Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Кристаллохимия минералов и критерии хромитоносности гипербазитовых массивов офиолитовых комплексов Урала

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Кристаллохимия минералов и критерии хромитоносности гипербазитовых массивов офиолитовых комплексов Урала"

ШАНСА ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО, ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ / 3 МАИ ШШ5НИ В. И. УЛЬЯНОВА-ЛЕНИНА

На правах рукописи

ЛОПАТИН Олег Николаевич

КРИСТАЛЛОХИМИЯ МИНЕРАЛОВ И КРИТЕРИИ ХРОМИТОНОСНОСТИ

ГИПЕРБАЗИТОВЫХ МАССИН ОФИОЛИТОВЫХ КОМПЛЕКСОЕ УРАЛА

04. 00. 20 - минералогия, кристаллография

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

КАЗАНЬ - 1993

Работа выполнена на геологическом факультете Казанског ордена Ленина и ордена Трудового {фасного Знамени государст венного университета имени В.И.Ульянова-Ленина

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

- доктор геолого-минералоги чесяих наук, профессор Бахтин А.И.

- доктор геолого-минералоги ческих наук, профессор Горобец Б.С.

- кандидат геолого-минерзло гических наук, доцент Изотов В.Г.

- Уральский горный институт кафедра геологии месторождений полезных ископаемых

Защита состоится мья_1993 г. в 4А

час. на заседании специализировашого Совета К 053.29.12 пс присуждению ученой степени кандидата геолого-минералогичес -ких наук в Казанском ордена Ленина и ордена Трудового Крас -ного Знамени государственном университете им. В.И.Ульянова -- Ленина по адресу: 420008, г.Казань, ул. Ленина, 4/5.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского государственного университета.

Автореферат разослан

" 11; " С-^с ел Л 1993 г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат геолого-минералогических наук, доцент С^^и^ А.Н.Диденко

Актуальность. Алышнотшшые гипврбазитн, пользующиеся на Урале широким распространением, в настоящее время являются основным источником высокохромистых хромитовых руд. Возрастающие потребности промышленности в хромитах требуют расширения базы хромитового сырья. Решение этой задачи обусловливает необходимость повышения эффективности поисковых и разведочных работ на хромиты, и одним из возможных путей повышения эффективности этих работ является, привлечение современ -ных физических методов исследования минерального вещества, позволяющих выявлять тонкие особенности состава и строения минералов и тем самым получать важную дополнительную информацию, отражающую геологическую историю минеральных образований и позволяющую наметить новые поисковые кристаллохими-ческие признаки на хромитовое оруденение в гипербазитовых массивах Урала.

С другой стороны, несмотря на обилие теоретических гипотез и эмпирических моделей, до сих пор остаются дискуссионными многие вопросы генезиса хромитового оруденения в аль-пинотипных гипербазитах, впрочем как и вопросы возникновения и последующей эволюции вещества гипербазитов на всех стадиях их становления.

В этом отношении весьма важным свойством породообразующих минералов гипербазитов является способность выступать в качестве чувствительных крнсталлохимических индикаторов,позволяющих делать выводы о физико-химических условиях генезиса пород и их последующей геологической эволюции.

Все вышесказанное и определяет актуальность теш дис -сертации.

Цель работы заключается в изучении кристаллохимии породообразующих силикатных минералов алыйшотипных гипербазитов Урала с последующим выявлением особенностей их генезиса и дополнительных поисковых крнсталлохимических признаков на хромитовое оруденение.

В соответствии с поставленной целью в диссертации решались следующие основные задачи:

1. Массовое и.систематическое исследование оптических спектров поглощения минералов алышнотипных гипербазитов и их ин-

терпретация.

2. Выявление трендов эволюции кристаллохимическкх особенностей минералов гипербазитов из различных структурно-генетических комплексов пород обобщенного разреза гипербазитов Урал!

