1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геохимия
  4. T. 67, № 11, 2022

Геохимия, 2022, T. 67, № 11, стр. 1109-1123

Геохимия и условия образования жил молочно-белого кварца максютовского метаморфического комплекса (Южный Урал)

М. А. Корекина a, *, В. П. Лютоев b, Д. А. Артемьев a, М. В. Штенберг a

a Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии УрО РАН
456317 Миасс, Россия

b ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН
167982 Сыктывкар, ул. Первомайская, 54, Россия

* E-mail: maria@mineralogy.ru

Поступила в редакцию 28.01.2022
После доработки 18.03.2022
Принята к публикации 30.05.2022

Аннотация

Жильный молочно-белый кварц Новотроицкого месторождения изучен с использованием методов атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой валовых проб (ICP-OES) и позерновой лазерной абляции (LA-ICP-MS), спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), ИК-Фурье-спектроскопии и термобарогеохимии. Показано, что жилы образованы при температурах 360–120°С из существенно К-Na хлоридного флюида с широким интервалом значений солености (0.9–9.3 мас. % NaCl-экв). Валовое содержание (ICP-OES) основной примеси в жильном кварце, алюминия, находится в диапазоне 25–400 ppm, локальные определения (LA-ICP-MS) дают диапазон 11–180 ppm, а структурная форма по данным ЭПР и ИКС составляет 6–12 ppm. Сопоставление данных по анализу примеси Ge валовым, локальным и ЭПР методами, показало его присутствие в кварце в основном в виде изоморфной примеси, в отличие от титана преобладающего в составе минерального включения – титанит. Установлено, что основные петрогенетически информативные элементы в кварце (K, Na, Mg, Mn, Fe, Ca, Li) относятся к неструктурной форме в входят в состав минеральных и флюидных включений. Высокие содержания щелочей (ICP-OES и LA-ICP-MS) молекулярной воды и углекислого газа (ИК-Фурье-спектроскопия), характерны для жил гидротермального генезиса с высоким содержанием флюидных включений.

Ключевые слова: Максютовский комплекс, Новотроицкое месторождение, кварц, ICP-OS, LA-ICP-MS, ЭПР и ИК-спектроскопия, термобарогеохимия

Список литературы

  1. Анфилогов В.Н., Кабанова Л.Я., Игуменцева М.А., Никандрова Н.К. (2016) Геологическое строение и генезис кварцевых жил Уфалейского комплекса на примере жилы 2136. ДАН. 466(4), 443-446.

  2. Бакшеев И.А., Прокофьев В.Ю., Устинов В.И. (1998) Условия формирования жильного кварца Березовского золоторудного поля (Средний Урал) по данным изучения флюидных включений и изотопным данным. Материалы Уральской летней минералогической школы – 98. Екатеринбург: УГГГА, 41-49.

  3. Балицкий B.C., Самойлович М.И., Новожилов А.И. и др. (1966) О влиянии температурных условий образования кварца на содержание структурной примеси алюминия. Мин. сборник Львовского ун-та. 3(20), 430-439.

  4. Борисенко А.С. (1977) Изучение солевого состава растворов газово-жидких включений в минералах методом криометрии. Геология и геофизика. (8), 16-28.

  5. Голионко Б.Г., Рязанцев А.В. (2018) Деформации и последовательность формирования структур северной части области развития Максютовского метаморфического комплекса (Южный Урал) Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. (1), 17-26.

  6. Евстропов А.А., Бурьян Ю.И., Кухарь Н.С., Серых Н.М., Цюцкий С.С. (1995) Жильный кварц Урала в науке и технике. Геология основных месторождений кварцевого сырья. М.: Недра, 207 с.

  7. Иванов К.С. (2019) Главные вопросы геологической истории и строения Урала. Уральский геологический журн. 2(128), 3-54.

  8. Игуменцева М.А., Кузьмин В.Г., Анфилогов В.Н., Кабанова Л.Я., Рыжков В.М., Штенберг М.В., Зайнуллина Р.Т. (2018) Кварц жилы № 175 Кыштымского месторождения гранулированного кварца (Южный Урал) как эталон для оценки качества кварцевого сырья. Разведка и охрана недр. (5), 48-53.

  9. Исаев В.А. (2006) Структурные примеси в кварце. Часть I. Обзор и анализ традиционных способов очистки кварца от структурных примесей. Горный информационно-аналитический бюллетень. (9), 11-23.

  10. Казанцев Ю.В., Казанцева Т.Т. (2016) Фундаментальные проблемы геологии Южного Урала. Уфа: Гилем, 312 с.

  11. Кейльман Г.А. (1974) Мигматитовые комплексы подвижных поясов. М.: Недра, 200 с.

