Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Новые изотопные (Rb-Sr, Sm-Nd) и геохимические (ICP-MS) данные по кимберлитам разных фаз внедрения трубки «Удачная» (Якутия)

Егоров К.Н.

Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия

egorov@crust.irk.ru

В рудной структуре одного из крупнейших в мире по запасам и размеру коренного месторождения алмазов Якутии – трубки «Удачная» расположены две сдвоенные многофазные трубки «Удачная-Восточная», «Удачная-Западная», четыре структурно сопряженных сателлитных «слепых» кимберлитовых тела и шесть кимберлитовых жил. С проявлениями кимберлитового магматизма структурно сопряжены раннетриасовые дайки долеритов и в последующем жила калиевых трахитов мелового возраста (Егоров и др., 1988, 1989). Эти породы образуют единый ряд: долериты-трахидолериты-трахиты, в котором постепенно изменяются минералого-петрографические и петрохимические особенности от начальных к более поздним членам. Проявление кимберлитового и базитового магматизма связано с системой дизъюнктивных дислокаций, образующих регматическую сеть: ортогональную (субширотные и субмеридиональные системы) и диагональную (северо-западные и северо-восточные системы).

Первый этап проявления кимберлитового магматизма в районе рудного комплекса «Удачная» связан с формированием мощной северо-восточной системы разрывных нарушений, пространственно контролирующей большинство дотрубочных кимберлитовых жил и сталлитные «слепые» кимберлитовые тела. Кимберлитовые жилы, приуроченные к северо-восточной зоне разломов, выполнены карбонатизированными крупнопорфировыми кимберлитами с переменным (5–7%) количеством флогопита. Основная масса жильных кимберлитов характеризуется кальцитовыми псевдоморфозами по оливину, лейстами флогопита, микролитами кальцита, зернами перовскита и апатита.

                Для жильных кимберлитов характерны самые высокие концентрации всех элементов (LILE, HFSE и REE) в сравнении с кимберлитами других фаз внедрения (рис). Кимберлиты жил отличаются отрицательными аномалиями U, Zr, Hf и слабо дифференцированным, пологим наклоном спектра распределения средних и тяжелых REE. Судя по изотопному составу кимберлита (εNd = 4.2, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(t) = 0.7050) его мантийный источник соответствует умеренно деплетированной мантии (табл.). Модельный возраст T_Nd(DM) обогащения мантийного источника кимберлита равен 651 млн. лет.

Кимберлитовые жилы прорываются «слепыми» сателлитными кимберлитовыми телами, структурно связанных с северо-восточной, реже субширотной системой разрывных нарушений. Они вскрыты на глубинах 5–20 м от современной поверхности. Тела сложены карбонатизированной кимберлитовой брекчией, содержащей автолитовые обособления, обломки жильного кимберлита и ксеногенного материала.

Вслед за кимберлитовыми жилами и сателлитными телами внедрялись массивные монтичеллитовые и монтичеллит-оливиновые кимберлиты, слагающие преимущественно периферийные зоны и штокообразные тела (на глубоких горизонтах) в трубках «Удачная-Восточная» и «Удачная-Западная» (Егоров, Богданов, 1991; Egorov et. аl., 1991). Для этих кимберлитов характерен отчетливо зональный оливин с повышенной железистостью 12-14 мол.% и высокой концентрацией CaO. Монтичеллит имеет также низкую магнезиальность и высокое содержание Al, Ti, Na. Геохимический состав монтичеллитовых кимберлитов ранних фаз внедрения в отличие от кимберлитов дотрубочных жил характеризуются более низкими значениями концентраций LILE, HFSE и особенно тяжелых REE (рис.). Они имеют отчетливые отрицательные аномалии Rb, Zr, Hf и Y.

                На этом же этапе сформировались штокообразные и жильные тела, сложенные слюдистыми и слюдяными кимберлитами (Егоров и др., 1986). Слюдяные кимберлиты с пироксеновой основной массой (трубка «Удачная-Восточная») и с повышенным содержанием сфена (трубка «Удачная-Западная») отмечаются в виде обломков в кимберлитовых брекчиях (Egorov et. аl., 1991). Полученный Rb-Sr методом возраст обломка жильного неизмененного слюдяного кимберлита из трубки «Удачная-Восточная» соответствует 352±5 млн. лет (Масловская и др., 1982). Слюдяные кимберлиты характеризуются более дифференцированным характером спектра распределения редких несовместимых элементов (рис.). Они отличаются резкими положительными аномалиями Nb и Ta, а также отрицательными аномалиями Th и U. Отличительной особенностью для них является слабые положительные аномалии Zr, Hf и поэтому прямой с наклоном характер спектра от Nd до тяжелых REE (рис.). Согласно полученным изотопным данным (εNd = -4.8, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(t) = 0.7078) мантийный источник слюдяного кимберлита соответствует обогащенной мантии EM11-типа (табл.). Модельный возраст T_Nd(DM) обогащения мантийного источника слюдяного кимберлита более древний и равен 924 млн. лет.

