References

litosphere

Литосфера

LITHOSPHERE (Russia)

1681-90042500-302X

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry

litosphere-560

Research Article

Статьи

Articles

ХРОМ-ПЛАТИНОВОЕ ОРУДЕНЕНИЕ НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО ТИПА НА УРАЛЕ: СТРУКТУРНО-ВЕЩЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРОБЛЕМА ГЕНЕЗИСА

Пушкарев

Евгений Владимирович

anikina@igg.uran.ru

Аникина

Елена Витальевна

anikina@igg.uran.ru

Гарути

Дж.

noemail@neicon.ru

Заккарини

Ф.

noemail@neicon.ru

Институт геологии и геохимии УрО РАНRussian FederationУниверситет Модены и Реггио ЭмилииRussian FederationУниверситет ГранадыRussian Federation

2007

14022019

032865

2019

Пушкарев Е.В., Аникина Е.В., Гарути Д., Заккарини Ф.

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/560

В работе обобщены результаты собственных исследований и обширный опубликованный материал по геологии, структурно-морфологическим особенностям и минералогии хром-платинового оруденения в дунитах Кытлымского и Нижнетагильского массивов Платиноносного пояса Урала и Уктусского дунит-клинопироксенит-габбрового массива на Среднем Урале. Установлена и описана минералогическая зональность рудных тел, выражающаяся в увеличении содержаний хрома, алюминия, магния и величины Fe3+/Feобщ. отношения в рудообразующем хромшпинелиде от края к центру тел. Предполагается, что такая зональность формируется в условиях закрытой системы при относительно низких температурах, сдерживающих проявление обменных процессов. Изучены силикатные и платиноидные микровключения в хромшпинелидах, свидетельствующие об участии в платиновом рудообразовании водно-углекислотных, кальциево-щелочных флюидов. Выделено несколько устойчивых минеральных ассоциаций силикатных включений. На основе применения ЯГР-спектроскопии для оценки реальной окисленности хромшпинелидов и с учетом влияния титана в составе хромита на расчеты температур оливин-хромитового равновесия показано, что первичные дуниты Нижнетагильского массива имеют температуру оливин-хромитового равновесия 1050-1150°С. В перекристаллизованных дунитах такое равновесие устанавливается примерно на 180°С ниже этих значений, а эпигенетические хромититы, обогащенные МПГ, соответствуют температуре 700-800°С. Окситермобарометрические данные свидетельствуют об относительно низкотемпературном характере платинового оруденения, формирование которого сопровождается ростом окисленности минералообразующей среды. Предложена модель генезиса хром-платинового оруденения, согласно которой рудообразующее вещество формируется на заключительных стадиях твердо-пластичных деформаций дунитов в результате отгонки остаточного, межгранулярного расплава, обогащенного кальцием, щелочами и флюидом и насыщенного тонкодисперсным хромшпинелидом (и МПГ) в области декомпрессионной разгрузки. Источником энергии и вещества для формирования руд являются только дуниты, без заметного участия каких-либо внешних агентов.

Ультрамафитовые комплексы Урало-Аляскинского типадунитхром-платиновые рудызональность рудных телминералогия ЭПГгенезис платиновых месторождений

References1

Аникина Е.В., Пушкарев Е.В., Вилисов В.А. Состав микровключений в хромшпинелиде, как индикатор генезиса хром-платиноидного оруденения в дунитах Платиноносного пояса Урала // Ежегодник-1998. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1999а. С. 154-160.

Аникина Е.В., Пушкарев Е.В., Гарути Дж. и др. Хром-платиноидное оруденение в комплексах Урало-Аляскинского типа: состав и происхождение // Уральская летняя минералогическая школа-99. Екатеринбург: УГГГА, 1999б. с. 62-82.

Аникина Е.В., Пушкарев Е.В., Вилисов В.А. Новые данные о составе минералов пегматоидных жил в дунитах Нижнетагильского массива // Ежегодник-1999. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2000. С. 166-171.

Аникина Е.В., Пушкарев Е.В., Ерохин Ю.В., Вилисов В.А. Хлорит в хромo-платиновых рудах Платиноносного пояса Урала: особенности состава и парагенезисы // Записки ВМО. 2001. № 2. С. 92-100.

