WWW.KNIGA.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Онлайн материалы
 

«Минералогия, возраст и генезис проявлений берилла Уральской изумрудоносной полосы ...»

На правах рукописи

Бидный Алексей Сергеевич

Минералогия, возраст и генезис проявлений берилла

Уральской изумрудоносной полосы

25.00.05 – минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата

геолого–минералогических наук

Москва–2012

Работа выполнена на кафедре минералогии геологического факультета Московского

государственного университета имени М.В. Ломоносова

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук,

доцент Бакшеев Иван Андреевич

Официальные оппоненты: Мельников Евгений Павлович, доктор геолого-минералогических наук, профессор, Московский государственный горный университет, зав. каф. технологии художественной обработки камня Ларионова Юлия Олеговна, кандидат геолого-минералогических наук, Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, научный сотрудник

Ведущая организация: Институт геологии и геохимии УрО РАН

Защита состоится «30» марта 2012 г. в 16 часов 00 минут на заседании Диссертационного совета Д 501.002.06 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119234, Москва, Ленинские горы, МГУ, корпус «А», геологический факультет, аудитория 829.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультете МГУ имени М.В. Ломоносова Автореферат разослан «29» февраля 2012 г.



Ученый секретарь Киселева Ирина Александровна диссертационного совета Введение Актуальность работы. Месторождения изумруда и александрита сланцевого геолого-промышленного типа Малышевское, Свердловское, Аульское и им.

Крупской, расположенные на Среднем Урале и связанные со слюдитовыми комплексами, являются самыми крупными в России и одними из крупнейших в мире.

В годы активной отработки из них добывалось до 16% мирового объема изумрудного сырья высокого качества. Однако, в связи с выработкой верхних горизонтов самого большого из них Малышевского месторождения и увеличением расходов на подземные работы, большую важность приобретает задача расширения сырьевой базы этого вида полезного ископаемого, выработки критериев оценки перспективности слюдитовых комплексов на берилловое, в том числе и изумрудное сырье. С 70ых гг прошлого века и до начала нынешнего в результате поисковых работ на территории Среднего Урала обнаружены проявления, которые могут стать источниками берилла, включая и изумруд (Намятов и др., 1976; Гальцин, 2000;

Рудаков, 2001). Эти объекты расположены в так называемой Уральской Изумрудоносной полосе (УИП), вытянутой более чем на 200 км в меридиональном направлении и включающей 42 месторождения и проявления. В то время как Малышевское, Свердловское и другие месторождения, находящиеся в центральной части полосы исследованы достаточно детально (общее число публикаций более 300), изученность проявлений берилла на флангах УИП слабая и ограничивается, в большинстве случаев, описанием геологической позиции. В связи с этим остаются актуальными не решенные проблемы возрастной и формационной принадлежности проявлений берилла УИП и их соотношения с крупными месторождениями.

Цель работы. Настоящая работа нацелена на решение проблем возрастной и формационной принадлежности проявлений берилла на флангах Уральской Изумрудоносной полосы на основе комплексного минералого-геохимического изучения и определения возраста минеральных ассоциаций проявлений, выяснения генетических взаимоотношений между ними и условий формирования берилла.

Кроме того, предполагается выявить критерии оценки перспектив бериллоносности слюдитовых комплексов.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. обобщение литературных данных по месторождениям изумруда сланцевого типа;

2. проведение полевых исследований с отбором образцов и составлением представительной коллекции, предварительное описание, подготовка каменного материала к аналитическим исследованиям, включая выделение мономинеральных фракций;

3. оптико-микроскопическое и электронно-микроскопическое изучение минералов, характера их срастаний и определение возрастных отношений между выделенными минеральными ассоциациями;

4. сравнительный анализ распределения микропримесей в тальке, слюдах и берилле из проявлений и промышленных месторождений берилла; оценка возможности использования микропримесей в качестве индикатора бериллоносности и особенностей генезиса берилла

5. термобарометрическое изучение минеральных ассоциаций;

6. определение изотопного возраста минералов из разных ассоциаций и формаций Rb/Sr и U/Pb методами.

Объект исследования. На флангах УИП исследован ряд объектов, по геолого-структурной позиции схожих с крупным промышленным месторождением изумруда Малышевское. Изучены проявления берилла в слюдитах Медведевское, Глинское, Заречное и «71 км», а также не содержащие берилл карбонат-флогопитовая жила Липовского пегматитового поля и кварц-слюдяные породы проявления Черноусовское (рис. 1). Кроме того, проведено опробование участков, характеризующихся похожей геологической позицией, в районе пос. Юго-Коневское и Санарское на территории Челябинской области.

Рис. 1.

Географическое положение Фактический материал и методы изученных проявлений УИП:

исследования. В основу диссертации положен 1 – Медведевское, 2 – Глинское, материал, собранный автором в ходе полевых работ 3 – Липовское, 4 – «71 км», (2007-2011 гг.) на территории Свердловской и 5 – Заречное, 6 – Черноусовское.

Челябинской областей. По личным наблюдениям составлены схемы геологического строения проявлений Заречное и «71 км». Образцы пород из проявления Медведевское предоставлены М.П. Поповым. Рабочая коллекция состоит из 121 образца слюдитов, тальковых, хлоритовых и амфиболклиноцоизитовых сланцев, пегматоидных и кварцевых жил и 22 кристаллов берилла из 10 месторождений и проявлений. Изготовлено и изучено 75 прозрачнополированных шлифов, 20 плоско-полированных пластин берилла и 8 пластин кварца. Различными методами проанализированы 76 мономинеральных фракций следующих минералов: слюды (59), полевого шпата (8), берилла (2), циркона (2), титанита (2), талька (1), эпидота (1) и турмалина (1). Получено 157 микроскопических и 39 электронно-микроскопических фотографий. В работе представлены результаты 410 электронно-зондовых анализов, 45 анализов LA-ICP-MS, 41 анализа ICP-MS, 26 ИК-спектров, 1 термогравитметрический анализ. На основании полученных Rb-Sr данных построено 8 изохрон, по результатам U-Pb анализа построено 5 графиков с конкордией.





Электронно-микроскопические исследования проведены в лаборатории методов локальных исследований кафедры петрологии МГУ на растровом электронном микроскопе «Jeol» JSM-6480LV. Для локального количественного анализа минеральных фаз использовалась комбинированная система рентгеноспектрального микроанализа на основе энергодисперсионного спектрометра «Inca Energy-350» и волнового дифракционного спектрометра «Inca Wave-500». Также содержания минералообразующих элементов определялись на электронно-зондовом микроанализаторе «Cameсa SX50» на кафедре минералогии МГУ и «Cameca SX 100»

(ГЕОХИ РАН). Определение содержания элементов методом масс-спектрометрии индуктивно-связанной плазмы с лазерным пробоотбором (LA-ICP-MS) осуществлено с использованием масс-спектрометра «Element-XR» и лазерной установки «UP-213» в ГЕОХИ РАН. Содержания микропримесей в слюдах измерены методом массспектрометрии идуктивно-связанной плазмы на масс-спектрометре Finnigan ELEMENT-2 на кафедре геохимии МГУ. Анализ изотопного состава Sr выполнен на многоколлекторных масс-спектрометрах высокого разрешения TRITON (Thermo) в лаборатории геохронологии и геохимии изотопов ГЕОХИ РАН, а также в ЦИИ ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург). Инфракрасные спектры получены с помощью Фурьеспектрометра ФСМ 1201 на кафедре минералогии МГУ. Термогравиметрическое исследование проведено там же на термической установке «Derivatograph Q-1500D»

(Венгрия). Микротермометрические исследования флюидных включений проводились в ИГЕМ РАН с использованием измерительного комплекса, созданного на основе термокриокамеры THMSG–600 фирмы «Linkam» (Англия), микроскопа «Amplival» (Германия), снабженного набором длиннофокусных объективов, видеокамерой и управляющим компьютером.

