Формационная принадлежность и генезис суперкрупных

карбонатитовых месторождений редкоземельных элементов

Н.В.Владыкин

Институт геохимии им. А.П.Виноградова СО РАН, E-mail: vlad@igc.irk.ru

 

               Наиболее крупные месторождения TR имеют карбонатитовую природу. Это Маунтин-Пасс в США, Баюнь- Обо в Китае, руды Томторского массива. В десятку крупных месторождений входят Южно-Гобийские обьекты в Ю.Монголии. Принадлежность этих обьектов к карбонатитам доказана, однако не совсем ясно, к каким формациям щелочных пород они относятся. Детальное петролого-геохимическое изучение этих комплексов показ их принадлежность к формации К-щелочных пород.

              Маунтин- Пасс находится в юз части США, в Калифорнии. Комплекс представлен штоками и дайками К-щелочных пород: шонкинитами, сиенитами и гранитами. Карбонатиты секут все породы. Они в основном кальцитового состава, но бываю  Fe-доломитовые, анкеритовые и сидеритовые. Самые поздние образования –кварц-кальцитовые, содержащие до 60% бастнезита. В ранних карбонатитах до 10% бастнезита и паризита, так же встречаются барит, целестин, кварц. Возраст комплекса 900-1000 млн. лет.

             Баюнь-Обо, расположено во Внутренней Монголии, в 100 км от Монгольской границы, по другую сторону от которой расположены щелочной вулканический комплекс Мушугай-Худук, Лугингольский массив псевдолейцитовых сиенитов и Цеденовское проявление. Месторождение расположено в пределах крупной «линзы» метаморфических(?) доломитов, которые сами содержат до 1% TR. Представлено месторождение несколькими штоками магнетит- флюорит - бастнезитовых пород и силикатно-карбонатных пород. Содержание бастнезита до 30%. В рудах в настоящее сремя обнаружено более 100 минералов, многие из которых редкометальные и новые. Месторождение докембрийского возраста, но рядом с ним есть штоки К-сиенитов и гранитов палеозойского возраста. На территории месторождения нет силикатных пород, с которыми можно было бы генетически связать  рудные проявления. Возможно, они уничтожены метаморфическими процессами.

       Вулканическая область Мушугай- Худук  в Монголии сложена потоками лейцитовых меланефеленитов, трахитов, фонолитов, небольшими штоками щелочных и нефелиновых сиенитов, которые прорываются многочисленными (до 1000) маломощными дайками мелко- до микрозернистых субвулканических кальцитовых и кальцит-флюоритовых карбонатитов почти не содержащих TR. Обнажено несколько вулканических жерл, заполненых брекчией K-Fsp – пород, рассеченных штокверком кварц – кальцит-флюоритовых пород, содержащих до 3 % TR. Более ранними, чем карбонатиты является вулканическое жерло закаленных почти мономинеральных трахитоидных апатитовых пород, содержащих до 15% TR, в центральной части которого мономинеральные магнетитовые породы с флогопитом. Возраст комплекса  150-120 млн. лет

      Лугингольский массив расположен восточнее Мушугай- худука. Он сложен псевдолейцитовыми и нефелиновыми  сиенитами, в которых крупный останец K-Fsp- пироксенитов. Встречаются мелкие ксенолиты слюдистых шонкинитов. Все породы рассечены жилами и дайками кальцит-бастнезит-синхизитовыми карбонатитами (до 30% TR). Местами в них присутствует много лимонитизированного пирита и флюорита и они очень похожи на руды Баюнь-Обо. Возраст Лугингольского массива 280 млн. лет.

      Цеденовское проявление расположено посередине между Хан-Богдинским и Лугингольским массивами. Здесь обнаружен шток К-шонкинитов, по минеральному и химическому составу неотличимых от шонкинитов Маунтин-Пасс. Во вмещающих породах обнаружена небольшая дайка кальцит-бастнезитовых карбонатитов (до 10% TR).

     Томторский вулкано-плутон расположен  в Вост. Прианабарье в Уджинском поднятии.

Площадь массива 250 км2, возраст определен по циркону в сиенитах- 650 млн лет. Массив сложен на 70%  К-щелочными и нефелиновыми сиенитами (12% К2О и 3-4% Na2O) в центре с крупным штоком карбонатитов. В массиве так же есть ийолиты, оливиновые и лейцитовые лампроиты,  К-пикриты, Ap-Mgt –породы и ксенолиты пироксенитов и Bt- пироксенитов. Карбонатиты кальцитовые, доломитовые, анкеритовые. В центре массива кальдера проседания, заполненная эксплозивными туфогенными образованиями фосфор-Fe- карбонатно-силикатными образованиями (рудами) и сидеритовыми карбонатитами, содержащими до 10% TR и 15% Nb. Имелось несколько гипотез образования руд, но изотопные исследования (Sr-Nd, C,O) подтвердили эндогенную природу руд, аналогичную карбонатитам. Это полностью отвергает их осадочный генезис и вторичное переотложение. Графики многочисленных спектров TR (более 200) и спайдеровские диаграммы редких элементов так же свидетельствуют о генетическом родстве туфогенных руд и карбонатитов.  Все описанные объекты относятся к формации К-щелочных вулкано-плутони-ческих комплексов и по изотопным данным имеют глубинные мантийные источники.

              Проведенные И.Андреевой термобарогеохимические исследования Монгольских обьектов показали их происхождение из остаточных от силикатных магм расплав - флюидов, насыщенных газово-жидкими (F,CO2, H2O, P2O5) модификаторами с высокими начальными температурами кристаллизации.

           Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, гранты 09-05-00116, 10-05-00122 и 10-05-90400.