of the minerals were investigated at the FEGI FEB RAS using JXA8100 microanalysers. Results. Spessartine-quartz and manganese silicate rocks occupy the same position in the section of the Triassic deposits of the Taukha and Samarka terrains. This indicates a synchronous accumulation of sediments (protoliths of these rocks) in a single sedimentary basin. The rocks formed by contact metamorphism in the Late and Early Cretaceous large granitoid massifs. This process is manifested in the presence of a variety of such minerals, as spessartine, members of the ilmenite-pyrophanite series, titanite, monazite, bastnesite, allanite, apatite, zircon, baddeleyite, torianite and others. The rocks under study also include such rare minerals, as cheralite, greyite and a rare variety of fluorine-aluminous titanite. Conclusion. The occurrence (during contact metamorphism of siliceous-rhodochrosite rocks) of spessartine-quartz or manganesesilicate rocks composed mainly of pyroxenoids, was determined by both the relative amounts of carbonate and clay matter, as well as the concentrations of Ba and alkalis in the initial sediments.

спессартин-кварцевые породыкремнисто-родохрозитовые породымарганцевосиликатные породыминералогиячералиткармелтазитгрэйиттриасовая кремневая формацияСихотэ-Алиньspessartine-quartz rockssiliceous-rhodochrosite rocksmanganesesilicate rocksmineralogycheralitecarmeltazitegreyiteTriassic chert formationSikhote-AlinReferencesБрусницын А.И. (2000) Родонитовые месторождения Среднего Урала (минералогия и генезис). СПб.: СПб. гос. ун-т, 200 с.Ashley P.M. (1984) Piemontite-bearing rocks from the Olary District, South Australia. Austral. J. Earth Sci., 31, 203-216.Брусницын А.И., Жуков И.Г. (2005) Южно-Файзуллинское марганцевое месторождение (Южный Урал): геологическое строение, петрография, процессы формирования. Литология и полезн. ископаемые, (1), 1-21.Bowie S.H.U., Horne J.E.T. (1953) Cheralite, a new mineral of the monazite group. Mineral. Mag., (30), 93-99.Ватанабе Е., Юи С., Като А. (1973) Обзор пластовых мрганцевых месторождений Японии. Вулканизм и рудообразование. М.: Мир, 104-120.Borhan A., Apetrachioaei B., Popa K. (2010) On the existence of cerium (IV) orthophosphate, Ce3(PO4)4. Rev. Roum. Chim., 55(7), 389-393.Волохин Ю.Г., Михайлик Е.В., Бурий Г.И. (2003) Триасовая кремневая формация Сихотэ-Алиня. Владивосток: Дальнаука, 252 с.Brusnitsyn A.I. (2000) Rodonitovye mestorozdeniya Srednego urala (mineralogiya i genesis) [Rhodonite Deposits of the Central Urals (Mineralogy and Genesis)]. St. Petersburg, St. Petersburg State Univ. Publ., 200 p. (In Russian)Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России. Кн. 1. Под ред. А.И. Ханчука (2006). Владивосток: Дальнаука, 572 с.Brusnitsyn A.I., Zhukov I.G. (2005) The South Faizuly manganese deposit in the Southern Urals: geology, petrography and formation conditions. Lithol. Mineral Resources, 40(1), 30-47.Гуляева Т.Я. (1982) Оловосодержащий андрадит Белогорского месторождения (Приморье). Тихоокеан. геология, (5), 110-113.Dasgupta H.C., Manickavasagam M. (1981) Regional Metamorphism of Non-Calcareous Manganiferous Sediments from India and the Related Petrogenetic Grid for a Part of the System Mn-Fe-Si-O. J. Petrol., 22(3), 363-396.Казаченко В.Т. (2002) Петрология и минералогия гидротермальных марганцевых пород Востока России. Владивосток: Дальнаука, 250 с.Geodinamika, magmatizm i metallogeniya Vostoka Rossii [Geodynamics, magmatism, and metallogeny of East Russia]. B. 1. (2006) Ed. by A.I. Khanchuk. Vladivostok, Dal’nauka Publ., 572 p. (In Russian)Казаченко В.Т., Перевозникова Е.В., Лаврик С.