2011

Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Докембрийский магматизм повышенной щелочности территории Карелии

Дмитриева А.В.

Институт геологии Карельского научного центра РАН, Петрозаводск, Россия

DmitrievaA-V@e-mail.ru

Умереннощелочной ряд магматических горных пород включает основные монцогаббро и эссекситы (45≤SiO₂≤53, 3≤Na₂O+K₂O≤5), средние монцониты и сиениты (53≤SiO₂≤64, 5≤Na₂O+K₂O≤12), кислые граносиениты, умереннощелочные граниты и лейкограниты (64≤SiO₂≤78, 8≤Na₂O+K₂O). Эти породы разнообразны по минеральным парагенезисам и имеют сложный генезис, с ними связаны месторождения Ti, Fe, P редких и редкоземельных элементов (Nb, Ta, Zr, Hf, TR, Y).  

На территории Карелии умереннощелочные породы проявлены на разных временных уровнях истории геологического развития региона. Их формирование связано с различными геотектоническими условиями. В позднем архее уменьшение теплового потока Земли и изменение геодинамического режима привели к смене преобладающего тоналит-трондьемит-гранодиоритового (ТТГ) магматизма типичными островодужными (БАДР) сериями. На границе AR-PR при порциальном плавлении метасоматизированной мантии образовались высоко-Mg комплексы, развитые на всех докембрийских террейнах. В Карельской гранит-зеленокаменной области архейский этап эволюции земной коры завершился внедрением поздне- и посттектонических санукитоидов, умереннощелочных и щелочных гранитов. С палеопротерозойским этапом развития рифтогенных структур (2,5-1,75 млрд. лет) связано проявленние основного магматизма, крайние члены которого при длительной эволюции расплава дают дифференциаты повышенной щелочности (~2,0 млрд. л.) и формирование щелочно-ультрамафит-габбровой формации, представленой в Северной Карелии (~1,88 млрд. л.). При бимодальном мантийно-коровом магматизме на границе палео- и мезопротерозоя происходит становление габброанартозит-рапакивигранитной формации.            

К неоархейским высоко-Mg массивам (санукитоидам) Центральной Карелии (табл.) относятся Западно-Хижъярвинский, Сяргозерский, Шаравалампинский, Эльмусский, Хаутаваарский, Аминдомаойский, Панозерский пироксенит-габбро-монцонит-сиенитовые комплексы, изучением которых занимались В.В. Иваников, В.Д. Слюсарев, Г.М. Павлов, С.Б. Лобач-Жученко, В.П. Чекулаев, Н.С. Гусева. Главными геохимическими особенностями санукитоидных серий при высокой mg# (0.5-0.75) является обогащение K, Ba, Th, LREE, Sr и Р. Наиболее представительным и хорошо изученным является Панозерский многофазный комплекс, включающий 5 магматических фаз, сформированных в течение 3 дискретных импульсов с варицией состава пород от ультрамафитов до кварцевых монцонитов (Лобач-Жученко и др., 2007). Массивы Аминдомаоя и Шаравалампи представляют собой 2-3-х фазные интрузии, состоящие из ультрамафитов (I), умеренннощелочных габбро и монцодиоритов (II) и сиенитов (III). Они содержат (в ppm): Ti достигает 4975-8975, Cr 21-444, Ni 20-193, Ba 100-2144, Sr 976-2749, Th 1,7-12,5, LREE 323-1195, P 2635-9260. Рудная ассоциация в них представлена апатитом, ильменитом, сфеном, в постмагматическую стадию появляются сульфиды, реже минералы благородных металлов (по данным автора).

 Палеопротерозойская габбро-долеритовая (титаноносная) формация в Южной и Центральной Карелии представлена пластовыми телами и дайками (~2,0 млрд. лет). Формирование и внедрение базитовых расплавов (с повышенным содержанием Fe, Ti и щелочей) происходило в режиме растяжения земной коры. Для Пудожгорской и Койкарско-Святнаволокской интрузий, расположенных в восточном и западном бортах Онежской структуры, с V-Ti-магнетитовым оруденением установлена Pt минерализация (Трофимов и др., 2008). В верхних горизонтах интрузий выделяются кварцевые диориты-монцодиориты: SiO=55,4-59,9 %; ∑щел.=6,4-6,5 %, (в ppm) V 50-64, Y 46-108, Zr 177-491, Sr 177-194. К подобному типу, вероятно, относится Кумсинский силл: (в ppm)  Ti 5183-11583, V 190-267, Mn 346-985, Y 22-35, Zr 183-283, Th 7,8-17,8, REE  82-250, P 943-1219, Sr 17-41.

