А. С. Иванов
Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург
Хлоритоид в высокоглиноземистых породах и породах
колчеданных месторождений Урала
колчеданных месторождений Урала
(научный руководитель Е. И. Сорока)
Хлоритоид – характерный минерал кристаллических сланцев различных ступеней метаморфизма. Образуется обычно по породам, богатым алюминием и железом и обедненных кальцием, магнием и щелочами.
В рудоносном комплексе бассейна р. Балбанью (Приполярный Урал), включающем золото-палладиевое проявление Чудное, хлоритоид встречен в высокоглиноземистых породах, развитых, преимущественно, в тектонических зонах хребта Малдынырд [4]. Содержание хлоритоида в них достигает 30 % объема, а иногда он образует практически мономинеральные прослои и оторочки кварцевых жил.
В изучаемых породах хлоритоид выделяется в виде пластинчатых и чешуйчатых агрегатов темно-зеленого цвета либо в виде порфиробластов, часто призматического, а иногда гексагонального облика размерами до 1 мм. В шлифах минерал плеохроирует от почти бесцветного по Ng до синевато-зеленого и коричневого по Nm. Показатели преломления: ng=1.730; nm=1.720; np=1.718. Наблюдается сильная дисперсия оптических осей, аномальные цвета интерференции и отсутствие полного погасания.
Кристаллы хлоритоида из пород хр. Малдынырд содержат обильные включения рудных и нерудных минералов. В высокоглиноземистых породах хлоритоид находится в ассоциации с пирофиллитом, кианитом, диаспором, кварцем, магнезиально-железистым хлоритом и серицитом. В некоторых кварц-серицит-хлоритовых породах он ассоциирует с кварцем, хлоритом, серицитом и плагиоклазом. Практически всегда присутствуют магнетит и гематит, иногда в малых количествах – сульфиды, в основном, пирит и халькопирит.
Хлоритоид из пирофиллит-хлоритоидных пород в ассоциации с кианитом и диаспором рос одновременно с кианитом, но позднее диаспора и пирофиллита, наследуя текстуру замещаемой породы [3].
По химическому составу наблюдается обогащенность некоторых хлоритоидов из пород хр. Малдынырд Mn и Ti (табл.). Часть исследователей объясняет это влиянием субстрата, по которому в дальнейшем происходили преобразования пород. Но в хлоритоиде из пирофиллит-хлоритоидных сланцев, которые по предположению [5], образовались по субстрату кислых вулканитов, содержание MnO выше (ан. 4, табл.), чем в хлоритоиде из хлоритоидного сланца (ан. 5, табл.), образованного, по предположению этих же исследователей, по субстрату основных вулканитов.
Следует отметить, что практически все изученные хлоритоиды пород хр. Малдынырд зонально-секториальные. По данным [3], наиболее железистой в них является самая темноокрашенная пирамида роста с индексом грани <001>, менее железистой – <110>.
Хлоритоид встречается во многих рудных, в том числе, колчеданных, месторождениях Урала, а также в некоторых крупнейших месторождениях мира, например, на месторождении золота Витватерсранд (Южная Африка).
На колчеданных месторождениях Урала хлоритоид встречается не только во вмещающих породах, но и в рудах, например, на Гайском [2], Зюзельском [1] и Сафьяновском месторождениях. На Гайском месторождении хлоритоид встречен в серицит-хлоритовых сланцах в тектонической зоне, где слагает серию тонких прожилков, согласных с мелкими крутопадающими тектоническими трещинами [2]. На Зюзельском колчеданном месторождении хлоритоид встречен непосредственно в рудном теле, где выполняет промежутки между зернами пирита или образует тонкие прожилки. В ассоциации с
Таблица
Химический состав хлоритоида
№ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
SiO2 | 23.72 | 23.57 | 23.55 | 24.25 | 20.45 | 26.72 | 28.22 |
TiO2 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | – | 0.005 | 0.92 | 0.00 |
Cr2O3 | – | – | – | 0.05 | 0.060 | 0.24 | |
Al2O3 | 38.23 | 38.71 | 37.71 | 32.33 | 37.62 | 36.61 | 43.62 |
FeO | 26.55 | 25.79 | 27.56 | 23.74 | 26.013 | 26.78 | 24.79 |
MgO | 1.44 | 0.82 | 0.56 | 1.12 | 1.529 | 0.44 | 2.54 |
MnO | 0.19 | 0.32 | 0.93 | 2.39 | 0.533 | 0.10 | 0.52 |
CaO | 0.26 | 0.14 | 0.04 | 0.00 | 0.00 | – | 0.00 |
Na2O | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.013 | 1.34 | 0.00 |
K2O | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | – | 0.00 |
H+ | 7.95 | 7.95 | 7.95 | 7.95 | – | 6.87 | |
O | 45.96 | 46.71 | 45.96 | 45.55 | – | 45.55 | |
Сумма | 98.35 | 97.30 | 98.35 | 99.33 | 85.44 | 100.05 | 99.93 |
Примечание: 1–5 – хлоритоид из пород хр. Малдынырд, 1 – пирофиллитовая порода с хлоритоидом и кианитом, 2 – пирофиллитовая порода с диаспором, 3 – пирофиллит-хлоритоидная порода, 4 – пирофиллит-серицит-хлоритоидный сланец, 5 – кварц-серицит-хлоритовая порода с хлоритоидом; 6 – хлоритоид из руд Зюзельского колчеданного месторождения [1]; 7 – хлоритоид из пирофиллит-мускавит-хлоритоидного сланца, шахта Кук, Витватерсранд [6]. Анализы 1–4 выполнены в Институте геологии и геохимии УрО РАН, г. Екатеринбург, анализ 5 выполнен в Институте Минералогии УрО РАН, г. Миасс.