3. Выявление кореляционных связей кристаллохимических особе-ностей породообразующих минералов со степенью хромитоноснос ти отдельных, наиболее представительных массивов алышнотип ных гипербазитов,Урала и выявление поисковых минералого-кри сталлохимических признаков хромитового оруденения.

4. Изучение тонких конституционных особенностей состава строения минералов алышнотипных гипербазитов с целью опре деления специфики их образования и преобразования в ход становления и эволюции вещества гипербазитов, как составно части земной кори океанического типа.

Фактический материал и методы исследования. Результаты ис следований базируются на изучении более 400 образцов ультра основных пород различных гипербазитовых массивов Урала.

В процессе работы выполнены оптико-спектроскопически исследования породообразующих силикатов гипербазитов ( боле 2000 анализов ), люминесцентные исследования оливинов ( 3 образцов ), прецезионнке рентгендифрактометрические исследо вания оливинов и ортопироксенов ( около 100 образцов ). Изу чен химический состав более 70. образцов породообразующих си ликатов гипербазитов.

Научная новизна. 1. Впервые проведено систематическое и мае совое оптико-спектроскопическое изучение породообразующи силикатов алышнотипных гипербазитов по обобщенному разрез гипербазитовых комплексов. 2. Выявлены тренды изменена особенностей кристаллохимии минералов различных структурно -петрографических комплексов гипербазитов и отдельных гипер базитовых массивов Урала. 3. Выявлены надежные кореляционнь связи потенциальной хромитоносности ряда уральских гипербг зитовых массивов с кристаллохимией слагзкоих гипербазиты ю нералов и установлены кристаллохимические поисковые критер! и признаки хромитового сырья. 4. Экспериментально установл« на гетерофазность основных породообразующих силикатс гипербазитов - оливинов и пироксенов, и показано ее важне

значение в расшифровке геологической истории вещества гипербазитов.

Практическая и научная значимость. Проделанная работа позволила выявить ряд типоморфных кристаллохимических признаков породообразующих силикатных минералов альпинотипных гиперба-зитов, которые предлагается использовать как дополнительные поисковые признаки при поисково-разведочных' работах на хро-митовое оруденение.

Теоретические выводы, полученные при обобщении экспериментального материала, выявляют ряд генетических аспектов образования и преобразования вещества гипербазитов и, в целом, третьего слоя земной коры океанического типа. Основные защищаемые положения.

1. Кристаллохимические особенности главных породообразующих минералов альпинотипных гипербазитов закономерно изменяются по обобщенному.гинербазитовому разрезу. Тренды этих изменений могут служить критерием преобразования вещества гипербазитов и позволяют выявлять участки разреза, наиболее перспективные на поиски хромитовых руд.

2. Особенности кристаллохимии породообразующих силикатов гипербазитовых массивов надежно корелируввт с хромитоноснос-тью этих массивов и могут служить поисковыми признаками при поисках хромитовых руд. Наиболее четко прослеживается коре-ляционная связь хромитоносности гипербазитовых массивов Урала с концентрацией ионов двухвалентного железа в сосуществу-вдей паре минералов оливин-сртопироксен.

3. Первичные силикатные минералы альпинотипных гипербазитов гетерофазны, что является следствием сложной истории и разнообразия условий их формирования в процессе эволюции вещества гипербазитов в коре и мантии Земли.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Всесоюзном семинаре "Катионная упорядоченность - 90" (Иркутск, 1990), II Региональном совещании "Минералогия Урала" (Миасс, 1990), Всесоюзном совещании "Геохимия и критерии ру-доносности базитов и гипербазитов" (Иркутск, 1990), Научпом Совете по проблеме "Люминесценция и развитие ее применений в народном хозяйстве" (Таллинн, 1990), Всесоюзном совещании

"Теория минералогии- (Сыктывкар, 1991), VIII Съезде ВМО (Санкт-Петербург, 1992), Конференции "Петрология и минералогия Казахстана и Средней Азии" (Алма-Ата, 1990), Итоговых научных конференциях КГУ (Казань, 1989-1992). Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, 3 в настоящее время находятся в печати. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем работы составляет 158 страниц и включает 86 страниц текста, 42 рисунка, 12 таблиц и список литературы из 154 наименований.

