Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Фазовый состав и геохимия карбонатитов района Тромсе, Норвегия

Н.С. Горбачев¹, Э. Равна², А.Н. Некрасов¹, К. Куллеруд²

¹Институт экспериментальной минералогии РАН, Черноголовка, Россия

²Университет Тромсе, Норвегия

gor@iem.ac.ru

Для выяснения генезиса мантийных карбонатных магм изучены минеральный состав и геохимия гранат-содержащих ультравысокобарных карбонатитов (UHPC) района Тромсе. Норвегия. Образцы изучались на цифровом электронном сканирующем микроскопе Tescan VEGA TS 5130MM, оснащенным детекторами вторичных и отраженных электронов на YAG-кристаллах и энергодисперсионным рентгеновским микроанализатором с полупроводниковым Si(Li) детектором INCA Energy 350, микроэлементы определялись методом ICP MS.

Матрица UHPC представлена карбонатом C кальцит-доломитового состава с включениями гранатa Grt и акцессорных минералов – апатита, сфена, ильменита, рутила. По структурным признакам и составу выделено три генерации граната: Grt₁, первичные, состава pyr15-gros25-alm60, обедненные РЗЭ (<10^-2 мас.%); Ga_2-3, вторичные, состава pyr5-gros65-alm30, аномально обогащенная (до 4-8 мас.%) ЛРЗЭ.

Определены содержания редких (РЭ) и редкоземельных (РЗЭ) элементов в UHPC, карбонатной С и силикатной Si фракциях. Карбонатная и силикатная фракции различаются по концентрации РЭ и РЗЭ . По сравнению с силикатной, карбонатная фракция обогащена Ba, Rb, Nb, Sr, P, Zr, обеднена Hf, Ti, Th, Ta. Силикатная фракция обогащена РЗЭ, зависимость нормированных по хондриту концентраций РЗЭ от порядкового номера C_N–N РЗЭ имеет отрицательный наклон с небольшим Eu минимумом. В карбонатной фракции зависимость C_N–N РЗЭ имеет экстремальный характер с максимумом у Gd–Tb. Наибольшие различия наблюдаются в распределении ЛРЗЭ. В силикатной фракции C_N уменьшаются от 500 у La до 50 у Sm, в карбонатной фракции – возрастают от 30 у La до 45 у Sm. Начиная с Gd до Lu поведение РЗЭ сходно, в силикатной фракции C_N уменьшаются до 8, а в карбонатной фракции  – до 5 (рис. 1).

Рис. 1. Нормированные по хондриту концентрации РЭ и РЗЭ в карбонатите UHPC, его силикатной Si и карбонатной C фракциях.

Карбонатная и силикатная фракции различаются по коэффициентам разделения РЗЭ между карбонатной и силикатной фракциями и характеру ее зависимости от порядкового номера N РЗЭ (рис.2).

Рис. 2. Коэффициенты разделения РЗЭ между карбонатной и силикатной фракциями UHPC (D РЗЭ Si/C) и между гранатом и карбонатным расплавом D РЗЭ Grt/Cm (наши экспериментальные данные)

Так как в силикатной фракции UHPC преобладает гранат, то можно считать, что коэффициенты разделения D РЗЭ между силикатной и карбонатной фракциями UHPC характеризуют D РЗЭ между гранатом Grt и карбонатитовым расплавом Cm. D РЗЭ Si/C ~ D РЗЭ Grt/Cm. В UHPC D Grt/Cm отличаются от экспериментальных D Grt/Cm. В UHPC зависимость D РЗЭ Si/C имеет экстремальный характер, уменьшаясь от 18 у La до 1,2 у Gd–Tb, возрастая затем до 2 у Tm–Lu. По нашим экспериментальным данным зависимость D РЗЭ Grt/Cm положительная, возрастает от 0.07 у La до 10 у Lu (рис.3 ).

Аномальное распределение РЗЭ в UHPC свидетельствует об отсутствии равновесия между Grt и карбонатитовым расплавом при его формировании в результате плавления мантии.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 09-05-01131-а, 12-05-00777-а