В Северной Карелии к дифференцированной щелочно-ультрамафит-габбровой формации относятся Елетьозерским и Тикшезерским массивы, формирование которых связано с процессами рифтогенеза ~1,9-1,8 млрд. лет (их изучали А.И. Богачев, В.Д. Слюсарев, В.В. Щипцов). Массивы представляют собой многофазные интрузивы с апатит-Ti-магнетитовым оруденением. Состав пород варьирует от ультрамафитов до нефелиновых сиенитов (SiO₂ от 33,13-45,5 % до 54,23 %; ∑щел. от 2,23-4 %, в сиенитах - до 13,46 %) и сопровождающих карбонатитов. Комплексы обогащены Fe 3-34 %, Ti, P, K и Na 0,26-4,78 %. Поздние дифференциаты содержат высокие концентрации (в ppm) Zr 202, Nb 930, Ta 35, REE 1258, Be, Br, Sr 78-4364.  

Габброанартозит-рапакивигранитная формация (1,65-1,45 млн. л.) развита в южной части Фенноскандинавского щита и связана с бимодальным мантийно-коровый магматизмом, вызванным геодинамикой на границе сочленения Фенноскандинавского щита и Русской плиты, вдоль которой протягивается линейный пояс мантийно-коровых полициклических диапиров (Салминский, Выборгский и др.). В Карелии плутоны детально изучалась Л.П. Свириденко (1980). Массивы являются многофазными интрузивами, в которых выделяется 3-5 фаз внедрения. Дифференциаты представлены габброноритами, габброанортозитами, монцонитами, кварцевыми монцонитами и гранитами рапакиви. С ними связано скарновое оруденение Приладожья. Рифейский магматизм завершился формированием Валаамского силла 1457-1459 млн. лет. Для основных пород Салминского массива и Валаамского силла характерно повышенное содержание Fe, Ti, K и P. С гранитами Салминского массива и Валаамского силла ассоциируют монцониты, кварцевые монцониты и сиениты, которые являются продуктами взаимодействия габбро и флюидизированного гранитного расплава (Свириденко, Светов, 2008).

Умереннощелочные породы Карелии связаны с различными процессами магмаобразования. Архейские постколлизионные санукитоидные комплексы, имеющие переходные характеристики, по данным исследователей сформировались путем плавления мантийного перидотита предварительно флюидизированного за счет дегидратации субдуцирующего слеба. Породы имеют высокие содержания Mg, Ti, K, Ba, Sr, REE, P. С палеопротерозойскими процессами рифтогенеза связан габброидный магматизм, характеризующийся высокими содержаниями Fe, Ti, V, ЭПГ, монцониты обогащены Na, Th, Zr. Заложение рифта в С. Карелии около 1,8 млрд. лет назад привело к формированию щелочно-габброидной формации с Fe, Ti, P, K и Na, Zr, Nb, Ta, REE, Sr.  

Таблица. Магматические комплексы повышенной щелочности в докембрии Карелии

Список литературы:

Лобач-Жученко С.Б., Роллинсон Х., Чекулаев В.П., Гусева Н.С., Арестова Н.А., Коваленко А.В. Геология и петрология архейского высококалиевого и высокомагнезиального Панозерского массива Центральной Карелии // Петрология. 2007. Т. 15. № 5. С.493-523.  

Свириденко Л.П., Светов А.П. Валаамский силл габбро-долеритов и геодинамика котловины Ладожского озера. Петрозоводск. 2008. 122 с.

Трофимов Н.Н., Голубев А.И. Пудожгорское благороднометалльное титаномагнетитовое месторождение.

Петрозаводск. КарНЦ РАН. 2008. 123 с.