В процессе работы автор пользовался образцами, любезно предоставленными Л.Д.Булыкиным., К.К.Золоевым, И.С.Чащухиным, за что автор выражает им искреннюю благодарность. Глубокую признательность автор выражает своему научному руководителю- заведующему кафедрой минералогии КГУ, доктору геолого-минералогических наук, профессору А.И.Бахтину.

I

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, ее цели и задачи, показана научная новизна и практическая значимость провёденных исследований.

В первой главе (ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ АЛЬПИНОТИПНЬК ГИПЕРБА-ЗИТОВ УРАЛА ) дана краткая характеристика алышнотипных ги-пербазитов Урала.

Приведено описание обобщенного гипербазитового разреза гипербазитовых комплексов Урала. В настоящее время обобщенный разрез алышнотипных гипербазитов стратифицирован снизу Еверх следующим образом. Низы разреза представлены гарцбур-гитами, вверх по разрезу в них появляются одиночные шлировые выделения дунитов, формируя шлирово-такситовый или иинтрово--полосчатый комплекс, как его называют в литературе.'Еще выше по разрезу пользуются значительным распространением сет-чато-жильные выделения дунитов, описываемые в литературных источниках как жильно-полосчатый комплекс дунитов, дуниты основания полосчатого комплекса и т.д. Еще выше по разрезу дуниты постепенно обогащаются моноклинным пироксеном и пере-

одят в так называемый полосчатый комплекс дунит-клинопирок-енитового состава, на который зачастую накладывается более оздний комплекс диаллагитов, имеющий, как считается, мета-оматическое происхождение.

В тезисной форме, по литературным данным охарактеризо-аны основные гипотезы формирования и последующего преобра-ования вещества гипербазитов в ходе его эволюции в коре и интии Земли.

Приводится характеристика хромитоносности ряда наиболее редставительных и детально изученных гипербазитовых масси-ов Урала. Эти массивы были проранжированы по степени их отенциальной хромитоносности в результате их многолетнего зучения геологами РГК "Уралгеология". Относительная хроми-оносность массивов возрастает в последовательности: Бажено-:ский - Нуралинский - Салатимский - Халиловский - Хабарнинс-лй -Верхне-Тагильский - Ключевской - Кемпирсайский. Данная :оследовательность гипербазитовых массивов,возможно,не являйся идеальной, но все же она достаточно надежно отражает |бщуго направленность в увеличении степени потенциальной хро-итоносности гипербазитовых массивов Урала. I главе 2 (МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ) дается краткая характери-;тика использованных в работе методов исследования.

Основным методом экспериментальных исследований была штяческая спектроскопия поглощения в варианте оптико-спект-юскопического микрозондирования. В диссертации приведены :нектры поглощения основных породообразующих силикатных ми-гералов альпинотипных гипербазитов - оливина, ортопироксена, ¡литапироксена, серпентинов. Показано изоморфное вхождение в :труктуру данных минералов различных оптически-активных цен-■ров (ОАЦ), проявляющихся в спектрах поглощения данных мине->алов. Оптически-активные центры в силикатных минералах ги-гербазитов представлены преимущественно элементами группы селеза- Ге2+, Та3+, Ш2+, Сг3+.

В процессе работы, для оценки относительной концентра-

[ии того или иного ОАЦ в образцах минералов был попользован"

)яд оптико-спектроскопических параметров вида: Б, /Л.. , где

х1 \2

)х - оптическая плотность минерала при длинах волн х1 и х2»

отвечающих соответственно области поглощения данного ОАЩх^ и фоновой интенсивности в спектре минерала (12)* Для анализ соотношения концентраций одноименных ОАЦ в сосуществующи минералах (например, в сосуществующей паре оливин-ортопирок сен) был использован ряд оптико-спектроскопических парамет ров вида: Вх(0рх)/0х (01).Теоретическим обоснованием этих ме тодов оценки концентрации ОАЦ является закон Бугера-Ламберт С целью методического обоснования проводимых работ выявля лись кореляционные связи полученных нами результатов оптико -спектроскопического микрозондирования с данными традицион ного химического анализа. В работе приведен ряд графически зависимостей, показывающих наличие надеиных кореляционны связей между результатами оптико-спектроскопических определений концентрации ОАЦ в структуре силикатных минералов ги пербазитов и результатами определения концентрации этих яо элементов методами химического анализа.

