georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2022.3.17geores-124Research ArticleГЕОЛОГИЯ, ПОИСК И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХGEOLOGY, PROSPECTING AND EXPLORATION OF SOLID MINERAL DEPOSITSХромититы Уфалейского ультрамафитового массива (Южный Урал)Chromitite deposits of Ufaley ultramafic massif (South Urals)СавельевД. Е.SavelievD. E.

Дмитрий Евгеньевич Савельев – доктор геол.-мин. наук, профессор Академии наук Республики Башкортостан

450077, Уфа, ул. К.Маркса, д. 16/2

Dmitry E. Saveliev – Dr. Sci. (Geology and Mineralogy), Professor of the Academy of Sciences of the Republic of Bashkortostan

16/2, K.Marks st., Ufa, 450077

savl71@mail.ruИнститут геологии УФИЦ РАНРоссияInstitute of Geology of the Ufa Federal Research Centre of Russian Academy of SciencesRussian Federation202213042024243197209Copyright © Савельев Д.Е., 20242024Савельев Д.Е.Saveliev D.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/124

В статье обобщены данные о морфологии, составе, текстурных и структурных особенностях хромититовых залежей Уфалейского ультрамафитового массива. Минералого-геохимические особенности вмещающих ультрамафитов позволяют интерпретировать их как деплетированный рестит от частичного плавления мантийных перидотитов. Отмечены относительно широкие вариации месторождений по составу рудообразующих хромшпинелидов (#Cr 0.6–0.8) и заметный метаморфизм вкрапленных руд с замещением хромита хроммагнетитом. Предполагается, что хромититовые тела были изначально сформированы в условиях верхней мантии по реоморфическому механизму, а затем произошла их структурно-геохимическая трансформация в коллизионной обстановке верхней части земной коры. Уплощенные тела вкрапленных хромититов сохранились вблизи компетентных блоков габброидов, тогда как другие залежи были превращены в линзовидные и подиформные тела густовкрапленных и массивных руд меньшего размера. Холодная тектоника корового этапа привела к дезинтеграции залежей и одновременному локальному обогащению будинированных тел хромититов.

Data on the morphology, composition, textural and structural features of chromite deposits of the Ufaley ultramafic massif are presented. The mineralogical and compositional features of the host ultramafic rocks allow us to interpret them as depleted restite from partial melting of mantle peridotites. Relatively wide variations in the composition of ore-forming chromian spinel grains (#Cr 0.6–0.8) and noticeable metamorphism of disseminated ores with replacement of chromite by Cr-magnetite are noted. It is assumed that chromitite bodies were initially formed under the conditions of the upper mantle by a rheomorphic mechanism, and then their structural and geochemical transformation took place in the collisional setting of the upper part of the crust. Flattened bodies of disseminated chromitites have been preserved near competent gabbroid blocks, while other deposits have been transformed into lenses and podiform bodies of densely disseminated and massive ores of smaller size. The “cold tectonics” of the crustal stage led to the disintegration of deposits and the simultaneous local enrichment of deformed chromitite bodies.

