Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа: http://geo.komisc.ru/public/vestnik/2006/141/pdf/141_2-6.pdf
Дата изменения: Tue Oct 17 15:20:04 2006
Дата индексирования: Thu Sep 20 20:37:28 2007
Кодировка: Windows-1251
Поисковые слова: sno
Вестник ,
сентябрь, 2006 г., ? 9
САМОРОДНОЕ ОЛОВО И КОЛЛОМОРФНЫЙ КАССИТЕРИТ В ЗЕЛЕНОСЛАНЦЕВЫХ МЕТАМОРФИТАХ ХРЕБТА ПАЕ НА ПОЛУОСТРОВЕ КАНИН Д. г.-м. н. Б. А. Мальков* elmal@online.ru * Коми госпединститут, Сыктывкар Самородное олово в виде мельчайших шариков и желвачков было встречено в протолочных пробах метаморфических пород хребта Пае, в 35 км юго-восточнее мыса Канин Нос. Краткие предварительные сведения об этой находке были опубликованы [7]. Дальнейшее исследование на микрозонде позволило нам уточнить структуру и минеральный парагенезис канинского самородного олова и, тем самым, понять необычные условия его образования. Обобщение всех новых и опубликованных ранее результатов составляет суть настоящей работы. Район наших исследований находится на северо-западной оконечно сти хребт а Пае, где мощная (до 14 км) с еверо-западного простирания с северо-восточным падением моноклинальная толща рифейских терригенных пород тархановской серии представлена кварцитами, алевролитами и сланцами, метаморфизованными в условиях фации зелёных сланцев [8]. В ней присутствуют немногочисленные кливажированные тела метадиабазов. Породы верхов разреза в устьях рек Большой и Малой Пидерцелхи обрываются мощной зоной дробления, за которой в поло се прилива-отлива на берегу Баренцева моря обнажается метаморфическая толща, прорванная интрузиями сиенито-монцонитов, грейзенизированных гранитов и пегматитов, содержащих мелкие зёрна касситерита [4]. Возраст гранитных пегматитов, определённый K-Ar методом по мусковиту, примерно 640 млн лет. Возраст гранитов лежит в пределах 550--535 млн лет [4, 8]. Возраст метаморфизма пород тархановской серии, определённый тем же методом, составляет 500--550 млн лет [4, 6, 8]. Изучение и опробование метаморфиче ской т о лщи проводило сь вдоль поперечного хребту Пае геологиче ского профиля: от устья речки Песцовой, впадающей в Белое море (на юго-западе), до устья реки Малой Пидерцелхи, впадающей в Баренцево море (на северо-востоке). Истоки этих рек сходятся на узком водораздельном плато, и это позволяет наблюдать вдоль всего профиля почти непрерывный разрез рифейских отложений, залегающих круто моноклинально с преобладающим падением на северо-восток [8]. Моноклиналь осложнена флексурными перегибами с пологим, вертикальным или местами крутым обратным падением пластов. В тяжёлой фракции пяти изученных протолочных проб (массой 3--5 кг), взятых вдоль профиля, было обнаружено самородное олово в форме желвачков, шариков, лепёшек, проволочек и дендритов в ко личе стве 20--30 мг на пробу (рис. 1--2). Размер (диаметр) оловянных желвачков и шариков варьирует от сотых долей до 0.8 мм, но чаще всего в пределах 0.1--0.3 мм. Некоторые зёрна несут следы позднейших механических деформаций, полученных при дроблении проб. Поверхность оловянных шариков и желвачков гладкая, шерохо ват ая или мелкобу горч ат ая от многочисленных наростов матричных минералов. Изредка встречаются шероховатые шарики, более тёмные по цвету, серые, с тусклым блеском. Оловянные шарики в кварцитопесчаниках и метаалевролитах обычно несут на поверхно сти минеральные коронки из зёрен кварца, калишпата, чешуек биотита (рис. 1--2). Состав всех этих минералов был изучен на микрозонде. Анализ проводился на сканирующем э лек т ронно м микро с копе JSM-6400 с энергетическим спектрометром Link. Срастания олова с кварцем, калишпатом, биотитом взаимопроникающие и большей частью сингенетические. Интересны взаимоотношения самородного олова с графитом. Присутствие графитизированной органики в метаморфических сланцах и алевролитах тархановской с ерии кроме нас отмечали и другие исследователи. На поверхности продолговатых зёрен графита длиной 1 мм и поперечником 0.2 мм, напоминающих растительные фрагменты, находятся угловатые мелкие (около 30 мкм) включения самородного олова, покрытые тончайшими новообразованиями абхурита (рис. 1, и, к, л, м). В этой связи вспоминается присутствие самородного олова в углеродистых сланцах рифея машакской свиты на Южном Урале [5]. В обоих случаях угадывается барьерная функция углеродистого веще ства при осаждении на нём самородного олова, как и ряда других минералов. Оловянные шарики при рентгеновском изучении оказались шаровыми монокристаллами с микроблочной, судя по заметному астеризму точечных рефлексов, структурой. Величина блоков, вычисленная по длине пятен на лауэграммах, равна 70--100 Е , а параметры элементарной ячейки олова: ао -- 5.80, со -- 3.18 Е . Лауэграмма серых шариков самородного олова, имеющая