В процессе работы, для решения ряда частных и методических задач привлекались и люминесцентные исследования. Бы ли записаны и проанализированы спектры фотолюминесценцю оливинов алышнотипных гипербазитов Урала. Это позволило выявить ряд оптически-активных центров в структуре оливина: Ре3+4, Мп2+6, Б1043_, А1044~.

Наряду со спектроскопическими методами, для решения отдельных вопросов в диссертации использовались и рентгендиф-рактометрические исследования, которые заключались в изучении тонкой структуры отдельных, характеристических рентген-дифрактометрических пиков оливинов и пироксенов алышнотипных гипербазитов Урала. Эти прецезионные рентгендифрактомет-рические работы позволили подтвердить и дополнить результат! спектроскопических исследований, касающихся вопросов гетеро-фазного строения породообразующих силикатных минералов аль-пинотипных гипербазитов.

Глава 3 (ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ КРИСТАЛЛОХИМИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ СИЛИКАТОВ И ИХ СВЯЗЬ С ХР0МИТ0Н0С-НОСТЬЮ В ОБОБЩЕННОМ РАЗРЕЗЕ АЛЬПИНОТИПНЫХ ГИПЕРБАЗИТОВ.) посвящена изучению кристаллохимии сквозных минералов - оливинов и серпентинов, присутствующих во всех структурно-петро-

• - 9

Графических комплексах пород обобщенного гипербазитового разреза. были выявлены существенные различия трендов изменения сристаллохимии оливинов по гипербазитовому разрезу в хроми-гоносных (на примере Хабарнинского) и слабо хромитоюэсных [на примере Нуралинского) массивах,

В нижней части обобщенного разреза (в гарцбургитах и

1унитах) Хабарнинского массива оливины характеризуются низ-

сой концентрацией ионов Fe2+ и высокой концентрацией ионов

Вверх по разрезу к дунитам среди пироксенитов полосча-

сого комплекса наблюдается увеличение концентрации в оливи-р. . р+ _

iax ионов Fec и уменьшение концентрации ионов Hi . Величи-га отношения Fe /Те в оливинах обобщенного гипербазитово-*о разреза Хабарнинского массива характеризуется большой ра-зиабельностью , достигает максимальных значений в оливинах широво-такситового и полосчатого комплексов и позволяет гтвервдать, что формирование этих комплексов гипербазитовых город Хабарнинского массива происходило в условиях повышен-гого окислительного потенциала среды минералообразования. В >тличие от оливинов Хабарнинского массива, кристаллохимичес-ше тренды оливинов в обобщенном разрезе слабо хромитоносно-то Нуралинского -массива характеризуются иной направленностью. }десь снизу вверх по разрезу в оливинах уменьшается концент-?ация ионов"1 Fe2+ и плавйо возрастает величина отношения Fe^1" Те2+.

Тренд изменения концентраций ионов Fe в оливинах по-юд Нуралинского йассива свидетельствует о выносе железа из шгаинов пород всех частей обобщенного гипербазитового раз-юза в результате высокотемпературных преобразований вещест-¡а гипербазитов под действием мантийных флюидов."Этому, по-видимому, способствовал устойчивый рост снизу вверх по >азрезу велйчины окислительного потенциала, фиксируемый тре-щом изменения величины отношения Fe /Fe . Такая обстанов-:а не могла способствовать фиксации основной массы выносимо-■о железа в виде новообразований хромита и формированию хро-гатовых залежей. Видимо, этим объясняются низкие перспекти-!ы хромитоносности гипербазитов Нуралинского массива.

