Mineralogical and geochemical features of magnesia-ferruginous carbonates of the Avzyan ore region of the Southern Ural in connection with metasomathosis regularities

Abstract

Минералогические и геохимические особенности магнезиально-железистых карбонатов Авзянского рудного района Южного Урала в связи с закономерностями метасоматоза М. Т. Крупенин, С. В. Мичурин, А. А. Шарипова, Т. Я. Гуляева, В. Г. Петрищева Детальному минералого-геохимическому исследованию (термогравиметрический, рентгеноструктурный, химический анализ и ICP-MS) подвергнуты магнези-ально-железистые метасоматиты Авзянского рудного района, представленные железистыми магнезитами Исмакаевского месторождения и брейнеритами прояв-ления Богряшка. Метасоматиты приурочены к первично известняковой миньякской подсвите суранской свиты нижнего рифея. Железистые магнезиты содержат до 4 мас. % FeO, брейнериты -до 20,5 мас. % FeO, что подтверждено расчетным методом по данным дифрактометрии. Установлены значимые корреляции меж-ду элементами группы железа и халькофильными элементами, отражающими их повышенные концентрации в широко представленном в метасоматитах пирите. Кроме того, отмечена сильная корреляция тория с легкими лантаноидами, обусловленная акцессорной вкрапленностью монацита. Корреляция карбонатных метасоматитов с их микроэлементным составом обозначается в связи доломита со стронцием, иттрием и лантаноидами средней-тяжелой группы (Sm-Lu). Вы-явлено три типа распределения редкоземельных элементов: доломитовый, магнезитовый и промежуточный, характеризующихся разным соотношением легких, средних и тяжелых лантаноидов в зависимости от положения в метасоматической колонке. Слабые положительные значения цериевой и европиевой аномалий в большинстве рассмотренных групп метасоматитов в определенной степени подтверждают резко восстановительный характер флюидов. Геохимические дан-ные совместно с анализом геологического строения и развития района позволяют связывать магнезиально-железистый метасоматоз в карбонатных породах суранской свиты с процессами ремобилизации захороненных в отложениях нижнего рифея эвапоритовых рассолов. Интенсивное взаимодействие рассолов с осадочными и вулканогенными породами в тектонически активной зоне Машакского рифтогенного грабена привело к обогащению их различными лигандами, повышению основности и более активному гидротермальному переотложению в метасоматических продуктах лантаноидов средней и тяжелой группы.Ключевые слова: доломит; магнезит; брейнерит; метасоматизам; лантаноиды; рассолы.The authors conducted a detailed mineralogical-geochemical study (thermogravimetric, X-ray diffraction, chemical analysis and ICP-MS) of the Magnesium-ferruginous metasomatites of the Avzyan ore region, represented by ferruginous magnesites of the Ismakaevo deposit and the brejnerites of the Bogryashka manifestation. Metasomatites are confined to the primarily limestone Minyak subsuite of the Suran Suite of the Lower Riphean. Iron magnesites contain up to 4% by weight of FeO, braunerites -up to 20.5% by weight of FeO, which the calculation method confirms according to diffractometry data. The authors established significant correlations between elements of the iron group and chalcophile elements, reflecting their increase...

Conditions for the formation of Fe‒Mg metasomatic carbonates in the Lower Riphean terrigenous-carbonate sediments of the Southern Urals

“…Распределение лантаноидов в магнезитах и околорудных доломитах Исмакаево, а также в брейнеритах Богряшки [Krupenin et al, 2017] предполагает длительную историю формирования Fe-Mg-содержащего рассольного флюида. Формирование Fe-магнезитов Исмакаево в конце среднего рифея было приурочено к крупному этапу тектоно-термальной активизации в регионе.…”

“…Для уточнения состава метасоматитов ранее выполнен комплекс исследований, включающих химический, рентгенофазовый и термический анализы [Krupenin et al, 2017]. Расчет содержания FeO в магнезитах и брейнеритах был проведен по значениям межплоскостного расстояния d104 как наиболее чувствительного к изоморфизму Fe-Mg рефлекса [Rozenberg, 1963].…”

“…3б). В магнезитах, по сравнению с метасоматическими доломитами, наблюдается недостаток ЛРЗЭ, кроме того, для них, так же как для околорудных доломитов месторождения, характерна положительная аномалия Eu [Krupenin et al, 2017]. Околорудные доломиты выделяются высокими значениями отношения MgO/CaO, что обусловлено присутствием в них магнезитовой вкрапленности.…”

“…В некоторых пробах из проявления Богряшка установлены карбонатные метасоматиты, близкие по составу Fe-магнезитам Исмакаевского месторождения: они заметно обогащены SiO 2 (до 10%) при низких содержаниях Al 2 O 3 (<1%) и характеризуются сравнительно высокими содержаниями FeO (3.9-6.9%). Другие пробы, с более высоким уровнем обогащения FeO (6.9-12.2%), MgO (33.5-37.1%) и незначительным -СаО (0.3-2.0%), соответствуют брейнериту [Krupenin et al, 2017]. В отличие от Исмакаевских магнезитов, брейнериты Богряшки содержат повышенные концентрации пирита, что затрудняет определение в них содержания изоморфного железа.…”

“…а в б г рите, рассчитанное для 12 проб по значениям межплоскостного расстояния d104, варьирует от 8 до 30 мол. % FeСO 3 [Krupenin et al, 2017]. В Fe-Mg метасоматитах проявления Богряшка не установлено аномальных содержаний элементов-примесей, за исключением высоких концентраций As, Sb и Pb в единичных пробах, которые связаны, скорее всего, с наложенной на брейнериты золотосульфидной минерализацией.…”