В работе изучены миаролитовые дуниты Нижнетагильского массива на Среднем Урале, строение миарол и закономерности сонахождения в них минералов. Детально охарактеризованы гранаты из миарол, а также в сравнительном аспекте – гранаты из хромититов и аподунитовых метасо-матитов. Строение миарол и миаролитовых дунитов описано с использованием онтогенических подходов. Строение и состав гранатов исследованы методами СЭМ и ЛА-ИСП-МС. В результате установлено три парагенезиса гранатов в породах Нижнетагильского массива: хромистый андрадит в миаролитовых дунитах, уваровит в массивных жильных хромититах и демантоид в аподунитовых метасоматитах. Гранаты изученных парагенезисов относятся к группе уграндитов, однако обладают выраженными особенностями химического состава, в том числе повышенным содержанием Cr2O3. Гранаты из разных пара-генезисов характеризуются контрастно отличающимися концентрациями элементов-примесей, таких как V, Mn и Ti, а также различным характером распределения РЗЭ. На основании полученных данных предложена схема относительного времени образования основных породообразующих минералов в ду-нитах, хромитах и аподунитовых метасоматитах Нижнетагильского массива.

Ключевые слова: гранаты, демантоиды, ЛА-ИСП-МС, Нижнетагильский массив, дуниты, пегматиты, Уральский Платиноносный Пояс.

Статья поступила в редакцию 15.12.2022 г., принята к печати 20.12.2022 г.

С.Ю. Степанов, Институт геологии и геохимии УрО РАН, ул. Академика Вонсовского 15, г. Екатеринбург, 620016 Россия; palamarchuk22@yandex.ru

Р.С. Паламарчук, Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии УрО РАН, г. Миасс, Челябинская обл., 456317 Россия

В.В. Шиловских, Ресурсный центр «Геомодель», Санкт-Петербургский государственный университет, ул. Ульяновская 1, Петергоф, г. Санкт-Петербург, 198504 Россия

Д.А. Артемьев, Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии УрО РАН, г. Миасс, Челябинская обл., 456317 Россия

А.В. Корнеев, Институт геологии и геохимии УрО РАН, ул. Академика Вонсовского 15, г. Екатеринбург, 620016 Россия;

А.К. Козин, Институт геологии и геохимии УрО РАН, ул. Академика Вонсовского 15, г. Екатеринбург, 620016 Россия;

