Минералы-концентраторы РЗЭ и Th в метапесчаниках Удоканского бассейна (Россия)
Е.В. Белогуб, К.А. Новоселов, В.В. Шиловских, И.А. Блинов, Е.Е. Паленова
На основе данных ИСП-МС, оптической и электронной микроскопии и дифракции обратных электронов в статье рассматриваются распределение и минеральные формы РЗЭ и Th в метапесчаниках сакуканской свиты нижнего протерозоя, вмещающих оруденение Удоканского и Ун-курского месторождений медистых песчаников. Установлено, что содержания РЗЭ и Th в прослоях, обогащенных оксидами железа и минералами естественного шлиха, повышены относительно фоновых метапесчаников. Основным минералом-концентратором РЗЭ является детритовый алланит, наряду с которым в обогащенных оксидами железа прослоях встречаются аутигенные формы алланита, монаци¬та и недиагностированных карбонатов Ca и РЗЭ. Торий концентрируется в форме аутигенного силиката (торита или торогуммита), содержащего значительное количество примесей Fe, Ca, Al и Cu, а также микровключения сульфидов меди, свинца и барита. Предполагается диагенетическое формирование аутигенных минералов-концентраторов РЗЭ и Th в результате десорбции этих элементов из кремнисто-железистых гелеобразных осадков, формировавшихся в дельтах рек и волноприбойной зоне протерозойского моря.
Ключевые слова: Ункур, Удокан, редкоземельный элементы, торий, осадочные породы.
Статья поступила в редакцию 01.06.2022 г., принята к печати 07.06.2022 г.
Е.В. Белогуб, Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии УрО РАН, Институт минералогии,
г. Миасс, Челябинская обл., 456317 Россия; belogub@mineralogy.ru
К.А. Новоселов, Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии УрО РАН, Институт минералогии,
г. Миасс, Челябинская обл., 456317 Россия;
В.В. Шиловских, Санкт-Петербургский государственный университет, ресурсный центр «Геомодель», ул. Ульяновская 1, Петергоф, г. Санкт-Петербург, 198504 Россия
И.А. Блинов, Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии УрО РАН, Институт минералогии,
г. Миасс, Челябинская обл., 456317 Россия;
Е.Е. Паленова, Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии УрО РАН, Институт минералогии,
г. Миасс, Челябинская обл., 456317 Россия;
- Абрамов Б.Н. (2004) Благородные металлы в осадочно-метаморфических и интрузивных комплексах пород Кодаро-Удоканской зоны. Геохимия, 395(2), 224–226.
- Абрамов Б.Н. (2006) Особенности распределения благородных металлов в медистых песчаниках Кодаро-Удоканского рудного района. Литосфера, (4), 168–174.
- Архангельская В.В., Быков Ю.В., Володин Р.Н. и др. (2004) Удоканское медное и Катугинское редкометалльное месторождения в Читинской области России. Чита, Министерство природных ресурсов России, 520 с.
- Балашов Ю.А. (1976) Геохимия редкоземельных элементов. М., Недра. 267 с.
- Белогуб Е.В., Шиловских В.В., Новоселов К.А. (2018) Минералы-концентраторы редкоземельных элементов из филлитов зоны главного центрального надвига в районе Таморского «окна», Восточный Непал. Минералогия, 4(3), 70–81.
- Бережная Н.Г., Бибикова Е.В., Сочава А.В., Кирнозова Т.И., Макаров В.А., Богомолов Е.С. (1988) Изотопный возраст чинейской подсерии удоканской серии Кодаро-Удоканского прогиба. Доклады Академии наук СССР, 302(5), 1209–1212.
- Буфеев Ю.В., Щербакова И.П. (1978) Геологическая карта СССР, масштаб 1:200 000 (О-50-XXXV). Ленинград, ВСЕГЕИ, 123 c.
- Волкова М.Г., Будяк А.Е., Неволько П.А., Брюханова Н.Н., Спиридонов А.М. (2012) Связь черносланцевых толщ с процессами рудообразования в пределах Кодаро-Удоканской структурно-формационной зоны. Известия СО Секции наук о Земле РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений, 41(2), 54–68.
- Володин Р.Н., Савченко А.А., Федотова В.М., Кичигин А.И. (1982) Разработка критериев прогнозирования проявлений медного оруденения в Удоканском рудном районе с целью обоснования направления геологоразведочных работ. Отчет по теме 41-1/5 в 2 томах. М., ЦНИГРИ.
