Минеральные ассоциации хромититов Алапаевского дунит-гарцбургитового массива (Средний Урал)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Объект исследования. Минералы и минеральные ассоциации благородных металлов в хромититах Алапаевского массива. Цель. Системное минералогическое изучение высокохромистых и глиноземистых хромититов и разработка схемы последовательности минералоообразования и положения в ней минералов платиновой группы и золота. Материалы и методы. Образцы высокохромистых и глиноземистых хромититов из месторождений в разных частях Алапаевского массива. Использованы методы сканирующей электронной микроскопии (Tescan VEGAII XMU и JSM-6390LV фирмы Jeol с EDX спектрометрами INCA Energy 450) и рентгеноспектрального микроанализа (Cameca SХ 100 с пятью волновыми спектрометрами). Результаты. Составлена схема последовательности минералообразования в хромититах, в которой выделены первичная и вторичные (ранняя и поздняя) ассоциации. Первичные ассоциации высокохромистых (Cr2O3 > 50 мас. %) и глиноземистых (Cr2O3 < 50 мас. %) руд представлены одними и теми же основными минералами – хромшпинелидом, клинопироксеном и оливином с характерными различающимися составами этих минералов в каждом типе руд. Акцессорные минералы первичной ассоциации синхронны с хромшпинелидом и представлены пентландитом, медистым пентландитом, халькопиритом, пирротином, борнитом, а также минералами благородных металлов (лауритом RuS2, эрликманитом OsS2, самородным осмием, медистым золотом). Минералы ранней вторичной ассоциации присутствуют в составе полиминеральных включений в хромшпинелиде. Полиминеральные включения сложены Cr-хлоритом, амфиболом, гранатом, сульфидами (миллерит, хизлевудит) и самородными металлами (Ni, Cr-содержащей медью, никелистой медью, Cu, Fe, Cr-содержащим никелем, аваруитом). Минералы благородных металлов ранней вторичной ассоциации выявлены только в глиноземистых рудах и представлены лауритом, арсенидами и стибнидами Pt и Pd, Ru-пентландитом и высокопробным самородным золотом. К поздней вторичной ассоциации отнесены самородная медь и аваруит, находящиеся в срастании с серпентином в высокохромистом хромшпинелиде. Температурные условия образования вторичных ассоциаций оценены по хлоритовому геотермометру. Температуры образования изученных хлоритов из хромититов укладываются в диапазон 250–284°С. Выводы. Минералы благородных металлов во вторичных ассоциациях формировались при температуре ниже 350°С совместно с гранатом, амфиболом, хлоритом и сульфидами никеля. Зерна первичных Os–Ir–Ru-сплавов при эпигенетических процессах подверглись сульфуризации с образованием тонкозернистой пористой смеси самородных и сульфидных (иногда с As) фаз, а также замещению Ru-пентландитом. Наличие аваруита и самородных Cu и Ni как в первичных, так и во вторичных ассоциациях хромититов свидетельствует о восстановительных условиях образования минералов благородных металлов. Ограниченное развитие высокохромистых руд наряду с проявленными процессами сульфуризации первичных зерен Os–Ir–Ru-сплавов обусловили слабое развитие россыпной платиноидной минерализации на площади Алапаевского массива.

