Генетическая минералогия метаморфизованных марганцевых отложений палеовулканогенных комплексов

Брусницын, Алексей Ильич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Генетическая минералогия метаморфизованных марганцевых отложений палеовулканогенных комплексов
ВАК РФ 25.00.05, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Генетическая минералогия метаморфизованных марганцевых отложений палеовулканогенных комплексов"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

(о^тТ

Брусницын Алексей Ильич СЮ3456

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ МИНЕРАЛОГИЯ МЕТАМОРФИЗОВАННЫХ МАРГАНЦЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПАЛЕОВУЛКАНОГЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ (на примере месторождений Южного Урала)

Специальность 25.00.05 - минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации „ллп

на соискание ученой степени 0 5 Дс-П ¿и доктора геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург 2008

003456348

Работа выполнена на кафедре минералогии Санкт-Петербургского государственного университета

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических

наук, профессор

Гордиенко Владимир Васильевич

доктор геолого-минералогических наук, профессор Спиридонов Эрнст Максович

доктор геолого-минералогических наук Иванюк Григорий Юрьевич

Ведущая организация: Институт Минералогии УрО РАН

Защита состоится 10ЦШШЫ( у Ю на заседании диссертационного совета Д 212.232.J5 то/ защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб. 7/9, геологический факультет, ауд. 52 E-mail: m-char@yandex.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Горького Санкт-Петербургского государственного университета.

Автореферат разослан 40 ШЯ 2008 года

Ученый секретарь

Диссертационного совета /; <у /

Доктор геол.-мин. наук ч/'' сМ.В.Чарыкова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Стратиформные залежи метамор-физованных марганцевых пород (метаманганолитов), приуроченные к субмаринным вулканогенным комплексам, широко распространены в природе. На территории России наиболее широко известным регионом их развития является Магнитогорский палеовулканический пояс Южного Урала. Здесь установлено несколько десятков небольших месторождений марганца, часть из которых эксплуатировалась и активно изучалась в первой половине XX века (Топорков, Кожевников, 1938; Бетехтин, 1940, 1946; Херасков, 1951; Шатский, 1954; Кожевников, 1965; Страхов и др., 1968; Гаврипов, 1972; Ходак, 1973; Калинин, 1978; и др.). Все исследователи были едины в том, что минеральный состав продуктивных залежей сформировался в ходе метаморфизма и последующего гипергенеза отложений, изначально обогащенных марганцем. Однако, природа исходного субстрата трактовалась по-разному. В 1920-60-х годах было предложено несколько гипотез его образования: собственно осадочная, гальми-ролитическая, гидротермально-метасоматическая и гидротермально-(вулканогенно)-осадочная. Но, со временем, только последняя из них приобрела наибольшую популярность и поддержку. Поэтому, именно как типичный («классический))) пример объектов гидротермально-осадочного типа, примагнитогорские марганцевые месторождения включены в многочисленные учебники, справочники и обзорные публикации (Варенцов, Рахманов, 1978; Попов, 1979; Михайлов, Рогов, 1985; Рой, 1986; Овчинников, 1998; Контарь и др., 1999; Михайлов, 2001; Салихов и др., 2002; и др.).

Вместе с тем, частота упоминания в литературе не соответствует степени реальной изученности южноуральских марганцевых месторождений. Основные материалы по их геологии и, особенно, минералогии были получены еще до середины 1970-х годов и с тех пор очень мало пополнялись свежей информацией. Естественно, что сегодня сведения более чем 30-летней давности нуждаются в уточнении, дополнении и переосмыслении. Необходимость в этом обусловлена несколькими причинами: 1) в последние годы получены новые данные о геологии и условиях формирования палеовулканогенных комплексов Южного Урала; 2) произошел колоссальный прогресс в понимании природы рудообразующих процессов в вулканогенных комплексах, что в огромной мере связано с открытием в активных районах Мирового океана действующих гидротермальных источников, продуцирующих сульфидные, железо-марганцевые, железо-кремнистые, баритовые и

некоторые другие типы металлоносных отложений; 3) начиная с середины 1990-х годов, некоторые южноуральские месторождения марганца повторно начали разрабатываться; 4) в повседневную минералогическую практику вошли новые методы изучения кристалл-лического вещества; 5) в минералогии активное развитие получило генетическое направление, в том числе методы физико-химического анализа минеральных парагенезисов.

Эти и некоторые другие достижения наук о Земле снова делают актуальным изучение марганцевых месторождений Южного Урала. Причем, новые исследования призваны не только лишь вывести знания о природе этих объектов на современный уровень, но и способствовать дальнейшему развитию представлений о структуре, вещественном составе, процессах формирования и преобразования марганцевых залежей в вулканогенных структурах земной коры в целом.

Цели исследований заключались в реконструкции механизмов и условий образования и преобразования минерального вещества на всех стадиях становления марганцевых залежей, начиная от накопления металлоносного осадка, до его захоронения и метаморфизма; выявлении отдельных минералов и их парагенезисов, позволяющих оценить РТХ-параметры метаморфизма марганцевоносных отложений.

Задачи работ были определены следующим образом: 1) типизация марганцевых месторождений на основе обобщения геологических, литохимических и минералогических данных; 2) изучение строения рудоносных пачек, выявление закономерностей распределения различных типов металлоносных отложений по площади и в разрезе месторождений, дешифрование условий их накопления; 3) исследование минералогии марганцевых пород, определение последовательности образования минералов на постседиментационных этапах развития месторождений; 4) оценка РГ-параметров метаморфизма продуктивных залежей, проведение физико-химического анализа минеральных парагенезисов метаманганолитов.

Фактический материал был собран на марганцевых месторождениях западного борта Магнитогорского палеовулканического пояса. Исследование данного региона автор проводил с 1995 по 2007 гг. За это время было обследовано более двадцати месторождений, из которых десять (Биккуловское, Казган-Таш, Кожаевское, Кызыл-Таш, Кусимовское, Северо-, Средне- и Южно-Файзулинское, Уразовское, Янзигитовское) определены в качестве опорных объектов для детальных работ. Выбранные месторождения представляют все главные типы залежей марганцевых пород региона, они обладают хорошей сохранностью и обнаженностью рудоносных пачек, показательны в

минералогическом плане. Важно также то, что большинство из эталонных месторождений слабо деформированы тектоническими движениями, и все в относительно малой степени изменены процессами метаморфизма. Это, с одной стороны, дает возможность реконструировать строение и литологию исходных рудоносных отложений, а с другой - проследить трансформацию минерального состава марганцевых залежей при постепенном повышении температуры и давления, то есть, по сути, при переходе от осадочной породы к метаморфической.

Кроме того, при решении поставленных задач в сравнительном плане использовались материалы, полученные автором при изучении марганцевых месторождений Среднего и Полярного Урала (Мало-седельниковского, Кургановского, Бородулинского, Шпанчевского и Парнокского), а также опубликованные данные по генетически родственным объектам других регионов и марганцевоносным осадкам современного океана.

Методы исследования. Геологическое изучение месторождений включало крупномасштабное картирование металлоносных пачек, выяснение закономерностей локализации марганцевых пород, исследование внутреннего строения продуктивных тел. Кроме того, в работе использовались результаты предшествующих съемочных и геологоразведочных работ. При интерпретации геологических и петро-химических данных активно применялась методика сопоставления их с опубликованными материалами по строению, составу и условиям образования рудоносных осадков в областях развития гидротермальных систем современного океана. В ходе работ на месторождениях были собраны значительные по объему коллекции образцов руд и вмещающих пород (несколько сотен штуфов), которые легли в основу лабораторных исследований.

Минералогическое изучение марганцевых пород выполнено ставшими уже традиционными методами оптической и электронной микроскопии, электронно-зондового и рентгенофазового анализов. Редкие минералы дополнительно охарактеризованы методом ИК-спектроскопии (аналитик Н.В.Чуканов, Институт проблем химической физики РАН в Черноголовке). Химический состав пород проанализирован рентгеноспектральным флуоресцентным методом (аналитики В.В. Петров и Б.А.Цимошенко, ВСЕГЕИ). Изотопный состав углерода и кислорода определен масс-спектрометрическим методом (аналитик В.Н.Кулешов, ГИН РАН). При генетической интерпретации полученного фактического материала использовались методы физико-химического анализа парагенезисов минералов и термодинамических расчетов.

Научная новизна. Приведены новые сведения о геологическом строении, петрографии, минералогии и условиях генезиса марганцевых месторождений Южного Урала. Иначе, чем предыдущими авторами, проинтерпретировано геологическая структура некоторых месторождений.

В составе марганцевых пород установлено 69 минеральных видов, из них 41 впервые отмечаются на этих месторождениях, в том числе три минерала (риббеит, кумбсит и широцулит) впервые найдены на территории России, а манганбабингтонит и йогансенит - на Урале. Для ряда групп минералов (гранаты, пироксены, амфиболы, хлориты и др.) уточнена диагностика видов. Получены новые данные об особенностях ассоциаций, морфологии, физических свойствах, химическом составе и рентгенографических характеристиках всех главных и второстепенных минералов. В оксидно-карбонатно-силикатных породах прослежена последовательность образования минералов на постседиментационных этапах развития месторождений.

Впервые для месторождений Южного Урала получены данные по изотопному составу углерода и кислорода карбонатов марганцевых пород. На основе этих результатов зафиксировано участие биогенного метана в формировании карбонатов марганцевых пород.

Разработаны геологические модели накопления двух типов рудоносных отложений (проксимальных и дистальных). Уточнены и дополнены новыми данными оценки РГ-параметры их метаморфизма. Для обозначения любых по составу метаморфизованных марганцевых осадков предложен новый обобщающий термин «метаманганолиты». Выявлены минералогические и структурные критерии диагностики преобразования марганцевых отложений в условиях низких температур и давления. Получены новые сведения об устойчивости различных минеральных парагенезисов метаманганолитов в зависимости от РТХ-условий метаморфизма. На основе обобщения и анализа всей информации, охарактеризована эволюция минералогии марганцевых отложений на всех этапах геологической истории региона.

Практическая значимость. Полученные материалы важны для оценки перспектив использования марганцевых отложений как источников металла, декоративного и коллекционного камня. Начиная с 2000 г., результаты минералогических исследований неоднократно передавались в производственные организации, ведущие разработку южноуральских марганцевых месторождений. Часть полученных аналитических данных использовалась сотрудниками Института Минералоги УрО РАН (Миасс) при написании отчета «Составление карт девонских металлоносных отложений Магнитогорской площади с целью

локального прогноза месторождений цветных и благородных металлов», выполненого по соглашению с Комитетом природных ресурсов Челябинской области в 1999 г. (гос. регистр. № 47-92-9/18).

Проведенные под руководством автора исследования стали одним из элементов вузовской подготовки специалистов-минералогов. Начиная с 1995 г., марганцевые месторождения Южного Урала служат полигоном для проведения учебно-научных практик студентов кафедры минералогии СПбГУ. Полученные фактические материалы и созданные коллекции минералов и горных пород используются при чтении специальных учебных курсов на геологическом факультете СПбГУ.

Защищаемые положения.

1. Среди марганцевых месторождений, приуроченных к палеовулканогенным комплексам, выделяются два взаимосвязанных типа гидротермально-осадочных объектов, различающихся строением продуктивных пачек, химическим и минеральным составом слагающих их пород, условиями накопления рудного вещества: а) проксимальные залежи, сформировавшиеся на участках просачивания на поверхность морского дна гидротермальных растворов; б) дистальные залежи, образовавшиеся на удалении от устья гидротермальных источников.

2. Минеральный состав марганцевых пород насчитывает более 60 видов, которые формируют три последовательно образующиеся группы ассоциаций: 1) ассоциации пород основного объема залежей, образовавшиеся в ходе низкоградного (Т = 200-250 °С, Р = 2-3 кбар) регионального метаморфизма; 2) ассоциации сегрегационных и метасоматических прожилков, выполняющих системы поздних тектонических трещин; 3) ассоциации приповерхностных гипергенных минералов. Большая часть минеральных видов (38) представлена метаморфогенными силикатами.

3. Региональный метаморфизм марганцевоносных отложений протекал в изохимических условиях, когда характер метаморфогенных парагенезисов, а также химический состав минералов, контролировался соотношением в породах количеств петрогенных элементов (Мп, Бе, Са, М§, А1 и и распределением в них биогенных углеводородов, разложение которых регулировало баланс углекислоты и кислорода в поровом растворе (окислительно-восстановительные свойства среды). На месте содержащих Сорг проксимальных осадков формировались оксидно-карбонатно-силикатные породы, сложенные преимущественно силикатами и карбонатами Мп2+ (тефроитом, родонитом, кариопилитом, родохрозитом и др.), а также андрадитом, кварцем, гематитом и гаусманитом; за счет лишенных Сорг дистальных осадков - оксидно-

силикатные породы, в составе которых резко доминируют браунит (силикат Мп3+) и кварц.

4. Типоморфными минералами марганцевых пород, испытавших метаморфизм низких температур, является кариопилит, а также тесно ассоциирующие с ним водосодержание силикаты (парсеттенсит, бан-нистерит и др.). Благоприятной предпосылкой для низкотемпературной кристаллизации силикатов (родонита, пироксмангита, тефроита и др.) служит присутствие в исходных отложения Мп-81 геля. Преобразование Мп-81 протолита по мере увеличения температуры происходит ступенчато в следующей генеральной последовательности: гель —► неотокит —► кариопитит + кварц —> кариопилит + пироксмангит (± родонит) + тефроит —> пироксмангит (± родонит) + тефроит. Вытеснение кариопилита парагенезисом пироксмангита (± родонита) с тефроитом осуществляется в температурном интервале пренит-пумпеллиитовой фации.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав и заключения, содержит 516 страниц текста, 151 рисунок, 41 таблицу, 8 приложений и список литературы из 468 наименований.

Содержание работы представлено в двух частях. В первой части изложен полученный фактический материал. Часть 1 состоит из пяти глав. В главе 1 изложена история изучения марганцевых месторождений Южного Урала. В главе 2 рассмотрена геология марганцевых месторождений Западно-Магнитогорского палеовулканического пояса. Глава 3 содержит сведения о химическом составе марганцевых руд и вмещающих их пород. В главе 4 рассмотрены главные минеральные ассоциации марганцевых руд. Глава 5 посвящена детальному описанию минералов марганцевых пород. Вторая часть диссертации содержит генетический анализ всей полученной информации с позиций современных представлений о процессах гидротермально-осадочного рудогенеза, диагенеза и последующего метаморфизма металлоносных осадков. Часть II состоит из трех глав. В главе 6 изложена принципиальная схема функционирования субмаринных гидротермальных систем, предложены модели формирования проксимальных и дистальных марганцевоносных отложений. Глава 7 посвящена вопросам диагенетического образования карбонатов марганцевых пород с учетом особенностей их морфологии и полученных анализов изотопного состава углерода и кислорода. В главе 8 рассмотрены условия образования метаморфогенных минеральных парагенезисов, оценены температура и давление метаморфизма, а также состав порового раствора; проанализировано значение минеральных ассоциаций как индикаторов Р7Х-параметров метаморфизма. В заключении все

полученные сведения объединены в схемы развития марганцевых месторождений на последовательных геологических этапах становления субмаринных палеовулканогенных комплексов.

Апробация работы. Результаты проведенных исследований были представлены в докладах на российских и международных конференциях: Ежегодное годичное собрание Всероссийского минералогического общества (Санкт-Петербург, Москва, 1995, 2000, 2003, 2007), Съезд Всероссийского минералогического общества (Санкт-Петербург, 1999, 2004), Минералогические музеи (Санкт-Петербург, 1995, 1998, 2000, 2002, 2005), ежегодных конференциях Уральская летняя минералогическая Школа (Екатеринбург, 1995-2000, 2004, 2007) и Металлогения древних и современных океанов (Миасс, 1996-2008); Палеогеографические и геодинамические условия образования вулканогенно-осадочных месторождений (Миасс, 1997), Минералогия Урала (1998, 2003, 2007), Модели вулканогенно-осадочных рудообразующих систем (Санкт-Петербург, 1999), XIII Школа морской геологии (Москва, 1999), Некристаллическое состояние твердого минерального вещества (Сыктывкар, 2001), Кристаллогенезис и минералогия (Санкт-Петербург, 2001, 2007), Геология и перспективы расширения сырьевой базы Башкортостана и сопредельных территорий (Уфа, 2001), Состояние марганцеворудной базы России и вопросы обеспечения промышленности марганцем (Красноярск, 2001), Уральское литологическое совещание (2002, 2006), Рудные месторождения: вопросы происхождения и эволюции (Миасс, 2005), Минеральное разнообразие - исследование и сохранение (София, 2005), Рудогенез (Миасс, 2008).

По материалам исследований опубликовано 3 монографии и 47 статей.

Благодарности. Работа выполнена на кафедре минералогии Санкт-Петербургского государственного университета. Автор глубоко благодарен заведующему кафедрой профессору В.Г.Кривовичеву за разнообразное содействие в исследованиях и их конструктивную критику. Консультации оказывали профессора А.Г.Булах, Э.А.Гойло, Л.П.Никитина. Постоянное внимание к работе проявляли доценты А.А.Золотарев, А.Н.Зайцев и Е.Н.Перова. Все поездки на Урал были организованы и проведены совместно с доцентом А.А.Антоновым. Некоторые части работы выполнены при участии докторов геол.-мин. наук С.В.Кривовичева и А.Б.Кольцова, кандидатов геол.-мин. наук С.Н.Бритвина, С.В.Петрова и Н.И.Пономаревой.

Помимо сотрудников геологического факультета СПбГУ, различные вопросы обсуждались со специалистами из других организаций:

докторами геол.-мин. наук Э.М.Спиридоновым (МГУ), Э.Ф.Емлиным (УГГГА), И.В.Пековым (МГУ), кандидатами геол.-мин. наук П.Я.Азимовым (ИГГД РАН), И.А.Бакшеевым (МГУ), А.Н.Серковым (Уралкварцсамоцветы), В.В.Смоленским (СПбГИ), С.Г.Суставовым (УГГГА).

Большое влияние на становление взглядов автора оказало общение с геологами и минералогами Института Минералогии УрО РАН (Миасс): докторами геол.-мин. наук В.В.Зайковым и В.В.Масленниковым, кандидатами геол.-мин. наук Е.В.Зайковой, Е.В.Белогуб, И.Ю.Мелекесцевой, К.А.Новоселовым, О.С.Теленковым и Н.Р.Аюповой. Незаменимым спутником в экспедициях по Южному Уралу, душой компании, был кандидат геол.-мин. наук И.Г.Жуков.

Полевые работы и последующее минералогическое изучение собранного каменного материала проведены при деятельном участии студентов кафедры минералогии СПбГУ Ю.С.Балашовой, О.В.Гаврютченковой, И.А.Городничевой, О.С.Гридиной, О.Г.Калининой, Е.А.Коптяевой, Ю.С.Коробейниковой, Е.А.Никитиной, М.А.Папчинской, Ю.И.Романовой, А.Е.Самсоновой, Т.А.Семковой и И.А.Чумакова.

Аналитические исследования были бы невозможны без помощи коллег из Санкт-Петербурга и Москвы. Большое содействие в рентгено-фазовых исследованиях минералов оказывали доктор геол.-мин. наук Е.Н.Котельникова (СПбГУ), кандидаты геол.-мин. наук Н.В.Платонова (СПбГУ) и М.А.Яговкина (ЗАО Механобр-Аналит), старший тучный сотрудник В.В.Трофимов (СПбГУ). Микрозондовые анализы минералов проведены при непосредственном участии старшего научного сотрудника А.Р.Нестерова (СПбГУ), кандидата геол.-мин. наук Ю.Л.Крецера и доктора геол.-мин. наук Н.С.Рудашевского (ЗАО Механобр-Аналит, РИАН «Кирси»), кандидата геол.-мин. наук М.А.Ситниковой (ВСЕГЕИ). Рентгеноспектральные анализы горных пород выполнены В.В.Петровым и Б.А.Цимошенко (ВСЕГЕИ). ИК-спектры минералов получил и проинтерпретировал доктор физ.-мат. наук Н.В.Чуканов (ИФХ РАН, Черноголовка). Изотопный состав углерода и кислорода карбонатов проанализирован доктором геол.-мин. наук В.Н.Кулешовым (ГИН РАН, Москва).

На всех этапах исследований, начиная от организации и проведения полевых выездов, и, вплоть до редактирования текста диссертации, мне помогала жена - кандидат геол.-мин. наук Елена Вячеславовна Старикова. Морально поддерживали друзья - Ярослав и Наталья Клочковы.

Автор сердечно благодарит своих учителей, коллег и друзей и надеется на дальнейшее плодотворное сотрудничество и поддержку.

Полевые выезды отчасти финансировались геологическим факультетом СПбГУ, за что автор благодарит декана факультета И.В.Булдакова и его заместителя В.И.Данилевского. Исследования поддерживались грантами РФФИ (проекты 96-05-65192а, 99-05-65286а, 99-05-78022д, 03-05-78021д, 04-05-64333, 08-05-00415), программой «Университеты России» (направление «Кристалл») и ФЦП «Интеграция» (проект № 326.67).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

(по защищаемым положениям)

1. Среди марганцевых месторождений, приуроченных к палеовулканогенным комплексам, выделяются два взаимосвязанных типа гидротермально-осадочных объектов, различающихся строением продуктивных пачек, химическим и минеральным составом слагающих их пород, условиями накопления рудного вещества: а) проксимальные залежи, сформировавшиеся на участках просачивания на поверхность морского дна гидротермальных растворов; б) дисталыше залежи, образовавшиеся на удалении от устья гидротермальных источников.

Марганцевые залежи палеовулканических комплексов Южного Урала (рис. 1) несут в себе типичные черты месторождений гидротермально-осадочного типа (Херасков, 1951; Гаврилов, 1972; Ходак, 1973; Калинин, 1978; Рой, 1986; Брусницын и др., 2000; Брусницын, Жуков, 2005, 2008; и др.). Месторождения приурочены к вулканогенным толщам средне-верхнедевонского возраста, которые, по современным представлениям, сформировались в пределах активной океанической окраины, в обстановке энсиматической островной дуги (Ирендыкской) и примыкающего к ней задугового (междугового) бассейна (Сибайского) (Зоненшайн и др., 1984; Зайков, 1991, 2006; Серавкин и др., 1992; Пучков, 1993, 2006; Коротеев, Сазонов, 2005; и др.). Залежи марганцевых пород установлены в составе вещественных комплексов обеих структур, причем везде они локализованы в отложения, завершающих циклы вулканической деятельности и аккумулирующих эдафогенные, биогенные и гидротермальные осадки. Большая часть проявлений сосредоточена в отложениях бугулыгырского кремнистого горизонта (02е^ и улутауской тефро-терригенной свиты (В2гу-Вз&1) (Жуков, 2002). Во всех, случаях марганцевоносными являются кремнистые и железо-кремнистые породы (яшмы, джаспериты, кремнистые алевролиты, железистые туффиты, яшмо-туффиты), сопо-

Рис. 1. Схема размещения главных марганцевых месторождений Магнитогорского палеовулканического пояса

(составлена по материалам В.В.Зайкова (1991), Е.С.Контаря и Л.Е.Либаровой (1997), Е.С.Контаря и др. (1999)).

1 — папеогеодинамические зоны: П — Присакмарская: ме-ланж-олистостромовый комплекс 0-0ь Зм — Западно-Магнитогорская: палеоостроводужные комплексы

(андезит-базальтовая и риолит-базальтовая дифференцированная формации 02_з) Сиб — Сибайская: комплексы междуговый палеобассейна (риолит-базальтовая контрастная формация Б2-3), Вм — Восточно-Магнитогорская: палеоостроводужные комплексы (риолит-базальтовая дифференцированная Бг-з), Д _ Домбаровская: комплексы задугового палеобассейна (базальт-андезит-дацит-риолито-вая формация 02_з), 2 — границы: а — Магнитогорского палеовулканического пояса, б — палеогеодинамических зон, 3 — марганцевые месторождения; 4 - города. Цифрами обозначены месторождения марганг/а: 1 ~ Кожаев-ское, 2 — Тетраук, 3 - Уразовское, 4 — Габдимовское, 5 — Аюсазовское, 6 - Ниязгуловское, 7 — Биккуловское, Казган-Таш, 8 - Кусимовское, 9 - Ялимбетовское, 10 - Кызыл-Таш, 11 - Мамилинское, 12 — Губайдулинское, 13 - Янзигитовское, 14 - Северо-, Средне- и Южно-Файзулинское, 15 - Бахтинское, 16 — Лисьи Горы; 17 — Репино-Круторожинское.

ставимые по условиям залегания, строению, значениям литохимических модулей (¡Те+Мп]/'П, А1/[А1+Ре+Мп] и т.п.) с металлоносными и/или «рудоносными» морскими осадками. В современном океане такие осадки накапливаются непосредственно на участках разгрузки гидротермальных растворов, а также в смежных с ними областях на некотором удалении от гидротермальных источников (Лисицын, 1993; Бутузова, 1998; Гурвич, 1998; и др.).

Марганцевые породы формируют сгратиформные залежи, причем появление их в вулканогенно-осадочном разрезе не сопровождается развитием мощных ареалов метасоматической переработки вмещающих пород. Продуктивные тела имеют относительно небольшие размеры: до 2.5 м по мощности и до 500 м по простиранию. При этом, по сравнению с «обычными» осадочными и вулканогенно-осадочными породами, они резко обогащены рудным элементом (марганцем). То есть, процесс «нормальной» седиментации был кратковременно нарушен поступлением рудного вещества из дополнительных источников. Вероятнее

всего, марганец привносился в морской бассейн гидротермальными растворами.

Для марганцевых пород характерны типично седиментогенно-диагенетические текстуры и структуры: слоистые, линзовидно-полосчатые, конкреционные, вулканокластические, пелитоморфные, глобулярные, сферолитовые и т.п. Фрагменты пород с прожилково-сетчатым строением приурочены исключительно к участкам тектонических деформаций. В марганцевых породах и вмещающих их сшшцитах часто наблюдаются реликты морской микро- и макрофауны.

Перечисленные признаки характерны для всех примагнитогорских месторождений. В совокупности они указывают на осадочный механизм формирования марганцевоносных залежей, а также на субмаринные гидротермальные растворы, как наиболее вероятный источник марганца и некоторых других элементов. Вместе с тем, наряду с общими чертами, изученные месторождения обладают и ярко выраженными индивидуальными особенностями (табл.). Выделяются два типа объектов (Жуков, 2000; Брусницын, 2002; Брусницын, Жуков, 2005,2008).

Таблица. Характеристика марганцевых месторождений Южного Урала

Характеристика Месторождения

Тип первый Тип второй

Вмещающие породы (возраст) Вулканомиктовые (02е£ 02гу-0зйт) и кремнистые отложения (Г>ге1) Кремнистые отложения

Характер локализации марганцевых пород Локализованы непосредственно на флангах джасперитовых тел и образуют с ними единые геологические тела Локализованы в стратиграфическом и/или латеральном отрыве от джасперитов

Зональность продуктивных отложений Выражена ясно: джаспериты —> марганцевые породы Выражена слабо или отсутствует

Морфология и размеры залежей марганцевых пород Массивные тела линзовидной или пластообразной формы протяженностью до 250 м при мощности до 3 м. Пачки ритмичного переслаивания рудных слойков с яшмами. Протяженность пачек до 500 м, мощность 0.5-1 м.

Внутреннее строение залежей марганцевых пород Очень неоднородное линзовидно-полосчатое, латерально-зонапьное Однородное ритмично-полосчатое

Минеральный тип марганцевых пород Оксидно-карбонатно-силикатный Оксидно-силикатный

Месторождения первого типа (Биккуловское, Казган-Таш, Кожаевское, Кызыл-Таш, Казган-Таш, Уразовскок, Средне- и Южно-Файзкулинские, Янзигнтовское) локализованы в отложениях различных стратиграфических уровней (D2ef, D2zv-D3fri) и разного литологичсс-кого состава (силициты, вулканомиктовые отложения). Их объединяет несколько признаков. Прежде всего - это тесная ассоциация марганцевых пород с джасперитами.

Джаспериты — мелкозернистая гематит-кварцевая порода глобулярной, колломорфной или сферолитовой структур, обычно брекчиевид-ной, реже, массивной текстуры (Зайков и др., 1994; Масленников, 1999; и др.). Химический состав джасперитов однообразен (масс. %): Si02 = 75-95, Fe203o6lu = 5-25, Si02 + Fe203o6,u > 98. По значениям литохимических модулей ([Fe+Mn]/Ti = 640-2970, Al/[A1+Fe+Mn] = 0.010.17) они соответствуют отложениям, резко обогащенным гидротермальными элементами («рудоносным осадкам»). Подавляющее большинство исследователей рассматривают джаспериты как литифицированные аналоги современных кремнисто-железистых осадков, накапливающихся на поверхности морского дна в местах просачивания низкотемпературных гидротермальных растворов (Херасков, 1951; Зайкова, Зайков, 2005; Crerar et al. 1982; Ashley, 1989; Gutzmer et al., 2001; Grenne, Slack, 2003; и др.).

Джаспериты формируют тела холмообразной или линзовидной формы. Примерами холмообразных построек являются месторождения Кызыл-Таш, Казган-Таш, Уразовское и Янзигнтовское (рис. 2). Здесь джаспериты слагают тела с плоской подошвой и выпуклой кровлей размерами до 50 м по мощности и до 450 м по простиранию. Марганцевые породы всегда локализуются в кровле джасперитовых холмов, где слагают одну или несколько линзовидных залежей с максимальной мощностью до 1.5-2 м при протяженности до 35 м. Линзы марганцевых пород переслаиваются с пачками железо-кремнистых отложений, более того, обогащенные железом (гематитом) пропластки часто присутствуют и внутри залежей марганцевых пород. Таким образом, джаспериты и марганцевые породы образуют единые четко дифференцированные, зональные залежи с железо-кремнистым основанием (ядром) и марганцевыми породами на периферии. Причем на всех месторождениях железо-кремнистые породы по объему резко преобладают над марганцевыми.

