Циркон в пегматитах щелочногранитной формации Кольского региона:

минералогия, геохимия и U-Pb геохронология

Лялина Л.М., Зозуля Д.Р., Баянова Т.Б., Селиванова Е.А., Савченко Е.Э.

Геологический институт Кольского НЦ РАН, Апатиты, Россия, lialina@geoksc.apatity.ru

 

Отличительной особенностью Кольской части Балтийского щита является широкое развитие неоархейских (2.61-2.67 млрд лет) интрузивных комплексов формации щелочных гранитов – сиенитов, с которыми связаны многочисленные редкометальные Zr-Nb-Y-REE месторождения и рудопроявления. Среди последних наиболее значимыми являются: 1) минерализованные граниты и нефелиновые сиениты; 2) внутригранитные пегматиты, 3) силекситы эндо- и экзоконтактов, 4) пегматиты экзоконтактов, 5) амазонитовые рандпегматиты. По геологическим данным, внутригранитные пегматиты относятся к наиболее ранним постмагматическим образованиям, связанными со щелочными гранитами Кольского региона. В данной работе представлены результаты исследований циркона из внутригранитного пегматитового тела «Цирконовое» массива щелочных гранитов Белых тундр.

Циркон – самый распространенный представитель редкометального типа минерализации в пегматитовом теле, проявляющий сквозной характер развития во всех разновидностях пегматита. При общем повышенном содержании минерал становится даже породообразующим в отдельных зонах пегматита. Характер выделения циркона (морфология, анатомия, крупность и физические свойства), весьма разнообразен, что свидетельствует о длительности и переменных условиях его кристаллизации. По совокупности выявленных признаков внешней и внутренней морфологии выделены 4 генерации минерала, рассмотренные ниже в порядке их образования (рис. 1).

 

 

Рис. 1. Схема последовательности образования генераций циркона в пегматитовом теле «Цирконовое», массив щелочных гранитов Белых тундр, Кольский полуостров.

 

Генерация I представлена цирконом шоколадно-коричневого цвета. Для индивидов характерна простая огранка: {110}+{111}±узкие {100} у призматических; {111}±{110}±{100} у дипирамидальных кристаллов. Смена габитусных форм свидетельствует о колебаниях температурных условий и показателя кислотности-щелочности при кристаллизации пегматита. У дипирамидальных кристаллов часто проявлена индукционная штриховка,  указывающая на их образование в стесненных условиях в «борьбе» за пространство с другими минералами пегматита. Во внутреннем строении «шоколадного» циркона выявлена зональность двух типов – первичная, образовавшаяся в процессе роста кристаллов при существенных ритмичных изменениях условий кристаллизации, и вторичная  (или слоистость), представленная обрастаниями «шоколадного» циркона внешними, часто идиоморфными, каймами циркона второй генерации.

Генерация II объединяет самостоятельные индивиды циркона кремового цвета, а также различные виды срастаний «кремового» циркона с цирконом других генераций. Габитус кристаллов аналогичен генерации I (призматический и дипирамидальный), но рельеф граней характеризуется тонкими неровностями, связанными, вероятно, с развитием эвтектических циркон-кварцевых срастаний глобулярной морфологии в краевых зонах индивидов. При не выявленной внутрифазовой неоднородности (зональности, секториальности), «кремовый» циркон ярко выделяется обилием включений (фазовая неоднородность). Данный тип циркона содержит многочисленные мелкие (первые мкм) твердофазные (минеральные) включения, среди которых диагностированы кварц, галенит, фергусонит, гр. апатита, торит, биотит, торианит, ксенотим, монацит. Включения имеют неправильную форму и равномерно распределены в пределах индивидов или кайм обрастания «кремового» циркона. Реже наблюдается выполнение трещин («залечивание») кварцем или кучное, значительное по площади скопление включений торита, торианита, фергусонита или галенита. Не исключена насыщенность «кремового» циркона и газово-жидкими включениями, от которых на полированных срезах кристаллов присутствуют многочисленные дефекты. Подобное строение циркона позволяет предполагать его быстрый рост во флюидонасыщенных условиях, в ходе которого циркон как губка «впитывал» в себя другие фазы (Zircon, 2003). О том, что быстрый рост кристаллов сопровождается захватом большого количества включений среды кристаллизации, свидетельствуют и экспериментальные данные (Краснова, Петров, 1997). Упоминавшиеся срастания циркона I и II генераций «кремовым» представляют собой каймы различной мощности и степени идиоморфности «кремового» циркона вокруг кристаллов, реликтов и обломков «шоколадного» циркона. Но «кремовый» циркон II генерации установлен в срастаниях с более поздними генерациями («желтый» и «розовый» циркон), что позволяет предполагать многократное зарождение «кремового» циркона. Притом, что его основная масса образовалась во второе зарождение после кристаллизации, дробления и частичного растворения «шоколадных» кристаллов I генерации (рис. 1).

Генерация III представлена мелкими (менее 1 мм) хорошо образованными призматическими и дипирамидальными кристаллами желтого цвета с сильным алмазным блеском ровных граней. Кристаллы во всех наблюдавшихся случаях располагаются в мелкозернистых агрегатах кварца. Для них характерна хорошо выраженная внутрифазовая неоднородность – тонкоритмичная зональность и секториальность. Рисунок зональности характерный для гидротермальных месторождений, а рисунок секториальности свидетельствует о неравномерном росте в движущемся растворе, что зафиксировано в асимметричном строении индивидов.

Наиболее поздняя генерация IV «розового» циркона представлена мелкими (менее 1 мм) ксеноморфными выделениями и зонами обрастания вокруг кристаллов «желтого» типа. В «розовом» цирконе выявлена только внутрифазовая неоднородность в виде ритмично-зонального строения.

 

 

Рис. 2. Диаграмма ZrO₂-HfO₂ для циркона из пегматитового тела «Цирконовое». I, II, III – генерации циркона из пегматита. Группа IV - магматический циркон из щелочных гранитов массивов Белые тундры и Западнокейвского.

 

 

Рис. 3. Распределение редкоземельных элементов в «желтом» цирконе из пегматитового тела «Цирконовое», массив Белые тундры.