Элементы-примеси в минералах некоторых редкo встречающихся пород Южного Урала

Объект исследований. Приведены данные 75 анализов широкого спектра минералов (амфиболов, пироксенов, гранатов, шпинелей, оливинов, анортитов, эпидотов, корундов, апатитов, клинохлора, доломита, кальцита, циркона) из магматических и метаморфических пород Южного Урала, а также сведения о содержании в них рассеянных элементов, в том числе редкоземельных. Данные о микроэлементном составе некоторых минералов приведены впервые (хёгбомит, сапфирин, цоизит, клиноцоизит, жедрит, куммингтонит, антофиллит, калиймагнезиогастингсит).
Материалы и методы. Особое внимание уделено горным породам, весьма необычным для Урала по степени "свежести", слагающим включения-глыбы в пластинах и линзах серпентинитового меланжа среди метаморфических толщ (кристаллосланцев, гнейсов и амфиболитов). Для них характерны сохранность первичных структур, относительная химическая однородность, присутствие поверхностей одновременного роста между большинством минералов. Предпочтение отдано минералам из пород, состав которых изучен относительно слабо (пироксен-амфиболовые анортитовые габбро и габбро-амфиболиты, скаполитовые породы, горнблендиты, жедрит-куммингтонит-антофиллитовые кристаллосланцы и амфиболиты, "безрудные" карбонатиты). Приведены географические координаты всех точек отбора минералов. Состав минералов определен на сканирующем микроскопе РЭММА-202 М с энергодисперсионной приставкой и на масс-спектрометре Agilent 7700x (методы ICP-MS, LA-ICP-MS).
Результаты. Дана краткая петрографическая характеристика пород, из которых отобраны минералы. Обращает на себя внимание очень большой разброс в содержании элементов-примесей внутри родственных видов минералов (амфиболов, гранатов, пироксенов, оливинов, эпидотов, шпинелей, слюд и др.). Эти колебания не зависят от типа щелочности вмещающих пород, их геологической природы.
Выводы. Впервые выявлена весьма существенная роль цоизита и клиноцоизита в концентрации элементов-примесей, в том числе и РЗЭ. Не подтвердилась роль апатита как одного из главных минералов-концентраторов РЗЭ не только в основных и ультраосновных породах, но и в некоторых кальцит-доломитовых карбонатитах.

1. Аникина Е.В., Краснобаев А.А., Русин А.И., Бушарина С.В., Капитонов И.Н., Лохов К.И. (2012) Изотопно-геохимические характеристики циркона из дунитов, клинопироксенитов и габбро Платиноносного пояса Урала. Докл. АН, 436(6), 711-715.

2. Баженов А.Г., Баженова Л.Ф., Иванов Б.Н., Попов В.А. (1980) Состав редкоземельных элементов в гранатах из пород Ильменогорского комплекса. Элементы-примеси в минералах и горных породах Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 65-66.

3. Балашов Ю.А. (1976) Геохимия редкоземельных элементов. М.: Наука, 268 с.

4. Банева Н.Н., Медведева Е.В., Русин А.И. (2009) Геохимические особенности ультрамафитов Ильменогорской сдвиговой зоны. Ежегодник-2008. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 156, 115-119.

5. Готтман И.А. (2014) Горнблендиты дунит-клинопироксенит-габбровых. комплексов Урала: петрология и генезис. Дис. … канд. геол.-мин. наук. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 142 с.

6. Готтман И.А., Пушкарeв Е.В. (2009) Геологические данные о магматической природе горнблендитов в габбро-амфиболитовых комплексах Урало-Аляскинского типа. Литосфера, (2), 78-86.

7. Григорьев Н.А. (2009) Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 383 с.

8. Другова Г.М., Скублов С.Г. (2004) Распределение редкоземельных элементов в гранатах, клинопироксенах, амфиболах и биотитах метаморфических пород. Записки РМО, (2), 47-58.

9. Ерохин Ю.В., Вахрушева Н.В., Шагалов Е.С. (2007) Топазы из жилы "Южная" Адуйского пегматитового поля. Минералогия Урала-2007. Сб. науч. ст. Миасс; Екатеринбург: УрО РАН, 191-194.

10. Ефимов А.А., Ефимова Л.А., Маегов В.И. (1989) Стронций в плагиоклазе уральских габбро: петрогенетический и прикладной аспекты. Геохимия, (1), 1541-1553.

11. Зайков В.В., Таиров А.Д., Зайкова Е.В., Юминов А.М., Котляров В.А. (2016) Благородные металлы в рудах и древних золотых изделиях Центральной Евразии. Челябинск: Каменный пояс, 320 с.

