Блог

 

– Воронежский государственный университет,

г. Воронеж. 

 

В пределах Курского мегаблока Воронежского кристаллического массива (ВКМ) широким развитием пользуются породы курской серии нижнего протерозоя, где среди пород железисто-кремнистой формации встречаются внутрирудные сланцы. В этом районе расположен Старооскольский рудный узел с отрабатываемыми Лебединским и Стойленским железорудными месторождениями. Объектом исследований являются гранатсодержащие сланцы коробковской свиты курской серии, которая представлена двумя железорудными подсвитами – нижней, верхней, и двумя сланцевыми подсвитами – межрудной, надрудной. В объемах подсвит, сложенных железистыми кварцитами также могут залегать пачки внутрирудных сланцев мощностью до 30 м. [Орлов, 2001].

В карьере Стойленского месторождения помимо железистых кварцитов вскрыты породы межрудной сланцевой подсвиты (kr2), сложенной преимущественно филлитовидными углеродсодержащими кварц-биотитовыми сланцами. Гранатсодержащие разности сланцев встречаются только на контактах с железорудной подсвитой. Главными минералами в них являются биотит, гранат и кварц, второстепенными и акцессорными – мусковит, куммингтонит, полевые шпаты, ставролит, андалузит. Гранаты, содержание которых в породе достигает 50%, определяются макроскопически. Размер зерен колеблется от 0,5 мм до 1 см, а в большинстве случаев составляет первые мм. Внешне это темно-бурые, почти черные кристаллы, с хорошо различимыми ребрами и гранями, имеющие характерную для кубической сингонии форму ромбических додекаедров.

Для изучения химического состава гранатов были проведены микрозондовые исследования (таблица), (рис). Пересчет химического состава минералов на миналы осуществлялся с помощью термобарогеохимической программы PetroExplorer. По результатам исследований выявлено, что гранаты из межрудных кварц-биотитовых сланцев отвечают пироп-альмандиновому ряду. Содержание пиропового, альмандинового и спессартинового компонентов в сумме составляет около 89,5% (таблица). Также значимое количество имеет гроссуляровый компонент (9,5%), в то время как содержания андрадитового (0,94%) и уваровитового (0,02%) компонентов совсем незначительны.

Таблица

Средние химические составы гранатов из межрудных кварц-биотитовых сланцев

 

 

В гранатах проявляется определенная химическая зональность: область зерна, равноудаленная как от центра, так и от периферии, характеризуется повышением содержания

CaO (рисунок), при соответствующем снижении MgO и MnO (в меньшей степени это касается и FeO). Наиболее четко обратная зависимость проявляется между содержаниями CaO и MnO. По результатам микрозондовых исследований можно сделать вывод, что гранаты из межрудных сланцев Стойленского месторождения характеризуются сложным нетривиальным типом зональности, при которой происходит изменение знака градиента какого-нибудь компонента, т.е. возрастание содержания от центра кристалла к периферии должно сменяться убыванием его или наоборот [Авченко, 1982]. В ходе полевых наблюдений установлено, что области развития гранатсодержащих сланцев приурочены к зонам контакта железорудной и сланцевой подсвит, являющихся флюидопроницаемой зоной, где наиболее полно проявлены гидротермально-метасоматические процессы. Наиболее вероятный механизм, объясняющий возникновение такой зональности, предполагает приток флюида (в данном случае обогащенного Ca) и изменение состава граната вследствие реакции флюида с минералом.

 

Авченко О.В. Петрогенетическая информативность гранатов метаморфических пород. М.: Наука, 1982. 104 с.

Орлов В.П. Железные руды КМА. М.: Геоинформмарк, 2001. 616 с.

 

Рис. Профиль микрозондовых исследований по зерну граната из межрудных кварц-биотитовых сланцев (фото в отраженных электронах) (а) и вариации химического состава граната по профилю зерна (б).