Акцессорные самородные металлы и их оксиды из массивных хромититов кемпирсайского ультрамафитового массива (Южный Урал, Казахстан)

Abstract

Актуальность исследования обусловлена недостаточной всесторонней изученностью минералогических аспектов ультрамафитовых реститовых массивов, что не дает возможности их обобщения на минералогическом уровне и восстановления полной истории их формирования и преобразования, а также решения целого ряда спорных вопросов петрологии данных объектов. Минералогия самородных металлов и их оксидов из реститовых ультрамафитов является крайне слабо изученным направлением. Цель: изучение минерализации самородных металлов и их оксидов в густовкрапленных и сливных хромититах Кемпирсайского ультрамафитового массива, реконструкция механизма ее формирования. Методы: изучение рудной минерализации в аншлифах с использованием поляризационного микроскопа AxioScope Carl Zeiss; диагностика химического состава рудной минерализации методом рентгеноспектрального микроанализа с применением электронного сканирующего микроскопа Tescan Vega II LMU, оборудованного энергодисперсионным спектрометром (с полупроводниковым Si(Li) детектором INCA x-sight) INCA Energy 350 и волнодисперсионным спектрометром INCA Wave 700. Результаты. Впервые в хромититах Кемпирсайского массива выполнена детальная диагностика акцессорной минерализации самородных металлов и их оксидов, по результатам которой выявлены и охарактеризованы: самородный никель, самородное серебро, самородная медь, самородное железо, аваруит, касситерит, монтепонит, цинкит. Концентрирование рассмотренной минерализации, очевидно, было связано с ее мобилизацией в процессе серпентинизации и преобразования первичных силикатов, а также хромшпинелидов и сульфидов при восстановительных условиях. Образование металлов автор связывает с тенденцией Ni и подчиненного Fe высвобождаться из кремнекислородных связей первичного оливина, а Cu и Zn – из связей сульфидов и хромшпинелидов и переходить в форму свободных элементов. Очевидно, привнос части элементов (Cd, Sn) осуществлялся и самими серпентинизирующими растворами. Дальнейшая судьба данных металлов определялась их концентрированием и последующим отложением из высоконасыщенных надкритических флюидов.

The relevance of the work is caused by weakly elaboration of mineralogical aspects of ultramafic restitic massifs, which does not allow their generalization at mineralogical level and restoration of complete history of their formation and transformation, as well as solution of number of controversial questions of petrology of these objects. The mineralogy of native metals and their oxides from restitic ultramafites is extremely poorly studied direction. The main aim of the research is to study the mineralization of native metals and their oxides in densely disseminated and massive chromitites of Kempirsai ultramafic massif, reconstruction of mechanism of its formation. The methods: study of ore mineralization in polished sections using a polarizing microscope AxioScope Carl Zeiss; determination of chemical composition of ore mineralization by the method of X-ray spectrum microanalysis using scanning electron microscope Tescan Vega II LMU, equipped with energy-dispersive spectrometry (with a semiconductor Si (Li) detector INCA x-sight) INCA Energy 450 and wave-dispersive spectrometer INCA Wave 700. The results. The authors have made an attempt to perform detailed diagnostics of accessory mineralization of native metals and their oxides in the chromitites of Kempirsai massif. According to the results native nickel, native silver, native copper, native iron, avaruite, cassiterite, monteponite and zincite were identified and characterized. Concentration of mineralization examined was apparently due to its mobilization in serpentinization and transformation of primary silicates, as well as chromospinelides and sulphides under reducing conditions. The author associates formation of metals with tendency of Ni and subordinate Fe to be liberated from the silicon-oxygen bonds of primary olivine, and Cu and Zn from bonds of sulfides and chromospinelides and transform into form of free elements. Obviously, introduction of a part of elements (Cd, Sn) was carried out by serpentinizing solutions themselves. The further fate of these metals was determined by their concentration and subsequent deposition from highly saturated supercritical fluids.