Научная новизна. Автором проведено детальное минералого-геохимическое изучение проявлений Медведевское, Глинское, «71 км», Заречное, Черноусовское, карбонат-слюдяной жилы Липовского пегматитового поля. С учетом данных предшественников составлены схемы их геологического строения. Объекты Медведевское и «71 км» охарактеризованы впервые. Впервые измерено содержание микропримесных компонентов в кристаллах берилла проявлений Медведевское, Глинское, «71 км», Заречное, месторождений Каменское и Квартальное, разных генераций месторождений Малышевское и Свердловское, что позволило определить различия между пегматитовым и гидротермально-метасоматическим типом берилла.

Впервые получены содержания микропримесей в монофракциях темных и светлых слюд из различных пород исследованных проявлений, а также из изумрудоносных флогопитовых слюдитов месторождений Малышевское, Свердловское, Квартальное и Красноболотное и проведено сравнение с содержанием примесных компонентов во флогопите слюдитов проявлений Черноусовское, Коневское, Санарское и карбонатслюдяной жилы Липовского пегматитового поля, не содержащих берилл.

Впервые определен возраст бериллоносных пегматитов, постмагматических метасоматических пород и кварц-плагиоклазовых жил изученных проявлений берилла, а также бериллмусковит-кварц-плагиоклазовых жил Малышевского месторождения и установлено, что в истории формирования УИП существовало три этапа образования берилла:

позднемпермский (250-260 млн. лет), среднетриасовый (226-232 млн. лет) и раннеюрский (196-206 млн. лет). Полученные данные о возрасте позволяют уточнить историю геологического развития Урала в пермское, триасовое и юрское время.

Предложена геолого-минералогическая и геохимическая модель формирования проявлений, включающая становление бериллсодержащих пегматитов, формирование высокотемпературных (430-450оС) флогопитовых слюдитов с бериллоносными кварцплагиоклазовыми гнездами, формирование кварц-мусковитовых±флюорит грейзенов (280-290оС) по ранним флогопитовым слюдитам, среднетемпературную мусковитизацию флогопитовых слюдитов с формированием мусковит-берилл-эпидоткварцевых жил и пропилитизацию (240-270оС).

Практическое значение. Выявлена связь между бериллоносностью объектов и содержанием микропримесей в темных слюдах слюдитов. Берилл в месторождениях и проявлениях УИП ассоциирует со слюдами с содержанием Li 500 г/т. Эту величину можно использовать как геохимический критерий поиска месторождений берилла, связанных с постмагматическими слюдитами. Установлено, что кристаллы берилла пегматитового и постмагматического гидротермально-метасоматического происхождения отличаются по содержанию щелочных металлов, Mg и Fe.

Концентрация указанных компонентов в берилле увеличивается от пегматитов к флогопитовым слюдитам и далее к гидротермальным берилл-мусковит-кварцевым жилам. Показано, что содержание Na в берилле и соотношение интенсивностей полос поглощения при 3698 и 3596 см-1 в ИК спектре берилла можно использовать в качестве показателя генетического типа минерала. Результаты исследований включены в курс «Месторождения драгоценных камней».

Защищаемые положения:

1. Изученные проявления зеленого берилла Уральской Изумрудоносной полосы сформированы в течение нескольких этапов: (1) становление бериллсодержащих пегматитов; (2) формирование высокотемпературных (430-450оС) флогопитовых слюдитов с бериллоносными кварц-плагиоклазовыми гнездами и линзами; (3) образование кварц-мусковитовых±флюорит грейзенов по ранним флогопитовым слюдитам; (4) среднетемпературная (280-290оС) мусковитизация флогопитовых слюдитов с формированием мусковит-берилл-эпидот-кварцевых жил; (5) среднетемпературная (240-270oC) пропилитизация с образованием тремолитактинолита, хлорита.

2. По данным Rb/Sr датирования бериллоносные пегматиты, слюдиты, и кварцевые жилы месторождений и проявлений Уральской Изумрудоносной полосы формируются в течение трех этапов: позднепермского (260-250 млн. лет), среднетриасового (226-232 млн. лет) и раннеюрского (196-206 млн. лет). Первый этап связан со становлением гранитов крупных массивов Мурзинского, Адуйского и Каменского. Магматических пород, связанных со вторым этапом, не выявлено.

Третий этап сопряжен с внедрением некоторых пегматитовых жил в восточной и северо-восточной частях Адуйского массива.

3. По соотношению примесных компонентов в берилле из месторождений и проявлений Уральской Изумрудоносной полосы выделяется два генетических типа минерала: пегматитовый и постмагматический гидротермально-метасоматический. В ряду от пегматитов к высокотемпературным слюдитам и далее к среднетемпературным гидротермальным ассоциациям берилл эволюционирует от низко- до высокощелочного; в нем возрастает содержание Mg и Fe. Концентрация щелочных металлов регулируется флюидным режимом, а соотношение Fe и Mg определяется составом вмещающих пород.

Апробация диссертации и публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах, включая 2 статьи в журналах из списка ВАК и 6 публикаций материалов конференций. Результаты исследований докладывались на 20-м общем симпозиуме ММА (Будапешт, 2010), XI Съезде Российского минералогического общества (Санкт-Петербург, 2010), Уральская минералогическая школа – 2010 (Екатеринбург, 2010), XIX Симпозиуме по геохимии изотопов имени академика А.П. Виноградова (Москва, 2010), XIV Международном симпозиуме имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 65-летию Победы советского народа над фашистской Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг. (Томск, 2010).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения. Общий объем – 193 страницы, включая 121 рисунок, 34 таблицы и список литературы из 120 наименований. Кроме того, ряд аналитических данных вынесен в приложение.

Благодарности. Автор выражает благодарность своему научному руководителю И.А. Бакшееву (МГУ) за разностороннюю помощь и поддержку. За содействие в разработке и осуществлении полевых маршрутов автор глубоко признателен М.П.

Попову (ИГГ УрО РАН). Значительная часть аналитической работы изотопных и LAICP-MS исследований была проведена в ГЕОХИ РАН при активном участии М.О.

Аносовой и Н.М. Ревяко, большую поддержку в ходе работы и обсуждения полученных результатов оказал Ю.А. Костицын. Часть Rb/Sr изотопных анализов была сделана Б.В. Беляцким (ВНИИОкеангеология). Электронно-зондовые исследования проведены В.О. Япаскуртом, Е.В. Гусевой, Н.Н. Коротаевой, И.А.

Брызгаловым (МГУ), Н.Н. Кононковой (ГЕОХИ РАН). Содержание микропримесей в слюдах определены методом ICP-MS Д.А. Бычковым и В.В. Пуховым под руководством А.Ю. Бычкова (МГУ), обработка данных осуществлена c помощью И.Ю. Николаевой и Т.О. Кошенской (МГУ). Термогравиметрические измерения проведены в МГУ, аналитик Л.В. Мельчакова. Микротермическое исследование флюидных включений выполнено в ИГЕМ РАН с помощью В.Ю. Прокофьева. При подготовке образцов для исследований большую помощь оказали А.В. Григорьев, И.В. Галиусова, В.А. Турков, М.Ф. Вигасина, А.Н. Ноздряков. Часть образцов берилла предоставлена М.П. Поповым и Б.А. Шукшаевым.