12. Интерпретация геохимических данных. (2001) (Под ред. Е.В. Склярова). М.: Интермет Инжиниринг, 288 с.

13. Колонин Г.Р., Широносова Г.П., Палесский С.В., Федорин М.А., Кандинов М.Н., Попова В.И., Репина С.А., Швецова И.В. (2007) Редкоземельные элементы монацитов Урала и модели физико-химических условий минералообразования. Минералогия Урала-2007. Сб. науч. ст. Миасс; Екатеринбург: УрО РАН, 246-249.

14. Кориневский В.Г. (2008) Магматический эпидот из габбро. Геология и геофизика, 49(3), 214-220.

15. Кориневский В.Г., Баженова Л.Ф. (2004) Редкие земли в экзотических амфиболитах и кристаллосланцах Ильмен. Уральский геол. журн., (6), 3-1.

16. Кориневский В.Г., Баженова Л.Ф. (2008) Редкоземельные элементы в мафитах и ультрамафитах Ильменских гор. Уральский минералог. сб., (15). Миасс; Екатеринбург: УрО РАН, 50-58.

17. Кориневский В.Г., Кориневский Е.В. (2006) Новое в геологии, петрографии и минералогии Ильменских гор. Миасс: ИМин УрО РАН, 102 с.

18. Кориневский В.Г., Кориневский Е.В. (2007) Ильмены: не токмо минералами едиными… Уральский минералог. сб., (14). Миасс: ИМин УрО РАН, 153-211.

19. Кориневский В.Г., Кориневский Е.В. (2013) Новые горные породы и минералы из Ильменских гор. Уральская Минералогическая школа-2013. Екатеринбург: УГГУ, 77-80.

20. Кориневский В.Г., Кориневский Е.В. (2014а) Фрагменты пород основания земной коры в структуре Ильмено-Вишневогорского комплекса. Уральский геол. журн., (1), 68-72.

21. Кориневский В.Г., Кориневский Е.В. (2014б) Новое доказательство позднепалеозойского возраста кварцито-сланцевых толщ обрамления Ильменогорского комплекса (Южный Урал). Докл. АН, 455(5), 553-555.

22. Кориневский В.Г., Кориневский Е.В. (2015) Необычная форма включений пирротина в скаполитах магматических пород Южного Урала. Записки РМО, (6), 74-83.

23. Косарев А.М. (2012) Геохимические особенности вулканитов Сакмарской и Вознесенско-Присакмарской зон, геодинамические реконструкции, колчеданное оруденение. Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий. Уфа: ДизайнПресс, 148-151.

24. Краснобаев А.А. (1986) Циркон как индикатор геологических процессов. М.: Наука, 147 с.

25. Леснов Ф.П. (2007) Редкоземельные элементы в ультрамафитовых и мафитовых породах и их минералах. Кн. 1. Новосибирск: Гео, 403 с.

26. Леснов Ф.П., Балыкин П.А., Палесский С.В. (2007) Распределение элементов-примесей в оливиновых габбро и слагающих их плагиоклазах и клинопироксенах из Кокпектинского дунит-троктолит-габбрового массива, Южный Урал (по данным метода LA ICP-MS). Минералогия Урала-2007. Сб. науч. ст. Миасс; Екатеринбург: УрО РАН, 86-90.

27. Масленников В.В., Аюпова Н.Р., Масленникова С.П., Третьяков Г.А., Мелекесцева И.Ю., Сафина Н.П., Белогуб Е.В., Ларж Р.Р., Данюшевский Л.В., Целуйко А.С., Гладков А.Г., Крайнев Ю.Д. (2014) Токсичные элементы в колчеданообразующих системах. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 340 с.

28. Маслов А.В. (2005) Осадочные породы: методы изучения и интерпретации полученных данных. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 289 с.

29. Маслов А.В. (2017) Доордовикские фосфориты и палеогеография: краткий геохимический экскурс в систематику редкоземельных элементов. Литосфера, (1), 5-30.

30. Маслов А.В., Ронкин Ю.Л., Крупенин М.Т., Петров Г.А., Корнилова А.Ю., Лепихина О.П., Попова О.Ю. (2005) Систематика редкоземельных элементов и модельный возраст Nd в аргиллитах венда западного склона Среднего Урала. Докл. АН, 401(5), 668-672.

31. Медведева Е.В. (2010) Распределение РЗЭ в гранатах метаморфических пород Ильменских гор. Наука, природа и общество. Мат-лы Междунар. конф. Миасс; Екатеринбург: УрО РАН, 37-39.

