Самородное железо в траппах Сибири

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Результаты исследования интрузивов траппов на Сибирской платформе с масштабным проявлением самородного железа позволили выявить объединяющие их черты. Интрузивы слабо дифференцированы, имеют сходное строение и близкий минералогический, петрохимический и геохимический состав. Во всех изученных телах обнаружены две ассоциации породообразующих минералов – раннемагматическая глубинная (докамерная) и внутрикамерная. Самородное железо формирует желвакообразные сегрегации, в которых в подчиненном количестве присутствуют когенит, троилит и магнетит-вюстит. В металлическом железе активно концентрируются Ni, Co, Au и PGE. Содержание их увеличивается в металле по сравнению с вмещающей силикатной породой в сотни и даже в тысячи раз. В основе образования самородного железа лежит флюидно-магматическое взаимодействие вещества магмы с восстановительными компонентами флюида, преимущественно метан-водородного состава. В результате этого взаимодействия происходит процесс диспергирования первично однородной базальтовой жидкости на силикатную и металлическую составляющие. Тонкодисперсные фазы железа в процессе перемещения формируют капельно-жидкие сегрегации, на поверхности которых образуется мономолекулярный слой газа, препятствующий укрупнению капель металла. В гипабиссальной камере происходит дегазация магмы, в том числе и от металлических сферул, начинается процесс слияния капель и образование самородного железа в виде желвакообразных обособлений.

Об авторах

М. Д. Томшин

Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: tmd@diamond.ysn.ru
Россия, Якутск

А. Г. Копылова

Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН

Email: lexy_v@rambler.ru
Россия, Якутск

А. Е. Васильева

Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: lexy_v@rambler.ru
Россия, Якутск

Список литературы

  1. Баженов И.К., Индукаев Ю.В., Яхно А.В. Самородное железо в габбро-долеритах р. Курейки (Красноярский край) // Зап. ВМО. 1959. Ч. 88. Вып. 2. С. 180–184.
  2. Буслаева Е.Ю., Новгородова М.И. Элементоорганические соединения в проблеме миграции рудного вещества. М.: Наука,1989. 150 с.
  3. Борисов А.А. Форма выделений металлического железа в экспериментальных стеклах: не верь глазам своим // Петрология. 2021. Т. 29. № 1. С. 104–109.
  4. Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н., Похвиснев А.Н., Юсфин Ю.С. Производство черных металлов и сплавов. М.: Академ-книга, 2004. 774 с.
  5. Виленский А.М. Петрология интрузивных траппов севера Сибирской платформы. М.: Наука, 1967. 269 с.
  6. Данилов М.А., Юшкин Н.П. Первая находка олигоценовой лавы с самородным железом на севере Русской платформы // Докл. АН СССР. 1979. Т. 249. № 6. С. 1430–1432.
  7. Золотухин В.В., Васильев Ю.Р. Особенности механизма формирования некоторых трапповых интрузий Сибирской платформы. М.: Наука, 1967. 232 с.
  8. Коржинский Д.С. Проблемы петрографии магматических пород, связанные со сквозь магматическими растворами и гранитизацией // Магматизм и связь с ними полезных ископаемых. М.: Изд-во АН СССР, 1955. С. 220–234.
  9. Кузнецов Ю.А., Изох Э.П. Геологические свидетельства интрателлурических потоков тепла и вещества как агентов метаморфизма и магмообразования // Проблемы петрологии и генетической минералогии. М.: Наука, 1969. Т. I. С. 7–20.
  10. Ларин В.Н. Гипотеза изначально гидридной Земли (новая глобальная концепция) М.: Недра, 1980. 216 с.
  11. Левашов В.К., Округин А.В. Оценка физических условий формирования сегрегаций самородного железа в базальтовом расплаве // Геохимия и минералогия базитов и ультрабазитов Сибирской платформы. Якутск. 1984. С. 54–62.
  12. Левашов В.К., Олейников Б.В. Земной клифтонит в ассоциации с самородным железом габбро-долеритов горы Озерная (Сибирская платформа) // Докл. АН СССР. 1984. Т. 278. № 3. С. 719–722.
  13. Левашов В.К., Томшин М.Д., Глушков В.М. Новое местонахождение самородного железа на Сибирской платформе // Самородное металлообразование в магматическом процессе. Якутск: ЯНЦ СОРАН, 1991. С. 4–9.
  14. Новгородова М.И. Самородные металлы в гидротермальных рудах. М.: Наука, 1983. 286 с.
  15. Округин А.В. Акцессорные минералы раннемагматического этапа эволюции вещества базитов Сибирской платформы. Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. Л. 1982. 17 с.
  16. Олейников Б.В., Копылова А.Г. Золото в металлической фазе земных базитов // Докл. АН СССР. 1995. Т. 345. № 5. С. 600–602.
  17. Олейников Б.В., Копылова А.Г. Новый генетический тип благороднометальной минерализации в трапповых интрузивах севера Сибирской платформы // Отечественная геология. 2000. № 5. С. 21–23.
  18. Олейников Б.В., Округин А.В. Ферритизация базитового расплава и ее петрологическое значение // Минералогия и геохимия ультраосновных и базитовых пород Якутии. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1981. С. 5–19.
  19. Олейников Б.В., Томшин М.Д. Глубинная дифференциация магмы платформенных базитов // Докл. АН СССР. 1976. Т. 231. № 1. С. 177–180.
  20. Олейников Б.В., Томшин М.Д., Округин А.В. Петрологические черты докамерной эволюции магмы платформенных базитов // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1980. № 1. С. 52–71.
  21. Олейников Б.В., Округин А.В., Томшин М.Д., Левашов В.К. Самородное металлообразование в платформенных базитах // Самородные металлы в изверженных породах. Якутск, 1985. Ч. 1. С. 3–6.
  22. Олейников Б.В., Копылова А.Г., Коробейникова А.Ф., Колпакова Н.А. Платина и палладий в металлической фазе земных базитов // Докл. АН СССР. 1999. Т. 364. № 1. С. 107–109.
  23. Панков В.Ю. Особенности эволюции базальтовой магмы в восстановительных условиях // Самородное металлообразование в магматическом процессе: Сб. научных трудов. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1991. С. 48–61.
  24. Персиков Э.С., Бухтияров П.Г., Аранович Л.Я. и др. Экспериментальное моделирование процесса образования самородных металлов в земной коре при взаимодействии водорода с базальтовыми расплавами // Геохимия. 2019. Т. 64. № 10. С. 1015–1025.
  25. Рябов В.В., Аношин Г.Н. Железо-платиновая минерализация в интрузивных траппах Сибирской платформы // Геология и геофизика. 1999. Т. 40. № 2. С. 162–174.
  26. Рябов В.В., Лапковский А.А. Уникальная полиминеральная ассоциация кобальт-никелевых и благородных фаз в габбро-долеритах траппового массива Джалтул (Сибирская платформа) // Докл. АН. 2010. Т. 434. № 4. С. 522–526.
