Блог

Попов В. А..
Минералогия щелочных ультрамафитов копи № 97 Ильменских гор

МИНЕРАЛОГИЯ ЩЕЛОЧНЫХ УЛЬТРАМАФИТОВ

КОПИ № 97 ИЛЬМЕНСКИХ ГОР

В. А. Попов

Институт минералогии УрО РАН, Миасс

Жильные слюдиты, флогопит-энстатит-тремолитовые, флогопит-рихтеритовые (роговообманковые) жилы и пегматитовые тела в восточном экзоконтакте Ильменогорского миаскитового массива известны с начала XIX века (разведки П. Н. Барбот де Марни). Позднее породы с форстерит-содержащими парагенезисами в жильных телах района копей № 13 и 97 Ильменских гор рассматривались как апогипербазитовые фениты [1, 2]. Проведенные онтогенические исследования с препарированием индивидов минералов показало, что между форстеритом, флогопитом и рихтеритом наблюдаются индукционные поверхности совместного одновременного роста. Это означает, что форстерит-содержащая порода не подвергалась фенитизации, она изначально имела наблюдаемый состав и принадлежит щёлочно-ультрамафитовой серии [3]; некоторые фазы щёлочно-ультрамафитовой серии представлены рихтерит-флогопит-форстеритовыми породами – щелочными ультрамафитами.

Судя по вывалам глыб в коре выветривания, тело щелочных ультрамафитов имело мощность около 2 м. Количественные соотношения породообразующих минералов и структура горной породы изменчивы в пределах глыб, что говорит о кристаллизационной дифференциации. В обобщённом виде структуру горной породы можно назвать неравнозернистой. Субизометричные пойкилитовые индивиды форстерита наиболее крупные (3–10 см), содержат вкрапления (1–10 мм) изометричных буроватых зёрен флогопита и призматических зелёных кристаллов рихтерита. Объемные соотношения форстерита, флогопита и рихтерита около 3 : 1 : 1. Состав породообразующих минералов приведён в таблице 1.

Акцессорными минералами в рихтерит-флогопит-форстеритовой породе являются хромит, пирит, пирротин, пентландит и халькопирит. Акцессорные минералы мелки, лишь иногда достигают величины 1–2 мм. Они включены в породообразующие минералы и имеют с ними компромиссные поверхности одновременного роста. Их очень мало, в сумме около 1 % объема, состав их приведён в таблице 2. Состав хромита (мас. %): MgO 3.21; Al₂O₃ 0.53; TiO₂ 0.43; V₂O₅ 0.64; Cr₂O₃ 56.94; MnO 1.59; FeO 35.23; ZnO 1.82; сумма 100.39 (здесь и далее – аналитик Е. И. Чурин, микрозонд JXA-733 Geol).

Обращают на себя внимание примеси никеля, хрома, ванадия, кобальта и бария в породообразующих и акцессорных минералах. В отдельных глыбах рихтерит-флогопит-форстеритовая порода выглядит совершенно неизменённой, без следов деформации и замещения. В то же время вмещающие гнейсы и амфиболиты в районе копи № 97 интенсивно фенитизированы.

В восточной части центральной канавы в 2007 г. группой юных геологов под руководством С. В. Колисниченко вскрыта субмеридиональная крутопадающая дайка биотитового сиенита мощностью 0.4 м в трещиноватой флогопит-оливиновой породе. По обоим контактам дайки видны маломощные (4–15 см) жилы рихтерит-флогопитовой породы, образовавшейся после сиенита, т. к. апофизы ее рассекают контакты дайки сиенита. Флогопит-рихтеритовая порода восточной жилы в центральной ее части крупнозернистая (2–6 см) и содержит крупные выделения поляковита-(Се).