32. Недосекова И.Л., Мурзин В.В. (2007) Типохимизм и эволюция состава карбонатов из карбонатитов Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса (Южный Урал). Минералогия Урала-2007. Сб. науч. ст. Миасс; Екатеринбург: УрО РАН, 49-54.

33. Пушкарeв Е.В., Ферштатер Г.Б. (1996) Геохимия РЗЭ как критерий принадлежности Восточно-Хабарнинского комплекса к гипербазит-габбровым ассоциациям платиноносного типа. Ежегодник-1995. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 90-93.

34. Репина С.А., Юзеева Н.С. (2005) Редкоземельные и стронциевые алюмофосфаты в хрусталеносных жилах месторождения Пирамида (Приполярный Урал). Записки РМО, (6), 103-110.

35. Ронкин Ю.Л., Синдерн С., Крамм У., Лепихина О.П. (2008) Изотопная геология древнейших образований Урала: U-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr и 40Ar-39Ar систематика. Структурно-вещественные комплексы и проблемы геодинамики докембрия фанерозойских орогенов. Екатеринбург: УрО РАН, 117-120.

36. Русин А.И., Вализер П.М., Краснобаев А.А., Банева Н.Н., Медведева Е.В., Дубинина Е.В. (2012) Природа гранат-анортит-клинопироксен-амфиболовых пород Ильменогорского комплекса (Южный Урал). Литосфера, (1), 91-109.

37. Салихов Д.Н., Бабуров А.В. (1999) Редкоземельные элементы в ордовикских эффузивах Учалинского сегмента Вознесенско-Присакмарской меланжевой зоны. Ежегодник-1997 ИГ УНЦ РАН. Уфа: ДизайнПресс, 211-214.

38. Семeнов И.В., Коленко Л.И., Штенке А.А. (1980) РЗЭ в базальтах вулканогенных формаций Уральской эвгеосинклинали. Элементы-примеси в минералах и горных породах Урала. Свердловск: УНЦ АНСССР, 36-64.

39. Сначeв А.В., Пучков В.Н., Савельев Д.Е., Сначeв В.И. (2006) Геология Арамильско-Сухтелинской зоны Урала. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 176 с.

40. Соболев С.Ф. (1965) Редкоземельные элементы в ультраосновных и основных породах Урала. Геохимия, (4), 433-442.

41. Скублов С.Г. (2005) Геохимия редкоземельных элементов в породообразующих метаморфических минералах. СПб.: Наука, 147 с.

42. Удачин В.Н., Аминов П.Г., Филиппова К.А. (2014) Геохимия горнопромышленного техногенеза Южного Урала. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 252 с.

43. Ферштатер Г.Б. (2013) Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 368 с.

44. Ферштатер Г.Б., Беа Ф. (1996) Геохимическая типизация уральских офиолитов. Геохимия, (3), 195-218.

45. Ферштатер Г.Б., Беа Ф., Монтеро М. П., Скэрроу Дж. (2004) Роговообманковые габбро Урала: типизация, геохимические особенности и петрогенезис. Геохимия, (7), 707-728.

46. Ферштатер Г.Б., Краснобаев А.А., Беа Ф., Монтеро П. (2012) Геохимия циркона из магматических и метаморфических пород Урала. Литосфера, (4), 13-29.

47. Шатров В.А., Войцеховский Г.В. (2016) Реконструкция обстановок фосфатообразования (по данным распределения лантаноидов). Геология и геофизика, 50(10), 1104-1118.

48. Frei D., Liebscher A., Franz G., Dulski P. (2004) Trace element geochemistry of epidote minerals. Rev. Mineral. Geochem., 56(1), 553-605.

49. Hawthorne F.C., Oberti R., Harlow G.E., Maresch W.V., Martin R.F., Schumacher J.C., Welch M.D. (2012) Nomenclature of the amphibole supergroup. Amer. Miner., 97, 2031-2048.

50. Locock A.J. (2014) An Excel spreadsheet to classify chemical analyses of amphiboles following the IMA 2012 recommendations. Comput. Geosci., 62, 1-11.

51. Nedosekova I.L., Belousova E.A., Sharygin V.V., Belyatsky B.V., Baynova T.B. (2013) Origin and evolution of the Il'meny-Vishnevogorsky carbonatites (Urals, Russia): insights from trace-elements compositions, Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb and Lu-Hf isotope data. Mineral. Petrol., 107, 101-123.

52. Whitney D.L., Evans B.W. (2010) Abbreviations for names of rock-forming minerals. Amer. Miner., 95, 185-187.