eISSN: 2619-0087 DOI: 10.31084/2619-0087

Минералообразующие процессы в вулканогенно-осадочных породах Шатакского комплекса (Южный Урал)

Год: 2020

Страницы: 27-46

УДК: 553.9+553.21

Номер: 3

Тип: научная статья

Аннотация:

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

Библиографический список:

  • Авилов В.И., Авилова С.Д. Потоки газов в придонной зоне глубоководной части океана // ДАН. 2003. Т. 389, № 4. С. 519–523.
  • Высоцкий С.И., Ковалев С.Г., Ковалев С.С. К вопросу о метаморфизме пород Шатакского комплекса (Башкирский мегантиклинорий) // Вестник Академии наук РБ. 2019. Т. 30, № 1 (93). С. 69–78.
  • Гайский ГОК: геология Гайского и Подольского медноцинковых колчеданных месторождений на Урале / Под ред. В.А. Прокина. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2004. 148 с.
  • Григорьев Н.А. О кларковом содержании химических элементов в верхней части континентальной коры // Литосфера. 2002. № 1. С. 61–71.
  • Качаловская В.М., Хромова М.М. О бетехтините, гессите, штромейерите из борнитовых руд месторождения Уруп // Геология рудных месторождений. 1970. № 1. С. 93–97.
  • Ковалев С.Г. Новые данные по геохимии диабазпикритового магматизма западного склона Южного Урала и условия его формирования // Литосфера. 2011. № 2. С. 68–83.
  • Ковалев С.Г., Высоцкий И.В. Новый тип благороднометальной минерализации в терригенных породах Шатакского грабена (западный склон Южного Урала) // Литология и полезные ископаемые. 2006. № 4. С. 415–421. DOI: 10.1134/S0024490206040079.
  • Ковалев С.Г., Высоцкий И.В., Пучков В.Н., Маслов А.В., Гареев Э.З. Геохимическая специализация структурновещественных комплексов Башкирского мегантиклинория. Уфа: ДизайнПресс, 2013. 268 с.
  • Ковалев С.Г., Пучков В.Н., Высоцкий С.И., Ковалев С.С. Первые данные о содержании и распределении благородных металлов в рифейских магматических комплексах Башкирского мегантиклинория и восточной окраины Восточно-Европейской платформы // ДАН. 2016. Т. 471, № 4. С. 459–464.
  • Ковалев С.Г., Высоцкий С.И., Ковалев С.С., Котляров В.А. Сульфидно-селенидная минерализация в вулканогенно-осадочных породах Шатакского комплекса (Башкирский мегантиклинорий) // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2017а. № 7. С. 21–27.
  • Ковалев С.Г., Высоцкий С.И., Пучков В.Н. Первые находки парагенетической Th–РЗЭ-минерализации в докембрийских породах Шатакского комплекса (Южный Урал) // ДАН. 2017б. Т. 476, № 5. С. 547–552.
  • Ковалев С.Г., Ковалев С.С., Высоцкий С.И. Торий-редкоземельная минерализация в докембрийских породах Башкирского мегантиклинория: видовое разнообразие и генезис // Записки РМО. 2017в. Т. 146, № 5. С. 59–80.
  • Ковалев С.Г., Пучков В.Н., Высоцкий С.И., Ковалев С.С. Условия образования магматических пород при плюмовом процессе (на примере западного склона Южного Урала)  // ДАН. 2017г. Т. 475, № 2. С. 171–175.
  • Ковалев С.Г., Высоцкий С.И., Ковалев С.С. Модель образования магматических пород Шатакского комплекса // Геологический вестник [Эл. журнал]. 2018. № 2. С. 3–13. DOI: 10.31084/2619-0087/2018-2-1.
  • Ковалев С.Г., Пучков В.Н., Ковалев С.С., Высоцкий С.И. Редкие Th–Sc-минералы в пикритах Южного Урала и их генетическое значение // ДАН. 2019. Т. 484, № 6. С. 67–70.
  • Коробейников А.Ф., Перцев Н.Н. Золото, платина и палладий в диабазах Шитового комплекса Косто-Риканской рифтовой зоны в Тихом океане // ДАН. 1998. Т. 359, № 5. С. 663–667.
  • Кулешевич Л.В., Дмитриева А.В. Минералы и источники редкоземельных элементов в Карелии // Учен. зап. Петрозавод. гос. ун-та. Сер.: Естественные и технические науки. 2012. № 4 (125). С. 62–66.
  • Маракушев А.А., Безмен Н.И. Термодинамика сульфидов и окислов в связи с проблемами рудообразования. М.: Наука, 1971. 229 с.