- Габлина И.Ф., Малиновский Ю.М. (2008) Периодичность меденакопления в осадочной оболочке Земли. Литология и полезные ископаемые, (2), 155–173.
- Гонгальский Б.И. (2015) Месторождения уникальной металлогенической провинции Северного Забайкалья. М., ВИМС, 248 с.
- Интерпретация геохимических данных. Учебное пособие. Под ред. Е.В. Склярова. М., Интермет Инжиниринг, 2001, 288 с.
- Лазарева Е.В., Жмодик С.М., Добрецов Н.Л., Толстов А.В. Щербов Б.Л., Карманов Н.С., Герасимов Е.Ю., Брянская А.В. (2015) Главные рудообразующие минералы аномально богатых руд месторождения Томтор (Арктическая Сибирь). Геология и геофизика, 56(6), 1080–1115.
- Лурье А.М. (1988) Генезис медистых песчаников и сланцев. М., Наука, 182 с.
- Макеев А.Б., Борисовский С.Е., Красоткина А.О.(2020) Химический состав и возраст монацита и куларита из титановых руд Пижемского и Ярегского месторождений (Средний и Южный Тиман). Георесурсы, 22(1), 33–31.
- Немеров В.К., Будяк А.Е., Развозжаева Э.А., Макрыгина В.А., Спиридонов А.М. (2009) Новый взгляд на происхождение медистых песчаников месторождения Удокан. Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле РАЕН, 2(35), 4–17.
- Новоселов К.А., Белогуб Е.В., Котляров В.А., Шиловских В.В. (2017) Бетехтинит из руд Удоканского месторождения медистых песчаников (Забайкалье, Россия). Минералогия, 3(2), 14–21.
- Подковыров В.Н., Котов А.Б., Ларин А.М., Котова Л.Н., Ковач В.П., Загорная Н.Ю. (2006) Источники области сноса раннепротерозойских терригенных пород удоканской серии южной части Кодаро-Удоканско-го прогиба: результаты Sm-Nd изотопно-геохимических исследований. Доклады Академии наук, 408(2). 223–227.
- Покровский Б.Г., Григорьев В.С. (1995) Новые данные о возрасте и геохимии изотопов удоканской серии, нижний протерозой Восточной Сибири. Литология и полезные ископаемые, (3), 273–283.
- Федоровский В.С. (1972) Стратиграфия нижнего протерозоя хребтов Кодар и Удокан. М., Наука, 130 с.
- Чечёткин В.С., Володин Р.Н., Наркелюн Л.Ф., Трубачев А.И, Быков Ю.В., Маркевич Г.Е. (1995) Удоканское месторождение медистых песчаников / Месторождения Забайкалья. М., Геоинформмарк, 10–19.
- Чечёткин В.С., Юргенсон Г.А., Наркелюн Л.Ф., Трубачев А.И., Салихов В.С. (2000) Геология и руды Удоканского месторождения меди (обзор). Геология и геофизика. 41(5), 733–745.
- Шепель Е.В., Аюпова Н.Р., Рассомахин М.А., Хворов П.В. (2021) Торий-уран-редкоземельная минерализация Угаханского золоторудного месторождения в углеродистых сланцах, Бодайбинский рудный район (Иркутская обл.). Минералогия, 7(3), 78–93.
- Юргенсон Г.А., Абрамов Б.Н. (2000) Минеральный состав железистых песчаников и источники обломочного материала меденосных отложений удоканской серии. Записки Российского минералогического общества, 129 (2), 44–53.
- Belogub E.V., Shilovskikh V.V., Novoselov K.A., Blinov I.A., Filippova K.A. (2021) Authigenic rhabdophane from brown iron ore of the oxidation zone of the Babaryk massive sulfde occurrence (South Urals): scanning electron microscope (SEM) and electron backscattered diffraction (EBSD) study. European Journal of Mineralogy, 33(5), 605–620.
- Boswell A., Wing B.N., Ferry J.M., Harrison T.M. (2003) Prograde destruction and formation of monazite and allanite during contact and regional metamorphism of pelites: Petrology and geochronology. Contribution to Mineralogy and Petrology, 145, 228–250.
- Brown A.C. (1997) World‐class sedimenthosted stratiform copper deposits: Characteristics, genetic concepts and metallotects. Australian Journal of Earth Sciences, 44, 317–328.
