Высокотемпературная электропроводность хромититов как функция их состава и метаморфизма (на примере Алапаевского ультрамафитового массива, Средний Урал)

   Объект исследования. Хромитовые руды и массивные хромититы с глиноземистым (низкохромистым) хромшпинелидом (Поденное месторождение) и хромитовые руды с высокохромистым хромшпинелидом (Курмановское месторождение) Алапаевского гипербазитового массива.

   Материалы и методы. Фактический материал собран при полевых исследованиях. Собранные образцы хромитовых руд и массивных хромититов изучались в прозрачных шлифах, химическим анализом, электрическими методами (электропроводность, диэлектрические потери).
   Результаты. Получены температурные зависимости электрического сопротивления и диэлектрических потерь в интервале температур 20–800 °C. Определены электрические параметры lgR_o и E_o. Выявлена обратная линейная зависимость между параметрами. Она выражается формулой lgR_o = a ‒ bE_o. Электрические параметры для трех групп образцов различаются в зависимости от степени метаморфических изменений. Установлено, что с увеличением метаморфизма увеличивается lgR_o и уменьшается E_o. В исследованных образцах хромитовой руды Поденного месторождения E_o варьирует от 0.61 до 0.96, lgR_o – от 2.5 до –0.41; Курмановского месторождения – E_o варьирует от 0.81 до 1.35, lgR_o – от 0.95 до –2.8. Для исследованных образцов хромититов Поденного месторождения E_o варьирует от 0.21 до 0.41, lgR_o – от –0.08 до 1.67. При этом коэффициенты a и b различны для каждой группы образцов. Для некоторых образцов определили химический состав, а для шести образцов (по два образца из каждой группы) – содержание оксидов двух- и трехвалентного железа в исходном образце и образце-дубликате после его прокаливания до 800 °C. Относительное изменение отношений окисного и закисного железа в исходном образце (FeO/Fe₂O₃)* и образце-дубликате (FeO/Fe₂O₃)** H = [(FeO/Fe₂O₃)*/(FeO/Fe₂O₃)**] сопоставили с положением максимума диэлектрических потерь на шкале температур. В координатах H–T, °C конкретные образцы в зависимости от ьметаморфических изменений, занимают в нем определенное место.

   Выводы. Приведенные результаты позволяют говорить о возможной полезности полученной дополнительной информации в качестве петрогенетических индикаторов хромитовых месторождений с одновременной оценкой степени метаморфических изменений.

1. Бахтерев В. В. Комплексные исследования электрических параметров образцов магнетитовых руд в связи с их генезисом и минеральным составом (на примере Гороблагодатского скарново-магнетитового месторождения) / В. В. Бахтерев // Изв. вузов. Геология и разведка. – 2018. – (6). – 77-84. URL: https://www.geology-mgri.ru/jour/article/view/347?locale=ru_RU

2. Бахтерев В. В. Диэлектрические потери в рудообразующих хромшпинелидах из офиолитовых комплексов Урала / В. В. Бахтерев // Изв. УГГУ. – 2021. – 2 (62). – 73-80. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/dielektricheskie-poteri-v-rudoobrazuyuschih-hromshpinelidah-iz-ofiolitovyh-kompleksov-urala

3. Карякин Л. И. Изменение хром-шпинелидов при нагревании / Л. И. Карякин, П. Д. Пятикоп // Докл. АН СССР. – 1955. – 102 (3). – 601-603.

4. Пашкеев А. И. Изменение фазового состава и физических свойств хромовых руд массива Рай-Из при окислительном обжиге / А. И. Пакшеев [и др.] // Вестн. Южно-Уральского гос. ун-та. Сер.: Металлургия. – 2011. – Вып. 16. – 29-35.

5. Перевозчиков Б. В. Хромовые руды офиолитовых комплексов / Б. В. Перевозчиков // Офиолиты: геология, петрология, металлогения и геодинамика : Мат-лы Междунар. науч. конф. (12-е Чтения памяти А. Н. Заварицкого). – Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2006. – 295-300.

6. Реестр хромитопроявлений в альпинотипных ультрабазитах Урала. – Пермь: КамНИИКИГС, 2000. – 474 с.

7. Сканави Г. И. Физика диэлектриков (область слабых полей) / Г. И. Сканави. – М.; Л.: Изд-во технико-теоретической литературы, 1949. – 500 с.

8. Ферсман А. Е. Избранные труды. – Т. 4 / А. Е. Ферсман. – М.: АН СССР, 1958. – 588 с.

9. Чащухин И. С. Закономерности состава акцессорного и рудообразующего хромшпинелида в ультрамафитах Алапаевского массива / И. С. Чащухин [и др.] // Тр. ИГГ УрО РАН. – 2002. – Вып. 149. – 281-289.

10. Чащухин И. С. О взаимоотношениях высокохромистых и глиноземистых хромитовых руд в месторождениях Среднего Урала / И. С. Чащухин, В. А. Чащухина, В. Г. Гмыра // Тр. ИГГ УрО РАН. – 2010 – Вып. 157. – 255-259.

11. Чащухин И. С. Ультрамафиты Алапаевского массива (Средний Урал): петрология, геохимия, хромитоносность / И. С. Чащухин, С. Л. Вотяков // Литосфера. – 2012. – (4). – 140-157.