Близкие черты строения наблюдаются и на объектах, где джаспериты слагаю не холмообразные, а линзовидные тела. Мощность таких тел обычно составляет 2-5 м при длине 10-100 м, как правило, они собраны в цепочки общей протяженностью до 700 м. Небольшие пласты и линзы марганцевых пород располагаются во внешних частях джасперитовых тел: либо непосредственно в кровле гематит-кварцевых построек (месторождения Кожаевское и Средне-Файзулинское), либо

сразу на их латеральном продолжении среди отложений другого состава: в яшмах и кремнистых алевролитах (месторождение Южно-Файзулинское) или в вулканомиктовых песчаниках (месторождение Биккуловское).

В отличии от джасперитов, химический состав марганцевых пород весьма неоднороден. Помимо высоких содержаний марганца и кремния (13-71, в среднем 35 масс. % МпОобщ; 13-61, в среднем 36 масс. % 8Ю2), для них свойственны повышенные количества железа (1-23, в среднем

I Г/У

/.60

Рис. 2. Геологическая карта месторождения Кызыл-Таш

(по материалам К.П.Сопиной (1945) с исправлениями и дополнениями).

1 - мукасовская толща (03й): кремнистые сланцы, аргиллиты, вулканомиктовые песчаники; 2-9 - улутауская свита, (03й"1): 2 - вулканомиктовые песчаники и алевролиты, 3 - массивные джаспериты и яшмы; 4 - линзы марганцевых руд: а - наблюдаемые, 6 - предполагаемые; 5-6 - джаспериты: 5 - микробрекчиевидные, 6 - с грубопятнистой текстурой; 7 - линия субвертикального сброса; 8 - элементы залегания; 9 - контуры карьеров.

7 масс. % Ре203общ), кальция (1.5-28, в среднем 13 масс. % СаО), алюминия (0.05-7.3, в среднем 1.7 масс. % А1203) и магния (0.05-2.9, в среднем 0.75 масс. % N^0). При этом, несмотря на значительные вариации соотношений компонентов, в пределах марганцевых линз все же прослеживаются элементы центробежной зональности, выраженные в том, что по мере удаления от джасперитов в марганцевых породах снижаются концентрации Мп, Бе и Са, но возрастают - 81, А1 и Значения литохимических модулей (|Ре+Мп]ЛП = 214-7128, А1/[А1+Ре^Мп] = 0.01-0.28) в марганцевых породах соответствуют отложениям, обогащенным гидротермальным веществом.

Отмеченные факты свидетельствуют о накоплении марганцевых отложений непосредственно в зоне разгрузки субмаринных гидротерм. Анализ существующих точек зрения об образовании подобных объектов (Херасков, 1951; Рой, 1986; Варенцов и др., 1993; ВопаШ е! а1., 1976; Сгегаг е1 а1., 1982; Р1оЬг, НиеЬпег, 1992; и др.), сопоставление их с результатами собственных исследований и сведениями по гидротермальным системам Мирового океана (Богданов и др., 2006; и др.), позволяют предложить следующую модель генезиса южноуральских месторождений.

Марганец, железо, кремний и ряд других элементов выносились на поверхность морского дна низкотемпературными (Т < 100 °С) гидротермальными растворами, циркулировавшими в толще пород океанической коры и имевшими, вероятно, термоконвекционную природу. В области смешения растворов с морской водой, в результате резкой смены физико-химических условий (Т, рН, ЕЙ и др.), образовывался геохимический барьер, на котором происходило осаждение элементов (рис. 3). При этом в полном соответствии со своими химическими свойствами (Гаррелс, Крайст, 1968; КгашкорГ, 1957; Нет, 1972; Маупагс!, 1983; и др.), большая часть кремнезема и железа отлагалась непосредственно в устье гидротермы, давая начало железо-кремнистым илам (протоджасперитам). Марганец же, обладающий большей подвижностью, осаждался лишь в верхних зонах гидротермального потока, где раствор был максимально разбавлен морской водой. Тонкодисперсная взвесь марганцевых минералов частью рассеивалась в окружающей среде, частью концентрировалась на геоморфологических ловушках на флангах гидротермального поля. В итоге образовывались зональные отложения с железо-кремнистым «ядром» и марганцевыми залежами во внешних частях.

Согласно данной модели источником главных компонентов (Мп, Ре, и др.) служили вулканогенные породы океанической коры, из которых металлы выщелачивались с одинаковой интенсивностью. Поскольку в вулканогенных породах содержание железа в 50 раз больше, чем марганца, то и в составе металлоносных залежей железо также резко преобладает.

Вулканогенные " - ■ Г Г Г породы 0 Гидротермальные растворы: о

О ° Мп2+, Ре2+, 8Ю2- (ач), Са2+ о о

2 Г Г 3 О О 4 * *

7 8 9

5 10

Рис. 3 . Модель формирования проксимальных Мп-Ре-81 отложений

Зональная холмообразная постройка, формирующаяся в устье гидротермального источника.

1 - марганцевые отложения, 2 - железо-кремнистые отложения (протояжаспериты), 3 и 4 - вулканомиктовые отложения (3 - ожелезненные, 4 - неизмененные),

5 - тонкодисперсная взвесь марганцевых минералов, 6-8 - гидротермальные растворы:

6 - до разгрузки, 7 - потерявшие железо, 8 - потерявшие марганец; 9 - геохимические барьеры для железа и марганца соответственно; 10 - направления поступления терригенного материала.

Гидротермальная деятельность могла проявляться в различных геодинамических и фадиальных обстановках. Накопление рудоносных осадков контролировалось преимущественно локальными факторами, зависящими от характера рельефа, гидродинамического режима, колебания дебета гидротермального источника и др. В то же время характер фонового осадконакопления в данном случае не оказывал решающего влияния на аккумуляцию марганцевых минералов. Доля литогенного (А1, "П, Са и др.) и биогенного (Са и Сорг) вещества в составе марганцевоносных отложений могла быть разной, в том числе и довольно значительной. Из сказанного вытекает возможность образования месторождений на нескольких уровнях вулканогенно-осадочного разреза, большое разнообразие пород на относительно

небольшой территории, неоднородное внутреннее строение рудных залежей и, как следствие, индивидуальность каждого объекта.

Возможность реализации предложенной модели подтверждается методами термодинамических расчетов (Старикова, Гричук, 2000; Старикова 2001; Старикова и др., 2004), а также находками аналогов подобных объектов в пределах действующих гидротермальных полей современного океана (Горшков и др., 1992; Лисицын, 1993; Ноппогег й а!., 1983; Втш а а1., 1993; Bogdanov <Л а1., 1997; и др.).

Месторождения второго типа (Аюсазовское, Габдимов-ское, Кусимовское, Ниязгуловское-2, Рахметовское, Северо-Файзулин-ское и др.), несмотря на свою многочисленность, чрезвычайно однообразны по строению и составу продуктивных пачек. На всех объектах залежи марганцевых пород локализованы в значительном пространственном отрыве от джасперитов. Рудоносными являются кремнистые отложения бугулыгырского горизонта (02е1), формирование которого происходило вдали от берега (источника обломочного материала), на больших (ниже уровня карбонатной компенсации) глубинах при спокойном гидродинамическом режиме (Зайков и др., 2001; Мизенс, 2003; и др.). По объему среди кремнистых пород доминируют тонко-полосчатые сургучно-красные яшмы (масс.%: БЮ2 = 89.6-95.7, Ре203об,д = 1.3-4.4, 8Ю2+Ре203 = 95-97). По условиям залегания и соотношению индикаторных элементов ([Те+МпуП = 68770, А1/[А1+Ре+Мп] = 0.23-0.72) они сопоставимы с современными металлоносными осадками, формирующимися на удалении от гидротермальных источников.

Так же и в месторождениях первого типа, продуктивные отложения характеризуются резким преобладанием железо-кремнистых пород (яшм) над марганцевыми. Рудоносные горизонты обычно представляют собой маломощные (до 1.5 м), но протяженные (200-500 м) фрагменты монотонной яшмовой толщи, содержащие тонкие (до 1.5 см) линзовидные обособления браунита. Реже в яшмах наблюдаются пласты массивных браунит-кварцевых пород, мощностью около 1 м (Северо-Файзулинское месторождение). Кроме того, очень редко (Кусимовское месторождение) в пределах горизонтов полосчатых браунит-кварцевых руд встречаются мелкие (не более 1.5 м по простиранию и до 0.3 м мощностью) линзы пятнистых (метаконкреционных) браунит-родонитых пород (рис. 4). На всех месторождениях внутреннее строение продуктивных пачек крайне однородно без четко выраженных признаков зональности. В химическом составе марганцевых пород доминируют кремнезем и марганец (масс.%: 8Ю2 = 28-77, в среднем 61; МпОобщ = 1264, в среднем 27; 8Ю2+МпОо6зд = 83-93), содержание остальных компонентов в несколько раз меньше (масс.%): А1203 = 0.6-4.0,

Рис. 4. Схематическая стратиграфическая колонка Кусимовского месторождения (а) и схема строения рудных горизонтов (б).

I — улутауская свита (02гу-Вз&|): вулканомиктовые песчаники, алевролиты, кремни; 2-4 - бугулыгырский горизонт (Оге^: 2 - яшмы, 3 - рудоносные горизонты нерасчлененные, 4 - джаспериты; 5 - ирендыкская свита (О^т-ЭгеО: порфирита андезит-базальтового состава, прослои кремнистых сланцев; 6-8 - разновидности марганцевых руд: 6 - тонкополосчатые браунит-кварцевые, 7 - конкреционные, массивные, прожилково-сетчатые браунит-пироксмангитовые (родонитовые), 8 - тонкодисперсная вкрапленность марганцевых оксидов и гидроксидов в яшмах.

Ре203о6щ = 0.8-8.7, М§0 = 0.05-2.4, СаО = 0.2-3.9. Значения литохими-ческих модулей ([Ре+Мп]/'П = 61-6100, АЬ;[А1+Ре+Мп] = 0.04-0.31) соответствуют металлоносным осадкам.

Подобный состав и строение указывают на накопление осадка в спокойной обстановке на удалении от гидротермальных источников. Этот вариант рудогенеза мог реализоваться только в условиях, которые, во-первых, препятствуют полному рассеиванию марганца в окружающем пространстве, во-вторых, способствуют эффективному отделению марганца от количественно преобладающего железа,

в-третьих, при которых аккумуляция рудоносных осадков не подавляется «фоновой» седиментацией.

Такие условия, по-видимому, создавались в крупных понижениях океанического дна (кальдерах, межвулканических депрессиях, грабенах, котловине задугового бассейна и т.п.), в которых затруднялось быстрое перемешивание воды из придонного слоя с водами морской акватории. Поступление гидротерм в такие относительно замкнутые области обеспечивало существование в них специфической геохимической обстановки, промежуточной по своим параметрам между рудоносными растворами и океанической водой. То есть, в данном случае, геохимический барьер не был сосредоточен вблизи устья гидротермального источника, а расширялся на весь объем впадины.

Формирование дифференцированных железо- или марганец-содержащих отложений здесь происходило следующим образом. На стадии активной гидротермальной деятельности (рис. 5 а) поступающее с растворами железо в придонной воде окислялось, переходило в твердое состояние и совместно с кремнеземом медленно осаждалось на большой площади дна, где, частично смешиваясь с «фоновыми» отложениями, служило основой для протояшмовых илов. Марганец в это время сохранялся в растворенном виде и не покидал (во всяком случае, не полностью) пределы впадины-ловушки. В периоды затухания гидротермальной деятельности (рис. 56) находящиеся во впадинах воды из-за неизбежного разбавления морской водой теряли способность удерживать растворенный марганец и тот, окисляясь, переходил в осадок. С началом нового гидротермального цикла процесс повторялся.

В пределах достаточно обширной впадины возможные кратковременные колебания интенсивности гидротермальной деятельности мало сказывались на флуктуациях физико-химических параметров водной массы в целом. На процесс седиментации рудного вещества основное влияние оказывали лишь длительные и масштабно выраженные изменения гидрохимического режима. Следствием этого является простое и очень однородное строение продуктивных отложений.

Среди отложений современного океана к данным объектам ближе всего подходят дифференцированные горизонты железо- и марганецсодержащих илов глубоководных впадин Красного моря (Кутузова, 1998; и др.). Геодинамическая обстановка здесь иная, чем реконструируемая для Магнитогорского пояса. Однако, предполагаемый механизм накопления гидротермальных осадков принципиально такой же, как рассмотренный нами в отношении месторождений Южного Урала.

Морская вода: М§2+, С1~, 3042", НС03~, 02

iii!

См) (А1) (ДЙ (Д1)

а.

v v

Гидротермальные растворы: V V Мп2+, Ре2+, ЭЮг' (аЧ), Са2+ у

Вулканогенные породы V V V

Морская вода: Иа+, М§2+, СГ, 3042-, НСО3-, 02

Ч 1

® 5

v v v v

/^ч

—(Мп

3 7

# *

А1)->

Рис. 5. Модели формирования дистальных Мп-Ге-в! отложений

1 - металлоносные железо-кремнистые осадки (протояшмы), 2 - «рудоносные» железо-кремнистые отложения (протоджаспериты), 3 - вулканогенные породы; 4 - тонкодисперсная взвесь марганцевых минералов; 5 и 6 - гидротермальные растворы: 5 - до разгрузки, б - теряющие железо и кремнезем, 7- поверхность геохимического барьера для марганца (ниже линии из раствора осаждается железо и кремний, выше - марганец), 8 - направления поступления терригенного материала.

2. Минеральный состав марганцевых пород насчитывает более 60 видов, которые формируют три последовательно образующиеся группы ассоциаций: 1) ассоциации пород основного объема залежей, образовавшиеся в ходе низкоградного (Т = 200-250 °С, Р = 2-3 кбар) регионального метаморфизма; 2) ассоциации сегрегационных и метасоматических прожилков, выполняющих системы поздних тектонических трещин; 3) ассоциации приповерхностных гипергенных минералов. Большая часть минеральных видов (38), представлена метаморфогенными силикатами.

Скорее всего, накопление марганца изначально происходило преимущественно в форме оксидов Мп3+ и Мп4+ (вернадита, тодорокита, бёрнессит и др.), как это имеет место в гидротермальных отложениях современного океана. Последующие геологические процессы существенно видоизменили минеральный состав марганцевоносных отложений. Современный облик марганцевых пород определяется тремя последовательно образующимися группами минеральных ассоциаций.

Ассоциации первой группы слагают основной объем залежей. Их минеральный состав сформировался в ходе захоронения (дна-, катагенеза) и регионального метаморфизма марганецсодержащих отложений. Максимальные РГ-условия метаморфизма предыдущими исследователями оценивались как низкие, не превышающие уровня пренит-пумпеллиитовой фации (Нечеухин, 1969; Медноколчеданные..., 1985; Русинов и др., 1992; Плетнев, 1995; Викентьев, 2004; и др.): Т = 200-320 °С, Р = 1-4 кбар. Наши исследования подтверждают и уточняют эти цифры.

Суммарная мощность отложений, перекрывающих марганцевые залежи, накопившихся в период между формированием месторождений (Бг_3) и началом складчатых движений (СО, составляет примерно 8 км (Серавкин и др., 1992; 1997). При геотермическом градиенте 30 град/км в основании такой толщи температура должна быть порядка 240 °С, а при 20 град/км - 160 °С; а давление около 2-2.2 кбар. Эти цифры хорошо согласуются с минеральным составом вулканомиктовых отложений, вмещающих марганцевые месторождения. Главными минералами метавулканитов являются альбит, ломонтит, эпидот, пyмпeллиит-Mg, мусковит, клинохлор, кварц, гематит и кальцит. Согласно экспериментальным данным (1лои е1 а1., 1985) ломонтит устойчив в интервале температур 150-290 °С и при давлении не выше 3.3 кбар. При тех же давлениях ассоциация ломонтита с пумпеллиитом-

М§ стабильна при Т < 250 °С, ассоциация пумпеллиита-М§ с кварцем (± 1слинохлор) - при Т = 200-340 °С. С учетом сказанного, /Т-условия метаморфизма оцениваются нами как Т = 200-250 °С, Р = 2-3 кбар. Такие параметры отвечают границе цеолитовой и пренит-пумпел-лиитовой фаций (Винклер, 1979; 1лои е1 а1., 1985; Добрецов, 1995; Спиридонов и др. 2000; и др.).

В составе ассоциаций первой группы установлен 61 минеральный вид: простые вещества (1): медь; сульфиды (9): галенит, алабандин, сфалерит, молибденит, халькопирит, пентландит, пирит, арсенопирит, герсдорфит; оксиды (8): кварц, гематит, пирофанит, гаусманнит, магнетит, якобсит, криптомелан, голландит; силикаты (38): браунит-1, тефроит, аллеганнт, рнббеит, андрадит, гроссуляр, спессартин, пьемонтит, эпидот, пумпеллииты-М£, -Ре, -Мп, манганаксинит, титанит, ильваит, йогансенит, эгирин, эгирин-авгит, родонит, пироксмангит, манганбабингтонит, манганотремолит, актинолит, винчит (ферривинчит), кариопилит, манганпиросмалит, тальк, клинохлор, шамозит, алюминоселадонит, флогопит, широцулит, парсеттенсит, баннистерит, кумбснт, неотокит, альбит, цельзиан; карбонаты (3): кальцит, родохрозит, кутнагорит; сульфаты (1): барит; фосфаты (1): апатит. Из них 39 минералов (выделены жирным шрифтом) впервые обнаружены в марганцевых породах Южного Урала при непосредственном участии автора.

Перечисленные минералы имеют не одинаковое распространение. В среднем на месторождениях диагностируется по 25 минералов, из которых не более 6-8 относятся к породообразующим (каждый слагает не менее 5 % от объема породы), остальные относятся к второстепенным (1-5 об. %) или акцессорным фазам (< 1 об. %). В качестве главных минералов чаще всего встречаются кварц, гематит, гаусманнит, браунит, тефроит, андрадит, эпидот, родонит, кариопилит, кальцит и родохрозит.

У большинства метаморфогенных минералов выделяется две и более генерациии. Для первых генераций характерны очень мелкие (порядка 0.01-0.03 мм), плохо окристаллизованные, чрезвычайно дефектные зерна, слагающие пелитоморфные, глобулярные, колломорфные и т.п. агрегаты. Поздние же генерации, напротив, обычно представлены более или менее хорошо оформленными индивидами, образующимися за счет собирательной перекристаллизации микрозернистых скоплений тех же минералов. В участках, где этот процесс реализован достаточно полно, в породах формируются типично метаморфогенные структуры (мозаичная, гранобластовая, фибробластовая и т.п.).

В диссертации приведены данные об особенностях ассоциаций, морфологии, физических свойствах, химическом составе и рентгено-

графических константах всех метаморфотенных минералов. Акцент сделан на породообразующих и редких силикатах (риббеите, аллеганите, йогансените, марганцевых эгирине и эпфин-авгите, манганбабинг-тоните, винчите, манганпиросмалите, широцулите, парсеттенсите, кумбсите и неотоките).

Вторая группа представлена ассоциациями прожилков, образовавшихся в период интенсивных тектонических деформаций региона (С2-Р). Секущие породу прожилки на месторождениях имеют ограниченное распространение. Они приурочены к отдельным участкам механических нарушений и не встречаются за пределами рудных тел. Размер прожилков обычно составляет 0.3-5 мм по мощности при протяженности не более 50 см. Минеральный состав прожилков прост и однообразен, каких-либо новых для месторождений минералов в них не установлено. В подавляющем большинстве случаев прожилки сложены родонитом (и/или пироксмангитом) и кварцем, реже и в меньшем количестве присутствуют родохрозит, кальцит, манганаксинит, кариопшшт, парсеттенсит, эпизодически наблюдаются также эпидот, пумпеллиит, клинохлор, барит, арсенопирит и медь.

По способу генезиса прожилки делятся на сегрегационные (типа «альпийских жил») и метасоматические. Образование последних обусловлено привносом кремнезема в обогащенные марганцем участки залежей. Причем источником кремнекислоты служил кварц как самих марганцевых пород, так и вмещающих силицитов. Однако, несмотря на различный механизм образования, появление поздних жил во всех случаях вызвано локальным перераспределением вещества внутри рудных тел. Перенос элементов осуществлялся местными поровыми растворами, мобилизованными тектоническими движениями. Миграция вещества происходила на очень небольшое расстояние, не превышающее мощности марганцевоносного пласта. Поступления каких-либо ингредиентов из внешних (глубинных и т.п.) источников не было. Однообразная минералогия прожилков, указывает также и на то, что сеть периодически раскрывающихся трещин функционировала как система сообщающихся сосудов, где возможные различия в составе раствора быстро нивелировались. Однотипность минеральных ассоциаций прожилков и пород основного объема залежей указывает на близкие РГ-параметры их кристаллизации. Таким образом, гидротермальный процесс не привел к радикальному изменению состава и строения метаманганолитов.

В третью группу входят ассоциации гипергенных минералов. В их составе установлены кварц, пиролюзит, криптомелан, нсутит, вернадит, рансьеит, тодорокит, гётит, каолинит, кальцит и гипс.

(жирным шрифтом выделены минералы, впервые установленные в марганцевых породах Южного Урала при непосредственном участии автора).

Развитие коры выветривания на Южном Урале происходило, начиная с мезозоя и вплоть до наших дней, но главная фаза приходилась на палеоген (Сигов, 1969). Марганцевые залежи затронуты процессами окисления до глубины порядка 20-50 м. Но даже в этом интервале скопления метаморфогенных силикатов и карбонатов марганца не замещены полностью.

3. Региональный метаморфизм марганцееоносных отложений протекал в изохимических условиях, когда характер метаморфогенных парагенезисов, а также химический состав минералов, контролировался соотношением в породах количеств петрогепных элементов (Мп, Ре, Са, А1 и Б!) и распределением в них биогенных углеводородов, разложение которых регулировало баланс углекислоты и кислорода в поровом растворе (окислительно-восстановительные свойства среды). На месте содержащих Сорг проксимальных осадков формировались оксидно-карбонатно-силикатные породы, сложенные преимущественно силикатами и карбонатами Мп2+ (тефроитом, родонитом, кариопилитом, родохрозитом и др.), а также андрадитом, кварцем, гематитом и гаусманитом; а за счет лишенных Сорг дистальных осадков -оксидно-силикатные породы, в составе которых резко доминируют браунит (силикат Мп3*) и кварц.

Как показано выше, в составе изученных пород преобладают метаморфогенные минералы. Они формируют несколько ассоциаций, в сочетании которых установлены вполне определенные закономерности. Прежде всего, среди метаморфизованных марганцевых пород (метаманганолитов) выделяются два минералогических типа: оксидно-карбонатно-силикатный и оксидно-силикатный.

О ксидно-карбонатно-силикатные_метаманганолиты

характерны для месторождений первого типа (проксимальных отложений). Породы сформированы преимущественно силикатами двухвалентного марганца (тефроитом, родонитом, кариопилитом, парсеттенситом и др.), а также андрадитом, кварцем, гематитом, магнетитом и гаусманнитом. В них широко развиты карбонаты -родохрозит, кутнагорит и марганцевый кальцит. Образование различных ассоциаций этих минералов контролируется химическим составом пород. Причем сохранение в метаманганолитах типично осадочных текстур и структур свидетельствует о том, что соотношения главных

петрогенных элементов (Мп, Ре, Са, А1, и др.) унаследованы породами от исходных металлоносных отложений.

Минеральный состав пород, лишенных примеси вулканогенного вещества, определяется, главным образом, распределением в них марганца и кремния (рис. 6а). Участки с максимальным содержанием марганца сложены гаусманнитом, родохрозитом и тефроитом, а на Южно-Файзулинском месторождении также риббеитом и аллеганитом. По мере снижения количества марганца и увеличения кремнезема в породе последовательно появляются кариопилит, родонит и/или пироксмангит, парсеттенсит и, наконец, кварц. Повышенные концентрации кальция и железа приводят к образованию в тех же породах андрадита, кальцита, кутнагорита, гематита и магнетита. Присутствие примесей глинистого материала (А1 и М§) обеспечивает появление в породах гроссуляра, спессартина, эпидота, манганаксинита, юганохлора и некоторых других минералов. В породах с высоким содержанием вулканомиктового вещества (дополнительного источника Са, 11, А1 и Mg) образуются парагенезисы с участием минералов группы эпидота и пумпеллиита (рис. 66), кроме того, иногда (Биккуловское месторождение) в значительных количествах устанавливаются йогансенит и титанит.

В целом, минералогия оксидно-карбонатно-силикатных метаман-ганолитов весьма разнообразна и даже небольшие вариации химического состава пород приводят к изменению набора слагающих их ассоциаций.

Оксид но-силикатные метаманганолиты слагают залежи месторождений второго типа (дистальных отложений). Главными минералами этих пород являются кварц и браунит, в меньших количествах присутствует гематит, родонит и пироксмангит (рис. 6в). В качестве характерных второстепенных минералов в оксидно-силикатных породах установлены андрадит, эгирин и эгирин-авгит, винчит, кариопилит, парсеттенсит, голландит и цельзиан. Среди карбонатов эпизодически встречаются кальцит и крайне редко родохрозит. Незначительная примесь вулканогенного материала способствует образованию пьемонтита (рис. 6г). По сравнению с оксидно-карбонатно-силикатными породами, в данном типе метаманганолитов вариации содержаний марганца, кремния, кальция и железа не так сильно сказываются на качественном наборе минеральных ассоциаций. Изменения химического состава здесь в основном отражаются на соотношениях кварца и браунита.

Таким образом, в минералогии двух выделенных типов метаманганолитов имеются как общие черты, так и существенные отличия.

Ре

спессартин, ^П пироксмангит, клинохлор, риббент и др.

Кутнагорит

Магнетит. Гематит

Кварц

Кальцит

(А1,Ре3+)

.Родохрозит /_\Гаусманнит

*Тефроит / Са^(Мп,Ме,Ре-)

Кариопилит /эпидот \ Парсетгенсит /Л/ \

Родонит /Л V4

Андрадит/с

•7

/ Йог

ьПумпеллиит

Гематит

Кварц

Кальцит

эгирин-авгит, винчит и др.

.Родохрозит Браунит

пьемонтит, гематит и др.

Йогансенит Родонит

Кариопилит, Парсеттенсит

:Кальцит

Родонит! Родохрозит

^Ж^^^'бХ нит Кварц /\ Кариопилит раунит

Парсеттенсит Пироксмангит

Рис. 6. Главные минеральные ассоциации метаманганолитов

Диаграммы состав-парагенезис для оксидно-карбонатно-силикатных (а и б) и оксидно-силикатных (в и г) метаманганолитов: а ив- породы с незначительной долей вулканогенного вещества, б и г-породы обогащенные вулканогенным веществом.

Главное различие заключается в том, что породы первого типа содержат в своем составе в качестве одного из главных минералов тефроит Mn2+(Si04), а второго - браунит Mn2+Mn3+6(Si04)08. Согласно экспериментальным данным и термодинамическим расчетам (Huebner, 1967; Robie et al., 1995; Abs-Wurmbach, Peters, 1999; Брусницын, 2007), тефроит устойчив при относительно низкой фугитивности кислорода, а браунит - высокой. Поэтому содержащие их породы иногда аттестуют как «восстановленные» и «окисленные» соответственно (Mottana, 1986; и др.). Кроме того, в породах первого типа широко развиты карбонаты, прежде всего, родохрозит. В то же время в породах второго типа карбонаты большая редкость, особенно родохрозит. Из этих фактов следует, что окислительно-восстановительные характеристики среды минералообразования и появление карбонатов марганца тесно взаимосвязаны друг с другом и, по всей видимости, регулируются общей причиной.

Обычно развитие марганцевых карбонатов происходит на стадии диа- или катагенеза и обусловлено наличием в осадке органических углеводородов (Suess, 1979; Логвиненко, Орлова, 1987; Блажчишин, 1998; Кулешов, 2001; и др.). В процессе микробиального разложения Сорг создается резко восстановительная анаэробная среда с высокими концентрациями углекислоты. В результате осуществляется восстановление марганца исходно-осадочных оксидов и кристаллизация родохрозита. Полученные нами минералогические данные и анализы изотопного состава углерода карбонатов полностью подтверждают эти представления.

О формировании родохрозита на ранних стадиях литогенеза свидетельствует строение его агрегатов. В южноуральских породах скопления карбонатов часто сохраняют седименто-диагенетические структуры: пелитовую, колломорфную, комковатую, сферолитовую и т.п., которые при более поздней перекристаллизации постепенно вытесняются более крупнозернистыми мозаичными агрегатами. В обогащенных марганцем разновидностях пород фиксируется замещение родохрозитом изометричных или неправильных по форме обособлений гаусманнита. Последние представляют собой реликты частично восстановленных исходно-осадочных оксидов марганца. По строению родохрозитовые и гаусманнит-родохрозитовые разновидности пород практически идентичны марганцевым рудам месторождений, не испытавших метаморфизм (Алексиев, 1960; Варенцов, Рахманов, 1978; Андрущенко и др., 1985; и др.).

Изотопный состав углерода изученных карбонатов характеризуется низкими значениями 8ПС, что типично для углерода биогенного

происхождения (Хефс, 1983; Кулешов, 2001; Леин, 2004; и др.)- Причем, изотопный состав карбонатов из разных месторождений Южного Урала существенно различается (Кулешов, Брусницын, 2004, 2005; Брусницын, Кулешов, 2006).