Автор пользовался консультациями Э.М. Спиридонова, И.В. Пекова, В.С. Попова, Т.А. Осиповой, А.П. Шукшаева, Н.А. Григорьева, Ю.В. Ерохина, В.Я. Левина, А.Ф.

Ласковенкова, Л.А. Паутова, Л. Грота и А. Эртла. В ходе полевых работ и исследовании собранного материала оказали помощь А.А. Казаченко, Т.О.

Кошенская, И.Н. Ермаков, А.С. Шило.

За всестороннюю поддержку, понимание и терпение автор безгранично благодарен своей семье.

Глава 1. Обзор литературы по месторождениям изумруда сланцевого типа Существует два геолого-промышленных типа месторождений изумруда.

Первый тип представлен карбонат-пирит-альбит-кварцевыми жилами и стратиморфными тектоническими брекчиями в углистых и известковистых сланцах. Поскольку подавляющее большинство месторождений этого типа находится в Колумбии, то тип получил название «колумбийский». Кроме Колумбии, похожие объекты выявлены в провинции Паншир в Афганистане. Все эти месторождения обеспечивают до 80% объема мировой добычи изумруда.

Месторождения второго типа, в большинстве своем, приурочены к рассланцованным телам основного и ультраосновного состава или неметаморфизованным ультрамафитам на контакте с кремнекислыми породами.

Такие контакты могут быть или интрузивными или тектоническими. Наиболее благоприятными вмещающими породами для берилловой, в том числе и изумрудной минерализации, являются биотитовые метасоматические сланцы, поэтому тип месторождений называют «сланцевым».

В настоящее время нет общепринятой геолого-генетической классификации месторождений изумруда. Одни исследователи предлагают разделять все месторождения на пегматитовые, пневматолитово-гидротермальные и гидротермальные (Беус, 1960; Киевленко, 2001). Другие отличают месторождения, связанные с гранитными интрузивами и те, которые контролируются тектоническими нарушениями (Schwarz, Giuliani, 2001). Ряд исследователей выделяет третий тип, связанный с воздействием гидротермальных флюидов (Kazmi, Snee, 1989). В работе (Barton, Young, 2002) приведена классификация, основанная на наличии или отсутствии магматических тел среди изумрудоносных пород. Существует классификация, которая предполагает разделение месторождений не только по наличию или отсутствию сингенетичных пегматитов, но и по содержанию Li в изумрудсодержащих метасоматических слюдяных сланцах (Sabot, 2002).

–  –  –

позднего тремолита со средней (n=5) формулой (Na0.09K0.01)0.10(Ca1.86Fe2+0.11)1.97 (Mg4.61Fe2+0.27Fe3+0.06Mn0.03Al0.02)5.00[Si7.88Al0.12O22](OH)2.00 (рис. 5).

Формирование слюдитов не сопряжено со становлением вышеописанных пегматоидов, поскольку эти породы имеют разные возрастные оценки: 250 млн. лет для пегматоидов и 230 млн. лет для слюдитов (см. главу 4). С другой стороны, биотит пегматоидов и флогопит слюдитов имеют принципиально разные содержания Li, Rb, Cs (Bidny et al., 2010).

Образование клинохлора по фторфлогопиту, мусковита и тремолита, обусловлено более поздним гидротермальным (пропилитовым) Рис. 5. Составы амфиболов (Leake et al., процессом.

1997). Глинское: тальковые сланцы (1); Таким образом, на проявлении Заречное: амфибол-клиноцоизитовые сланцы Глинское четко проявлены три (2) и амфибол-флогопитовые слюдиты (3);

Липовское: амфибол-олигоклазовые сланцы разновозрастных процесса минералообразования: (1) внедрение (4) и карбонат-флогопитовая жила (5).

пегматоидов в метаморфизованные мафиты и ультрамафиты, (2) образование тальковых сланцев и слюдитовых жил с бериллом, (3) замещение темной слюды клинохлором и мусковитом и формирование тремолита под воздействием гидротермальных растворов (пропилитизация).

Проявление «71 км» обнаружено в борту автомагистрали в 7 км на юго-запад от г.

Реж. Площадь проявления 0.04-0.05 км2. Оно представляет собой блок метасоматических слюдитов, залегающий среди лейкократовых гранитов в северовосточной части Адуйского массива. Граниты состоят из кварца, калиевого полевого шпата и мусковита, с акцессорными монацитом. Мусковит с формулой, рассчитанной по среднему (n=4) составу, (K0.93Na0.03Ba0.01)0.97(Al1.59Fe0.34Mg0.15Ti0.02)2.00[Si3.17Al0.83O10] (OH1.93F0.07)2.00 низкофтористый, его железистость 0.61-0.97.

Слюдиты состоят, в основном, из фторсодержащего мусковит-фенгита с формулой (K0.92Na0.04)0.96(Al1.50Fe0.32Mg0.25Ti0.04Mn0.01)2.12[Si3.22Al0.78O10](OH1.73F0.27)2.00 (среднее из 10 анализов), с железистостью 0.54-0.60, содержащего первые сотни г/т Li и Rb, единицы г/т Be и первые десятки г/т Cs (табл. 1). Мусковит является продуктом замещения более раннего фторсодержащего биотита со средней (n=6) формулой и (K0.94Na0.04)0.98(Fe1.30Mg1.05Al0.30Ti0.12Mn0.06)2.83[Si2.83Al1.17O10](OH1.54F0.45)2.00 железистостью 0.54-0.58. В небольших количествах встречаются зерна альбита и калиевого полевого шпата.

В лейкогранитах и слюдитах залегает серия биотит-мусковит-кварцевых линз.

Ядро линз выполнено темным просвечивающим кварцем. Его окаймляет зона развития крупночешуйчатого (до 1 см) фторсодержащего мусковит-фенгита с формулой, рассчитанной по среднему (n=7) составу, и (K0.94Na0.04)0.98(Al1.48Fe0.33Mg0.25Ti0.05Mn0.01)2.12[Si3.22Al0.78O10](OH1.73F0.27)2.00 железистостью 0.56-0.58. Содержания микропримесей в нем составляют сотни г/т Li и Rb, десятки г/т Be и Cs (табл. 1). Вместе с мусковитом встречаются чешуйки фторсодержащего биотита с формулой (K0.95Na0.04)0.99(Fe1.24Mg1.15Al0.29Ti0.10Mn0.05)2.83 [Si2.87Al1.13O10](OH1.24F0.75Cl0.01)2.00 (среднее из трех анализов) и железистостью 0.50Акцессорные минералы линз представлены фторапатитом, бериллом и флюоритом. Минеральный состав бериллоносных пород позволяет отнести их к грейзенам. Кристаллы берилла содержат включения кварца и биотита (рис. 6).

Формирование мусковит-кварцевых линз и мусковитизация биотитовых слюдитов обусловлены одним процессом, на что указывает как близкое содержание видообразующих компонентов в светлой слюде линз и метасоматитов, так и сходство спектров распределения РЗЭ в мусковите (рис.

7). При этом уменьшение содержания Li, Be, Rb, Cs в мусковите слюдитов (табл. 1) связано с удалением от линз.

Полученные данные свидетельствуют, что формирование проявления «71 км» происходило в две Рис. 6. Берилл (Brl) с включениями кварца стадии: (1) образование биотитовых (Qtz) и биотита (Bt) из мусковит-кварцевой воздействии линзы. Проявление «71 км». Фото в слюдитов при насыщенных отраженных электронах.

постмагматических фтором флюидов, (2) грейзенизация с формированием мусковит-кварцевых линз с бериллом и мусковитизацией биотитовых слюдитов. Образование берилла в ассоциации с мусковитом отличает проявление «71 км» от двух вышеописанных проявлений.

