Material composition and formation conditions of the Yubryshka titanium-magnetite ore deposit

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Research subject. The Yubryshka intrusion with titanomagnetite mineralization.Materials and methods. Research materials included rock and ore samples from the Yubryshka intrusion. The concentration of major oxides was determined by X-ray fluorescence at the Institute of Geology, UFIC RAS (Ufa), on a VRA-30 spectrometer (Carl Zeiss, Germany) using an X-ray tube with a W-anode (30 kV, 40 mA). The mineralogy study was carried out using a Tescan Vega Compact scanning electron microscope equipped with an Xplorer Oxford Instruments energy-dispersive analyzer (IG UFITs RAS, Ufa).Results and conclusions. The petrochemical analysis indicated the isochemical nature of metamorphism in the rocks of the Yubryshka intrusion. In comparison with the rocks of the Kusa-Kopan complex, the Yubryshka analogues are characterized by a lower degree of differentiation, consisting in the absence of varieties of extreme basicity. Clinopyroxene, amphibole, epidote, fluorapatite, titanite, micas, chlorite, barite, zircon, ore minerals (sulfides, oxides) are described with a varying degree of detail. The genetic conditions for the formation of amphibole from the Yubryshka deposit were found to characterize the metamorphic history of rock transformation, being directed from igneous amphibole (T ≈ 800°C, P ≈ 3.2 kbar) to metamorphogenic amphibole (T ≥ 550°C, P ≈ 7 kbar) with temperature stabilization when pressures decrease to > 3 kbar. The calculations established that the decomposition temperature of ilmenite–titanomagnetite aggregates ranges within 559–375°С. In this case, elements of zoning are observed when re-equilibration of the system in the edge parts of the crystals occurs at lower temperatures. The simulation of the crystallization process using the COMAGMAT software found that changes in the chemical composition of the melt are implemented through the filter-pressing mechanism. The formation of the ore horizon was caused by a mass crystallization of magnetite together with clinopyroxene and plagioclase at a temperature of 1097°С. This model satisfactorily describes the observed structure of the ore horizon, namely, its location in the upper part of the intrusive body and the disseminated nature of the ores.

About the authors

S. G. Kovalev

Institute of Geology, UFRC RAS

Email: kovalev@ufaras.ru

S. S. Kovalev

Institute of Geology, UFRC RAS

References

  1. Аблизин Б.Д., Попов И.Б. (1973) Геологическая карта Урала масштаба 1 : 50 000. Л. P-40-118-Г. Отчет Велсовского отряда о поисково-съемочных работах на западном склоне Северного Урала в верхнем течении р. Велс за 1970–1971 гг. Т. 1–5. ГФ “Комитет природных ресурсов по Пермской области”.
  2. Алексеев А.А., Алексеева Г.В., Ковалев С.Г. (2000) Расслоенные интрузии западного склона Урала. Уфа: Гилем, 188 с.
  3. Алексеев А.А., Алексеева Г.В., Ковалев С.Г. (2003) Дифференцированные интрузии западного склона Урала. Уфа: Гилем, 171 с.
  4. Арискин А.А., Бармина Г.С., Френкель М.Ю. (1986) Имитация кристаллизации толеитовой магмы при низком давлении при фиксированной летучести кислорода. Geochem. Int., 24(5), 92-100.
  5. Армбрустер Т., Бонацци П., Акасака М., Берманец В., Шопен К., Жире Р., Хеус-Ассбихлер С., Лейбшер А., Менчетти С., Пан Я., Пазеро М. (2006) Рекомендуемая номенклатура минералов группы эпидота (краткая информация). Зап. РМО, 135(6), 19-23.
  6. Аулов Б.Н., Владимирцева Ю.А., Гвоздик Н.И., Королькова З.Г., Левин Ф.Д., Липаева А.В., Поташова М.Н., Самозванцев В.А. (2015) Государственная геологическая карта Российской Федерации. М-б 1 : 200 000. Изд. 2-е. Сер. Южно-Уральская. Л. N-40- XII – Златоуст. Объясн. зап. М.: ВСЕГЕИ, 365 с.
  7. Дир У.А., Хауи P.А., Зусман Дж. Породообразующие минералы. Т. 4: Каркасные силикаты. М.: Мир, 1966. 482 с.
  8. Клименко Б.В., Борисов Н.Е., Рыбальченко А.Я. (1998) Отчет о геологическом доизучении м-ба 1 : 50 000 Шудьинской площади. Л. P-40-118-Г, Р-40-119-В, Г – з. п., Р-40-130-Б с общими поисками в Красновишерском районе Пермской области, проведенном в 1989–1998 гг. Пермь.
  9. Ковалев С.Г. (2008) Позднедокембрийский рифтогенез в истории развития западного склона Южного Урала. Геотектоника, (2), 68-79.
  10. Ковалев С.Г., Ковалев С.С. (2022) Ti–Fe–Cr шпинелиды в дифференцированных (расслоенных) комплексах западного склона Южного Урала: видовое разнообразие и условия формирования. Зап. Горного инта, 255, 476-492. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.54
  11. Ковалев С.Г., Ковалев С.С., Шарипова А.А. (2023) Первые данные о редкоземельной минерализации в кислых разновидностях пород шатакского комплекса (Южный Урал). Литосфера, 23(5), 910-929. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2023-23-5-910-929
  12. Ковалев С.Г., Тимофеева Е.А. (2017) Геохимия эклогитов Белорецкого комплекса (Южный Урал) и генетическая природа их протолитов. Литосфера, (2), 27-48.
  13. Кривовичев В.Г., Гульбин Ю.Л. (2022) Рекомендации по расчету и представлению формул минералов по данным химических анализов. Зап. РМО, CLI(1), 114-124.
  14. Малышев И.И., Пантелеев П.Г., Пэк А.В. (1934) Титаномагнетитовые месторождения Урала. Л.: АН СССР, 272 с.
  15. Попов И.Б., Аблизин Б.Д. (1974) Силлы зеленокаменных диабазов горы Юбрышка и связанное с ними титаномагнетитовое оруденение. Магматизм, метаморфизм и оруденение в геологической истории Урала. Тез. докл. III Урал. петрограф. совещ. Свердловск, ИГГ УНЦ АН СССР, 66-67.
  16. Прибавкин С.В. (2019) Амфибол и биотит меланократовых пород из гранитоидных массивов Урала: состав, взаимоотношения, петрогенетические следствия. Литосфера, 19(6), 902-918. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2019-19-6-902-918
  17. Смирнов В.И. (1978) Рудные месторождения СССР. В 3 т. Т. 2. М.: Недра, 352 с.
  18. Снитко Г.П., Горбунова М.К., Попова Т.Н., Суворов Н.И. (2017) Государственная геологическая карта Российской Федерации. М-б 1 : 200 000. 2-е изд. Сер. Пермская. Л. P-40-ХХIХ. Объясн. зап. М.: ВСЕГЕИ, 144 с.
  19. Фоминых В.Г., Краева Ю.П., Ларина Н.В. (1983) Новые данные о Юбрышкинском титаномагнетитовом месторождении. Тр. ИГГ УНЦ АН СССР, вып. 130, 126-128.
  20. Формации титаномагнетитовых руд и железистых кварцитов: Железорудные месторождения Урала. (1984) (Отв. ред. А.М. Дымкин). Свердловск: УНЦ АН СССР, 264 с.
  21. Френкель М.Я., Ярошевский А.А., Арискин А.А., Бармина Г.С., Коптев-Дворников Е.В., Киреев Б.С. (1988) Динамика внутрикамерной дифференциации базитовых магм. М.: Наука, 214 с.
  22. Холоднов В.В., Бочарникова Т.Д., Шагалов Е.С. (2012) Состав, возраст и генезис магнетит-ильменитовых руд среднерифейского стратифицированного Медведевского массива (Кусинско-Копанский комплекс Южного Урала). Литосфера, (5), 145-165.
  23. Чирков И.В. (1940) Полезные ископаемые Вишерского района на Северном Урале. Тр. ГГИ УФАН СССР, вып. 1, 38 с.
  24. Шарков Е.В. Чистяков А.В., Щипцов В.В., Богина М.М., Фролов П.В. (2018) Происхождение Fе–Ti оксидной минерализации в среднепалеопротерозойском Елетьозерском сиенит-габбровом интрузивном комплексе (Северная Карелия, Россия). Геология руд. месторождений, 60(2), 198-230. https://doi.org/10.7868/s0016777018020041