Аникина Е.В., Пушкарев Е.В., Поленов Ю.А. и др. Хромсодержащие гранаты из хромититов дунит-клинопироксенит-габбровых комплексов Урала - состав и парагенезисы // Ежегодник-2001. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2002. С. 161-169.

Аникина Е.В., Пушкарев Е.В., Уханов А.В., Ус-тинов В.И. Первые данные об изотопном составе кислорода в сосуществующих оливинах и хромшпинелидах в дунит-клинопироксенит-габбровых комплексах Урала // Ежегодник-1997. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1998. С. 147-150.

Бетехтин А.Г. Платина и другие минералы платиновой группы. М.: ОНТИ, 1935. 148 с.

Волченко Ю.А., Коротеев В.А. Платина в дунитовых массивах Платиноносного пояса Урала: критерии коренной и россыпной платиноносности // Магматические и метаморфические образования Урала и их металлогения / Ред. В.А. Коротеев. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2000. С. 25-37.

Волченко Ю.А., Коротеев В.А. Структурная и вещественная эволюция хромит-платинового рудообразования в месторождениях Уральского типа // Ежегодник-2002. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2003. С. 260-268.

Волченко Ю.А., Коротеев В.А., Гмыра В.Г., Не-стерова С.И. Минералого-геохимические черты хромит-платиновых руд месторождения Госшахта (Нижнетагильский массив) // Ежегодник-2001. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2002. С. 267-272.

Волченко Ю.А., Коротеев В.А., Неустроева И.И., Вилисов В.А. Новые платиноворудные зоны горы Соловьевой (Нижнетагильский массив) - строение, состав, происхождение // Ежегодник-1999. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2000. С. 176-183.

Воробьева О.А., Самойлова Н.В., Свешникова Е.В. Габбро-пироксенит-дунитовый пояс Среднего Урала. М.: ИГЕМ АН СССР, 1962. 319 с.

Высоцкий H.К. Месторождения платины Исо-вского и Hижне-Тагильского районов на Урале. СПб: Тр. Геол. Комитета. Нов. сер. Вып. 62. 1913. 694 с.

Генкин А.Д. Последовательность и условия образования минералов платиновой группы в Нижнетагильском массиве // Геология рудных месторождений. 1997. Т. 39. № 1. С. 41-48.

Дистлер В.В., Юдовская М.М., Знаменский В.С., Чаплыгин И.В. Элементы группы платины в современных фумаролах вулкана Кудрявый (остров Итуруп, Курильская островная гряда) // Докл. РАН. 2002. Т. 387. № 2. С. 237-441.

Дистлер В.В, Крячко В.В, Юдовская М.А. Условия образования оруденения платиновых металлов в хромитовых рудах Кемпирсайского рудного поля // Геология рудных месторождений. 2003. Т. 45. № 1. С. 44-74.

Ефимов А.А. Платиноносный пояс Урала: тектоно-метаморфическая история древней глубинной зоны, записанная в ее фрагментах // Отечественная геология. 1999. № 3. С. 31-39.

Ефимов А.А., Ефимова Л.П. Кытлымский платиноносный массив. М.: Недра, 1967. 355 с.

Ефимов А.А., Ронкин Ю.Л., Зиндерн С. и др. Новые U-Pb данные по цирконам плагиогранитов Кытлымского массива: изотопный возраст поздних событий в истории Платиноносного пояса Урала // Докл. РАН. 2005. Т. 403. № 3. С. 512-516.

Заварицкий А.Н. Коренные месторождения платины на Урале // Материалы по общей и прикладной геологии. Вып. 108. СПб, 1928. С. 1-51.

Иванов О.К. Ультрамафические пегматиты пироксенит-дунитовых массивов Платиноносного пояса Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. 58 с.

Иванов О.К. Концентрически-зональные пироксенит-дунитовые массивы Урала: (Минералогия, петрология, генезис). Екатеринбург: Уральский гос-университет, 1997. 488 с.

Иванов О.К., Калеганов Б.А. Новые данные о K-Ar возрасте ультрамафитов Платиноносного поя-са Урала // Докл. РАН. 1993. Т. 328. № 6. С. 720-724.

Иванов О.К., Рудашевский Н.С. Состав оливина и хромшпинелидов дунитов Платиноносного пояса Урала // Минералы месторождений Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1987. С. 16-35.