Самые интересные данные получены для Южно-Файзулинского месторождения. Родохрозиты здесь обладают наиболее низкими величинами 513С (PDB) от -51.4 до -28.9%о. Такой широкий разброс и низкие значения 513С свойственны аутогенным карбонатам, образованным за счет углекислоты, представляющей собой результат микро-биального окисления биогенного метана в толще осадка на стадии раннего диагенеза. В современном океане карбонаты подобного генезиса, обогащенные изотопно-легким углеродом, установлены на многих участках придонной разгрузки СН4-содержащих флюидов (Леин и др., 2000; Беленькая, 2003; Леин, 2004; Hovland, Irvin, 1992; Von Rad et al., 1996; и др.). Кальциты с таким изотопно-легким составом углерода известны и в древних осадочных толщах (Hartway, Degens, 1969; и др.). Однако, в марганцевых карбонатах столь низкие величины 513С, насколько нам известно, отмечались лишь однажды. Они зафиксированы в родохрозитах (513С от -54.0 до -16.6 %о) месторождений Ладд, Баккей и Дубль А Майн в Калифорнии (Hein, Koski, 1987; Huebner et al., 1992). По геологической обстановке и минералогии эти объекты очень близки к месторождениям Магнитогорского пояса. Сходными предполагаются также и условия их генезиса.

Карбонаты других южноуральских месторождений, по сравнению с Южно-Файзулинскими, имеют более тяжелый изотопный состав углерода. На месторождении Кызыл-Таш значения 513С (PDB) меняются от -19.7 до -10.8%о в кальцитах и от -28.1 до -12.8%о в родохрозитах. На Биккуловском месторождении 513С в кальците варьируют от -29.3 до -13.7 %о, а в родохрозите равны -15.1 %о. На Кусимовском месторождении 513С кальцита составляет от -19.8 до -17.6 %о, а родохрозита от -22.3 до -17.3 %о. Эти цифры в целом близки к данным для карбонатов известных фанерозойских месторождений марганца многих других регионов (Шишкин, Герасимов, 1995; Кулешов, 2001, El Rhazi, Hayashi, 2003; Зыкин, 2004; Силаев, 2005; и др.) и соответствуют рудам диагенетического и катагенетического происхождения. Основным источником углекислоты в данном случае являлось захороненное в осадке органическое углеводородное вещество.

В целом же, изотопные данные свидетельствуют, о том что на всех месторождениях Южного Урала необходимая для образования карбонатов марганца углекислота имеет биогенное происхождение. В свою очередь, существование бентоса в глубоководных условиях, как

сейчас твердо установлено, контролируется расстоянием от гидротермальных источников (Кузнецов, 1980; Кузнецов, Масленников, 2000; Биология гидротермальных систем, 2002; Галкин, 2002; Пиневич, 2005; Богданов и др., 2006; и др.). Вблизи источников наблюдаются «оазисы жизни», а на удалении - «биологическая пустыня». Пример марганцевых месторождений Южного Урала показывает, что эти закономерности сохраняются и в ископаемом состоянии. Неслучайно скопления карбонатов с биогенным углеродом здесь типичны именно для месторождений первого типа - приустевых проксимальных отложений. Более того, на некоторых из этих объектов найдены реликты пригидротермальной фауны со следами бактериального обрастания (Жуков и др., 1998; Жуков, Леонова, 1999). Месторождения же второго типа - дистальные залежи, накопившиеся на удалении от гидротермальных источников, - карбонатов практически не содержат.

Созданный еще на ранних стадиях литогенеза баланс кислорода и углекислоты в среде минералообразования, в ключевых своих параметрах, сохранялся и при метаморфизме марганцевых залежей и способствовал формированию на месте проксимальных отложений «восстановленных» оксидно-карбонатно-силикатных пород, а за счет дистальных осадков - «окисленных» оксидно-силикатных пород.

4. Типоморфпыми минералами марганцевых пород, испытавших метаморфизм низких температур, является кариопилит, а также тесно ассоциирующие с ним водосодержание силикаты (парсет-тенсит, баннистерит и др.). Благоприятной предпосылкой для низкотемпературной кристаллизации силикатов (родонита, пироксмангита, тефроита и др.) служит присутствие в исходных отложения Мп-Я1 геля. Преобразование Л/я-А' протолита по мере увеличения температуры происходит ступенчато в следующей генеральной последовательности: гель -* неотокит —► кариопитит + кварц —* кариопилит + пироксмангит (± родонит) + тефроит —> пироксмангит (± родонит) + тефроит. Вытеснение кариопилита парагенезисом пироксмангита (± родонита) с тефроитом осуществляется в температурном интервале пренит-пумпеллиитовой фации.

Метаморфизм марганцевых отложений Южного Урала протекал в РГ-условиях, соответствующих границе цеолитовой и пренит-пумпеллиитовой фаций. Таких параметров вполне достаточно для того, чтобы в породах образовывались многочисленные силикаты марганца, в том числе и те, которые нередко относят к продуктам глубокого метаморфизма. Например, минералы группы оливина, гранатов, пироксенов, пироксеноидов и амфиболов. Анализ собственных и

литературных материалов показал, что эти минералы устойчивы в очень широком диапазоне температур и давления, начиная от самых низких и вплоть до максимально возможных для метаморфизма (Брусницын, 2007). Поэтому одно лишь их присутствие само по себе не служит показателем Р7-условии минералообразования. Для подобных оценок необходимо использовать другие признаки.

На низкие температуры метаморфизма указывает, прежде всего, большое видовое разнообразие и высокие содержания в породах гидратированных силикатов, что, как известно (Винклер, 1979; Файф и др., 1981; и др.), является отличительной чертой слабометаморфизован-ных отложений различного состава. В марганцевых породах Южного Урала установлено 38 силикатов. Из них в 8-ми (кариопилите, манган-пиросмалите, парсеттенсите, клинохлоре, шамозите, баннистерите, кумбсите и неотоките) концентрация воды составляет 8-12 масс. %. Еще в 15-ти минералах (аллеганите, риббеите, пьемонтите, эпидоте, минералах группы пумпеллиита, манганаксините, манганбабинггоните, манганотремолите, актинолите, винчите, тальке, алюминоселадоните и широцулите) содержание воды равно 2-4 масс. %. Таким образом, почти 60 % метаморфогенных силикатов представлены гидратированными фазами. В их числе и один из породообразующих минералов -кариопилит.

Кариопилит Mn5(Si4O10)(OH)6 - слоистый силикат марганца, близкий по своей кристаллической структуре к минералу группы серпентина -антигориту (Guggenheim et al., 1982; Guggenheim, Eggleton, 1988, 1998; Брусницын и др., 2000). Это один из наиболее типичных минералов слабометаморфизованных марганцевых пород различного состава (Kato, 1963; Kato, Takeuchi, 1980; Peacor, Essen, 1980; Abrecht, 1989; Huebner et al., 1992; и др.). На Южном Урале он установлен во всех типах метаманганолитов, но особенно типичен для оксидно-карбонатно-силикатных пород. Кариопилит совместно с другими минералами слагает тонкие (3-15 мм мощностью) прослои, линзы или обособления с неправильными очертаниями, ориентированные согласно с общей слоистостью рудных залежей. Кариопилитовые агрегаты обладают пелитовыми, спутанно-волокнистыми, колломорфными, глобулярными или концентрическими ритмично-зональными структурами, идентичными структурам раскристаллизации геля или стекла. Для кариопили-товой матрицы характерны трещины синерезиса, а местами в ней наблюдаются мелкие (около 0.02 мм) реликты изотропной, низкопре-ломляющей фазы - рентгеноаморфного силиката марганца неотокита Mn(Si03) • «Н20. Подобное строение агрегатов указывает на образование кариопилита по Mn-Si субстрату - гелю или стеклу, причем наиболее

вероятным протолитом был неотокит. Об этом же свидетельствует постоянное присутствие в составе кариопилита изоморфных примесей магния и алюминия (до 0.50 к.ф. Mg и до 0.65 к.ф. AI) - элементов типичных для силикатов, но не для оксидов и карбонатов марганца.

В свою очередь более ранний по отношению к кариопилиту минерал - неотокит - характерный (иногда породообразующий!) компонент неметаморфизованных марганцевых отложений различного генезиса (Алексиев, 1960; Clark et al., 1978; Рой, 1986; Андрущенко и др., 1985; Минералы, 1992; Брусницын, Чуканов, 2001; и др.). Предполагается, что в осадочных пачках он образуется путем каогуляции Mn-Si геля. С учетом этого, цепочка трансформации марганец-кремнистого вещества на ранних стадиях литогенеза представляется следующей: Mn-Si гель —► неотокит —> кариопилит.

Замещение неотокита кариопилитом сопровождается высвобождением избытка кремнезема, который накапливается в виде кварца. Однако, кариопилит с кварцем сосуществуют только при низких температурах. С ростом температуры происходит реакция кариопилит + кварц —» пироксмангит (родонит), продуктом которой являются ассоциации пироксмангита (родонита) с кварцем, и пироксмангита (родонита) с кариопилитом. Точные /ТХ-условия протекания данной реакции пока нельзя определить методами физико-химических расчетов, поскольку для кариопилита неизвестны термодинамические константы. Однако, порядок температур можно оценить, опираясь на данные для железистого аналога карипилита - гриналита. Так, согласно экспериментальным и расчетным данным, ассоциация гриналита с кварцем устойчива при температуре не выше 150 °С (Flaschen, Osbom, 1957; Grubb, 1971; Evans, Guggenheim, 1988; Rasmussen et al., 1998; и др.). Видимо, близкими цифрами ограничивается и существование карипилит-кварцевого парагенезиса.

Изучение взаимоотношений между минералами метаманганолитов Южного Урала позволяет реконструировать и другие реакции с участие кариопилита. В частности хорошо фиксируется рост радиально-лучистых сростков тефроита в кариопилитовой матрице. Этот процесс нам удалось воспроизвести экспериментально (Брусницын и др., 1999). В серии опытов было показано, при Р = 0.5 кбар образование тефроита за счет кариопилита происходит уже при температуре ниже 300 °С. Полученная цифра хорошо согласуются с данными по устойчивости железистого аналога кариопилита (гриналита), верхняя температура устойчивости которого равна 260 °С (Rassmussen et al., 1998).

В диапазоне Т ~ 150-260 °С кариопилит может сосуществовать практически со всеми «типично метаморфическими» силикатами

марганца (пироксмангитом, родонитом, йогансенитом, тефроитом, риббеитом, аллеганитом, минералами групп граната, эпидота и многими другими). Но, при более высоких температурах кариопилит полностью вытесняется ассоциацией пироксмангита (± родонит) с тефроитом, которая типична для отложений, испытавших зеленосланцевый и более глубокий метаморфизм (Брусницын, 2000; 2006; и др.).

В результате обобщения минералогических наблюдений восстанавливается цепочка преобразования марганец-кремнистого вещества по роста /Т-параметров. Основные ее звенья таковы: в осадке присутствовала гелеобразная Мп-81 фаза, при ее литификации на стадии диагенеза формировался неотокит, затем по неотокиту развивался кариопилит, а далее за счет реакций с участием кариопилита кристаллизовался пироксмангит (родонит), тефроит, и другие силикаты, наконец при температуре выше ~ 260 °С на месте кариопилита формировалась ассоциация пироксмангит (± родонит) + тефроит.

Зависимость минеральных ассоциаций оксидно-карбонатно-силикатных марганцевых пород от температуры, давления и состава порового раствора очень наглядно отражается на диаграммах фазовых равновесий, построенных по методу Скрейнемакерса-Коржинского (Коржинский, 1957, 1973; Жариков, 1976, 2005; Кегпк, 1974; и др.). На модельной диаграмме (рис. 7) юиочезыми являются три реакции последовательно протекающие с ростом температуры и разграничивающие важнейшие стадии литогенеза. Первая (реакция 5) - это реакция разложения неотокита - отвечает верхней температурной границе диагенеза. Второй является реакция кариопилита с кварцем с образованием пироксмангита (реакция 10). Выше линии 10 в породе существуют все метаморфогенные силикаты марганца. Третья - реакция разложения кариопилита на тефроит и пироксмангит (реакция 14) -соответствует переходу от ассоциаций слабо метаморфизованных пород к ассоциациям интенсивно измененных отложений.

На модельной Т-ХС02 диаграмме хорошо видна зависимость минеральных ассоциаций от концентрации углекислоты в поровом растворе. Видно, что с увеличение ХС02 ассоциации силикатов замещаются парагенезисом родохрозита с кварцем, который устойчив в очень широком диапазоне температур. Образование за счет ассоциации родохрозита с кварцем силикатов (пироксмангита и тефроита) возможно, но происходит это при более высоких температурах, чем за счет реакции с участием кариопилита. Количественные расчеты положения линий реакции 16 и 17 показали (рис. 76), что при температуре 250 °С и давлении 2 кбар поля устойчивости большинства ассоциаций южно-

Рис. 7. Т~ХС02 д и а гр а м м а минеральных равновесий в системе Мп-8|-Н20~С02

Подпись к рисунку 7: а - качественная диаграмма для полной системы, б - колличественный расчет положения линий реакций 16 и 17.

Минералы: Не - неотокит Мп(8Юз)-АгН20, Кр - кариопилит Мг^^^юХОН^, Пи - пироксмангит Мп7(817021), Тф - тефроит Мп2(8Ю4), Рб - рибеит Мп2(8Ю4)2(ОН)2, Рх - родохрозит МпС03, Гу - гаусманнит МпМп204, Кв - кварц БЮг- Прямоугольником выделено поле ассоциаций пород Южного Урала Стрелками показаны последовательность минералообразования при различных концентрациях углекислоты (см. текст).

уральских марганцевых руд располагаются в области со значениями ХС02 менее 0.00025. Увеличение давления до 3 кбар сужает это пространство почти в два раза. Таким образом, низкотемпературная кристаллизация силикатов может происходить только в условиях низкой концентрации углекислоты в поровом растворе.

Модельная Т-ХСо2 диаграмма достаточно адекватно отражает главные особенности минералогии оксидно-карбонатно-силикатных метаманганолитов, реально установленные в природе. Используя ее, удается хотя бы на качественном уровне проследить эволюцию минерального состава пород по мере роста температур и флуктуаций величины ХС02- Возможные же колебания величины ХС02 в растворе могут быть обусловлены неравномерным содержанием в исходных отложениях органического вещества - главного источника углекислоты. Некоторые варианты изменения минералогии марганцевых отложений с увеличением температуры показаны на диаграмме стрелками а~в.

Необходимо отметить также следующее: 1) результаты проведенного физико-химического анализа минеральных парагенезисов в основных своих моментах справедливы и для более сложных систем, включающих в себя и многие другие тесно ассоциирующие с кариопилитом минералы (гранаты, пироксены, амфиболы и т.п.); 2) главные выводы, полученные при анализе парагенезисов оксидно-карбонатно-силикатных породы, где кариопилит наиболее распространен, применимы и к парагенезисам оксидно-силикатных пород, в которых кариопилит также встречается, хотя и не столь широко. В оксидно-силикатных породах устойчивость кариопилита, помимо температуры и ХСог контролируется также и фугитивностью кислорода: с ростом f02 кариопилит разлагается на пироксмангит и браунит; 3) физико-химический анализ парагенезисов показал, что с ростом любого из интенсивных параметров (температуры, давления, концентрации углекислоты в растворе) минералогическое разнообразие метаманганолитов сокращается, за счет исчезновения из них ассоциаций с участием гидратированных силикатов.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

(исключая тезисы докладов)

Монографии

1. Брусницын А.И. Родонитовые месторождения Среднего Урала (минералогия и генезис). СПб.: СПбГУ, 2000. 200 с.

2. Салихов Д.Н., Ковалев СТ., Брусницын А.И., Беликова Г.И., Бердников П.Г., Семкова Т.А., Сергеева Е.В. Полезные ископаемые республики Башкортостан (марганцевые руды). Уфа: Изд-во «Экология», 2002. 243 с.

3. Старикова Е.В., Брусницын А.И., Жуков И.Г. Палеогидротермальная постройка марганцевого месторождения Кызыл-Таш, Южный Урал: строение, состав, генезис. СПб.: Наука, 2004. 230 с.

Статьи в журналах и сборниках периодических конференций

4. Брусницын А.И., Нестеров А.Р. Родохрозит-сонолитовая ассоциация в родонитовых породах Малоседельниковского месторождения // ЗВМО, 1993. № 6. С. 78-82.

5. Брусницын А.И., Нестеров А.Р. Алабандин из родонитовых пород Малоседельниковского месторождения // ЗВМО, 1995. № 1. С. 7983.

6. Брусницын А.И., Нестеров А.Р., Чуканов Н.В. Новые данные о гапаксите // ЗВМО, 1995. № 2. С. 65-69.

7. Брусницын А.И., Перова E.H., Чуканов Н.В. Манганокуммингтонит из родонитовых пород Среднего Урала // ЗВМО, 1996. № 3. С. 7383.

8. Брусницын А.И., Серков А.Н., Перова E.H. Аллеганит из Бородулинского месторождения поделочного родонита (Средний Урал) // ЗВМО, 1996. № 2. С. 96-102.

9. Brusnitsyn A.I., Serkov A.N. Rhodonite of the Middle Urals: history and mineralogy // World of stones, 1996. Urals, a special issue. P. 32-40.

10. Брусницын А.И., Городничева H.A., Жуков И.Г. 'Петрография марганцевых пород рудопроявлений Бахтинской группы (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов - 97. Процессы рудообразования. Миасс: ИМин УрО РАН, 1997. С.139-147.

11. Брусницын А.И., Городничева И.А., Жуков И.Г. Марганецсодержащий эгирин-авгит из марганцевого месторождения Бахтинское-2 (Южный Урал) // Уральская летняя минералогическая школа - 97. Екатеринбург: УГГГА, 1997. С. 215-217.

12. Брусницын А.И., Семкова Т.А., Чуканов Н.В. Манганаксинит из месторождения Кызыл-Таш - новая находка на Южном Урале // Вестник СПбГУ, 1997. Сер.7. Dbm.2. № 14. С, 89-94.

13. Брусницын А.И. Минералогия месторождений поделочных родошповых пород Среднего Урала // ЗВМО, 1998. № 3. С. 1-11.

14. Брусницын А. И. Уральский родонит: 200 лет поисков и открытий // Минерал, 1998. № 1. С. 35-40.

15. Брусницын А.И. Марганцевые месторождения Урала // Металлогения древних и современных океанеов-98. Руды и генезис месторождений. Миасс: ИМин УрО РАН, 1998. С. 62-67.

16. Брусницын А.И., Старикова Е.В., Кривовичев C.B., Чуканов Н.В. Бариевый парсеттенсит из марганцевого месторождения Кызыл-Таш, Южный Урал // ЗВМО, 1999. № 6. С.79-90.

17. Брусницын А.И., Кольцов А.Б., Калинина О.Г. Минеральные ассоциации и термобарометрия метаморфизованных марганцевых руд Парнокского месторождения (Полярный Урал) // Уральская летняя минералогическая школа-99. Екатеринбург: УГГГА, 1999. С. 260-264.

18. Семкова Т.А., Брусницын А.И. Силикаты марганца Уразовского месторождения (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов-99. Рудоносность гидротермальных систем. Миасс: ИМин УрО РАН, 1999. С. 68-71.

19. Брусницын А.И., Зайцев А.Н. Родонит как новый минерал // Уральская летняя минералогическая школа -2000. Екатеринбург: УГГГА, 2000. С.38-41.

20. Брусницын А.И. Родонитовый пояс Урала // Уральская летняя минералогическая школа -2000. Екатеринбург: УГГГА, 2000. С.28-38.

21. Брусницын А.И., Папчинская М.А., Нестеров А.Р. Новые данные о Кусимовском марганцевом месторождении (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов - 2000. Открытие, оценка, освоение месторождений. Миасс: ИМин УрО РАН, 2000. С. 72-77.

22. Брусницын А.И., Старикова Е.В., Жуков И.Г. Марганцевое месторождение Кызыл-Таш (Южный Урал, Россия): девонский прототип низкотемпературных гидротермальных построек современного океана // Геология рудных месторождений, 2000. Т.42, №3,С.231-247.

23. Брусницын А.К, Старикова Е.В., Щукарев A.B., Чуканов Н.В., Калинина О.Г. Кариопилит из марганцевого месторождения Кызыл-Таш (Южный Урал) // ЗВМО, 2000. № 6. С. 108-118.

24. Брусницыи А.И., Старикова Е.В., Чукаиов Н.В., Семкова Т.А. Новые данные о манганбабингтоните // ЗВМО, 2001. № 5. С.82-91.

25. Брусницыи А.И., Чуканов Н.В. Условия образования и характер метаморфогенных трансформаций неотокита // Некристаллическое состояние твердого минерального веществаю Сыктывкар: ИГ КНЦ РАН, Геопринт, 2001. С. 106-110.

26. Брусницыи А. И. Файзулинская группа марганцевых месторождений (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов -

2001. История месторождений и эволюция рудообразования. Миасс: ИМинУрО РАН, 2001. С.111-120.

27. Брусницыи А.И. Минералогия марганцевых месторождений восточной Башкирии и перспективы их освоения // Геология и перспективы расширения сырьевой базы Башкортостана и сопредельных территорий. Уфа: ИГ УФНЦ РАН, 2001. С. 166-168.

28. Семкова Т.А., Брусницыи А.И. Редкие силикаты марганца Кожаевского месторождения (Южный Урал) // Геология и перспективы расширения сырьевой базы Башкортостана и сопредельных территорий. Уфа: ИГ УФНЦ РАН, 2001. С. 169-172.

29. Семкова Т.А., Брусницыи А.И., Жуков И.Г. Уразовское марганцевое месторождение (Южный Урал) // Геология и перспективы расширения сырьевой базы Башкортостана и сопредельных территорий. Уфа: ИГ УНЦ РАН, 2001. Т. 2. С. 162-165.

30. Брусницыи А.К, Чуканов Н.В. Риббеит и аллеганит из Южно-Файзулинского марганцевого месторождения (Южный Урал) // ЗВМО, 2002. №5. С. 98-111.

31. Брусницыи А. И. Модели формирования марганцевых месторождений Магнитогорского палеовулканического пояса // Терригенные осадочные последовательности Урала и сопредельных территорий: седименто- и литогенез, минерагения. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН,

2002. С. 36-39.

32. Семкова Т.А., Брусницыи А.И., Чуканов Н.В., Бритвин С.Н. Кумбсит из Кожаевского марганцевого месторождения (Южный Урал) // ЗВМО, 2002. № 2. С. 101-108.

33. Брусницыи А.И. Минералогия марганцевых метаморфитов Южного Урала // Минералогия Урала-2003. Миасс: ИМин УрО РАН, 2003. Т. 1.С. 111-117.

34. Брусницыи А.И., Балашова Ю.С., Гаврютченкова О.В., Жуков И.Г., Нестеров А. Р. Самородная медь из марганцевых пород Биккуловского месторождения (Южный Урал) // Минералогия Урала. Миасс: ИМин УрО РАН, 2003. Т. II. С. 29-35.

35. Брусницын А.И. Щелочная минерализация в марганцевых породах Южного Урала // Уральская летняя минералогическая школа-2004. Екатеринбург: УГГГА, 2004. С. 70-73.

36. Брусницын А.И. Генезис гидротермальных марганцевых отложений в вулканогенных поясах древних и современных океанов // Металлогения древних и современных океанов-2004. Т. I. Проблемы металлогенического анализа, месторождения черных и цветных металлов. Миасс: ИМин УрО РАН, 2004. С. 165-170.

37. Кулешов В.Н., Брусницын А.И. О новом механизме формирования карбонатных марганцевых руд (по данным 8 13С и 5 180) для Южно-Файзулинского месторождения, Южный Урал // Доклады РАН, 2004. Т. 395. №5. с. 661-666.

38. Брусницын А.И. Геологическое строение, состав металлоносных отложений и условия формирования Биккуловского месторождения (Ю.Урал) // Металлогения древних и современных океанов - 2005. Формирование месторождений на разновозрастных океанических окраинах. Миасс: ИМин УрО РАН, 2005. Т. 1. С.131-138.

39. Брусницын А.И., Жуков ИГ. Южно-Файзулинское марганцевое месторождение (Южный Урал): геологическое строение, петрография, процессы формирования // Литология и полезные ископаемые, 2005. № 1. С. 35-55.

40. Брусницын А.И., Жуков ИТ., Старикова Е.В. Формирование марганцевых месторождений Южного Урала как многоэтапный геологический процесс // Рудные месторождения: вопросы происхождения и эволюции. Материалы IV Уральского металлогенического совещания. Миасс: ИМин УрО РАН, 2005. С. 60-64.

41. Кулешов В.Н., Брусницын А.И. Изотопный состав (5 13С, 5 |80) и происхождение карбонатов из марганцевых месторождений Южного Урала // Литология и полезные ископаемые, 2005. № 4. с. 416-429.

42. Брусницын А.И. Минералогия и условия метаморфизма марганцевых руд Южно-Файзулинского месторождения (Южный Урал) // Геология рудных месторождений, 2006. Т. 48, № 3. С. 225-248.

43. Брусницын А.И., Балашова О.С. Йогансенит из марганцевых месторождений Южного Урала // Металлогения древних и современных океанов - 2006. Условия рудообразования. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. С. 157-162.

44. Брусницын А.И., Нестеров А.Р. Широцулит из марганцевых месторождений Южного Урала, его химический состав и формулы марганцевых слюд // ЗВМО, 2006. № 2. С. 93-98.

45. Брусищыи А.И., Кулешов В.Н. Постседиментационные преобразования марганцевых отложений Южного Урала: минералогические и изотопные (5 13С) данные // Литологические аспекты геологии слоистых сред. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2006. с. 46-49.

46. Брусницын А. И. Ассоциации марганцевых минералов как индикаторы фугитивности кислорода при метаморфизме металлоносных отложений // Геохимия, 2007. № 4. С. 345-363.

47. Брусницын А.И. Генетическая минералогия марганцевых месторождений Южного Урала // Уральская минералогическая школа-2007, Екатеринбург: УГУ, 2007.

48. Брусницын А.И. Марганцевые месторождения уральского складчатого пояса // Уральская минералогическая школа-2007, Екатеринбург: УГУ, 2007.

49. Брусницын А. И., Жуков И.Г. Новые данные по минералогии марганцевых

месторождений Южного Урала // Минералогия Урала-2007. Материалы V Всероссийского совещания. Миасс-Екатеринбург: УрО РАН, 2007. С. 185-188

50. Брусницын А.И., Семкова Т.А., Жуков И.Г. Кожаевское марганцевое месторождение, Южный Урал (материалы к геологической экскурсии) // Металлогения древних и современных океанов-2007. Гидротермальные и гипергенные рудоносные системы. Миасс: ИМин УрО РАН, 2007. Т. 1. С. 72-83.

Подписано в печать 17.09.2008 г. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,3. Тираж 200 экз. Заказ №5*-/^-

Типография Издательства СПбГУ. 199061, С.- Петербург, Средний пр., 41.

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Брусницын, Алексей Ильич

ВВЕДЕНИЕ стр.

ЧАСТЬ I. ГЕОЛОГИЯ, ЛИТОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ МАРГАНЦЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ стр.

Глава 1. Краткая история исследований марганцевых месторождений

Южного Урала стр.

1.1. Геологическое изучение месторождений стр.

1.2. Минералогические исследования марганцевых пород стр.

Глава 2. Геология марганцевых месторождений Западно-Магнитогорского палеовулканического пояса СТр ^

2.1. Позиция месторождений в геологическом строении региона стр.

2.2. Характеристика марганцевоносных силицитов (джаспериты, яшмы, железо-кремнистые туффиты, кремнистые пелитолиты и алевролиты) стр.

2.3. Классификация месторождений стр.

2.4. Описание опорных объектов стр.61 2.4.1. Тип 1: Месторождения, ассоциирующие с джасперитами проксимальные отложения) стр.

2.4.1.1. Подтип 1 а\ Холмообразные рудоносные постройки (месторождения Кызыл-Таги,

Казган-Таш, Янзигитовское, Уразовское) СТр ^ |

2.4.1.2. Подтип 16: Пластообразные рудоносные залежи в

СИЛИЦИТах (месторождения Кожаевское,

Южно- и Средне-Файзулинские) СТр £

2.4.1.3. Подтип 1в: Пластообразные рудоносные залежи в вулканомиктовых отложениях (месторождение Биккуловское) СТр

2.4.2. Тип 2: Марганцевые залежи, локализованные в отрыве от джасперитов (дистальные отложения). месторождения Северо-Файзулинское, Кусимовское). стр.

2.5. Обобщение и генетическая интерпретация геологических данных. стр.

Глава 3. Химический состав рудоносных отложений стр.

3.1. Месторождения первого типа (проксимальные отложения) стр.

3.1.1. Месторождения, локализованные в силицитах подтипы la и 16) стр.

3.1.2. Месторождения, локализованные в вулканитах (подтип le) стр.

3.2. Месторождения второго типа (дистальные отложения) стр.

3.3. Обобщение результатов стр.

Глава 4. Минеральные разновидности марганцевых пород стр. 146.

4.1. Породы основного объема марганцевых залежей стр.

4.1.1. Главные минеральные ассоциации стр.

4.1.2. Характеристика пород стр.

4.2. Жильный комплекс стр.

4.3. Обобщение результатов стр.

Глава 5. Минералогия марганцевых пород стр.

5.1. Общие сведения стр.

5.2. Характеристика минералов стр.

5.2.1. Простые вещества (медь) стр.

5.2.2. Сульфиды и их аналоги стр.

5.2.3. ОКСИДЫ (tceapij и гематит, пирофанит, гаусманит, магнетит и якобсит, криптомелан, голландит) стр.

5.2.4. Силикаты и ИХ аналоги (браунит-1, тефроит, риббеит и аллеганит, минералы группы граната (андрадит, гроссуляр, спессартин), минералы группы эпидота (эпидот, пъемонтит), минералы группы пумпеллиита (пумпеллиит-У\%, пумпеллиит-¥е, пумпеллиит-Мп), манганаксинит, титанит, ильваит, минералы группы пироксенов (йогансенит, эгирин-авгит, эгирин), родонит и пироксмангит, манганбабингтонит, минералы группы амфибола {манганотремолит, актинолит, винчит), кариопилит, манганпиросмалит, тальк, минералы группы хлорита (шамозит, клинохлор), минералы группы слюд (алюминоселадонит, флогопит, широцулит), парсеттенсит, баннистерит, кумбсит, неотокит, мнералы группы полевых шпатов (альбит, целъзиан) СТр j

5.2.5. Карбонаты {кальцит, родохрозит, кутнагорит) стр.