Проявление Заречное расположено на восточной окраине г. Заречный, представляя собой серию старательских выработок разных лет. Площадь проявления около 0.1 км2. Оно локализовано в восточном экзоконтакте Каменского массива в зоне интенсивно метаморфизованных и метасоматически проработанных пород. В районе проявления метаморфические породы Рис. 7. Спектры распределения РЗЭ в мусковите слюдитов (1) и мусковитпредставлены амфиболкварцевых линз (2) проявления «71 км».

клиноцоизитовыми сланцами. Между гранитами Каменского массива и сланцами залегают метасоматиты амфиболфлогопитового и флогопитового состава (слюдиты). Сланцы и слюдиты рассечены серией мусковит-берилл-эпидот-кварцевых жил.

Основной объем амфибол-клиноцоизитовых сланцев сложен тонкозернистым зональным клиноцоизитом (рис. 8). Формула, рассчитанная по среднему (n=2) составу центральных частей зерен, (Ca1.99Mg0.02)2.01Al2.00(Al0.65Fe0.34Mn0.01Ti0.01)1.01[Si2.00O7.00] [Si0.99O4.00]O(OH)0.98. Краевые зоны представлены эпидотом со средней (n=3) формулой (Ca1.98Mg0.01)1.99Al2.00(Fe0.65Al0.35)1.00[Si2.00O7.00][Si1.00O4.00]O(OH)1.01 (среднее из 3 анализов) (рис. 8). Увеличение содержания Fe и уменьшение Al служит признаком снижения температуры образования (Patrier et al., 1991; Bird et al., 1998;

Cruz, de Galdeano, 2011). В породе встречаются мелкозернистые гнезда и линзы Рис. 8. Гнезда эпидота (Ep2) и магнезиогорнблендита (Hbl) в матрице, состоящей из клиноцоизита (Cz), замещенного по краям эпидотом (Ep1). Справа показан фрагмент, выделенный прямоугольником на левом снимке. Амфибол-клиноцоизитовые сланцы, проявление Заречное. Фото в отраженных электронах.

длиной до 3 см и шириной до 2 мм, состоящие из эпидота и магнезиогорнблендита (рис. 8). Эпидот линз пятнисто-зональный: одни зоны по составу аналогичны внешним частям зерен эпидота матрицы, а другие более железистые с формулой (Ca1.

97Mg0.01)1.98Al2.00(Fe0.87Al0.15Mn0.01)1.03[Si2.00O7.00][Si1.00O4.00]O(OH)1.01 (среднее из 2 анализов). Зерна магнезиогорнблендита также неоднородны по составу. Состав центральных частей отвечает средней (n=3) формуле Na0.11(Ca1.90Na0.10)2.00 (Mg3.26Fe2+0.93Fe3+0.49Al0.27Mn0.03Ti0.02)5.00[Si7.19Al0.81O22](OH)2.00, а в краевых зонах магнезиогорнблендит более глиноземистый с формулой, рассчитанной по среднему (n=3) составу, (Na0.28K0.07)0.35(Ca1.88Na0.12)2.00(Mg2.56Fe2+1.10Fe3+0.67Al0.61Ti0.04Mn0.03)5.01 [Si6.40Al1.60O22](OH)2.00 (рис. 5). Центральные части являются, по-видимому, продуктом замещения раннего более железистого и глиноземистого магнезиогорнблендита.

На контакте с амфибол-клиноцоизитовыми сланцами метасоматиты представлены слюдитами, сложенными высокофтористым флогопитом с формулой (n=3) (K0.92Na0.04)0.96(Mg1.47Fe0.86Al0.44Mn0.05Ti0.01)2.83[Si2.92Al1.08O10](OH1.29F0.71)2.00, железистость минерала 0.36-0.37. Такая железистость свойственна темным слюдам, развивающимся с участием вещества основных пород. Здесь широко распространены желваки олигоклаза. Акцессорные минералы представлены цирконом и монацитом.

Флогопитовые слюдиты сменяются амфибол-флогопитовыми. Последние сложены магнезиогорнблендитом и флогопитом, акцессорные минералы представлены титанитом, рутилом и феррихромитом с примесью Zn и Mn. Магнезиогорнблендит с (Na0.26K0.03)0.29(Ca1.88Na0.12)2.00(Mg2.99Fe3+0.79Fe2+0.70Al0.33Cr0.08Ti0.06Mn0.04)4.99 формулой [Si6.74Al1.26O22](OH)2.00 (среднее из 4 анализов) по краям частично замещен актинолитом с формулой, рассчитанной по среднему (n=3) составу, Na0.08(Ca1.87Na0.10Fe0.04)2.01(Mg3.77Fe2+0.69Fe3+0.35Al0.13Mn0.04Cr0.02)5.00 [Si7.56Al0.44O22](OH)2.00.

Фторсодержащий флогопит со средней (n=4) формулой имеет (K0.88Na0.04)0.92(Mg2.09Fe0.67Ti0.04Cr0.03Mn0.01)2.84[Si2.91Al1.09O10](OH1.63F0.37)2.00 железистость 0.24-0.26.

Амфибол-флогопитовая порода постепенно переходит в существенно фторфлогопитовые слюдиты. Основной объем последних сложен фторфлогопитом с формулой (n=5) (K0.90Na0.04)0.94(Mg2.36Fe0.54Mn0.02Cr0.01Ti0.01)2.94[Si3.01Al0.99O10] (F1.02OH0.98)2.00 и железистостью 0.18-0.19. Содержание микропримесей во фторфлогопите составляют сотни г/т Li и Cs, единицы г/т Be, первые тысячи г/т Rb (табл. 1). В этих слюдитах встречаются желваки серого кварца и зерна феррихромита, обогащенного Zn и Mn. Поздняя минерализация представлена хорошо ограненными кубиками пирита, замещенного гидроксидами Fe, и шеелитом (Попов и др., 2011).

Низкая железистость фторфлогопита и присутствие феррихромита указывают, что жилы сформированы по ультраосновным породам. Согласно отчетам о поисковых работах в районе проявления Заречное (Намятов и др., 1976), в слюдитовых жилах обнаружен зеленый берилл. По данным изучения флюидых включений, желваки серого кварца сформированы при температуре 430-445C и давлении 1130-1320 бар.

По всей видимости, на контакте гранитов и амфибол-клиноцоизитовых сланцев находились серпентинизированные тела гипербазитов. При метасоматозе серпентиниты превращаются во флогопитовые и фторфлогопитовые слюдиты, а амфибол-клиноцоизитовые сланцы – в амфибол-флогопитовые. Таким образом, вышеописанный комплекс пород проявления Заречное представляет собой метасоматический ореол: фторфлогопитовые слюдиты – амфибол-флогопитовые слюдиты – амфибол-клиноцоизитовые сланцы.

Слюдиты и амфибол-клиноцоизитовые сланцы рассечены серией жил крупнокристаллического молочного кварца с эпидотом 3+ (Ca2.00Mg0.01)2.01Al2.00(Fe 0.62Al0.39)1.01[Si2.00O7.00][Si0.95O4.00]O(OH)0.94, зеленым бериллом и альбитом. В амфиболклиноцоизитовых сланцах эти жилы окаймляются зонами развития фенгитмусковита с формулой, рассчитанной по среднему (n=3) составу, (K0.83Na0.02)0.85(Al1.56Mg0.41Fe0.13)2.10 первые [Si3.30Al0.70O10](OH1.84F0.16)2.00, сотни г/т Li и Rb, первые десятки г/т Be и Cs (табл. 1). В слюдитах флогопит замещен фенгит-мусковитом с формулой (K0.89Na0.07)0.96(Al1.67Mg0.27Fe0.11Mn0.01)2.06 [Si3.21Al0.79O10](OH1.68F0.32)2.00 (среднее из 7 анализов). Железистость последнего 0.27-0.31, а содержание микропримесей первые сотни г/т Li и Cs, первые десятки г/т Be, первые тысячи г/т Rb (табл. 1).