хромититыультрамафитыофиолитыУфалейский массивЮжный Уралchromititeultramafic rocksophioliteUfaley massifSouth UralsАналитические исследования и предпечатная подготовка статьи выполнены за счет гранта РНФ №22–17– 00019. В экспедиционных работах принимали участие Е.А. Бажин, А.А. Малиновская, Р.Е. Николаев, которым автор хотел бы выразить признательность. Полевые исследования частично финансированы по теме Госзадания Минобрнауки РФ (№ FMRS-2022-0011).Analytical research and prepress preparation of the article were supported by the Russian Science Foundation grant No. 22-17-00019. E.A. Bazhin, A.A. Malinovskaya, R.E. Nikolaev, to whom the author would like to express his gratitude, took part in the field studies. Field research was partially funded by the State Assignment of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation (No. FMRS-2022-0011).ReferencesБажин Е.А., Савельев Д.Е., Сначёв В.И. (2010). Габбро-гипербазитовые комплексы зоны сочленения Магнитогорской и Тагильской мегазон: строение и условия формирования. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 244 с.Arai S., Miura M. (2016). Formation and modification of chromitites in the mantle. Lithos, 264, pp. 277-295. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2016.08.039Бок И.И. (1927). Месторождения хромистого железняка в ВерхнеУфалейской даче. 77 с.Ballhaus C. (1998). Origin of the podiform chromite deposits by magma mingling. Earth and Planetary Science Letters, 156, pp. 185-193. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(98)00005-3Зиновьев В.Н. (2006). Отчет о результатах поисковых и поисковооценочных работ на хромиты в пределах Уфалейского и Каркодинского ультраосновных массивов за 1998–2004 гг. с подсчетом запасов по состоянию на 01.01.2004 г. и оценкой прогнозных ресурсов. Вишневогорск.Bazhin E.A., Saveliev D.E., Snachev V.I. (2010). Gabbro-gyperbasite complexes of junction area of Magnitogorsk and Tagil megazones: structure and formation conditions. Ufa: DizaynPoligrafServis, 244 p. (In Russ.)Кравченко Г.Г. (1969). Роль тектоники при кристаллизации хромитовых руд Кемпирсайского плутона. М: Наука, 232 с.Bok I.I. (1927). Deposits of chromium iron ore in Verkhne-Ufaleyskaya dacha. 77 p. (In Russ.)Красулин В.С. (1939). Отчет о геологической съемке Уфалейского хромитоносного района (Геологическая карта Урала, масштаб 1: 50 000. Планшеты N-41-133-А, Б, В, Г; N-41-1-Б; N-41-2-А). 280 с.Borisova A.Y., Ceuleneer G., Kamenetsky V.S., Arai S., Béjina F., Abily B., Bindeman I.N., Polvé M., De Parseval P., Aigouy T., Pokrovski G.S. (2012). A new view on the petrogenesis of the Oman ophiolite chromitites from microanalyses of chromite-hosted inclusions. Journal of Petrology, 53, pp. 2411-2440. https://doi.org/10.1093/petrology/egs054Павлов Н.В., Григорьева-Чупрынина И.И. (1973). Закономерности формирования хромитовых месторождений. М: Наука, 200 с.Cassard D., Nicolas A., Rabinowitch M., Moutte J., Leblanc M., Prinzhoffer A. (1981). Structural Classification of Chromite Pods in Southern New Caledonia. Economic Geology, 76, pp. 805-831. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.76.4.805Павлов Н.В., Кравченко Г.Г., Чупрынина И.И. (1968). Хромиты Кемпирсайского плутона. М: Наука, 178 с.Chaschukhin I.S., Votyakov S.L., Schapova Yu.V. (2007). Crystal chemistry of Cr-spinel and oxythermobarometry of ultramafic rocks of folded regions. Ekaterinburg: IGG UB RAS, 310 p. (In Russ.)Парфёнов В. В. и др. (1989). Геологическое доизучение масштаба 1: 50000 Карабашской площади и общие поиски меди: Фонды УГУ, Свердловск, 280 с.Dickey J.S. (1975). A hypothesis of origin for podiform chromite deposits. Geochimica et Cosmochimica Acta, 39, pp. 1061-1075. https://doi.org/10.1016/0016-7037(75)90047-2Реестр хромитопроявлений в альпинотипных ультрабазитах Урала (2000). Под. ред. Б.В. Перевозчикова. Пермь, 474 с.Gonzalez-Jimenez J.M., Griffin W.L., Proenza A., Gervilla F., O’Reilly S.Y., Akbulut M., Pearson N.J., Arai S. (2014). Chromitites in ophiolites: how, where, when, why? Part II. The crystallisation of chromitites. Lithos, 189, pp. 148-158. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2013.09.008Савельев Д.Е. (2018). Ультрамафитовые массивы Крака (Южный Урал): особенности строения и состава перидотит-дунит-хромититовых ассоциаций. Уфа: Башк. энцик., 304 с.Hock M., Friedrich G. (1985) .Structural features of ophiolitic chromitites in the Zambales Range, Luzon, Philippines. Mineralium Deposita, 20, pp. 290-301. https://doi.org/10.1007/BF00204289Савельев Д.Е., Пучков В.Н., Сергеев С.Н., Мусабиров И.