Novobobrovsky ore field (Chetlass Stone, Middle Thyman): Ar-Ar data.pdf Введение Породы, слагающие комплексные редкоме-талльно-редкоземельные проявления Косьюской группы, развиты на Четласском Камне Среднего Тимана [Ивенсен, 1964; Костюхин, Степаненко, 1987; Тиманский кряж, 2009] (рис. 1, а). В группу входят Верхне-Щугорское, Косьюское, Мезенское (Мезенское и Нижнее Мезенское), Бобровское (Бобровское и Нижнее (Новое) Бобровское (рис. 1, b)), Октябрьское рудные поля. Породы Новобобровского рудного поля выведены на поверхность в нижнем течении р. Бобровая. Ведущими рудными минералами являются колумбит и монацит. Рудное поле слагают породы жильного комплекса различной мощности. По составу это кварцевые, полевошпат-кварцевые, с гетитом, гематитом, карбонатом тела, находящиеся в пределах различной степени фенитизации метапесчаниках светлинской и новобобровской свит четласской серии [Удоратина и др., 2017]. В пределах рудного поля отмечена дайка ультраосновных пород [Udora-tina et al., 2019]. Редкометалльно-редкоземельное оруденение, локализованное в породах жильного комплекса и щелочных метасоматитах (как натриевых, так и калиевых), генетически связывается с плюмовым Косью-ским комплексом ультраосновных пород с карбонатитами [Недосекова и др., 2011, 2013, 2017; Степаненко, 2015]. Есть точка зрения, что породы относятся к флюидоэксплозивной структуре (ФЭС) карбонатито-щелочного типа мантийной природы весьма длительного становления [Голубева и др., 2019]. Возраст пород субстрата. Возраст песчаников светлинской свиты, служащих субстратом для рудных метасоматитов, оценивается сейчас как поздне-рифейский (U-Pb, LA ICP MS по цирконам из квар-цитопесчаников Новобобровского рудного поля [Удоратина и др., 2017], возраст самого молодого циркона составляет 1 100 млн лет, близкий возраст получен и на стратотипах свит четласской серии [Брусницына и др., 2019]. Возраст магматических пород. Возраст магматических образований оценивается K-Ar (вал) и ArAr (по флогопиту) методами на уровне 600 млн лет [Андреичев, Степаненко, 1983; Udoratina, Travin, 2014; Степаненко, 2015]. Есть точка зрения, что возраст магматических образований древнее и составляет 820 ± 9 млн лет (Rb-Sr метод по валу [Makeev et al., 2009]). Возраст процессов преобразования пород. Возраст процессов оруденения, определенный непосредственно по рудным минералам Новобобровско-го проявления (U-Th-Pb (монацит), Sm-Nd (торит-колумбит-монацит)), составляет, соответственно, 552 ± 31 и 581 ± 47 млн лет [Удоратина и др., 2015; 2016; Удоратина, Капитанова, 2016]. Возраст, определенный Ar-Ar методом по микроклину Октябрьского месторождения, равен 513,2 ± 3,8 млн лет [Удоратина и др., 2020]. Есть фондовые материалы, свидетельствующие, что рудно-метасоматические процессы на Верхне-Щугорском проявлении датируются уровнем 520 млн лет (K-Ar). По данным И.И. Голубевой с соавт., процессы щелочного метасоматоза и рудогенеза могут быть более древними на основании датирования альбита из цемента брекчированного ксенолита ФЭС (Косьюское рудное поле), его возраст (40Ar/39Ar метод) составляет 845 ± 8 млн лет [Голубева и др., 2019]. © Удоратина О.В ., Травин А. В., Бурцев И.Н., Куликова К .В., 2021 DOI: 10.17223/25421379/19/2 Рис. 1. Схема тектонического строения Среднего Тимана (a). Геологическая карта южной части Четласского Камня по материалам Ухтинской ГРЭ (b) Условные обозначения (а): 1 - Восточно-Европейский кратон; 2 - Тиман; 3 - Ижемская зона; 4 - выходы на поверхность комплексов фундамента; 5 - границы зон; 6 - район развития проявлений Косьюского рудного узла. Условные обозначения (b): 1 - Ск-g касимовский - гжельский ярусы (известняки доломитизированные); 2 - C2m московский ярус (известняки доломитизированные, известняки); 3 - C2b башкирский ярус (известняки, доломитизированные известняки); 4 - C1v-s визейский и серпуховский ярусы (аргиллиты, глины, алевролиты, известняки доломитизированные); 5 - RF3pn паун-ская свита (сланцы, алевролиты, известняки, доломиты); 6 - RF3pv павьюганская свита (доломиты, известняки); 7 - RF3vr во-рыквинская свита (доломиты, известняки, сланцы, мергели); 