Тренд изменения концентраций ионов Fe2+ в оливинах по-

род Хабарнинского массива свидетельствует о выносе железа и: оливинов пород нижней части разреза и накоплении его в верхней части обобщенного гипербазитового разреза в результат! высокотемпературных преобразований вещества гипербазитов по; -действием мантийных флюидов. Скачкообразные изменения окис-литёльно-восстановительных условий среды этих высокотемпературных преобразований, о чем свидетельствует тренд измененго величины отношения способствовали созданию н<

участке перехода от средних к верхним частям гипербазитовогс разреза условий, благоприятных к перераспределению в средс элементов группы железа и переходу части этих элементов к силикатной формы в оксидную с формированием залежей хромитол Видимо этим объясняются достаточно высокие перспективы хро-митоносноети Хабарнинского массива. Приведенные выше -данные позволяют также сделать вывод о том, что зона перехода от дунитов к полосчатым комплексам, включающая и верхнюю част! дунитов основания полосчатого комплекса, является наиболее перспективной частью обобщенного"гипербазитового разреза е отношении месторождений хромитовых руд.

Проведенные экспериментальные исследования по изучеши кристаллохимических особенностей серпентиновых минералов е обобщенном гипербазитовом разрезе позволили выявить существенные различия в кристаллохимии ранних петельчатых а-лизар-дитов и более поздних антигоритов.

Общее возрастание концентрации ионов железа и величина отношения в а-лизардитах пород обобщенного разреза

снизу вверх свидетельствует о том, что процессы ранней сер-пентинизации происходили в тектонически ненарушенной последовательности гипербазитовых пород в период нахождения этих пород в составе коры океанического типа.

Характер особенностей кристаллохимии антигоритов в породах обобщенного разреза гипербазитов свидетельствует о том что антигоритизация стимулировалась эндогенным источником энергии, тепломассоперенос от которого осуществлялся по зонам развития дунитов шлирово-такситового комплекса и по ду-нитам основания полосчатого, комплекса. Это означает, что флюиды, производившие антигоритизацию, использовали те же

пути движения, что и более высокотемпературные флюиды, производившие образование дунитов и хромитовых залежей.. В этом смысле антигоритизация носит унаследованный характер и может использоваться как косвенный поисковый признак на хромитовое оруденение.

Экспериментальные результаты и материалы их анализа, приведенные в главе 3, служат обоснованием первого защищаемого положения диссертации.

Глава 4 (КРИСТАЛЛОХИМИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ХРОМИТОНОСНОСТИ АЛЬПИ-НОТИПНЫХ ГИПЕРБАЗИТОВЫХ МАССИВОВ УРАЛА ) посвящена изучению кристаллохимических особенностей оливинов, ортопироксенов, клинопироксенов и серпентинов из алышнотипных гипербазитов ряда массивов Урала и выявлению связи кристаллохимических особенностей этих минералов со степенью потенциальной хроми-тоносности массивов, проранжированных по степени возрастающей хромитоносности в ряд: Баженовский - Нуралинский - Сала-тимский - Халиловский - Хабарнинский - Верхне-Тагильский -- Ключевской - Кемпирсайский.

Показано, что с ростом перспектив хромитоносности мае -сивов в оливинах и ортопироксенах гарцбургитов и в оливинах дунитов происходит уменьшение содержания двухвалентного железа и увеличение величины отношения , т.е. степени окисленности железа.

Идентичные изменения кристаллохимии были выявлены н в ранних клинопироксенах полосчатых комплексов альпинотипныт гипербазитов Урала. В частности, с ростом перспектив хромитоносности массивов в раппих клинопироксенах полосчатых комплексов данных массивов наблюдается уменьшение содержания ионов двухвалентного железа и увеличение степени окисленности железа.

Тренды изменения кристаллохимии диализгов полосчатых комплексов гипербазитов, формирование которых происходило позже ранних клинопироксенов, имеют иную направленность. А именно, рост перспектив хромитоносности отдельных массивов сопровождается увеличением содержания в диаллагах ионов двухвалентного железа и уменьшением в них степени окисленности железа.

Анализ кристаллохимических особенностей ранних петельчатых а-лизардитов из различных по степени хромитоносности гипербазитовых массивов Урала показывает отсутствие связи степени хромитоносности с какими-либо кристаллохимическими характеристиками а-лизардитов.

Проведено изучение кристаллохимии сосуществувдих пар минералов - оливин-ортопироксен из гарцбургитов алыганотип-ных гипербазитов. Выявлена четкая кореляционная зависимость меаду степенью потенциальной хромитоносности ряда гипербазитовых массивов Урала и соотношением концентраций ионов двухвалентного железа в паре сосуществующих минералов оливин-ортопироксен гарцбургитов Данных массивов. С ростом перспектив хромитоносности массивов происходит относителБное обогащение двухвалентным железом оргопироксенов в сравнении с сосуществующими с ними оливинами. Это позволило сделать вывод,' что изученные гипербазитовые массивы несут на себе следы воздействия на ни* высокотемпературных наложенных процессов, причем более хромитоносные гипербазитовые массивы претерпевали и более высокотемпературные воздействия. ,

Приведенные выше особенности кристаллохимии породообразующих силикатных минералов гипербазитов могут играть роль поисково-оценочных критериев хромитоносности гипербазитовых массивов и служат обоснованием второго защищаемого положения диссертации.

Глава 5 (ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА, СТРОЕНИЯ И 'ГЕНЕЗИСА ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ МИНЕРАЛОВ АЛЫМЮТИПНЫХ ГИПЕРБАЗИТОВ УРАЛА ) посвящена изучешто тонких конституционных особенностей оливинов и оргопироксенов алышнотипных гипербазитов Урала. Здесь приводятся результаты изучения этих минералов методами оптико-спектроскопического микрозондирования и прецезионной рентгеновской дифрактометрии.

Проведено оптико-спектроскопическое микрозондовое ска-' нирование зерен оливина. Оно позволило выявить два типа трендов изменения концентрации в оливинах ионов двухвалеЧггного железа - один тренд характеризует общее уменьшение концентрации ионов Ре при сканировали^ от центра кристаллов к периферии, другой тренд характеризует общее возрастание конце-

нтрации двухвалентного железа в этом направлении. На фоне данных трендов концентрация двухвалентного железа в оливинах меняется скачкообразно, то уменьшаясь, то возрастая, что свидетельствует о гетерофазном строении изученных оливинов по содержанию в них фаялитовой компоненты. Этот вывод был подтвержден результатами изучения тонкой структуры рентгендифрактометрического пика, отвечающего отражению от плоскости (130) структуры оливина и позволящего оценивать содержание в оливинах фаялитовой компоненты. Расщепление указанного рентгендифрактометрического пика на ряд составляющих одно -значно свидетельствует об гетерофазном строении зерен оливинов алышнотипных гипербазитов. Периферийные, с пониженным содержанием ионов зоны зерен оливинов гипербазитов образовались, по-видимому, при прогрессивном высокотемпературном метасоматическом преобразовании уже существовавших в породе-оливинов, поэтому природа этих участков зерен оливина мбжет рассматриваться как реститогенная. Зоны же с повышенной железистостью формируются путем кристаллизации из расплава или метасоматического флюида при понижении температуры расплава или на регрессивном этапе взаимодействия флюидов с уже существующими в породе зерна™ оливина.

Оптико-спектроскопическое микрозондовое профилирование и прецезионные рентгендифрактометрические исследования орто-пироксенов гарцбургитов алышнотипных гипербазитов Урала позволили выявить неоднородное строение изученных ортопироксе-нов в отношении ионов двухвалентного железа. Скачкообразное распределение концентрации ионов Ре2+ , а также расщепление характеристического рентгендифрактометрического пика (610) на ряд составляющих позволили сделать вывод о гетерофазном строении и зерен ортопироксенов алышнотипных гипербазитов.