5.2.6. Сульфаты (барит) стр.

5.2.7. Фосфаты (апатит) стр.

5.3. Обобщение и генетическая интерпретация минералогических данных СТр.

ЧАСТЬ II.

ГЕНЕЗИС МАРГАНЦЕВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ стр.

Глава 6. Формирование рудоносных отложений стр.

6.1. Принципиальная схема рудоносной гидротермальной системы стр.

6.2. Геологические модели накопления марганцевоносных отложений стр.

6.2.1. Формирование проксимальных отложений стр.

6.2.2. Формирование дистальных отложений стр.

Глава 7. К вопросу о диагенезе рудоносных отложений: происхождение карбонатов из марганцевых пород по изотопным (5 13С, 5 180 ) сТр данным

7.1. Методика изотопных анализов стр.

7.2. Изотопные данные и их интерпретация стр.

7.3. Особенности генезиса марганцевых карбонатов стр.

Глава 8. Метаморфизм марганцевых отложений стр.

8.1. Температура и давление метаморфизма. Признаки низкоградного преобразования марганцевых отложений стр.

8.2. Оценка состава (/Ьг и fcoi) метаморфических растворов по минеральным ассоциациям марганцевых пород стр.

8.2.1. Минеральные ассоциации марганцевых пород как индикаторы фугитивности кислорода стр.

8.2.1.1. Анализ минеральных равновесий системы MnSi-O, Ca-MnSi-O, Fe-Si-O,

Mn-Fe-Si-O, Mn-Al-Si-O, другие системы) стр.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Генетическая минералогия метаморфизованных марганцевых отложений палеовулканогенных комплексов"

Актуальность проблемы. Стратиформные марганцевые залежи, приуроченные к субмаринным вулканогенно-осадочным комплексам, широко распространены в природе (рис. 1). Они характерны для складчатых поясов самого разного возраста, где, как правило, представлены не единичными месторождениями, а их более или менее многочисленными группами. Изучение этих объектов, как закономерных членов вулканогенно-осадочных формаций, является важным звеном в раскрытии геохимической эволюции активных континентальных окраин прошлого и настоящего.

Одним из типичных полигонов для подобных исследований служит Магнитогорский палеовулканический пояс Южного Урала. Здесь установлено несколько десятков небольших месторождений марганца, часть из которых эксплуатировалась и активно изучалась в первой половине XX века (Топорков, Кожевников, 1938; Бетехтин, 1940, 1946; Херасков, 1951; Шатский, 1954; Кожевников, 1965; Страхов и др., 1968; Гаврилов, 1972; Ходак, 1973; Калинин, 1978; и др.). Все исследователи были едины в том, что минеральный состав продуктивных залежей сформировался в ходе метаморфизма и последующего гипергенеза отложений, изначально обогащенных марганцем. Однако, природа исходного субстрата трактовалась по-разному. В 1920-60-х годах было предложено несколько гипотез его образования: собственно осадочная, гальмиролитическая, гидротермально-метасоматическая и гидротермально (вулканогенно) -осадочная. Но, со временем только последняя из них приобрела наибольшую популярность и поддержку. Поэтому, именно как типичный («классический») пример объектов гидротермально-осадочного типа, примагнитогорские марганцевые месторождения включены в многочисленные учебники, справочники и обзорные публикации (Варенцов, Рахманов, 1978; Попов, 1979; Михайлов, Рогов, 1985; Рой, 1986; Овчинников, 1998; Контарь и др., 1999; Михайлов, 2001; Салихов и др., 2002; и др.).

Вместе с тем, частота упоминаний в литературе не соответствует степени изученности южноуральских марганцевых месторождений. Основные материалы по их геологии и, особенно, минералогии были получены еще до середины 1970-х годов и с тех пор очень мало пополнялись новыми данными. Естественно, что сегодня сведения более чем 30-летней давности нуждаются в уточнении, дополнении и переосмыслении. Необходимость в этом обусловлена несколькими причинами.

1. В последние годы получены новые данные о структуре палеовулканогенных комплексов Южного Урала. Геодинамическая история и палеогеографические обстановки их развития пересмотрены с позиции идеологии тектоники литосферных плит.

Рис. 1. Схема размещения месторождений метаморфизованных марганцевых пород на континентах и гидротермальных железо-марганцевых отложений в современном океане.

Условные обозначения к рисунку 1.

I - древние платформы, 2 - капедониды, 3 - герциниды, 4 - осадочный чехол каледонид и герценид, 5 - киммериды, 6 — альпиды, 7 - срединно-океанические хребты, 8 - глубоководные желоба, 9 и 10 - мета-морфизованные марганцевые месторождения: 9 — гидротермально-осадочные, 10 — осадочные, 11 — гидротермальные марганцевые и железо-марганцевые отложения современного океана, 12 — области развития современных металлоносных осадков.

Цифрами на схеме обозначены:

Метаморфизованные месторождения марганца на континентах: 1-14 - в России: 1 - Парнокское (Полярный Урал), 2 - Мало-Седельниковское, Бородулинское, Кургановское и др.(Средний Урал), 3 - Кызыл-Таш, Южно-Файзулинское и др. (Южный Урал), 4 - Чекмарь (Рудный Алтай), 5 - устья Анги, Слюдянкинское (Прибайкалье), 6 - Икатское (Забайкалье), 7 - Южно-Хинганское и др. (Малый Хинган), 8- Ирнимийское и др. (Джагдинский хр.), 9 - м-я Алданского щита (Дальний Восток), 10 - Шантарское (о-в Б.Шантар),

II - реки Анюй и др. (Сихотэ-Алинь), 12 - Хаканджинское (Магаданская обл.), 13 - Корель и др. (Камчатка), 14 - Анабарское (Анабарский массив), 15 - м-е Северного Кавказа; 16 - Караджал и др. (Казахстан), 17 - Иныльчекское (Киргизия), 18 - Султан-Уиз-Даг (Узбекистан), 19 и 20 - в Китае: 19 - Хейксюкоу, 20 - Хайя; 21 и 22 - в Японии: 21 - Нода-Тамагава и др., 22 - Тагучи и др.; 23 - Сантзан Ривер (Тайвань), 24 - Виттинки (Финляндия), 25 - Лонгбан и др. (Швеция), 26 - Требьюрланд (Англия), 27 - м-я Гарца (Германия), 28 - м-я Верхних Пиреней (Франция), 29 - Соловьеро и др. (Португалия, Испания), 30 - Гамбатеза, Праборна и др. (Италия), Мауринни Валей (Франция), 31 - Фалотта, Парсеттен (Швейцария), 32 - Быстрый Поток и др. (Словакия), 33 - Прилукское (Украина), 34 - Глоу-Рэу (Румыния), 35 - Витали (Греция), 36 - м-я комплекса Вазиристан (Пакистан), 37 - м-я комплекса Семайл (Оман), 38 и

40 - в Индии: 38 - Шивариапур и др., 39 - группа Саусар, 40 - Катгакара и др. пояс Визагалатнам;

41 - Глиб-Эн-Нам (Марокко), 42 - м-я Биримской системы (Кот-д'Ивуар), 43 - Отьюсонду (Намибия), 44 и 45 - в ЮАР: 43 - Маматван и др., 45 - Бронкхорстфонтейн; 46 - Дагасета (Танзания), 47 - м-я о. Мадагаскар, 48 и 49 - в Австралии: 48 - Гладстон, 49 - Хоскинс, Вуд и др.; 50 - м-я района Отаго, 51 и 52 - в Бразилии: 51 - м-я территории Амапа, 52 - Лафаете и др.; 53 - м-я провинции Ориенте (Куба), 54-58 - в США: 54 - Балд Кноб, 55 - Франклин, Хуттер Майн, 56 - Вудсток, 57 - Манга-Хром и др., 58 - п-ов Олимпик; 59 и 60 - в Канаде: 59 - Ванкувер, 60 - м-я комплекса Вабуш.

Гидротермальные железо-марганцевые отложения океана (по Е.В.Стариковой (2005)): 61-82 - отложения рифтовых систем: 61-72 - Тихого океана: 61 - подводная гора Деллвуд, 62 - хребет Эксплорер, 63 - хребет Хуан-де-Фука, 64 - хребет Горда, 65 - бассейн Гуйамас, 66 - подводные вулканы Зеленый и Красный, 67 - подводная гора Западная, 68 - депрессия Хесса, 69 - гидротермальное поле Холмистое, Галапагосский рифт, 70 - пересечение разлома Вилкес и Восточно-Тихоокеанского поднятия (ВТП), 71 - подводная гора ВТП, 72 - впадина Бауэр; 73-78 - Атлантический океан: 73 - хребет Рейкьянес, 74 - гидротермальное поле FAMOUS, 75 - гидротермальное поле ТАГ, 76 - гидротермальное поле Снейк-Пит, 77 - гидротермальное поле САХ 16°, 78 - гидротермальное поле Логачев; 79 - впадины Атлантис II, Тетис и др. (Красное море), 80 - гидротермальное поле Аденского залива, 81 и 82 - Средиземное море: 81 - подводный вулкан Санторин, 82 - подводная гора Эратостенес; 83-94 - отложения островодужный систем Тихого океана: 83 — подводный вулкан Пийпа, 84 - подводные вулканы Вавилова, Обручева и др., 85 - подводные горы Японского моря, 86 - трог Окинава, 87 - желов Огасавара, 88 - дуга Бонин, 89 - Мариинский трог, 90 - подводный вулкан Бану-Вуху, 91 - архипелах Бисмарк, 92 - гидротермальное поле Татум-Бэй, 93 - подводная гора Франклин, 94 - трог Кориолис; 95-97 - отложения внутриплитных вулканических центров Тихого океана: 95 - подводный вулкан Лойхи, 96 - разлом Кларион, 97 - район Питкайрн.

Изменилась номенклатура вулканогенно-осадочных отложений, главным образом рудоносных силицитов, предложена новая интерпретация фациальных условий их генезиса. Уточнены параметры метаморфогенных преобразований вулканогенных толщ.

2. Произошел колоссальный прогресс в понимании природы рудообразующих процессов в вулканогенных комплексах. В огромной мере тому способствовало открытие в активных районах Мирового океана действующих гидротермальных источников, продуцирующих сульфидные, железо-марганцевые (см. рис. 1), железо-кремнистые, баритовые и некоторые другие типы металлоносных отложений. Начиная с середины 1970-х годов, объем разнообразной информации о рудоносных гидротермальных системах океана непрерывно пополняется, и эти сведения широко используются при расшифровке механизмов формирования месторождений палеовулканогенных структур континентов. Однако в отношении марганцевых объектов Южного Урала такой подход до сих пор реализован не в полной мере.

3. Некоторые южноуральские марганцевые месторождения в конце 1990-х годов начали разрабатываться, что позволило уточнить особенности их геологического строения, получить для исследований новые минералогические разновидности марганцевых пород (руд)1.

4. В повседневную минералогическую практику вошли новые методы изучения кристаллического вещества, прежде всего электронная микроскопия, микроанализ, рентгенофазовый анализ, ИК-спектроскопия и другие. Резко повысились информативность, локальность и достоверность аналитических данных, а, следовательно, и возможность их использования в генетических, технологических и иных исследованиях.

5. В минералогии активное развитие получило генетическое направление, в том числе методы физико-химического анализа минеральных парагенезисов, ориентированные на оценку значения отдельных минералов, а также их ассоциаций как индикаторов РТХ-параметров формирования месторождений.

Эти й некоторые другие достижения наук о Земле снова делают актуальным изучение марганцевых месторождений Южного Урала. Причем, новые исследования призваны не только вывести знания о природе этих объектов на современный уровень, но и способствовать дальнейшему развитию представлений о структуре, вещественном составе, процессах формирования и преобразования марганцевых залежей в вулканогенных структурах земной коры в целом.

1 В настоящей работе термины «марганцевая порода» и «марганцевая руда» используются как синонимы, без учета их значения в технологическом и экономическом отношениях.

Цели исследований заключались в реконструкции механизмов и условий образования и преобразования минерального вещества на всех стадиях становления марганцевых залежей, начиная от накопления металлоносного осадка, до его захоронения и метаморфизма; выявлении отдельных минералов и их парагенезисов, позволяющих оценить Р7Х-параметры метаморфизма марганцевоносных отложений.

В соответствии с этим основные задачи работ были определены следующим образом: 1) типизация марганцевых месторождений на основе обобщения геологических, литохимических и минералогических данных; 2) изучение строения рудоносных пачек, выявление закономерностей распределения различных типов металлоносных отложений по площади и в разрезе месторождений, дешифрование условий их накопления;

3) исследование минералогии марганцевых пород, определение последовательности образования минералов на постседиментационных этапах развития месторождений;

4) оценка РГ-параметров метаморфизма продуктивных залежей, проведение физико-химического анализа минеральных парагенезисов метаманганолитов.

Фактический материал. Объектами для изучения выбраны марганцевые месторождения западного сегмента Магнитогорского палеовулканического пояса. Исследование данного региона автор проводил в период с 1995 по 2007 гг. За это время было обследовано более двадцати месторождений, из которых десять (Биккуловское, Казган-Таш, Кожаевское, Кызыл-Таш, Кусимовское, Северо-, Средне- и Южно-Файзулинское, Уразовское, Янзигитовское) определены в качестве опорных объектов для детальных работ. Выбранные месторождения представляют все главные типы марганцевых залежей региона, они обладают достаточно хорошей сохранностью и обнаженностью рудоносных пачек, показательны в минералогическом плане. Важно также то, что большинство из эталонных месторождений слабо деформированы тектоническими движениями, и все в относительно малой степени изменены процессами метаморфизма. Это, с одной стороны, дает возможность реконструировать строение и литологию исходных рудоносных отложений, а с другой - проследить трансформацию минерального состава марганцевых отложений при постепенном и незначительном повышении температуры и давления, то есть, по сути, при переходе от осадочной породы к метаморфической.

Кроме того, при решении поставленных задач в сравнительном плане использовались материалы, полученные автором при изучении марганцевых месторождений Среднего и Полярного Урала (Малоседельниковского, Кургановского, Бородулинского, Шпанчевского и Парнокского), а также опубликованные данные по генетически родственным объектам других регионов и марганцевоносным осадкам современного океана.

Методы исследования. Автор стремился проводить комплексные работы, в которых результаты полевых и лабораторных исследований были как можно полнее взаимосвязаны друг с другом и служили добротной фактурной базой для дальнейших генетических построений.

Геологическое изучение месторождений включало в себя крупномасштабное картирование обнаженных частей продуктивных пачек, выяснение закономерностей локализации марганцевых руд, описание их взаимоотношений с вмещающими породами, картирование внутреннего строения рудных тел. В работе использовались также результаты предшествующих съемочных и геологоразведочных работ. При интерпретации геологических и петрохимических данных активно применялась методика сопоставления их с опубликованными материалами по строению, составу и условиям образования рудоносных осадков в областях развития гидротермальных систем современного океана. В ходе работ на месторождениях были собраны значительные по объему коллекции образцов руд и вмещающих пород (несколько сотен штуфов), которые легли в основу лабораторных исследований.

Минералогическое изучение марганцевых пород выполнено ставшими уже традиционными методами оптической и электронной микроскопии, электроннозондового и рентгенофазового анализов. Редкие минералы дополнительно охарактеризованы методом ИК-спектроскопии (аналитик Н.В.Чуканов, Институт проблем химической физики РАН в Черноголовке). Химический состав пород проанализирован рентгеноспектральным флуоресцентным методом (аналитики В.В. Петров и Б.А.Цимошенко, ВСЕГЕИ). Изотопный состав углерода и кислорода определен масс-спектрометрическим методом (аналитик В.Н.Кулешов, ГИН РАН). При генетической интерпретации полученного фактического материала использовались методы физико-химического анализа парагенезисов минералов и термодинамических расчетов.

В составе марганцевых пород установлено 69 минеральных видов, из них 41 впервые отмечаются на этих месторождениях, в том числе три минерала (риббеит, кумбсит и широцулит) впервые найдены на территории России, а манганбабингтонит и йогансенит - на Урале. Для ряда групп минералов (гранаты, пироксены, амфиболы, слоистые силикаты и др.) уточнена диагностика видов. Получены новые данные об особенностях ассоциаций, морфологии, физических свойствах, химическом составе и рентгенографических характеристиках всех главных и второстепенных минералов. Предложены новые кристаллохимические формулы кариопилита, парсеттенсита и широцулита. Определены закономерности связи между химическим составом марганцевых пород и слагающими их минеральными ассоциациями. В оксидно-карбонатно-силикатных породах прослежена последовательность образования минералов на постседиментационных этапах развития месторождений.

Впервые для месторождений Южного Урала получены данные по изотопному составу углерода и кислорода карбонатов марганцевых пород. На основе этих результатов сделан вывод об участии биогенных углеводородов, в том числе метана, в формировании минерального состава марганцевых отложений.

Разработаны геологические модели накопления двух типов рудоносных отложений (проксимальных и дистальных). Уточнены и дополнены новыми данными оценки РТ— параметры их метаморфизма. Для обозначения любых по составу метаморфизованных марганцевых осадков предложен новый обобщающий термин «метаманганолиты». Выявлены минералогические и структурные критерии диагностики преобразования марганцевых отложений в условиях низких температур и давления. Получены новые сведения об устойчивости различных минеральных парагенезисов метаманганолитов в зависимости от РТХ—условий метаморфизма. Построены оригинальные диаграммы, отражающие зависимость минеральных ассоциаций разнообразных по химическому составу марганцевых систем от температуры, концентрации в поровом растворе кислорода и углекислоты. Произведена количественная оценка фугитивности кислорода и углекислоты в период метаморфизма рудных залежей. В целом же, предложены новые варианты решения одной из традиционных петрологических задач, а именно продемонстрирована возможность использования минеральных ассоциаций горных пород (руд), как индикаторов физико-химических условий их метаморфизма.

На основе обобщения и анализа всей информации прослежено становление структуры и состава месторождений начиная с этапов разгрузки гидротермальных растворов и накопления металлоносных осадков, заканчивая захоронением и метаморфизмом рудных залежей.

Практическая значимость. Полученные материалы могут найти применение при оценке перспектив использования гидротермально-осадочных марганцевых месторождений, как источников металла, декоративного и коллекционного камня. Начиная с 2000 г., результаты минералогического изучения марганцевых пород (руд) в виде информационных материалов неоднократно передавались в различные производственные организации, ведущие разработку южноуральских марганцевых месторождений. V

Часть полученных аналитических данных использовалась сотрудниками Института Минералоги УрО РАН (Миасс) при написании отчета «Составление карт девонских металлоносных отложений Магнитогорской площади с целью локального прогноза месторождений цветных и благородных металлов», выполненого по соглашению с Комитетом природных ресурсов Челябинской области в 1999 г. (гос. регистр. № 47-929/18).

Проведенные под руководством автора исследования были одним из элементов вузовской подготовки специалистов-минералогов. Марганцевые месторождения Южного Урала служат полигоном для проведения учебно-научных практик студентов кафедры минералогии СПбГУ. На базе этих объектов студенты отрабатывают навыки полевых минералогических исследований с последующим лабораторным изучением каменного материала и представлением всех полученных результатов в виде бакалаврских и магистерских диссертаций, докладов на всероссийские и международные конференции. Полученные фактические данные и созданные коллекции образцов используются при чтении специальных учебных курсов на геологическом факультете СПбГУ.

Защищаемые положения.

3. Региональный метаморфизм марганцевоносных отложений протекал в изохимических условиях, когда характер метаморфогенных парагенезисов, а также химический состав минералов, контролировался соотношением в породах количеств петрогенных элементов (Мп, Ре, Са, А1 и Б!) и распределением в них биогенных углеводородов, разложение которых регулировало баланс углекислоты и кислорода в поровом растворе (окислительно-восстановительные свойства среды). На месте содержащих Сорг проксимальных осадков формировались оксидно-карбонатно-силикатные породы, сложенные преимущественно силикатами и карбонатами Мп2+ (тефроитом, родонитом, кариопилитом, родохрозитом и др.), а также андрадитом, кварцем, гематитом и гаусманитом; за счет лишенных Сорг дистальных осадков — оксидно-силикатные породы, в составе которых резко доминируют браунит (силикат Мп3+) и кварц.

4. Типоморфными минералами марганцевых пород, испытавших метаморфизм низких температур, является кариопилит, а также тесно ассоциирующие с ним водосо держание силикаты (парсеттенсит, баннистерит и др.). Благоприятной предпосылкой для низкотемпературной кристаллизации силикатов марганца (родонита, пироксмангита, тефроита и др.) служит присутствие в исходных отложения Мп-81 геля. Преобразование Мп-Б! протолита, по мере увеличения температуры, происходит ступенчато в следующей генеральной последовательности: гель —> неотокит —» кариопитит + кварц —► кариопилит + пироксмангит (± родонит) + тефроит —» пироксмангит (± родонит) + тефроит. Вытеснение кариопилита парагенезисом пироксмангита (± родонита) с тефроитом осуществляется в температурном интервале пренит-пумпеллиитовой фации.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав и заключения, содержит 517 страниц текста, 151 рисунок, 41 таблицу, 8 приложений и список литературы из 468 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Минералогия, кристаллография", Брусницын, Алексей Ильич

8.2.2.2. Основные выводы

1) В оксидно-карбонатно-силикатных марганцевых породах индикатором минимальной концентрации углекислоты в поровом растворе является гаусманнит. При более высокой Хсог становятся стабильными ассоциации типа силикат + родохрозит, а затем - кварц + родохрозит. Последняя устойчива в очень широком диапазоне температур и мольной доли углекислоты.

2) Для ассоциаций типа силикат + родохрозит выполняется правило: если температура постоянна, то чем выше в силикате содержание марганца (ХМп = Мп/[Екатнонов])> тем при меньшей концентрации углекислоты в растворе возможно его сосуществование с родохрозитом. Например, в условиях низкоградного метаморфизма (при Т ~ 250 °С) увеличение Хсо2 приводит к смене ассоциаций в следующем порядке: риббеит (Хмп = 0.71) + родохрозит —> тефроит (ХМп = 0.67) + родохрозит —► кариопилит (Хмп = 0.56) + родохрозит —> пироксмангит (родонит) (ХМп = 0.50) + родохрозит.

3) В условиях низких температур (Т < 250 °С) образование силикатов возможно только при ничтожной концентрации углекислоты в поровом растворе: для Р = 2 кбар Хсог < 0.00025 (/g/co2 < -0.13), увеличение давления до 3 кбар уменьшает требуемую Хсог почти в два раза. При этом концентрации кислорода в растворе должны быть на несколько порядков ниже, концентраций углекислоты. Таким образом, поровый раствор по составу главных летучих компонентов представляет собой практически чистую воду.

4) В оксидно-карбонатно-силикатных манганолитах выделяется серия критических (индикаторных) минеральных ассоциаций, последовательно сменяющих друг друга по мере увеличения температуры: 1) неотокит-кварцевая (характерна для неизмененных осадочных пород), 2) кариопилит-кварцевая (устойчива при Т < ~ 150 °С), 3) лироксмангит (родонит)-кариопилитовая и/или кариопилит-тефроитовая (устойчивы при Т ~ 150-260 °С), 4) пироксмангит (родонит)-тефроитовая (устойчива при Т > ~ 250 °С). Переход от первой к четвертой охватывает РГ-интервал от неизменных отложений до пород фации зеленых сланцев включительно.

5) Кристаллизация пироксмангита (родонита), тефроига, риббеита и др. силикатов за счет исходно-осадочного Mn-Si материала (геля, неотокита и т.п.) осуществляется при значительно более низких температурах и концентрациях углекислоты в поровом растворе, чем за счет родохрозит-кварцевого протолита. Увеличение мольной доли углекислоты в растворе повышает температуру кристаллизации силикатов марганца.

6) С увеличением любого из интенсивных параметров метаморфизма (температуры, давления, концентрации углекислоты в растворе) минералогическое разнообразие марганцевых пород сокращается, прежде всего, за счет исчезновения из них гидратированных силикатов.

7) Присутствие в породе значительных количеств кальция резко снижает температуру кристаллизации родонита CaMn^SisOis), по сравнению с безкальциевым пироксенидами (пироксмангитом Mn7(Si7C>2i) и тем же родонитом Mn5(Si50i5)). В тех же породах йогансенит может образовываться при меньших температурах, чем родонит и пироксмангит. При увеличении температуры последовательность кристаллизации Са-Mn силикатов контролируется концентрацией углекислоты в поровом растворе.

8) В условиях метаморфизма для образования йогансенита требуется повышенные содержания в породе кальция и низкие концентрации углекислоты в поровом растворе. Подобные условия реализуются в случае, когда кальций накапливается в рудоносных отложениях не в карбонатной, а в силикатной форме в составе вулканогенного материала.

9) Одновременное нахождение в смежных участках породы ассоциаций риббеит + гаусманнит, тефроит + родохрозит, кариопилит + родохрозит, пироксмангит + родохрозит, кварц + родохрозит и некоторых других свидетельствует о наличии более или менее устойчивого градиента концентраций углекислоты между смежными участками рудного тела. Локальные вариации Хсог в метаморфогенном флюиде, скорее всего, изначально задавались неравномерным распределением в марганцевоносных отложениях биогенных углеводородов, при окислении которых вырабатывалась углекислота. С точки зрения физической химии, углекислота в данном случае проявляла свойства инертного компонента.

8.3. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МИНЕРАЛОГИИ МЕТАМАНГАНОЛИТОВ

Приведенные выше материалы свидетельствуют о том, что минеральные ассоциации марганцевых пород являются достаточно чуткими индикаторами РТХ-условий метаморфизма рудоносных отложений. Особенно информативна минералогия метаманганолитов в отношении состава (/02 и /сот) порового раствора. Однако, используя полученные данные в петрологических построениях, приходится учитывать следующее.

Эксперименты и термодинамические расчеты проводились для относительно простых систем и в них воспроизведены лишь некоторые минеральные ассоциации метаманганолитов. Реальный химический состав марганцевых отложений значительно сложнее, а минералогия разнообразнее. Добавление же в модельные системы новых компонентов может значимо изменить характер минеральных парагенезисов и условия их образования. Поэтому не во всех случаях экспериментальные и расчетные исследования полностью адекватно характеризуют параметры метаморфизма тех или иных месторождений. Чаще всего, их результаты следует интерпретировать на качественном или в лучшем случае на полуколичественном уровне. Тем ни менее, даже такая информация крайне необходима для генетических реконструкций.

Учитывая этого обстоятельство, интересно применить физико-химический анализ парагенезисов минералов к марганцевым отложениям, преобразованным в широком интервале условий, и таким путем выявить факторы, наиболее сильно влияющие на формирование ведущих метаморфогенных ассоциаций.

Минеральные парагенезисы марганцевых пород Южного Урала показаны на диаграммах рисунков 42-47 (см. главу 4). Аналогичные данные для других регионов сведены в таблице 41. Здесь приведен минеральный состав основного объема рудоносных залежей, испытавших разную степень метаморфизма. Причем, чтобы не перегружать таблицу большим объемом дублирующей информации, в нее включены в основном лишь те месторождения, минералогия которых детально изучена в последнее время, а параметры метаморфизма определены численно и несколькими независимыми способами

Характеристика метаморфизованных марганцевых отложений

Месторождение (страна, регион) Геологическая позиция; вмещающие породы; возраст Параметры метаморфизма Минеральный состав марганцевых пород** Источник

Предметаморфические фации литогенеза

1 (45) Бронкхорстфонтейн (ЮАР, пров. Лимпопо) Кратон, осадочные отложения мелководного шельфа; кварциты, глинистые сланцы, алевролиты; Р11 Т < 200 °С Браунинг + кварц + гематит. Каолинит, мусковит, хлорит СШгтег й а1., 2002

2 {44) Маматван и др. (ЮАР, Калахари) Кратон, осадочные отложения мелководного шельфа; алевриты, железистые алевриты, известняки; РК. Т = 120-210 °С, Р ~ 1 кбар Гаусманнит + браунит ± гематит ±якобсит. Бементит, кальцит, кутнагорит и др. М1уапо, ВеикеБ, 1987; Си1гшег, Веикеэ, 1996

Фации регионального метаморфизма А. Пренит-пумпеллиитовая

3 (30) Гамбатеза и Молинелло (Италия, Лигурия, рудный район Валь Гравеглия) Складчатая область, офиолитовый комплекс; яшмы, кремнистые алевриты и алевролиты; 13 Т = 275 ± 25 °С, Р = 2.5 ± 0.5 кбар Браунит ± родонит + кварц ± гематит ±пъемонтит. Парсеттенсит, родохрозит и др. ВопаШ е1 а1., 1976; СаЬеНа е1 а1., 1991; ЬиссИеШ, 1991; МагевсоШ, ?тегго\{\, 2000

Браунит + родонит = йогансенит + кварц. Манганаксинит, карфолит, кариопилит, парсеттенсит, кальцит, родохрозит и др. Гаусманнит + тефроит + родонит ± кварц ± гематит ± медь. Бементит, кальцит, родохрозит, кутнагорит

4 {57) Смит Проспект и Манга-Хром (США, шт. Калифорния) Складчатая система, вулканогенный комплекс; кремнистые сланцы, филлиты, метавулканиты; Т2— Т < 325 °С, Р < 2 кбар Гаусманнит + тефроит + родонит + кварц ± гематит ± якобсит ± спессартин ± галаксит. Сонолит, аллеганит, кариопилит, клинохлор, пеннантит, кальцит, родохрозит и др. Р1оЬг, НиеЬпег, 1992

5 Район Майерс Пасс (Новая Зеландия) Складчатая система, фрагмент аккреционного комплекса; граувакка, кремнистые сланцы и аргиллиты; Р Т = 250±50 °С Спессартин, эпидот, пумпеллиты-М§ и А1, манганаксинит, титанит, мусковит, Мп-клинохлор, кальцит, кварц и др. СоошЬб ет!., 1996

Б. Голубосланцевая

6 (57) Баккей (США, Калифорния) Микроконтинент в пределах складчатой системы, осадочные отложения континентального склона; кремнистые сланцы, граувакки; .13-Ы Т= 150-200 °С, Р = 7-8 кбар Гаусманнит + браунит ± кварц. Гагеит, танеямалит, кариопилит, клинохлор, родохрозит НиеЬпег е1 а!., 1992; Г1оЬг, 1992

7 Бонневаль (Франция) Складчатая область, вулканогенный комплекс; сланцы, кварциты Т = 450-470 °С, Р = 6-8 кбар Тефроит + родонит (пироксмангит) + кварц ± спессартин. Сонолит, аллеганит, Ыа-амфибол, фриделит, родохрозит, кутнагорит и др. МоИапа, 1986

8 (35) Витали (Греция, о. Андрос) Складчатая область, вулканогенный комплекс; гнейсы, метапелитовые сланцы, кварциты; Р-Мг Т = 400-500 °С, Р = от 5-6 до >9 кбар Браунит + кварц ±гематит ± спессартин ± пьемонтит. Голландит, титанит, кимрит, тремолит, мусковит, хлорит, альбит, цельзиан, кальцит и др. 11етеске, 1986а, 19866

В. Эклогитовая фация

9 (30) Мауринни Валей (Франция), Праборна (Италия) Складчатая область, офиолитовый комплекс; кварциты, кварц-фенгит-альмандиновые сланцы; .1 Т = 480±50 °С, Р = 12.5±3 кбар Браунит + кварц + гематит + спессартин + пьемонтит. Арденит, кальдерит и др. СепкиТок, С1юр1п, 2006

Тефроит + пироксмангит + якобсит + галаксит. Мп-гумиты, кальдерит, фриделит, хлорит, родохрозит и др.