хлоритоидом здесь встречаются кварц, хлорит, пирит, халькопирит, марказит, мельниковит, рутил и серицит. Предполагается, что хлорит и хлоритоид являются сингенетичными [1]. В хлоритоиде из Зюзельского месторождения отмечается значительное количество щелочей (ан. 6, табл.). На Сафьяновском колчеданном месторождении хлоритоид был встречен в измененных вулканогенно-осадочных породах, массивных и брекчевидных рудах, а также метасоматитах по породам кислого состава вблизи контакта с рудными зонами. Кроме того, хлоритоид был обнаружен в образцах, отобранных из дайки кварцевого порфира на контакте рудной зоны и измененных вулканогенных пород.
В изученных породах Сафьяновского месторождения хлоритоид представлен удлиненными призматическими кристаллами и сростками кристаллов, а также агрегатами пластинок и чешуек бледного серо-зеленого цвета. Часто выделяется в виде тонких прожилков. В шлифах в поляризованном свете отмечается полисинтетическое двойникование, высокий рельеф и сильная дисперсия. Также наблюдается аномальная интерференционная окраска. Хлоритоид в породах Сафьяновского месторождения часто находится в ассоциации с сульфидами (иногда – непосредственно в рудной зоне), кварцем, плагиоклазом и серицитом. Состав подтвержден рентгенофазовым анализом (аналитик Т. Я. Гуляева, ИГГ УрО РАН). В одном из образцов в ассоциации с хлоритоидом отмечен каолинит.
На месторождении Витватерсранд хлоритоид находится в ассоциации с пирофиллитом и кианитом. Ассоциация пирофиллит-хлоритоид встречается во всех золотоносных полях Витватерсранда, часто входит непосредственно в золотоносные “рифы” [6] (ан. 7, табл.).
Хлоритоид, встречающийся на рудных месторождениях, особенно в рудных минеральных ассоциациях, мог образоваться гидротермальным путем. Исследователи предполагают, что большую роль в образовании хлоритоида в этом случае играет соотношение Fe/Mg во флюиде [6]. Можно предположить, что величина отношения, при котором начинается образование хлоритоида, регулируется образованием железисто-магнезиального хлорита [4]. Так, на Зюзельском месторождении (Южный Урал) в парагенезисе с хлоритоидом находится железисто-магнезиальный хлорит [2]. В несодержащих хлоритоид кварц-хлорит-серицитовых сланцах хлорит более железистый по составу. Если активность ионов железа во флюиде достаточно высока, вместо хлоритоида образуется хлорит.
Литература
- Буслаев Ф. П., Ярош П. Я. Хлоритоид из Зюзельского колчеданного месторождения // Минералы изверженных горных пород Урала. Л.: Наука, 1967. С. 106–112.
- Буслаев Ф. П., Образцов О. М. О хлоритоиде из Гайского месторождения (Южный Урал) // Минералы месторождений полезных ископаемых Урала. Свердловск: УФАН СССР, 1968. С. 17–21.
- Попов В. А., Попова В. И. Секториальный хлоритоид Приполярного Урала // Уральский геологический журнал. Екатеринбург, 1998. № 5. С. 24–29.
- Сорока Е. И. Физико-химические условия образования хлоритоидных метасоматитов хребта Малдынырд (Приполярный Урал) // Ежегодник-1999. Инф.сб. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. С. 238–242.
- Юдович Я. Э., Швецова И. В., Кетрис М. П. Хлоритоид в сланцах Приполярного Урала // Труды Института геологии Коми НЦ УрО РАН. Вып. 94. Сыктывкар, 1997. С. 57–63.
- Phillips G. N. Widespread fluid infiltration metamorphism of the Witwatersrand goldfields: generation of chloritoid and pyrophillite // Metamorphic Geol., 1998. V. 6. № 3. P. 311–332.