Блог

Кунц А.Ф., Козырева И.В.
Монацитовая минерализация Североуралько-Тиманского региона

Монацитовая минерализация Североуральско–Тиманского региона

А. Ф. Кунц, И. В. Козырева

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия

В пределах Североуральско-Тиманского региона монацит является широко распространенным минералом и встречается в месторождениях самых различных генетических типов, связанных с магматическими и метаморфическими комплексами пород, жильными гидротермальными и метасоматическими образованиями, корами выветривания и россыпями.

На Приполярном Урале монацит является довольно распространенным акцессорным минералом, встречаясь в породах фундамента (комплекс доуралид), образованиях коры выветривания (кембрийские метаморфизованные коры) и палеозойских отложениях (алькесвожская толща и тельпосская свита). Монацит гидротермального генезиса широко развит в месторождениях кварца [3], где встречается в хрусталеносных гнездах, в окологнездовых метасоматитах и в жильных серицитолитах (до 0.5 мас. %). В значительных концентрациях монацит обнаружен и в пирофиллитсодержащих сланцах золото-палладиевых месторождений хребта Малдынырд.

Золото-палладиевые рудопроявления хребта Малдынырд с сопутствующей редкоземельной минерализацией локализованы в высокоглиноземистых метаморфических породах, которые ряд авторов считают кембрийскими корами выветривания [1]. По ряду генетических признаков и большому количеству закономерно сменяющихся разновидностей эти образования более соответствуют кислотным метасоматитам грейзенового типа. Они представлены диаспоритами, пирофиллитовыми сланцами с серицитом, кварцем, кианитом, хлоритоидом, марганцевыми и гематитовыми стяжениями. Во всех этих разностях монацит-(Се) образует ассоциации с ксенотимом, флоренситом-(Се), гематитом, цирконом, иногда с золотом; реже встречается монацит-(Nd). Выделяется три морфотипа монацита: агрегатно-микрокристаллический монацит-1 и идиоморфные монацит-2 и монацит-3.

Монацит–1 образует агрегаты сланцеподобного облика, состоящие из удлиненно-уплощенных зерен и таблитчатых кристаллов микронного размера (рис. 1 а-б). Они находятся в тесном срастании с серицитом и пирофиллитом. Реже монацит–1 наблюдается в виде пластинчатых, плохо образованных непрозрачных кристаллов. Окраска тех и других светло-желтая, оранжево-красная. По химическому составу этот морфотип отличается от других монацитов присутствием примеси мышьяка (табл. 1, обр. 310610), вследствие чего эмпирическая формула выглядит следующим образом: (Ce0.45La0.39Nd0.34)1.18(P0.71As0.17)0.88O4. Рентгенограммы зерен монацита–1 аналогичны эталонной рентгенограмме монацита, но иногда обнаруживаются рефлексы, соответствующие ксенотиму. По-видимому, зерна монацита-1 состоят из вещества переменного состава, которое в результате раскристаллизации дает несколько фаз.

Монацит–2 представлен идиоморфными кристаллами псевдопризматического облика размером до 0.2 мм. Они имеют хорошо развитые грани {010} и ромбических призм (см. рис. 1 в-г).

Монацит–3 также образует идиоморфные кристаллы, но таблитчатого и пластинчатого облика (см. рис. 1 д-е). Они ограничены базопинакоидом и узкими гранями ромбических призм. Окраска кристаллов меняется от бледно-желтой до красной. По химическому составу также можно выделить несколько разновидностей, помимо мышьяксодержащей: это преимущественно цериевый монацит (он значительно преобладает), существенно неодимовый монацит, монацит с примесью урана и тория, а также монацит с некоторым содержанием вольфрама (см. табл. 1).

В серицитолитах, развитых на месторождении горного хрусталя «Желанное», монацит встречается в виде хорошо образованных светло-желтых или, реже, красновато-желтых кристаллов: 1) длиннопризматических, до 1 см в длину – преобладающий морфотип; 2) таблитчатых, слегка удлиненных с хорошо образованными головками (рис. 2 а); 3), а также параллельных и сноповидных сростков (см. рис. 2 б). Нередко кристаллы содержат включения рутила, гематита и циркона. Встречаются также футляровидные кристаллы, наличие которых может указывать на односторонний приток раствора. Большое количество расщепленных кристаллов свидетельствует о множестве твердых частиц в растворе во время роста.