1. Алферова М.С. (2006) Минералогия и условия образования Ново-каркодинского месторождения демантои-да (Средний Урал). Новые данные о минералах, 41, 71–78.
2. Бетехтин А.Г. (1935) Платина и другие минералы платиновой группы. М., Издательство академии наук СССР, 148 с.
3. Бетехтин А.Г. (1946) О хромовых гранатах из Нижне-Тагильского дунитового массива. Академику Дмитрию Степановичу Белянкину к 70-летию со дня рождения и 45-летию научной деятельности. Сборник статей, 68–73.
4. Виноградская Г.М. (1954) Дунит-пегматиты ультраосновной формации на Урале. Доклады АН СССР, 97(5), 899–902.
5. Высоцкий Н.К. (1913) Месторождения платины Исовского и Нижне-Тагильского районов на Урале. Труды Геологического комитета, (62), 692 с.
6. Высоцкий Н.К. (1923) Платина и районы ее добычи. Труды КЕПС, Петроград, 1–5, 343 с.
7. Десятниченко Л.И., Фадеичева И.Ф., Парфенов В.В. и др. (2005) Объяснительная записка. Государственная геологическая карта Российской Федерации. М-б 1:200 000. Издание второе. Серия Среднеуральская. Лист O-40-XII (Качканар). Санкт-Петербург: ВСЕГЕИ, 457 с.
8. Заварицкий А.Н. (1928) Коренные месторождения платины на Урале. Материалы по общей и прикладной геологии, Ленинград, 108, 56.
9. Зайцев А.М. (1898) Месторождения платины на Урале. Томск, 74 с.
10. Иванов О.К. (1986) Ультрамафические пегматиты пироксенит-дунитовых массивов платиноносного пояса Урала. Свердловск, УНЦ АН СССР, 57 с.
11. Иванов О.К. (1988) Жильная гидротермальная минерализация в серпентинизированных дунитах Нижнетагильского массива.Материалы к минералогии рудных районов Урала, 112–120.
12. Иванов О.К. (1996) О генезисе демантоидных месторождений Урала. Годичное собрание РМО, Санкт-Петербург, 14.
13. Иванов О.К. (1997) Концентрически-зональные пироксенит-дунитовые массивы Урала (минералогия, петрология, генезис). Екатеринбург, Уральский университет, 488 с.
14. Иванов О.К. (1998) Генезис демантоидных месторождений Урала. Уральский геологический журнал, 1, 19–21.
15. Иванов К.С. (2015) Время формирования динамо-термального ореола Платиноносного Пояса Урала. Доклады Академии наук, 461(2), 193–196.
16. Карпинский А.П. (1893) О коренном месторождении платины на Урале. Записки АН, 71, 222–229.
17. Карпинский М.М. (1840) О золотоносных россыпях. Горный журнал, 2, 199–238.
18. Кашин С.А., Козак С.С., Николаева Л.А., Тихомиров К.П. (1956) Минералогические и петрохимические особенности пород платиноносной формации Среднего Урала и некоторые закономерности распределения платины. М., НИИ НИГРИЗОЛОТО МЦМ СССР, 112 с.
19. Козлов А.В., Степанов С.Ю., Паламарчук Р.С., Минибаев А.М. (2019) Онтогенические ориентиры для выбора модели формирования платинового оруденения в зональных дунит-клинопироксенитовых массивах. Записки Российского минералогического общества, 148(2), 115–130.
20. Медведева Е.В. (2010) Распределение РЗЭ в гранат ах метаморфических пород Ильменских Гор. Материалы международной конференции, посвященной 90-летию Ильменского государственного заповедника, 90-летию со дня рождения
    академика П.Л. Горчаковского и 180-летию со дня рождения академика П.В. Еремеева, Миасс, УрО РАН, 37–39.
21. Петров Г.А., Ильясова Г.А., Тристан Н.И. и др.(2008) Объяснительная записка. Государственная геологическая карта Российской Федерации. М-б 1:200 000. Издание второе. Серия Среднеуральская. Лист P-40-XXXVI (Североуральск). Санкт-Петербург, ВСЕГЕИ, 124 с.
22. Плющев Е.В., Шатов В.В., Кашин С.В. (2012) Металлогения гидротермально-метасоматических образований. Санкт-Петербург, ВСЕГЕИ, 560 с.
23. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа, ДизайнПолиграфСервис, 280 с.
24. Пушкарев Е.В., Каменецкий В.С., Морозова А.В., Хиллер В.В., Главатских С.П., Родеманн Т. (2015) Онтогения рудных хромшпинелидов и состав включений как индикаторы пневматолито-гидротермального образования платиноносных хромититов массива Кондер (Алданский щит), Геология рудных месторождения, 57(5), 352–380.