  12. Ковалев С.Г., Тимофеева Е.А., Пиндюрина Е.О. (2015) Геохимия эклогитов максютовского комплекса (Южный Урал) и генетическая природа их протолитов. Геохимия. (4), 1-29.

  13. Kovalev S.G., Timofeeva E.A., Pindyurina E.O. (2015) Geochemistry of the eclogites of the Maksyutov complex, South Urals, and genetic nature of their protoliths. Geochem. Int. 53(4), 285-311.

  14. Корекина М.А., Лютоев В.П., Шанина С.Н., Штенберг М.В. (2020) Микроэлементный состав жильного кварца Кузнечихинского месторождения (Южный Урал). Обогащение руд. (5), 23-29.

  15. Корекина М.А., Лютоев В.П., Шанина С.Н., Штенберг М.В. (2020) Микроэлементный состав жильного кварца Кузнечихинского месторождения (Южный Урал). Обогащение руд. (5), 23-29.

  16. Котова Е.Н., Лютоев В.П., Кузнецов С.К. (2007) Алюминиевые и германиевые парамагнитные центры в жильном кварце и горном хрустале Приполярного Урала. Записки РМО. (4), 71-81.

  17. Криницкий Д.Д., Криницкая В.М. (1965) Об открытии на юге Башкирии силуирийских отложений среди древних толщ западного склона хребта Урал-Тау. Материалы по геологии и полезным ископаемым Южного Урала. М.: Недра. (4), 37-39.

  18. Криницкий Д.Д., Криницкая В.М. Геологическое строение района среднего течения р. Сакмары. Отчет Михайловской ГСП о геологической съемке м-ба 1 : 50 000 за 1961–62 гг. ПГО “Башкиргеология”, Уфа, 1963.

  19. Кузнецов С.К., Лютоев В.П., Шанина С.Н., Светова Е.Н., Сокерина Н.В. (2011) Особенности качества жильного кварца Уральских месторождений. Известия Коми научного центра УрО РАН. 4(8), 65-72.

  20. Ленных В.И. (1963) Петрография, особенности метаморфизма и абсолютный возраст пород максютовского комплекса. В кн.: Магматизм, метаморфизм, металлогения Урала: Труды I Урал, петрограф, совещ. Свердловск. УФАН СССР. (3), 245-255.

  21. Ленных В.И. (1985) Допалеозойские офиолиты. Максютовский комплекс. Путеводитель к полевым геологическим маршрутам на территории Южного Урала. УНЦ АН СССР, 8-32.

  22. Лодочников В.Н. Главнейшие породообразующие минералы. М.: “Недра”, 1974. 248 с.

  23. Лютоев В.П., Макеев А.Б. (2013) Структурные элементы-примеси в кварце песчаников Пижемской депрессии (Средний Тиман). Литосфера. (4), 110-120.

  24. Лютоев В.П., Макеев А.Б., Терехов Е.Н., Лысюк А.Ю. (2016) Спектроскопия кварцсодержащих пород острова Большой Тютерс. Известия Высших учебных заведений. Геология и Разведка. (3), 19-27.

  25. Марфунин А.С. (1975) Спектроскопия, люминесценция и радиационные центры в минералах. М.: Недра, 327 с.

  26. Никандрова Н.К., Анфилогов В.Н., Игуменцева М.А., Кабанова Л.Я. (2014) Температуры гомогенизации и состав газово-жидких включений в кварце месторождения “Гора Хрустальная” (Средний Урал). ДАН. 456(1), 91-94.

  27. Паняк С.Г., Макаров А.Б., Страшненко Г.И. (2001) Особенности геологического строения и условий формирования Новотроицкого месторождения высокочистого кварца. Известия Уральского государственного горного университета. (13), 136-139.

  28. Поленов Ю.А., Огородников В.Н., Савичев А.Н. (2013) Редкоземельные элементы в кварцево-жильных образованиях Урала и их индикаторная роль. Литосфера. (2), 105-119.

  29. Поленов Ю.А., Огородников В.Н., Сазонов В.Н., Савичев А.Н. (2010) Кварц жил выполнения. Вестник Уральского отделения Российского минералогического общества. (7), 122-130.

  30. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.

  31. Раков Л.Т. (2005) Общие закономерности образования структурных дефектов в кварце. Геохимия. (11), 1196-1207.

  32. Rakov L.T. (2005) General aspects of the formation of structural defects in quartz. Geochem. Int. 43(11), 1098-1107.

  33. Раков Л.Т. (2006) Механизмы изоморфизма в кварце. Геохимия. (10), 1085-1096.

  34. Rakov L.T. (2006) Mechanisms of isomorphic substitution in quartz. Geochem. Int. 44(10), 1004-1014.

  35. Раков Л.Т., Миловидова Н.Д., Моисеев Б.М. (1991) Экспрессное определение методом ЭПР содержаний изоморфных примесей в образцах кварцевого сырья. М.: ВИМС, 16 с.