. Проведено изучение гетерофазности оливина по обобщенному гипербазитовому разрезу. Построены гистограммы распределения значений оптико-спектроскопического параметра /О^д, отражающего концентрацию в оливинах ионов двухвалентного железа, косвенно свидетельствующие о гетерофазном строении оливинов всех структурно-петрографических комплексов обобщенного гипербазитового разреза. Анализ соотношения раз-

личных по желе.яистости фаз оливинов на этих гистограммах позволяет наметить определенную эволюцию процессов образования и последующего преобразования оливинсодержащих пород, обобщенного гипербазитового разреза. В частности, показано, что в породах нижней и средней частей обобщенного гипербазитового разреза, то есть в гарцбургитах и дунитах шлирово-такситово-го и жильно-полосчатого комплексов оливины постоянно содержат дополнительную высокожелезистую фазу, а в дунитах жильно -полосчатого комплекса эта фаза является количественно преобладающей. Образование этих высокожелезистых фаз оливинов, по-видимому, происходило путем кристаллизации из расплава (или метасоматического флюида). Формирование пород полосчатого комплекса дунит-клинопироксенитового состава, венчающих обобщенный- гипербазитовый разрез сверху, сопрововдалось понижением температуры, массовой кристаллизацией клинопироксе-нов, а как следствие - практически полным исчезновением второй более железистой фазы оливинов. Оливины в дунитах среди пироксенитов полосчатого комплекса имеют, по-видимому, в основном .реститогенную природу.

Приведенные в главе 5 экспериментальные данные и результаты их анализа служат обоснованием третьего защищаемого положения диссертации и позволяют дополнить генетическую информацию об эв9люции вещества альгагаотипных гипербазитов, отраженную в третьей и четвертой главах диссертации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Впервые выполнено систематическое экспериментальное и теоретическое исследование кристаллохимической информативности различных оптически-активных центров, проявляющихся в оптических спгктрах поглощения породообразующих силикатных минералов алытинотипных гипербазитов Урала.

2. ГЗкспер 'ментально доказано. что оливины различных структурно-петрографических типов пород обобщенного разреза гипер-базитовых комплексов Урала характеризуются закономерным из-менени м с держания ионов Ге': + , N1 и величины отношения Ро .-Тй' , причем тренды этих изменений в разрезе отражают

эрактер эволюции среды, степень преобразования вещества ги-зрбазитов и позволяют"проводить оценку потенциальной хроми-эносности различных структурно-петрографических комплексов япербазитового разреза.

. Впервые выявлены надежные связи кристаллохимических осо-впностей породообразуюшдх силикатов (оливинов, орто- и кли-опироксенов) гипербазитов с потенциальной •хромитоносностью елого ряда наиболее представительных гипербазитовых масси-эв Урала. Показано, что с ростом перспектив хромитоносности ипербазитовых массивов в ортопироксенах, оливинах и ранних линопироксенах данных массивов происходит уменьшение содер-ания ионов двухвалентного железа и увеличение отношения е^+/Ре2+. Рост перспектив хромитоносности массивов сопрово-дается увеличением содержания ионов двухвалентного железа и меныпением степени окисленности железа в диаллагах полосча-ых комплексов данных гипербазитовых массивов. Эти кристал-охимические особенности оливинов, орто- и клинопироксенов ород гипербазитовых массивов могут служить дополнительными оисковыми признаками на хромитовое оруденение в гипербази-ах.

. Наиболее четко прослеживается связь потенциальной хроми-оносности гипербазитовых массивов Урала с величиной отноше-ия концентраций ионов двухвалентного железа в сосуществую-ей паре минералов оливин-ортопироксен из гарцбургитов аль-ипотипных гипербазитов. А тленно, с ростом перспектив хро-итоносности происходит увеличение относительной концентра-ли ионов двухвалентного железа в ортопироксенах в сравнении : оливинами в сосуществующей паре минералов оливин-ортопиро-;сен, что также может использоваться в качестве поискового [ризнака хромитового сырья.

