Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Минералы группы мелилита из пород Тажеранского щелочного массива (Западное Прибайкалье)

Старикова А.Е.

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия

a_sklr@mail.ru

Тажеранский щелочной массив является одной из структур Ольхонской коллизионной системы. Он представлен щелочными и нефелиновыми сиенитами, а также породами основного состава. Помимо магматических пород в пределах массива широко распространены разноразмерные тела мраморов, имеющие довольно причудливые формы. В центральной части массива картируется полоса доломитсодержащих кальцитовых мраморов. На северном контакте этой полосы с роговиками основного состава обнажается зона титанфассаитовых и нефелин-фассаитовых пород (пироксениты по (Конев, Самойлов, 1974)) мощностью 10-100 м. Кроме того, приконтактовая часть мраморов насыщена ксенолитами этих пород размером от первых сантиметров до десятков метров. Одно из наиболее вероятных объяснений генезиса пироксенитов (Скляров и др., в печати) предполагает кристаллизацию (с автомагматическим метасоматическим изменением) трахидолеритовой магмы, ассимилировавшей карбонатный материал.

Основными минералами пироксенитов являются титанфассаит (Al₂O₃=5-12 мас.%, TiO₂=0.6-3 мас.%) и нефелин, нередко присутствуют гранат гроссуляр-андрадитового состава, паргасит, флогопит и шпинель. Ксенолиты пироксенитов в мраморах наиболее обогащены CaO и обеднены SiO₂. Именно в них были обнаружены минералы группы мелилита.  По своему составу мелилит относится к  ряду акерманит (Ca₂MgSi₂O₇ - 30-36 мольн.%) – Na-мелилит (CaNaAlSi₂O₇ - 50-59 мольн.%) с примесью геленитового компонента (Ca₂Al₂SiO₇ до 11 мольн.%) (Таб., Рис.). Подобные содержания Na₂O (до 6.9 мас.%) близки к максимальному значению, отмеченному как для природных (Wiedenmann, 2010), так и для искусственных мелилитов (Yoder, 1973). В породах карбонатитового вулкана Олдоньио Ленгай мелилит с подобным составом был описан в качестве нового минерала алюмоакерманита (Wiedenmann, 2009).

В экспериментальных работах (Mysen et al., 1976) было показано, что образование мелилита напрямую зависит от фугитивности CO₂. И при добавлении в расплав основного состава карбонатного материала вместо минералов с радикалом SiO₄^4- (в данном случае нефелина) кристаллизуются минералы с радикалом (Si₂O₇)^6-. Таким образом, с увеличением степени контаминации пироксенитов начинается кристаллизация мелилита, а не нефелина. Na и Al в этом случае входят в структуру мелилита, изоморфно замещая Ca и Mg. Зерна алюмоакерманита иногда частично или полностью замещены ассоциацией нефелина и кальцита.

Мелилит также является одним из основных минералов, слагающих породы, находящиеся на продолжении полосы пироксенитов. В них он ассоциирует с гранатом (гроссуляр-андрадитового ряда), волластонитом, монтичеллитом и кальцитом. Для этих мелилитов отмечаются более низкие содержания Na₂O (3.5-5.7 мас.%), более высокие концентрации FeO_tot (1.0-2.5 мас.%) и практически полное отсутствие геленитового компонента  (<2 мольн.%) (Таб.).

Таблица. Химический состав мелилитов (мас.%)

Примечание: 1-3 – из пироксенитов; 4-8 – из метасоматитов.  Формула рассчитана на 7 кислородов и 5 катионов.

Образование подобных пород наиболее часто связывают с высокотемпературным контактовым метаморфизмом (или метасоматозом) известняков (Valley, Essene, 1980; Pascal et al., 2001 и другие). Для Тажеранского массива их появление на продолжении зоны пироксенитов может быть объяснено воздействием трансмагматических флюидов, обогащенных щелочами, на карбонатные вмещающие породы.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ 12-05-00229, а также специального гранта ОПТЭК.

Литература

Конев А.А., Самойлов В.С. Контактовый метаморфизм и метасоматоз в ореоле Тажеранской щелочной интрузии. Новосибирск, Наука. 1974. 246 с.

Скляров Е.В., Федоровский В.С., Котов А.Б., Мазукабзов А.М., Лавренчук А.В., Старикова А.Е. Инъекционные карбонатные и силикатно-карбонатные комплексы в коллизионных системах (свидетельства из Западного Прибайкалья, Россия) // Геотектоника. в печати.

Mysen B.O., Eggler D.H., Seitz M.G., Holloway J.R. Carbon dioxide in silicate melts and crystals. Part I, Solubility measurements. Am. J. of Science. 1976. V. 276. P. 455-475.

Pascal M.L, Fonteilles M., Verkaeren J., Piret R., Marincea S. The melilite-bearing high-temperature skars of the Apuseni Mountains, Carpathians, Romania. Canad. Mineral. 2001. V.39. P. 1405-1434.

Valley J.W., Essene E.J. Akermanite in the Cascade Slide Xenolith, Adirondacks. Contrib. Mineral. Petrol. 1980. V. 74. P. 143-152.

Velde, D., Yoder, H.S., Jr. Melilite and melilite-bearing igneous rocks. Carnegie Institution of Washington: Year Book. 1977. P. 76. P. 478–485.

Wiedenmann D., Keller J., Zaitsev A.N. Melilite-group minerals at Oldoinyo Lengai, Tanzania. Lithos. 2010. V.118. P. 112-118.

Wiedenmann D., Zaitsev A.N., Britvin S.N., Krivovechev S.V., Keller J. Alumoakermanite, (Ca, Na)₂(Al, Mg Fe²⁺)(Si₂O₇), a new mineral from the active carbonatite-nephelinite-phonolite volcano Oldonyo Lengai, Northern Tanzania. Mineral. Mag. 2009. V.73 (3). P. 373-384.

Yoder H.S., Jr. Melilite stability and paragenesis. Fortschr. Miner. 1973. V.50. P. 140-173.