Д. С. Бобров, М. Э. Федченко

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

bobrovmsu@mail.ru

 

(научный руководитель Г. Н. Савельева)

 

Материалы для статьи были собраны в 2004 г. при прохождении производственной практики на массиве Сыумкеу, Полярный Урал, Лабытнангский район. Целью проведенной работы было выявление в массиве разных типов хромитовой минерализации. Были изучены прозрачные и полированные шлифы, хромшпинелиды были проанализированы с помощью микрозонда. Результаты анализов представлены в табл.

Ультрабазитовый массив Сыумкеу расположен на восточном склоне Полярного Урала и территориально относится к Приуральскому району Ямало-Ненецкого автономного округа Тюменской области.

Таблица

Составы хромшпинелидов и рутила северной части массива Сыумкеу

Примечание: FeOsum – проанализировано, содержания FeO и Fe₂O₃ – рассчитаны по стехиометрии; Mg# – магнезиальность; Сr# – хромистость.

 

Сыумкеу является одним из самых северных массивов офиолитовой ассоциации Урала [3]. Он сложен, преимущественно, ультрамафическими породами, мощность которых в его западной части достигает 150–200 м, а на востоке увеличивается до 2–3 км. Ультрамафиты представлены дунитами, гарцбургитами, лерцолитами, а также оливин-антигоритовыми породами, развившимися по гарцбургитам, лерцолитам и дунитам в ходе их высокотемпературной гидратации и деформации [3].

Начиная с 60-х годов XX века на массиве проводились геолого-съемочные, геофизические и поисковые работы масштабов 1 : 200 000 и 1 : 50 000. В 1996–2002 гг. в северной части перспективной площади массива были проведены поиски хромитовых руд под руководством Б. В. Печенкина. Реестр всех хромитовых рудопроявлений Урала, включая рудопроявления массива Сыумкеу, составлен Б. В. Перевозчиковым [2]. В результате работ были выделены перспективные площади для поиска различных типов хромитов, проведена предварительная оценка прогнозных ресурсов.

Нашими исследованиями в северной части массива Сыумкеу на основании полевых наблюдений, изучения состава вмещающих пород, текстурно-структурных характеристик и состава рудообразующих хромшпинелидов, были выделены следующие типы хромитовой минерализации:

1. Глиноземистые хромиты встречаются среди гарцбургитов и дунитов (доля которых не превышает 30 %) в виде редких глыб размером 20×20×30 см. Макроскопически хромиты представлены сплошными и густовкрапленными (>90 % хромшпинелидов) крупнозернистыми разностями со стеклянным блеском. Цемент диопсидовый. Хромшпинелиды характеризуются высокими содержаниями глинозема (40–45 %) (табл., рис.), низкими содержаниями оксида хрома (24–27 %), низкими содержаниями железа (не более 13 % в сумме). В некоторых точках замера наблюдаются повышенные концентрации оксида титана (более 1 %). Отличительными чертами хромитов являются: 1) рассеянная вкрапленность зерен рутила, которые чаще всего расположены на границе цемента и хромшпинелидов; 2) присутствие миллерита и аномально анизотропного пентландита. Анизотропный пентландит представлен зернами до 1 мм в диаметре. Встречается как в цементе, так и внутри зерен хромшпинелидов.

2. Алюмо-хромистые хромиты. Вмещающими породами для них является дуниты и гарцбургиты. Размеры обломков в элювиально-делювиальных развалах сильно варьируют: от мелкой щебенки до валунов размером 15×15×10 см. В коренных выходах хромиты не наблюдались. Макроскопически слагают густовкрапленные или сплошные (80–95 % хромшпинелидов) руды, среднезернистые и крупнозернистые, преимущественно с серпентиновым цементом (иногда с хлоритом и окислами-гидроокислами железа) и примазками уваровита. По химическому составу эти хромшпинелиды, по сравнению с первым типом, значительно более хромистые (42–51 % Cr₂O₃), железистые (15–20 %), содержат меньше алюминия (13–27 % Аl₂O₃), (см. табл., рис.). Некоторые зерна имеют тонкие каймы с высоким содержанием трехвалентного железа, что является признаком метаморфизма. Вкрапленность мелкого миллерита характерна для границы зерен хромшпинелидов и цемента.