В результате применения комплекса современных физических ютодов (оптическая спектроскопия поглощения, люминесцентная яектроскопия, прецезионные рентгендифрактометрические ис-:ледования) экспериментально доказана гетерофазность оливи-юв и ортопироксенов альпинотшпш:-: гипербазитов. ). Оливины алыгинотипных гипербазитов гетерогенны по своему фоисхождеяиго, что является следствием полихронности образо-

вания ольпинсодержащих пород в ходе их эволюции.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Бахтин А.И., Лопатин О.Н., Денисов И.Г., Булыкин • Л.Д., Золоев К.К., Попов Б.А. Особенности кристаллохимии оливино! и пироксенов, как индикатор хромитового оруденения в гипер базитовых массивах Урала.// Тез. докл. II Регионального совещания "Минералогия Урала".- Свердловск, 1990.- С. 16-20.

2. Бахтин А.И., Лопатин О.Н. Кристаллохимические особенност] оливинов и пироксенов гипербазитовых массивов Урала в связ] с проблемой их хромитоносности.// Материалы итоговой научн конф. Казанского ун-та за 1988 год.- Казань, 1990.- С. 58-6;

3. Денисов И.Г., Лопатин О.Н., Бахтин А.И. Оптически-активные центры, как показатель кристаллохимических особенносте] хромшпинелидов.// Петрология и минералогия Казахстана и Средней Азии.- Алма-Ата, 1990,- С. 98-99.

4. Лопатин О.Н., Денисов И.Г., -Бахтин А.И., Быков A.B. К во просу об изоморфном вхождении трехвалентного хрома в струк туру' оливина.// Петрология и минералогия Казахстана и Сред ней Азии.- Алма-Ата, 1990.- С. 99-100.

5. Бахтин А.И., Лопатин О.Н., Денисов И.Г., Булыкин Л.Д. Золоев К.К., Попов Б.А. Связь кристаллохимических особенное тей оливинов' и пироксенов с хромитоносностью гипербазитовы массивов Урала.// Спектроскопия', кристаллохикжя и реальна структура минералов и их аналогов.- Казань, 1990.- С. 51-62

6. Бахтин А.И., Лопатин О.Н., Денисов И.Г., Быков A.B. Элек тронные оптические спектры ионов хрома в синтетическом фор стерите.// Спектроскопия, кристаллохимия и реальная структ^ ра минералов и их аналогов.- Казань, 1990.- С. 62-68.

7. Бахтин А.И., Лопатил О.Н., Булыкин Л.Д., Золоев К.К., По пор. Б.А. Кристаллохимические особенности пироксенов и их ти поморфное значение в гипербазитовых массивах Урала.// Геоди намичеокие условия формирования, геохимические аспекты гене зиса базктов и гипербазитов.- Иркутск, 1990.- С. 145-149.

8. Бахтин А.И., Лопатил О.Н., Булыкин Л.Д., Золоев К.К., По ппв Б.А. О месте и времени серпентинизации гипербазитов Ура

ла.// Тез. докл. II Всесоюзного совещания "Теория минералогии".- Сыктывкар, 1991,- С. 51.

9. Бахтин А.И., Лопатин О.Н., Денисов И.Г., Грицков Е.Д., Булыкин Л.Д., Золоев К.К., Попов Б.А. Кристаллохимические тренды оливиня в гипербазитовом разрезе офиолитов Урала. // Тез. докл. к VITT Съезду Всероссийского минералогического общества.- Санкт-Петербург, 1992.- С. 218-219.

10. Кристаллохимия ионов железа в минералах улътрабазитов в связи с та серстг.нтинизацией./ Вотяков С.Л., Чащухин И.С., Быков R.H., Бахт;тн А.И., Миронов А.Б., Лопатин О.Н., ГТальгу-ева Г.В:// Препринт УО РАН.- Екатеринбург, 1992.- 65 с.