Об авторах

В. В. Мурзин

Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАН

Email: murzin@igg.uran.ru

К. Н. Малич

Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАН

И. Ю. Баданина

Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАН

Д. А. Варламов

Институт экспериментальной минералогии РАН

Email: dima@iem.ac.ru

И. С. Чащухин

Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАН

Список литературы

  1. Аникина Е.В. (1995) Платиноиды в хромовых рудах Полярного Урала. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 40 с.
  2. Аникина Е.В., Молошаг В.П., Алимов В.Ю. (1993) Минералы платиноидов в хромитах Войкаро-Сыньинского и Райизского массивов. Докл. АН, 330(5), 613-616.
  3. Баданина И.Ю., Малич К.Н., Мурзин В.В., Проскурнин В.Ф. (2019) Геохимические особенности платиноидов и золота в хромититах дунит-гарцбургитовых и клинопироксенит-дунитовых массивов. Тр. ИГГ УрО РАН, вып. 166, 95-101.
  4. Волченко Ю.А., Коротеев В.А., Неустроева И.И. (2009) Платиноносность ультрамафитов и хромовых руд альпинотипных массивов главного офиолитового пояса Урала. Геология рудн. месторождений, 51(2), 182-200.
  5. Гурская Л.И., Смелова Л.В. (2003) Платинометалльное минералообразование и строение массива СыумКеу (Полярный Урал). Геология рудн. месторождений, 45(4), 353-371.
  6. Киселева О.Н., Жмодик С.М., Дамдинов Б.Б., Агафонов Л.В., Белянин Д.К. (2014) Состав и эволюция платинометалльной минерализации в хромитовых рудах Ильчирского офиолитового комплекса (Оспино-Китойский и Харанурский массивы, Восточный Саян). Геология и геофизика, 55(2), 333-349.
  7. Малич К.Н., Аникина Е.В., Баданина И.Ю., Белоусова E.A., Пушкарев Е.В., Хиллер В.В. (2016) Вещественный состав и осмиевая изотопия первичных и вторичных ассоциаций минералов платиновой группы магнезиальных хромититов Нуралинского лерцолитового массива (Южный Урал, Россия). Геология рудн. месторождений, 58(1), 3-22.
  8. Молошаг В.П., Алимов В.Ю., Аникина Е.В., Гуляева Т.Я., Вахрушева Н.В., Смирнов С.В. (1999) Акцессорная минерализация хромититов альпинотипных гипербазитов Урала. Зап. ВМО, 128(2), 71-83.
  9. Мурзин В.В., Суставов С.Г., Мамин Н.А. (1999) Золотая и платиноидная минерализация россыпей Верх-Нейвинского массива альпинотипных гипербазитов (Средний Урал). Екатеринбург: УГГГА, 93 с.
  10. Мурзин В.В., Баданина И.Ю., Малич К.Н., Игнатьев А.В., Веливецкая Т.А. (2020) Изотопный состав серы вторичных Ru–Os–Ir-сульфидов и сульфоарсенидов Верх-Нейвинского дунит-гарцбургитового массива на Среднем Урале. Вестн. геонаук, 9(309), 7-13. https://doi.org/10.19110/geov.2020.9.2
  11. Оpcоев Д.А., Толcтыx Н.Д., Киcлов Е.В. (2001) Минеpал cоcтава PtCu3 из xpомититов Оcпинcко-Китойcкого гипеpбазитового маccива (Воcт. Cаян). Зап. ВМО, 130(4), 61-71.
  12. Пушкарев Е.В., Готтман И.А., Стороженко Е.В., Казаков И.И. (2019) Пористые и атолловидные хромшпинелиды и сопутствующие минералы из рудных хромититов Алапаевского офиолитового массива, Средний Урал. Вестн. Урал. отд. РМО, 16, 102-112.
  13. Реестр хромитопроявлений в альпинотипных гипербазитах Урала. (2000) (Ред. Б.В. Перевозчиков и др.). Пермь: КамНИИКИГС, 474 с.
  14. Рожков И.С. (1948) Уральские россыпные месторождения золота. 200 лет золотой промышленности Урала. Свердловск: УФАН СССР, 401-503.
  15. Чащухин И.С., Вотяков С.Л. (2012) Ультрамафиты Алапаевского массива (Средний Урал): петрология, геохимия, хромитоносность. Литосфера, (4), 140-157.
  16. Шайбеков Р.И., Кузнецов С.К., Гайкович М.М., Шевчук С.С. (2015) Сульфидная и благороднометалльная минерализация в хромовых рудах Лагортинско-Кершорской площади Войкаро-Сыньинского массива (Полярный Урал). Литосфера, (1), 75-85.
  17. Юричев А.Н., Чернышов А.И., Корбовяк Е.В. (2020) Платиноносность хромититов Харчерузского ультрамафитового массива (Полярный Урал): новые данные. Зап. РМО, 149(3), 38-53. https://doi.org/10.31857/S0869605520030107
