КАРБОНАТНЫЕ ЖЕЛЕЗО-МАРГАНЦЕВЫЕ МЕТАОСАДКИ СОБСКОЙ ПЛОЩАДИ ПОЛЯРНОГО УРАЛА: УСЛОВИЯ ЗАЛЕГАНИЯ, СОСТАВ, ГЕНЕЗИС

摘要

Приводятся результаты исследований карбонатных железо-марганцевых пород Собской площади Полярного Урала, расположенной между массивом Рай-Из и железнодорожной веткой Сейда—Ла-бытнанги. Эти породы представляют собой слабо метаморфизованные осадочные образования, приуроченные к углеродистым кремнистым и глинисто-кремнистым сланцам девонского возраста. По соотношению главных минералов среди железо-марганцевых пород выделяются три разновидности, сложенные: 1) сидеритом, родохрозитом, шамозитом и кварцем, ± кутнагорит, ± кальцит, ± магнетит, ± пирит, ± клинохлор, ± стильпномелан; 2) спессартином, родохрозитом и кварцем, ± гематит, ± шамозит; 3) родохрозитом, спессартином, пироксмангитом и кварцем ±тефроит, ± фриделит, ± клинохлор, ± пирофанит, ± пири г. Во всех разновидностях главными концентраторами марганца и железа являются карбонаты (родохрозит, сидерит, кутнагорит и марганцевый кальцит) и минералы группы хлорита (клинохлор и шамозит). В химическом составе пород преобладают кремний, железо, марганец, углекислота и вода (п.п.п.); сумма SiO_2 + Fe_2O~(общ)_2 + MnO + п.п.п. = 85.6—98.4 мае. %. Содержание железа и марганца изменяется в интервале от 9.3 до 55.6 мае. % Fe_2O~(общ)_2 + + МпО. Значение Mn/Fe варьирует от 0.2 до 55.3. По величине алюминиевого модуля А1_М = А1/(А1 + + Mn + Fe) большая часть изученных образцов соответствуют металлоносным отложениям. Значения δ~(13)С_(карб) (от —30.4 до —11.9, %с PDB) соответствуют аутогенным карбонатам, образованным за счет углекислоты, выделяемой при микробном окислении органического вещества в толще осадка на стадии диа- и/или катагенеза. Предполагается, что седиментация железо-марганцевых отложений происходила в относительно замкнутых участках морского дна (впадинах-ловушках), где периодически возникают стагнированные обстановки. Железо и марганец могли поступать из разных источников: привноситься гидротермальными растворами различной природы, иловыми водами в процессе диагенеза, речными стоками и др. Наиболее вероятной представляется диагенетическая поставка металлов. Концентрирование марганца происходило в периоды стагнации придонных вод впадин-ловушек. Прерывание режима стагнации способствовало осаждению марганца. Наличие органического вещества предопределило восстановительный характер постседиментационных трансформаций металлоносных отложений. Изначально железо и марганец накапливались в оксидной форме. На стадии диагенеза оксиды марганца и железа взаимодействовали с органическим веществом с образованием карбонатов. Образование карбоната железа происходит в более восстановительных условиях, и при более высоких концентрациях углекислоты в поровом растворе, чем карбоната марганца. Кристаллизация силикатов марганца и железа начинается уже на ранних ступенях литогенеза и завершается при региональном метаморфизме металлоносных отложений.