Рис. 9. Спектры распределения РЗЭ в фенгитКак показано на рис. 9, распределение мусковите слюдитов (1) и кварцевых жил (2), РЗЭ в фенгите кварцевых жил идентично фторфлогопите слюдитов (3, 4).

таковому в позднем фенгит-мусковите слюдитов, что указывает на их образование при участии одного флюида. Флогопит и мусковит-фенгит частично замещены парагонитом с формулой (n=2) и (Na0.81Ca0.07K0.08)0.96(Al1.96Mg0.04Fe0.02)2.02[Si2.93Al1.07O10](OH1.82F0.18)2.00 промежуточным членом ряда парагонит-маргарит с формулой (Na0.50Ca0.39K0.05)0.94(Al2.00Mg0.03Fe0.02)2.05[Si2.55Al1.45O10](OH1.81F0.19)2.00.

Согласно результатам изучения первичных флюидных включений, кварц жил кристаллизовался при температуре 280-290 C и давлении 650-800 бар.

Данные изотопного датирования (см. главу 4) свидетельствуют о временном разрыве между формированием слюдитов (250 млн. лет) и становлением кварцевых жил с бериллом (232 млн. лет).

Таким образом, проявление Заречное было сформировано в результате наложения нескольких процессов: (1) образование амфибол-флогопитовых и флогопитовых слюдитов с бериллом в результате высокотемпературного (430-450оС) Fметасоматоза, (2) мусковитизация флогопитовых слюдитов и становление мусковитберилл-эпидот-кварцевых жил (280-290C), (3) образование актинолита, парагонита и маргарита.

В окрестностях пос. Октябрьское в пределах Липовского пегматитового поля, локализованного в гнейсах, амфиболитах и амфибол-плагиоклазовых сланцах, среди которых встречаются блоки серпентинитов и мраморов, изучена кальцит-доломитфлогопитовая жила с магнезиогорнблендитом.

Вмещающими породами для жилы служат магнезиогорнблендит-олигоклазовые сланцы с переменным соотношением породообразующих минералов. Формула магнезиогорнблендита, рассчитанная по среднему (n=4) составу, (Na0.22K0.04)0.26(Ca1.69Na0.19Fe2+0.12)2.00(Mg3.36Fe2+0.73Fe3+0.59Al0.23Ti0.06Mn0.03Cr0.01)5.01 [Si7.00Al1.00O22](OH)2.00 (рис. 5). В зернах олигоклаза встречаются идиоморфные включения монацита и ксеноморфный ильменит.

Основной объем жилы слагает фторсодержащий темно-коричневый флогопит с формулой (K0.85Na0.06)0.91(Mg2.49Fe0.28Al0.18Ti0.03Cr0.02)3.00[Si2.81Al1.19O10](OH1.59F0.41)2.00 (среднее из 6 анализов) и железистостью 0.10-0.11. Во флогопите обнаружены микропримеси (г/т): 374 Li, 3935 Rb, 177 Cs, а также следы Be (табл. 1). Важной особенностью химического состава минерала является высокое содержание Cr (4932 г/т), резко отличающееся от такового в слюдах других объектов. Кальцит и доломит представлены примерно в равных количествах. Их формулы, рассчитанные по средним (для обоих n=3) составам, соответственно, (Ca0.94Mg0.05Fe0.01)1.00CO3 и Ca1.00(Mg0.91Fe0.08)0.99(CO3)2.

Магнезиогорнблендит с формулой (n=2) (Na0.13K0.03)0.16(Ca1.96Na0.04)2.00 3+ 2+ (Mg4.15Al0.32Fe 0.28Fe 0.21Cr0.01Ti0.01Mn0.01)4.99[Si7.30Al0.70O22](OH)2.00 выполняет линзы размером до 1 см. Он является продуктом замещения магнезиогорнблендита с повышенной глиноземистостью. Формула последнего (Na0.35K0.10)0.45 (Ca1.98Na0.02)2.00(Mg3.52Al0.73Fe3+0.48Fe2+0.15Cr0.09Ti0.03Mn0.01)5.00[Si6.43Al1.57O22](OH)2.00 (среднее из 2 анализов) (рис. 5). По сравнению с магезиогорнблендитом сланцев ранний магнезиогорнблендит жилы содержит меньше Fe и больше Cr. В жиле встречаются сульфиды Fe и Ni (пирит, пирротин, пентландит), а также герцинит и хромгерцинит. Берилл в карбонат-доломит-флогопитовой жиле не обнаружен.

Температура и давление формирования жилы, рассчитанные по кальцитдоломитовому геотермобарометру (Таланцев, 1981), составили 500-550 C при 4-5 кбар.

Проявление слюдитов Черноусовское расположено в лесном массиве в 4 км к западу от пос. Черноусово. Площадь проявления около 0.15 км2. Оно приурочено к контакту между верхнепалеозойскими гранитами Газетинского массива и полихронным вулканогенно-осадочным комплексом, представленным силурийской карбонатно-терригенной толщей, метаморфизованной в условиях эпидотамфиболитовой фации, интенсивно дислоцированными нижнедевонскими мраморизованными известняками и верхнедевонской базальт-андезидацитовой толщей. Вдоль тектонических контактов между гранитами и вулканогенноосадочным комплексом локализованы тела метасоматически измененных гипербазитовых пород (тальковые, хлоритовые и кварц-флогопитовые слюдиты) и кварцевые жилы.

Изученные кварц-флогопитовые слюдиты состоят, в основном, из флогопита с формулой (K0.82Na0.03Ca0.02)0.87(Mg1.44Fe0.91Al0.37Ti0.11Mn0.01)2.84[Si2.87Al1.13O10](OH)2.00 (среднее из 6 анализов) и железистостью 0.37-0.41, содержащего (г/т) 60.4 Li, 5.65 Be, 431 Rb и 25.5 Cs (табл. 1). Он замещается фенгит-мусковитом с формулой (n=5) (K0.92Na0.04Ca0.01)0.97(Al1.63Mg0.23Fe0.18Ti0.03)2.07[Si3.16Al0.84O10](OH)2.00 и железистостью 0.43-0.48, содержащим (г/т) 154.7 Li, 519 Rb и 25.9 Cs (табл. 1). Be в мусковите не обнаружен. В обоих типах слюд содержание F ниже предела обнаружения электронно-зондовым методом. Среди чешуек слюды встречаются зерна калиевого полевого шпата.

Итак, геологические соотношения и минералого-геохимические особенности вышеописанных проявлений берилла Уральской Изумрудоносной полосы позволяют сделать вывод, что они формировались в несколько этапов, которые в разной степени проявлены на различных объектах:

1. становление пегматоидов (Медведевское, Глинское);

(430-450оС)

2. формирование постмагматических высокотемпературных флогопитовых слюдитов с бериллоносными кварц-плагиоклазовыми гнездами (Медведевское, Глинское, Заречное);

3. образование кварц-мусковитовых±флюорит грейзенов по флогопитовым слюдитам («71 км»);

4. мусковитизация флогопитовых слюдитов при формировании мусковит-бериллэпидот-кварцевых жил (280-290оС) (Заречное);

5. пропилитизация с образованием тремолит-актинолита, хлорита (240-270oC) (Глинское, Заречное).

