Блог

Сорока Е.И., Леонова Л.В., Галеев А.А.

КАРБОНАТЫ В ОСНОВАНИИ РАЗРЕЗА ЗОЛОТОНОСНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РУДОПРОЯВЛЕНИЯ АМФИТЕАТР (ПРИПОЛЯРНЫЙ УРАЛ)

Карбонатные породы как геологический объект интересны тем, что по ним можно реконструировать эволюцию процессов осадконакопления, лито- и рудогенеза.
Поэтому изучение карбонатов различными физико-химическими методами приобретает особую актуальность. В частности, спектроскопические характеристики могут быть связаны с условиями осадконакопления, что позволяет использовать их в палеореконструкциях.

Были изучены карбонаты метаморфизованных карбонатных пород золотопроявления Амфитеатр (Кожимский рудный район, Приполярный Урал). Разрез собственно золотоносных отложений представлен гравелитами, алевропесчаниками и алевросланцами, перекрывающимися кварцито-песчаниками обеизской свиты нижнего ордовика и залегающими на брекчии мраморизованных известняков мороинской свиты верхнего рифея [Тарбаев и др., 1991]. Мраморизованный известняк ниже зоны брекчирования представляет мелкозернистую породу, сложенную зернами доломита и кварца.
Присутствует также кальцит с полисинтетическими двойниками деформации по двум направлениям.

Карбонаты цемента брекчий представлены кальцитом, доломитом и доломитом-анкеритом (см. табл.). Кальцит обнаруживает широко варьирующую магнезиальность – от 0.62 до 2.36 % MgCO3. Отдельные его выделения зональны – краевые части (табл., ан. 4) более магнезиальны и железисты, чем центральные (ан. 5). Зональный кальцит заполнял, по-видимому, пустоты в силикатном материале цемента. Установлены равновесные срастания высокомагнезиального кальцита с доломит-анкеритом (9.11–11.78 % FeCO3) [Сорока, Мурзин, 1998]. Используя доломит-кальцитовый геотермобарометр [Таланцев, 1981], можно рассчитать условия  формирования  карбонатных пара-

Таблица
Химический состав карбонатов зоны брекчирования мраморов
золотопроявления Амфитеатр (Приполярный Урал)
№ ан. Минерал CaCO3 MgCO3 FeCO3 MnCO3 Сумма
1 кальцит 94.79 2.05 0.21 2.89 99.94
2 кальцит 93.09 0.62 0.14 5.52 99.37
3 кальцит 92.17 1.73 2.36 3.18 99.44
4 кальцит 92.22 2.36 1.93 3.01 99.52
5 кальцит 96.82 0.62 0.62 1.72 99.78
6 кальцит 92.97 2.29 1.87 2.84 99.97
7 кальцит 94.02 1.63 0.17 3.49 99.31
8 доломит 36.58 43.46 0.12 0.00 101.94
9 доломит 54.21 44.91 0.19 0.19 99.50
10 доломит 56.41 43.08 0.06 0.02 99.57
11 доломит-анкерит 51.64 31.35 9.11 6.84 98.94
12 доломит-анкерит 54.71 28.65 11.78 4.69 99.83
Примечание: рентгеноспектральный микроанализ выполнен в Институте геологии и геохимии УрО РАН (оператор В. А. Вилисов).
 
Рис. 1. Спектры ЭПР: А – в области Rc-org; Б – в области Mn2+ в кальците доломитовой брекчии золотопроявления Амфитеатр (Приполярный Урал).

генезисов (ан. 3, 12 и 6, 11): Т = 486–439 ºС, Р = 1.03–0.72 кбар. Положение низкожелезистого и марганцовистого доломита в схеме минералообразования не ясно. Равновесие его с кальцитом не достигалось. Обращает внимание повышенная марганцовистость кальцита и доломита-анкерита (до 6.84 % MnCO3), что может свидетельствовать о высокой активности марганца в растворах [Бороденков, Русинов, 1982].

