Первые данные о редкоземельной минерализации в кислых разновидностях пород шатакского комплекса (Южный Урал)

Объектом исследования послужили кислые разновидности пород шатакского комплекса. Материалом исследования явилась неизвестная ранее обильная минерализация, представленная редкоземельными минералами. Методы. Определение концентраций петрогенных оксидов, выполненное рентгенофлуоресцентным методом в ИГ УФИЦ РАН (г. Уфа) на спектрометре VRA-30 (“Карл Цейсс”, Германия) с использованием рентгеновской трубки с W-анодом (30 кВ, 40 мА). Количество редкоземельных элементов в породах комплекса определялось методом ICP-MS в ЦИИ ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург). Изучение минералогии проводилось на сканирующем электронном микроскопе Tescan Vega Compact c энергодисперсионным анализатором Xplorer Oxford Instruments (ИГ УФИЦ РАН, г. Уфа). Результаты. Показано, что изученные породы разнообразны по химическому составу, изменяясь от щелочных разновидностей (трахидациты) до низкощелочных риолитов. Установлено, что они относятся к высокоглиноземистому типу, характеризуясь калиевой специализацией и низким коэффициентом агпаитности. Предполагается, что в целом кислые разновидности являются субвулканическими образованиями и термин “риолиты” в данном случае характеризует химический состав пород, но не генезис. Количество редкоземельных элементов в породах комплекса подвержено существенным колебаниям, изменяясь от 60.81 до 1625.39 г/т, а их распределение отличается значительной дифференцированностью. В целом породы принадлежат к контрастной базальт-риолитовой серии, а их генезис обусловлен дифференциацией магмы в промежуточном очаге. В породах были обнаружены многочисленные редкоземельные минералы: алланит- (Ce), монацит-(Се), монацит-(La), ниобоэшинит-(Y), эшинит-(Y), таленит-(Dy), таленит-(Nd), синхизит-(Се) и Ce–La–Fe-оксид. Заключение. Наличие парагенетических ассоциаций редкоземельных минералов (алланит- (Се) + эшинит-(Y) + ниобоэшинит-(Y) и алланит-(Се) + таленит-(Dy) + таленит-(Nd)) свидетельствует о формировании редкоземельной минерализации в ходе единого процесса. Описанный тип минерализации не имеет аналогов на западном склоне Южного Урала, и его исследование должно быть продолжено.

1. Алексеев А.А., Алексеева Г.В., Тимофеева Е.А. (2003) Монацитовая минерализация и перспективы редкоземельного оруденения в рифейских отложениях Башкирского мегантиклинория. Геология, полезные ископаемые и проблемы экологии Башкортостана. (Отв. ред. В.Н. Пучков, Д.Н. Салихов). Т. 2. Уфа: б. и., 112-115.

2. Алексеев А.А., Тимофеева Е.А (2007) Редкоземельнофосфатная минерализация в метатерригенных толщах рифея Башкирского мегантиклинория. Геол. сборник, (3), 194-195.

3. Булах А.Г. (1967) Руководство и таблицы для расчета формул минералов. М.: Недра, 141 с.

4. Гшнейднер К.А. (1965) Сплавы редкoземельных металлoв. М.: Мир, 427 с.

5. Делицын Л.М. (2019) Распределение TR2O3, P2O5 и Nb2O5 между двумя несмешивающимися расплавами в системе монацит–SiO2–NaF–Nb2O5–Fe2O3. Докл. АН, 489(6), 599-605.

6. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник. Т. 1. (1996) (Под общ. ред. Н.П. Лякишева). М.: Машиностроение, 992 с.

7. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник. Т. 2. (1997) (Под общ. ред. Н.П. Лякишева). М.: Машиностроение, 1024 с.

8. Козырева И.В., Швецова И.В., Попова Т.Н. (2004) Находка Nd-таленита на Приполярном Урале. Вестн. Коми НЦ, (6), 2-3.

9. Кобяшев Ю.С., Никандров С.Н., Вализер П.М. (2000) Минералы Ильменских гор. Миасс: ИГЗ УрО РАН, 119 с.

10. Ковалев С.Г., Высоцкий И.В. (2006) Новый тип благороднометальной минерализации в терригенных породах Шатакского грабена (западный склон Южного Урала). Литология и полез. ископаемые, (4), 415-421.

11. Ковалев С.Г., Высоцкий И.В. (2008) Новые данные по геологии Шатакского комплекса (западный склон Южного Урала). Литология и полез. ископаемые, (3), 280-289.