Кора выветривания достигает 2–3 м и представляет собой дезинтегрированные породы, в которых встречаются перемещенные жилообразные тела разных по цвету слюдитов мощностью до 0.3–2 м. В одной из жил слюдиты необычного апатит-скаполит-алланит-флогопитового состава характеризуются асимметричным расположением минералов – в одном боку преобладает флогопит, в другом – скаполит (рис.). В целом, порода имеет среднезернистую структуру с величиной зерен до 4 мм. Количественные соотношения флогопита, алланита-(Се) и скаполита составляют 3 : 1 : 1, содержание фторапатита около 3 % объёма породы. Флогопит таблитчатый, зеленовато-коричневый, состав его (мас. %): SiO₂ 36.99; Al₂O₃ 15.90; TiO₂ 2.14; FeO 13.20; MnO 0.40; MgO 15.84; K₂O 9.88; Na₂O 0.61; F1.05; сумма 96.02. Алланит-(Се) представлен изометричными зёрнами серого цвета, его состав (мас. %): SiO₂ 30.36; Al₂O₃ 16.53; FeO 8.92; CaO 10.82; MgO 1.89; La₂O₃ 8.86; Ce₂O₃ 12.18; Pr₂O₃ 1.06; Nd₂O₃ 1.59; Th и U не обнаружены; сумма 92.23. Зёрна скаполита субизометричны, белого цвета, имеют промежуточный между мейонитом и мариалитом состав (мас. %): SiO₂ 52.70; Al₂O₃ 22.60; Na₂O 8.27; CaO 9.25; K₂O 0.42; FeO 0.13; SO₃ 0.38; Cl 2.28; сумма 96.02. Фторапатит – мелкие бесцветные субизометричные зёрна, обогащённые стронцием (мас. %): CaO 52.43; P₂O₅ 39.55; SrO 2.07; Ce₂O₃ 0.47; UO₂ 0.32; Na₂O 0.43; MgO 0.10; SiO₂ 0.68; SO₃ 0.21; F 3.55; сумма 99.80.

Слюдит другой жилы имеет светло-коричневый цвет и среднезернистую структуру сложенпреобладающим флогопитом с небольшой примесью доломита. Под микроскопом в некоторых зёрнах флогопита видны зелёные синтаксические вростки клинохлора. Состав флогопита (мас. %): SiO₂ 43.15; Al₂O₃ 10.18; MgO 27.21; FeO 4.02; K₂O 10.02; Na₂O 0.25; BaO 0.17; F 1.65; сумма 95.01. Выделить чистый хлорит не удалось вследствие тонких срастаний его с флогопитом; в агрегате с преобладанием хлорита определены дополнительно (мас. %): FeO 6.95; NiO 0.22; CaO 0.33; нет бария. Хлорит подтверждён рентгенограммой. Доломит имеет состав (мас. %): CaO 27.31; MgO 17.77; MnO 0.65; FeO 1.67; SrO 0.59; сумма 47.99 (CO₃ не анализирован).

В светло-коричневом слюдите местами встречаются линзы крупнозернистого зелёного клинохлора (индивиды до 3 см), в выветрелых агрегатах которого найдены крупные индивиды коричнево-красного хондродита величиной до 4 см. Состав хондродита (мас. %): SiO₂ 34.27; MgO 51.74; FeO 6.78; TiO₂ 1.35; MnO 0.77; F 5.28; сумма 100.19. Рентгенограмма хондродита соответствует эталону.

Район копи № 97 Ильменских гор своеобразен по проявлению тел магматических щелочных ультрамафитов и карбонатитов, по минеральному составу этих тел. Здесь открыты два новых минерала – поляковит-(Се) и фторорихтерит. Карбонатиты необычны, они обогащены одновременно и редкими землями, и торием, хромом, никелем, барием, стронцием. В слюдитах и карбонатитах встречается магматический хлорит, который иногда образует собственные тела хлорититов (хлоритолитов). Есть необходимость в дальнейшем изучении этого участка, желательно дополнительное вскрытие его небольшим карьером для того, чтобы точнее выявить возрастные взаимоотношения многочисленных минеральных тел. 

Литература 

1. Недосекова И. Л., Поляков В. О., Баженова Л. Ф.Акцессорные редкометальные минералы апогипербазитовых фенитов и карбонатитов в Ильменогорско-Вишнёвогорском комплексе // Новые и малоизученные минералы и минеральные ассоциации Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. С. 49–51.
2. Поляков В. О., Недосекова И. Л.Минералогия апогипербазитовых фенитов и карбонатитов южной части Ильменских гор // Минералы месторождений и зон техногенеза рудных районов Урала. Свердловск: УрО РАН СССР, 1990. С. 6–17.
3. Попов В. А.О происхождении флогопит-амфиболовых пегматитов копи № 13 Ильменских гор // Урал. геол. журнал, 2004. № 2. С. 79–92.  

Таблица 1

Состав силикатов рихтерит-флогопит-форстеритовой породы копи № 97, мас. %

Таблица 2

Состав сульфидов флогопит-рихтерит-форстеритовых пород копи № 97 (мас. %)

Подпись к рисунку ст. Попова «Минералогия щелочных ультрамафитов…»

Асимметричное строение жилы слюдитов скаполит-алланит-флогопитового состава.

Белый – скаполит, темно-серый – агрегат флогопита с алланитом-(Се).