Кашин С.А., Козак С.С., Николаева Л.А., Тихо-миров К.П. Минералогические и петрохимические особенности пород платиноносной формации Среднего Урала и некоторые закономерности распределе-ния коренной платины. М.: НИГРИ золота, 1956. 113 с.

Корякско-Камчатский регион - новая платиноносная провинция России / Е.Ю. Вильданова, В.П. Зайцев, Л.И. Кравченко и др. СПб.: ВСЕГЕИ, 2002. 383 с.

Костоянов А.И. Модельный Re-Os возраст платиновых минералов // Геология рудных месторождений. 1998. Т. 40. № 6. С. 545-550.

Маегов В.И., Петров Г.А., Ронкин Ю.Л., Лепихина О.П. Первые результаты Sm-Nd изотопного датирования оливин-анортитовых габбро Платиноносного пояса Урала // Офиолиты: геология, петрология, металлогения и геодинамика. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2006. С. 110-113.

Mалахов И.А., Малахова Л.В. Hижне-Тагильский пиpоксенит-дунитовый массив и вмещающие его поpоды. Тр. ИГиГ УФАН СССР. Вып. 83. Свердловск: УФАН СССР, 1970. 166 с.

Малич К.Н. Платиноиды клинопироксенит-дунитовых массивов Восточной Сибири (геохимия, минералогия, генезис). СПб.: ВСЕГЕИ, 1999. 296 с.

Новгородова М.И., Андреев С.Н., Самохин А.А., Гамянин Г.Н. Кавитационные эффекты в образовании минеральных микросферул в гидротермальных растворах // Докл. РАН. 2003. Т. 389. № 5. С. 669-671.

Осипенко А.Б., Сидоров Е.Г., Осипенко Л.Г., Гриб Е.Н. Хромсодержащие гранаты из родингитов Длинногорского базит-гипербазитового массива, п-ов Валижген, Корякия // Записки ВМО. 2001. № 1. С. 72-80.

Плаксенко А.Н. Типоморфизм акцессорных хромшпинелидов ультрамафит-мафитовых магматических формаций. Воронеж: Воронежский госуниверситет, 1989. 222 с.

Платинометальное оруденение в геологических комплексах Урала / К.К. Золоев, Ю.А. Волченко, В.А. Коротеев и др. Екатеринбург: ДПР, ОАО «УГСЭ», 2001. 199 с.

Попов В.С., Беляцкий Б.В. Sm-Nd-возраст дунит-клинопироксенит-тылаитовой ассоциации Кытлымского массива, Платиноносный пояс Урала // Докл. РАН. 2006. Т. 409. № 1. С. 104-109.

Пушкарев Е.В. Петрология Уктусского дунит-клинопироксенит-габбрового массива (Средний Урал). Екатеринбург: УрО РАН, 2000а. 296 с.

Пушкарев Е.В. Платиноносные дуниты Урала: новые данные // Магматические и метаморфические образования Урала и их металлогения. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2000б. С. 53-79.

Пушкарев Е.В., Аникина Е.В. Микродисперсные минеральные агрегаты и проблема низкотемпературного происхождения хромит-платинового оруденения нижнетагильского типа // Кристаллогенезис и минералогия. СПб.: Санкт-Петербургский госуниверситет, 2001. С. 308-309.

Пушкарев Е.В., Аникина Е.В., Гарути Дж. и др. Металлические и силикатно-оксидные сферулы из ультраосновных пегматитов в дунитах Нижнетагильского платиноносного массива на Среднем Урале (первые данные) // Докл. РАН. 2002. Т. 383. № 1. С. 90-94.

Пушкарев Е.В., Аникина Е.В., Гарути Дж., Заккарини Ф. Родистая самородная медь из миаролитовых дунитов Нижнетагильского массива // Вест-ник Уральского отделения минералогического общества. Екатеринбург: УГГГА, 2003а. № 2. С. 78-82.

Пушкарев Е.В., Ферштатер Г.Б., Беа Ф. и др. Изотопный Rb-Sr возраст псевдолейцитовых тылаитов Платиноносного пояса Урала // Докл. РАН. 2003б. Т. 388. № 3. С. 373-377.

