ХРОМ-ПЛАТИНОВОЕ ОРУДЕНЕНИЕ НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО ТИПА НА УРАЛЕ: СТРУКТУРНО-ВЕЩЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРОБЛЕМА ГЕНЕЗИСА
Аннотация
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.
Ключевые слова
Ультрамафитовые комплексы Урало-Аляскинского типа
,
дунит
,
хром-платиновые руды
,
зональность рудных тел
,
минералогия ЭПГ
,
генезис платиновых месторождений
553.06.12:546.76.92(470.5)
Об авторах
Евгений Владимирович Пушкарев
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия
Россия
Елена Витальевна Аникина
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия
Россия
Дж. Гарути
Университет Модены и Реггио Эмилии
Россия
Россия
Ф. Заккарини
Университет Гранады
Россия
Россия
Список литературы
1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. Бетехтин А.Г. Платина и другие минералы платиновой группы. М.: ОНТИ, 1935. 148 с.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. Воробьева О.А., Самойлова Н.В., Свешникова Е.В. Габбро-пироксенит-дунитовый пояс Среднего Урала. М.: ИГЕМ АН СССР, 1962. 319 с.
13. Высоцкий H.К. Месторождения платины Исо-вского и Hижне-Тагильского районов на Урале. СПб: Тр. Геол. Комитета. Нов. сер. Вып. 62. 1913. 694 с.
14. Генкин А.Д. Последовательность и условия образования минералов платиновой группы в Нижнетагильском массиве // Геология рудных месторождений. 1997. Т. 39. № 1. С. 41-48.
15. 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.
16. 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.
17. Ефимов А.А. Платиноносный пояс Урала: тектоно-метаморфическая история древней глубинной зоны, записанная в ее фрагментах // Отечественная геология. 1999. № 3. С. 31-39.
18. Ефимов А.А., Ефимова Л.П. Кытлымский платиноносный массив. М.: Недра, 1967. 355 с.
19. 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.
20. Заварицкий А.Н. Коренные месторождения платины на Урале // Материалы по общей и прикладной геологии. Вып. 108. СПб, 1928. С. 1-51.
21. Иванов О.К. Ультрамафические пегматиты пироксенит-дунитовых массивов Платиноносного пояса Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. 58 с.
22. Иванов О.К. Концентрически-зональные пироксенит-дунитовые массивы Урала: (Минералогия, петрология, генезис). Екатеринбург: Уральский гос-университет, 1997. 488 с.
23. 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.
24. 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.
25. 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.
26. Корякско-Камчатский регион - новая платиноносная провинция России / Е.Ю. Вильданова, В.П. Зайцев, Л.И. Кравченко и др. СПб.: ВСЕГЕИ, 2002. 383 с.
27. Костоянов А.И. Модельный Re-Os возраст платиновых минералов // Геология рудных месторождений. 1998. Т. 40. № 6. С. 545-550.
28. 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.
29. 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.
30. Малич К.Н. Платиноиды клинопироксенит-дунитовых массивов Восточной Сибири (геохимия, минералогия, генезис). СПб.: ВСЕГЕИ, 1999. 296 с.
31. 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.
32. 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.
33. Плаксенко А.Н. Типоморфизм акцессорных хромшпинелидов ультрамафит-мафитовых магматических формаций. Воронеж: Воронежский госуниверситет, 1989. 222 с.
34. Платинометальное оруденение в геологических комплексах Урала / К.К. Золоев, Ю.А. Волченко, В.А. Коротеев и др. Екатеринбург: ДПР, ОАО «УГСЭ», 2001. 199 с.
35. 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.
36. Пушкарев Е.В. Петрология Уктусского дунит-клинопироксенит-габбрового массива (Средний Урал). Екатеринбург: УрО РАН, 2000а. 296 с.
37. Пушкарев Е.В. Платиноносные дуниты Урала: новые данные // Магматические и метаморфические образования Урала и их металлогения. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2000б. С. 53-79.
38. 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.
39. 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.
40. 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.
41. 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.
42. 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.
43. Разин Л.В. К вопросу о генезисе платинового оруденения форстеритовых дунитов // Геология рудных месторождений. 1968. № 6. С. 10-25.
44. 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.
45. Рудашевский Н.С., Мочалов А.Г. Состав включений хромшпинелидов в зернах платиноидов из пород ультрамафических формаций // Геология и геофизика. 1985. № 8. С. 56-70.
46. Рудные месторождения СССР / Под ред. В.И. Смирнова. Т. 3. М.: Недра, 1978. 496 с.
47. Румянцев В.Н. Природа пространственной эволюции кислотности гидротерм: проявление бародифференциации разнолетучих компонентов раствора // Докл. АН СССР. 1985. Т. 280. № 4. С. 1006-1011.
48. 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.
49. 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.
50. 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.
51. Соколов В.Б. О глубинном строении массивов Платиноносного пояса Урала // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1989. № 11. С. 73-80.
52. Устинов В.И., Уханов А.В., Гриненко В.А. Изотопный состав кислорода минеральной ассоциации оливин-хромшпинелид // Геохимия. 1989. № 2. С. 306-310.
53. 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.
54. 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.
55. Чащухин И.С., Вотяков С.Л., Пушкарев Е.В. и др. Окситермобарометрия ультрамафитов Платиноносного пояса Урала // Геохимия. 2002. № 8. С. 846-863.
56. 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.
57. Шарапов В.Н., Акимцев В.А., Доровский В.Н. и др. Динамика развития рудно-магматических систем зон спрединга. Новосибирск: СО РАН, 2000. 414 с.
58. Штейнберг Д.С., Чащухин И.С. Серпентинизация ультрабазитов. М.: Наука, 1977. 312 с.
59. 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.
60. 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.
61. 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.
62. 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.
63. 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.
64. 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.
65. 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.
66. 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.
67. 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.
68. 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.
69. Gudfinnsson G.H., Wood B.J. The effect of trace elements on the olivine-wedsleyite transformation // Am. Mineral. 1998. V 83. P. 1037-1044.
70. 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.
71. 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.
72. 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.
73. 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.
74. Moseley D. Symplectic exsolution in olivine // Am. Mineral. 1984. V. 69. № 1-2. P. 139-153.
75. 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.
76. 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.
77. 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.
78. 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.
Рецензия
Для цитирования:
Пушкарев Е.В., Аникина Е.В., Гарути Д., Заккарини Ф. ХРОМ-ПЛАТИНОВОЕ ОРУДЕНЕНИЕ НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО ТИПА НА УРАЛЕ: СТРУКТУРНО-ВЕЩЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРОБЛЕМА ГЕНЕЗИСА . Литосфера. 2007;(3):28-65.
Просмотров: 377
Послать статью по эл. почте 