25. Скублов С.Г. (2005) Геохимия редкоземельных элементов в породообразующих метаморфических минералах. Санкт-Петербург, Наука, 147 с.
26. Соболев Н.В. (1964) Парагенетические типы гранатов. М., Наука. 219 с.
27. Скляров Е.В. (2001) Интерпретация геохимических данных. М.: Интермет Инжиниринг. 288 с.
28. Степанов С.Ю. (2018) Структурно-вещественные закономерности проявления хромит-платинового оруде-нения в клинопироксенит-дунитовых массивах Среднего Урала. Дис. на соиск. степ. кандидата геол.-минерал. наук. Санкт-Петербург, СПбГУ, 174 с.
29. Степанов С.Ю., Паламарчук Р.С., Антонов А.В., Козлов А.В., Варламов Д.А., Ханин Д.А., Золотарев А.А. мл. (2020) Морфология, состав и онтогения минералов платиновых металлов в хромититах зональных клинопироксенит-дунитовых массивов Среднего Урала. Геология и геофизика, 61(1), 60–83.
30. Степанов С.Ю., Пилюгин А.Г., Золотарев А.А.(2015) Сравнительная характеристика составов минералов платиновой группы в хромититах и россыпях Нижнетагильского массива, Средний Урал. Записки Горного института, 2 11, 22–28.
31. Сурин Т.Н. (2021) Позднедевонский Сахаринский дунит-клинопироксенит-габбровый комплекс (Восточно-Магнитогорская зона, Южный Урал): петролого-минералогические особенности и геодинамическая обстановка формирования. Минералогия, 7(1), 40–53.
32. Таловина И.В., Хайде Г. (2016) Серпентины серии хризотил-пекораит как индикаторы генезиса никелевых месторождений кор выветривания Урала. Записки Горного института, 221, 629–637.
33. Ферштатер Г.Б. (2013) Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург, РИО УрО РАН, 368 с.
34. Шмелев В.Р., Филиппова С.С. (2010) Структура и механизм формирования Нижнетагильского дунит-клинопироксенитового массива (Средний Урал). Геотектоника, (4), 65–86.
35. Южаков И.Г., Жиганов А.А., Маегов В.И. и др. (2006) Объяснительная записка. Государственная геологическая карта Российской Федерации. М-б 1:200 000. Издание второе. Серия Среднеуральская. Лист O-40-XXIV (Нижний Тагил). Санкт-Петербург, ВСЕГЕИ, 389 с.
36. Kissin A.Y., Murzin V.V., Karaseva E.S. (2021) «Horsetail» inclusions in the Ural demantoids: growth formations. Minerals, 11 (8), 825.
37. Lee S.G., Masuda A., Kim H.S. (1994) An early Proterozoic leuco-granitic gneiss with the REE tetrad phenomenon. Chemical Geology, 114, 59–67.
38. Longerich H.P., Jackson S.E., Gunther D. (1996) Inter-laboratory note. Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometric transient signal data acquisition and analyte concentration calculation. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 11, 899–904.
39. McDonough W.F., Sun S.S. (1995) The composition of the Earth. Chemical Geology, 120(3–4), 223–253.
40. Murzin V.V., Mamin N.A., Kissin A.J., Demchuk I.G. (1995) Demantoid garnet mineralization of the Verh-Neivinskii alpinotype ultramafc intrusion (Urals). Intergems-95. Turnov, 38–41.
41. Paton C., Hellstrom J., Paul B., Woodhead J., Hergt J. (2011) Iolite: Freeware for the visualisation and processing of mass spectrometric data. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 26, 2508–2518.
42. Pezzotta F., Adamo I., Diella V. (2011) Demantoid and topazolite from Antetezambato, Northern Madagascar: Review and new data. Gems & Gemology, 47(1), 2–14.
43. Schwarzinger C. (2019) Determination of demantoid garnet origin by chemical fngerprinting. Chemical Monthly, 150(5), 907–912.
44. Tang H.F., Liu C.Q. (2002) Trace element geochemistry during metamorphic dehydration: A case study from the Xingzi Group of Lushan, southeast China. Geochemical Journal, 36(6), 545–561.
45. Tolstykh N., Kozlov A., Telegin Yu. (2015) Platinum mineralization of the Svetly Bor and Nizhny Tagil intrusions, Ural Platinum Belt. Ore Geology Reviews, 67, 234–243.
46. Yang Y.L., Ni P., Wang Q., Wang J.Y., Zhang X.L. (2020) In situ LA-ICP-MS study of garnets in the Makeng Fe skarn deposit, eastern China: Fluctuating fuid fow, ore-forming conditions and implication for mineral exploration. Ore Geology Reviews, 126, 103725.