- Dinali G.S., Root R.A., Amistadi M.K., Chorover J., Lopes G., Guilherme L.R.G. (2019) Rare earth elements (REY) sorption on soils of contrasting mineralogy and texture. Environment International, 128, 279–291.
- Ferry J.M. (2000) Patterns of mineral occurrence in metamorphic rocks. American Mineralogist, 85, 1573–1588.
- Gamaletsos P.N., Godelitsas A., Filippidis A., Pontikes Y. (2019) The rare earth elements potential of GРЗЭk bauxite active mines in the light of a sustainable REE demand. Journal of Sustainable Metallurgy, (5), 20–47.
- Hartmann B.T., Gaupp R., Oberhaensli R. (1997) Authigenic rare earth fuorocarbonates (synchiste) in Rotliegend sandstone from the North-German Basin: Constraints for РЗЭ mobility during diagenesis. Gaea Heidelberg, (3), 158.
- Hitzman M., Kirkham R., Broughton D., Thorson J., Selley D. (2005) The sediment-Hosted Stratiform Copper Ore System. Economic Geology 100th Anniversary Volume, 609–642.
- Hitzman M., Selley D., Bull S. (2010) Formation of sedimentary rock-hosted stratiform copper deposits through Earth history. Economic Geology, 105, 627–639.
- Kohn M.J., Malloy A.M. (2004) Formation of monazite via prograde metamorphic reactions among common silicates: implications for age determinations. Geochimica et Cosmochimica Acta, 68, 101–113.
- Leybourne M.I., Peter J.M., Layton-Matthews D., Volesky J., .Boyle D.R. (2006) Mobility and fractionation of rare earth elements during supergene weathering and gossan formation and chemical modifcation of massive sulfde gossan. Geochimica et Cosmochimica Acta, 70, 1097–1112.
- Marino E., González F.J., Kuhn T., Madureira P., Wegorzewski A.V., Mirao, J. Medialdea T., Oeser M., Miguel C., Reyes J. (2019) Hydrogenetic, diagenetic and hydrothermal processes forming ferromanganese crusts in the Canary island seamounts and their infuence in the metal recovery rate with hydrometallurgical methods. Minerals, (9), 439.
- Novoselov K., Belogub E., Palenova E., Blinov I. (2020) Silver minerals in the Unkur sandstone-hosted Cu deposit (Transbaikalia region, Russia). Neues Jahrbuch für Mineralogie – Abhandlungen, 196(3), 221–230.
- Perelló J., Sillitoe R., Yakubchuk A., Valencia V., Comejo P. (2017) Age and tectonic setting of the Udokan sediment-hosted copper-silver deposit, Transbaikalia, Russia. Ore Geology Reviews, 86, 856–866.
- Piilonen P.C., Rowe R., Poirier G., Grice J.D., McDonald A.M. (2014) Discreditation of Thorogummite. The Canadian Mineralogist, 52, 769–774.
- Rasmussen B., Buick R., Wayne R., Taylor C. (1998) Removal of oceanic REE by authigenic precipitation of phosphatic minerals. Earth and Planetary Science Letters, 164, 135–149.
- Sokol E., Kokh S., Kozmenko O., Nekipelova A., Rudmin M., Khvorov P., Artemyev D. (2020) Geochemistry and mineralogy of rare earth elements in high-phosphorus ooidal ironstones: A case study of the Kamysh-Burun deposit (Azov–Black Sea iron Province). Ore Geology Reviews, 127, 103827.
- Taylor S.R., McLennan S.M. (1985) The continental crust: its evolution and composition. Oxford Blackwell Scientifc Publications, 312 p.
- Turekian K., Wedepohl K. (1961) Distribution of the elements in some major units of the Earth’s crust. Geological Society of America Bulletin, 72, 175–192.
- Zientek M., Chechetkin V., Parks H., Box S., Briggs D., Cossette P., Dolgopolova A., Hayes T., Seltmann R., Syusyura B., Taylor C., Wintzer N. (2014) Assessment of undiscovered sandstone copper deposits of the Kodar-Udokan area, Russia: Chapter M in Global mineral resource assessment. 134 p.
- Yang J., Torres M., McManus J., Algeo T.J., Hakala J.A., Verba C. (2017) Controls on rare earth element distributions in ancient organic-rich sedimentary sequences: role of post-depositional diagenesis of phosphorus phases. Chemical Geology, 466, 533–544.
МИНЕРАЛОГИЯ № 2 2022