Процессы кристаллизации и переотложения монацитов месторождения Желанное происходили одновременно с формированием кварцевых жил и хрусталеносных гнезд при 400 °С и рН 7.2–8.0. Состав гидротермальных растворов эволюционировал во времени, что нашло отражение в многообразии форм кристаллов монацита и всего парагенезиса минералов.

На Тиманемонацитовая минерализация наиболее часто встречается в среднедевонских корах выветривания и в продуктах их переотложения – полиминеральных россыпях. В бокситоносных корах выветривания монацит встречается в виде вкрапленности, прожилков и гнездовидных скоплений до 1 см, с зернами и кристаллами пинакоидально-изометричного облика либо сноповидных агрегатов в ассоциации с пирохлором, ильменорутилом, колумбитом, рутилом и баритом.

Состав монацита из бокситов (мас. %): Ce2O3 28.4–29.5; La2O3 18.4–20.6; Pr2O3 4.1–4.6; P2O5 21.1–21.7;  CaO 0.6–0.8; ThO2 9.6–11.4; Nd2O3 10.0–11.7; Sm2O3 0.7–0.8; Gd2O3 2.4–2.7 [2]. По содержаниям ThO2 (до 11.30 мас. %) монацит из метасоматитов и бокситов Тимана близок к монациту из поздних генераций карбонатитов.

В аллювиальных отложениях Тимана часто встречаются зерна акцессорного черного редкоземельного фосфата, известного в литературе под различными названиями – куларит, европиевый черный монацит, рабдофанит-чёрчит, чералит и т. д. Состав такого монацита (куларита) по микрозондовым данным (мас. %): La2O3 6.6–10.7; Ce2O3 27.9–38.1; Pr2O3 3.2–4.1; Nd2O3 14.0–19.0; Sm2O3 2.3–3.1; Eu203 0.4–0.5; Gd2O3 1.3–1.7; P2O5 20.8–24.5 [4]. Обычно черный монацит-(Се)  ассоциирует с колумбитом, ксенотитом, ильменорутилом, торитом, лейкоксеном, ильменитом, перовскитом, апатитом и алюмофосфатами. Содержание монацита составляет 10–20 % суммы тяжелых минералов. Главными источниками черного монацита, вероятно, были породы рифейского фундамента Тимана [2, 4].

Минералого-геохимические исследования монацита Североуральско–Тиманского региона показывают разнообразие их состава, формы кристаллов и минеральных парагенезисов в генетически различных образованиях. Повышенные концентрации монацита в кварцевых и золоторудных месторождениях Приполярного Урала, как и ряда других сопутствующих ему редкоземельных минералов, позволяют ставить вопрос об оценке их практического значения. Исследования тиманского черного монацита (куларита) представляют большой интерес, особенно с точки зрения рассмотрения его как индикатора, отражающего условия минералообразования (в частности в качестве геотермометра) и поискового индикатора на минералы цветных, редких и благородных металлов.

 Литература

  1. Геохимия древних толщ Севера Урала / Отв. ред. акад. Н. П. Юшкин. Ред.-сост. Я. Э. Юдович и М. П. Кетрис Сыктывкар: Геопринт, 2002. 333 с.
  2. Лихачев В. В.Редкометальность бокситоносной коры выветривания Среднего Тимана // Сыктывкар, 1993. 224 c.
  3. Репина С. А.Свойства монацита и особенности его распределения на кварцевом месторождении Желанное (Приполярный Урал) // Минералогия Урала. Т. 2. Минералы месторождений и руд Урала. Физика минералов. Матер. 4-го Всерос. совещ. Миасс: ИМин УрО РАН, 2003. С.151–158.
  4. Юшкин Н. П., Котов А. А.Черный монацит (“куларит”) Тимана // Минералогия рудоносных территорий Европейского Северо-Востока. Сыктывкар: Тр. ИГ Коми НЦ УрО АН СССР, вып. 58, 1987. С. 58–68.

 

Подписи подрисуночные

Рис. 1. Формы выделения монацита в породах Приполярного Урала..

а–б – монацит-1 (б – деталь рис. а); в–г – монацит-2; д–е – монацит-3.