  25. Штейнберг Д.С., Фоминых В.Г., Краева Ю.П., Ларина Н.В., Чащухина В.А., Холоднов В.В. (1993) О новом типе титаномагнетитового оруденения на Урале. Тр. ИГГ УрО РАН, вып. 140, 94-96.
  26. Andersen D.J., Lindsley D.H. (1985) New (and final!) models for the Ti-magnetite/ilmenite geothermometer and oxygen barometer. Abstract for the AGU 1985 spring meeting, Eos Transactions, American Geophysical Union, 66(18), 416.
  27. Ariskin A.A., Frenkel M.Yu., Barmina G.S., Nielsen R. (1993) COMAGMAT: A Fortran program to model magma differentiation processes. Comput. Geosci., 19(8), 1155-1170. https://doi.org/10.1016/0098-3004(93)90020-6
  28. Bai Z.-J., Zhong H., Naldrett A.J., Zhu W.-G., Xu G.-W. (2012) Whole-rock and mineral composition of constraints on the genesis of the giant Hongge Fe–Ti–V oxide deposit in the Emeishan Large Igneous Province, Southwest China. Econ. Geol., 107(3), 507-524. https://doi.org/10.2113/econgeo.107.3.507
  29. Bea F., Fershtater G.B., Corretge L.G. (1992) The geochemistry of phosphorus in granite rocks and the effects of aluminium. Lithos, 48, 43-56.
  30. Brunsmann A., Franz G., Heinrich W. (2002) Experimental investigation of zoisite-clinozoisite phase equilibria in the system CaO–Fe2O3–Al2O3–SiO2–H2O. Contrib. Mineral. Petrol., 143, 115-130.
  31. Charlier B., Grove T.L. (2012) Experiments on liquid immiscibility along tholeiitic liquid lines of descent. Contrib. Mineral. Petrol., 164, 27-44. https://doi.org/10.1007/s00410-012-0723-y
  32. Féménias O., Mercier J.C.C., Nkono C., Diot H., Berza T., Tatu M., Demaiffe D. (2006) Calcic amphibole growth and compositions in calc-alkaline magmas: Evidence from the Motru Dike Swarm (Southern Carpathians, Romania). Amer. Miner., 91, 73-81. https://doi.org/10.2138/am.2006.1869
  33. Hey M.H. (1954) A new review of the chlorites. Miner. Mag., 30, 277-292. https://doi.org/10.1180/minmag.1954.030.224.01
  34. Jakobsen J.K., Veksler I.V., Tegner C., Brooks C.K. (2011) Crystallization of the Skaergaard intrusion from an tmulsion of immiscible iron and silica-rich liquids: Evidence from melt inclusions in plagioclase. J. Petrol., 52(2), 345-373. https://doi.org/10.1093/petrology/egq083
  35. Janousec V. (2006) Saturnin, R language script for application of accessory-mineral saturation models in igneous geochemistry. Geol. Carpathica, 57(2), 131-142.
  36. Kranidiotis P., MacLean W.H. (1987) Systematic of Chlorite Alteration at the Phelps Dodge Massive Sulfide Deposit, Matagami, Quebec. Econ. Geol., 82(7), 1808-1911. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.82.7.1898
  37. Leake B.E., Wooley A.R., Arps C.E.S., Birch W.D., Gilbert M.C., Grice J.D., Hawthorne F.C., Kato A., Kisch H.J., Krivovichev V.G., Linthout K., Laird J., Mandarino J., Maresch W.V., Nickel E.H., Rock N.M.S., Schumacher J.C., Stephenson N.C.N., Ungaretti L., Whittaker E.J.W., Youzhi G. (1997) Nomenclature of amphiboles. Report of the Subcommittee on amphiboles of the International Mineralogical Association Commission on New Minerals and Mineral Names. Mineral. Mag., 61, 295-321.
  38. Lindsley D.H., Spencer K.J. (1982) Fe–Ti oxide geothermometry: reducing analyses of coexisting Ti-magnetite (Mt) and ilmenite (Ilm). Abstract for the AGU 1982 spring meeting, Eos Transactions, Amer. Geophys. Union, 63(18), 471.
  39. Morimoto N., Fabries J., Ferguson A.K., Ginzburg I.V., Ross M., Seifert F.A., Zussman J. (1988) Nomenclature of pyroxenes. Amer. Miner., 73, 1123-1133.
  40. Mutch E.J.F., Blundy J.D., Tattitch B.C., Cooper F.J., Brooker R.A. (2016) An experimental study of amphibole stability in low-pressure granitic magmas and a revised Alin-hornblende geobarometer. Contrib. Mineral. Petrol., 171, 85. https://doi.org/10.1007/s00410-016-1298-9
  41. Pang K.-N., Zhou M.-F., Lindsley D., Zhao D., Malpas J. (2008) Origin of Fe–Ti oxide ores in mafic intrusions: Evidence from the Panzhihua Intrusion, SW China. J. Petrol., 49(2), 295-313. https://doi.org/10.1093/petrology/egm082
  42. Veksler I.V., Charlier B. (2015) Silicate Liquid Immiscibility in Layered Intrusions. Layered Intrusions (Ed. by B.Charlier, O. Namur, R. Latypov, C. Tegner). Dordrecht: Springer, 229-258. https://doi.org/10.1007/978-94-017-9652-1_5
  43. Veksler I.V., Dorfman A.M., Borisov A.A., Wirth R., Dingwell D.B. (2007) Liquid immiscibility and the evolution of basaltic magma. J. Petrol., 48(11), 2187-2210. https://doi.org/10.1093/petrology/egm056
  44. Wang C.Y., Zhou M.F. (2013) New textural and mineralogical constraints on the origin of Hongge Fe–Ti–V oxide deposits, SW China. Mineralium Deposita, 48(6), 787-798. https://doi.org/10.1007/s00126-013-0457-4
  45. Zheng Y.F., Chen R.X. (2017) Regional metamorphism at extreme conditions: Implications for orogeny at convergent plate margins. J. Asian Earth Sci., 145, 46-73.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Kovalev S.G., Kovalev S.S.

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».