Г. Зеленосланцевая

10 (38) Шивариапур, Келкуа-Рампура, Кайлидонги (Индия, шт. Гуджарат и др.) Кратон, осадочные отложения шельфа; кварциты, пелитовые сланцы, гондиты; РЯ Не приведены Пиролюзит + браунит + кварц + гематит. Биксбиит + браунит + кварц + гематит ± спессартин. Голландит Ба5§ир1а, Manickavasagam! 1981; Рой, 1986

11 (23) Сантзан Ривер (Тайвань) Складчатая система, вулканогенный комплекс; метабазиты, зеленые сланцы, мраморы, алевритовые сланцы; КЪ (?) Т = 475 ± 25 °С, Р = 3.5-4.5 кбар Гаусманнит + браунит + родонит + кварц ± спессартин. Манганокуммингтонит, альбит, цельзиан, родохрозит, кутнагорит Уше1а1., 1989

12 (29) М-я Иберийского массива (Испания) Складчатая система, вулканогенный комплекс; метатуфы, метабазиты, кремнистые сланцы, карбонат-силикатные породы;Б Т = 450-500 °С, Р < 4 кбар Браунит + кварц ± спессартин ± пьемонтит ±гематит. Эпидот, диопсид, винчит, эгнрин-авгит, флогопит, мусковит, альбит, кальцит Лтепе2-М111ап, УеНЛа, 1993, 1994

Гаусманнит + тефроит + родонит + кварц ± спессартин. Актинолит, биотит, альбит, кальцит

13 с36) М-я комплекса Вазиристан (Пакистан) Складчатая система, офиолитовый комплекс; метабазиты, кремнистые сланцы; К-Е Не приведены Браунит+кварц+гематит БИаИ, КЬап, 1999

14 (32) Чуема и Быстрый поток (Словакия) Складчатая система, вулканогенный комплекс; кварц-слюдяные и графит-кварцевые сланцы, кварциты; Р22 Т~400 °С, Р = 3.5 кбар Тефроит + родонит (+ пироксмаигит) + кварц ± спессартин. Актинолит, кариопилит, манганпиросмалит, кальцит, родохрозит и др. Рагуас!, 1994

15 (49) Хоскинс (Австралия) Складчатая система, вулканогенный комплекс, метабазиты, брекчиевидные яшмы, полосчатые яшмы, метапесчаники; Оз-Б2 Т = 450-500 °С, Р < 4 кбар Брауиит + кварц. Эгнрин, пектолит, коцулит, калиевый полевой шпат, альбит, кальцит и др. АБЫеу, 1989

Гаусмаииит + тефроит + родонит + кварц ± гематит ± магнетит ± спессартин. Андрадит, геденбергит, бустамит, кариопилит, пеннантит, кальцит, родохрозит и др.

16 (2) Малоседельниковское, Бородулинское и др. (Россия, Средний Урал) Складчатая система, вулканогенный комплекс; серицит-, биотит-, хлорит-кварцевые сланцы, углеродистые сланцы, кварциты; $1 Т = 450-500 °С, Р = 2-3.5 кбар Тефроит + родонит (+ пироксмаигит) + кварц + спессартин ± галаксит. Сонолит, аллеганит, тремолит, манганокуммингтонит, флогопит, кальцит, родохрозит и др. Брусницын, 2000; Перова, 2004

17 М-я массива Венн Ставелот (Бельгия) Складчатая система, осадочный комплекс; метапелиты, кремнистые сланцы; О Т от = 300 °С до 360-420 °С, Р = 2 кбар Брауиит + кварц + андалузит. Кварц + спессартин + андулузит + гематит. Ганит, арденит, оттрелит, карфолит, мусковит и др. БсИгсусг е1 а1., 1992; ТЬеуе, РгапБо1е1, 1994; ТЬеуе е1 а1., 1996; АЬБ^игшЬасЬ, Р^еге, 1999

18 (50) Месторождения района Отаго (Новая Зеландия) Складчатая система, фрагмент аккреционного комплекса; кремнистые сланцы; PZз-MZ Т = 400 °С, Р от 4.5 до 6.4±0.4 кбар Пьемонтит+спессартин+медь. Мп-эпидот, титанит, турмалин, мусковит, Мп-клинохлор, кальцит, кварц, арденит и др. КаууасЫ е1 а1., 1983; СоотЬэ е1 а!., 1993

Д. Ам< )иболитовая фация

19 (43) Отыосонду (Намибия) Кратон, осадочные отложения шельфа; кварциты, гематитовые кварциты; Т =660-700 °С, Р = 5-6 кбар ± Гаусманпит + брауиит ± родонит + кварц + гематит + якобсит ± спессартин. ± Биксбиит + брауиит ± кварц + якобсит. Голландит, андрадит, силлиманит, эгирин, винчит и др. Ви1те1а1., 1992, 1995

20 (54) Балд Кноб (США, шт. Северная Каролина) Складчатая система, метавулканогенный комплекс; гнейсы, метаграувакка, кварц-слюдяные, кварц-хлоритовые и гранат-амфиболитовые сланцы, филлиты; РЯ2 Т =575 ± 40 °С, Р = 5 ±1 кбар Тефрошп + родонит (± пироксмангит) + кварц ± якобсит ± спессартин ± галаксит. Пирофанит, сонолит, аллеганит, мангангумит, манганокуммингтонит, келлиит, кальцит, родохрозит и др. Winteret al., 1981; Flohr, 1992

21 (39) М-я группы Саусар (Индия, шт. Мадхья-Прадеш и Махарашта) Кратон, осадочные отложения шельфа; кварциты, пелнтовые сланцы, гондиты; РЯ Т = 650 ± 50 °С, Р = 6 кбар Биксбиит + браунинг + кварц + гематит ± спессартин ± якобсит; Гаусманнит + браутчп ± родонит (± пироксмангит) + кварг{ + гематит ± якобсит ± спессартин. Голландит, пьемонтит, эгирин-авгит, винчит, магнезнорибекит, тремолит, манганокуммингтонит, киношитолит, альбит, калиевый полевой шпат, кальцит, родохрозит, кутнагорит и др. Dasgupta, Manickavasagam, 1981; Roy et al., 1986; Bhattacharya et al., 1988; Dasgupta et al., 1989; 1992; и др.

Тефроит + пироксмангит + кварц + якобсит + спессартин. Андрадит, манганокуммингтонит, родохрозит

22 (55) Хуттер Майн (США, шт. Виржиния) Складчатая система, метавулканогенный комплекс; гнейсы, амфиболиты, кварц-слюдяные сланцы, кварциты Т = 575 °С, Р ~ 4 кбар Манганозит + гаусманнит + тефроит + магнетит + якобсит + галаксит. Мангангумит, киношитолит, кутнагорит и др. Beard, Tracy, 2002

23 (24) Виттинки (Финляндия) Складчатая система, вулканогенный комплекс; кварциты, содержащие минералы железа (фаялит, ферросилит, грюнерит, аннит, магнетит и др.); РЯ] Т = 740 ± 30 °С, Р = 4-5 кбар Тефроит + родонит (+ пироксмангит) ±кварц ±магнетит ±спессартин. Манганокуммингтонит, родохрозит Manciniet al., 2000

Е. Гранулитовая

24 (40) Гарбхам, Коттакара и др. (Индия, шт. Андхра-Прадеш) Кратон, осадочные отложения шельфа; кварциты, пелитовые сланцы, гондиты; Р11 Т = 850 °С, Р = 8.5 кбар Гаусманит + браунит + кварц + якобсит Dasgupta et al., 1993; Mukhopadhyay et al., 2002

Гаусманит + тефроит + пироксмангит, родонит + магнетит + спессартин. Андрадит, диопсид, геденбергит, бустамит, апатит, кальцит, родохрозит

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные в ходе проведенных исследований результаты позволяют на примере месторождений Южного Урала восстановить основные этапы и процессы формирования гидротермально-осадочных марганцевых залежей вулканогенных комплексов. В кратком виде итоги генетических реконструкций сводятся к следующему.

1. Седиментация рудоносных отложений (Оу-Вз). Накопление марганцевоносных осадков происходило в обстановке островодужной системы, сочетавшей в себе вулканические гряды энсиматической островной дуги и глубоководную депрессию задугового (междугового) бассейна. Причем, рудные отложения установлены как в пределах собственно островодужных комплексов, так и среди отложений задугового бассейна.

Марганцевые залежи образуются в период ослабления или прекращения вулканической активности, когда формирование морских осадочных толщ происходит за счет седиментации эдафогенного, биогенного и гидротермального вещества. Рудные тела являются продуктом «жизнедеятельности» низкотемпературных гидротермальных систем, имевших, по всей видимости, термоконвекционную природу. Марганец, железо, кремний и другие элементы выщелачивались гидротермами из вулканитов океанической коры и выносились на поверхность морского дна, где в результате резкой смены физико-химических параметров среды происходила разгрузка рудоносных растворов.

По условиям локализации марганцевые отложения четко делятся на два взаимосвязанных типа: а) проксимальные залежи, сформировавшиеся в участках просачивания растворов на поверхность морского дна; б) дистальные залежи, образовавшиеся на удалении от устья гидротермальных источников.

Для месторождений первого типа (Кызыл-Таш, Казган-Таш, Янзигитовского, Уразовского, Кожаевского, Средне- и Южно-Файзулинского, Биккуловского и др.) характерны широкий стратиграфический размах (ОгеГ-Бзй-); тесная ассоциация марганцевых линз с джасперитами (гематит-кварцевыми породами -литифицированными аналогами железо-кремнистых отложений гидротермальных систем современного океана); зональное строение (джаспериты —> руды); линзовидная форма и неоднородная внутренняя структура рудных залежей; пестрые по минеральному составу оксидно-карбонатно-силикатные марганцевые породы, широкое развитие в их составе карбонатов, резко обогащенных изотопно-легким биогенным углеродом.

Формирование подобных отложений происходит при поступлении растворов на открытый участок морского дна, на котором формировался узко локализованный геохимический барьер. Большая часть кремнезема и железа отлагалась непосредственно у устья гидротермы, давая начало железо-кремнистым илам (протоджасперитам), а марганец, как наиболее подвижный элемент - на небольшом удалении от него, где рудоносный раствор был максимально разбавлен морской водой. Таким путем формировались зональные залежи с джасперитовым «ядром» и марганцевыми линзами на периферии. Деятельность источников проявлялась в различных геодинамических и фациальных обстановках. К тому же она носила прерывистый пульсационный характер. Поэтому марганец в самых разных соотношениях перемешивался с разнообразными «фоновыми» осадками. В результате этого рудные залежи приобретали очень неоднородное, но в основном линзовидно-полосчатое строение.

Разгрузка растворов могла происходить как на поверхности морского дна, так и частично ниже границы вода-осадок. Обе ситуации известны в современном океане и реконструированы для палеогидротермальных построек Южного Урала. Первый вариант более распространен или, во всяком случае, легко узнаваем. Ему соответствуют все изученные месторождения, в основании разреза которых располагается достаточно крупное джасперитовое тело, а выше локализованы небольшие марганцевые линзы. Второй, более редкий случай (Биккуловское месторождение), распознается по наличию в подошве рудоносных отложений достаточно мощного и выдержанного по простиранию горизонта окварцованных и ожелезненных вулканомиктовых отложений. В то время как джаспериты здесь имеют ограниченное развитие.

Вблизи гидротермальных источников, поставлявших углекислоту, метан, кальций и другие компоненты, геохимическая обстановка чрезвычайно благоприятствовала развитию сообществ микро- и макрофауны. Биогенные углеводороды частично захоранивались в составе марганцевоносных илов, что во многом предопределило направленность дальнейших постседиментационных процессов.

Месторождения второй группы (Кусимовское, Северо-Файзулинское, Ниязгуловское-2, Габдимовское, Аюсазовское и др.) очень похожи друг на друга и резко отличаются от месторождений первого типа. Все они расположены на одном стратиграфическом уровне: марганцевоносными являются сургучные яшмы бугулыгырского горизонта (Оге!), которые по строению и составу сопоставимы с металлоносными отложениями современного океана. Рудные тела очень просты и однообразны по строению: как правило, они представляют собой пачку ритмичного переслаивания тонких браунитовых и яшмовых прослоек. Рудные горизонты не имеют хорошо выраженной латеральной зональности, а по структуре марганцевые породы не отличаются от вмещающих их яшм. Руды представлены оксидно-силикатным типом, в котором марганец находится преимущественно в окисленном состоянии в составе браунита.

Такие месторождения образуются в ходе седиментации той части рудного вещества, которая изначально не скапливалась близи гидротермального источника, а была отнесена потоком на значительное расстояние. Данный вариант рудогенеза мог реализоваться только в условиях, которые а) препятствуют полному рассеиванию марганца в окружающем пространстве, б) способствуют эффективной сепарации марганца от количественно преобладающего в растворе железа, в) рудоносные илы не разубоживаются интенсивным накоплением «фоновых» осадков.

Подобные условия создавались в пониженных участках дна (котловина задугового бассейна, кальдеры и межвулканические впадины островной дуги и т.п.), где на больших глубинах при спокойной гидродинамической обстановке затруднялось быстрое перемешивание воды из придонного слоя с водами морской акватории. Поступление гидротерм в такие относительно замкнутые области обеспечивало существование в них специфической геохимической обстановки, промежуточной по своим физико-химическим параметрам между рудоносными растворами и океанической водой. То есть, в данном случае геохимический барьер не был сосредоточен вблизи устья источника, а расширялся на весь объем впадины. Здесь кратковременные колебания интенсивности гидротермальной деятельности мало сказывались на составе водной массы в целом. На процесс седиментации рудного вещества основное влияние оказывали лишь длительные и масштабно выраженные изменения гидрохимического режима. Следствием этого является простое и очень однородное внутреннее строение продуктивных отложений, без резкой смены минеральных ассоциаций как по разрезу, так и по латерали. Удаленность от гидротермальных источников, большие (ниже уровня карбонатной компенсации) глубины накопления осадков, не благоприятная экология среды приводили к тому, что марганцевые илы были крайне бедны (или даже лишены) биогенными углеводородами.

2. Диагенез рудоносных отложений (Лг-Оз). Седиментация марганца, скорее всего, происходила преимущественно в оксидной форме, как это имеет место в современных гидротермальных системах. Пути последующего диагенеза рудоносного осадка во многом зависели от наличия в нем органических углеводородов. Последние аккумулировались в основном в пригидротермальных отложениях, в то время как дистальные осадки практически не содержали биогенного вещества. Отсюда и разная направленность постседиментационных процессов в данных типах отложений.

Диагенез пригидротермальных осадков сопровождался разложением биогенных углеводородов, в результате чего происходило поглощение из порового раствора кислорода и обогащение его углекислотой. Это создавало восстановительную среду минералообразования, способствующую трансформации осадочных оксидов четырех- и трехвалентного марганца в гаусманит и масштабной кристаллизации родохрозита.

О диагенетическом происхождении родохрозита свидетельствуют развитие его в виде сферолитовых, глобулярных, колломорфных и т.п. структур, отчетливые признаки замещения родохрозитом оксидных минералов. Участие в образовании карбонатов органического вещества (в том числе метана) подтверждается данными по изотопии углерода родохрозита и кальцита месторождений Южно-Файзулинское, Кызыл-Таш, Биккуловское и Кусимовское (613С от -51.4 до -10.8%о, РОВ). Кроме того, на Южно-Файзулинском месторождении найдены реликты пригидротермальной макрофауны со следами прижизненного бактериального обрастания.

Минералогические исследования показывают также, что в пригидротермальных отложениях помимо оксидов марганца накапливалась также и гелеобразная Мп-Эьфаза. При литификации осадка она последовательно трансформировалась сначала в неотокит, а на стадиях более интенсивных преобразований пород - в кариопилит и другие силикаты. Кроме того, скорее всего, именно в процессе диагенеза в рудах кристаллизовались хлориты, тальк, вкрапленники сульфидов. По составу и строению сформированные таким образом осадочные породы были близки к неметаморфизованным оксидно-карбонатно-силикатным рудам некоторых гидротермально-осадочных месторождений, например, Оброчиште в Болгарии и Чхиквта в Грузии (Алексиев, 1960; Андрущенко и др., 1985), а также Мазульского в России.

Иначе протекал диагенез дистальных осадков. Из-за отсутствия сильных восстановителей, марганец здесь сохранял высокую степень окисления, а главной формой его накопления являлись оксиды. Кроме того, возможно уже на этой стадии кристаллизовался браунит и порода приобретала оксидно-силикатный состав.

3. Захоронение и метаморфизм рудоносных отложений (Б ¡-С]). Дальнейшее захоронение марганцевых пород (на глубину не менее 8 км) сопровождалось постепенным увеличением температуры и давления вплоть до значений Т = 200-250 °С, Р = 2-3 кбар. В этих условиях в рудоносных залежах образовывались многочисленные силикаты марганца.

Наиболее интенсивные преобразования произошли в пригидротермальных оксидно-карбонатно-силикатных отложениях. Характер метаморфогенных ассоциаций здесь во многом определялся соотношением в породах ведущих компонентов (Мп, Са, Ре, А1 и др.) В максимально обогащенных марганцем участках кристаллизовались тефроит, риббеит, аллеганит и кариопилит, сохранялись устойчивыми гаусманнит и родохрозит. В породах с меньшими содержаниями марганца, но большими кремния, образовывались родонит, пироксмангит, кариопилит и парсеттенсит, широко представлен кварц. Наличие кальция и железа способствовало появлению андрадита, кроме того, здесь же постоянно присутствуют кальцит и гематит, реже встречаются йогансенит, магнетит и якобсит. Глинистые прослои давали начало скоплениям спессартина и марганцевого клинохлора, включения же вулканокластики замещались эпидотом, пьемонтитом, минералами группы пумпеллиита, парсеттенситом, широцулитом, титанитом, гематитом и др.

Помимо химического состава породы, формирование конкретных минеральных ассоциаций контролировалось и другими факторами. Так, в условиях низких температур протекание химических реакций сдерживается кинетическими ограничениями. Поэтому многие процессы идут вяло и остаются незавершенными полностью. В породе сохраняется множество реликтов субстрата, по которым удается воспроизвести некоторые звенья в цепочке постседиментационных преобразований осадка.

Наиболее отчетливо прослеживается преобразование гелеобразного Мп-Бь протолита. Еще па стадии литификации осадка он каогулирует с образованием неотокита — рентгеноаморфного силиката марганца, по сути марганцевого стекла. При дальнейшем наращивании РГ-параметров неотокит замещается кариопилитом -гидратированным силикатом марганца со структурой, близкой к серпентинам (антигориту). Затем путем реакций кариопилита с кварцем образуется пироксмангит (или при наличии в породе кальция - родонит), а в ходе взаимодействия кариопилита с родохрозитом кристаллизуется тефроит. Кроме того, появление на месте кариопилита тефроита возможно и за счет других реакций без участия карбоната. В конечном итоге в РГ-условиях пренит-пумпеллитовой фации устойчивыми становятся ассоциации кариопилит + пироксмангит (родонит) и кариопилит + тефроит. При более высоких температурах и давлении, соответствующих уровню зеленосланцевой фации, кариопилит полностью вытесняется парагенезисом пироксмангит (родонит) + тефроит. Причем разложение кариопилита по своей природе является реакцией дегидратации, ход которой контролируется в основном температурой и мало зависит от давления. Таким образом, присутствие в метаманганолитах кариопилита служит индикатором низких температур метаморфизма, а смена кариопилита ассоциацией пироксмангит + тефроит знаменует переход от пренит-пумпеллитовой к зеленосланцевой фации.

По всей видимости, в цепочке последовательных переходов Мп-Бьгель —» неотокит —> кариопилит —» пироксмангит (родонит) + тефроит фазовые превращения протекают по механизму трансформационных преобразований. В ходе реакций осуществляется структурная преемственность Мп-81-вещества: кремнекислородные сетки исходных фаз не разрушаются полностью, а разбиваются на фрагменты, которые в качестве «строительных блоков» входят в кристаллические решетки новых минералов. Фазовые переходы происходят ступенчато в направлении все большего увеличения степени совершенства внутреннего строения силикатов. Кроме того, в последовательном ряду новообразованных минералов структуры создаются таким образом, чтобы со все более уменьшающимися энергетическими напряжениями компенсировать несоразмерность крупных (МпОб)-октаэдров и мелких (БЮ^^гетраэдров. Так, в строении неотокита установлены лишь отдельные незакономерно ориентированные блоки слоистой структуры. Кариопилит обладает сильно разупорядоченной серпентиноподобной структурой, сформированной разновеликими волнообразно изгибающимися двухслойными молекулярными пакетами. Родонит, пироксмангит и тефроит - силикаты с четко образованными цепочечными и островной структурами соответственно. Реализация трансформационного механизма, по всей видимости, снижает «энергозатраты» на образование силикатов марганца. В результате уже при относительно низких температурах возможна кристаллизация марганцевого оливина (тефроита), пироксеноидов (родонита, пироксмангита) и других якобы высокотемпературных минералов.

Согласно минералогическим наблюдениям, за счет кариопилита образуются также манганпиросмалит, парсеттенсит, риббеит, аллеганит, марганцевые гранаты, пироксены, амфиболы и другие силикаты. Скорее всего, условия и механизмы их кристаллизации близки к таковым для пироксмангита (родонита) и тефроита.

Физико-химический анализ парагенезисов метаманганолитов показал, что появление силикатов марганца в ходе реакций дегидратации происходит при существенно более низких температурах, чем путем реакций декарбонатизации родохрозит-кварцевого протолита. Причем увеличение любого из интенсивных параметров (температуры, давления и мольной доли углекислоты в поровом растворе) уменьшает минералогическое разнообразие пород за счет сужения полей устойчивости гидратированных фаз.

В РТ— условиях пренит-пумпеллитовой фации силикаты марганца стабильны при очень низкой концентрации углекислоты в системе (Хсо2 < 0.00025). Кроме того, согласно результатам физико-химического анализа, наблюдаемые в смежных участках залежей минеральные ассоциации устойчивы при различной Хсо2 в поровом растворе. То есть углекислота не могла полностью свободно мигрировать в пределах залежей и поэтому ее концентрация не выравнивалась во всем объеме марганцевых линз. По всей видимости, это обуславливалось неоднородной пористостью пород и наличием в них плохо проницаемых глинистых прослоев, препятствующих свободной диффузии углекислоты. Локальные вариации Хсог. скорее всего, изначально задавались неравномерным распределением в марганцевоносных отложениях биогенных углеводородов, при окислении которых вырабатывалась углекислота. Соответственно, чем выше содержание органогенного вещества в осадке, тем выше должна быть Хсог в данном участке залежи. То есть с точки зрения физической химии, углекислота в данном случае проявляла свойства инертного компонента.

Таким образом, основные черты минералогии оксидно-карбонатно-силикатных метаманганолитов во многом были обусловлены распределением в исходных отложениях главных металлов и биогенных углеводородов. В условиях низких температуры и давления благоприятным условием для кристаллизации силикатов марганца служило наличие в осадке гелеобразной Мп-Бьфазы и низкие концентрации углекислоты в поровом растворе.

В основных моментах все сказанное справедливо и для дистальных оксидно-силикатных залежей. Однако в них процессы минералообразования протекали в условиях большей фугитивности кислорода и меньшей - углекислоты. Важно также, что по химическому составу дистальные отложения весьма однородны. Поэтому и новообразованные метаморфогенные ассоциации в них не столь разнообразны как в проксимальных отложениях. В дополнение к уже существовавшим в оксидно-силикатных породах кварцу, брауниту и гематиту, здесь появляются пироксмангит, родонит, андрадит, пьемонтит, марганцевые эгирин, эгирин-авгит, винчит, кариопилит, парсеттенсит и некоторые другие минералы. Однако их общее содержание, как правило, низкое и в целом породы имеют однотипный гематит-браунит-кварцевый состав.

Необходимо отметить также следующее. Сопоставление собственных и литературных данных по минералогии марганцевых месторождений, метаморфизованных при различных РТ - параметрах, указывает на то, что минеральный состав метаманганолитов во многом зависит не столько от температуры и давления, сколько от химического состава пород и концентраций летучих компонентов в поровом растворе. Причем, одним из ключевых факторов равновесия, безусловно, является фугитивность кислорода, поскольку именно величина 02 определяет возможность образования «окисленных» или «восстановленных» ассоциаций. В свою очередь, фугитивность кислорода в процессе метаморфизма марганцевых пород в значительной мере предопределяется составом исходных металлоносных отложений и, прежде всего, содержанием в них органических углеводородов, разложение которых контролирует баланс /02 и Ус 02. На месте обогащенных Сорг отложений формируются оксидно-карбонатно-силикатные породы, а несодержащие органическое вещество отложения преобразуются в оксидно-силиканые. Отсюда, используя минералогические данные, можно реконструировать характер рудоносного протолита и оценить условия его накопления и преобразования. Интересно, что в строении единых марганцевых залежей нередко принимают участие минеральные ассоциации, устойчивые при разной фугитивности кислорода. Следовательно, также как и углекислота, при метаморфизме марганцевых пород кислород нередко ведет себя как инертный компонент, слабо мигрирующий даже в объеме рудного тела.

4. Гидротермально-мегпасоматическое минералообразование в период тектонических деформации вулканогенно-осадочной толщи (С2-Р)' На участках тектонических деформаций в рудных залежах наблюдается развитие сети секущих прожилков. Они очень просты и однообразны по своему минеральному наполнению. В оксидно-карбонатно-силикатных породах - это в основном кварц-родонитовые, родонит-родохрозитовые и некоторые другие прожилки. В оксидно-силикатных породах поздние прожилки выполнены, главным образом, кварцем и родонитом.

По механизму образования прожилки делятся на сегрегационные, сформировавшиеся по способу «альпийских жил», и метасоматические, развивающиеся за счет привноса кремнезема в обогащенные марганцем участки залежи. Наблюдения показывают, что в обоих вариантах образование поздних прожилков обусловлено лишь локальным перераспределением вещества внутри рудной залежи. Перенос вещества осуществлялся местными поровыми растворами, мобилизованными тектоническими движениями. При этом миграция вещества происходила на очень небольшое расстояние, не превышающее мощности марганцевоносного пласта. Привноса каких-либо ингредиентов из внешних (глубинных и т.п.) источников не было. Кроме того, поразительное минералогическое однообразие прожилков, не зависящее от типа вмещающих их агрегатов, указывает на то, что в пределах каждого из месторождений сеть периодически раскрывающихся трещин функционировала как система сообщающихся сосудов, где возможные флуктуации в составе раствора быстро нивелировались, по крайней мере, в отношении самых подвижных фаз (прежде всего углекислоты).

Прожилковое минералообразование протекало в тех же РГ-условиях, что и процессы регионального метаморфизма. Оно проявилось локально и не привело к радикальному изменению состава и строения марганцевых пород основного объема залежей.

4. Гипергененные процессы (ЛИ-О) нашли свое отражение в образовании ноздреватых корок, нитевидных прожилков и неправильных гнезд оксидов и гидроксидов марганца (вернадит, пиролюзит, нсутит, рансьеит, криптомелан и др.), замещающих родохрозит и силикаты. Мощность зоны окисления не превышает 20-50 м, в настоящее время основной ее объем выработан.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Брусницын, Алексей Ильич, Санкт-Петербург

1. Апкушева H.H., Зайков В.В. Физико-химические условия формирования придонных гематит-кварцевых построек Восточно-Магнитогорской палеоостровной дуги (Южный Урал) // Доклады РАН, 2007. Т. 415. № 4. С. 1-4.

2. Архиреев И.Е., Белозуб Е.В., Аюпова Н.Р. Аксинит из Сарбайского марганцевого месторождения на Южном Урале // Уральская летняя минералогичекая школа-2003. Екатеринбург: УГГГА, 2004. С. 88-90.

3. Аюпова Н.Р. Апогиалокластитовые железистые и марганцовистые породы Узельгинского колчеданоносного поля (Южный Урал). Автореферат дис. канд. геол.-мин. наук. Екатеринбург, 2003а. 18 с.

4. Аюпова Н.Р. Марстурит из Узельгинского колчеданоносного поля (Южный Урал) // ЗВМО, 2003е. № 4. С. 58-61.

5. Аюпова Н.Р., Масленников В.В. Гальмиролититы Узельгинского колчеданоносного поля (Южный Урал). Миасс: ИМин УрО РАН, 2005. 199 с.

6. Барсанов Г.П. О изоморфном ряде аксинита и новом минеральном виде севергените // Тр. Мин. Музея АН СССР. 1951. Вып. 3. С. 33-39.

7. Барсанов Г.П., Яковлева М.Е. Минералогия яшм СССР (Урал, Алтай) // М.: Наука, 1978. 87.

8. Беленькая И.Ю. Влияние углеводородных газов на аутигенное минералообразование в осадках холодных сипов // Вестник МГУ. Серия 4: Геология. 2003. №3. С. 15-21.

9. Белоконева E.JI., Плетнев П.А., Спиридонов Э.М. Кристаллическая структура низкомарганцовистого тинценита (севергенита) // Кристаллография, 1997. Т. 42. № 6. С.1010-1013.

10. Бетехтин А.Г. О новых минеральных видах группы гидрооксидов марганца // ЗВМО, 1937. № 3. С. 703-712.

11. Бетехтин А.Г. Южноуральские марганцовые месторождения как сырьевая база Магнитогорского металлургического комбината имени Сталина // Тр. Ин. геол. наук. Серия рудных месторождений, 1940, вып.30, № 4. 63 с.

12. Бетехтин А.Г. О генетических типах марганцевых месторождений // Изв. АН СССР, 1944. Серия геолог., № 4.

13. Бетехтин А.Г. Промышленные марганцевые руды СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1946.315 с.

14. Биология гидротермальных систем. Отв. Ред. А.В.Гебрук. М.: Изд-во ИО РАН, 2002. 544 с.

15. Богданов Ю.А. Гидротермальные рудопроявления рифтов Срединно-Атлантического хребта. М.: Научный мир, 1997,166 с.

16. Богданов Ю.А. Гидротермальный рудогенез океанического дна // Актуальные проблемы океанологии. М.: Наука, 2003. С. 320-344.

17. Богданов Ю.А., Лисицын А.П., Сагалевич A.M., Гурвич Е.Г. Гидротермальный рудогенез океанического дна. М.: Наука, 2006. 527 с.

18. Блажчишин А. И. Палеогеография и эволюция позднечетвертичного осадконакопления в Балтийском море. Калининград: Янтарный сказ, 1998. 160 с.

19. Бортников Н.С., Бикентьев И.В. Современное сульфидное полиметаллическое минералообразование в Мировом океане // Геология рудных месторождений, 2005. Т. 47. № 1. С. 16-50.

20. Брусницын А.И. Минералогия месторождений поделочных родонитовых породI

21. Среднего Урала // ЗВМО, 1998а. № 3. С. 1-11.

22. Брусницын А.И. Марганцевые месторождения Урала // Металлогения древних и современных океанов-98. Руды и генезис месторождений. Миасс: ИМин УрО РАН, 19986. С. 62-67.

23. Брусницын А.И. Родонитовые месторождения Среднего Урала (минералогия и генезис). СПб.: СПбГУ, 2000. 200 с.

24. Брусницын А.И. Родонитовый пояс Урала // Уральская летняя минералогическая школа-2000. Екатеринбург: УГГГА, 2000. С.28-38.

25. Брусницын А.И. Файзулинская группа марганцевых месторождений (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов 2001. История месторождений и эволюция рудообразования. Миасс: ИМин УрО РАН, 2001а. С.111-120.

26. Брусницын А.И. Постдиагенетические трансформации силикатов марганца // Кристаллогенезис и минералогия. СПб: СПбГУ, 20016. С. 63.

27. Брусницын А.И. Минералогия марганцевых месторождений восточной Башкирии и перспективы их освоения // Геология и перспективы расширения сырьевой базы Башкортостана и сопредельных территорий. Уфа: ИГ УфНЦ РАН, 200le. С. 166-168.

28. Брусницын А.И Минералогия марганцевых метаморфитов Южного Урала // Минералогия Урала-2003. Миасс: ИМин УрО РАН, 2003. Т. 1. С. 111-117.

29. Брусницын А.И. Щелочная минерализация в марганцевых породах Южного Урала // Уральская летняя минералогическая школа-2004а. Екатеринбург: УГГГА, 2004. С. 70-73.

30. Брусницын А.И. Марганцевые месторождения Южного Урала (Россия) -минералогические памятники природы // Минеральное разнообразие. Исследование и сохранение. Доклады 3-го международного симпозиума. София: Национальный музей «Земля и люди», 2005. С. 17-23.

31. Брусницын А.И. Минералогия и условия метаморфизма марганцевых руд Южно-Файзулинского месторождения (Южный Урал) // Геология рудных месторождений,2006. Т. 48, № 3. С. 225-248.

32. Брусницын А.И. Ассоциации марганцевых минералов как индикаторы фугитивности кислорода при метаморфизме металлоносных отложений // Геохимия,2007. №4. С. 345-363.

33. Брусницын А.И. Генетическая минералогия марганцевых месторождений Южного Урала // Уральская минералогическая школа-2007, Екатеринбург: УГУ, 2007.

34. Брусницын А.И. Марганцевые месторождения уральского складчатого пояса // Уральская минералогическая школа-2007, Екатеринбург: УГУ, 2007.

35. Брусницын А.И, Нестеров А.Р. Родохрозит-сонолитовая ассоциация в родонитовых породах Малоседельниковского месторождения // ЗВМО, 1993. № 6. С. 78-82.

36. Брусницын А.И, Нестеров А.Р. Алабандин из родонитовых пород Малоседельниковского месторождения//ЗВМО, 1995. № 1. С. 79-83.

37. Брусницын А.И, Нестеров А.Р., Чуканов Н.В. Новые данные о галаксите // ЗВМО, 1995. № 2. С. 65-69.

38. Брусницын А.И, Перова E.H., Чуканов Н.В. Манганокуммингтонит из родонитовых пород Среднего Урала // ЗВМО, 1996. № 3. С. 73-83.

39. Брусницын А.И, Серков А.Н., Перова E.H. Аллеганит из Бородулинского месторождения поделочного родонита (Средний Урал) // ЗВМО, 1996. № 2. С. 96-102.

40. Брусницын А.И., Городничева И.А., Жуков ИГ. Петрография марганцевых пород рудопроявлений Бахтинской группы (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов 97. Процессы рудообразования. Миасс: ИМин УрО РАН, 1997а. С.139-147.

41. Брусницын А.И., Городничева НА., Жуков ИГ. Марганецсодержащий эгирин-авгит из марганцевого месторождения Бахтинское-2 (Южный Урал) // Уральская летняя минералогическая школа 97. Екатеринбург: УГГГА, 19976. С. 215-217.

42. Брусницын А.И., Семкова Т.А., Чуканов Н.В. Манганаксинит из месторождения Кызыл-Таш новая находка на Южном Урале // Вестник СПбГУ, 1997г. Сер.7. Вып.2. № 14. С. 89-94.

43. Брусницын А.И., Старикова Е.В., Кривовичев C.B., Чуканов Н.В. Бариевый парееттенсит из марганцевого месторождения Кызыл-Таш, Южный Урал // ЗВМО, 1999а. №6. С.79-90.

44. Брусницын А.И., Кольцов А.Б., Калинина О.Г. Минеральные ассоциации и термобарометрия метаморфизованных марганцевых руд Парнокского месторождения (Полярный Урал) // Уральская летняя минералогическая школа-99. Екатеринбург: УГГГА, 19996. С. 260-264.

45. Брусницын А.К, Зайцев А.Н. Родонит как новый минерал // Уральская летняя минералогическая школа -2000. Екатеринбург: УГГГА, 2000. С.38-41.

46. Брусницын А.И., Папчинская М.А., Романова Ю.И. Браунит из марганцевых месторождений Южного Урала // Минералогические музеи в XXI веке. Материалы международного симпозиума. СПб.: СПбГУ, 2000а. С. 22-23.

47. Брусницын А.К, Папчинская М.А., Нестеров А.Р. Новые данные о Кусимовском марганцевом месторождении (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов 2000. Открытие, оценка, освоение месторождений. Миасс: ИМин УрО РАН, 20006. С. 72-77.

48. Брусницын А.И., Старикова Е.В., Жуков И.Г. Марганцевое месторождение Кызыл-Таш (Южный Урал, Россия): девонский прототип низкотемпературных гидротермальных построек современного океана // Геология рудных месторождений, 2000e. Т.42, №3. С.231-247.

49. Брусницын А.Н, Старикова Е.В., Щукарев A.B., Чуканов Н.В., Калинина О.Г. Кариопилит из марганцевого месторождения Кызыл-Таш (Южный Урал) // ЗВМО, 20002. №6. С. 108-118.

50. Брусницын А.И, Старикова Е.В., Чуканов Н.В., Семкова Т.А. Новые данные о манганбабингтоните // ЗВМО, 2001. № 5. С.82-91.

51. Брусницын А.Н, Чуканов Н.В. Условия образования и характер метаморфогенных трансформаций неотокита // Некристаллическое состояние твердого минерального вещества. Сыктывкар: ИГ КНЦ РАН, Геопринт, 2001. С. 106-110.

52. Брусницын А.Н, Чуканов Н.В. Риббеит и аллеганит из Южно-Файзулинского марганцевого месторождения (Южный Урал) // ЗВМО, 2002. № 5. С. 98-111.

53. Брусницын А.К, Жуков КГ. Южно-Файзулинское марганцевое месторождение (Южный Урал): геологическое строение, петрография, процессы формирования // Литология и полезные ископаемые, 2005. № 1. С. 35-55.

54. Брусницын А. И., Балашова О. С. Йогансенит из марганцевых месторождений Южного Урала // Металлогения древних и современных океанов 2006. Условия рудообразования. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. С. 157-162.

55. Брусницын А.К, Кулешов В.Н. Постседиментационные преобразования марганцевых отложений Южного Урала: минералогические и изотопные (5 13С) данные // Литологические аспекты геологии слоистых сред. Екатеринбург: ИГГ. УрО РАН, 2006. с. 46-49.

56. Брусницын А.К, Нестеров А.Р. Широцулит из марганцевых месторождений Южного Урала, его химический состав и формулы марганцевых слюд // ЗВМО, 2006. № 2. С. 93-98.

57. Брусницын А.К, Жуков КГ. Новые данные по минералогии марганцевых месторождений Южного Урала // Минералогия Урала-2007. Материалы V Всероссийского совещания. Миасс-Екатеринбург: УрО РАН, 2007. С. 185-188

58. БулахА.Г. Методы термодинамики в минералогии. Л.: Недра, 1974. 184 с.

59. Булах А.Г., Кривовичев В.Г. Расчет минеральных равновесий. Л.: Недра, 1985.183 с.

60. Булах А.Г., Кривовичев В.Г., Золотарев A.A. Классификация и формулы минералов (минеральных видов) // Л.: ЛГУ, 1989. 24 с.

61. Булах А.Г., Кривовичев В.Г., Золотарев A.A. Формулы минералов. Термодинамический анализ в минералогии и геохимии. СПБ.: Изд-во СПбГУ, 1995. 257 с.

62. Буллах А.Г., Золотарев A.A. Состав моноклинных Ca-Mg-Fe-Na пироксенов С2/с и правило 50 % // ЗВМО, 2000. № 6. С. 69-79.

63. Булах А.Г., Золотарев A.A. Состав авгита в целом, по группам горных пород и в Скергардской интрузии // ЗВМО, 2003. № 5. С. 107-117.

64. Бутузова Г.Ю. Гидротермально-осадочное рудообразование в рифтовой зоне Красного моря. М.: Геос, 1998, 312 с.

65. Вализер U.M., Кобяшев Ю.С., Никандров С.Н. Амфиболы Урала. Миасс: Ильменский заповедник УрО РАН, 2004. 139 с.

66. Варепцов И.М., Рахманов В.П. Месторождения марганца // Рудные месторождения СССР. Под ред. В.И.Смирнова. М.: Недра, 1978. T.I. С.112-171.

67. Ватанабе Е., Юи С., Като А. Обзор пластовых марганцевых месторождений Японии // Вулканизм и рудообразование. М.: Мир, 1973а. С. 104—121.

68. Ватанабе Т., Юи С., Като А. Метаморфизованные пластовые марганцевые месторождения рудника Нода-Тамагава // Вулканизм и рудообразование. М.: Мир, 19736. С. 121-128.

69. Вахромеев КС., Макушин A.A., Ходак Ю.А., Павлов В.В. Палеовулканические условия образования эвгеосинклипальных марганцевых месторождений на Южном Урале // Геология и геохимия марганца. М.: Наука, 1982. С.132-137.

70. Вейнмарн А.Б., Варенцов И.М., Милановский Е.Е. Формирование руд марганца и железа в эпохи континентального рифтогенеза // Бюллетень московского общества испытателей природы. Отделение геологии, 1994. Т. 69. Вып. 3. С. 3-19.

71. Викентьев И.В. Условия формирования и метаморфизм колчеданных руд. М.: Научный мир, 2004. 338 с.

72. Винклер Г. Генезис метаморфических пород. М.: Недра, 1979. 327 с.

73. Виноградова P.A., Плюснина И.И. Состав, свойства и кристаллохимические особенности минералов изоморфного ряда ферробабингтонит-манганбабингтонит // Вестник МГУ, 1967. № 4. С. 54-67.

74. Виноградова P.A., Сычкова В.А., Кабалов Ю.К. Марганцевый бабингтонит из месторождения Рудный Каскад (Восточный Саян) // Доклады АН СССР, 1966. Т. 169. № 2. С. 434-437.

75. Винчел А.Н., Винчел Г. Оптическая минералогия. М.: Изд-во иностранной литературы, 1953, 561 с.

76. Войткевич Г.В., Кокин A.B., Мирошников А.Е., Прохоров В.Г. Справочник по геохимии. М.: Недра, 1990. 479 с.

77. Гаврилов A.A. Эксгаляционно-осадочное рудонакопление марганца. М.: Недра, 1972,215 с.

78. Галкин C.B. Гидротермальные сообщества мирового океана. М.: ГЕОС, 2002.198. Гарелс P.M., Крайст Ч.Л. Растворы, минералы, равновесия. М.: Мир, 1968. 368 с. Геологический словарь. М.: Недра, 1978. Т. 2. 456 с.

79. Герасимов H.H., Наседкина В.Х., Онищенко С.А., Шишкин М.А. Минеральный состав руд Парнокского железо-марганцевого месторождения (Полярный Урал, Россия) // Геология руд. месторождений. 1999. Т. 41. № 1. С. 84-96.

80. Глебовицкий В.А. Минеральные фации как критерий оценки Р-Т параметров метаморфизма // Термо- и барометрия метаморфических пород. Л.: Наука, 1977. С. 5-39.

81. Голдсмит Дж.Р. Фазовые взаимоотношения тригональных карбонатов // Карбонаты: минералогия и химия. М.: Мир, 1987. С. 69-104.

82. Горшков А.И., Дриц В.А., Дубинина Г.А., Богданова O.A., Сивцов A.B. Кристаллохимическая природа, минералогия и генезис Fe- и Fe-Mn-образований гидротермального поля горы Франклин // Литология и полезные ископаемые, 1992. №4. С. 3-14.

83. Гридина О.С. Минералогия марганцевых пород месторождения Казган-Таш (Южный Урал). Магистерская диссертация. СПб.: СПбГУ, 2004. 76 с.

84. Гричук Д.В. Термодинамические модели субмаринных гидротермальных систем. М.: Научный мир, 2000. 304 с.

85. Гричук Д.В., Борисов М.В. Термодинамическая модель гидротермальной системы в океанической коре //Доклады АН СССР, 1983. Т. 270. № 2. С. 424-427.

86. Гурвич Е.Г. Металлоносные осадки Мирового океана. М.: Научный мир, 1998.340 с.

87. Добрецов Н.Л. Проблемы соотношения тектоники и метаморфизма // Петрология. 1995. Т. 3. № 1. С. 4-23.

88. Емельянов Е.М. О концентрации марганца в бассейнах Атлантического океана // Геология и геохимия марганца. М.: Наука, 1982. С. 236-243.

89. Жариков В.А. Основы физико-химической петрологии. М.: Изд-во МГУ, 1976.420 с.

90. Жариков В.А. Основы физической геохимии. М.: Изд-во МГУ, 2005. 654 с.

91. Желебогло О. В., Старикова Е.В. Строение и состав Силовояхинского проявления поделочного родонита // Уральская минералогическая школа 2007. Екатеринбург: УГГУ, 2007. С. 185-189.

92. Жуков КГ. Генетические типы девонских марганценосных отложений Магнитогорской палеоостроводужной системы // Металлогения древних и современных океанов 2000. Открытие, оценка, освоение месторождений. Миасс: ИМин УрО РАН, 2000а. С. 63-67.

93. Жуков КГ. Девонские марганцевоносные отложения Магнитогорской палеостроводужной системы. Автореферат дис. канд. геол.-мин. наук. Екатеринбург, 20006. 24 с.

94. Жуков КГ. Генетические типы девонских марганценосных отложений Южного Урала // Рудные месторождения: вопросы происхождения и эволюции. Материалы IV Уральского металлогенического совещания. Миасс: ИМин УрО РАН, 2005. С. 57-59.

95. Жуков КГ. Биоморфные структуры в силикатно-карбонатных марганцевых рудах Южно-Файзулинского месторождения (Ю.Урал) // Металлогения древних и современных океанов 2006. Условия рудообразования. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. С. 153-157.

96. Загнитко В. Н., Луговая КП. Изотопная геохимия карбонатных и железисто-кремнистых пород Украинского щита. Киев. Наукова Думка, 1989. 316 с.

97. Зайков В. В. Вулканизм и сульфидные холмы палеоокеанических окраин (на примере колчеданоносных зон Урала и Сибири). М.: Наука, 1991. 203 с.

98. Зайков B.B. Вулканизм и сульфидные холмы палеоокеанических окраин (на примере колчеданоносных зон Урала и Сибири). М.: Наука, 2006. 429 с.

99. Зайков В.В., Масленников В.В., Зайкова, Е.В. Херрингтон Р. Рудно-формационный и рудно-фациальный анализ колчеданных месторождений Уральского палеоокеана. Миасс: ИМин УрО РАН, 2001. 315 с.

100. Зайкова Е.В. Генетическая разнородность палеозойских кремнистых пород Северных Мугоджар // ДАН АН СССР, 1985. Т. 282. № 5. С. 1206-1209.

101. Зайкова Е.В. Кремнистые породы офиолитовых ассоциаций (на примере Мугоджар). М.: Наука, 1991, 134 с.

102. Знаменский С.Е., Серавкин И.Б., Пирожок П.И. Геологическое строение Учалинского и Новоучалинского месторождений и их рудного поля // Минеральные ресурсы УГОКа. Уфа: ИГ УфНЦ РАН: 1994. С. 176-208.

103. Зоненшайн Л.П., Кориневский В.Г., Казьмин В.Т. и др. Строение и развитие Южного Урала с точки зрения тектоники литосферных плит // История развития Уральского палеокеана. М.: ИО АН СССР, 1984. С. 6-56.

104. Зыкин H.A. Геологические условия формирования и генезис руд Парнокского железомарганцевого месторождения (Полярный Урал) // Автореф. дисс. канд. геол.-мин.наук. М.:МГУ, 2004. 28 с.

105. Иванов М.Б., Леин А.Ю. Распространение микроорганизмов и их роль в процессах диагенетического минералообразования // Геохимия диагенеза осадков Тихого океана (Тихоокеанский профиль). М.: Наука. 1980. С. 117-137.

106. Казаченко В.Т., Киселев B.B. Парагенезисы марганцевых минералов показатели окислительно-восстановительных условий метаморфизма металлоносных отложений // Тихоокеанская геология, 2004. Т. 23, № 5. С. 81-100.

107. Калинин В.В. Марганцевые и железо-марганцевые месторождения восточного склона Южного Урала // Марганцевые месторождения складчатых областей СССР. М.: Наука, 1978. С. 55-90.

108. Калинин В.В. Комплексные железо-марганцевые и цинк-свинец-баритовые руды месторождений Ушкатынской группы (Центральный Казахстан) // Вулканогенно-осадочные и гидротермальные марганцевые месторождения. Москва: Наука, 1985. С. 5-65.

109. Карта полезных ископаемых СССР. Серия Южно-Уральская. Масштаб 1 : 200000. Листы N-40-XVIII и N-40-XXIII. Составлены Г.А.Ленных, О.А.Нестояновой (1955) и Д.Г.Ожигановым (1958).

110. Каюпова М.М. Минералогия железных и марганцевых руд Западного Атасу (Центральный Казахстан) // Алма-Ата: Наука, 1974.

111. Каюпова М.М. О железистой и марганцевой разновидностях пеннантита из Атасуйских месторождений в Центральном Казахстане // ЗВМО, 1967. № 2. С. 155-161.

112. Кобяшев Ю.С., Никандров С.Н. Минералы Урала (минеральные виды и разновидности). Екаткринбург: Изд-во КВАДРАТ, 2007. 311 с.

113. Контарь Е.С., Либарова Л.Е. Металлогения меди, цинка, свинца на Урале. Екатеринбург: Уралгеолком, 1997,233 с.

114. Контарь Е.С., Савельева К.П., Сурганов A.B., Алешин Б.М., Шишкин М.А., Герасимов H.H., Костромин Д.А., Папулова О.Б., Сергеева В.В. Марганцевые месторождения Урала. Екатеринбург, 1999, 120 с.

115. Коржинский Д.С. Физико-химические основы анализа парагенезисов минералов. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 184 с.

116. Коржинский Д.С. Теоретические основы анализа парагенезисов минералов. М.: Наука, 1973. 288 с.

117. Коробейникова Ю.С. Брусницын А.И. Марганцевый клинохлор Южно-Файзулинского месторождения (Южный Урал) // Уральская летняя минералогическая школа 2000. Екатеринбург: УГГГА, 2000. 351-353.

118. Коротеев В.А., Сазонов В.Н. Геодинамика, рудогенез, прогноз (на примере Урала). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2005. 258 с.

119. Краснов С.Г. Гидротермальная деятельность и сульфидное рудообразование в океане. СПб.: ВНИИокеангелогия, 1993.237 с.

120. Краснова H.K, Петров Т.Г. Генезис минеральных индивидов и агрегатов // СПб.: «Невский курьер», 1997.

121. Кривовичев В.Г. Словарь минеральных видов // СПб.: СПбГУ, 2006. 352 с.

122. Кузнецов НЕ., Бурикова КА. Некоторые вопросы генезиса марганцевых месторождений Южного Урала // Вестник МГУ, серия 4, геолог., 1966. № 2.

123. Кулешов В.Н. Изотопный состав и происхождение глубинных карбонатов. М.: Наука, 1986. 128 с.

124. Кулешов В.Н. Геохимия изотопов (5 С и 6 О) и происхождение карбонатных марганцевых руд. М.: Геоинформмарк, 2001а. 56 с. (Геология, методы поисков, разведки и оценки твердых полезных ископаемых. Обзор).

125. Кулешов В.Н. Эволюция изотопных углекислотно-водных систем в литогенезе. Сообщение 1. Седиментогенез и диагенез // Литология и полезн. ископаемые, 20016. № 5. С. 491-508.

126. Кулешов В.Н. Эволюция изотопных углекислотно-водных систем в литогенезе. Сообщение 2. Катагенез // Литология и полезн. ископаемые, 2001 е. № 6. С. 610-630.

127. Кулешов В.Н. Домбровская Ж.В. Марганцевые месторождения Грузии. Сообщение 2. Происхождение марганцевых руд (на примере Чиатурского и Квирильского месторождений) // Литология и полезн. ископаемые, 1997. № 4. С. 339-355.1 1 R

128. Кулешов В.Н., Быч А.Ф. Изотопный состав (5 С и 8 О) и происхождение карбонатных марганцевых руд Усинского месторождения (Кузнецкий Алатау) // Литология и полезн. ископаемые, 2002. № 4. С. 381-396.

129. Кулешов В.Н., Брусницын А.К О новом механизме формирования карбонатных марганцевых руд (по данным 8 13С и б 180) для Южно-Файзулинского месторождения, Южный Урал // Доклады РАН, 2004. Т. 395. № 5. с. 661-666.1 Ч 1 R

130. Кулешов В.Н., Брусницын А.К Изотопный состав (б С, 5 О) и происхождение карбонатов из марганцевых месторождений Южного Урала // Литология и полезн. ископаемые, 2005. № 4. с. 416-429.

131. Кулиш Л.И., Кулиш Е.А. Метаморфические марганцевые комплексы Дальнего Востока. Хабаровск: ДНЦ АН СССР, 1974. 466 с.

132. Кэрри С., Сигурдссон X. Модель вулканогенной седиментации в окраинных бассейнах // Геология окраинных бассейнов. М.: Мир, 1987. С. 65-101.

133. Леин А.Ю. Аутигенное карбонатообразование в океане // Литология и полезн. ископаемые, 2004. № 1. С. 3-35.

134. Леин А.Ю., Логвиненко Н.В., Волков И.И. и др. Минеральный и изотопный состав диагенетических карбонатных минералов конкреций из восстановленных осадков Калифорнийского залива // Докл. АН СССР. 1975. Т. 224. № 2. 426-429.

135. Леин А.Ю., Галъчепко В.Ф., Покровский Б.Г. и др. Морские карбонатные конкреции как результат процессов микробиального окисления газогидратного метана в Охотском море // Геохимия, 1989. № 10. С. 1396-1406.

136. Леин А.Ю., Горшков А.И., Пименов Н.В. и др. Аутигенные карбонаты на метановых сипах в Норвежском море: минералогия, геохимия, генезис // Литология и полезн. ископаемые, 2000а. № 4. С. 339-354.

137. Леин А.Ю., Гричук Д.В., Гурвич Е.Г., Богданов Ю.А. Новый тип гидротермальных растворов, обогащенных водородом и метаном, в рифтовой зоне Срединно-Атлантического хребта // Доклады РАН, 20006. Т. 375. № З.С. 380-383

138. Либау Ф. Структурная химия силикатов. М.: Мир, 1988, 412 с.

139. Либрович Л.С. Основные черты геологической истории Кизило-Уртазымского района // ЗВМО, 1933. Ч. 62. Вып. 1.

140. Лисицын А.П. Гидротермальные системы мирового океана поставка эндогенного вещества // Гидротермальные системы и осадочные формации срединно-океанических хребтов Атлантики. Под ред. А.П.Лисицына, М.: Наука, 1993. С. 147-246.

141. Логвиненко Н. В. Петрография осадочных пород. М.: «Высшая школа», 1974.400 с.

142. Логвиненко Н.В., Орлова Л.В. Образование и изменение осадочных пород на континенте и в океане. Л.: Недра, 1987. 237 с.

143. Лузгин Б.Н. Значение осадочного, гидротермального и метасоматического процессов в вулканогенном железо-марганцевом рудообразовании // Марганцевое рудообразование на территории СССР. М.: Наука, 1984. С. 165-174.

144. Лукошков В.Н. Гондиты Урала. Свердловск: Изд-во УНЦ АН СССР, 1983. 120 с.

145. Магадеев Б.Д., Грешилов А.И., Радченко В.В. Рудные и нерудные месторождения республики Башкортостан // Отечеств, геология. 1997. № 7. С. 5-12.

146. Масленников В.В. Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей (на примере Южного Урала). Миасс: Геотур, 1999. 348 с.

147. Масленников В.В. Литогенез и колчеданообразование. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. 383 с.

148. Маслов В.А., Черкасов В.Л., Тишенко В.Т., Смирнова П.А., Арпгюшкова О.В., Павлов В.В. Стратиграфия и корреляция среднепалеозойских вулканогенных комплексов основных медноколчеданных районов Южного Урала. Уфа: ИГ УфНЦ РАН, 1993.

149. Медноколчеданные месторождения Урала: Геологические условия размещения. Под ред. В.И.Смирнова. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1985,299 с.

150. Мизенс Г.А. Колебания уровня мирового океана и осадконакопление в девонских глубоководных бассейнах юга Урала // Литосфера, 2003. № 4. С. 43-64.

151. Минералы. Справочник. Под ред. Н.Н.Смоляниновой. М.Наука, 1992. Т. IV. Вып. 2. 662 с.

152. Минералы. Справочник. Под ред. Г.Б.Бокия. М.Наука, 1996. Т. IV. Вып. 3.426 с. Михайлов Б.М. Актуальные проблемы прогнозирования марганцевых месторождений на Урале // Литология и полез, ископаемые. 2001. № 1. С. 3-15.

153. Михайлов Б.М. Марганцевые руды России // Литология и полез, ископаемые. 1993. №4. С. 23-33.

154. Михайлов Б.М., Колокольцев В.Г. Марганец // Критерии прогнозной оценки территорий на твердые полезные ископаемые. Л.: Недра, 1978. С. 93-107.

155. Михайлов Б.М., Рогов B.C. Геологические предпосылки прогнозирования марганцевых месторождений на Урале // Советская геология. 1985. № 8. С. 24-31.

156. Никель Е.Х. Твердые растворы в номенклатуре минералов // ЗВМО, 1992. № 4. С. 89-92.

157. Никель Е.Х., Грайс Д.Д. КНМНМ ММА: Правила и руководства по номенклатуре минералов, 1998 //ЗВМО,1999. № 2. С. 51-65.

158. Никитина Е.А. Минералогия марганцевых пород Зилаирского месторождения, Южный Урал // Диссертация бакалавра геологии. СПб.: СПбГУ, 2006. 45 с.

159. Номенклатура амфиболов: доклад подкомитета по амфиболам комиссии по новым минералам и названиям минералов международной минералогической ассоциации (КНМНМ ММА) // ЗВМО,1997. № 6. С. 82-102.

160. Овчинников JI.H. Полезные ископаемые и металлогения Урала. М.: Геоинформатик, 1998. 413 с.

161. Огородников В.Н., Сазонов В.Н., Поленов Ю.А., Григорьев В.В. Шабровский рудный район (Средний Урал). Екатеринбург: УГГГА, 2000. 79 с.

162. Паутов Л.А., Хворое П.В., Игнатенко Л.И. Аллеганит из родонитовых пород хр.Иныльчек (первое описание аллеганита из СССР) // Новые данные о минералах СССР. М.:Наука, 1989. С.162-166.

163. Перова E.H. Физико-химическая модель формирования метаморфизованных силикатных марганцевых месторождений. СПб.: СПбГУ, 2004. 210 с.

164. Перова E.H., Филиппова И. В. Аксинитовая минерализация Учалинского колчеданного месторождения // Геология и геоэкология фенноскандинавского щита, восточно-европейской платформы и их обрамления. СПб.: ИГГД, 2001. С. 111-112.

165. Петровский А.Д. Генетические типы и закономерности размещения марганцевых руд России // Доклады РАН, 1997. Т. 353. № 1. С. 83-86.

166. Пиневич A.B. Микробиология железа и марганца. СПб.: СПбГУ, 2005. 372 с.

167. Пирожок П.И., Перова E.H., Орлов М.П. Марганцевая минерализация Учалинского медно-колчеданного месторождения // Металлогения древних и современных океанов 2000. Открытие, оценка, освоение месторождений. Миасс: ИМин УрО РАН, 2000. С. 78-82.

168. Плетнев П.А. Минералогия гондитов и метавулканитов пренит-пумпеллитовой фации Кожаевского Мп месторождения, Южный Урал // Уральская летняя минералогическая школа-95. Екатеринбург: УГГГА, 1995а. С. 58-60.

169. Плетнев П.А. Минералогия гондитов и метавулканитов пренит-пумпеллиитовой фации Учалинекого колчеданного месторождения, Южный Урал // Уральская летняя минералогическая школа-95. Екатеринбург: УГГГА, 19956.

170. Плетнев П.А., Куликова И.М., Спиридонов Э.М. Высокоглиноземистый и высокофтористый титанит гондитов и метавулканитов пренито-пумпеллиитовой фации Учалинекого месторождения, Южный Урал // ЗВМО, 1999. № 1. С. 69-72.

171. Плюсина Л.П. Экспериментальное исследование метаморфизма базитов. М.: Наука, 1983. 159 с.

172. Попов В.Е. Вулканогенно-осадочные месторождения. JI.: Недра, 1979. 295 с.

173. Попов В.Е. Генезис вулканогенно-осадочных месторождений и их прогнозная оценка. JL: Недра, 1991. 286 с.

174. Пучков В.П. Палеоокеанические структуры Урала // Геотектоника, 1993, № 3. С.18-33.

175. Пучков В.Н. Очерк минерагении Урала // Проблемы геологии и минералогии. Сыктывкар: ИГ КНЦ, 2006. С. 195-222.

176. Пущаровский Д. Ю. Рентгенография минералов. М.: Геоинформмак, 2000.296 с.

177. Рой С. Месторождения марганца. М.: Мир, 1986. 520 с.

178. Рожнов A.A., Бузмаков Е.И., Манухин Н.К., Щибрик В.И. О зональности отложений железных и марганцевых руд Атасуйских месторождений (Центральный Казахстан) // Геология рудных месторождений, 1976. № 3.

179. Рона П. Гидротермальная минерализация областей спрединга в океане. М.: Мир, 1986,160 с.

180. Русинов В.Л., Логинов В.П., Пироэюок П. И. Парагенетический анализ околорудных метасоматитов // Медноколчеданные месторождения Урала: условия формирования. Под ред. С.Н.Иванова, В.А.Прокина, Екатеринбург: УрО РАН, 1992. С.139-148.

181. Салихов Д.Н., Ковалев С.Г., Брусницын А.И., Беликова Г.И., Бердников П.Г., Семкова Т.А., Сергеева Е.В. Полезные ископаемые республики Башкортостан (марганцевые руды). Уфа: Изд-во «Экология», 2002. 243 с.

182. Санъко Л.А. Поликличная гидротермальная кварц-гематитовая постройка Янзигитовского марганцевого месторождения // Ежегодник-1988. Свердловск: ИГГ УрО СССР, 1989. С.81-85.

183. Семкова Т.А. Марганцевые руды Кожаевского месторождения // Металлогения древних и современных океанов 2001. История месторождений и эволюция рудообразования. Миасс: ИМин УрО РАН, 2001. С. 120-124.

184. Семкова Т.А. Новые данные о минералогии Кожаевского марганцевого месторождения (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов — 2002. Формирование и освоение месторождений в офиолитовых зонах. Миасс: ИМин УрО РАН, 2002. С. 159-167.

185. Семкова Т.А., Брусницын А.И. Силикаты марганца Уразовского месторождения (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов 99. Рудоносность гидротермальных систем. Миасс: ИМин УрО РАН, 1999. С. 68-71.

186. Семкова Т.А., Брусницын А.И. К вопросу о номенклатуре марганецсодержащих минералов группы эпидота // Минералогические музеи. Материалы международного симпозиума. СПб.: СПбГУ, 1998. С. 113-114.

187. Семкова Т.А., Брусницын А.И. Редкие силикаты марганца Кожаевского месторождения (Южный Урал) // Геология и перспективы расширения сырьевой базы Башкортостана и сопредельных территорий. Уфа: ИГ УфНЦ РАН, 2001. Т. 2, С. 169-172.

188. Семкова Т.А., Брусницын А.И, Жуков ИГ. Уразовское марганцевое месторождение (Южный Урал) // Геология и перспективы расширения сырьевой базы Башкортостана и сопредельных территорий. Уфа: ИГ УНЦ РАН, 2001. Т. 2. С. 162-165.

189. Семкова Т.А., Брусницын А.И, Чуканов И.В., Бритвин С.Н. Кумбсит из Кожаевского марганцевого месторождения (Южный Урал) // ЗВМО, 2002. № 2. С. 101-108.

190. Серавкин КБ. Тектоно-магматическая зональность Южного Урала и его положение в складчатых системах Урало-Монгольского пояса // Геотектоника, 1997. № 1.С. 32-47.

191. Серавкин И.Б., Косарев A.M., Салихов Д.Н., Знаменский С.Е., Родичева З.И, Рыкус М.В. Сначев В.И. Вулканизм Южного Урала. М.: Наука, 1992, 195 с.

192. Сердюченко Д.П., Дмитриенко Н.К Марганцовистые аксиниты и марганцевые андалузиты (конституционные особенности и парагенетическое значение) // Геология и геохимия марганца. М.: Наука, 1982. С. 181-192.

193. Серков А.Н. Марганцевоносные кремнистые образования и перспективы открытия месторождений родонита в Восточной Башкирии // Кремнистые отложения колчеданоносных районов. Свердловск: УрО АН СССР, 1989а. С. 157-162.

194. Серков А.Н. Петрология, минералогия и генезис среднеуральских месторождений родонита. Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. Свердловск, 19896. 19 с.

195. Серков А.Н. Состояние сырьевой базы родонита на Южном Урале и перспективы ее расширения // Горный журнал. Уральское горное обозрение, 1993, №11. С.137-139.

196. Сипаев В.И. Кобальтсодержащие квалузиты Полярного Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 132 с.

197. Сигов А.П. Металлогения мезозоя и кайнозоя Урала. М.: Недра, 1969. 296 с.

198. Синяков В.И. Основы теории рудогенеза. Л.:Недра, 1987. 192 с.

199. Систематика и классификации осадочных пород и их аналогов // Под ред. В.Н. Шванова. СПб.: Недра, 1998, 352 с.

200. Скрипченко Н.С. Гидротермально-осадочные сульфидные руда базальтоидных формаций. М.: Недра, 1972. 211 с.

201. Смирнов В.И. Соотношение эндогенного и экзогенного рудообразования в субмаринных вулканические геосинклинальных комплексах // Межд. геол. конгресс, XXII сессия. Проблемы генезиса руд, 1964. С. 111-118.

202. Соколова Е.А. Кубинский тип марганценосных вулканогенно-осадочных формаций // Литология и полез, ископаемые, 1974. № 3. С.83-99.

203. Соколова Е.А. Марганцевоносность вулканогенно-осадочных формаций. М.: Наука, 1982.195 с.

204. Спиридонов Э.М., Ладыгин В.М., Симонов О.В, Кулагов Э.А., Середа Е.В., Степенов В.К. Метавулканиты цеолитовой и пренит-пумпеллиитовой фаций трапповой формации Норильского района Сибирской платформы. М.: МГУ, 2000. 220 с.

205. Справочник по литологии. Под ред. Вассоевича Н.Б., Либровича В.Л., Логвиненко Н.В., Марченко В.Н. М.: Недра, 1983. 509 с.

206. Старикова Е.В. Особенности морфологии и химического состава марганецсодержащих гранатов из месторождения Кызыл-Таш, Южный Урал // Вестник СПбГУ, 1999. Сер. 7 Геология, география. Вып. 4, № 28. С. 98-107.

207. Старикова Е.В. Геологическое строение, минералогия и условия формирования марганцевого месторождения Кызыл-Таш, Южный Урал // Диссер. канд. геол.-мин. наук. СПб.: СПбГУ, 20016. 227 с.

208. Старикова E.B. Гидротермальные железо-кремнистые отложения древних и современных океанов // Металлогения древних и современных океанов 2002. Формирование и основоение месторождений в офиолитовых зонах. Миасс: ИМин УрО РАН, 2002. С. 79-83.

209. Старикова Е.В., Гричук Д. В. Термодинамическое моделирование гидротермально-осадочного марганцевого рудообразования // Металлогения древних и современных океанов-2000. Открытие, оценка, освоение месторождений. Миасс: ИМин УрО РАН, 2000. С. 67-72.

210. Старикова Е.В., Брусницын А.К., Жуков КГ. Палеогидротермальная постройка марганцевого месторождения Кызыл-Таш, Южный Урал: строение, состав, генезис. СПб.: Наука, 2004. 230 с.

211. Страхов Н.М., Штеренберг Л.Е., Калиненко В.В., Тихомирова Е.С. Геохимия осадочного марганцеворудного процесса. М.: Наука, 1968. 495 с.

212. Сурин Т.Н., Мосейчук В.М. Геодинамика развития Магнитогорского палеовулканического пояса (Южный Урал) // Вестник СПбГУ, 1995, сер.7, вып.7. С.11-18.

213. Суслов А.Т. Основные черты железо-марганцевых месторождений вулканогенно-осадочного происхождения // Марганцевые месторождения СССР, 1967. С. 57-73.

214. Суставов С.Г., Брусницын А.К, Чуканов Н.В., Ильина А.Н., Миронов А.Б. Новые данные о баннистерите // ЗВМО, 1997. № 5. С. 64-74.

215. Теленков О.С., Масленников В.В. Автоматизированная экспертная система типизации кремнисто-железистых отложений палеогидротермальных полей Южного Урала. Миасс: Изд-во ИМин УрО РАН, 1995, 199 с.

216. Топорков Д.Д., Кожевников К.Е. Марганцеворудные месторождения Южного Урала // Полезные ископаемые. Тр. Уральского НИИ геологии, разведки и исследования минерального сырья. Вып.2. Изд-во Уралгеомина: Свердловск, 1938.

217. Торохов П.В., Таран Ю.А., Сагалевич А., М., и др. Изотопный состав метана, углекислого газа и карбонатов термальных выходов подводного вулкана Пийпа (Берингово море) //ДАН СССР, 1991. Т. 318. № 3. С. 728-732.

218. Файф У., Прайс К, Томпсон А. Флюиды в земной коре // М.: Мир, 1981. 435 с.

219. Фации метаморфизма / Под ред. Соболева B.C. М.: Недра, 1970. 432 с.

220. Ферсман А.Е. Путешествия за камнем. JL: Изд-во детской литературы, 1956. 527 с.

221. Флейшер М. Словарь минеральных видов. М.: Мир, 1990. 204 с.

222. Флейшер М., Уилкокс Р., Матцко Дэ/с. Микроскопическое определение прозрачных минералов. Под ред. В.А.Франк-Каменецкого, Л.: Недра, 1987. 648 с.

223. Херасков Н.П. Геология и генезис Восточно-Башкирских марганцевых месторождений // Вопросы литологии и стратиграфии СССР. Памяти академика А.Д.Архангельского. М.: Изд-во АН СССР, 1951. С. 47-65.

224. Хворова КВ., Ильинская М.Н. Сравнительная характеристика двух вулканогенно-осадочных формаций Южного Урала // Труды Геол. ин-та АН СССР, 1963. Вып. 81.

225. Ходак В.А. Вулканогенно-осадочный тип девонского марганцевого оруденения на Южном Урале // Полезные ископаемые в осадочных толщах. М.: Наука, 1973. С.156-175.

226. Холодов В.Н. О роли сероводородных бассейнов в осадочном рудообразовании // Литология и полезн. ископаемые, 2002. № 5. С. 451-473.

227. Холодов В.Н. Геохимия осадочного процесса. М.: ГЕОС. 2006. 680 с.

228. Чуканов Н.В. О инфракрасных спектрах силикатов и алюмосиликатов // ЗВМО, 1995. №3. С.80-85.

229. Шатский Я С. О марганцевых формациях и о металлогении марганца. Статья 1. Вулканогенно-осадочные марганцевоносные формации // Известия АН СССР. Сер. Геологическая, 1954. № 4. С. 3-37.

230. Шишкин М.А., Герасимов H.H. Парнокское железо-марганцевое месторождение (Полярный Урал) // Геология рудных месторождений, 1995. № 5. С. 445-456.

231. Штеренберг Л.Е., Зверев В.П., Лаврушин В.Ю., Корина Е.А., Кулешов В.Н., Лапутина И.И., Соколова А.Л. Карбонаты марганца в осадках ЦентральноАмериканского желоба (Поднятие Эль-Гордо) // Известия АН СССР. Серия геологическая, 1992. № 9. С. 94-103.

232. Эссен Э.Дэ/с. Карбонатные твердые растворы и взаимная растворимость их конечных членов применительно к геологической термометрии // Карбонаты: минералогия и химия. М. Мир, 1987. С. 105-127.

233. Япаскурт О.В. Предметаморфические изменения осадочных пород в стратисфере. Процессы и факторы. М.: ГЕОС, 1999. 260 с.

234. Abad-Ortega М., Nieto F. Extension and closure of the compositional gap between Mn- and Mg-rich chlorites toward Fe-rich compositions // Eur. J. Mineral. 1995. Vol. 7. P. 363-367.

235. Abrecht J. Experimental evolution of the MnC03+Si02==MnSi03+C02 equilibrium at 1 kbar // Amer. Miner., 1988. Vol. 73. P. 1285-1291.

236. Abrecht J. Manganiferous phyllosilicate assembages: occurrence, compositions and phase relations in metamorphosrd Mn deposits // Contrib. Mineral. Petrol. 1989. Vol. 103. P. 228-241.

237. Abs-Wurmbach I., Peters Tj. The Mn-Al-Si-0 system: an experimental study of phase relations applied to paragenesis in manganese-rich ores and rocks // Eur.J.Mineral., 1999. Vol. 2. P. 45-68.

238. Abs-Wurmbach I., Peters Tj., LangerK., Schreyer W. Phase relations in the system Mn-Si-O: an experimental and petrological study // N. Jb. Miner. Abh., 1983. Vol. 146. P. 258-279.

239. Amthauer G., Katz-Lehner K., Lattard D., Okrusch M., Woermann E. Crystal chemistry of natural Mn3+-bearing calderite-andradite garnet from Otjosondu, SWA Namibia //ZeitKrist., 1989. Vol 189. P. 43-56.

240. Angel R.J. The experimental determination of the johannsenite/bustamite equilibrium inversion boundary// Contrib. Mineral. Petrol., 1984. Vol. 85. P. 272-278.

241. Anovitz L.M., Perkins D., Essen E. Metastability in near-surface rocks of minerals in the system Al203-Si02-H20 // Clays and Clay mineral, 1991. Vol. 39. № 3. P. 225-233.

242. Armbruster Т., Oberhansli R., Bermanec V., Dixon R. Hennomartinite and kornite,94*two new Mn rich silicates from the Wessels mine, Kalahari, South Africa // Schweizerische Mineralogische und Petrographische Mitteilungen, 1993. Vol. 73. P. 349-355.

243. Armbruster Т., Bonazzi P., Akasaka M, Bermanec V., Chopin C., Giere R., Heuss-Assbichler S., Liebscher A., Menchetti S., Pan Y., Pasero M. Recommended nomenclature of epidote-group minerals // Eur. J. Mineral., 2006. Vol. 18. P. 551-567.

244. Ashley P.M. Geochemistry and mineralogy of tephroite-bearing rocks from the Hoskins manganese mine, New South Wales, Australia // Neues Jahrbuch Miner.Abb., 1989. Vol. 161. P.85-111.

245. Bailey S. W. Summary of recommendations of the AIPEA nomenclature committee // Canad.Miner. 1980. Vol.18. P. 143-150.

246. Berman R.G. Thermobarometry usen multiequilibrium calculations: a new technique with petrological application // Can. Mineral. 1991. Vol. 29. P. 833-855.

247. Bhattacharyya S. Mineral chemistry and petrology of the manganese silicate rocks of Vizianagaram manganese belt, Andhra Pradesh // J. Geol. Soc. India, 1986. Vol. 27. №2. P. 169-184.

248. Bhattacharya P.K., Dasgupta S„ Chattopadhyay G., Banerjee H., Fukuoka M., Roy S. Petrology of jacobsite bearing assemblages from Sausar Group, India // N. Jb. Miner. Abh., 1988. Vol. 159. № l.P. 101-111.

249. Bollmark B., Holtstam D., Jonsson E., Langhof J., Lundstrom I., Moore P.B., Nysten P., Osterberg Th., Sandstrom F„ Strand U. Langban: the mines, their minerals, geology and explorers. Swedish Museum of Natural History, 1999. 215 p.

250. Bonatti E. Hydrothermal metal deposits from the oceanic rifts: a classification // Hydrothermal processes at seafloor spreding centers. New York, Premium Press, 1983. P. 491-502.

251. Bonatti E., Zerbi M., Kay R., Rydell H. Metalliferous deposits from the Apennine ophiolites: Mesozoic equivalents of modern deposits from oceanic spreading centers // Geol. Soc. Amer. Bull., 1976. Vol. 87. P.83-94.

252. Bonazzi P., Melchetti S. Manganese in monoclinic members of the epidote group: piemontite and related minerals // Review in Mineral. Geochem., 2004. Vol. 56. P. 495-552.

253. Bonazzi P., Garbarino C., Menchetti S. Crystal chemistry of piemontites: REE-bearing piemontite from Monte Brugiana, Alpi Apuane, Italy 11 Eur. J. Mineral., 1992. Vol. 4. P. 23-33.

254. Brown P., Essen E.J., Peacor D.R. The mineralogy and petrology of manganese-rich rocks from St.Marcel, Piedmont, Italy // Contrib. Mineral. Petrol., 1978. Vol. 67. P. 227-232.

255. Brown P., Essen E.J., Peacor D.R. Phase relations inferred from field data for Mn pyroxenes and pyroxenoid // Contrib. Mineral. Petrol., 1980. Vol. 74. P. 417-425.

256. Buhn B., Stanistreet I.G., Okrusch M. Late proterozoic outer shelf manganese and iron deposits at Otjosondu (Namibia) related to the Damaran oceanic opening // Econ. Geol., 1992. Vol. 87. P. 1393-1411.

257. Buhn B., Okrusch M., Woermann E., Lehnert K., Hoernes S. Metamorphic evolution of Neoproterozoic manganese formation and their coutry rocks at Otjosondu, Namibia // J. Petrol., 1995. Vol.36. №2. P.463-496.

258. Cabella R., Gaggera L., Lucchetti G. Isothermal-isobaric mineral equilibria in braunite-, rhodonite-, johannsenite-, calcite-bearing assemblages from Northen Apennine metacherts (Italy) // Lithos, 1991. Vol. 27. P. 149-154.

259. Candia M.A.F., Peters Tj., Valarelli J.V. The experimental investigation of the reaction MnC03+Si02=MnSi03+C02 and MnSi03+MnC03 = Mn2Si04+C02 in C02/H20 gasmixtures at total pressure of 500 bars // Contrib. Miner. Petrol., 1975. Vol. 52. P. 261-266.

260. Cann J.R., Winter C.K., Pritchard R.G. A hydrothermal deposit from the floor of the Gulf of Aden // Mineralogical Magazine, 1977. Vol. 41. P. 193-199.

261. Cathelineau M„ Nieva D. A chlorite solid solution geothermometer: the Los Azufres (Mexico) geothermal system // Contrib. Mineral. Petrol., 1985. Vol. 91. P. 235-244.

262. Catti F., Ferraris G., Ivaldi G. On the crystal chemistry on strontian piemontite with some remarks on the nomenclature of the epidote group // N. Jb. Miner. Mh., 1989. P. 357-366.

263. Cenki-Tok B., Chopin C. Coexisting calderite and spessartine garnets in eclogitic-facies metacherts of Western Alps // Mineralogy and Petrology, 2006. Vol. 88. P. 47-68.

264. Clark A.M., Easton A.J., Jones G.C. A study of the neotocite group // Miner. Mag., 1978. Vol. 42. P. M26-M30.

265. Cook P. Sonolite, Alleghanyte and Leueophoenicite from New Jersey // Amer. Miner., 1969. Vol. 54. № 9-10. P. 1392-1398.

266. Coombs D.S., Kawachi Y., Reay A. An occurrence of ardennite in quartz Veins in piemontite schist, Wester Otago, New Zealand // Mineral. Petrol., 1993. Vol. 48. P. 295-308.

267. Coombs D.S., Kawachi Y., Ford P.B. Porphyroblastic manganaxinite metapelagites with incipient garnet in prehnite-pumpellyite facies, near Meyers Pass, Torless Terrane, New Zealand //J.Metamorphic Geol., 1996. Vol. 14. P. 125-142.

268. Corliss J.B. The origin of metal-bearing submarine hydrothermal solutions // Journal of Geophysical Research, 1971. Vol.76. P.8128-8138.

269. Corliss J.B., Lyle M., Dymond J., Crane K. The chemistry of hydrothermal mounds near the Galapagos Rift // Earth and Planetary Science Letters, 1978. Vol. 40. P. 12-24.

270. Crerar D.A., CormickR.K., Barnes H.L. Organic control on sedimentary geochemistry of manganese // Acta Mineral. Petrogr., 1972. Vol. 20. P. 217-226.

271. Dann P.J. Manganese humites and leucophoenicites from Franklin and Sterling Hill, New Jersey: parageneses, compositions and implications for solid solution limits // Amer. Miner., 1985. Vol. 70. P. 379-387.

272. Dasgupta H.S., Manickavasagam R.M. Regional metamorphism of non-calcareous manganiferous sediments from India and related petrogenetic grid for a part of the system Mn-Fe-Si-0 // J. Petrol., 1981. Vol. 22. P. 363-396.

273. Dasgupta S., Bhattacharya P.K., Banerjee H., Fukuoka M., Majumdar N., Roy S. Calderite-rich garnets from metamorphosed manganese silicate rocks of the Sausar Group, India, and their derivation // Miner. Mag., 1987. Vol. 51. P. 577-583.

274. Dasgupta S., Chakraborti S., Sengupta P., Bhattacharya P.K., Banerjee H. Compositional characteristics of kinoshitalite from the Sausar Group, India // Amer., Miner., 1989a. Vol. 74. P. 200-202.

275. Dasgupta S., Sengupta P., Bhattacharya P.K., Mukherjee M., Fukuoka M, Banerjee H., Roy S. Mineral reaction in manganese oxide rock: P—T—X phase relatios // Econ. Geol., 19896. Vol. 84. P. 434-443.

276. Dasgupta S., Chakraborti S., Sengupta P., Bhattacharya P.K., Banerjee H., Roy S. Manganese-rich minerals of the pumpellyite group from the Precambrian Sausar Group, India // Amer. Miner., 1991. Vol. 76. P. 241-245.

277. Dasgupta S., Roy S., Fukuoka M. Depositional model for manganese oxide and carbonate deposits of the precambrian Sausar Group, India // Econ. Geol., 1992. Vol. 87. P.1412-1418.

278. Dasgupta S., Hariya Y., Miura H. Compositional limits of manganese carbonates and silicates in granulite facies metamorphosed deposits of Garbham, Eastern Ghats, India // Resource Geology. Special Issue, 1993. № 17. P. 43-49.

279. Derby O.A. Manganese deposits of the Queluz district, State of Minas Gerais, Brazil // Amer. J. Sci., 1901. Vol. 18.

280. De Villiers J.P.R. The crystal structure of braunite II and its relation to bixbyite and braunite//Amer. Miner., 1980. Vol. 65. P. 756-765.

281. Doyle M.G., Allen R.L. Subsee floor replacement in volcanic-hosted massive sulfide deposits ore // Ore geology review, 2003. Vol. 23. P. 183-222.

282. Edmond J.M., Von Damm K.L., McDuff R.E., Measures C.J. Chemistry of hot springs on the East Pacific rise and their effuent dispersal // Nature, 182. Vol. 297. № 5863. P. 187-191.

283. Eggleton R.A., Pennington J.H., Freeman R.S., Threadgold I.M. Structural aspect of the hisingerite-neotocite series // Clay. Miner., 1983. Vol. 18. № 1. P. 21-31.o i

284. Eggleton R.A., Ashley P.M. Norrishite, a new manganese mica, K(MnJ 2Li)Si4O10O2 from the Hoskins mine, New South Wales, Australia // Amer. Miner., 1989. Vol. 74. P. 1360-1367.

285. Eggleton R.A., Guggenheim S. The use of electron optical methods to determine the crystal structure of a modulated phyllosilicate: Parsettensite // Amer. Miner., 1994. Vol. 79. P. 426-437.

286. El Rhazi M, Hayashi K.-I. Origin and formational environment of Noda-Tamagawa manganese ore, northeast Japan: constraints from isotopic studies // Chem. Erde, 2003. Vol. 63. P. 149-162.

287. Erd R.C., Ohashi Y Santaclaraite, a new calcium-manganese silicate hydrate from California// Amer. Miner. 1984. Vol. 69. P. 200-206.

288. Evans B.W,. Guggenheim S. Talc, pyrophyllite and related minerals // Hydrous phyllosilicates (exclusive of micas). Rewiew in mineralogy, 1988. Vol. 19. P. 225-294.

289. Faryad S. W. Mineralogy of the Mn-rich rocks from greenschist facies sequences of the Gemericum, West Carpathians, Slovakia // N. Jb. Miner.Mh., 1994. Vol. 10. P. 464-480.

290. Fermor L.L. The manganese ore deposits of the India // Memoir Geol. Surv. India, 1909. Vol.37. 610 p.

291. Flaschen S.S., Osborn E.F. Studies of the system iron oxide-silica-water at low oxygen partial pressures // Econom. Geol., 1957. Vol. 52. P. 923-943.

292. Fleet A. J., Robertson A.H.F. Ocean-ridge metalliferous and pelagic sediments of the Semail Napope, Oman // Journal of Geological Society of London, 1980. Vol.137. P. 403-422.

293. Fleischer M., Mandarino J.A. Glossary of mineral species 1995. Tucson, 1995. Flohr M.J.K. Geochemistry and origin of the Bald Knob manganese deposit, North Carolina//Econ. Geol., 1992. Vol. 87. P. 2023-2040.

294. Flohr M.J.K., Huebner J.S. Mineralogy and geochemistry of two metamorphosed sedimentary manganese deposits, Sierra-Nevada, California, USA // Lithos, 1992. Vol.29. P.57-85.

295. Friedman J., O'Neil Y.R. Compilation of Stable Isotope Fractionation Factors of Geochemical Interest Wash. (D.C.) Gov. Print. Off., 1977. 110 p. (US Geol. Surv. Prof. Pap.; N 440-KK).

296. Emani M., Cong B., Yoshida T., Kawabe I. A mechanism for Na incorporation in garnet an example from garnet in ortogneiss from the Su-Lu terrane, eastern China // Amer. Miner., 1995. Vol. 80. P. 475-482.

297. Francis C.A. New data on the forsterite-tephroite series // Amer. Miner., 1985. Vol. 70. P. 568-575.

298. Franz G., Liebsher A. Physical and chemical properties of the epidote minerals // Review in Mineral. Geochem., 2004. Vol. 56. P. 1-82.

299. Fukuoka M. Mineralogical and genetical study of alabandite from the manganese deposits of Japan // Men. Fac. Sci. Kyushu Univ. Ser. D. Geol., 1981. Vol. 24. № 4. P. 207-251.

300. Gnos E., Peters Tj. Tephroite-hausmannite-galaxite from a granulite-facies manganese rock of United Arab Emirates // Contrib. Mineral. Petrol., 1995. Vol. 120. P. 372-377.

301. Grenne T., Slack J.F. Bedded jaspers of the ordovican Lokken ophiolitr, Norway: seafloor deposition and diagenetic maturation of hydrothermal plume-derived silica-iron gels // Mineralium Deposita, 2003. Vol. 38. P. 625-639.

302. Grill E. V., Chase R.L., MacDonald R.D., Murray J. W. A hydrothermal deposit from Explorer ridge in the northeast Pacific ocean // Earth and Planetary Science Letters, 1981. Vol. 52. P. 142-150.

303. Grubb P.L.C. Silicates and their paragenesis in the Brockman iron Formation of Wittenoom Gorge, Western Australia // Econom. Geol. 1971. Vol. 66. P. 281-292.

304. Guggenheim S., Bailey S. W., Eggleton R.A., Winkles P. Structural aspects of the greenalite and related minerals // Canad.Miner. 1982. Vol.20. P. 1-18.