Рис. 2. Кристаллы и сростки монацита в жильных серицитолитах месторождения Желанное.

а – таблитчатый кристалл монацита, видны следы роста по пинакоиду (обр. 9976); б – сноповидный агрегат уплощенных удлиненно-призматических субкристаллов монацита (обр. 9974).

Таблица 1

Химический состав монацита, мас. % 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

SiO2

 

0.93

0.63

1.33

0.97

2.65

8.35

1.88

0.62

 

1.33

 

1.69

   

1.29

7.38

Al2O3

 

0.48

3.42

  

0.44

4.89

1.64

0.49

        

2.59

CaO

  

0.23

0.83

 

0.38

8.39

0.58

0.79

1.04

0.62

     

0.66

2.62

P2O5

23.02

29.63

28.43

25.77

24.55

22.87

23.57

24.30

25.68

26.21

22.61

25.68

25.13

34.45

17.82

27.45

26.50

34.50

SO3

1.18

  

0.62

0.15

1.10

  

1.69

1.14

 

1.22

      

As2O5

5.12

     

5.78

       

7.03

   

ThO2

 

0.77

2.26

1.93

1.22

1.51

12.57

0.52

    

1.14

  

1.80

2.78

5.53

UO2

   

1.20

0.28

0.68

      

0.46

   

0.95

 

La2O3

11.05

5.22

13.12

5.02

15.80

16.49

7.78

19.35

15.94

11.65

15.21

22.56

16.94

19.73

22.54

18.42

20.35

 

Ce2O3

36.86

27.45

26.69

18.43

30.68

24.77

18.02

27.63

31.45

18.35

22.92

23.44

34.20

30.14

26.20

35.21

33.47

12.32

Pr2O3

 

3.12

3.07

 

3.97

5.39

    

6.40

5.14

3.69

     

Nd2O3

7.72

18.55

10.99

30.20

15.11

16.95

5.85

21.61

15.78

30.37

15.91

15.69

11.92

15.14

19.89

11.09

10.37

28.05

Sm2O3

0.93

3.32

1.44

9.47

2.13

2.10

2.66

 

4.85

6.38

6.22

3.43

2.40

  

2.70

2.55

 

Gd2O3

  

0.98

4.08

3.83

1.80

 

1.13

4.03

4.02

5.21

3.46

2.36

  

3.10

2.97

7.02

Dy2O3

     

0.96

    

3.57

       

W2O3

    

1.30

1.81

            

SrO

   

1.13

              

Сумма

85.88

89.46

91.26

100.01

99.99

99.90

97.86

98.64

101.32

99.16

100.00

100.62

99.93

99.46

93.48

99.77

101.89

100.01

Примечания. Монацит из пород: 1–3 – из диаспоритов (n = 3), 4 – из хлоритоид-пирофиллитовой конкреции (обр. 9927а, n = 2), 5 – из гематит-кварц-пирофиллитовой конкреции (обр. 9929), 6 – из хлоритоид-гематит-пирофиллитовой конкреции (обр. 9931, n = 3), 7 – из пирофиллит-кварцевых сланцев с пьемонтитом и спессартином (обр. 9935, n = 2), 8 – из кварц-пирофиллит-серицитовых сланцев (обр. 9936, n = 2), 9, 10 – из пирофиллит-кварцевых сланцев (обр. 9939, n = 8), 11 – из серицит-пирофиллитового сланца (обр. 9941), 12 – из хлоритоид-пирофиллитовых сланцев (обр. 9943, n = 2), 13 – из хлоритоид-пирофиллитовых сланцев (обр. 310035, n = 9), 14 – из серицит-кварцевых сланцев (обр. 310605, n = 2), 15 – из эпидот-кварцевого стяжения (обр. 310610, n = 2), 16 – из серицит-кварцевых сланцев (обр. 0930, n = 6), 17 – из серицит-кварцевых сланцев (обр. 0932, n = 4), 18 – из кварц-пирофиллитового сланца (обр. 13/05).

JSM-6400 с энергетическим спектрометром Link, аналитик В. Н. Филиппов, ИГ Коми НЦ УрО РАН (2005–2006 гг.); Philips XL30 c приставкой ЭДС типа Sapphire, аналитик И. О. Галускина, Силезский ун–т, Польша, 2004 г.