  18. Airiyants E.V., Kiseleva O.N., Zhmodik S.M., Belyanin D.K., Ochirov Y.C. (2022) Platinum-Group Minerals in the Placer of the Kitoy River, East Sayan, Russia. Minerals, 12(21). https://doi.org/10.3390/min12010021
  19. Badanina I.Yu., Malitch K.N., Lord R.A., Belousova E.A., Meisel T.C. (2016) Closed-system behaviour of the Re– Os isotope system recorded in primary and secondary PGM assemblages: evidence from a mantle chromitite at Harold’s Grave (Shetland ophiolite Сomplex, Scotland). ore Geol. Rev., 75, 174-185. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2015.12.014
  20. Bai W., Robinson P.T., Fang Q., Yang J., Yan B., Zhang Z., Xu-Feeng Hu, Zhou M.-F., Malpas J. (2000) The PGE and base metal alloys in the podiform chromitites of the Luobusa ophiolite, Southern Tibet. Can. Mineral., 38(3), 585-598. https://doi.org/10.2113/gscanmin.38.3.585
  21. Colás V., Padrón-Navarta J.A., González-Jiménez J.M., Fanlo I., Sánchez-Vizcaíno V.L., Gervilla F., Castroviejo R. (2017) The role of silica in the hydrous metamorphism of chromite. ore Geol. Rev., 90, 274-286. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.02.025
  22. Derbyshire E.J., OʼDriscoll B., Lenaz D., Gertisser R., Kronz A. (2013) Compositionally heterogeneous podiform chromitite in the Shetland Ophiolite Complex (Scotland): implications for chromitite petrogenesis and late-stage alteration in the upper mantle portion of a supra-subduction zone ophiolite. Lithos, 162-163, 279300. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2012.11.013
  23. Escayola M., Garuti G., Zaccarini F., Proenza J.A., Bédard J.H., Van Staal C. (2011) Chromitite and platinumgroup element mineralization at Middle Arm Brook, Central Advocate Ophiolite Complex, Baie Verte Peninsula, Newfoundland, Canada. Can. Mineral., 49, 1523-1547. https://doi.org/10.3749/canmin.49.6.1523
  24. Evans D.M., Barrett F.M., Prichard H.M., Fisher P.C. (2012) Platinum-palladium-gold mineralization in the Nkenja mafic–ultramafic body, Ubendian metamorphic belt, Tanzania. Miner. Deposita, 47, 175-196. https://doi.org/10.1007/s00126-011-0353-8
  25. Farré-de-Pablo J., Proenza J.A., González-Jiménez J.M., Aiglsperger T., Torró L., Domènech C., Garcia-Casco A. (2022) Low-temperature hydrothermal Pt mineralization in uvarovite-bearing ophiolitic chromitites from the Dominican Republic. Miner. Deposita, 57, 955-976. https://doi.org/10.1007/s00126-021-01079-8
  26. Garuti G., Zaccarini F. (1997) In situ alteration of platinumgroup minerals at low temperature: evidence from serpentinised and weathered chromitite of the Vourinos complex, Greece. Can. Mineral., 35, 611-626.
  27. Garuti G., Zaccarini F., Cabella R., Fershtater G.B. (1997) Occurrence of unknown Ru–Os– Ir–Fe oxides in the chromitites of the Nurali ultramafic complex, southern Urals, Russia. Can. Miner., 35, 1431-1439.
  28. Garuti G., Zaccarini F., Moloshag V., Alimov V. (1999) Platinum-group minerals as indicators of sulfur fugacity in ophiolitic upper mantle: an example from chromitites of the Rai-Iz ultramafic complex, Polar Urals, Russia. Can. Miner., 37, 1099-1115.
  29. Garuti G., Pushkarev E.V., Thalhammer O.A.R., Zaccarini F. (2012) Chromitites of the Urals (Pt 1): Overview of chromite mineral chemistry and geotectonic setting. ofioliti, 37, 27-53. https://doi.org/10.4454/OFIOLITI.V37I1.404
  30. González-Jiménez J.M., Gervilla F., Kerestedjian T., Proenza J.A. (2010) Effects of metamorphism on platinumgroup and base-metal mineral assemblages in ophiolite chromitites from the Dobromirtsi massif, Rhodope Mountains (SE Bulgaria). Res. Geol., 60, 315-334.