  • Масленникова С.П., Масленников В.В. Сульфидные трубы палеозойских «черных курильщиков» (на примере Урала). Екатеринбург; Миасс: УрО РАН, 2007. 312 с.
  • Носова А.А., Сазонова Л.В., Каргин А.В., Ларионова Ю.О., Ковалев С.Г. Мезопротерозойская внутриплитная магматическая провинция Западного Урала: основные петрогенетические типы пород и их происхождение // Петрология. 2012. Т. 20, № 4. С. 392–428.
  • Павлов А.Л. Эволюция физико-химических параметров гидротермальных систем при рудообразовании. Новосибирск: Наука, 1976. 300 с.
  • Плющев Е.В., Шатов В.В. Геохимия и рудоносность гидротермально-метасоматических образований. Л.: Недра, 1985. 247 с.
  • Пучков В.Н. Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Даурия, 2000. 146 с.
  • Пучков В.Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2010. 280 с.
  • Репина С.А. Монацит как индикатор условий образования кварцевых жил месторождения Желанное (Приполярный Урал) // Записки РМО. 2007. № 4. С. 81–96.
  • Савко К.А., Кориш Е.Х., Пилюгин С.М., Полякова Т.Н. Фазовые равновесия редкоземельных минералов при метаморфизме углеродистых сланцев Тим-Ястребовской структуры, Воронежский кристаллический массив // Петрология. 2010. № 18 (4). С. 402–433.
  • Сазонова Л.В., Носова А.А., Ларионова Ю.О., Каргин А.В., Ковалев С.Г. Мезопротерозойские пикриты восточной окраины Восточно-Европейской платформы и Башкирского мегантиклинория: петрогенезис и особенности составов оливина и клинопироксена // Литосфера. 2011. № 3. С. 64–83.
  • Brophy J.G. A study of rare earth element (REE)–SiO2 variations in felsic liquids generated by basalt fractionation and amphibolite melting: a potential test for discriminating between the two diff erent processes // Contrib Mineral Petrol. 2008. No. 156. P. 337–357.
  • Chakhmouradian A.R., Zaitsev A.N. Rare Earth Mineralization in Igneous Rocks: Sources and Processes // Elements. 2012. No. 8 (5). P. 347–353.
  • Chaplygin I.V., Mozgova N.N., Mokhov A.V., Koporulina E.V., Bernhardt H.J., Bryzgalov I.A. Minerals of the system ZnS–CdS from fumaroles of the Kudriavy volcano, Iturup island, Kuriles, Russia // The Canadian Mineralogist. 2007. Vol. 45. P. 709–722.
  • Gibson D.H., Carr S.D., Brown R.L., Hamilton M.A. Correlations between chemical and age domains in monazite, and metamorphic reactions involving major pelitic phases: an integration of ID–TIMS and SHRIMP geochronology with Y–Th–U X-ray mapping // Chem. Geol. 2004. No. 211. P. 237–260.
  • Gromet P.L., Silver L.T. Rare earth element distributions among minerals in a granodiorite and their petrogenetic implications // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1983. Vol. 47, Is. 5. Р. 925–939.
  • Kohn M.J., Malloy M.A. Formation of monazite via prograde metamorphic reactions among common silicates: Implications for age determinations // Geochim. Cosmochim. Acta. 2004. Vol. 68 (1). P. 101–113.
  • Lanzirotti A., Hanson G.N. Geochronology and geochemistry of multiple generations of monazite from the Wepawaug Schist, Connecticut, USA: implications for monazite stability in metamorphic rocks // Contrib. Mineral. Petrol. 1996. No. 125. P. 332–340.
  • Rapp R.P., Ryerson F.J., Miller C.F. Monazite and allanite in the crust: implications to the distribution of the LREEs, Y, U and Th // EOS. 1986. Vol. 67, No. 16. Р. 386.
  • Smith H.A., Barero B. Monazite U-Pb dating of staurolite grade metamorphism in pelitic schists // Contrib. Mineral. Petrol. 1990. Vol. 105. P. 602–615.
  • Wing B.A., Ferry J.M, Harrison T.M. Prograde destruction and formation of monazite and allanite during contact and regional metamorphism of pelites: petrology and geochronology // Contrib. Mineral. Petrol. 2003. Vol. 145. P. 228–250.
Скачать pdf
наверх
eISSN: 2619-0087 DOI: 10.31084/2619-0087