2011

Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Генезис апатитовых руд Маганского щелочно-ультраосновного карбонатитового массива (север Сибири) по данным изучения расплавных включений

Панина Л.И., Николаева А.Т., Рокосова Е.Ю.

Институт геологии и минералогии имени В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия; panina@igm.nsc.ru

На Маганском массиве изучены расплавные включения в апатите из ийолитовых жил (ийолитовый тип) и экзоконтактовых эгиринитов (фенитовый тип). В обоих типах апатитового оруденения обнаружены щелочные сульфатно-карбонатные включения, а в фенитовом типе – также щелочные алюмосиликатные включения. Сделан вывод, что апатит в ийолитовом типе образовался при автометасоматическом воздействии на ийолиты щелочных сульфатно-карбонатитовых расплавов, а формирование фенитового типа связано с контаминацией исходной магмой вмещающих кварцитов и последующего воздействия щелочных карбонатитовых расплавов.

Маганский массив входит в состав Маймеча-Котуйской щелочно-ультраосновной карбонатитовой провинции (север Сибири) и представляет собой одно из трех наиболее перспективных апатитовых месторождений региона. Массив имеет в плане форму неправильного овала, вытянутого в близмеридианальном направлении на 9 км, расширяющегося на север (6,5 км) и сужающегося на юге (4 км).

В центральной части интрузии располагаются породы ийолит-якупирангитовой серии, которые слагают до 80 – 85 % площади массива. Здесь же отмечается небольшой, почти изометричный, диаметром около 1 км шток доломитовых карбонатитов, который граничит с полем развития фоскоритов и магнетититов. Во многих местах ийолиты рассечены субмеридианальными жилами флогопитизированных ийолитовых пегматитов и более поздними дайками микроийолитов. В северной периферийной части интрузии отмечаются канкринит-нефелиновые сиениты, приуроченные к кольцевым трещинам. Среди ийолитов отмечаются мелкие, изометричные обломки (ксенолиты) измененных оливинитов. Вокруг тела ийолитов-якупирангитов на контакте с вмещающими кварцевыми песчаниками рифея располагается мощная (70 – 600 м) зона апатитоносных эгиринитов (фенитовый тип апатитовых руд). Зона является наиболее перспективной на апатитовое оруденение, запасы которого по разным оценкам составляют 50 – 150 млн. т. P₂O₅. Зона состоит из нескольких подзон, которые сменяются от экзоконтакта интрузии в следующей последовательности: нефелиновые эгириниты, калишпат-нефелиновые эгириниты, эгирин-апатитовые руды, твейтозиты, сиенит-порфиры, кварциты. Породы рассекаются жилами апатитсодержащих ийолитов. Кроме того, на массиве апатитоносным является также само тело ийолитов-мельтейгитов (ийолитовый тип руды).

Предполагают (Егоров, 1976, 1991), что апатитовые руды фенитового типа сформировались под воздействием пневматолито-гидротермальных растворов ийолитовой интрузии на вмещающие породы, а руды ийолитового типа – при автометасоматическом преобразовании самих ийолитов.

Методами термобарогеохимии нами были изучены включения в апатите из ийолитовых жил экзоконтактовой зоны Маганского массива, а также в апатите из вмещающих эти жилы эгиринитов.

В апатите из ийолитовых жил были обнаружены призматической и неправильной формы солевые щелочные сульфатно-карбонатные включения. Размер их варьирует от 10х12 до 25х50 мкм. Гомогенизация включений осуществлялась при 980 – 1080 ^оС. Средний химический состав включений, согласно микрозондовому анализу, содержал (мас.%): 44.8 CaO, 8.6 Na₂O, 0.9 K₂O, 3.3 P₂O₅, 5.4 SO₃, 0.9 SrO, 0.4 BaO и сотые доли % TiO₂, MgO, Cl. При пересчете на нормативный состав в них отмечается (%): 72.3 кальцита, 8.5 грегорита (Na₂CO₃), 8.3 тенардита (Na₂SO₄), 1.7 арканита (K₂SO₄), 1.3 стронцианита (SrCO₃), и 0.5 витерита (BaCO₃). Иными словами, их состав оказался очень близким к щелочным карбонатитовым лавам Олдоиньо Ленгаи (Танзания).

