Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Условия образования ультраосновных и основных дайковых пород Ыллымахского и Рябинового массивов, Центральный Алдан

Рокосова Е.Ю.

Новосибирский Государственный Университет, Новосибирск, Россия

Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия

rokosovae@gmail.com

Ыллымахский и Рябиновый щелочные массивы (Ц. Алдан) относятся к кольцевым вулкано-плутоническим постройкам, которые сложены интрузивными, эффузивными и дайковыми породами калиевого ряда. Размер массивов 40-50 км², возраст - мезозойский. В своем составе они имеют практически полный набор пород от калиевых щелочно-ультраосновных, через основные и средние щелочные породы до щелочных граносиенитов и гранитов. Внедрение этих массивов связано с деятельностью мезозойской рифтогенной структуры Алданского щита. На Рябиновом массиве ультраосновные и основные породы распространены ограниченно, в основном в пределах щелочно-пикритового некка на северо-востоке массива. На Ыллымахском массиве ультраосновные породы не выходят на поверхность, а располагаются на глубине, что подтверждается обнаружением ксенолитов и нодулей верлитов и пироксенитов в основных породах (Костюк и др., 1990).

Среди ультраосновных-основных пород этих массивов нами были изучены дайки шонкинит-пикритов, расположенные в пределах щелочно-пикритового некка Рябинового массива и щелочно-базитовая дайковая порода Ыллымахского массива. В составе шонкинит-пикритов отмечалось (об.%) 56-51 клинопироксена, 25-30 железо-магнезиальной слюды, 10-12 калиевого полевого шпата, 4-3 апатита, 2 магнетита, около 3-2 сфена и рутила, а в составе щелочно-базитовой дайковой породы - (об.%) 15 оливина, 60 клинопироксена, 10 псевдолейцита, 2 К–Na полевого шпата, 3 магнетита и сульфидов, 10 стекла. Валовый химический состав щелочно-базитовой дайковой породы Ыллымахского массива по сравнению с шонкинит-пикритами Рябинового массива является более кислым и содержит большее количество (мас.%) SiO₂ (50,2 против 43,4), Al₂O₃ (12,5 против 5,5), Na₂O (2,7 против 1,6), K₂O (5,1 против 3,6) и меньше Fe₂O₃ (10,4 против 15,5), MgO (7,7 против 10,6), CaO (9,3 против 14,2).

Зерна клинопироксенов в изучаемых породах имеют равномерную окраску (желтовато-зеленую, густо-зеленую) и зональную. Зональные зерна в центральных частях - желтовато-зеленые, а в краевых – густо-зеленые. В химическом составе зональных зерен клинопироксенов от центра к краям увеличивается содержание FeO и Na₂O. Состав клинопироксенов щелочно-базитовой дайковой породы по сравнению с составом клинопироксенов шонкинит-пикритов содержит больше (мас.%): Al₂O₃ (2-4,7 против 0,65-1,3), MgO (12,9-15,8 против 9,1-13,6) и меньше Na₂O (0,6-1,1 против 1,8-5,3), FeO ( 5,5-9,6 против 7,9-14,7). Клинопироксены щелочно-базитовой дайковой породы относятся к авгиту, а клинопироксены шонкинит-пикритов – к диопсиду и эгирину. Микроэлементный состав клинопироксенов рассматриваемых пород, кроме Ba и Nb, существенно обогащен редкими и рассеянными элементами относительно примитивной мантии. Причем в каймах зональных вкрапленников концентрация микроэлементов выше, чем в их центральных частях. Клинопироксены везде больше обогащены LREE, чем HREE. Считается, что клинопироксен становится носителем легких лантанидов при плавлении мантийного вещества на глубинах существования гранат-шпинелевых ассоциаций.

С помощью изучения первичных расплавных включений в клинопироксенах шонкинит-пикритов РЯБИНОВОГО массива удалось установить, что на стадии кристаллизации клинопироксенов расплав был гетерогенный и состоял из несмесимых фракций щелочного силикатного, силикатно-карбонатного, карбонатно-солевого и карбонатных расплавов. Отделившиеся от силикатной магмы карбонатно-солевые и карбонатные расплавы были обогащены Ca, щелочами, CO₂, S, Cl и представляли собой несмесимые фракции карбонатитового расплава. Температура гетерогенизации расплавов была выше 1120-1170 °С. Состав силикатных расплавов в прогретых включениях в диопсиде шонкинит-пикритов отвечал составу тефритов. В более позднем минерале – эгирине – в законсервированных во включениях расплавах закономерно увеличивались количества Si, Al, щелочей и уменьшались Mg, Fe, Ca, т. е. состав эволюционировал в сторону щелочных мелафонолитов-трахитов.

При изучении расплавных стекловатых и частично раскристаллизованных включений в минералах щелочно-базитовой дайковой породы ЫЛЛЫМАХСКОГО массива выяснилось, что состав непрогретых силикатных стекол из первичных включений в клинопироксенах и вторичных включений в оливинах является достаточно высококремнистым (56,4 - 62 мас.% SiO₂) и близок к составам щелочных пуласкитов массива (Костюк и др., 1990). Средний состав непрогретых стекол первичных включений в Ti-магнетите содержит до 53 мас. % SiO₂, 23.6 мас. % Al₂O₃, около 10 мас. % щелочей и близок к составу нефелиновых сиенитов (тингуаитов), также развитых на массиве. Состав непрогретых стекол из первичных включений в апатите является высококремнистым, монцонитовым. В составе прогретых вторичных включений в оливине по сравнению с непрогретыми незначительно уменьшилось количество Si, щелочей, более заметно – Al, и существенно возросло содержание Mg, Fe, Ca и состав приблизился к псевдолейцитовому фонолиту. Состав прогретых первичных и вторичных расплавных включений в клинопироксене по сравнению с непрогретыми также более заметно обогащен Mg, Ca, при очень незначительном уменьшении количества Si, щелочей, железа. Состав первичных прогретых включений оказался близок к составу основных фельдшпатоидных пород – малиньитов, а вторичные - к псевдолейцитовым фонолитам-монцонитам. Законсервированные вторичные расплавы в оливине и первичные в клинопироксене были обогащены BaO (0,8-0,1 мас.%), Cl (0,1-0,3 мас.%) и редкими элементами (прежде всего LREE и MREE), в несколько раз превышающим мантийные значения. Согласно ионному микрозондированию (SIMC) расплавы были сухими и содержали всего 0,01-1,13 мас.% H₂O.

Рис. 1 Тренд эволюции расплавов, участвующих в формировании пород Ыллымахского и Рябинового массивов.

Ыллымахский массив. Породы: 1 – пуласкит, 2 – псевдолейцитовый фонолит, 3 – малиньит, 4 – исследуемая щелочно-базитовая дайковая порода за вычетом оливина, 5 – исследуемая щелочно-базитовая дайковая порода. Включения в минералах щелочно-базитовой дайки: 6 – непрогретые вторичные включения в оливине, 7 – прогретые вторичные включения в оливине, 8 – непрогретые включения в пироксене, 9 – прогретые включения в пироксене, 10 – непрогретые включения в титаномагнетите, 11 – непрогретые включения в апатите.

Рябиновый массив. Породы: 12 – минетта, 13 – шонкинит-пикрит и шонкинит. Включения в шонкинит-пикритах: 14 – прогретые и непрогретые включения в пироксене.

На рис. 1 видно, что составы прогретых и непрогретых включений в минералах изучаемых пород Ыллымахского и Рябинового массивов образуют единый тренд эволюции расплавов. В ходе кристаллизации силикатных расплавов происходило уменьшение содержания Mg, Fe, Ca и увеличение Al, щелочей, что характерно для эволюции щелочно-базальтоидных расплавов. На этот же тренд ложатся состав рассматриваемой щелочно-базитовой дайковой породы, составы малиньитов, монцонитов, псевдолейцитовых фонолитов, пуласкитов Ыллымахского массива, а также составы даек шонкинит-пикритов, шонкинитов и минетт Рябинового массива. Это может свидетельствовать о том, что изучаемые породы Ыллымахского и Рябинового массива кристаллизовались из родоначальных магм, имеющих близкий щелочно-базальтоидный состав. Несомненно, вся серия пород Ыллымахского массива и дайки шонкинит-пикритов, шонкинитов, минетт Рябинового массива образовались в процессе кристаллизационной дифференциации материнских щелочно-базальтоидных магм. Шонкинит-пикриты Рябинового массива кристаллизовались на более ранней высокотемпературной стадии эволюции материнской магмы, а щелочно-базитовая дайковая порода Ыллымахского массива – на более поздней.

Следует отметить, что при кристаллизации изучаемых пород вероятно происходило вовлечение корового материала/коровых флюидов в магматический процесс. Для шонкинит-пикритов, шонкинитов и минетт Рябинового массива об этом свидетельствуют отрицательные аномалии Nb,Ti на их мультиэлементных спектрах и высокие La/Nb отношения (La/Nb: 14,1 - у шонкинит-пикритов, 5,5 – у шонкинитов и 8,9 – у минетт). На Ыллымахском массиве застеклованные расплавы, законсервированные в оливине и каймах клинопироксенов на диаграмме Nb/Ta-La/Nb (Barth et al., 2000) попадают в область воздействия (влияния) континентальной коры (Панина и др., 2011).

Литература:

Костюк В.П., Панина Л.И., Жидков А.Я., Орлова М.П., Базарова Т.Ю. Калиевый щелочной магматизм Байкало-Становой рифтогенной системы. Новосибирск: Наука, 1990. 235 с.

Панина Л.И., Николаева А.Т., Рокосова Е.Ю. Условия кристаллизации щелочно-базитовой дайки Ыллымахского массива (Центральный Алдан): данные изучения расплавных включений в минералах. Геохимия. 2011. №2. С. 129-148.

Barth M.G., McDonough W.F., Rudnik R.L. Tracing the budget of Nb and Ta in the continental crust. Chem. Geology. 2000. V. 165. P. 197–213.