Пушкарев Е.В., Чащухин И.С., Вотяков С.Л. и др. Окситермобарометрия платиноносных ультрамафитов Гальмоэнанского массива Корякии (Сравнение с Уралом) // Ежегодник-2004. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2005. С. 148-157.

Разин Л.В. К вопросу о генезисе платинового оруденения форстеритовых дунитов // Геология рудных месторождений. 1968. № 6. С. 10-25.

Ронкин Ю.Л., Иванов К.С., Шмелев В.Р., Лепихина О.П. К проблеме изотопного датирования Платиноносного пояса Урала: Rb-Sr и Sm-Nd систематика Чистопского массива // Магматизм, метаморфизм и глубинное строение Урала. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1997. С. 119-123.

Рудашевский Н.С., Мочалов А.Г. Состав включений хромшпинелидов в зернах платиноидов из пород ультрамафических формаций // Геология и геофизика. 1985. № 8. С. 56-70.

Рудные месторождения СССР / Под ред. В.И. Смирнова. Т. 3. М.: Недра, 1978. 496 с.

Румянцев В.Н. Природа пространственной эволюции кислотности гидротерм: проявление бародифференциации разнолетучих компонентов раствора // Докл. АН СССР. 1985. Т. 280. № 4. С. 1006-1011.

Рябов В.В., Шевко А.Я., Симонов О.Н., Аношин Г.Н. Состав платиноносных высокохромистых скарнов Талнаха (Норильский район) // Геология и геофизика. 1996. Т. 37. № 7. С. 60-75.

Середкин М.В., Органова Н.И., Кривовичев С.В. и др. Глаголевит NaMg6[Si3AlO10](OH,O)8⋅H2O - новый минерал // Записки ВМО. 2003. № 1. С. 67-75.

Смирнов В.Н., Волченко Ю.А. Распределение платиноидов в породах Дaвыдовского дунит-клинопироксенит-габбрового массива (Средний Урал) // Докл. РАН. 1999. Т. 368. № 6. С. 818-820.

Соколов В.Б. О глубинном строении массивов Платиноносного пояса Урала // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1989. № 11. С. 73-80.

Устинов В.И., Уханов А.В., Гриненко В.А. Изотопный состав кислорода минеральной ассоциации оливин-хромшпинелид // Геохимия. 1989. № 2. С. 306-310.

Уханов А.В., Аникина Е.В., Устинов В.И. Платиновое оруденение Нижнетагильского массива в свете данных по изотопному составу кислорода оливинов и хромшпинелидов // Геохимия. № 12. 1998. С. 1298-1300.

Ферштатер Г.Б., Беа Ф., Пушкарев Е.В. и др. Новые данные по геохимии Платиноносного пояса Урала: вклад в понимание петрогенезиса // Геохимия. 1999. № 4. С. 352-370.

Чащухин И.С., Вотяков С.Л., Пушкарев Е.В. и др. Окситермобарометрия ультрамафитов Платиноносного пояса Урала // Геохимия. 2002. № 8. С. 846-863.

Чащухин И.С., Вотяков С.Л., Уймин С.Г., Бы-ков В.Н. Окситермобарометрия хромитоносных ультрамафитов (на примере Урала). Ч. II. Состояние оки-сленности ультрамафитов и состав рудообразующих флюидов // Геохимия. 1998. № 9. С. 877-885.

Шарапов В.Н., Акимцев В.А., Доровский В.Н. и др. Динамика развития рудно-магматических систем зон спрединга. Новосибирск: СО РАН, 2000. 414 с.

Штейнберг Д.С., Чащухин И.С. Серпентинизация ультрабазитов. М.: Наука, 1977. 312 с.

Amosse J., Allibert M., Fischer W., Piboule M. Experimental study of the solubility of platinum and iri-dium in basic silicate melts - implications for the diffe-rentiation of platinum-group elements during magmatic processes // Chem. Geol. 1990. V. 81. P. 45-53.

Arai S., Matsukage K. Petrology of a chromitite micropode from Hess Deep, equatorial Pacific: А com-parison between abyssal and alpine-type podiform chro-mitites // Lithos. 1998. V. 43. P. 1-14.

Auge T., Genna A., Legendre O. et al. Primary platinum mineralization in the Nizhny Tagil and Kach-kanar ultramafic complexes, Urals, Russia: A genetic mo-del for PGE concentration in chromite-rich zones // Econ. Geol. 2005. V. 100. P. 707-732.