Н. (2016) Геохимические и изотопные “метки” древних габброидов в триасовых метаморфизованных металлоносных осадках, скарнах и рудах скарновых месторождений Сихотэ-Алиня. Вестн. Кольского НЦ РАН, 4(27), 16-36.Griffin W.L., Gain S.E.M., Bindi L., Toledo V., Cámara F., Saunders M., O’Reilly S.Y. (2018) Carmeltazite, ZrAl2Ti4O11, a New Mineral Trapped in Corundum from Volcanic Rocks of Mt Carmel, Northern Israel. Minerals, 8(12), 601. doi:10.3390/min8120601Казаченко В.Т., Перевозникова Е.В., Нарнов Г.А. (2012) Акцессорная минерализация в скарнах Дальнегорского рудного района (Сихотэ-Алинь). Записки РМО, (4), 74-96.Gulyaeva T.Ya. (1982) Olovosoderzhashchii andradit Belogorskogo mestorozhdeniya (Primorye) [Sn-bearing andradite of the Belogorsky deposit (Primor’e)]. Tikhookean. Geol., (5), 110-113. (In Russian)Казаченко В.Т., Сапин В.И. (1990) Минералогия и генезис железомарганцевого оруденения Прибрежной зоны Приморья. Владивосток: ДВО АН СССР, 248 с.Logvinenko N.V. (1972) Sostav i genesis karbonatov zheleza i margantsa v osadochnykh obrazovaniyakh [Composition and Genesis of iron and manganese carbonate in sedimentary formations]. Litol. Polezn.Iiskop., (3), 86-96. (In Russian)Кулиш Л.И., Кулиш Е.А. (1974) Метаморфические марганцевые комплексы Дальнего Востока. Хабаровск, Ин-т тектоники и геофизики ДВ НЦ АН СССР. 466 с.Kazachenko V.T. (2002). Petrologiya i mineralogiya gidrotermal’nykh margantsevykh porod Vostoka Rossii [Petrology and mineralogy of hydrothermal manganese rocks of East Russia]. Vladivostok, Dal’nauka Publ., 250 p. (In Russian)Логвиненко Н.В. (1972) Состав и генезис карбонатов железа и марганца в осадочных образованиях. Литология и полезн. ископаемые, (3), 86-96.Kazachenko V.T., Perevoznikova E.V., Lavrik S.N. (2016) Geochemical and isotopic “markers” of the old gabbroids in the Triassic metamorphosed metalliferous sediments, skarns, and ores of the skarn deposits of the Sikhote-Alin]. Vestn. Kol’skogo NTs RAN, 4(27), 16-36. (In Russian)Парфенов Л.М., Берзин Н.А., Ханчук А.И., Бадарч Г., Беличенко В.Г., Булгатов А.Н., Дриль С.И., Кириллова Г.Л., Кузьмин М.И., Ноклеберг У., Прокопьев А.В., Тимофеев В.Ф., Томуртогоо О., Х. Янь. (2003) Модель формирования орогенных поясов Центральной и Северо-Восточной Азии. Тихоокеан. геология, 22(6), 7-41.Kazachenko V.T., Perevoznikova E.V., Narnov G.A. (2012) Accessory mineralization in skarns of the Dal’negorsky ore district (Sikhote-Alin)]. Zapiski RMO, (4), 73-96. (In Russian)Перевозникова Е.В. (2010) Марганцевосиликатные породы Южного Сихотэ- Алиня: минералогия и генезис. Дис. … канд. геол.-мин. наук. Владивосток, 192 с.Kazachenko V.T., Sapin V.I. (1990) Mineralogiya i genesis zhelezo-margantsevogo orudeneniya Pribrezhnoi zony Primor’ya [Mineralogy and genesis of the iron-manganese mineralization of Coastal zone of Primor’e]. Vladivostok, DVO AN SSSR, 248 p. (In Russian)Прибавкин С.В., Григорьев В.В., Квачев В.И., Готтман И.А. (2018) Метаморфизм марганцовистых осадков Гагарского проявления родонита по данным амфиболбиотит-полевошпатовой термобарометрии. Ежегодник-2017. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 165, 151-155.Kulish L.I., Kulish E.A. (1974) Metamorficheskie margantsevye kompleksy Dal’nego Vostoka [Metamorphic manganese complexes of the Far East]. Khabarovsk, DVO AN SSSR. 466 p. (In Russian)Радкевич Е.А., Лобанова Г.М., Томсон И.Н. (1960) Геология свинцово-цинковых месторождений Приморья. Труды ИГЕМ АН СССР, 34(1), 328 с. Рой С. (1986) Месторождения марганца. М.: Мир, 520 с.Li Y.H., Bischoff J.L., Mathieu G. (1969) The migration of manganese in the Arctic Basin Sediment. Earth Planet. Sci. Lett., 7, 265-270.Ростовский Ф.И., Мельник В.Г., Лысюк А.