8 - RF3an аньюгская свита (гравелиты, кварцито-песчаники, сланцы); 9 - RF2vs визингская свита (кварцито-песчаники, сланцы, алевролиты, редко туффиты); 10 - RF2nb новобобровская свита (сланцы, алевролиты); 11 - RF2sv светлинская свита (кварцито-песчаники, алевролиты, сланцы, редко гравелиты); 12 - позднедевонские интрузии (базальты, долериты); 13 - позднерифейские интрузии (метабазальты, метадиабазы, метагаббродиабазы): 14 - вендские или кембрийские интрузии (флогопит-пироксеновые пикриты, субщелочные оливиновые диабазы, кумулатив-ные дуниты, верлиты); 15: а - достоверные и предполагаемые границы между разновозрастными образованиями, б - достоверные и предполагаемые тектонические контакты; 16 - области развития метасоматических пород с редкоземельно-редкометалльным оруденением. НБ - Новобобровское рудное поле Fig. 1. Scheme of the tectonic structure of the Middle Timan - a. Geological map of the southern part of Chetlassky Stone (materials Ukhta GRE) - b Legend (a): 1 - East European craton; 2 - Timan; 3 - Izhma zone; 4 - exits to the surface of the foundation complexes; 5 - boundaries of zones; 6 - area of development of occurrences of the Kosyu ore cluster. Legend (b): 1- С3к-д kasimovsky-gzhel tiers (dolomitic limestone); 2 - C2m moscow tier (dolomitic limestone, limestone); 3 - Cb bashkirian (limestone, dolomite limestone); 4 - C1v-s visean tiers and serpukhov (argillites, clay, siltstone, dolomitic limestone); 5 -RF3pn paunskaya formation (shale, siltstone, limestone, dolomite); 6 - RF3pv pavyuganskaya formation (dolomite, limestone); 7 -RF3vr vorykvinskaya formation (dolomite, limestone, shale, marl); 8 - RF3an anyugskaya formation (grits, quartzite, sandstone, shale); 9 - RF2vs vizingskaya formation (quartzite-sandstones, shales, siltstones, rarely tuffites); 10 - RF2nb novobobrovskaya formation (shale, siltstone); 11 - RF2sv svetlinskoye formation (quartzite, sandstone, siltstone, shale, rare grits); 12 - late devonian intrusions (basalt, dolerite); 13 - late riphean intrusion (metabasalts, metadiabases, metagabbrodiabases) 14 - vendian and cambrian intrusion (phlogopite-pyroxene picrites, sub-alkaline olivine diabase, kumulativnye dunite, wehrlites); 15: a - the boundaries between different age formations reliable and expected, b - tectonic contacts reliable and prospective; 16 - Development of metasomatic rocks with rare-earth-rare metal mineralization. NB - Novobobrovskoe ore field Методики исследований При проведении тематических исследований (2015-2016 гг.) рудных редкометалльно-редкоземельных образований Среднего Тимана нами произведено опробование пород жильного комплекса для их изучения изотопно-геохронологическими методами. Для датирования отобран калиевый полевой шпат (КПШ). В ЦКП «Геонаука» (г. Сыктывкар) исследовался его состав и структура. Структурный контроль минеральной принадлежности проводился рентгеновским дифракционным анализом (дифрактометр Shimadzu XRD-6000 Cu-анод, ток - 30 mA, напряжение - 30 kV, фильтр Ni, углы сканирования 20 от 2 до 60°, шаг сканирования 20 - 0,05, скорость съемки - 1 °/мин. Параметры элементарной ячейки минералов рассчитывались с помощью программы Unit Cell. Микрозондовые исследования проведены на спектральном электронном микроскопе Tescan Vega 3 LMH с энергодисперсионным детектором X-MAX 50 mm Oxford Instruments. В ИГМ СО РАН г. Новосибирск выполнено 40Ar/39Ar датирование методом ступенчатого нагрева [Травин и др., 2009] монофракции калиевого полевого шпата. Результаты исследований Для исследований отобрана монофракция калиевого полевого шпата (проба HB1-16) из калишпати-зированного кварцитопесчаника вблизи кварцевой жилы (мощность 2 м). Калиевый полевой шпат яркорозового цвета, формирует разноразмерные оторочки кварцевых жил (рис. 2), а также пропитывает метапесчаники. По данным микрозондового анализа в КПШ содержание оксида натрия находится на уровне 0,30,4 мас. % (табл. 1). Рис. 2. Примеры форм выделения калиевого полевого шпата в фенитизированном кварцитопесчанике BSE изображение. Mi - микроклин, Q - кварц Fig. 2. Examples of