С. н. с. В. Н. Филиппов
К. г.-м. н. И. В. Швецова litgeo@geo.komisc.ru
Рис. 1. Самородное олово в метаморфитах хребта Пае: а--г -- основные морфотипы выделений самородного олова: шарики (в), желвачки (г), "лепёшки" (а, б); д--и -- сростки самородного олова с калишпатом (д), кварцем (е), биотитом (ж, з), графитом (и, к), где "и" -- выделение графита, "к" -- самородное олово на поверхности графита; л--м -- наросты абхурита (л) и самородного олова (крестик в центре) в оторочке абхурита (м) на поверхности графита (и); н--т -- оловянный шарик (н), покрытый корочкой "деревянистого" касситерита (о, п), под которой видна рифлёная поверхность самородного олова (р, с, т). Сканирующий электронный микроскоп
2
Вестник,
сентябрь, 2006 г., ? 9
а
б
в
г
д
е
ж
з
и
к
л
м
н
о
п
р
с SnO 2
т
Sn
3
Вестник ,
сентябрь, 2006 г., ? 9
а
б
в
г
д
е
ж
з
и
к
л
м
н
о
п
Рис. 2. Морфология и структура поверхности самородного олова: а -- оловянный шарик с короной из зёрен кварца и "б, в" -- детали его поверхности; б -- самородное олово (в центре) под корочкой "деревянистого" касситерита; в -- почковидные выделения "деревянистого" касситерита; г -- относительно "гладкий" оловянный шарик и "д" --корочка "деревянистого" касситерита на нём; е -- оловянная булава и "ж" -- слюда на её поверхности; з -- оловянный шарик с очень неровной поверхностью и "и" -- почковидные наросты "деревянистого" касситерита на нём; к -- сросток оловянного шарика с равновеликим зерном кварца; л -- оловянная проволочка с включениями-вростками слюды на её поверхности; м -- включения слюды в корочке касситерита; н -- оловянный "башмачок"; о -- корочка "деревянистого" касситерита на "башмачке" и механические трещинки на ней; п -- оловянный треугольник. Сканирующий электронный микроскоп
4
Вестник,
сентябрь, 2006 г., ? 9
вид диффузных колец, свидеТаблица 1 тельствует об их поликристалХимический состав калишпата, биотита, кварца, "деревянистого" касситерита лической структуре и микроиз сростков и наростов на самородном олове, мас. % слоистой текстуре. Астеризм рефлексов белого олова отражает первичное ростовое несовершенство монокристаллов. Спектральный полуколичественный анализ зафиксировал присутствие в самородном олове 17 элементов-примесей, содержание которых в сумме достигает 5.4 % мас. [7]. Важнейшие из них -- Pb, Cu, Bi, Ag -- обусловлены наличием рудных минеральных включений. Примеси Ca, Mg, Al, Si, Ti, Fe явно связаны с микровключениями биотита, калишпата и кварца (табл. 1). Рудные минералы представлеПримечание. 1--2 -- калишпат бариевый в тесном срастании с оловянным шариком; 3 -- биотитоны микровключениями галевая чешуйка на поверхности оловянного шарика; 4--5 -- кварц из сростка с оловянным шариком; нита, перита PbBiO2Cl, абху6 -- "деревянистый" касситерит, образующий корочку на оловянном шарике. Все минералы из кварцитопесчаников на р. Песцовой, п-ов Канин. Анализы 2, 5 скорректированы после исключения рита Sn21Cl16(OH)14O6 и копримеси SnO2. Плохая сумма анализа биотита вызвана рельефным фактором. Анализы выполнены рочками "деревянистого" на микрозонде. касситерита, пятнами абхурита и какого-то сульфата меди Таблица 2 (табл. 1--2). На поверхности Химический состав абхурита, перита, галенита многих оловянных желвачков из включений и наростов на самородном олове, мас. % наблюдается тонкая корочка колломорфных почковидных выделений "деревянистого" касситерита (табл. 1). Метаморфический парагенезис канинского самородного олова своеобразен. Он включает как метаморфические минералы: биотит, микроклин, так и "гидротермальные": галенит, перит, "деревянистый" касситерит, абхурит и сульфаты меди. Колломорфный "деревянистый" касситерит обычно характерен для гидротермальных месторождений малых глубин. Абхурит впервые был обнаружен в Примечание. 