  36. Раков Л.Т., Миловидова Н.Д., Моисеев Б.М., Огурцов В.Г. (1993) Новый метод оценки качества кварцевого сырья. Разведка и охрана недр. (7), 36-38.

  37. Репина С.А. (2016) Месторождение жильного кварца и горного хрусталя Желанное. Екатеринбург: УРО РАН, 286 с.

  38. Серых Н.М., Борисов Л.И., Гулин Е.Н., Кайряк А.Д. (2003) О перспективах использования МСБ кварцевого сырья России в промышленности высоких технологий. Разведка и охрана недр. (1), 17-20.

  39. Шатнов Ю.А. (1999) Потенциальные возможности Сакмарского района в отношении особо чистого кварца. Разведка и охрана недр. (3), 10-11.

  40. Штенберг М.В. (2014) Вода и водородсодержащие группировки в жильном кварце Уральских месторождений кварцевого сырья. Литосфера. (3), 102-111.

  41. Штенберг М.В., Игуменцева М.А., Быков В.Н. (2010) Инфракрасная Фурье спектроскопия воды и Н-дефектов в гранулированном кварце Кузнечихинского месторождения (Ю. Урал). Литосфера. (4), 152-156.

  42. Beane R.J., Leech M. (2007) The Maksyutov Complex: The first UHP terrane 40 years later. GSA Special Papers. (419), 153-169.

  43. Bodnar R.J., Vityk M.O. (1994) Interpretation of microthermometric data for H2O–NaCl fluid inclusions. Fluid inclusions in minerals: methods and applications. Pontignana-Siena: Virginia Polytechnic Institute and State University, 117-130.

  44. Götze J., Plötze M., Graupner T., Hallbauer D.K., Bray C. (2004) Trace element incorporation into quartz: a combined study by ICP-MS, electron spin resonance, cathodoluminescence, capillaryion analysis and gas chromatography. Geochim. Cosmochim. Acta (68), 3741-3759.

  45. Götze J., Pan Y., Müller A., Kotova E.L., Cerin D. (2017) Trace element compositions and defect structures of high-purity quartz from the Southern Ural region, Russia. Minerals. 7(10).

  46. Hetzel R. (1999) Geology and geodynamic evolution of the high-P/low-T Maksyutov Complex, southern Urals, Russia. Geologische Rundschau. (87), 577-588.

  47. Huang R., Audétat A. (2012) The titanium-in-quartz (Titan-iQ) thermobarometer: A critical examination and re-calibration. Geochim. Cosmochim. Acta. (84), 75-89.

  48. Leech M.L., Ernst W.G. (2000) Petrotectonic evolution of the high- to ultrahigh-pressure Maksyutov Complex, Karayanova area, south Ural Mountains, Russia: Structural and oxygen isotopic constraints. Lithos. (52), 235-252.

  49. Longerich H., Günther D., Jackson S. (1996) Elemental fractionation in laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. Fresenius J. Anal. Chem. 355(5), 538-542.

  50. Lutoev V.P. (2008) Deconvolution of Powder ESR Spectra: Ge Centers in Natural Quartz. Appl. Magn. Reson. (33), 19-35.

  51. Mockel R., Götze J. (2012) Quartz: deposits, mineralogy and analytics. Springer, N.Y., 360 p.

  52. Moore G., Chizmeshya A., McMillan P.F. (2000) Calibration of a reflectance FTIR method for determination of dissolved CO2 concentration in rhyolitic glasses. Geochim. Cosmochim. Acta. 64(20), 3571-3579.

  53. Paton C., Hellstrom J., Paul B., Woodhead J., Hergt J. (2011) Iolite: Freeware for the visualisation and processing of mass spectrometric data. J. Anal. Atomic Spectr. (26), 2508-2518.

  54. Thomas J.B., Watson E.B., Spear F.S., Shemella P.T., Nayak S.K., Lanzirotti A. (2010) TitaniQ under Pressure: The Effect of Pressure and Temperature on the Solubility of Ti in Quartz. Contrib. Mineral. Petrol. 160(5), 743-759.

  55. Vyatkin S.V., Koshchug D.G. (2020) Annealing Kinetics of Ti- and Ge-Related Centers in Quartz. Appl. Magn. Reson. (51), 349-362.

  56. Wark D.A., Watson B.E. (2006) TitaniQ: A titanium in quartz geothermometer. Contrib. Mineral. Petrol. (152), 743-754.

  57. Weil J.A. (1984) A Review of Electron Spin Spectroscopy and Its Application to the Study of Paramagnetic Defects in CrystAlline Quartz. Phys. Chem. Miner. 10(1), 149-165.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал