Вариации химического состава минералов группы титанита из рудных скарнов Приладожья (Южная Карелия, Россия)

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Приведены результаты исследований титанита, обогащенного алюминием и фтором титанита, оловосодержащего титанита и малаяита из рудных скарнов Приладожья. С использованием микрозондового анализа определен состав этих минералов из скарнов с W-Zn-Pb-Bi (Латвасюрья, Иокиранта) и Sn-Zn-Cu-Fe-In (Питкярантский рудный район) оруденением, генетически связанных с гранитами S- и А-типов. Впервые для рудных объектов Карелии установлен обогащенный алюминием (Al2O3 5—7 мас.%) и фтором (~3 мас.%) титанит. Получены оригинальные данные по особенностям изоморфных замещений в титаните для скарнов разной металлогенической специализации. В изученных разновидностях титанита реализуется ограниченный изоморфизм по схемам: (Al, Fe)3+ + F– ↔ Ti4+ + O2–, (Al, Fe)3+ + (OH)– ↔ Ti4+ + O2–, где Al ≥ Fe (скарны с W-Zn-Pb-Bi оруденением) и Sn4+ ↔ Ti4+ (скарны с Sn-Cu-Fe-Zn-In оруденением). В составе оловосодержащего титанита практически всегда присутствует Fe, что, вероятно, является следствием повышенной железистости гранитов рапакиви (содержащих биотит и другие темноцветные минералы с Fe# > 0.9), которая сохраняется и на постмагматическом этапе (выражена в образовании колумбита-(Fe), синхизита-(Fe), марматита). Образование обогащенного Al и F титанита определялось не столько температурой и давлением (≤500 оС, ≤5 кбар), но в большей мере составом протолита и флюида. Его кристаллизация на Иокирантских рудопроявлениях связана с пострудным процессом, потенциально способным к ремобилизации полиметаллических руд.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. И. Иващенко

Институт геологии Карельского научного центра РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ivashche@krc.karelia.ru
Россия, Петрозаводск