12. Ковалев С.Г., Ковалев С.С., Высоцкий С.И. (2017) Th–REE минерализация в докембрийских породах Башкирского мегантиклинория: видовое разнообразие и генезис. Зап. РМО, (5), 59-79.

13. Ковалев С.Г., Высоцкий С.И., Ковалев С.С. (2018а) Модель образования магматических пород Шатакского комплекса. Геол. вестн., (2), 3-13. https://doi.org/10.31084/2619-0087/2018-2-1

14. Ковалев С.С., Пучков В.Н., Ковалев С.Г., Высоцкий С.И. (2018б) Первые данные о количественной оценке параметров вендского метаморфизма восточной части Башкирского мегантиклинория. Докл. АН, 483(3), 301-305.

15. Ковалев С.Г., Ковалев С.С. (2022) Ксенотимовая минерализация в различных структурно-вещественных комплексах Башкирского мегантиклинория (Южный Урал). Зап. РМО, 151(1), 74-91. https://doi.org/10.31857/S0869605522010075

16. Кривовичев В.Г., Гульбин Ю.Л. (2022) Рекомендации по расчету и представлению формул минералов по данным химических анализов. Зап. РМО, 151(1), 114-124. https://doi.org/10.31857/S0869605522010087

17. Маслов А.В., Крупенин М.Т., Ронкин Ю.Л., Гареев Э.З., Лепихина О.П., Попова О.Ю. (2004) Тонкозернистые алюмосиликокластические образования стратотипического разреза среднего рифея на Южном Урале: особенности формирования, состав и эволюция источников сноса. Литология и полез. ископаемые, (4), 414-441.

18. Маслов А.В., Гареев Э.З., Подковыров В.Н., Ковалев С.Г., Котова Л.Н. (2018) Синрифтовые осадочные образования машакской свиты среднего рифея Южного Урала (краткая литохимическая характеристика). Вестн. СПбГУ. Науки о Земле, 63(3), 303-325.

19. Парначев В.П., Ротарь А.Ф., Ротарь З.М. (1986) Среднерифейская вулканогенно-осадочная ассоциация Башкирского мегантиклинория (Южный Урал). Свердловск: УНЦ АН СССР, 105 с.

20. Пучков В.Н. (2000) Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Даурия, 146 с.

21. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.

22. Рассомахин М.А., Касаткин А.В. (2020) Дополнения к кадастру минералов Ильменских гор. Минералогия, 6(2), 18-26. https://doi.org/10.35597/2313-545X-2020-6-2-2

23. Сук Н.И. (2017) Жидкостная несмесимость в щелочных магматических системах. М.: Университетская книга, 238 с.

24. Шаповалов Ю.Б., Котельников А.Р., Сук Н.И., Коржинская В.С., Котельникова З.А. (2019) Жидкостная несмесимость и проблемы рудогенеза (по экспериментальным данным). Петрология, 27(5), 577-597. https://doi.org/10.31857/S0869-5903275577-597

25. Hoog J.C.M. de, Gall L., D.H. Cornell (2010) Trace-element geochemistry of mantle olivine and application to mantle petrogenesis and geothermobarometry. Chem. Geol., 270(1-4), 196-215. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2009.11.017

26. Paolo D.J. de (1981) Trace element and isotopic effects of combined wallrock assimilation and fracional crystallization. Earth Planet. Sci. Lett., 53(2), 189-202. https://doi.org/10.1016/0012-821X(81)90153-9

27. Ernst R.E. (2014) Large Igneous Provinces. Cambridge: Cambridge University Press, 653 p.

28. Kranidiotis P., MacLean W.H. (1987) Systematic of Chlorite Alteration at the Phelps Dodge Massive Sulfide Deposit, Matagami, Quebec. Econ. Geol., 82(7), 1808-1911. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.82.7.1898

29. Loucks R.R. (1996) A precise olivine-augite Mg-Fe-exchange geothermometer. Contrib. Mineral. Petrol., 125, 140-150.

30. McDonough W.F., Sun S.S. (1995) Composition of the Earth. Chem. Geol., 120(3-4), 223-253. https://doi.org/10.1016/0009-2541%2894%2900140-4

31. Puchkov V.N., Bogdanova S.V., Ernst R., Kozlov V., Krasnobaev A.A., Soderlund U., Wingate M.T.D., Postnikov A.V., Sergeeva N.D. (2013) The ca. 1380 Ma Mashak igneous event of the Southern Urals. Lithos, 174, 109-124.