3. Среднехромистые хромиты. Вмещающие породы – дуниты, местами антигоритизированные. Встречены в коренных выходах и развалах шлирово-струйчатого типа. Хромиты среднезернистые и мелкозернистые, от бедновкрапленных до средневкрапленных, рябчиковых и густовкрапленных (20–70 % хромшпинелидов), преимущественно с хлоритовым, уваровитовым и серпентиновым (хризотиловым) цементом. Мощность прослоев средневкрапленных и густовкрапленных хромитовых зон в коренном выходе 20 см. Максимальный размер обломков густовкрапленных хромитов 20×10×5 см. Особенностью хромшпинелидов этих руд является наличие кливажа, а также неоднородность зерен по оптическим свойствам и составу. Хромшпинелидам этих руд свойственны магнетитовые каймы, образованные в результате метаморфизма в окислительных условиях. Химический состав характеризуется высоким содержанием окиси хрома (48–52 %), умеренным содержанием глинозема (12–17 %), и высоким – оксидов железа (17–24 %) (см. табл., рис.). Количество трехвалентного железа меняется от 5 до 11 %. Сульфиды встречаются часто и аналогичны сульфидам типов 2 и 4.

4. Высокохромистые хромиты. Вмещающие – оливин-антигоритовые породы, сильно выветрелые дуниты. Размеры рудных обломков 15×15×10 см. Макроскопически это густовкрапленные и сплошные мелкозернистые хромиты (70–95 % хромшпинелидов). Цемент хлоритовый, серпентиновый с отдельными кристаллами диопсида и c участками карбонатизации. Эти хромиты подверглись локальному метаморфизму, проявленному в виде зон дробления и обогащении цемента водосодержащими минералами. Магнетитовые каймы в зернах хромшпинелидов не наблюдаются. По химическому составу эти руды наиболее хромистые (56–60 % Cr₂O₃), содержат мало глинозема (10–12 %); оксидов железа 15–20 % (см. табл., рис.). Акцессорные минералы представлены миллеритом (?), сконцентрированном на границе цемента и хромшпинелидов.

5. Минерализованные зоны с железистыми хромшпинелидами (феррихромитами). Зоны представляют собой бедную вкрапленность (15–25 % хромшпинелидов) мелко- и среднезернистых хромитов, сконцентрированных в виде минерализованных зон мощностью до 5–10 см в дунитах. Текстура породы струйчатая, полосчатая. Зерна хромшпинелидов имеют овальные очертания, вытянуты в одном направлении в плоскости полосчатости. Вмещающие дуниты состоят из оливина (70–80 %), редких и мелких зерен диопсида и петельчатого, волокнистого серпентина (20 %). Хромшпинелиды встречаются в виде: 1) крупных идиоморфных и гипидиоморфных зерен в оливине и 2) скоплений мелких идиоморфных зерен в серпентине. Химический состав хромшпинелидов характеризуется аномально высокими содержаниями железа (40–50 %), умеренным содержанием хрома (43–47 %) и очень низким – глинозема (не более 5 %) (см. табл., рис.). Алюминий здесь замещен трехвалентным железом. По краям хромшпинелидов, в трещинах и в цементе встречаются мелкие ксеноморфные сульфиды (миллерит?).

6. Алюмо-хромистые хромиты, рассланцованные. Этот тип выделяется в виду резкого отличия текстур по сравнению с другими типами, однако по составу соответствует типу 2. Вмещающие породы – дуниты и гарцбургиты, а также оливин-антигоритовые породы. Максимальные размеры обломков 20×20×40 см. Обломки частые, имею сланцеватую текстуру. Хромиты средневкрапленные и густовкрапленные (40–60 %), мелкозернистые и среднезернистые, уплощенные, хромшпинелиды образуют чешуи. Цемент хлоритовый. Для руд такого типа характерно проникновение цемента внутрь зерен хромшпинелидов. Пластические деформации в рудах выражены изгибами включенных в хромшпинелиды чешуек хлорита. Химический состав руд характеризуется сравнительно невысоким содержанием оксида хрома 38–43 %, глинозема 22–30 %, оксидов железа 15–23 % (см. табл., рис.). В рудах также встречены мелкие сульфиды (миллерит?), ориентировка которых подчинена ориентировке зерен хромшпинелидов.

Результаты работ показывают, что в ультраосновных породах массива Сыумкеу присутствуют хромиты различного состава (см. табл., рис.). Из анализа диаграммы и таблицы видно, что наиболее глиноземистые хромшпинелиды (1-й тип) являются более магнезиальными. Эти хромшпинелиды характеризуются повышенными содержаниями никеля и титана. Более хромистые шпинелиды отличаются низким содержанием магния, хромистость меняется от 50 до 90, железистость – от 35 до 50. Хромшпинелиды из бедновкрапленных зон минерализации в дунитах (5-й тип) отличаются высоким содержанием общего железа, при высокой доле Fe³⁺, а также высокой хромистостью (от 84 до 92). Эти заключения согласуются с опубликованными выводами по результатам работ на других объектах: 1) наиболее глиноземистые руды характеризуются высокой магнезиальностью; 2) с увеличением хромистости уменьшается магнезиальность; 3) бедновкрапленные хромшпинелиды в дунитах характеризуются высоким содержанием хрома и железа и минимальным – алюминия [1].

 

Литература