Бериллоносные породы сформированы при участии флюидов с высоким содержанием F, Li, Rb, о чем свидетельствует повышенное содержание этих элементов в темных слюдах.

Поскольку темные слюды являются непременным компонентом бериллоносных метасоматитов, выяснение роли этих минералов, как индикатора берилловой минерализации - важная прикладная задача.

Для сравнения с вышеописанными проявлениями определено содержание микропримесей в темных слюдах из слюдитов крупных месторождений изумруда (Малышевское, Свердловское, Красноболотное), редкометальных месторождений (Квартальное) и объектов, не содержащих берилловую минерализацию (Санарское, Еремкинское, Коневское (Бидный и др., 2010а; Попов и др., 2010).

Темная слюда, ассоциирующая с изумрудом на Малышевском месторождении, содержит (г/т): 3762 Li, 201 Be, 3310 Rb, 456 Cs. Содержание этих элементов в темной слюде из Красноболотного месторождения составляет 3973, 24.8, 2855, 463, а в слюде из Свердловского – 1350, 16.36, 2497, 313 соответственно.

Слюдитовые ксенолиты в пегматитах Квартального месторождения состоят из темной слюды, содержащей (г/т):

5850 Li, 40.5 Be, 4579 Rb, 248 Cs. Также содержание Li, Be, Rb, Cs (г/т) измерено в темных слюдах проявлений слюдитов Санарское (1.89, 0.326, 10.47, 0.269), Еремкинское (210, 2.4, 516, 44.4) и Коневское (39, следы, 608, 12.73).

Из данных, перечисленных выше, а также приведенных в табл. 1, видно, что во флогопите бериллоносных слюдитов концентрация Li, Cs, и Rb составляет сотни и первые тысячи г/т. В то же время в темных слюдах слюдитов из проявлений, не содержащих берилл, концентрация этих примесей не превышает первых сотен г/т, за исключением карбонатной жилы Липовского проявления, где содержание Rb составляет 3935 г/т (табл. 1).

И.И. Куприянова (2002) отмечала, что в слюдах из берилло- и изумрудоносных слюдитов Малышевского месторождения повышено содержание Li. На рис. 10 показано распределение содержания Li в изученных темных слюдах слюдитов.

Слюды по содержанию Li разбиваются на три группы. К первой группе с Li 1000 г/т относятся образцы из объектов с высоким содержанием берилла и хризоберилла (Малышевское, Красноболотное, Квартальное, Медведевское, Свердловское, Глинское). Вторая группа, характеризующаяся величиной Li между 500 и 1000 г/т, включает проявление Заречное с редкими находками берилла в слюдитах. Для третьей группы, представленной не содержащими берилл слюдитами Черноусовского, Липовского, Коневского, Санарского и Еремкинского участков, содержание Li 500 г/т.

–  –  –

Высокое содержание Li (свыше 1000 г/т) в темных слюдах, ассоциирующих с бериллом, является геохимической меткой процесса, ответственного за формирование бериллоносных слюдитов. Исследователи относят бериллоносные слюдиты УИП к десилицированным пегматитам (Власов, Кутукова, 1960), высокотемпературной фации грейзенов (Шерстюк, 1970), цвиттерам (Спиридонов и др., 2000) и промежуточному генетическому типу между пегматитами и грейзенами (Куприянова, 2002).

По данным В.И. Жернакова (1998), существует положительная корреляция между содержанием Be в штуфной пробе с преобладанием флогопита и бериллоностью. В то же время, как показано на рис. 10, содержание Be в слюдах в разных пробах в пределах одного проявления (Медведевское, Глинское) может меняться на порядок.

Как известно, в ходе формирования бериллоносных метасоматитов значительная часть Be концентрируется в собственных фазах: берилл, хризоберилл, фенакит.

Поэтому неравномерность содержания этого элемента в слюдяных пробах, скорее всего, определяется присутствием или отсутствием микрокристаллического берилла.

Что касается Li, то его содержание варьирует в пределах проявления в меньшей степени и может рассматриваться как индикатор берилловой минерализации при анализе мономинеральных проб темной слюды не только в пределах Малышевского месторождения, но и в других объектах УИП.

Однако этот индикатор бериллоносности применим только к слюдитам, чье формирование связано с гидротермально-метасоматической деятельностью. Так, на месторождении Мэвис Лэйк (Канада) берилл локализован в приконтактовой зоне пегматитов, состоящей из слюдитов с содержанием Li во флогопите выше 500 г/т (Brand et al, 2009). В тоже время на метаморфогенном месторождении Хабахталь (Австрия) кристаллы изумруда находятся в биотитовых слюдитах с содержанием Li в биотите менее 198 г/т (Okrusch et al., 1981).

Глава 3. Сравнительная характеристика берилла из месторождений и проявлений Уральской Изумрудоносной полосы На рис.

11 представлен график, показывающий соотношение между суммой содержаний двухвалентных катионов (Mg, Mn, Fe) в кристаллах берилла в позиции Al и Li в позиции Be, с одной стороны, и содержанием катионов в структурных каналах, с другой стороны. Положительная корреляция между группами этих элементов показывает, что при вхождении Na, Rb, Cs и K в структурные каналы избыток положительного заряда компенсируется замещением Al на Mg, Mn, Fe2+ и Be на Li. С помощью иерархического кластерного анализа все образцы берилла разделены по содержанию микропримесей на четыре группы, выделенные на рис. 11 пунктирными линиями.

Группа I объединяет пегматиты месторождения Квартальное и Алабашского пегматитового поля с низкощелочным бериллом, содержащим мало микропримесей.

Также в этой группе находится один из кристаллов берилла из проявления Глинское, образование которого, вероятно, связано с участием пегматитовых флюидов.

Группы II и III частично перекрываются по содержанию щелочных металлов в структурных каналах. К группе II отнесены образцы берилла проявления Глинское и месторождения Малышевское. Берилл этой группы имеет, по всей видимости, высокотемпературный метасоматический генезис: цвиттеры по Э.М. Спиридонову (2006), или промежуточный тип по И.И. Куприяновой (2002). Группа III включает берилл из грейзенов проявления «71 км» и флогопитовых метасоматитов проявления Медведевское.

Рис. 11. Соотношение между Mg+Mn+Li+Fe и Na+Rb+Cs+K в изученных кристаллах берилла.

I, II, III, IV – группы берилла по содержанию микропримесей (см. описание в тексте).

Группа IV объединяет берилл из гидротермальных жил проявления Заречное, а также образцы из месторождений Свердловское и Каменское. На Свердловском месторождении кристаллы отобраны из берилл-плагиоклаз-кварцевых линз, а на Каменском – из гидротермальных кварцевых жил. Берилл этой группы высокощелочной и обогащен Mg и Fe.

Берилл, образующийся в пегматитах, характеризуется низким содержанием щелочных катионов даже, если гранит-пегматитовая система богата этими элементами. Так, в пегматитах редкометального типа, обогащенных Cs и Li, развивается низкоцезиевый берилл (Солодов и др. 1980). А высокоцезиевые разновидности (воробьевит, пеззоттаит) кристаллизуются в полостях редкометальносамоцветных пегматитов при температурах, соответствующих гидротермальным процессам (Якубович и др., 2009).

Тенденция увеличения содержания примесей в берилле от пегматитов к слюдитам и далее к гидротермалитам прослеживается и в других месторождениях мира (рис.