  31. González-Jiménez J.M., Reich М., Camprubí А., Gervilla F., Griffin W.L., Colás V., O’Reilly S.Y., Proenza J.A., Pearson N.J., Centeno-García E. (2015) Thermal metamorphism of mantle chromites and the stability of noble metal nanoparticles. Contrib. Mineral. Petrol., 170, 15. https://doi.org/10.1007/s00410-015-1169-9
  32. Kapsiotis A., Grammatikopoulos T.A., Tsikouras B., Hatzipanagiotou K. (2010) Platinum-Group Mineral Characterization in Concentrates from High-Grade PGE Alrich Chromitites of Korydallos Area in the Pindos Ophiolite Complex (NW Greece). Res. Geol., 60(2), 178-191. https://doi.org/10.1111/j.1751-3928.2010.00124.x
  33. Kojonen K., Zaccarini F., Garuti G. (2003) First finding of native gold in the chromitites of the Ray-Iz ophiolitic complex, Polar Urals. Geophys. Res., Abstracts. Vol. 5., 08352-08352.
  34. Malitch K.N., Melcher F., Muhlhans H. (2001) Palladium and gold mineralization in podiform chromitite at Kraubath, Austria. Mineral. Petrol., 73, 247-277. https://doi.org/10.1007/s007100170002
  35. Malitch K.N., Badanina I.Yu., Belousova E.A., Murzin V.V., Velivetskaya T.A. (2021) Origin of Ru-Os Sulfides from the Verkh-Neivinsk Ophiolite Massif (Middle Urals, Russia): Compositional and S-Os Isotope Evidence. Minerals, 11(3), 329. https://doi.org/10.3390/min11030329
  36. Melcher F., Grum W., Simon G., Thalhammer T.V., Stumpfl E.F. (1997) Petrogenesis of the ophiolitic giant chromite deposits of Kempirsai, Kazakhstan: a study of solid and fluid inclusions in chromite. J. Petrol., 38, 1419-1458.
  37. Prichard M.H., Tarkian M. (1988) Platinum and palladium minerals from two PGE-rich localities in the Shetland Ophiolite Complex. Can. Miner., 26, 979-990.
  38. Stoсkman H.W., Hlava P.F. (1984) Platinum-group minerals in alpine chromitites from southwestern Oregon. Econ. Geol., 79, 491-508.
  39. Tsoupas G., Economou-Eliopoulos M. (2008) High PGE contents and extremely abundant PGE-minerals hosted in chromitites from the Veria ophiolite complex, northern Greece. ore Geol. Rev., 33, 3-19. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2006.10.008
  40. Walker R.J., Prichard H.M., Ishiwatari A., Pimentel M. (2002) The osmium isotopic composition of convecting upper mantle deduced from ophiolite chromites. Geochim. Cosmochim. Acta, 66, 329-345. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(01)00767-0
  41. Warr L.N. (2021) IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineral. Mag., 85, 291-320. https://doi.org/10.1180/mgm.2021.43
  42. Yang J., Meng F., Xu X., Robinson P.T., Dilek Y., Makeyev A.B., Wirth R., Wiedenbeck M., Griffin W.L., Cliff J. (2015) Diamonds, native elements and metal alloys from chromitites of the Ray-Iz ophiolite of the Polar Urals. Gondw. Res., 27(2), 450-485. https://doi.org/10.1016/j.gr.2014.07.004
  43. Zaccarini F., Pushkarev E.V., Garuti G. (2008) Platinumgroup element mineralogy and geochemistry of chromitite of the Kluchevskoy ophiolite complex, central Urals (Russia). ore Geol. Rev., 33, 20-30. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2006.05.007
  44. Zaccarini F., Garuti G., Pushkarev E., Thalhammer O. (2018) Origin of Platinum Group Minerals (PGM) Inclusions in Chromite Deposits of the Urals. Minerals, 8, 379. https://doi.org/10.3390/min8090379
  45. Zaccarini F., Pushkarev E., Garuti G., Kazakov I. (2016) Platinum-Group Minerals and Other Accessory Phases in Chromite Deposits of the Alapaevsk Ophiolite, Central Urals, Russia. Minerals, 6, 108. https://doi.org/10.3390/min6040108
  46. Zang W., Fyfe W.S. (1995) Chloritisation of the hydrothermally altered bedrock at the Igarape Bahia gold deposit, Carajas, Brazil. Mineral. Deposita, 30, 30-38.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Мурзин В.В., Малич К.Н., Баданина И.Ю., Варламов Д.А., Чащухин И.С., 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».