Список литературы

  1. Авченко О. В., Вах А. С., Чудненко К. В., Шарова О. И. Физико-химические условия образования Al-F сфена в рудно-метасоматических породах Березитового месторождения // Геохимия. 2012. № 5. C. 453—469.
  2. Александров С. М. Геохимия скарно- и рудообразования в доломитах. М.: Наука, 1990. 334 с.
  3. Александров С. М., Тронева М. А. Состав, минеральные ассоциации и генезис титанита и малайяита в скарнах // Геохимия. 2007. № 10. С. 1100—1113.
  4. Балтыбаев Ш. К., Овчинникова Г. В., Кузнецов А. Б., Васильева И.М, Ризванова Н. Г., Алексеев И. А., Кириллова П. А. Два этапа золотосульфидной минерализации в раннепротерозойских габброидах Северного Приладожья // Вест. СПб. Ун-та. Науки о Земле. 2021. Т. 66. № 3. С. 559—577.
  5. Вах А. С., Авченко О. В., Карабцов А. А., Степанов В. А. Первая находка гротита в золоторудных месторождениях // Доклады РАН. 2009. Т. 428. № 3. С. 353—357.
  6. Гавриленко В. В., Калиничева Г. И. Геохимия вольфрамового оруденения в областях развития метаморфизма и гранитизации: на примере Северного Приладожья. Л.: Изд-во ЛГУ, 1991. 248 с.
  7. Грендаль Г. Питкяранта (краткое описание Питкярантского месторождения, рудников, заводов). СПб, 1896. 50 с.
  8. Иващенко В. И. Скарновое оруденение олова и вольфрама южной части Балтийского щита (минералогия, петрография, генезис). Л.: Наука, 1987. 240 с.
  9. Иващенко В. И. Минералого-геохимические признаки рудной специализации скарнов Питкярантского рудного района (Южная Карелия, Россия) на редкие и благородные металлы // ЗРМО. 2016. № 2. С. 74—95.
  10. Ладожская протерозойская структура (геология, глубинное строение и минерагения). / Отв. ред. Н. В. Шаров. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2020. 435 с.
  11. Ларин А. М. Граниты рапакиви и ассоциирующие породы. СПб, Наука, 2011. 402 с.
  12. Ларин А. М., Амелин Ю. В., Неймарк Л. А. Возраст и генезис комплексных скарновых руд Питкярантского рудного района // Геология рудных месторожд. 1991. № 6. С. 15—33.
  13. Макарова Г. В. Вольфрамовые рудопроявления Северо-Западного Приладожья Карельской АССР / Минералогия и геохимия вольфрамовых месторождений. Л.: Изд-во ЛГУ. 1971. С. 205—207.
  14. Минерально-сырьевая база Республики Карелия. кн. 1 / Ред. В. П. Михайлов и В. Н. Аминов. Петрозаводск: Изд-во Карелия, 2005. 278 с.
  15. Перевозникова Е. В., Мирошниченко Н. В. Таусонит и фтор-глиноземистый титанит в метаморфизованных металлоносных осадках триасовой кремнистой формации Сихотэ-Алиня // Тихоокеанская геол. 2009. Т. 28. № 3. С. 101—105.
  16. Светов С. А., Степанова А. В., Чаженгина С. Ю. и др. Прецизионный (ICP-MS, LA-ICP-MS) анализ состава горных пород и минералов: методика и оценка точности результатов на примере раннедокембрийских мафитовых комплексов // Тр. КарНЦ РАН. 2015. № 7. С. 54—73.
  17. Тарарин И. А., Бадрединов З. Г., Чубаров В. М., Шарова О. И. Гротит гранатслюдистых кристаллических сланцев шихтинской свиты Срединнокамчатского массива // Доклады Академии Наук. 2011. T. 438. № 6. C. 809—812.
  18. Фурман Г. Минералогическое описание некоторой части Старой и Новой Финляндии // Горный журнал. 1828. Кн. II. С. 3—39.
  19. Хазов Р. А. Геологические особенности оловянного оруденения Северного Приладожья. Л.: Наука, 1973. 87 с.
  20. Шарова О. И., Чудненко К. В., Авченко О. В., Бадрединов З. Г., Вах А. С. Глинозем-фтористый сфен (титанит) как показатель фтористости флюида // Доклады РАН. 2012. T. 442. № 2. C. 250—253.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема геологического строения Северного Приладожья по (Koistinen, 1994; Ivashchenko, Lavrov, 2006). 1 — постйотнийские монцодолериты, ферродолериты (Валаамский силл); 2 — туфы, песчаники, лавы базальтов (салминская свита); 3 — Салминский анортозит-рапакивигранитный батолит; 4 — поздне- и посторогенные свекофеннские гранитоиды; 5 — ранне- и синорогенные габбродиориты, диориты; 6 — синорогенные гранитоиды и мигматиты; 7 — ранне- и синорогенные габбро, габбронориты, горнблендиты, шрисгеймиты, пироксениты (Кааламский и Вялимякский интрузивы); 8, 9 — ладожская серия: 8 — слюдистые сланцы, гнейсы, 9 — филлиты, метатурбидиты; 10 — графитистые сланцы; 11 — основные метавулканиты (амфиболиты), доломиты, мраморы, скарны (сортавальская серия); 12 — красноцветные доломиты, кварциты (туломозерская свита); 13 — гранитогнейсы, мигматиты; 14 — скарноворудные проявления и месторождения (а – вольфрамовые, б — полиметаллические, в — Fe-Cu-Zn-Sn-In комплексные); 15 — структурные линии залегания пород; 16 — сдвиговые и надвиговые зоны. Цифры в кружках обозначают гнейсогранитные купола: 1 — Латвасюрский, 2 — Савайнйокский, 3 — Иокирантский, 4 — Сортавальский, 5 — Кирьяволахтинский, 6 — Коккоселькский, 7 — Импилахтинский, 8 — Мурсульский, 9 — Питкярантский, 10 — Люппиковский, 11 — Кулисмайокский. Районы работ оконтурены пунктирными линиями: черной — Латвасюрский, красной — Иокирантский, желтой — Питкярантский.

