Геохимия, петрология и рудоносность протерозойских апогранитовых метасоматитов Приазовского мегаблока Украинского щита

Донской А.Н., Донской Н.А., Легкая Л.И., Компанец Н.Н.

Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н.П. Семененко НАН Украины, Киев, Украина

Распространение ощелоченных гранитов связано с зонами региональных разломов и приурочено к граносиенитовым и щелочным массивам – Кальчикский, Кальмиусский, Еланчикский, Октябрьский и др.

Щелочные граниты обычно окаймляют массивы щелочных сиенитов, слагая их периферийные зоны. Граница их с массивами без резких интрузивных контактов. Породообразующие минералы представлены калиевым полевым шпатом, плагиоклазом, кварцем, ромбическим и моноклинным пироксенами, амфиболами и биотитом. Акцессорные минералы – апатит, циркон, магнетит, ильменит, молибденит, гранат, торит, рутил, ортит и чевкинит.

Граносиениты и кварцевые сиениты по содержанию темноцветных минералов подразделяются на кварцсодержащие пироксеновые и пироксен-амфиболовые сиениты. Кварцевые сиениты постепенно сменяются щелочными сиенитами путем постепенного уменьшения содержания кварца в породе. Для описанных пород характерно проявление более поздних метасоматических процессов, сходных с процессами фенитизации. Если проследить преобразование пород от неизменённых вмещающих (нормальные граниты), то наблюдается следующая зональность (от периферии к центру): нормальные граниты (роговообманково-биотитовые) → ощелоченные калий-натриевые граниты (биотитовые) → калиевые граниты → аляскиты (микроклин-альбитовые апограниты) → граносиениты → кварцевые сиениты → щелочные сиениты.

Таблица 1. Средний химический состав щелочных пород, сформированных на сиенитовом этапе, % (Донской, 1982; Елисеев и др., 1965; Ляшкевич, 1971; Пятенко и др., 1966).

Примечание. «—» ‑ значения ниже порога определения.

В таблице 1 прослежено изменение состава пород при ощелачивании. В начале этого процесса кремнезем относительно инертен, но в дальнейшем в связи с резким падением содержания кварца, уменьшается его содержание в породе. Поведение Al₂O₃ противоположное – его количество в конечном этапе возрастает. В начальной стадии Fe⁺³ понижается в граносиенитах и кварцевых сиенитах. Количество Fe⁺² возрастает при ощелачивании. Во вмещающих гранитах Fe⁺²/Fe⁺³ ≈ 1, а на конечном этапе Fe⁺² в два раза больше. Его относительное количество увеличивается в три раза. Содержание Na и K колеблется в широких пределах при общем росте суммы щелочей.

Накопление Li наблюдается на начальной стадии ощелачивания гранитов (табл. 2).

Таблица 2. Среднее содержание малых элементов ощелоченных пород Приазовья по данным спектрального и химического анализов, %.

Порода (место отбора проб)	Li	Rb	Та	Nb	Ве	Zr	∑РЗЭ	Количество анализов
Гранит роговообманково-био-титовый (Каменные Могилы)	0,006	0,03	0,0003	0,007	0,0007	0,07	0,08	6
Гранит биотитовый	0,011	0,06	0,0007	0,006	0,0006	0,01	0,06	22
Гранит биотит-альбит-микроклиновый	0,016	0,07	0,0005	0,007	0,0007	0,02	0,06	10
Апогранит (Дмитриевский карьер)	0,003	0,013		0,04	0,002	1.000	0,05	17
Альбитит кварцевый (Каменные Могилы)	0,022	0,07	0,004	0,007	0,0005	0,002	0,02	6
Граносиенит (Октябрьский массив)	—	—	—		0,0001	0,084	0,02	7
Сиенит кварцевый (Октябрьский массив)	—	—	—	0,04	0,0003	0,057	0,03	4
Сиенит щелочной (Октябрьский массив)	—	—	—	0,04	<0,0003	0,075	0,05	26

Примечание. «—» ‑ значения ниже порога определения.

Поведение Rb коррелируется с Li. Во вмещающих породах содержание Ta и Nb порядка кларкового, но в процессе ощелачивания их количество резко увеличивается. Если на начальных этапах (в роговообманковых гранитах) Ta и Nb содержится, вероятно, как изоморфная примесь в темноцветных минералах, то на более поздних этапах появляются собственные минералы-концентраторы этих элементов, такие как ферсмит, колумбит, пирохлор, ильменорутил.

Zr является характерным элементом щелочных комплексов. Обычно повышенные содержания Zr сочетаются с повышенными содержаниями Nb. Основным минералом-концентратором Zr является циркон.

В ощелоченных гранитах установлено повышенное содержание редкоземельных элементов в количестве 0,02-0,08 %. Минералы-концентраторы – циркон, ринкит, бритолит и редкоземельный апатит.

Преобразованные в процессе щелочного метасоматоза гранитоиды образуют широкие ореолы фенитизации, которые могут служить косвенным признаком наличия щелочных массивов с редкометальной минерализацией.

Донской А.Н. Нефелиновый комплекс Октябрьского щелочного массива. К.: Наук. думка, 1982. 150 с.

Елисеев Н.Ф, Кушев В.Г., Виноградов Д.П. Протерозойский интрузивный комплекс Восточного Приазовья. М.-Л.: Наука, 1965. 204 с.

Ляшкевич З.М. Метасоматиты Восточного Приазовья. К.: Наук. думка, 1971. 203 с.

Пятенко И.К., Ситнин А.А., Лавриненко А.Ф. Геохимические особенности метасоматически измененных гранитоидов Приазовья // Сов. геология. 1966. № 12. С. 81-98.