forms for the potassium feldspar in phenitized quartzite sandstone BSE image. Mi - microcline, Q - quartz Таблица 1 Химический состав калиевого полевого шпата Рентгенографические исследования позволили определить следующие параметры (проба HB1-16). Положение дифракционного максимума 20(201) соответствует 20,90° КПШ, d = 4,25, что указывает на минимальную структурную примесь альбитового минала [Марфунин, 1962]. Table 1 The chemical composition of potassium feldspar Точка наблюдений SiO2 AI2O3 K2O Na2O Сумма 1.1 64,17 18,23 16,61 0,33 99,34 1.3 63,55 18,12 16,35 0,29 98,31 2.2 65,83 18,39 16,26 0,38 100,86 1.67 66,04 18,71 16,94 - 101,69 Данный полевой шпат является триклинным, что следует из расхождения пиков (130) и (13 0), которые имеют соответствующие характеристики: 20 (130) = 23,24, 20 (130) = 24,03. Степень триклинности (t1o-t1m) = 0,796 была рассчитана согласно методике |Минералы..., 2003]. Al-Si упорядоченность кристаллической решетки КПШ (t1) оценивалась по положению дифракционных максимумов (060) и (204); соответственно 20 (060) = 41,86, 20 (204) = 50,61. Положения линий этих максимумов связаны с параметром t1 рядом уравнений |Минералы., 2003], при их решении были получены следующие параметры для T-позиций: tio = 0,964, tim = 0,0014, t2o = t2m = 0,0171, что соответствует максимальному (низкому) микроклину. Температура кристаллизации оценивалась по графику изменений равновесной упорядоченности КПШ (t1) от температуры | Рентгенография, 1983], для изученного микроклина она равна 450 °С. Результаты датирования показаны на рис. 3. В возрастном спектре выделяется надежное плато, характеризующееся 80 % выделенного 39Ar и возрастом 564,0 ± 7,8 млн лет. Рис. 3. Результаты 40Ar/39Ar датирования (обр. HB1-16) Fig. 3. Results of 40Ar/39Ar dating using the stepwise heating method for the maximum microcline HB1-16: age spectrum Таблица 2 Результаты 40Ar/39Ar датирования микроклина (обр. HB1-16) Table 2 The results of 40Ar/39Ar dating of microcline HB1-16 T, °C 40Ar 40Ar/ ±1g 38Ar/ ±1g 37Ar/ ±1g 36Ar/ ±1g Ca/K T'Ar Возраст, ±1g t, мин 39 39 39 39 млн лет, (STP) 39Ar 39Ar 39Ar 39Ar (%) ±1g Полевой шпат НВ1-16, навеска 49,99 мг, J = 0,003127 ± 0,000026*; интегральный возраст = 722,3 ± 15,6 млн лет; возраст плато (775-1 015 °С) = 564,0 ± 7,8 млн лет 500 10 5,3*e-9 87,13 2,74 0,0136 0,0560 0,37 0,37 0,236 0,032 1,33 6,3 96,3 49,9 650 10 66,3*e-9 874,38 33,50 0,2022 0,0536 0,90 0,77 0,555 0,044 3,24 14,1 2110,6 52,7 775 10 36,6*e-9 126,05 0,66 0,0552 0,0088 0,08 0,06 0,028 0,005 0,30 44,2 565,4 7,8 900 10 37,1*e-9 121,59 1,95 0,0172 0,0112 0,26 0,14 0,033 0,016 0,92 75,9 541,1 21,6 1 015 10 22,2*e-9 153,49 3,78 0,0783 0,0348 0,42 0,29 0,100 0,025 1,50 90,9 591,0 32,4 1 130 10 17,1*e-9 194,06 19,16 0,1736 0,0896 0,56 0,49 0,245 0,102 2,02 100,0 581,6 129,0 Примечание. *J - параметр, характеризующий величину нейтронного потока. Note. *J - parameter characterizing the magnitude of the neutron flux. Рис. 4. Редкометалльно-редкоземельные проявления Среднего Тимана: геохронологические данные Тектонические стадии даны по В. Н. Пучкову [Пучков, 2010 и ссылки в этой работе]: I - плюмово-рифтогенные процессы на пассивной окраине; II - коллизия (формирование тиманид) Fig. 4. Rare-metal-rare-earth manifestations of Middle Timan Timan: geochronological data Tectonic stages are given according to V.N. Puchkov [Puchkov, 2010 and references in this work]: I - plume-riftogenic processes on the passive margin; II - collision (formation of Timanides) Заключение Таким образом, согласно полученным Ar-Ar данным, возраст микроклина рудных околожильных пород (фенитизированных кварцитопесчаников) Новобо-бровского рудного поля составляет 564,0 ± 7,8 млн лет. Геохронологические данные коррелируются с полученными ранее изотопно-геохронологическими методами (U-Th-Pb, Sm-Nd) данными по рудным минералам монацитам, торитам, колумбитам - 552 ± 31 и 581 ± 47 млн лет. Также полученная цифра близка возрасту ультраосновных пород (Ar-Ar метод по флогопитам из щелочных пикритов) 598,1 ± 6,2 млн лет (см. рис. 4).

Скачать электронную версию публикации