Скачать (392KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема геологического строения Иокирантско-Латвасюрского района скарноворудных проявлений Приладожья, по (Макарова, 1971; Иващенко, 1987). 1 — посторогенные лейкограниты и пегматоидные граниты; 2 — гнейсограниты, мигматиты, гнейсы (реоморфизованный архейский фундамент); 3, 4 — раннеорогенные интрузии: 3 — плагиограниты, тоналиты, 4 — габброиды, кварцевые диориты; 5 — диабазы, габбродиабазы, габброамфиболиты; 6, 7 — ладожская серия: 6 — кварциты, кварцитопесчаники, 7 — кварц-биотитовые сланцы, гнейсосланцы и мигматиты по ним; 8—11 — сортавальская серия: 8 — апоскарновые кварцевые метасоматиты верхнего карбонатного горизонта, 9 — преобразованные магнезиальные, местами апомагнезиальные известковые скарны (верхний карбонатный горизонт), 10 — амфиболиты, амфиболовые, биотитовые и графитистые сланцы с прослоями скарнированных карбонатных пород, апоалюмосиликатных скарнов и скарноидов, 11 — апомагнезиальные известковые и измененные магнезиальные скарны (нижний карбонатный горизонт); 12 — тектонические нарушения; 13 — рудопроявления вольфрама и полиметаллов: а — в кварц-барит-флюоритовых жилах; б — в апомагнезиальных известковых скарнах; в — в известковых инфильтрационных скарнах и скарноидах; г — в измененных магнезиальных скарнах. Звездочками помечены места отбора проб для изучения титанита.

Скачать (469KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Характерные формы выделения титанита (а–в) и обогащенного Al и F титанита (г–е) в измененных скарнах Латвасюрья (а–в) и Иокиранта (г–е). Изображения в обратно отраженных электронах. Ab — альбит, Ccp — халькопирит, Chl — хлорит, Di — диопсид, Ep — эпидот, Fsp — калиевый полевой шпат, Gro — обогащенный Al и F титанит, Mol — молибденит, Pl — плагиоклаз, Prh — пренит, Pyh — пирротин, Qz — кварц, Rt — рутил, Sp — сфалерит, Ttn — титанит, Zn-Ms — цинксодержащий мусковит, Zo — цоизит.

Скачать (740KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Схема геологического строения северной и центральной частей Питкярантского рудного района по (Trustedt, 1907; Ларин и др., 1991, c изменениями). 1 — базальты, долериты (салминская свита); 2—5 — граниты Салминского анортозит-рапакивигранитного батолита: 2 — лейкограниты и литий-фтористые граниты; 3 — мелкозернистые граниты; 4 — среднезернистые, порфировидные биотитовые граниты; 5 — порфировидные амфибол-биотитовые граниты; 6 — керамические пегматиты; 7 — ремобилизованные архейские гнейсогранитные купола (1 — Питкярантский, 2 — Винбергский, 3 — Люпикковский, 4 — Кулисмайокский); 8 — ладожская серия: биотит-кварцевые, кварц-полевошпато-биотитовые и графитсодержащие сланцы; 9 — питкярантская свита: амфиболиты, амфиболовые, графитистые и графитсодержащие сланцы, доломитовые и кальцитовые мраморы и скарны по ним; 10 — скарны, грейзенизированные скарны и низкотемпературные метасоматиты по ним с Fe-Cu-Zn-Sn оруденением; 11 — тектонические нарушения; 12 — проекция на современную эрозионную поверхность границы резкого перегиба кровли Салминского батолита (она же оконтуривает зону распространения скарнов с Fe-Cu-Zn-Sn оруденением). Кителя, Валкеалампи, Герберц-2, Кулисмайоки — месторождения и проявления, в рудах которых обнаружен оловосодержащий титанит и малаяит.