И. (2017). О деформационно-индуцированном распаде энстатита в мантийных перидотитах и его значении для процессов частичного плавления и хромитообразования. Доклады академии наук, 276(2), с. 1-5.Johan Z., Martin R.F., Ettler V. (2017). Fluids are bound to be involved in the formation of ophiolitic chromite deposits. European Journal of Mineralogy, 29, pp. 543-555. https://doi.org/10.1127/ejm/2017/0029-2648Савельев Д.Е., Федосеев В.Б. (2019). Твёрдофазное перераспределение минеральных частиц в восходящем мантийном потоке как механизм концентрации хромита в офиолитовых ультрамафитах (на примере офиолитов Крака, Южный Урал). Георесурсы, 21(1), c. 31-46. https://doi.org/10.18599/grs.2019.1.31-46Krasulin V.S. (1939). Report on the geological survey of the Ufaley chromite-bearing region (Geological map of the Urals, scale 1: 50,000. Tablets N-41-133-A, B, C, D; N-41-1-B; N-41-2-A). 280 p., No. 07927. (In Russ.)Чащухин И.С., Вотяков С.Л., Щапова Ю.В. (2007). Кристаллохимия хромшпинели и окситермобарометрия ультрамафитов складчатых областей. Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН, 310 с.Kravchenko G.G. (1969). The role of tectonics in the crystallization of chromite ores of the Kempirsay pluton. Moscow: Nauka, 232 p. (In Russ.)Arai S., Miura M. (2016). Formation and modification of chromitites in the mantle. Lithos, 264, pp. 277-295. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2016.08.039Lago B.L., Rabinowicz M., Nicolas A. (1982). Podiform chromite ore bodies: a genetic model. Journal of Petrology, 23, pp. 103-125. https://doi.org/10.1093/petrology/23.1.103Ballhaus C. (1998). Origin of the podiform chromite deposits by magma mingling. Earth and Planetary Science Letters, 156, pp. 185-193. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(98)00005-3Leblanc M., Ceuleneer G. (1992). Chromite crystallization in a multicellular magma flow: evidence from a chromitite dike in the Oman ophiolite. Lithos, 27, pp. 231-257. https://doi.org/10.1016/0024-4937(91)90002-3Borisova A.Y., Ceuleneer G., Kamenetsky V.S., Arai S., Béjina F., Abily B., Bindeman I.N., Polvé M., De Parseval P., Aigouy T., Pokrovski G.S. (2012). A new view on the petrogenesis of the Oman ophiolite chromitites from microanalyses of chromite-hosted inclusions. Journal of Petrology. 53, pp. 2411-2440. https://doi.org/10.1093/petrology/egs054Matveev S., Ballhaus C. (2002). Role of water in the origin of podiform chromitite deposits. Earth and Planetary Science Letters, 203, pp. 235-243. DOI: 10.1016/S0012-821X(02)00860-9Cassard D., Nicolas A., Rabinowitch M., Moutte J., Leblanc M., Prinzhoffer A. (1981). Structural Classification of Chromite Pods in Southern New Caledonia. Economic Geology, 76, pp. 805-831. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.76.4.805Ono A. (1983). Fe-Mg partioning between spinel and olivine. Journal of Japanese Association of Mineralogy, Petrology and Economic Geology, 78, pp. 115-122. https://doi.org/10.2465/ganko1941.78.115Dickey J.S. (1975). A hypothesis of origin for podiform chromite deposits. Geochimica et Cosmochimica Acta, 39, pp. 1061-1075. https://doi.org/10.1016/0016-7037(75)90047-2Pavlov N.V., Grigoryeva-Chuprynina I.I. (1973). Regularities of the formation of chromite deposits. Moscow: Nauka, 200 p. (In Russ.)Gonzalez-Jimenez J.M., Griffin W.L., Proenza A., Gervilla F., O’Reilly S.Y., Akbulut M., Pearson N.J., Arai S. (2014). Chromitites in ophiolites: how, where, when, why? Part II. The crystallisation of chromitites. Lithos, 189, pp. 148–158. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2013.09.008Pavlov N.V., Kravchenko G.G., Chuprynina I.I. (1968). Chromites of Kempirsay pluton. Moscow: Nauka, 178 p. (In Russ.)Hock M., Friedrich G. (1985) .Structural features of ophiolitic chromitites in the Zambales Range, Luzon, Philippines. Mineralium Deposita, 20, pp. 290–301. https://doi.org/10.1007/BF00204289Register of chromite occurences in the alpine-type ultrabasites (2000). Ed. Perevozchikov B.V. Perm, 474 p. (In Russ.)Johan Z., Martin R.F., Ettler V. (2017). Fluids are bound to be involved in the formation of ophiolitic chromite deposits. European Journal of Mineralogy, 29, pp. 543–555. https://doi.org/10.1127/ejm/2017/0029-2648Roeder R.L., Campbell I.H., Jamieson H.E. (1979). A re-evaluation of the olivine-spinel geothermometer. Contribution to Mineralogy and Petrology, 68, pp. 325-334. https://doi.org/10.1007/BF00371554Lago B.L., Rabinowicz M., Nicolas A. (1982). Podiform chromite ore bodies: a genetic model. Journal of Petrology, 23, pp. 103–125. https://doi.org/10.1093/petrology/23.1.103Rost F. (1959). Probleme ultrabasischer Gesteine und ihrer Lagerstatten. Freiberger