Бубнова Т.П., Гаранжа А.В., Скамницкая Л.С. - Типоморфные особенности ставролитов пялкъярвинской свиты и Хизоваарской структуры

Ставролит обычно рассматривается как коллекционный минерал, для него характерны крестообразные двойники, реже тройники и более сложные срастания. Его образование связано со среднетемпературным метаморфизмом. Он часто ассоциирует с парагонитом, кианитом и гранатом. Ставролиты широко распространены в России на территории Кольского п-ова и Ю. Урала.

В результате технологического изучения гранатовых руд Карелии на отдельных объектах(Высота 181, Зап. Плотина, Тербеостров) отмечены значительные содержания ставролита как попутного полезного компонента руд. Более детальные исследования проведены на участках Высота-181 и Ставролитовая горка в ЮЗ и центральной частях Хизоваарской структуры. В её северной части на нескольких участках общей площадью 3.5 км2 кианитовые руды образуют промышленное месторождение Хизоваара [1]. Структура представляет собой сложную складку с субширотной осевой поверхностью, погружающейся на юг, и является крайней СЗ частью Керетского зеленокаменного пояса [2].

Сложноскладчатая структура участка Высота-181 представлена вулканогенно-осадочным комплексом сильно дислоцированных пород, собранных в мелкие изоклинальные складки [3]. Ритмично-слоистая метаморфическая толща СВ простирания состоит из сланцев, рассланцованных гнейсов и амфиболитов с большим количеством высокоглинозёмистых минералов. Предположительно она была образована по алюмокремнистым осадкам, миндалины и реликты подушечной текстуры в амфиболитах свидетельствует об их вулканогенной природе.

Породы различаются по преобладанию того или иного компонента (слюдяные, двуслюдяные, роговообманковые, гранатовые и т.п.) и зачастую незаметно переходят одна в другую. В гнейсах чередуются лейкократовые и меланоктратовые полосы, имеющие линейное расположение, благодаря чему порода приобретает сланцеватое сложение. Сланцеватая текстура характерна и для амфиболитов. Породы ЮЗ части проявления, помимо граната, обогащены ставролитом и кианитом, поэтому обособляются в отдельную разновидность. Их минеральный состав приведён в табл. 1.

Таблица 1. Минеральный состав технологических типов гранатсодержащих пород проявления Высота 181.

Ставролит в породе распределён неравномерно. Часты переходы от бесставролитовых участков в обогащённые (до 13 %). Образует изометричные зёрна часто с неясными контурами из-за большого количества кварца, зёрна дендритовидные, размер 0.5-3.5 мм. Иногда в виде растащенных оплавленных фрагментов зерна. Присутствует в виде включений в гранате. Ассоциация ставролит-мусковит-биотит-кварц указывает на температуру ~600 о С.

В 2008 г. на участке Ставролитовая горка (южный склон г. Хизоваара) со сложноскладчатым строением проведено детальное картирование ставролитсодержащих пород. В гранатовых метасоматитах наблюдается перемежаемость гранат-слюдистых, ставролит-гранат-слюдистых гнейсов и амфиболсодержащих гранатитов. Технологическая проба имеет следующий состав: 27 % ставролита, 15 % граната, 49 % кварца, 4 % плагиоклаза, 3 % мусковита. Ставролит мелкий, образует скелетные, неправильные формы. Состав минералов определён на сканирующем электронном микроскопе VEGA II LSH с анализатором INCA Energy 350 (ускоряющее напряжение 20kV, ток зонда 350pA) (табл. 2). На обоих участках породообразующие ставролиты близки по составу.

Таблица 2. Состав ставролитов различных участков Хизоваарской структуры.

С целью изучения высокоглинозёмистого сырья в 2009 г. сотрудниками ИГ КарНЦ РАН проведены рекогносцировочные работы в Сев. Приладожье. Высокоглинозёмистые породы в Ладожско-Ботнической зоне представлены турбидитами ладожской серии. Калевийские комплексы ладожской серии, претерпевшие интенсивные деформации, образуют мощный осадочный покров, перекрывающий сортавальскую серию. Породы калевия метаморфизованы в фации зелёных сланцев и ставролитовой субфации амфиболитовой фации и представлены филлитами, слюдяными, гранат-слюдяными и ставролит-, андалузит-, силлиманитсодержащими сланцами и кварцитами. Высокоглинозёмистые ставролитовые и андалузитовые сланцы верхов нижней толщи калевия получили наибольшее распространение на СВ фланге зоны. Исходным материалом служили глинистые отложения [2]. В р-не оз. Вахваярви, Янисярви и Суйстамо породы ладожской серии образую крупный сложноскладчатый синклинорий, протягивающийся в СЗ направлении более чем на 60 км при ширине около 25 км.

В пределах распространения пялкъярвинской свиты между посёлками Суйстамо и Леппясюрья мощность ставролитсодержащих сланцев более 1000 м. Проведённые работы позволили выделить три участка с повышенным содержанием ставролита, на которых отобраны технологические пробы. Средний минеральный состав: 8 % ставролита, 28 % биотита, 15 % мусковита, 49 % кварца. Анализ ставролитов выполнен на сканирующем электронном микроскопе VEGA II LSH (табл. 3). Ставролитсодержащие сланцы определённо относятся к низкотемпературной части амфиболитовой фации, представленной областью устойчивости ставролитовых ассоциаций [4]. В отличие от хизоваарских, приладожские ставролиты более глинозёмистые и менее магнезиальные.

Если принять во внимание близость физико-механических свойств граната и ставролита, можно рассматривать возможность использования последнего в качестве абразивного сырья. Ставролитовые продукты подходят для удаления тяжёлых красок с плёнок и создания более глубокого профиля, чем с применением других абразивов. Это превосходный материал в производстве памятников. Положительный опыт использования ставролита демонстрирует Корпорация DuPont, разрабатывающая комплексное месторождение Старк, штат Флорида США [5].

Таблица 3. Состав ставролитов пялкъярвинской свиты.

Список литературы

Хизоваарское кианитовое поле, Сев. Карелия. Петрозаводск: изд-во КарФАН СССР, 1988. С. 105.
Ранний докембрий Балтийского щита. СПб.: Наука, 2005. 711 с.
Гранатовые руды Карелии // В.В. Щипцов, Т.П. Бубнова, Л.С. Скамницкая и др. Петрозаводск: изд-во КарНЦ РАН, 2004. 208 с.
Бушмин С.А., Глебовицкий В.А. Схема минеральных фаций метаморфических пород //Зап. РМО. 2008. № 2. С. 1-13.
Режим доступа: www2.dupont.com.