Минеральный состав песчаников большесынинской серии верхнего триаса (Приполярный Урал)

В работе приведены исследования минералов титановой россыпи триасового возраста. Изучен ильменит и его минералы-спутники. Установлен химический состав данных минералов. Сопутствующие ильмениту минералы разделены по химической классификации на разновидности. Выдвинуты предположения об источниках сноса минералов. Выделены морфологические типы цирконов.

Главная цель работы заключается в том, что бы установить источник сноса титановых минералов и их спутников.
Основными задачами является проведение описания обнажения на р. Кыдзьрасъю, выделение тяжелой электромагнитной и не электромагнитной фракций. А также описание минерального состава фракций под бинокуляром и написание характеристики химического состава титановых минералов и их спутников на основании данных микрозондового анализа.

Россия обладает довольно крупными балансовыми запасами диоксида титана – 591,5 млн т, и еще большими по величине забалансовыми запасами – 868,6 млн т. По их сумме страна занимает второе место в мире после Китая. По величине запасов эксплуатируемых, осваиваемых и разведываемых месторождений, Россия занимает пятое место в мире. Тем не менее, руды многих наших месторождений труднообогатимы и технология обогащения их пока окончательно не отработана. Таким образом,  потребность отечественной промышленности в титане и проблемы в его добыче и переработке остаются актуальными.

 Актуальность данной работы заключается в выявлении  нового титанового рудопроявления верхнетриасового возраста на Предуральском краевом прогибе (р. Кыдзьрасъю). 

Материалом послужила тяжелая фракция песчаников большесынинской серии верхнего триаса реки Кыдьзрасъю. 
Главные методы исследования минералогический анализ, микрозондовый анализ, микроскопический анализ шлифа.

В результате проведенных исследований минералогического состава титаноносных прослоев в аркозовых граувакках большесынинской серии, было выявлено 17 минералов. Главными минералами с содержанием от 15,76% до 45,19% являются ильменит, эпидот и магнетит. Второстепенные минералы (от 2,06% до 6,69%) амфиболы, хромшпинелиды, гранаты. Акцессорные минералы имеющие содержание менее 1 %: циркон, лейкоксен, рутил, гематит, кианит, мартит, пумпеллиит, ставролит, турмалин, шпинель, титанит.

Выявленные в шлихе минералы: эпидот, гранат, кианит, ставролит и пумпеллиит, имеют метаморфическое происхождение. Гранат, кианит, ставролит, а может быть отдельные зерна амфмбола образовались в условиях эпидот-амфиболитовой и амфиболитовой фаций метаморфизма. Однако единичные зерна граната андрадит-гроссулярового составов указывают на иные источники сноса, такие как скарны или метаморфические породы фаций высоких давлений. Пумпеллиит также кристаллизуется в условиях высоких давлений и низких температур. Одно зерно граната имеет уваровит-андрадитовый состав, которое, вероятнее всего, имеет метасоматическое происхождение. Особенности химического состава ильменита позволяет сделать предположение, что он кристаллизовался либо в гранитах с повышенной щелочностью, либо в гранодиоритах. Химический состав единичных зерен указывают на их происхождение в породах основного состава. О магматогенном происхождении ильменита свидетельствуют широко развитые в нем структуры распада. Амфиболы относятся в основном к кальциевой группе и в меньшем количестве щелочным группам амфиболам. Коренной источник амфиболов кальциевой группы определить и сложно, так как они кристаллизуются в магматических породах кислого, среднего и основного состава, а также в метаморфических породах. Щелочные амфиболы кристаллизуются в щелочных гранитах или в других породах магматического происхождения с высокой щелочностью. Источником хромшпинелидов являются ультрамафиты офиолитовой и щелочных формаций. Морфологические особенности цирконов указывает на их происхождение в щелочных гранитах и гранодиоритах. Не исключено, что для них был и метаморфогенный источник.

Таким образом, можно предположить, что источники сноса для ильменита были магматические породы в основном кислого и в меньшей степени базитового составов, а минералы спутники имели разное происхождение - метаморфическое и магматическое. Выход ильменита, при пересчете на 0,01 м3 песчаника из продуктивной толщи, составил 25 кг/м3.

Практически все минералы тяжелой фракции шлиха не окатанные и имеют хорошо сохранившиеся морфологические особенности. Это укзывает на то, что породы-поставщики тяжелой фракции песчаников находились достаточно близко к району их захоронения. И скорее всего это была Уральская складчатая система, не исключая гряду Чернышева.

Годовиков А.А. Минералогия. М.: Недра, 1983. 647 с.
Голубева И.И., Махлаев Л.В. Элементы-примеси в метаморфогенном ильмените// Минералогия Урала – 2011. Екатеринбург: УрО РАН, 2011. С. 27-32
Добрецов Н.Л., В.В. Ревердатто, В.С. Соболев, Н.В. Соболев, В.В. Хлестов. Фации метаморфизма. М.: Недра, 1970. 432 с.
Кочетков О.С. Акцессорные минералы в древних толщах Тимана и Канина. Л.: Наука, 1967. 119 с.
Ляхович В.И. Акцессорные минералы, и генезис, состав, классификация и индикаторные признаки. М.: Наука, 1968. 274 с.
Округин А.В. Значение типоморфизма хромшпинелидов для прогнозирования коренных источников россыпей платины восточной части Сибирской платформы. 2005
Чалышев В.И. Варюхина Л.М. Биостратиграфия Триаса Печорской области. М.: Наука, 1966. 150 с.
Pupin J.P. Zircon and granite petrology // Contrib. Miner. and Petrol. 1980. Vol. 73, N 3. P. 207—220

The paper presents the study of minerals titanium placers Triassic age. Studied ilmenite and his companions-minerals. Established the chemical composition of minerals. Minerals are divided into himichskomy composition on the species. Suggested their demolition source. Obtained morphological types of zircons.