Рудная минерализация океанических реститовых ультрамафитов.

День научного творчества студентов МГУ, 2005г. Геологический факультет. Тезисы докладов.

Выполнил: Ли Сяоли, 4-й курс, кафедра минералогии
Научный руководитель: к.г.-м.н. Власов Е.А.

Рис.1 Деформированный кристалл оливина с полосами излома с включениями ламеллей хромшпинели в срастании с силикатом. (OL - оливин)

Изучена представительная коллекция образцов реститовых ультрамафитов, драгированных в Западной части Тихого океана (жёлоба Яп) и в Центральной Атлантике (разлом Вима, полигон Сьерра-Леоне). Данные реститовые ультрамафиты в основном представлены дунитами, гарцбургитами и лерцолитами. Подавляющее большинство драгированных пород окатаны и подвергнуты интенсивному подводному выветриванию. Породы, как правило, серпентинизированы. Степень серпентинизации варьирует от 60 до 100 %. Серпентинизированные породы характеризуются высокой степенью ожелезнения и развитием позднего карбоната. По данным рентгеновской дифракции карбонат в самых поздних прожилках представлен арагонитом. Также нами были изучены уникальные образцы неизменных океанических ультрамафитов. Слабо измененные ультрамафиты представлены лерцолитами и содержат 70-80 % оливина, 30-20 % пироксенов. Данные породы характеризуются низкой степенью серпентинизации, которая не превышает 1-5 %. Структура пород часто порфирокластическая. В таких породах наблюдаются две генерации оливина. Оливин первой генерации обычно образует крупные выделения, иногда до 2 см. Он сильно деформирован и характеризуется многочисленными полосами излома. Оливин второй генерации образует мелкозернистые выделения с характерными тройными границами.

В изученных породах были установлены выделения интерметаллидов, оксидов и многочисленных сульфидов. Наиболее ранние рудные минералы представлены хромшпинелидами и моносульфидными твердыми растворами. В крупных зернах оливина первой генерации слабо измененных лерцолитов были установлены ламелли хромшпинели, которые являются продуктами распада твердого раствора. В некоторых случаях наблюдаются ламелли хромшпинели в срастании с силикатом, предположительно диопсидом (Рис.1). Акцессорные хромшпинелиды в исследованных ультрамафитах содержатся в количестве 1-5 % и обычно образуют ксеноморфные выделения, размер которых может достигать 2 мм. Нередко они выглядят неоднородными, с каймами магнетита. Магнезиальность (Mg / ΣMe²⁺) хромшпинелидов изменяется от 39,1 до 71,0 %, хромистость (Cr / ΣMe³⁺) от 36,4 до 64,2 % (Рис.2). В хромшпинелидах отмечены также примеси TiO₂ (до 0,9 мас.%), MnO (до 0,4 мас.%), ZnO (до 0,4 мас.%), NiО (до 0,3 мас.%) и V₂O₃ (до 0,3 мас.%). Железо-никелевые сульфидные твердые растворы являются наиболее ранними сульфидными минералами и образуют каплевидные включения размером до 100 мкм в кристаллах хромшпинелидов и ортопироксенов (Рис.3). Данные минералы характеризуются высоким отношением Ni/Fe и низким содержанием примесей кобальта (до 0,5 мас.%) и меди (до 0,1 мас.%).

Рис.2 Диаграмма Cr-Al-Fe3+ для хромшпинелидов океанических реститовых ультрамафитов

Образование основного количества сульфидных минералов (пентландита, миллерита, фаз (Co,Ni)S и FeNiCo₂S₄), аваруита и магнетита генетически связано с серпентинизацией ультрамафитов. Пентландит, как правило, образует включения размером 10 - 20 мкм в серпентине. Также он может находиться в срастаниях с магнетитом; общий размер срастаний достигает 160 мкм. В одной из проб при преобразовании раннего серпентина с тонкораспыленным пентландитом наблюдалось его перераспределение и укрупнение с образованием в поздних прожилках более крупных идиоморфных кристаллов (Рис.4). Пентландит данной ассоциации отличается низким отношением Ni/Fe и высоким содержанием примесей кобальта (4,8 мас.%) и меди (6,2 мас.%).

Некоторые образцы характеризуются развитием поздней наложенной рудной минерализации. Нами наблюдались прожилки плагиоклаз-роговообманкового состава в связи с которыми развиваются халькопирит и пирротин. Также в зонах развития, предположительно, хризотила были установлены прожилки халькопирита, сфалерита и пирита. Наиболее поздними выделениями рудных минералов в исследованных ультрамафитах являются железо-марганцевые корки на поверхности образцов. Мощность данных корок достигает 3 мм. Для них характерна скорлуповато-слоистая, колломорфная структура.

Во многих сульфидах установлены значительные примеси элементов платиновой группы. Железо-никелевые сульфидные твердые растворы характеризуются наличием примеси Ir (до 0,4 мас.%) и Pt (до 0,3 мас.%); включения петландита в серпентине содержат Os (до 1,3 мас.%), Pt (до 0,2 мас.%) и Ir (до 0,2 мас.%); халькопирит поздних прожилков из зон развития хризотила содержит Os (до 2,2 мас.%), Ir (до 0,3 мас.%) и Pt (до 0,3 мас.%). Непосредственно минералы группы платины в исследованных породах на данный момент не установлены.

Рис.3 Включение железо-никелевого твердого раствора в кристалле ортопироксена. (Opx - ортопироксен; Fe-Ni тв. р-р - железо-никелевый твердый раствор )	Рис.4 Идиоморфный кристалл пентландита в позднем прожилке серпентина (Pent - пентландит; Serp.I - серпентин генерации I, Serp.II - серпентин генерации II)