Скачать (225KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Характерные формы выделения оловосодержащего титанита в скарновых рудах месторождения Валкеалампи (а–в) и проявления Кулисмайоки (г–е). Изображения в обратно отраженных электронах. Act — актинолит, Amp — амфибол, Cst — касситерит, Chl — хлорит, Di — диопсид, Flr — флюорит, Ghn — ганит, Mag — магнетит, Phl — флогопит, Prg — паргасит, Ttn-Sn — оловосодержащий титанит, Sp — сфалерит, Tr — тремолит.

Скачать (1MB)
Метаданные
7. Рис. 6. Характерные формы выделения оловосодержащего титанита (а–г) и малаяита (д, е) в скарновых рудах месторождения Кителя. Изображения в обратно отраженных электронах. Ab — альбит, Act — актинолит, Cal — кальцит, Ccp — халькопирит, Chl — хлорит, Di — диопсид, Fprg — ферропаргасит, Fsp — калиевый полевой шпат, Hd — геденбергит, Ilm — ильменит, Lo — лёллингит, Mag — магнетит, Mly — малаяит, Mol — молибденит, Qz — кварц, Ttn-Sn — оловосодержащий титанит, Sp — сфалерит, Ttn — титанит.

Скачать (844KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Диаграмма рассеяния Fe–Al в титаните из рудных скарнов Северного Приладожья. 1—6 — месторождения и проявления: 1 — Иокиранта (Pb, Zn, W); 2 — Латвасюрья (W, Mo, Bi), 3 — Кителя (Sn, Zn, Fe, Cu, In), 4 — Кулисмайокское (Zn, Sn, Fe, Cu, In), 5 — Валкеалампи (Fe, Zn, Cu, Sn, In), 6 — Герберц-2 (Fe, Cu, Zn, Sn, In). I—III — поля титанита по (Kowallis et al., 2022): I — из скарновых месторождений Sn и W России, Австралии, Канады, Саудовской Аравии, Республики Чехия; II — из железорудных скарнов Китая; III — из Fe-Cu-Au скарнов Китая, Австралии.

Скачать (102KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Диаграммы, демонстрирующие изоморфные замещения в титаните из рудных скарнов Северного Приладожья по схеме (Al, Fe)3+ + (F, OH)– ↔ Ti4+ + O2–. а — обогащенный Al и F титанит из скарнов Иокиранты (1) и Латвасюрья (2); б — оловосодержащий титанит из скарнов Кителя (1), Валкеалампи (2), Кулисмайоки (3). На диаграмму (б) нанесен только титанит с Sn <0.2 к. ф.

Скачать (77KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Титанит из скарнов Приладожья на диаграмме CaTiSiO4O–CaAlSiO4F–CaAlSiO4(OH) (мол.%). 1, 2 — рудопроявления, связанные с посторогенным гранитами (~1.8 млрд лет): 1 — Иокиранта, 2 — Латвасюрья; 3—6 — месторождения, связанные с анорогенными гранитами Салминского анортозит-рапакивигранитного батолита (~1.54 млрд лет): 3 — Валкеалампи, 4 — Кителя, 5 — Кулисмайоки, 6 — Клара.

Скачать (108KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Диаграммы рассеяния (Sn+Fe)–Ti (а) и (Sn+Fe+Al)–Ti (б) для оловосодержащего титанита из скарнов Питкярантского рудного района. 1 — Валкеалампи, 2—3 — Кителя: 2 — данные автора, 3 — данные (Александров, 1990), 4 — Герберц-2, 5 — Кулисмайоки.

Скачать (107KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».