02
Минералообразующие процессы в вулканогенно-осадочных породах Шатакского комплекса (Южный Урал)
© 2020 г. С. Г. Ковалев, С. С. Ковалев.
http://doi.org/10.31084/2619-0087/2020-3-2
Реферат.
Детальное изучение минералогии пород Шатакского комплекса показало, что все многообразие минеральных ассоциаций, распространенных в пределах комплекса, сформировалось на нескольких этапах становления и преобразования вулканогенно-осадочных отложений.
Показано, что при внедрении магматического расплава в осадочные отложения и/или образовании стратифицированных вулканогенно-осадочных отложений (тип «слоеного пирога») формируется торий-редкоземельная минерализация, представленная алланитом, торитом, монацитом, ксенотимом и значительным количеством неидентифицированных Th–REE соединений сложного состава. На основе изучения монацитов установлено, что РЗЭ-минерализация в терригенных породах Шатакского комплекса сформировалась в едином процессе. Данный факт подтверждается особым типом изоморфизма между Ca – Th – Ce в структуре монацита, а также отличием «шатакского тренда» от других механизмов образования редкоземельных минералов.
Установлено, что железооксидная и сульфидно-селенидная минерализация, представленная магнетитом, гематитом, пиритом, халькопиритом, борнитом, клаусталитом и селенидами железа и меди сформировалась на этапе син- и постмагматического метаморфогенно-гидротермального перераспределения ряда элементов на заключительных стадиях преобразования пород комплекса.
Оценка термобарических параметров образования мусковита из конгломератовых горизонтов кузъелгинской подсвиты свидетельствует, что максимальные температура и давление соответствовали Т = ~470°С, Р = ~8 кбар, а минимальные составляли: Т = ~380°С, Р = ~3 кбар. Относительно высокие температура и давление, а также пространственная связь мусковита с хлоритоидом позволяют предполагать существование постгенетического метаморфогенного этапа в истории формирования пород Шатакского комплекса. При этом главенствующую роль в преобразовании пород играла стрессовая нагрузка.
Ключевые слова: Шатакский комплекс, редкоземельная минерализация, сульфиды, селениды, железооксидная минерализация, метаморфизм, гидротермальный процесс, термобарические параметры.
Mineral-forming processes in volcano-sedimentary rocks of the Shatak complex (South Urals)
S. G. Kovalev, S. S. Kovalev.
Abstract.
A detailed study of mineralogy of the rocks of Shatak complex showed that all the variety of mineral associations within the complex was formed at several stages of formation and transformation of volcanic-sedimentary deposits.
It is shown that during the intrusion of magmatic melt into sedimentary deposits and/or the formation of stratified volcanic-sedimentary deposits («layered cake» type), thorium-rare earth mineralization is formed, represented by allanite, thorite, monazite, xenotime, and a significant amount of unidentified Th–REE compounds of complex composition. Based on the study of monazites, it has been established that REE mineralization in the terrigenous rocks of the Shatak complex was formed in a single process. This fact is confirmed by a special type of isomorphism between Ca – Th – Ce in the monazite structure, as well as the difference of the “Shatak trend” from the other mechanisms of formation of rare earth minerals.
It has been established that iron oxide and sulfide-selenide mineralization, represented by magnetite, hematite, pyrite, chalcopyrite, bornite, claustalite, and iron and copper selenides, formed at the stage of syn- and postmagmatic metamorphic-hydrothermal redistribution of a number of elements at the final stages of rock transformation rocks of the complex.
The assessment of the thermobaric parameters of muscovite formation from the conglomerate horizons of the Kuz’elga Subformation indicates that the maximum temperature and pressure corresponded to T = ~470°C, P = ~8 kbar, and the minimum were: T = ~380°C, P = ~3 kbar. The relatively high temperature and pressure, as well as the spatial relationship of muscovite with chloritoid, suggest the existence of a postgenetic metamorphogenic stage in the history of the formation of rocks of the Shatak complex. At the same time, stress loading played a leading role in the transformation of the rocks.
Keywords: Shatak complex, rare earth mineralization, sulfides, selenides, iron oxide mineralization, metamorphism, hydrothermal process, thermobaric parameters.