Azaroual M., Romand B., Freyssinet P., Disnar J-R. Solubility of platinum in aqueous solutions at 25°C and pHs 4 to 10 under oxidizing conditions // Geochim. Cosmochim. Acta. 2001. V. 65. № 24. P. 4453-4466.

Bea F., Fershtater G.B., Montero P. et al. Re-cycling of the continental crust into the mantle as revealed by Kytlym dunite zircons, Ural Mts, Russia // Terra No-va. 2001. V. 13. № 6. P. 407-412.

Ballhaus C., Berry R., Green D. High pressure experimental calibration of the olivine-orthopyroxene-spinel oxygen geobarometer: implications for the oxi-dation state of the upper mantle // Contrib. Mineral. Petrol. 1991. V. 107. № 1. Р. 27-40.

Borisov A., Palme H. Solubility of noble metals in Fe-containing silicate melts as derived from expe-riments in Fe-free systems // Am. Mineral. 2000. V. 85. P. 1665-1673.

Bosch D., Krasnobyev A.A., Efimov A.A. et al. Early Silurian ages for the gabbroic section of the ma-fic-ultramafic zone from the Urals Platinum belt // Ab-stract EUG. Strassbourg: Terra Nova, 1997. V. 9. P. 122.

Garuti G., Fershtater G., Bea F. et al. Platinum group elements as petrological indicators in mafic-ultramafic complexes of the Central and Southern Urals: preliminary results // Tectonophysics. 1997. V. 276. Р. 181-194.

Garuti G., Pushkarev E.V., Zaccarini F. Compo-sitions and paragenesis of Pt alloys from chromitites of the Ural-Alaskan type Kytlym and Uktus complexes, Northern and Central Urals, Russia // Canadian Mi-neralogist. 2002. V. 40. P. 357-376.

Gudfinnsson G.H., Wood B.J. The effect of trace elements on the olivine-wedsleyite transformation // Am. Mineral. 1998. V 83. P. 1037-1044.

Himmelberg G.R., Loney R.A. Characteristics and petrogenesis of alaskan-type ultramafic-mafic intrusions, Southeastern Alaska. Reston: US Geol. Surv. Prof. Pap., 1995. 47 p.

Johan Z. Origin of PGE mineralizations: the role of fluids // Prinipal genetic problems related to mineral deposits of magmatic affilation. The Betekhtin sympos. Moscow: IGEM, 1997. P. 265-266.

Matveev S., Ballhaus C. Role of water in the ori-gin of podiform chromite deposits // Earth Planet. Sci. Lett. 2002. V. 203. P. 235-243.

Melcher F., Stumpfl E.F., Distler V. Chromite de-posits of the Kempirsai massif, Southern Urals, Ka-zakhstan // Transact. Institute Mining Metallurgy. Sec. B. Applied Earth Science. 1994. V. 103. P. 107-120.

Moseley D. Symplectic exsolution in olivine // Am. Mineral. 1984. V. 69. № 1-2. P. 139-153.

O'Neil H., Wall V. The olivine-orthopyroxene-spinel oxygen geobarometer, the nickel precipitation cur-ve, and the oxygen fugacity of the Earths upper mantle // J. Petrol. 1987. V. 28. № 6. P. 1169-1191.

Pushkarev E., Anikina E. Low temperature origin of the Ural-Alaskan type platinum deposits: geological, mineralogical and geochemical evidence // 9-th Intern. Ptlatinum Sympos. Extended Abstracts / Ed. A. Boud-reau. Bellings, Montana, USA, 2002. P. 387-390.

Pushkarev E., Brugmann G. Evolution and emp-lacement of Alaskan-type intrusions in the Uralian fold belt, Russia. Evidence from Re-Os isotope systematics // High siderophile elements in terrestrial and meteoritic samples: Implications for planetary differenti-ation and igneous processes. Workshop. Nancy, France, 2002.

Shiano P., Clocchiatti R., Lorand J-P. et al. Pri-mitive basaltic melts included in podiform chromitites from the Oman Ophiolite // Earth Planet. Sci. Lett. 1997. V. 146. № 3-4. P. 489-497.

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