Минералы группы шпинели в метасоматитах рудного поля Люпикко
(Питкяранта, Карелия)
Е.И. Герасимова *, И.В. Пеков *, Н.Н. Кононкова **
*Геологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва, e-mail: mineral@geol.msu.ru
**Институт геохимии и аналитической химии РАН, г. Москва
Железно-оловянно-медные месторождения района Питкяранты в Северном Приладожье (Карелия, Россия), активно разрабатывавшиеся в течение XIX века, с полным правом можно отнести к классическим объектам. Нахождение в пределах одной и той же рудной залежи минеральных ассоциаций, являющихся продуктами магнезиально-скарнового, известково-скарнового, грейзенового и гидротермального процессов, обусловливает геохимическую сложность и очень широкое минеральное разнообразие этих месторождений. Наиболее богатой минералогией отличаются объекты рудного поля Люпикко, расположенного в 5 км к юго-востоку от города Питкяранта.
Минералогией этого района систематически занимались О. Трюстедт в начале ХХ в. и Е.И. Нефедов в конце 1960-х √ начале 1970-х гг. Ими зафиксировано большое число минералов, однако лишь для единиц из них были получены количественные данные по химическому составу. Это, в частности, сделало невозможным точную диагностику многих фаз: амфиболов, слоистых силикатов, цеолитов, большинства шпинелидов.
Нами проводится изучения минералогии скарновых и апоскарновых образований Питкяранты. Одними из наиболее интересных, в т.ч. и в генетическом отношении, минералов оказались шпинелиды, широко развитые в метасоматитах Люпикко. Состав минералов изучен с помощью электронно-зондового микроанализатора Camebax SX 50, расчет формул выполнен на сумму трех катионов, а соотношение Fe2+/Fe3+ вычислено по балансу зарядов.
Помимо широко распространенного в большинстве ассоциаций магнетита (который служил главным рудным минералом железа), здесь нередко встречаются глиноземистые шпинелиды серии ганит ZnAl2O4 √ герцинит FeAl2O4. Они приурочены к метасоматитам флюорит-слюдисто-магнетитового состава с хлоритом, пумпеллиитом, пренитом (обр. 7/3) и даналитом (обр. 8/2). Слюда в метасоматите (обр. 7/3) имеет сидерофиллит-аннитовый состав, а обр. 8/2 это флогопит. Среди шпинелидов здесь выделяются Fe-ганит, Zn-герцинит и магнетит, которые образуют необычные сложнопостроенные ритмично-зональные кристаллы, которые являются по сути агрегатами; в их состав обычно входит также шамозит (рис. 1-6). Fe-ганит и Zn-герцинит от образца к образцу существенно по составу не различаются. Их составы тяготеют к середине ряда:
обр. 7/3 (Zn0.48Fe2+0.47Mg0.04Mn0.01)1.00(Al1.88Fe3+0.12)2.00O4.00 √ Fe-ганит;
(Fe2+0.50Zn0.48Mg0.04Mn0.01)1.00(Al1.89Fe3+0.11)2.00O4.00√ Zn-герцинит;
обр. 8/2 (Zn0.49Fe2+0.48Mg0.02Mn0.01)1.00(Al1.97Fe0.03)2.00O4.00 √ Fe-ганит;
(Fe2+0.52Zn0.46Mg0.01Mn0.01)1.00(Al1.90Fe0.10)2.00O4.00 √ Zn-герцинит;
(Fe2+0.53Zn0.43Mg0.03Mn0.01)1.00(Al1.91Fe0.09)2.00O4.00 √ Zn-герцинит.
В магнетите Люпикко содержания Zn, Mg, Mn и Al ниже пределов обнаружения электронно-зондовым методом. Концентрическая ритмичная зональность магнетит-герцинит-(шамозит)-ганитовых агрегатов скорее всего говорит о пульсационно меняющейся фугитивности O2- при общем дефиците S2-: с повышением активности кислорода Fe2+ частично окисляется и перераспределяется в пользу магнетита, а когда обстановка сменяется на более восстановительную, то формируется парагенезис ганита и Zn-герцинита с Fe-силикатами (цинк ╚вытесняет╩ Fe2+ из тетраэдрических позиций шпинелидов, а сульфидной серы для связывания Zn в сфалерит не хватает). Для Fe,Mg-силикатов Люпикко, особенно слоистых, характерна примесь цинка. Таким образом, как на позднескарновых, так и на грейзеновых стадиях окислительная и относительно восстановительная обстановки чередовались, о чем свидетельствуют ритмично-зональные агрегаты шпинелидов. Объяснить эту зональность автоколебательными процессами трудно, так как в группе шпинели существует полный ряд твердых растворов (без разрывов смесимости) в очень широком диапазоне условий.
Подрисуночные подписи
Рис. 1. Магнетит-ганитовые агрегаты, частично замещенные флюоритом (фото при одном николе). Шл. 8/2/
Рис. 2. Чередование зон магнетита с зонами ганита. Видна друзовая поверхность ганитового агрегата (фото при одном николе). Шл. 8/2.
Рис. 3. Правильное шестиугольное в сечении магнетитовое ядро в кристалле зеленого ганита квадратной (в срезе) формы (фото при одном николе). Шл. 8/2.
Рис. 4. Правильное четырехугольное (в сечении) магнетитовое ядро), в кристалле зеленого Zn-герцинита шестиугольной (в срезе) формы. Между ними зона шамозиты. Фото в отраженных электронах. Шл. 8/2.
Рис. 5. Чередование зон магнетита с зонами Zn-герцинита и шамозита. Фото в отраженных электронах. Шл. 8/2.
Рис. 6. Скопление магнетит-герцинит-ганитовых ритмичных сростков. Фото в отраженных электронах. Шл. 8/2.
зеркало на сайте "Все о геологии"
зеркало на сайте "Все о геологии"