Типоморфизм акцессорного титаномагнетита девонских гранитоидов Северо-Западной части Рудного Алтая

Abstract

Актуальность определяется необходимостью минерало-гогеохимических исследований потенциально рудоносных гранитоидных комплексов Рудного Алтая с целью расширения минерально-сырьевой базы России. Цель работы - исследование закономерностей распределения в гранитоидах акцессорного титаномагнетита, особенностей химического состава, строения его зёрен, парагенетической ассоциации и выделение типоморфных признаков, определяющих условия формирования полифазного алейско-змеиногорского гранитоидного комплекса. Методы исследования: определение химического состава минералов на микрозонде CAMEBAX-MICRO, на электронном сканирующем микроскопе JSM 6510LV (Jeol Ltd) с энерго-дисперсионным спектрометром INCAEnergy350+. Результаты: впервые детально изучен акцессорный магнетит алейско-змеиногорских гранитоидов, выделено две его генерации - титаномагнетит раннемагматический и магнетит постмагматический. Первый представлен структурой распада окисления магнетит ульвошпинелевой системы. Преобладают сидерофильные элементы примеси - Mn, V, Mg, Cr, Ge, в меньшей степени литофилы Al, Si, Y, отсутствуют халькофильные элементы. Установлен генезис постмагматического магнетита - результат выщелачивания титаномагнетита магматогенными гидротермальными растворами с последующей кристаллизацией магнетита, который наследует химизм титаномагнетита, отличаясь низким содержанием или отсутствием Ti и других элементов примесей. Впервые отмечена особенность поведения V - в магнетитах заключительных лейкогранитных фаз содержания V на порядок выше, чем в раннемагматическом титаномагнетите. Выводы: особенности структуры распада, элементы примеси титаномагнетита служат типоморфным признаком базальтоидной природы гранитоидов. Калиевая специфика щёлочности, повышенная кремнекислотность, активность летучих на заключительном этапе препятствовали накоплению V в титаномагнетите. Раннемагматический титаномагнетит - минерал-концентратор V, что отражает сингенетическую обогащённость расплава этим элементом и геохимическую специализацию алейско-змеиногорских гранитоидов на Fe, Ti, V, а также Y и РЗЭ.

Research relevance consists in determining the demand in mineral geochemical investigation of potential granitoid ore-bearing com plexes in Rudni Altai, embracing significant reserves of non-ferrous, noble and rare metals, which, in its turn, would expand the existing Russian mineral resources. Research target is to identify the distinctive accessory titanomagnetite as typomorphism characteristics of potential ore-bearing polyphase Aleysky-Zmeinogorsk granitoid complexes. Research methods in determining mineral chemical composition are: micro-sonde CAMEBAX-MICRO; electronic scanning microscope JSM-6510LV (Joel Ltd.) with energy-dispersive spectroscopy INCAEnergy350+. Research results include the following: initial detailed investigation of accessory magnetite of Aleysky-Zmeinogorsk granitoids and identification of two generations - early-magnetic titanomagnetite and post-magnetic titanomagnetite. The first of which is the decomposition-oxidation of magnetite-ulvospinel structure system. The following siderophile inclusion elements are predominate - Mn, V, Mg, Cr, Ge, while lithophylic elements - Al, Si, Y are less and chalcophylic elements are absent. The post-magmatic magnetite genesis was determined, being the result of titanomagnetite leaching via magmatogene hydrothermal solutions and further crystallization of magnetite, which, in its turn, derives the chemical behavior of titanomagnetite itself. In this case it characterizes low content or absence of Ti and other inclusion elements. The characteristic of V behavior was noted - in the final leucogranite phases magnetite contains more V than in early-magnetic titanomagnetite. Conclusion. Specific decomposition structure and titanomagnetite inclusion elements are typomorphic features of the basaltoid nature of granitoids. Specific potassic features of alkalinity, increased silica acidity and volatile activity during the final phase inhibit the possible V accumulation in titanomagnetite. Early-magnetic titanomagnetite is the mineral-concentrator V. This fact reflects the syngenetic enrichment of these melted elements and geochemical differentiation of Aleysky-Zmeinogorsk granitoids into Fe, Ti and V, as well as, Y and REE.