По спектральным характеристикам сигналов ЭПР (анализы были выполнены на базе геологического факультета Казанского госуниверситета) карбонат обломков содержит ископаемое рассеянное органическое вещество, фиксируемое на спектрах в области радикалов (Rc-org) (рис. 1, А), которое обычно присутствует в морских осадках [Муравьев и др., 2004]. В процессе работы записывались спектры исходных и прогретых образцов при температурах 350 и 600 ºС в течение 30 мин. Запись производилась при комнатной температуре в автоматическом режиме на портативном спектрометре DX-70 с рабочей частотой 9.272 ГГц.
 
Судя по спектрам Mn2+ в кальците (рис. 1, Б), карбонаты брекчии относятся к двум генерациям. Одна генерация дает широкие линии Mn2+, другая – узкие. Как установлено [Вотяков, Масленников и др., 1996], параметры этих линий существенно изменяются на спектрах образцов карбонатов разного генезиса и зависят от состава и степени совершенства структуры минерала. По данным [Вотяков и др., 1996], уширение линий спектра наблюдается в жильных карбонатах внутри- и околорудных фаций некоторых колчеданных месторождений Южного Урала. Оно было вызвано, в первую очередь, увеличением взаимодействия катионов Mn2+ между собой и с катионами Fe2+ в связи с их повышенным содержанием в структуре изученных карбонатов. В исследованных нами образцах карбонат с узкими линиями может быть отнесен к осадочным морским образованиям (т.к. в морской воде содержание Mn и Fe недостаточно высокое, чтобы на спектрах обычных для этой среды карбонатных осадков наблюдалось концентрационное уширение линий ЭПР изоморфного марганца). Карбонат с широкими линиями спектра, вероятно, вторичный.

В цементе брекчий обнаружены перекристаллизованные остатки палеозойской палеобиоты, раковинный детрит, остатки раковин брахиопод, частично замещенных апатитом [Сорока и др., 2006]. Можно предположить, что карбонатные породы золотопроявления Амфитеатр изначально являлись палеозойскими морскими отложениями, которые были подвергнуты тектоническому воздействию и гидротермальной проработке.

Литература

Бороденков А. Г., Русинов В. Л. Физико-химические условия образования карбонатов и некоторых рудных месторождений // Геохимия, 1982. № 9. С. 1257–1276.
Вотяков С. Л., Масленников В. В., Борисов Д. Р., Краснобаев А. А. Марганец – индикатор условий образования карбонатов на колчеданных медно-цинковых месторождений Южного Урала (Россия) // Геол. Руд. Месторож. 1996. Т. 38. № 6. С. 558–569.
Муравьев Ф. А., Силантьев В. В., Винокуров В. М., Галеев А. А., Булка Г. Р., Низамутдинов Н. М., Хасанова Н. М. Парамагнитные свойства и дифференциация рассеянного органического вещества в пермских осадочных породах Татарстана // Чтения 170-летию Н. А. Головкинского. Матер. Казань: изд-во Казанского ун-та, 2004. С. 107–126.
Сорока Е. И., Леонова Л. В., Галеев А. А. Новые данные о происхождении отложений золотопроявления Амфитеатр (Приполярный Урал) // Алмазы и благородные металлы Тимано-Уральского региона. Матер. Всеросс. сов. Сыктывкар, 2006. С. 218–221.
Сорока Е. И., Мурзин В. В. Гидротермальные изменения зоны брекчирования золотопроявления Амфитеатр // Ежегодник-1997 ИГГ. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1998. С. 115–116.
Таланцев А. С. Геотермобарометрия по доломит-кальцитовым парагенезисам. М.: Наука, 1981. 135 с.
Тарбаев М. Б., Малюгин А. А., Сорока Е. И., Филиппов В. Н. Самородное золото из ордовикских конгломератов Приполярного Урала // Мин. журн. Киев: Наукова Думка, 1991. 13. № 5. С. 52–59.