12). Таким образом, сумма содержаний щелочных металлов в берилле является показателем генезиса минерала, а соотношение Mg и Fe - индикатором состава пород, по которым происходит образование вмещающих метасоматитов, в случае если берилл образуется в ходе того же процесса, что и метасоматиты (Бидный и др. 2010б).

Вхождение щелочных металлов в структурные каналы берилла влияет на ориентировку молекул воды. Выделяют два типа ориентировки воды в структурных каналах (Wood, Nassau, 1968). У молекул I типа ось симметрии второго порядка перпендикулярна оси шестого порядка берилла, а у молекул II типа параллельна ей.

Ориентировка воды зависит в первую очередь от содержания Na в каналах (Aurisicchio et al., 1994).

Рис. 12. Соотношение между Mg+Mn+Fe и Na+Cs+K в кристаллах берилла из различных месторождений. После названия страны в скобках указан генетический тип: п – пегматитовый, м – гидротермально-метасоматический. Составлено по данным (Groat et al., 2008).

На ИК-спектрах пропускания максимум наиболее интенсивной линии воды I типа находится около 3698 см-1, а II типа – около 3596 см-1. Для сравнения ИКспектральных характеристик берилла удобно пользоваться отношением интенсивности линии воды I типа к линии II типа (ОИЛВ). С помощью термогравиметрического анализа в сочетании с ИК-спектроскопией установлено, что изменение ОИЛВ происходит в ходе отжига берилла при температуре свыше 900 °C.

При меньших температурах содержание молекул воды обоих типов понижается одновременно (Бидный и др., 2011б). Это указывает на устойчивость параметра ОИЛВ при посткристаллизационном нагревании берилла в природных условиях.

Проанализированы ИК-спектры берилла из проявления Медведевское, Глинское, Заречное, «71 км», Квартальное, Алабашского пегматитового поля, а также месторождений Изумрудных Копей (Малышевское, Свердловское, Черемшанское, Каменское). На месторождении Малышевское отобраны кристаллы нескольких генераций, в пределах месторождения Квартальное выделен берилл из пегматита.

Берилл проявления Глинское, Алабашского пегматитового поля и пегматита месторождения Квартальное характеризуется доминированием молекул воды I типа над II типом, ОИЛВ варьирует от 1.50 до 2.54. В берилле из проявлений Медведевское, Заречное, «71 км» и месторождений Изумрудных Копей существенная часть молекул воды имеет ориентировку II типа при ОИЛВ 0.35-1.17. В пределах месторождения Малышевское ОИЛВ растет от ранней (0.67) к поздней (1.17) генерациям берилла.

Как показано на рис. 13, параметр ОИЛВ является логарифмической функцией содержания Na в берилле. Она описывается уравнением ОИЛВ = -0.76ln(Na) + 7.54, коэффициент достоверности R = 0.89. Как и на рис. 11, образцы берилла разделены на группы по содержанию микропримесей. Группа I (пегматитовый тип), характеризующаяся минимальными содержаниями Na в берилле, отличается от остальных значением ОИЛВ 1.5. А для групп II, III и IV (гидротермальнометасоматический тип) свойственно ОИЛВ 1.5.

Рис. 13. Соотношение между ОИЛВ и содержанием Na в изученных кристаллах берилла.

I, II, III, IV – группы берилла по содержанию микропримесей (см. описание в тексте).

Глава 4. Оценка возраста процессов образования берилла Уральской Изумрудоносной полосы Возраст пегматитов и пегматоидов, постмагматических бериллоносных слюдитов и жил изученных проявлений определен Rb/Sr и U/Pb методами.

Кроме того, для сопоставления полученных данных с результатами Rb/Sr датирования метасоматитов и жил крупного Малышевского месторождения впервые проведено определение возраста берилл-мусковит-кварц-плагиоклазовых жил этого объекта. Для определения связи между изученными проявлениями берилла и крупными гранитными массивами Мурзинским, Адуйским, Каменским привлечены данные Rb/Sr датирования гранитов этих плутонов. Все Rb-Sr результаты и литературные данные сведены в таблице 2.

Наиболее древний возраст получен по циркону хлоритовых и тальковых сланцев проявления Глинское: 301.7±6.4 и 279.0±4.4 млн. лет, соответственно. Эти датировки отражают время формирования вмещающего базит-гипербазитового комплекса.

По данным В.С. Попова с соавторами (2003) Мурзинский и Адуйский гранитные массивы формируются в период 260-250 млн. лет назад (табл. 2).

Возраст флогопитовых слюдитов и берилл-флогопит-плагиоклазовых линз в них на проявлении Медведевское, составляющий 249.8±5.9 млн. лет, и возраст пегматоидов Глинского проявления (249.9±3.0 млн. лет) полностью совпадают с возрастом гранитов Мурзинского массива, в экзоконтакте которого находятся эти проявления. С гранитами Адуйского плутона сопряжено формирование берилл-мусковит-кварцплагиоклазовых жил Малышевского месторождения и мусковит-плагиоклазкварцевых линз проявления «71 км», расположенных в экзоконтакте этого массива.

–  –  –

Приведенные данные позволяют выделить позднепермский этап формирования проявлений берилла в пределах УИП, связанный со становлением крупных гранитых массивов.

Следующий этап образования проявлений берилла происходит в среднем триасе (226-232 млн. лет). В этот период формируются флогопитовые слюдиты Глинского проявления и берилл-мусковит-эпидот-кварцевые жилы проявления Заречное (табл.

2). Каких-либо магматических пород, с которыми можно было бы связать образование слюдитов и жил, в пределах УИП выявлено не было. Тем не менее, выделение среднетриасового этапа в формировании проявлений подтверждается U/Pb датированием циркона (227±17 млн. лет) и титанита (222±24 млн. лет) из тальковых сланцев проявления Глинское (Бидный и др., 2011а).

Заключительный юрский этап формирования месторождений и проявлений берилла достоверно установлен только на Малышевском месторождении, где разными исследователями получены очень близкие возрасты образования изумрудоносных слюдитов: 206.6±1.4 млн. лет (Бакшеев и др., 2003) и 207.3±5.2 млн.

лет (Попов и др., 2003). В это время происходит становление некоторых пегматитовых жил в восточной и северо-восточной частях Адуйского массива (месторождение Квартальное, карьер Стройгородка) (Попов и др., 2009) (табл. 2).

Возраст мусковитовых слюдитов проявления «71 км» определен как 187 млн. лет (Бидный, Кошенская, 2010). Однако, поскольку эти породы формируются одновременно с образованием мусковит-плагиоклаз-кварцевых линз, возраст которых 255 млн. лет, то, вероятно, их более молодой возраст является следствием нарушения Rb-Sr изотопной системы в мусковите без изменения минерального состава под воздействием поздних гидротермальных растворов.

Заключение Установлена общая последовательность формирования изученных проявлений берилла: становление берилл-содержащих пегматитов, формирование о высокотемпературных (430-450 С) флогопитовых слюдитов с бериллоносными кварцплагиоклазовыми гнездами, грейзенизация флогопититов с образованием кварцмусковитовых±флюорит слюдитов, среднетемпературная (280-290оС) мусковитизация флогопитовых слюдитов при формировании мусковит-берилл-эпидот-кварцевых жил и пропилитизация (240-270оС).

Общей геохимической особенностью темных слюд бериллоносных слюдитов изученных проявлений, а также крупных месторождений Уральской Изумрудоносной полосы является содержание Li больше 500 г/т. В слюдитах без берилловой минерализации это отношение не превышает 500 г/т. Величину содержания Li можно рассматривать в качестве регионального критерия бериллоносности флогопитовых слюдитов, а также геохимической метки высокотемпературного метасоматоза, ответственного за формирование этих пород.

