2011

News	Registration	Abstract submission	Deadlines	Excursions	Accommodation	Organizing committee
First circular	Second circular	Abstracts	Seminar History	Program	Travel	Contact us

Метод петрохимического отделения кимберлитов от других карбонатитсодержащих магматических комплексов.

Василенко В.Б., Кузнецова Л.Г.

Институт геологии и минералогии СО РАН СССР, Новосибирск, Россия

vasilenko@ igm.nsc.ru

Поверхностные представления о карбонатитах как породах, в состав породообразующих минералов которых входит нефелин, весьма распространены, даже у опытных исследователей. Примером тому может служить отнесение Селигдарского месторождения апатита к мраморно-гнейсовой формации (Минералогическая карта СССР, 1985). Принадлежность этого месторождения к карбонатитам показана в ряде публикаций авторов настоящего сообщения. (Василенко и др., 1982, 1994). Заключение о карбонатитовой природе Селигдарского апатитового месторождения согласуется с данными А.А.Кухаренко (1966), который показал, что карбонатиты характерны для платформ и областей завершенной складчатости, причлененных к платформам. Карбонатиты платформенных областей в составе комплексов центрального типа присутствуют в двух субфациях: кимберлитовой (по-видимому, более глубинной) и щелочно-ультраосновной (менее глубинной). Карбонатиты областей завершенной складчатости связаны с комплексом пород щелочно-габбровой формации. В определении карбонатитов большое значение придается глубинности связанных с ними пород. Мы особенно акцентируем внимание на этом тезисе, потому что щелочно-ультраосновные магмы формировались на глубинах первых десятков км, а кимберлиты – на глубинах первых сотен км.

Важной особенностью пород этих формаций является комплиментарность карбонатных пород силикатным. Избыток глинозема и щелочей в породах щелочно-ультраосновных формаций компенсируется недостатком кальция в силикатных породах. В кимберлитах избыток кальция корреспондируется недостатком его в силикатных породах. Интересно проследить классификации перидотитов и ультраосновных фоидолитов (Классификация и номенклатура…, 1981). Первые разделены, главным образом, по содержаниям CaO, вторые – по содержаниям Al₂O₃. В обоих случаях проявлено высокое химическое сродство кальция к углекислоте. В перидотитах и щелочных базальтоидах при насыщении их водно-углекислыми флюидами мантийных плюмов происходили однотипные реакции выщелачивания кальция. При невысоких давлениях активно реализовывался механизм несмесимости силикатных и карбонатных расплавов. При высоких давлениях это явление отсутствовало. Тем не менее, во всех типах пород присутствовали силикатные, переходные к карбонатным и карбонатные породы.

Умение идентифицировать породы разных глубин в петрографическом аспекте сводится к умению отделять кимберлитовые породы от пород других типов. В табл.1 приведены средние составы разнообразных карбонатитов и кимберлитов. На первый взгляд карбонатиты отличаются повышенным содержанием фосфора, но в конкретных примерах это иногда не наблюдается. Более универсальным является сравнение корреляций CaO с Al₂O₃ и MgO (табл.2). Для карбонатитов повсеместно устанавливается отрицательная корреляция CaO с Al₂O₃, знаменующая разрушение полевых шпатов щелочных габброидов. Для кимберлитов (а также других видов щелочных пикритов) повсеместно устанавливается отрицательная корреляция CaO с MgO, являющаяся следствием плавления клинопироксеновой котектики. Проведем практическую проверку высказанных рекомендаций. Если в кимберлитах новой трубки при однотипности их состава с составами других трубок имеем отрицательную корреляцию CaO с MgO, это позволяет сделать вывод о несомненной принадлежности этих пород к семейству щелочных пикритов. К нему, помимо кимберлитов, относятся другие виды щелочных пикритов. Сравнивая содержания TiO₂ в исследуемых кимберлитах с предельными содержаниями TiO₂ в пикритах других видов, определяем принадлежность исследуемых пород к виду кимберлитов.

Пользуясь случаем, проверим возможную принадлежность алмазоносных лампроитов к кимберлитам. Эта гипотеза должна быть отвергнута как для лейцитовых, так и для оливиновых лампроитов, так как для них характерна высокая отрицательная связь Al₂O₃ с MgO. Подобные корреляции наиболее типичны для субмелапикритоидов океана (Василенко и др., 1994). Можно предположить, что лампроиты возникли при наличии в зонах магмогенеза фрагментов океанической коры, обогащенных осадочным высококалиевым материалом.

Таблица 1. Средние составы пород.

Район, м-ние		Породный комплекс	n*	SiO₂	TiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	P₂O₅	Ппп
Карбонатитсодержащие комплексы
Томтор¹		У/о с Al₂O₃	726	30.25	4.13	12.75	17.52	5.45	6.68	0.41	4.41	3.71	14.57
Томтор¹		У/о с CaO	664	10.48	1.16	2.70	13.85	4.21	30.41	0.21	1.41	8.16	25.51
В.Саян² и др.		Калишпат-Са	74	18.09	н/о	3.78	7.27	5.57	31.92	3.23	1.30	2.21	19.73
		Альбит-Са	63	13.79	н/о	3.11	10.74	3.96	36.43	1.50	0.75	3.43	23.32
		Амф.-дол.-Са	30	6.41	н/о	1.27	4.97	3.53	43.88	0.80	0.70	2.83	33.74
Селигдар¹		Са-породы	752	10.69	н/о	1.39	3.82	11.64	23.22	0.17	0.34	4.81	24.60
Ошурков-ское¹		Са-породы	19	39.91	3.71	10.25	11.01	7.24	18.17	2.00	2.06	7.31	2.35
Ошурков-ское¹		Al-породы	129	42.75	2.93	14.92	10.80	6.39	10.47	3.10	2.79	3.91	1.70
Неизмененные кимберлиты и пикриты
Трубки Вид кимберлита
Яку- тия¹	Майская		7	20.00	0.35	4.05	2.33	15.42	22.91	0.01	2.02	0.48	32.02
	Нюрбинская		136	22.68	0.42	3.78	4.98	21.40	17.69	0.00	1.16	0.50	27.39
	Ботуобинская		108	26.63	0.51	3.39	5.69	25.68	13.87	0.01	1.16	0.54	22.40
	Интернациональная		239	29.03	0.42	2.40	6.02	30.64	6.52	1.56	0.99	0.42	21.99
	Мир		49	27.68	1.40	2.21	7.50	28.04	11.94	0.24	1.05	0.56	19.39
	Айхал		136	23.53	0.43	2.28	4.43	24.37	16.34	1.17	0.78	0.65	27.04
	Юбилейная		395	27.11	1.08	1.67	7.57	31.35	9.05	0.10	0.28	0.41	20.60
	Сытыканская		112	28.38	1.82	1.83	8.07	31.54	7.13	0.09	0.27	0.27	19.12
	Удачная-западная		480	25.11	0.89	2.26	5.84	25.84	15.52	0.20	0.68	0.31	23.52
	Удачная-восточная		534	25.56	1.12	2.09	6.87	27.93	13.76	0.28	0.62	0.31	21.58
	Пикриты других видов
	Пикриты I		71	27.61	3.03	4.04	12.24	20.58	14.99	0.21	1.22	0.74	16.00
	Пикриты II		74	27.15	3.65	4.08	12.47	21.13	14.48	0.19	1.17	0.84	15.11
	ПикритыI III		47	27.26	4.14	4.03	12.56	21.11	12.85	0.19	1.39	0.75	14.45
	Пикриты IV		41	28.82	4.90	4.61	13.42	22.25	11.32	0.22	1.60	0.62	11.86

* Здесь и далее: n – количество анализов; ¹ – коллекция авторов, ² – В.С.Самойлов, Карбонатиты,1977.

Таблица 2. Корреляционные профили главнейших оксидов.

Коэффициенты корреляции (Р=0,99) содержаний СаО с содержаниями других породообразующих окисдов.

Район, м-ние		Породный комплекс	n	r₀₁	SiO₂	TiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	Na₂O	K₂O	P₂O₅	Ппп
Карбонатитсодержащие комплексы
Томтор		У/о с Al₂O₃	15	0.64					0.80	0.83
Томтор		У/о с CaO	14	0.66		-0.83	-0.65
В.Саян² и др.		Калишпат-Са	74	0.30	-0.61		-0.54		-0.35	-0.63	-0.5		0.93
		Альбит-Са	63	0.33	-0.84		-0.75	-0.61	-0.44	-0.56	0.41	-0.39	-0.60
		Амф.-дол.-Са	30	0.46	-0.94		-0.80	-0.70	-0.49
Селигдар		Са-породы	12	0.71	-0.88		-0.81	-0.86	-0.54		-0.8		0.74
Ошурково		Апатитовый	9	0.79	-0.97	0.90	-0.99			-0.95	-0.9	0.99	0.94
Неизмененные кимберлиты и пикриты
Трубки Вид кимберлита
Яку- тия	Майская		7	0.75	-0.85			-0.74	-0.92
	Нюрбинская		136	0.22	-0.87	-0.27		-0.38	-0.91				0.78
	Ботуобинская		108	0.25	-0.96	-0.65	0.36	-0.47	-0.95		0.41	-0.43	0.90
	Интернациональная		239	0.17	-0.79		-0.36		-0.82		-0.3	0.34	0.65
	Мир		49	0.36	-0.83				-0.91			0.71
	Айхал		136	0.22	-0.92			-0.31	-0.92				0.55
	Юбилейная		395	0.13	-0.90	-0.18	0.29	-0.37	-0.97				0.81
	Сытыканская		112	0.25	-0.91	-0.47		-0.30	-0.96			-0.35	0.86
	Удачная-западная		480	0.19	-0.94			-0.64	-0.95		0.25		0.82
	Удачная-восточная		534	0.11	-0.90	-0.33	0.25	-0.67	-0.93		-0.4		0.67
	Пикриты других видов		15	0.60	-0.61	-0.84		-0.74	-0.81			0.74	0.83

Таблица 3. Примеры петрохимических реконструкций

Средние составы
Район	Пород.комплекс	n	SiO₂	TiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	P₂O₅	Ппп
Якутия	Породы новой трубки	21	24.89	1.53	2.32	6.61	26.34	15.48	0.25	0.36	0.42	22.13
Австра-лия³	Оливиновые лампроиты	44	41.86	3.53	4.44	8.23	20.92	4.78	0.58	3.98	1.27	8.08
Австра-лия³	Лейцитовые лампроиты	76	50.59	5.95	7.79	7.01	7.73	3.24	0.48	9.30	0.14	4.98
Коэффициенты корреляции породообразующих оксидов c CаO
Район	Пород.комплекс	r₀₁	SiO₂	TiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	P₂O₅	Ппп
Якутия	Породы новой трубки	0.55	-0.97			-0.72	-0.98	1.00	0.97			0.97
Коэффициенты корреляции породообразующих оксидов c MgO
Австралия³	Оливиновые лампроиты	0.38		-0.69	-0.83		1.00			-0.4
Австралия³	Лейцитовые лампроиты	0.29	-0.57		-0.82		1.00	0.47		-0.5		0.34

³ – Джеймс и др., Кимберлиты и лампроиты Западной Австралии, 1989.

Литература

Василенко В.Б., Кузнецова Л.Г., Холодова Л.Д. Апатитовые породы Селигдара. Новосибирск: Наука.1982.213 с.

Василенко В.Б., Зинчук Н.Н., Кузнецова Л.Г., Серенко В.П. Петрохимия субющелочных карбонатитсодержа-щих комплексов Сибири. Новосибирск: Наука. 1997. 232 с.

Джеймс А., Луис Дж., Смит К. Кимберлиты и лампроиты Западной Австралии. Мостка: Мир. 1989. 428 с.

Классификация и номенклатура магматических горных пород: Справочное пособие /О.А.Богатиков, В.И.Гоньшакова, С.В.Ефремова и др. Москва: Недра. 1981. 136 с.

Кухаренко А.А. К природе происхождения карбонатитов // Мат-лы ко II конференции по околорудному метасоматизму. Ленинград: ЛГУ. 1966. С. 34-47.

Минерагеническая карта СССР. Фосфатное сырье. Объяснительная записка. Ленинград: ВСЕГЕИ. 1985. 204 с.

Самойлов В.С. Карбонатиты. Москва: Наука. 1977. 292 с.