В апатите экзоконтактовых эгиринитов были отмечены также щелочные сульфатно-карбонатные включения, и кроме того включения щелочного алюмосиликатного состава. Химизм щелочных солевых включений и температуры их гомогенизации оказались очень близкими к таковым в апатите ийолитовых жил. Включения щелочного алюмосиликатного состава гомогенизируются при температурах гораздо выше 1000 ^оС. Их химический состав варьирует (мас.%): 46.6 – 54.2 SiO₂, 27.9 – 33.1 Al₂O₃, 0.98 – 1.47 CaO, 4.6 – 10.3 Na₂O, 0.6 – 1.04 K₂O, 0.2 – 0.3 P₂O₅. В нормативном составе таких включений отмечается (%) от 3 до 30 ортоклаза, 40 – 70 альбита, 5 – 7 анортита, до 1 апатита, а также до 20 корунда.

Обнаружение в апатите экзоконтактовых эгирин-апатитовых пород включений щелочного алюмосиликатного и щелочного сульфатно-карбонатного состава, в той или иной мере обогащенных фосфором, говорит о том, что формирование эгирин-апатитового оруденения происходило в результате контаминации вмещающих кварцитов исходной щелочно-ультраосновной магмой. При этом последняя была несмесима со щелочным сульфатно-карбонатитовым расплавом, который пространственно еще не был отделен от нее. При взаимодействии щелочной ультраосновной магмы с кварцитами происходил вынос из магмы щелочей, Mg, Fe, Ca и обогащение ee Si при инертном поведении Al. В результате из контаминированной магмы вначале сформировались эгиринитовые породы, после чего расплав приобрел щелочной алюмосиликатный состав, из которого затем образовались твейтозиты и сиенит-фениты. Интересно, что согласно пересчетам на нормативный состав из щелочных алюмосиликатных расплавов могли кристаллизоваться не только полевые шпаты, апатит и щелочные карбонаты,  но также достаточно большое количество корунда. Следует отметить, что кристаллиты корунда нами были обнаружены в зернах апатита из эгиринитов. По-видимому, при более детальном изучении экзоконтактовых пород корунд будет обнаружен в них как породообразующий минерал. Обращаем внимание, что корунд был ранее также отмечен на Вишневых горах Урала в экзоконтактовых зонах щелочных пегматитов, располагающихся в фенитах и гнейсах. Вокруг таких пегматитов отмечается зона полевошпатового и полевошпат-корундового состава сопровождающаяся изменением первичного минерального состава вмещающих пород (Еськова, Жабин, Мухитдинов, 1964).

На Маганском массиве обогащение апатитом эгиринитов, по-видимому, происходило в результате резкого повышения кислотности в контаминированных расплавах, которое сопровождалось резким понижением температуры. Существенную роль в формировании апатитового оруденения этого типа сыграло также взаимодействие контаминированного расплава со щелочным сульфатно-карбонатитовым расплавом, обогащенным фосфором. Присутствие щелочных сульфатно-карбонатных включений в апатите ийолитовых жил в эгиринитах однозначно свидетельствует о непосредственной генетической связи их апатитоносности с автометасоматическим воздействием солевых карбонатитовых расплавов на ийолиты.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 11 – 05 – 00283а).

Литература:

Егоров Л. С. Апатитоносность севера Сибири. Ленинград: НИИГА, 1976. 187 с.

Егоров Л. С. Ийолит - карбонатитовый плутонизм. Ленинград: Недра, 1991. 260 с.

Еськова Е. М., Жабин А. Г., Мухитдинов Г. Н. Минералогия и геохимия редких элементов Вишневых гор. Москва: Наука, 1964. 318 с.