  27. Рябов В.В., Павлов А.Л., Лопатин Г.Г. Самородное железо сибирских траппов. Новосибирск: Наука, 1985. 168 с.
  28. Самородное металлообразование в платформенных базитах // Под ред. Б.В. Олейникова, А.В. Округина, М.Д. Томшина и др. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1985. 188 с.
  29. Сигунов П.Н. Хунктукунская дифференцированная никеленосная интрузия // Ученые записки НИИГА. Региональная геология. Л. 1969. Вып. 16. С. 53–61.
  30. Старицкий Ю.Г. Самородное железо и медь с реки Курейки // Зап. ВМО. 1965. Т. 94. Вып. 5. С. 580–582.
  31. Томшин М.Д. Петрологические черты анортозитовой тенденции дифференциации платформенных базитов. Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. Томск, 1983. 16 с.
  32. Томшин М.Д., Салихов Р.Ф., Матушкин А.И. и др. Самородное железо в долеритах Айхальского силла (первая находка в Якутии) // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2019. Т. 24. № 9. С. 50–63.
  33. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1982. 400 с.
  34. Шуколюков Ю.А., Верховский А.Б., Друбецкой Е.Р. и др. Поиски изотопных признаков мантийного происхождения вещества самородных металлов в трапповых породах // Геохимия. 1981. № 10. С. 1442–1452.
  35. Bird J.M., Weathers M.S. Native iron occurrences of Disko Island. Greenland // J. Geol. 1977. V. 85. P. 359–371.
  36. Goodrich C.A., Bird J.M. Formation of iron-carbon alloys in basaltic magma at Uivfaq, Disko Island: the role of carbon in mafic magmas // J. Geol. 1985. V. 934. P. 75–492.
  37. Howarth G.H., Day J.M.D., Pernet-Fisher J.F. et al. Precious metal enrichment at low-redox in terrestrial native Fe-bearing basalts investigated using laser-ablation ICP-MS // Geochim. Cosmochim. Acta. 2017. V. 203. P. 343–363.
  38. Huang Jin-Xiang, Xiong Qing, Gain Sarah E.M. et al. Immiscible metallic melts in the deep Earth: clues from moissanite (SiC) in volcanic rocks // Sci. Bull. 2020. № 65. P. 1479–1498.
  39. Iacono-Marziano G., Gaillard F., Scaillet B. et al. Extremely reducing conditions reached during basaltic intrusion in organic matter-bearing sediments // Earth Planet. Sci. Lett. 2012. P. 319–326.
  40. Kamenetsky V.S., Charlier B., Zhitova L. et al. Magma chamber–scale liquid immiscibil-ity in the Siberian Traps represented by melt pools in native iron // Geology. 2013. V. 41. № 10. P. 1091–1094.
  41. Kopylova A.G., Vasilyeva A.E. The new discovery of native iron in traps of the Siberia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Prague: IOP Publishing, 2020. V. 609. https://doi.org/10.1088/1755-1315/609/1/012074
  42. Mann U., Frost D.J., Rubie D.C. et al. Partitioning of Ru, Rh, Pd, Re, Ir and Pt between liquid metal and silicate at high pressures and high temperatures-Implications for the origin of highly siderophile element concentrations in the Earth’s mantle // Geochim. Cosmochim. Acta. 2012. V. 84. P. 593–613.
  43. Melson W.G., Switzer C. Plagioclase-spinel-graphite xenoliths in metallic iron-bearing basalts, Disko Island, Greenland // Amer. Mineral. 1966. V. 51. № 5–6. P. 664–676.
  44. Nordenskiöld A.E. Redogörelse för en Ekspedition till Grönland aar 1870. Őfvers. K. Vetensk. Akad. Förh. 1870. V. 27. P. 973–1082.
  45. Pedersen A.K. Basaltic glass with high-temperature equilibrated immiscible sulphide bodies with native iron from Disko, Central West Greenland // Contrib. Mineral. Petrol. 1979. V. 69 № 4. P. 397–407.
  46. Ramdohr P. Neue Beobachtugen am Bühleisen. Sittr. – Ber. Berliner Akad. Wiss., Math-nat. Kl. 1952. № 5. S. 9–24.
  47. Ryabov V.V., Lapkovsky A.A. Native iron (-platinum) ores from the Siberian Platform trap intrusions // Aust. J. Earth Sci. 2010. V. 57. № 6. P. 707–736.
  48. Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systema-tics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Eds. A.D. Saunders, M.J. Norry. Magmatism in ocean basins. Geol. Soc. London. Spec. Publ. 1989. № 42. P. 313–345.
  49. Törnebohm A.E. Ueber die Eisenführenden Gesteine von Ovifak und Assuk in Grønland: Bihang. Kongl. Svtnska Vet. Akad. Yandl. 1878. V. 5. № 10.
  50. Ulff-Møller F. Native iron bearing intrusions of the Hammer Dal Complex, north-west Disko. – Rapp. Grø nlands geol. Unders., 1977. V. 81. P. 15–33.
  51. Ulff-Møller F. Formation of native iron in sediment-contaminated magma: I. A case study of the Hanekammen Complex on Disko Island, West Greenland // Geochim. Cosmochim. Acta. 1989. V. 54. P. 57–70.
  52. Vaasjoki O. On basalt rocks with native iron in Disko, West Greenland // Bull. Commiss. Geol. Finlande. 1965. № 218. P. 85–97.

© М.Д. Томшин, А.Г. Копылова, А.Е. Васильева, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах