2011

Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Генезис апатит-флюоритовых пород Бурпалинского массива.

Сотникова И.А.¹, Прокофьев В.Ю.², Владыкин Н.В.¹

Институт геохимии СО РАН, г. Иркутск,  vlad@igc.irk.ru

ИГЕМ РАН, г Москва

Щелочной редкометальный массив Бурпала находится в Северном Прибайкалье. Он детально изучался в основном в 60-е годы XX века А.М. Портновым, А.А Ганзеевым и др.

Бурпалинский массив представляет собой интрузию центрального типа площадью около 250 км² , возрастом 287 млн. лет. Он сложен нефелиновыми сиенитами и пуласкитами, в приконтактовой части переходящими в кварцевые сиениты. Жильные породы представлены дайками шонкинитов, содалитовых сиенитов, лейкократовых гранофиров, щелочных гранитов и многочисленных редкометальных щелочно-сиенитовых пегматитов и две дайки карбонатных пород (возможно карбонатитов). Все породы секутся крупной дайкой апатит-флюоритовых пород со слюдой и магнетитом.

Бурпалинский массив характеризуется высокой обогащённостью редкими элементами, которые концентрируются в пегматитовых дайках. В породах обнаружено до 70 разновидностей редкометальных минералов:

Zr-силикаты - циркон, эвдиалит, ловенит, Ti-ловенит, велерит, бурпалит, сейдозерит, Ca-сейдозерит, розенбушит, власовит, катаплеит, Ca-катаплеит, эльпидит.

Минералы Ti - сфен, астрофиллит, рамзаит, Mn-нептунит, бафертисит, чевкинит, Mn-ильменит, пирофанит, Sr-перрьерит, ландауит, рутил, анатаз, брукит;

Минералы TR - лопарит, металопарит, бритолит, ринколит, меланоцерит, бастнезит, паризит, анкилит, монацит, флюоцерит, TR-апатит.;

Минералы Nb – пирохлор, лопарит;

Другие редкие минералы: лейкофан, гамбергит, пирохлор, бетафит, торит, торианит, тайниолит, бревстерит, криолит и др.

Нами предложена новая схема массива: шонкиниты→нефелиновые сиениты→щелочные сиениты→кварцевые сиениты→жильные породы: мариуполиты, редкометальные пегматиты, щелочные граниты, апатит-флюоритовые породы, карбонатиты (Cотникова И.А., 2009).

Объектом изучения являются апатит-флюоритовые породы. Ранее данные породы считались низкотемпературными гидротермальными образованиями. Но геологические и термобарохимические данные свидетельствуют, что апатит-флюоритовые породы образовались из остаточного флюид-расплава, который, вероятно, отделился после кристаллизации редкометальных пегматитов. По петрохимическим и геохимическим данным породы Бурпалинского массива укладываются в общий тренд дифференциации щелочной магмы. Эта магма содержала малые концентрации СО₂ и повышенные Р₂О₅ и F, которые в процессе ее дифференциации значительно накопились и отделились от расплава пегматитов.  В некоторых пегматитах наблюдаются шлировые выделения флюорита с редкометальными минералами (флюоцеритом).

Апатит-флюоритовые породы пересекаются дайкой лейкогранитов, что также указывает на их генетическую связь с редкометальными  пегматитами, а гранитная составляющая связана со следующей фазой внедрения и имеет свою ассоциацию редкометальных минералов, описанную А.А. Ганзеевым (Ганзеев А.А. и др., 1972).

Проведены термобарогеохимические исследования апатит-флюоритовых пород Бурпалинского массива. Во флюорите было обнаружено большое количество первичных флюидных включений размером 15–50 мкм. Результаты термо- и криометрических исследований 59 индивидуальных флюидных включений во флюорите показали, что в составе рассолов включений преобладали хлориды Na и Ca, иногда Mg.

В результате, получены высокие температуры образования солевых включений во флюоритах (выше 550⁰ С) и расплавных включений в апатитах (более 800⁰ С).

Рис. 1. Концентрации различных компонентов флюидов включений во флюорите месторождения Бурпала.

Состав флюидов из включений приведенный на рис. 1, на котором данные разбиты на следующие группы: газы, анионы, катионы и микроэлементы. Среди анионов, как видно из рис. 1, преобладают хлориды и бикарбонаты, однако имеются высокие концентрации сульфата. Все эти соединения должны входить в состав твердых фаз. Среди анионов преобладают натрий и кальций в близких концентрациях относительно этих анионов. Т.е. скорее всего среди твердых фаз присутствуют галит, бикарбонаты и сульфаты натрия и кальция. Среди микроэлементов преобладают стронций, барий, бор, железо, марганец, литий, рубидий и цезий, т.е. компоненты, характерные для магматогенных флюидов. Низкая величина отношения K/Rb (116) во флюиде и высокие температуры гомогенизации флюидных включений также свидетельствуют о магматогенной природе флюида (Кряжев С.Г. и др., 2006).

Апатит-флюоритовые породы аналогичны фоскоритовым образованиям карбонатитовых комплексов, при таком же высоком содержании кальция, только вместо кальцита образуется флюорит совместно с другими «фоскоритовыми» минералами – апатитом,  магнетитом, слюдой и пироксеном.

Литература:

Сотникова И.А. Минералого-геохимические особенности редкометальных щелочных пород Северного Прибайкалья // Автореферат канд. дис. 2009, Иркутск, 22 с.

Ганзеев А.А., Ефимов А.Ф. Микроклинизированные гранит-аплиты массива Бурпала // Редкометальные месторождения, их генезис и методы исследования. М., Недра, 1972, С. 179-190.

Кряжев С.Г., Прокофьев В.Ю., Васюта Ю.В. Использование метода ICP MS при анализе состава рудообразующих флюидов гидротермальных рудных месторождений // Вестник Московского университета. Серия 4, Геология, 2006, №4, С. 30-36.

Genesis of the apatite-fluorite rocks of the Burpala massif.

Sotnikova I.A.¹, Prokofiev V.Yu.², Vladykin N.V.¹

A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Irkutsk, vlad@igc.irk.ru

IGEM of the Russian Academy of Sciences, Moskow

The Burpala is one of the unique peralkaline massifs of the world. Nearly 70 rare-metal minerals are known in its alkaline pegmatites. We have proposed a knew scheme of the massif: shonkinites→ nepheline syenites→ alkaline syenites → quartz syenites → vein rocks: mariupolite, rare-metal pegmatites, apatite-fluorite rocks, alkaline granites.

The thermobarogeochemichal studies showed high temperatures of the salt inclusions formations in fluorites (over 550⁰ С) and of melt inclusions in apatites (over 800⁰ С). The bicarbonates and chlorides prevail among anions, while sodium and calcium prevail among cations in the composition of fluid inclusions. The trace elements are formed here include strontium, barium, boron, iron, manganese, lithium, rubidium and cesium, in other words, the components characteristic of the magmatic fluids. These rocks are similar to the phoscorite formations of the carbonatite complexes, with the same high calcium content, but instead of calcite fluorite with other “phoscorite” minerals – apatite, magnetite, mica and pyroxene.