Forschungshefte. Berlin.Leblanc M., Ceuleneer G. (1992). Chromite crystallization in a multicellular magma flow: evidence from a chromitite dike in the Oman ophiolite. Lithos, 27, pp. 231–257. https://doi.org/10.1016/0024-4937(91)90002-3Saveliev D.E. (2018). Ultramafic massifs of Kraka (South Urals): structural and compositional features of peridotite-dunite-chromitite associations. Ufa: Bash. encyclopediya, 304 p. (In Russ.)Matveev S., Ballhaus C. (2002). Role of water in the origin of podiform chromitite deposits. Earth and Planetary Science Letters, 203, pp. 235–243. DOI: 10.1016/S0012-821X(02)00860-9Saveliev D.E. (2021). Chromitites of the Kraka ophiolite (South Urals, Russia): geological, mineralogical and structural features. Mineralium Deposita. https://doi.org/10.1007/s00126-021-01044-5Ono A. (1983). Fe-Mg partioning between spinel and olivine. Journal of Japanese Association of Mineralogy, Petrology and Economic Geology, 78, pp. 115–122. https://doi.org/10.2465/ganko1941.78.115Saveliev D.E., Fedoseev V.B. (2019). Solid-state redistribution of mineral particles in the upwelling mantle flow as a mechanism of chromite concentration in the ophiolite ultramafic rocks (by the example of Kraka ophiolite, the Southern Urals). Georesursy = Georesources, 21(1), pp. 31-46. https://doi.org/10.18599/grs.2019.1.31-46Roeder R.L., Campbell I.H., Jamieson H.E. (1979). A re-evaluation of the olivine-spinel geothermometer. Contribution to Mineralogy and Petrology, 68, pp. 325-334. https://doi.org/10.1007/BF00371554Saveliev D.E., Puchkov V.N., Sergeev S.N., Musabirov I.I. (2017). Deformation-induced decomposition of enstatite in mantle peridotite and its role in partial melting and chromite ore formation. Doklady Earth Sciences, 476(1), pp. 1058-1061. DOI: 10.1134/S1028334X17090161Rost F. (1959). Probleme ultrabasischer Gesteine und ihrer Lagerstatten. Freiberger Forschungshefte. Berlin.Saveliev D.E., Shilovskikh V.V., Sergeev S.N., Kutyrev A.V. (2021). Chromian spinel neomineralisations and the microstructure of plastically deformed ophiolitic peridotites (Kraka massifs, Southern Urals, Russia). Mineralogy and Petrology. https://doi.org/10.1007/s00710-021-00748-wSaveliev D.E. (2021). Chromitites of the Kraka ophiolite (South Urals, Russia): geological, mineralogical and structural features. Mineralium Deposita. https://doi.org/10.1007/s00126-021-01044-5Thayer T.P. (1964). Principal features and origin of podiform chromite deposits, and some observations on the Guleman-Soridag District, Turkey. Economic Geology, 59, pp. 1497-1524. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.59.8.1497Saveliev D.E., Shilovskikh V.V., Sergeev S.N., Kutyrev A.V. (2021). Chromian spinel neomineralisations and the microstructure of plastically deformed ophiolitic peridotites (Kraka massifs, Southern Urals, Russia). Mineralogy and Petrology. https://doi.org/10.1007/s00710-021-00748-wWhitney Donna L., Evans Bernard W. (2010). Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95(1), pp. 185-187. https://doi.org/10.2138/am.2010.3371Thayer T.P. (1964). Principal features and origin of podiform chromite deposits, and some observations on the Guleman-Soridag District, Turkey. Economic Geology, 59, pp. 1497–1524. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.59.8.1497Zhou M-F., Robinson P.T., Malpas J., Li Z. (1996). Podiform Chromitites in the Luobusa Ophiolite (Southern Tibet): Implications for Melt-Rock Interaction and Chromite Segregation in the Upper Mantle. Journal of Petrology, 37, pp. 3-21. https://doi.org/10.1093/petrology/37.1.3Whitney Donna L., Evans Bernard W. (2010). Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95(1), pp. 185–187. https://doi.org/10.2138/am.2010.3371Zinov’ev V.N. (2006). Report on the results of exploration and prospecting work for chromites within the Ufalei and Karkoda ultrabasic massifs for 1998–2004 with a calculation of reserves as of 01.01.2004 and an estimate of forecast resources. Vishnevogorsk. (In Russ.)Zhou M-F., Robinson P.T., Malpas J., Li Z. (1996). Podiform Chromitites in the Luobusa Ophiolite (Southern Tibet): Implications for Melt-Rock Interaction and Chromite Segregation in the Upper Mantle. Journal of Petrology, 37, pp. 3–21. https://doi.org/10.1093/petrology/37.1.3Zhou M-F., Robinson P.T., Malpas J., Li Z. (1996). Podiform Chromitites in the Luobusa Ophiolite (Southern Tibet): Implications for Melt-Rock Interaction and Chromite Segregation in the Upper Mantle. Journal of Petrology, 37, pp. 3–21. https://doi.org/10.1093/petrology/37.1.3

The authors declare that there are no conflicts of interest present.