Ф. (1981) Отчет Ольгинской партии о результатах геологической съемки и поисков масштаба 1 : 50 000 за 1977-1981 г.г. (в двух томах). ПГО “Приморгеология”, г. Владивосток.Linthout K. (2007) Tripartite division of the system 2REEPO4–CaTh(PO4)2–2ThSiO4, discreditation of brabantite, and recognition of cheralite as the name for members dominated by CaTh(PO4)2. Canad. Mineral., (45), 503-508.Старикова Е.В., Брусницын А.И., Жуков И.Г. (2004) Палеогидротермальная постройка марганцевого месторождения Кызыл-Таш, Южный Урал: строение, состав, генезис. СПб.: Наука, 230 c.Miyawaki R., Kuriyama J., Nakai I. (1993) The redefinition of tengerite-(Y), Y2(CO3)3*2–3H2O, and its crystal structure. Amer. Miner., (78), 425-432.Ashley P.M. (1984) Piemontite-bearing rocks from the Olary District, South Australia. Austral. J. Earth Sci., 31, 203-216.Pabst A. (1951) Huttonite, a new monoclinic thorium silicate, with an account on its occurrence, analysis, and properties (the latter by C.O. Hutton). Amer. Miner., 36, 60-69.Borhan A., Apetrachioaei B., Popa K. (2010) On the existence of cerium (IV) orthophosphate, Ce3(PO4)4. Rev. Roum. Chim., 55(7), 389-393.Parfenov L.M., Berzin N.A., Khanchuk A.I., Badarch G., Belichenko V.G., Bulgatov A.N., Dril S.I., Kirillova G.L., Kuzmin M.I., Nokleberg W.J., Prokopyev A.V., Timofeev V.F., Tomurtogoo O., Yang H. (2003). A model for the formation of orogenic belts in Central and Northeast Asia. Tikhookean. Geol. 22(6), 7-41. (In Russian)Bowie S.H.U., Horne J.E.T. (1953) Cheralite, a new mineral of the monazite group. Mineral. Mag., (30), 93-99.Perevoznikova E.V. (2010). Margantsevosilikatnye porody Yuzhnogo Sikhote-Alinya: mineralogiya i genezis. Dis. kand. geol.-min. nauk [Manganes-silicate rocks of the South Sikhote-Alin: mineralogy and genesis]. Cand. geol. and min. sci. diss. Vladivostok, 192 p. (In Russian)Dasgupta H.C., Manickavasagam M. (1981) Regional Metamorphism of Non-Calcareous Manganiferous Sediments from India and the Related Petrogenetic Grid for a Part of the System Mn-Fe-Si-O. J. Petrol., 22(3), 363-396.Peters T., Schwander H., Trommsdorf V. (1973) Assemblages among Tephroite, Pyroxmangite, Rhodochrosite, Quartz: Experimental Data and Occurrences in the Rhetic Alps. Contrib. Mineral. Petrol., 42, 325-332.Griffin W.L., Gain S.E.M., Bindi L., Toledo V., Cámara F., Saunders M., O’Reilly S.Y. (2018) Carmeltazite, ZrAl2Ti4O11, a New Mineral Trapped in Corundum from Volcanic Rocks of Mt Carmel, Northern Israel. Minerals, 8(12), 601. doi:10.3390/min8120601Peters T., Valarelli J.V., Coutinho J.M.V., Sommerauer J., Von Raumer J. (1978) The manganese deposits of Buritirama (Para, Brazil). Schweiz. Miner. Petrogr. Mitt., 57, 409-423.Li Y.H., Bischoff J.L., Mathieu G. (1969) The migration of manganese in the Arctic Basin Sediment. Earth Planet. Sci. Lett., (7), 265-270.Pribavkin S.V., Grigor’ev V.V., Kvachev V.I., Gottman I.A. (2018) Metamorphism of manganese deposits of Gagarsky rhodonite deposits according to amphibole-biotitefeldspar thermobarometry. Ezhegodnik-2017. Tr. IgGG urO RAN, V. 165, 151-155. (In Russian)Linthout K. (2007) Tripartite division of the system 2REEPO4–CaTh(PO4)2–2ThSiO4, discreditation of brabantite, and recognition of cheralite as the name for members dominated by CaTh(PO4)2. Canad. Mineral., (45), 503-508.Price N.B., Calvert S.E. (1970) Compositional variation in Pacific Ocean-ferromanganese nodules and its relationship to sediment accumulation rates. Mar. Geol., 9, 145-171.Miyawaki R., Kuriyama J., Nakai I. (1993) The redefinition of tengerite-(Y), Y2(CO3)3*2–3H2O, and its crystal structure. Amer. Miner., (78), 425-432.Radkevich E.A., Lobanova G.M., Thomson I.N. (1960) Geologiya