305. Guggenheim S., Eggleton R.A. Modulated crystal structures of greenalite and caryopilite: a system with long-range, in-plane structural disorder in the tetrahedra sheet // Canad.Miner. 1998. Vol.36. P. 163-179.

306. Gustafson W.I. The stability of andradite, hedenbergite and related minerals in the system Ca-Fe-Si-O-H // J. Petrol., 1974. Vol. 15. P. 455-496.

307. Gutzmer J., Beukes N.J. Mineral paragenesis of the Kalahari manganese field, South Africa // Ore geology reviews, 1996. Vol. 11. P. 405^128.

308. Gutzmer J., Schaefer M.O., Beukes N.J. Red bed-hosted oncolitic manganese ore of the paleoproterozoic Soutpansberg group, Bronkhorstfontein, South Africa // Econ. Geol., 2002. Vol. 97. P. 1151-1166.

309. Harder H. Nontronite synthesis at low temperature // Chemical Geology, 1976. Vol. 18. P. 169-180.

310. Hartway J.C., Degens E.T. Methane-Derived Marine Carbonates of Pleistocene Age // Science, 1969. V. 165. No 3894. P. 690-692.

311. Hawthorne F.C., Oberti R. On the classification of amphiboles // Can. Mineral., 2006. Vol.44. P. 1-21.

312. Hayashi K.-I., El Rhazi M. Oxygen isotope study of metamorphosed manganese deposits of the Noda-Tamagawa mine, Northeast Japan // Econ. Geol., 2003. Vol. 98. P. 181— 189.

313. Hein J.R., Koski R.A. Bacterially mediated diagenetic origin for chert-hosted manganese deposits in the Franciscan Complex, California Coast Ranges // Geology, 1987. V.15.P. 722-726.

314. Hein J.R., Koski R.A., Embley R.W., Reid J., Chang S-W. Diffuse-flow hydrothermal field in an oceanic fracture zone setting, northeast Pacific: deposit composition // Expl. Min. Geol., 1999. Vol. 8. P. 299-322.

315. Hem J.D. Chemical factors that influence the availability of iron and manganese in aqueous systems // Geological Society of America Bulletin, 1972.Vol. 83. P. 443-450.

316. Herzig P.M., Becker K.P., Stoffers P., Backer H„ Blum N. Hydrothermal silica chimney fild in the Galapagos Spreading Center at 86 °W // Earth and Planetary Science Letters, 1988. Vol. 89. P. 261-272.

317. Hey M.N. A new review of the chlorites // Mineral. Mag. 1954. Vol. 30. P. 277-292.

318. Holland T.J.B., Powell R. An enraged and undated internally consistent thermodynamic data set with uncertainties and correlations: the system K20-Na20-Ca0-Mg0-Fe0-Fe203-Al203-Ti02-Si02-C-H2-02 // J. of Metamor. Geol. 1990. V. 89. P.1404-1414.

319. Holland T.J.B., Powell R. An internally consistent thermodynamic data set for phases of petrological interest // J. of Metamor. Geol. 1998. V. 16. P. 309-343.

320. Hovland M., Irvin H. Habitat of methanorganic carbonate cemented sediments in the North Sea // Bact. Gas: Proc. Conf. (Milan, Sept. 25-26, 1989). Paris, 1992. P. 157-172.

321. Huebner J.S. Stability relation of minerals in the system Mn-Si-C-0 // Ph. D. Thesis. The Johns Hopkins University, Baltimore, USA. 1967. 279 p.

322. Huebner J.S. Stability relation of rhodochrosite in the system manganese-carbon-oxygen // Amer. Miner., 1969. Vol. 54. P. 457-481.

323. Huebner J.S., Flohr M.J.K. Microbanded manganese formations: protoliths in the Franciscan complex, California U.S. Geol.Surv., Prof. Pap. 1990. Vol. 1502. 72 p.

324. Jakob J. Vier Mangansilicate aus dem Val d' Err (Kr.Graubunden) // Scweiz. Mineral. Petrogr. Mitt. 1923. Vol. 3. P. 227-237.

325. Jimenez-Millan J., Velilla N. Compositional variation of piemontites from different Mn-rich rock-types of the Iberian Massif (SW Spain) // Eur. J. Mineral., 1993. V. 5. P. 961-970.

326. Jimenez-Millan J., Velilla N. Mineralogy and geochemistry of reduced manganese carbonate-silicate rocks from the Aracena area (Iberian Massif, SW Spain) // N. Jb. Miner. Abh., 1994. Vol. 166. P. 193-209.

327. Kato T. New data on the so-called bementite // Journal Japan Assoc.Miner.Petrol.Econom.Geol., 1963. Vol. 49. P. 93-103.

328. Kato A., Matsubara S. Ribbeite from the Kaso mine, Kanuma City, Tochigi Prefecture, Japan // Mineral. Jour., 1994. Vol. 17. № 2. P. 77-82.

329. Kato T., Takeuchi Y. Crystal structure and submicroscopic textures of layered manganese silicates. // Miner.Jour. 1980. Vol. 14. P. 165-178.

330. Kawachi Y., Grapre R.H., Coombs D.S, Dowsf M. Mineralogy and petrology of a piemontite-bearing schist, western Otago, New Zealand // J.Metamorphic Geol. 1983. Vol. 1. P. 353-372.

331. Kawachi Y„ Coombs D.S., Leake B.E., Hinton R.W. The anhydrous amphibole ungarettiite from the Woods mine, New South Wales, Australia // Eur. J. Mineral., 2002. Vol. 14. P. 375-377.

332. Keskinen M., Liou J.G. Synthesis and stability relations of Mn-Al piemontite, Ca2MnAl2Si3O,2(0H)// Amer. Mineral., 1979. V. 64. P. 317-328.

333. Keskinen M„ Liou J.G. Stability relations of manganese-iron-aluminum piemontite // J. Metamorphic. Geol. 1987. Vol. 5. P. 495-507.

334. Kimura M., Uyeda S., Kato Y., Tanaka T., Yamano M., Gamo T„ Sakai H., Kato S., Izawa E„ Oomori T. Active hydrothermal mounds in the Okinawa trough back arc basin, Japan // Tectonophysics, 1988. Vol. 145. P. 319-324.

335. Krauskopf K.B. Separation of manganese from iron in sedimentary processes // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1957. Vol.12. P.61-84.

336. Mancini F., Alviola R., Marshall B., Satoh H., Papunen H. The manganese silicate rocks of the early proterozoic Vittinki group, southwestern Finland: metamorphic grade and genetic interpretations // Can. Mineral., 2000. Vol. 38. P. 1103-1124.

337. Marchesini M., Ragano R., The Val Graveglia manganese district, Liguria, Italy // Mineral. Record. 2001. Vol. 32. P. 349-379.

338. Marchig V., Erzinger J., Rosch H. Sediments from a hydrothermal field in the central valley of the Galapagos rift spreading center // Marine Geology, 1987. Vol .76. P. 243-251.

339. Marescotti P., Frezzotti M.L. Alteration of braunite ores from Eastern Liguria (Italy) during syntectonic veining processes: mineralogy and fluid inclusions // Eur.J.Mineral., 2000. Vol. 12. P. 341-356.

340. Maresch W.V., Mottana A. The pyroxmangite-rhodonite transformation for the MnSi03 composition // Contrib. Miner. Petrol., 1976. Vol. 55. P. 69-79.

341. Mason B. Broken Hill, Australia // Mineral. Record, 1976. № 1. P. 25-33.

342. Matsubara S., Kato A. Manganbabingtonite from Mitani mane, Kochi City, Shikoku Island, Japan // Bull. Natn. Sci. Mus., 1989. Vol. 15

343. Matsubara S., Kato A. A barian bannisterite from Japan // Mineral. Mag. 1989. Vol.53. P. 85-87.

344. Maynard J.B. Geochemistry of sedimentary ore deposits // New York-Heidelberg-Berlin, Spinger-Verlag, 1983. 350 p.

345. Melcher F. Genesis of chemical sediments in Birimian greenstone belts: evidence from gondites and related manganese-bearing rocks from northern Ghana // Mineralogical Mag., 1995. Vol. 59. P.229-251.

346. Miyano T., Beukes N.J. Physicochemical environments for the formation of quartz-free manganese oxide ores from the early proterozoic Hotazel formation, Kalahari manganese field, South Africa//Econ. Geol., 1987. Vol. 82. P. 706-718.

347. Morimoto N. Fabries J., Ferguson A.K., Ginzburg I.V., Ross M., Seifert F.A., Zussman J., Aoki K., Gattardi G. Nomenclature of pyroxenes // Amer. Miner., 1988. Vol. 73. P. 1123-1133.

348. Mosier D.L., Page N.J. Descriptive and grade-tonnage models of volcanogenic manganese deposits in oceanic environment a modification // U.S. Geological Survey Bull., 1988. Vol. 1811.28 p.

349. Mottana A. Blueschist-facies metamorphism of manganiferous cherts: A review of the alpine occurrences // Blueschist and Eclogites. Edit. B.W. Evans and H.Brown. Geolog.Soc.Amer.Miner., 1986. P. 267-299.

350. Mukhopadhyay S., Roy S., Fukuoka M„ Dasgupta S. Control of evolution of mineral assemblages in ultra-temperature metamorphosed Mn-carbonate-silicate rocks from the Eastern Ghats Belt, India // Eur. J. Miner., 2002. Vol4. 5. P. 73-83.

351. Nyame F.K. Petrological significance of manganese carbonate inclusions in spessartine garnet and relation to the stability of spessartine in metamorphosed manganese-rich rocks // Contrib. Mineral. Petrol. 2001. V. 141. P. 733-746.

352. Oberti R., Ghose S. Crystal-chemistry of a complex Mn-bearing alkali amphibole on the verge ofexsolution//Eur. J. Miner., 1993. Vol. 5. P. 1153-1160.

353. Ozawa 71, Takahata T., Buseck P.R. A hydrous manganese phyllosilicate with 12 A basal spacing // International Mineralogical Association 14th general meeting (abstract), 1986, p. 194.

354. Passaglia E., Gottardi G. Crystal chemistry and nomenclature of pumpellyites and julgoldites // Can.Mineral., 1973. Vol. 12. P. 219-223.

355. Peacor D.R., Essen E.J. Caryopilite a member of the friedelite rather than the serpentine group // Amer.Miner. 1980. Vol. 65. P. 335-339.

356. Peacor D.R., Dunn P. J., S.-C. Su, Innes J. Ribbeite, a polymorph of alleghanyte and member of the leucophoenicite group from the Kombat mine, Namibia // Amer.Miner., 1987. Vol. 72. P. 213-216.

357. Pekov I.V. Minerals fist discovered on the territory of the former Soviet Union. M.: Ocean Pictures, 1998. 370 P.

358. Peters Tj. Piroxmangite: stability in H2O-CO2 mixtures at a total pressure of 2000 bars // Contrib.Miner.Pertol. 1971. Vol. 32. P. 267-273.

359. Peters Tj., Schwander H., Trommsdorff V. Assemblages among tephroite, pyroxmangite, rhodochrosite, quartz: experimental data and occurrences in the Rhetic Alps // Conrtib.Miner.Pertol., 1973. Vol. 42. P. 325-332.

360. Peters Tj., Trommsdorff V., Sommerauer J. Manganese pyroxenoids and carbonates: critical phase relations in metamorphic assemblages from the Alps // Contrib. Mineral. Petrol., 1978. Vol. 66. P. 383-388.

361. Philpotts A.R. Principles of igneous and metamorphic petrology. New Jersey: Prentice Hall, 1990 498 p.

362. Rasmussen M.G., Evans B.E., Kuehner S.M. Low-temperature fayalite, greenalite and minnesotaite from the Overlook gold deposit, Washington: phase relations in the system Fe0-Si02-H20 // Can. Miner., 1998. Vol. 36. P. 147-162.

363. Reinecke T. Crystal chemistry and reaction relation of piemontites and thulites from highly oxidized low grade metamorphic rocks at Vitali, Andros Island, Greece // Contrib. Mineral. Petrol., 1986a. Vol. 93. P. 56-76.

364. Reinecke T. Phase relationships of sursassite and other Mn-silicates in highly oxidized low-grade, high-pressure metamorphic rocks from Evvia and Andros islands, Greece // Contrib. Mineral. Petrol., 19866. Vol. 94. P. 110-126.

365. Reinecke T. Manganoan deerite and calderitic garnet from high-pressure metamorphic Fe-Mn-rich quartzites on Andros Island, Greece // Mineralogical Mag., 1987. Vol. 51. P. 247-251.

366. Robert J.L., Maury R.C. Natural occurrence of a (Fe, Mn, Mg) tetrasilicic potassium mica// Contrib. Mineral. Petrol., 1979. Vol. 68. № 2. P. 117-123.

367. Robertson A.H.F., Boyle J.F. Tectonic setting and origin of mettaliferous sediments in the Mesozoic Tethys ocean // Hydrothermal processes at seafloor spreading centers. Eds. Roña et al. New York, Plemun Press, 1983. P. 595-663.

368. Robie R. A., Huebner S., Hemingway B.S. Heat capacities and thermodynamic properties of braunite (MnySiO^) and rhodonite (MnSiCb) // Amer. Mineral., 1995. Vol. 80. P. 560-575.

369. Rosenbaum J., Sheppard S.M.F. An isotopic study of sediments, dolomites and ankerites at high temperatures // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1986. V. 50. N 5. P. 1147-1150.

370. Roy S. Genetic diversity of manganese deposition in the terrestrial geological record // Manganese Mineralization: Geochemistry and mineralogy of terrestrial and marine deposit. Geol. Soc., Spec. Publ. № 119. London, 1997. P.5-27.

371. Roy S., Dasgupta S., Majumdar N., Banerjee H., Bhattacharya P.K., Fukuoka M. Petrology of manganese silicate-carbonate-oxide rock of Sausar Group, India // N.Jb.Miner.Mh., 1986. Vol. 12. P. 561-568.

372. Sameshima T., Kawachi Y. Coombite, Mn analogie of zussmanite, and associated Mn-silicate, patsettensite and caryopilite, from southeast Otago, New Zealand // New Zealand of Geology and Geophysics, 1991. Vol. 34. P. 329-335.

373. Saner o E., Gottardi G. Nomenclature and crystallchemistry of axinites // Amer. Miner., 1968. Vol. 53. P. 1407-1411.

374. Schiffman P., Liou J.G. Synthesis of Fe-pumpellyite and its stability relations with epidote // Journal of Metamorphic Geology, 1983. Vol. 1. P. 91-101.

375. Schreyer W„ Fransolet A.-M., Abraham K. A miscibility gap in trioctahedral Mn-Mg-Fe chlorites: evidence from the Lienne Valley manganese deposit, Ardennes, Belgium // Contrib. Mineral. Petrol., 1986. Vol. 94. P. 333-342.

376. Schreyer W., Bernhard H.-J., Medenbach O. Petrologic evidence for a rhodochrosite precursor of spessartine in conticules of the Venn-Stavelot massif, Belgium // Mineralogical Magazine, 1992. Vol. 56. P. 527-532.

377. Shah M.T., Khan A. Geochemistry and origin of Mn-deposits in the Waziristan ophiolite complex, north Waziristan, Pakistan // Mineralium Deposita, 1999. Vol. 34. P. 697-704.

378. Smith M.L., Frondel C. The related layered minerals ganophyllite, bannisterite and stilpnomelane. // Miner.Mag. 1968. Vol. 36. P. 893-913.

379. Stalder M., Rozendaal A. Calderire-rich garnet and franklinite-rich spinel in amphibolite-facies hydrothermal sediments, Gamsber Zn-Pb deposit, Namaqua Province, South Africa // Can. Mineral., 2005. Vol. 43. P. 585-599.

380. Strunz H, Nickel E.H. Strunz mineralogical tables. Schweizerbartsche Verlagsbuchhandlung, 2001. 870 p.

381. Suess E. Mineral phase formed in anoxic sediments by microbial decomposition of organic matter// Geochimica et Cosmochimica Acta, 1979. Vol. 43. P. 339-352.

382. Tagai T., Joswig W., Fuess H. Neutron diffraction study of babingtonite at 80 K // Mineral. Jour. 1990. Vol. 15. № 1. P. 8-18.

383. Taylor H.P. Oxygen and hydrogen isotope studies of hydrothermal interactions at submarine and subaerial spreding centers // Hydrothermal processes at seafloor spreading centers. Eds. Rona et al. New York, Plemun Press, 1983. P. 83-139.

384. Theye T., Fransolet A.-M. Virtually pure ottrelite from region of Ottre, Belgium // Eur. J. Mineral., 1994. Vol. 6. P. 547-555.

385. Theye T., Schreyer W., Fransolet A.-M. Low-temperature, low-pressure metamorphism of Mn-rich rocks in the Lienne Syncline, Venn-Stavelot massif (Belgium, Ardennes) // J. Petrol., 1996. Vol.37. № 3. P. 767-783.

386. Varentsov I.M. Sedimentary manganese ores. Elsevier Publishing Co. Amsterdam-London-New York, 1964. 119 p.

387. Von Rad U., Rosch H., Berner U., et al. Authigenic carbonates derived from oxidized methane vented from the Makran accretionary prism of Pakistan // Marine Geology, 1996. V. 136. No 1-2. P. 55-77.

388. Walters L.Y., Claypool G.E., Choquette P. W. Reaction rates and 6I80 variation for the carbonate-phosphoric acid preparation method // Geochim. et Cosmochim. Acta, 1972. V. 36. N2. P. 129-140.

389. Winter G. A., Essene E.J., Peacor D.R. Carbonates and pyroxenoids from manganese deposit near Bald Knob, North Carolina // Amer. Mineral., 1981. Vol. 66. P. 278-289.

390. Winter G.A., Essene E.J., Peacor D.R. Mn-humites from Bald Knob, North Carolina: mineralogy and phase equlibria // Amer. Miner., 1983. Vol. 68. P. 951-959.

391. Yau Y.C., Peacor D.R. Jerrygibbsite-leucophoenicite mixed layering and general relations between the humite and leucophoenicite families // Amer. Miner., 1986. Vol. 71. P. 985-988.

392. Yoshimura T., Shirosu H., Hirowatari F. Bementite and pyroxmangite from Ichinomata mine, Kumamto Prefecture // Journal of the Mineralogical Society of Japan. 1958. Vol. 3. P. 457-467.

393. Yui T.F., Lo C.H., Lee C.W. Mineralogy and petrology of metamorphosed manganese-rich rocks in the area of Santzan River, eastern Taiwan // N. Jb. Miner. Abh., 1989. Vol. 3. P. 249-268.

394. Химический состав (масс. %) силицитов месторождения Кызыл-Таш

395. Компонент Джаспериты Яшмы1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

396. ЭЮг 90.70 90.70 90.70 88.30 91.40 78.70 87.30 80.50 92.60 85.70 96.00 83.10 72.20 89.10 85.10

397. ТЮ2 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 0.24 0.03

398. А1203 0.12 0.37 <0.10 <0.10 <0.10 0.19 0.17 <0.10 0.47 0.35 <0.10 0.77 0.12 1.40 3.00

399. Ре203общ 7.90 8.30 9.40 11.10 7.80 20.10 11.30 17.10 4.50 8.90 3.90 13.70 13.10 7.50 5.20

400. МпОобщ 0.22 0.16 0.08 0.19 0.22 0.07 0.40 0.59 0.74 3.70 0.35 0.58 3.50 0.24 1.90

401. МЕО <0.10 0.11 <0.10 <0.10 <0.10 <0.10 <0.10 1.10 <0.10 <0.10 <0.10 0.18 <0.10 0.33 2.00

402. СаО 0.17 0.03 <0.01 0.08 0.13 0.21 0.11 0.38 0.77 0.32 <0.01 1.40 9.50 0.50 1.00

403. П.п.п. <0.30 <0.10 <0.30 <0.30 <0.30 0.42 <0.30 0.33 1.10 1.10 <0.30 0.49 0.78 0.50 1.40

404. Сумма 99.13 99.70 100.29 99.67 99.55 99.70 99.5 100.07 100.19 100.10 100.35 100.22 99.21 100.25 99.721. Цитохимические модули

405. Ре+Мп)ЛП 1011 1062 1188 1417 1008 2527 1472 2225 668 1636 538 1797 2134 32 230

406. А1+Т0- 102 0.25 0.73 0.21 0.21 0.21 0.38 0.34 0.21 0.93 0.70 0.21 1.52 0.25 3.05 5.93

407. Ре+Мп)- 102 10.11 10.62 11.88 14.17 10.08 25.27 14.72 22.25 6.68 16.36 5.38 17.97 21.34 9.73 9.19

408. А1/(А1+Ре+Мп) 0.02 0.06 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.01 0.12 0.04 0.04 0.08 0.01 0.22 0.39

409. Мп/Ре 0.03 0.02 0.01 0.02 0.03 0.01 0.04 0.04 0.19 0.47 0.10 0.05 0.30 0.04 0.41

410. Химический состав (масс. %) оксидно-карбонатно-силикатных марганцевых пород месторождения Кызыл-Таш

411. Компонент Разновидности по род1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

412. БЮг 24.00 31.30 18.60 32.90 35.60 32.90 39.60 33.40 46.10 42.10 61.30 41.50 41.90 25.30 39.30 35.10

413. ТЮ2 0.06 0.12 0.12 0.06 0.17 0.06 0.11 0.17 <0.01 0.02 <0.01 0.05 0.06 <0.01 <0.01 <0.01

414. А1203 1.21 1.20 0.91 1.80 2.70 1.80 6.90 4.10 0.90 0.10 0.48 0.98 0.55 0.55 1.00 2.50

415. Ре203о6ш 1.50 1.90 3.70 4.00 5.50 4.00 3.10 6.30 1.80 3.20 0.88 5.20 6.80 5.40 12.40 22.80

416. МпОобщ 56.84 55.18 54.40 41.80 34.70 41.80 37.20 30.20 37.50 36.60 14.60 32.90 35.30 24.10 26.40 14.50

417. МцО 0.64 0.53 0.55 0.94 1.40 0.94 0.96 0.98 0.33 0.51 0.37 0.59 0.62 0.72 0.53 0.57

418. СаО 9.00 3.50 13.30 12.00 9.10 12.00 7.80 19.30 11.80 14.00 14.10 14.70 11.50 28.30 18.40 23.70

419. N320 0.70 <0.20 0.26 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20

420. К20 0.02 1.10 <0.01 <0.01 0.14 <0.01 0.03 0.02 <0.01 <0.01 0.05 <0.01 <0.01 0.05 <0.01 <0.01

421. Р2О5 <0.05 <0.05 0.07 0.07 0.10 0.07 0.06 0.07 <0.05 0.05 <0.05 0.07 0.07 <0.05 <0.05 <0.05

422. П.п.п. 4.80 4.50 7.10 6.40 9.80 6.40 3.80 5.40 0.97 3.00 7.60 3.70 2.80 14.90 2.10 1.20

423. Сумма 98.76 99.33 99.01 99.98 99.21 99.98 99.56 99.94 99.40 99.48 99.38 99.68 99.61 99.32 100.13 100.371. Цитохимические модули

424. Ре+МпуП 1025 5344 542 799 266 471 402 240 5511 1853 2168 882 729 4073 5274 4899

425. АНТО ■ 102 2.43 2.50 1.94 3.61 5.51 5.23 13.68 8.25 1.78 0.23 0.95 1.98 1.16 1.09 1.97 4.91

426. Ре+Мп) • 102 82.00 80.16 81.31 63.93 55.80 61.25 56.32 50.46 55.11 55.60 21.68 52.89 58.28 40.73 52.74 48.99

427. А1/(А1+Ре+Мп) 0.03 0.03 0.02 0.05 0.09 0.08 13.68 0.14 0.03 0.01 0.03 0.04 0.02 0.03 0.04 0.09

428. Мп/Ре 46.62 32.68 16.56 11.76 7.10 5.43 13.52 5.40 23.49 12.86 18.71 7.12 5.84 5.03 2.40 0.72

429. Мп/(Мп+81) 0.67 0.60 0.71 0.52 0.48 0.51 0.45 0.43 0.41 0.41 0.17 0.40 0.42 0.45 0.36 0.26

430. Химический состав (масс. %) оксидно-карбонатно-силикатных марганцевых пород1. Компоненты Месторождение

431. Казган-Таш Кожаевское Ср.Файзулинское1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

432. БЮг 15.40 22.80 33.30 40.20 40.40 36.80 27.60 21.90 45.30 48.70 32.70

433. ТЮ2 0.01 0.01 0.02 0.01 0.05 0.01 0.22 0.03 <0.01 0.64 0.07

434. А1203 0.09 1.16 1.16 <0.05 0.80 4.44 2.30 0.94 0.92 7.30 1.90

435. Ре203о6щ 4.89 12.70 12.90 8.22 15.50 7.34 5.00 1.50 4.60 10.30 17.60

436. МпОобщ 34.20 32.50 36.40 43.30 35.80 32.60 53.70 71.00 35.60 18.70 31.401^0 <0.05 0.21 0.11 <0.05 0.07 <0.05 1.50 0.24 0.57 2.90 0.68

437. СаО 25.40 18.80 11.30 5.61 3.75 12.60 1.60 1.90 11.20 6.10 11.30

438. ВаО н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 1.70 0.65 0.04 0.07 н.о.

439. Ыа20 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.20 <0.20 <0.20 4.00 0.44

440. К20 0.03 0.07 0.05 0.07 0.13 0.08 0.02 <0.01 <0.01 0.10 0.01р205 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 0.07 0.06 0.11 0.16 0.08 <0.05 0.13

441. П.п.п. 20.20 11.80 4.98 2.11 3.48 6.12 6.20 1.80 1.60 1.30 3.60

442. Сумма 100.22 100.05 100.22 99.52 100.05 100.05 99.95 100.12 99.91 100.11 99.821. Цитохимические модули

443. Ре+Мп)/П 5428 6165 2246 7128 1163 5510 292 2547 5589 4903 736

444. А1+Т0- 102 0.19 2.28 2.93 0.11 1.63 8.72 4.79 1.88 1.81 15.11 3.82

445. Ре+Мп) • 102 54.28 61.65 67.40 71.28 69.80 55.10 81.88 101.88 55.89 39.22 66.22

446. А1/(А1+Ре+Мп) 0.03 0.04 0.04 0.001 0.02 0.14 0.05 0.02 0.03 0.27 0.05

447. Мп/Ре 7.88 2.88 3.18 5.93 2.60 5.00 12.10 53.19 8.72 2.05 2.01

448. Мп/(Мп+81) 0.65 0.55 0.48 0.48 0.43 0.43 0.62 0.73 0.40 0.25 0.45

449. Химический состав (масс. %) пород Уразовского месторождения1. Компонент Породы

450. Вмещающие Оксндно-карбонатно-сипикатные марганцевые1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

451. БЮг 97.20 72.70 85.00 92.00 55.20 61.40 46.10 36.70 40.70 45.40 43.50 35.60 60.90 40.80 57.30 55.70

452. ТЮ2 <0.01 <0.01 0.11 0.04 1.20 0.49 <0.01 <0.01 0.04 0.03 0.06 0.10 0.03 0.94 0.76 0.85

453. А1203 <0.10 0.85 4.10 3.20 24.10 20.40 0.59 1.80 1.20 0.33 3.30 2.20 13.50 17.90 12.50 12.80

454. Рс203°ы 2.30 16.00 6.90 2.60 2.50 4.80 3.30 19.20 9.00 4.40 4.50 2.70 6.00 10.60 7.70 8.20

455. МпОо6щ 0.06 1.30 0.24 0.23 0.18 0.08 35.30 13.40 28.60 34.20 31.10 37.10 2.60 4.50 3.70 3.80

456. М§0 <0.10 0.10 1.70 0.41 3.00 2.20 0.56 0.90 0.95 0.87 1.30 2.40 1.10 3.50 1.10 1.10

457. СаО <0.01 9.00 0.12 0.04 0.44 0.17 12.30 26.80 17.60 12.70 12.80 11.30 13.30 17.20 12.90 13.90

458. ВаО <0.01 <0.01 0.04 0.02 0.39 0.33 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 0.02 0.10 0.13 0.14

459. Ка20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20 <0.20

460. К20 <0.01 <0.01 0.69 0.63 5.30 5.60 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 0.02 <0.01 <0.01 <0.01р2о5 <0.05 <0.05 0.05 0.05 0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 0.06 0.08 <0.05 <0.05 0.06 0.37 0.29

461. П.п.п. 0.13 0.25 1.60 1.00 7.70 4.90 1.50 1.60 1.60 1.60 3.10 8.00 2.30 4.10 3.10 3.20

462. Сумма 99.69 100.20 100.55 100.22 100.06 100.37 99.69 100.40 99.69 99.59 99.74 99.40 99.77 99.70 99.56 99.981. Литохимичсские модули

463. Ре+МпуП 152 2186 64 72 2 10 5389 4297 1032 1274 619 428 280 17 16 15

464. А1+П) ■ 102 1.01 1.68 8.18 6.33 48.78 40.63 1.17 3.54 2.40 0.36 6.55 4.45 26.53 36.30 25.47 26.17

465. Ре+Мп) • 102 1.52 21.87 8.98 3.58 3.38 6.12 53.89 42.94 51.59 50.97 49.48 55.68 11.18 19.61 14.86 15.63

466. А1/(А1+Ре+Мп) 0.04 0.07 0.47 0.64 0.93 0.87 0.02 0.08 0.04 0.07 0.12 0.07 0.70 0.64 0.62 0.62

467. МоТе 0.06 0.09 0.04 0.10 0.08 0.02 12.05 0.79 3.58 17.45 7.77 15.47 0.49 0.48 0.54 0.52

468. МпДМп+БО <0.01 0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 0.39 0.24 0.37 0.39 0.38 0.47 0.03 0.08 0.05 0.05

Информация о работе

Брусницын, Алексей Ильич
доктора геолого-минералогических наук
Санкт-Петербург, 2008
ВАК 25.00.05

Диссертация

Генетическая минералогия метаморфизованных марганцевых отложений палеовулканогенных комплексов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы