Камафугит-карбонатитовые ассоциации Центральной Италии: проявления силикатно-карбонатной несмесимости

Николаева А.Т. ^1,2, Панина Л.И.¹

¹Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН

²Новосибирский Государственный Университет

Исследования силикатно-карбонатной несмесимости в экспериментальных системах и в природных расплавных включениях предполагают, что процесс карбонатно-силикатной несмесимости играл главную роль в образовании некоторых природных карбонатитов (Kjarsgaard, Hamilton, 1993; Lee, Wyllie, 1997; Panina, Motorina, 2008).

Определенный интерес представляет изучение силикатно-карбонатной несмесимости в камафугитовых комплексах, в особенности Центральной Италии, в которых карбонатиты пространственно ассоциируют с щелочными высококальциевыми породами. Классическим районом распространения камафугит-карбонатитовых комплексов в Италии является Внутригорная Ультра-щелочная провинция (ВУП).

Нами были получены данные для вулкана Купаелло, который представлен карбонатитовыми туфами и лавовым потоком кальсилитовых мелилититов протяженностью около 750 м (Stoppa, Cundari, 1995). В клинопироксене кальсилитовых мелилититов были изучены силикатно-карбонатные включения. При их термометрическом исследовании около 1080-1150 °С в законсервированном мелилититовом расплаве включений проявилась силикатно-карбонатная несмесимость. Состав отделившегося карбонатитового расплава содержал (мас.%) 1.7-4.81 SiO₂, 0.1-0.2 TiO₂, 0.5-1.1 FeO, 0.6-1.3 MgO, 23.1-31.2 CaO, 1.4-4.5 Na₂O, 8.9-13.2 K₂O, 3-4.4 BaO, 2.4-3.1 SrO, 0.3-1.95 P₂O₅, 0.06-0.44 Cl, 0.2-0.4 SO₃, т.е. был обогащен щелочами, преимущественно K, Ba и Sr.

При формировании оливиновых мелилититов и мелилитолитов вулкана Пьян ди Челле (ВУП) также была зафиксирована силикатно-карбонатная несмесимость (Panina et al., 2003; Sharygin 2001). В законсервированных в оливине и мелилите расплавах этих пород силикатно-карбонатная несмесимость проявилась при 1240 °С и существовала до 670 °С. В составе отделившихся карбонатитовых глобул отмечалось (мас.%): до 19-32 CaO, 18-24 SiO₂, 2.4-4 Al₂O₃, 3-5.9 FeO, 5-11 MgO, 0.3-1 Na₂O, 1.5-2 K₂O, до 0.1 BaO, 0.6-0.8 SrO, 0.1-1 P₂O₅, 0.1-0.2 Cl, 0.1-1 SO₃. Этот состав несколько отличается от состава карбонатитового расплава Купаелло большим количеством Si, Al, Fe, Mg и меньшим – щелочей, Sr и Ba, т.е. был близок к составу карбонатитов Форт-Портал (Уганда).

Таким образом, изучение расплавных включений в минералах мелилититов из вулканов ВУП свидетельствует о том, что пространственно ассоциирующие с мелилититовыми породами карбонатиты этой провинции образовались в результате проявления силикатно-карбонатной несмесимости в исходных магмах.

Литература:

Hamilton, D.L., Kjarsgaard, B.A. 1993. The immiscibility of silicate and carbonate liquids. South African Journal of Geology, 96:139-142.

Lee W.J. Wyllie P.J. 1997. Liquid immiscibility between nephelinite and carbonatite from 1.0 to 2.5 GPa compared with mantle melt compositions. Contributions to Mineralogy and Petrology, 127: 1-16.

Panina, Motorina, 2008. Liquid immiscibility in deeply derived magmas and the origin of carbonatite melts. Geochemistry International, 46(5): 448–464.

Panina L.I., Stoppa F., Usol’tseva L.M. 2003. Genesis of melilite rocks of Pian di Celle volcano, Umrian kamafugite province, Italy: evidence from melt inclusions in minerals. Petrology, 11(4): 365-382.

Stoppa F., Cundari A., 1995. A new Italian carbonanite occurrence at Cupaello (Rieti) and its genetic significance. Contributions to Mineralogy and Petrology, 122: 275-288.

Sharygin V.V., 2001. Silicate-carbonate liguid immiscibility in melt inclusions from melilitolite minerals: the Pian di Celle volcano (Umbria, Italy). Abstracts of ECROFI XVI, Porto, 399.