В пределах месторождений и проявлений Уральской Изумрудоносной полосы выделены пегматитовый и гидротермально-метасоматический типы берилла, различающиеся содержанием щелочных металлов, Mg и Fe. Концентрация этих элементов увеличивается от пегматитового к гидротермально-метасоматическому типу. При этом гидротермально-метасоматический тип объединяет флогопитовые слюдиты, грейзены и гидротермалиты. Берилл пегматитов можно отличать от остальных по наименьшему содержанию Na, которое находится в обратной зависимости с отношением интенсивностей линий воды в ИК-спектрах. На примере образцов берилла из месторождения Малышевское показано, что ИК-спектроскопия полезна для определения генерации кристаллов.

Геохронологическое исследование пегматитов, метасоматитов и жил изученных проявлений берилла и сопоставление с литературными данными по гранитам крупных массивов показало что в истории формирования берилловой минерализации в пределах УИП выделяется три этапа: позднепермский (260-250 млн. лет), среднетриасовый (226-232 млн. лет) и раннеюрский (196-206 млн. лет).

Публикации по теме диссертации

1. Бидный А.С., Бакшеев И.А., Попов М.П. Rb-Sr систематика бериллсодержащих слюдитов в восточном экзоконтакте Мурзинско-Адуйского гранитного комплекса (Урал). // Литосфера, 2011а. № 6. С. 141-145.

2. Бидный А.С., Бакшеев И.А., Попов М.П., Аносова М.О. Сравнительная характеристика берилла из месторождений Уральской изумрудоносной полосы по данным ЛА-ИСП-МС и ИК-спектроскопии. // Вест. Моск. Ун-та. Сер. Геология, 2011б. № 2. С. 34-41.

3. Бидный А.С., Бакшеев И.А., Попов М.П. Сравнительная характеристика слюдитовых проявлений на Среднем и Южном Урале. // Уральская минералогическая школа – 2010. Материалы Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов, научных сотрудников академических институтов и преподавателей вузов геологического профиля. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2010а. С. 25-28.

4. Бидный А.С., Кошенская Т.О. Новые данные о возрасте слюдитов из проявлений берилла и хризоберилла на Среднем Урале (Россия). // Проблемы геологии и освоения недр: труды XIV Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 65-летию Победы советского народа над фашистской Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг. Том I; 2-е издание; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. С. 103.

5. Бидный А.С., Попов М.П., Бакшеев И.А., Костицын Ю.А. Сравнительная характеристика бериллов Уральской изумрудоносной полосы по данным LA-ICP-MS.

Современная минералогия: от теории к практике. // Материалы XI Съезда Российского минералогического общества, 2010б. С. 310-312.

6. Bidny A.S., Koshenskaya T.O., Baksheev I.A., Popov M.P. Emerald mineralization at the Glinka occurrence, Middle Urals, Russia. // Acta Mineralogica-Petrographica. Abstract Series, 2010. Vol. 6. P. 27.

7. Попов М. П., Бидный А.С., Квачев В.И. О находке шеелита на изумрудноберилловом проявлении «Заречный» (Средний Урал). // 12 Всероссийские научные чтения памяти ильменского минералога В.О. Полякова.- Миасс: ИМин УрО РАН,

2011. С. 51-54.

8. Попов М.П., Идинова М.С., Бидный А.С. Сравнительная характеристика флогопита из слюдитов бериллиевого рудопроявления «копи Кузнецова» и Мариинского изумрудно-бериллиевого месторождения (Уральские изумрудные копи). // Уральская минералогическая школа – 2010. Материалы Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов, научных сотрудников академических институтов и преподавателей вузов геологического профиля. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2010. С. 135-137.



Похожие работы:

«ВОДА Кристина Рудольфовна ПОЛИТИКА ЯПОНИИ В ТИХООКЕАНСКОЙ АЗИИ В НАЧАЛЕ XXI ВЕКА Специальность: 23.00.04 – Политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата политических наук Москва – 2016 Диссертация выполнена в Центре ази...»

«Виноградова Екатерина Алексеевна РОЛЬ СТРАТЕГИЧЕСКОЙ КОММУНИКАЦИИ ВО ВНЕШНЕЙ ПОЛИТИКЕ АЛБА (на примере отношений со странами ЕС) Специальность 23.00.04 "Политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития" АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата по...»

«Патина Ирина Станиславовна ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МАЙКОПСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ КАСПИЙСКОГО СЕКТОРА ВОСТОЧНОГО ПАРАТЕТИСА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СЕЙСМОСТРАТИГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Специальность 25.00.01 – Общая и региональная геология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой...»

«УДК 556.3(569.1) Салих Касем Омар Закономерности формирования ресурсов подземных вод в сложных геологотектонических условиях на территории равнины Забадани (Сирийская Арабская Республика) Специальность 25.00.07 – гидрогеология АВТОРЕФЕРАТ Д...»

«АНИСОВ Александр Михайлович ВРЕМЯ И КОМПЬЮТЕР: Негеометрический образ времени Анисов AJM, Время и компьютер: Негеометрический образ времени.М.: Наука, 1991. 152 с Специальность 09.00.07 Логика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание...»

«Пахомов Николай Владимирович Политика России в обеспечении глобальной энергетической безопасности Специальность 23.00.04 – политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития Автореферат диссе...»

«Литвяков Михаил Владимирович СОЦИАЛИЗАЦИЯ БЕЗНАДЗОРНЫХ ПОДРОСТКОВ В УСЛОВИЯХ ТРАНСФОРМАЦИИ РОССИЙСКОГО ОБЩЕСТВА Специальность 22.00.04 — "Социальная структура, социальные инстигуты и процессы" (социологические науки) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата социологических наук Новочеркасск — 2007 IV Д 7Ш1ЛП01или П 1...»

«ГЛЕБОВА Анна Николаевна МЕСТНОЕ САМОУПРАВЛЕНИЕ КАК СУБЪЕКТ МОДЕРНИЗАЦИИ РОССИЙСКОГО ОБЩЕСТВА Специальность: 22.00.08 – Социология управления Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата социологических на...»

«ЕЛАГИНА Регина Хамитовна ОРИЕНТАЦИИ СТУДЕНЧЕСКОЙ МОЛОДЕЖИ БАШКОРТОСТАНА НА ТРУДОВУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В СФЕРЕ МАЛОГО И СРЕДНЕГО ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА: ЦЕННОСТНЫЙ АСПЕКТ Специальность 22.00.04 – социальна...»

«Грачев Николай Дмитриевич Суверенность в контексте постнеклассической социальной философии 09.00.11 Социальная философия по философским наукам Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук Саратов – 2013 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО "Саратовский государственный университет...»

«ФЕЙГЕЛЬМАН Артем Маркович ПОНЯТИЕ СУБЪЕКТА В НЕКЛАССИЧЕСКОЙ ДИАЛЕКТИКЕ Специальность 09.00.01 – Онтология и теория познания АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук Нижний Новгород Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном автон...»

«Шихмамедова Джамиля Магомедовна СОЦИАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЛИЧНОСТИ И ОБЩЕСТВА В РЕСПУБЛИКАХ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА: РЕГИОНАЛЬНЫЙ АСПЕКТ 22.00.04 – Социальная структура, социальные институты и процессы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата социологических наук Р...»

«Хаёрова Юлия Геннадьевна ЖИЗНЕННОЕ ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ КАК ФАКТОР И ФОРМА САМОСОБИРАНИЯ ЧЕЛОВЕКА Специальность 09.00.11 – социальная философия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук Казань – 2008 Работа выполнена...»








 
2017 www.kniga.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.