1 -- вкрапление самородного олова (около 30 мкм) в графите (?) из кварцитопесчани1993 г. вблизи селения Шарм ка; 2 -- самородное олово под микронной корочкой касситерита на оловянном шарике; 3 -- абхурит Абхур в Красном море как с самым высоким (около 41.25 ат. %) содержанием Cl, близким теоретическому (43.2 ат. %), образует продукт изменения оловян- тонкую корочку на самородном олове; 4 -- абхурит c пониженным (около 36.38 ат. %) содержанием ных слитков, извлечённых из хлора на поверхности оловянного шарика-сростка с кварцем; минералы 1--4 извлечены из кварцитрюмов затонувших кораб- топесчаника, р. Песцовая, п-ов Канин; 5--7 -- перит на поверхности оловянного шарика (D~180 мкм) из алевролита с р. М. Пидерцелхи, п-ов Канин; 8 -- галенит-микронник на поверхности оловянного лей. В нашем случае абхурит шарика в окружении кальцита. Присутствие Ca в анализах 5--8 связано с фоном кальцита. находится не только на поверхно сти оловянных шариков, но и внут- ются в списке скарновых и гидротер- вание желвачков самородного олова ри них, что зафиксировали микрозон- мальных минералов [12]. связано с зеленосланцевым метамордовые анализы. То есть канинский абСамородное олово присутствует во физмом оловосодержащих терригенхурит, в отличие от археологического всех разновидностях зеленосланцевых ных отложений. Метабластический аналога, имеет низкотемпературное эн- мет аморфитов т архановской с ерии, рост шаровых кристаллов самороднодогенное происхождение. В литерату- включая кварцитопесчаники, алевро- го олова происходил при участии мере абхурит и перит обычно упомина- литы и сланцы. Очевидно, что образо- таморфогенных флюидов. Обрастание
5
Вестник , олова "деревянистым" касситеритом и абхуритом происходило, вероятно, уже при заключительных низкотемпературных стадиях процесса. Оловянные желвачки подобного со ст ава и, вероятно, т акого же происхождения уст ановлены в углеродистых сланцах машакской свиты среднего рифея на западном склоне Южного Урала [5]. Самородное олово пользуется довольно широким распространением. Оно присутствует в аллювиальных платиноносных ро ссыпях Среднего Урала на реке Ис [1] и в элювии, заполняющем современные трещины в коренных породах золотопалладиевого рудопроявления Чудного на Приполярном Урале [15]. По наблюдениям А. Г. Бетехтина, с амородно е олово встречается главным образом в россыпях вместе с самородной платиной, осмистым иридием, золотом и касситеритом. Ещё в начале прошлого века оно было обнаружено им на Северном Урале и в Миасском районе [2]. В виде округлых зёрен до 1 мм в поперечнике, похожих на дробинки, в ассоциации с касситеритом, арсенопиритом, галенитом, пиритом и самородным золотом оно присутствует в золотоносных россыпях Французской Гвианы, Нигерии, Нового Южного Уэльса (Австралия), Боливии [9]. По стмагматиче ское и гидротермальное самородное олово обнаружено в сиенитах, гранит-порфирах, кварцевых жилах Северной Киргизии [13]. Олово присутствует в кварцевых жилах по р. Коренной, левому притоку р. Цильмы на Среднем Тимане [10]. Здесь же в верхнем течении р. Цильмы (ниже устьев Верхней Сенки и Коренной) самородное олово присутствует вместе с золотом и шеелитом в шлихах, взятых из аллювия [10]. Гидротермальное олово было найдено в урановых рудниках Биверлоджа в Саскачеване в трещинах среди глинистых сланцев в парагенезисе с урановой смолкой, пиритом, халькопиритом, борнитом, халькозином, с фалеритом, галенитом, поздним кальцитом. При этом зёрна самородного олова величиной до 1.5 мм вдаются в виде язычков в трещины сопровождающих минералов, что позволяет считать его самым поздним низкотемпературным гидротермальным минералом [11]. Обсуждая возможный первоисточник самородного олова в метаморфитах хребта Пае, необходимо учитывать широкую геохимическую распространённость этого элемента в породах зем-
сентябрь, 2006 г., ? 9