                Следует отметить, что подобные отрицательные значения e_Nd для обломков жильных слюдяных кимберлитов трубки «Удачная» получены впервые в отличие от всех известных изотопных отношений e_Nd кимберлитов Якутской алмазоносной провинции в целом.

В последующие этапы формирования рудного узла «Удачная» проявился основной объем кимберлитового материала в виде (согласно последовательности внедрения фаз) брекчиевидного овоидового кимберлита, брекчии расщепления в трубке «Удачная-Западная» и протокластического и дейтеропорфирового кимберлитов, брекчии расщепления в трубке «Удачная-Восточная» (Egorov et. аl., 1991). Заключительные фазы внедрения брекчиевидных кимберлитов обладали огромной проникающей способностью и чаще достигали верхних уровней трубок (Егоров, 1985). Во время подъема они активно дезинтегрировали ранние фазы массивных порфировых кимберлитов. Среди наиболее поздних фаз внедрения кимберлитов отмечаются также небольшие по объему посттрубочные дайковые и жильные образования, сложенные оливин-монтичеллитовыми кимберлитами (Егоров, Богданов, 1991; Корнилова и др., 1998). Они отличаются от ранних монтичеллитовых разновидностей по составу оливина, монтичеллита, шпинели, перовскита основной массы. Геохимический состав монтичеллитовых кимберлитов поздних фаз внедрения характеризуются наиболее низкими значениями концентраций LILE, HFSE и REE (рис.). Они имеют отчетливые отрицательные аномалии Zr и Hf.

                Рис. Спектры распределения редких несовместимых элементов в кимберлите жилы (обр. Ж-2), обломке слюдяного кимберлита (обр. 78-186УЗ), обломке монтичеллитового кимберлита ранней фазы внедрения (обр. 218/470-1УВ), посттрубочных жилах монтичеллитовых кимберлитов (обр. 222/407УВ, 222/403 УВ).

Таблица. Изотопный состав Nd и Sr обломка слюдяного кимберлита (обр.78-186УЗ) из брекчии расщепления трубки «Удачная-Западная» (1) и кимберлита жилы (обр. Ж-2) (2).

Примечание. Sm-Nd и Rb-Sr-изотопные исследования слюдяного кимберлита выполнены в ИЗК СО РАН (г. Иркутск). Sm-Nd-изотопные исследования жильного кимберлита выполнены в ИГГД РАН (г. Санкт-Петербург). Rb-Sr-изотопные исследования жильного кимберлита выполнены в ИГ КНЦ РАН (г. Апатиты).

Литература

Егоров К.Н. Контактовые взаимоотношения кимберлитов разных фаз внедрения в сложно построенных трубках // Известия АН СССР. 1985. Сер. геол. № 9. С. 23-35.

Егоров К.Н., Корнилова В.П., Сафронов А.Ф. и др. Слюдяной кимберлит из трубки Удачная-Восточная // Доклады АН СССР. 1986. Т. 291. № 1. С. 199-202.

Егоров К.Н., Владимиров Б.М., Заборовский В.В. и др. О находке жилы калиевого трахита в районе кимберлитовой трубки «Удачная», Якутия // Доклады АН СССР. 1988. Т. 298. № 1. С. 186-189.

Егоров К.Н., Владимиров Б.М., Заборовский В.В. и др. Мезозойская щелочно-базальтовая субинтрузивная серия бассейна р. Далдын (Якутия) // Известия АН СССР. Сер. геол. 1989. № 7. С. 32-42.

Егоров К.Н., Богданов Г.В. Монтичеллит из кимберлитов Якутии // Записки ВМО. 1991. Вып. 2. С. 78-87.

Корнилова В.П., Егоров К.Н., Сафронов А.Ф. и др. Монтичеллитовый кимберлит из трубки «Удачная» и некоторые аспекты эволюции кимберлитовых расплавов // Отечественная геология. 1998. № 6. С. 48-51.

Масловская М.Н., Егоров К.Н., Колосницына Т.В. и др. Изотопный состав стронция, Rb-Sr абсолютный возраст и редкие щелочи в слюдах кимберлитов Якутии // Доклады АН СССР. 1982. Т. 266. С. 451-455.

Egorov K.N., Bogdanov G.V. Geology, Petrology and mineral composition of the Udachnaya kimberlite ore complex (Yakutia) // In: 5^th Int. Kimberlite Conf.: Ext. Abst., Brazil. 1991. P. 498-500.