svintsovo-tsinkovykh mestorozhdenii Primor’ya [Geology of lead- zinc deposits of Primorye]. Tr. IGEM AN SSSR, 34(1), 328 p. (In Russian)Pabst A. (1951) Huttonite, a new monoclinic thorium silicate, with an account on its occurrence, analysis, and properties (the latter by C.O. Hutton). Amer. Miner., 36, 60-69.Reinecke T. (1986) Phase relations of sursassite and other Mn-Silicates in highly oxidized low-grade, high-pressure metamorphic rocks from Evvia and Andros Islands, Greece. Contrib. Mineral. Petrol., 94, 110-126.Peters T., Schwander H., Trommsdorf V. (1973) Assemblages among Tephroite, Pyroxmangite, Rhodochrosite, Quartz: Experimental Data and Occurrences in the Rhetic Alps. Contrib. Mineral. Petrol., 42, 325-332.Roy S. (1986) Mestorozhdeniya margantsa [Manganese Deposits]. Moscow, Mir Publ., 520 p. (In Russian)Peters T., Valarelli J.V., Coutinho J.M.V., Sommerauer J., Von Raumer J. (1978) The manganese deposits of Buritirama (Para, Brazil). Schweiz. Miner. Petrogr. Mitt., 57, 409-423.Rostovskii F.I., Mel’nik V.G., Lysyuk A.F. (1981) Otchet Ol’ginskoy partii o rezul’tatakh geologicheskoy s”yemki i poiskov masshtaba 1 : 50 000 za 1977-1981 g.g. (v dvukh tomakh). [Report of the Olginskaya party on the results of geological survey and prospecting at a scale of 1 : 50 000 for 1977-1981. (in 2 volumes)]. PGO “Primorgeology”, Vladivostok (In Russian, unpublished)Price N.B., Calvert S.E. (1970) Compositional variation in Pacific Ocean-ferromanganese nodules and its relationship to sediment accumulation rates. Mar. Geol., 9, 145-171.Sato K. (1980) Tungsten Skarn Deposit of the Fujigatani Mine Southwest Japan. Econ. Geol., 75(7), 1066-1082.Reinecke T. (1986) Phase relations of sursassite and other Mn-silicates in highly oxidized low-grade, high-pressure metamorphic rocks from Evvia and Andros Islands, Greece. Contrib. Mineral. Petrol., 94, 110-126.Spisiak Ya., Hovorka D., Rybka R., Turan Ya. (1989) Spessartin a piemontit v metasedimentoch starsiecho paleozoika vnutornych Zapadnych Karpat. Casopis pro mineralogii a geologii, 34(1), 17-30.Sato K. (1980) Tungsten Skarn Deposit of the Fujigatani Mine Southwest Japan. Econ. Geol., 75(7), 1066-1082.Starikova E.V., Brusnitsyn A.I., Zhukov I.G. (2004) Paleogidrotermal’naya postroika margantsevogo mestorozhdeniya Kyzyl-Tash, Yuzhnyi ural: stroenie, sostav, genezis [Paleohydrothermal buildup of the Kyzyl-Tash manganese deposit, southern Urals: structure, composition, genesis]. St. Petersburg, Nauka Publ., 230 p. (In Russian)Spisiak Ya., Hovorka D., Rybka R., Turan Ya. (1989) Spessartin a piemontit v metasedimentoch starsiecho paleozoika vnutornych Zapadnych Karpat. Casopis pro mineralogii a geologii, 34(1), 17-30.Trommsdorff V., Schwander H., Peters T. (1970) Mangansilikate der alpinen Metamorphose in Radiolariten des Julier-Bernina-Gebietes. Schweiz. Miner. Petrogr. Mitt., 50(3), 439-545.Trommsdorff V., Schwander H., Peters T. (1970) Mangansilikate der alpinen Metamorphose in Radiolariten des Julier-Bernina-Gebietes. Schweiz. Miner. Petrogr. Mitt., 50(3), 439-545.Volokhin Yu.G., Mikhailik E.V., Burii G.I. (2003) Triasovaya kremnevaya formatsiya Sikhote-Alinya [The Triassic silicic formation of the Sikhote-Alin]. Vladivostok, Dal’nauka Publ., 252 p. (In Russian)Watanabe E., Yu S., Kato A. (1973) Overview of formation manganese deposits in Japan. Vulkanizm i rudoobrazovanie [Volcanism and ore formation]. Moscow, Mir Publ., 104-120. (In Russian)Watanabe E., Yu S., Kato A. (1973) Overview of formation manganese deposits in Japan. Vulkanizm i rudoobrazovanie [Volcanism and ore formation]. Moscow, Mir Publ., 104-120. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.