ной коры. Так, обширные данные свидетельствуют о вариациях содержаний олова от 5 до 24 г/т в осадочных породах разного состава: в аргиллитах, алевролитах, песчаниках, кремнистых породах, современных пелагических осадках, а также в современных илах, обогащённых вулканогенным материалом, на дне океанов. В железомарганцевых конкрециях оно достигает 400 г/т, при среднем содержании 189 г/т. Среднее содержание олова в земной коре, по данным разных авторов, варьирует от 1.5 до 8.0 г/т [12]. При метаморфизме пород происходит, как известно, перераспределение многих элементов, в том числе и олова. В рассмотренном нами примере такое перераспределение олова происходило при слабом зеленосланцевом метаморфизме оловоносных терригенных пород тархановский серии с метабластическим образованием шарообразных телец самородного олова в парагенезисе с биотитом, калишпатом и рядом рудных низкотемпературных минералов: "деревянистым" касситеритом, галенитом, перитом, абхуритом. Это очень напоминает генезис порфиробластов ильменита в канино-тиманских метаморфитах, образующихся за счёт первично рассеянного титана в пелитах и алевролитах при их зеленосланцевом метаморфизме. Разница лишь в том, что многочисленные порфиробласты ильменита можно легко увидеть под микроскопом, а идиобласты самородного олова in situ в шлифах и аншлифах горных пород наблюдать не удаётся. Именно поэтому нам пришлось довольствоваться только извлечённым из протолочек самородным оловом в срастаниях его с протогеничными и сингенетичными минералами. Существует большая вероятность встретить самородное олово в канино-тиманских россыпях девонского возраста вместе с касситеритом и обильным метаморфогенным ильменитом, тем более что отдельные находки касситерита, по данным Д. П. Сердюченко, известны среди метаморфиче ских сланцев Ухтинского района [10]. В итоге проведённых нами исследований удало сь выявить малоизве стный метаморфический тип парагенезиса самородного олова, объясняющий присутствие последнего во многих мировых россыпях вместе с золотом, платиной, осмистым иридием, касситеритом. Мы весьма признательны специалисту по металлогении олова д. г.-м. н.
С. М. Родионову за проявленный интерес, плодотворную дискуссию и полезную информацию по интересующей нас проблеме. Литература 1. Александров А. И. О самородном олове в аллювиальных россыпях реки Ис (Средний Урал) // Зап. ВМО. 1955. Ч. 84. Вып. 4. С. 462. 2. Бетехтин А. Г. Курс минералогии. М.: Госнаучтехиздат, 1956. 558 с. 3. Дэна Дж. Д., Дэна Э. С., Пэлач Ч. И. и др. Система минералогии. Т. 1. Элементы, сульфиды, сульфо соли. М.: Изд-во ИЛ, 1950. C. 149--150. 4. Ивенсен Ю. П. Магматизм Тимана и полуо строва Канин. М.; Л.: Наука, 1964. 142 с. 5. Ковалёв С. Г., Сначев В. И., Высоцкий И. В. Новый тип благороднометалльной минерализации на западном склоне Ю жного Урала // Ежегодник - 1996. Информационные материалы. Уфа, 1998. С. 93--94. 6. Мальков Б. А. Петрология дайковой серии щелочных габброидов Северного Тимана. Л.: Наука, 1972. 128 с. 7. Мальков Б. А., Мельникова Е. М., Швецова И. В. Микроконкреции самородного олова в метаморфических породах хребта Канин // Геология северо-востока Русской платформы и Приполярного Урала. Сыктывкар, 1965. С. 67--69. (Тр. Ин-та геологии Коми фил. АН СССР. Вып. 5). 8. Мальков Б. А., Пучков В. Н. Стратиграфия и структура метаморфических толщ полуострова Канин и Северного Тимана // Вопросы геологии северо-востока Русской платформы, Печорского Урала и полуо строва Канин. (Тр. Ин-та геологии Коми фил. АН СССР. Вып. 4) Сык тывк ар, 1963. С. 46--56. 9. Минералы: Справочник. Т. 1. Самородные элементы, интерметаллические соединения и др. М.: Изд-во АН СССР, 1960. С. 58--60. 10. Произв одительные силы Ко ми АССР. Т. 1. Геологическое строение и полезные ископаемые. Изд-во ИН СССР, 1953, 464 с. 11. Рамдор П. Рудные минералы и их срастания. М.: Изд-во ИЛ, 1962. 1132 с. 12. Родионов С. М. Металлогения олова Востока России. М.: Наука, 2005. 327 с. 13. Туровский С. Д. О находке самородного олова в Северной Киргизии // Тр. Инта геологии АН КиргССР, 1956. Вып. 8. 14. Швецова И. В., Мальков Б. А. Касситерит и самородное олово на Тимане и полуострове Канин // Минералы и минеральные месторождения европейского северо-востока России. (Тр. Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН. Вып. 83.) Сыктывкар, 1994. С. 102--107. 15. Шумилов И. Х., Остащенко Б. А. Минералого-технологические особенности Au-Pd-TR оруденения на Приполярном Урале // Сыктывкар: Геопринт, 2000. 100 с.
