Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Обращают на себя внимание сильные колебания отношений лёгких РЗЭ к тяжёлым (нормированные отношения La/YbN) в рудных пегматитах, которые варьируют от 84,1 до 110,3, указывая на сильно дифференцированный тип распределения редкоземельных элементов. Сильная дифференциация химических элементов проявлена и для других элементов, что особенно хорошо демонстрируют индикаторные отношения, приведенные в табл. 1. Кроме того, в пегматитах проявлены два типа тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ (W и M), что связано с одновременным участием при генерации пегматитов многих летучих компонентов: F, Be, Li, H2O, B2O3 и других.

Проанализирован химический состав минералов пегматитов, сведенный в табл. 2.

Таблица 2

Химический состав минералов пегматитов Даниловского проявления (в г/т)

Примечание. Анализы выполнены в Лаборатории ОИГиМ СО РАН (г. Новосибирск) методом ICP-MS и в Лаборатории ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург). ∑РЗЭ – сумма редкоземельных элементов. TE1,3 – тетрадный эффект фракционирования редкоземельных элементов, как среднее между первой и третьей тетрадами по []. Eu* = (SmN + GdN)/2. Значения РЗЭ нормированы относительно хондрита по [3]. Минералы пегматитов: 1 – сфен, 2 – турмалин; 3 – микроклин. 4 – мусковит, 5 – кварц серый, 6 – монацит, 7 – циркон, 8 – апатит, 9 – гранат, 10 – ксенотим. Прочерки – анализ не проводился.

Обращают на себя внимание концентрации редкоземельных элементов в монофракциях монацита и ксенотима, приведенных в табл. 2. Следует отметить, что в указанных минералах помимо главных элементов (Y, La, Ce) в повышенных количествах присутствуют и тяжёлые РЗЭ – гадолиний, диспрозий, эрбий. В тоже самое время в апатите из пегматита Даниловского проявления установлены повышенные концентрации лёгких редкоземельных элементов (La, Ce, Pr, Nd), а также гадолиния и диспрозия. Апатит относится к фтор-апатиту с содержанием фтора 3,5 %. При этом сумма РЗЭ в апатите сравнительно невысокая (349, 75 г/т). Наиболее высокие концентрации суммы РЗЭ определены в монаците, ксенотиме и цирконе. Последний характеризуется также повышенными содержаниями гафния, тантала, ниобия, иттрия, скандия, тория и урана. Как в пегматитах, так и в минералах наблюдаются широкие вариации нормированных отношений La/SmN и La/YbN, указывающих на различные типы распределения РЗЭ. В отличие от пегматитов, в минералах их слагающих, проявлен только один тип тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ – М-тип. Значимые величины определены для сфена (1,3), монацита (1,35), циркона (3,32) и граната (1,19), превышающие граничное значение 1,1.

На генезис пегматитов имеются различные точки зрения. За рубежом выделяется работа, посвящённая генетическим проблема пегматито-образования [7]. В этой работе подчёркнута роль воды и других летучих компонентов в эволюции пегматитовых тел. Однако, D. London [8] показал, что насыщение водной фазой не является необходимостью для формирования пегматитовых структур. Частичное плавление метаосадочных пород может быть другим возможным процессом, который создаёт широкие вариации по составу, наблюдаемые в природных пегматитовых полях. В случае Даниловских пегматитов можно с уверенностью констатировать глубинный гранитоидный очаг и предположить кристаллизационную дифференциацию гранитоидного расплава, близкого к шошонитовому с образованием заключительных порций лейкогранитового состава, парагенетически с которым формировались пегматиты, насыщенные и водой и другими летучими компонентами. По составу они близки редкометалльным пегматитам района Саламанка в Испании [11].

Общепринятой классификации пегматитов нет. По содержаниям основных рудных компонентов пегматиты Даниловского месторождения (пробы №№ 6-8 в табл. 1) ближе всего к сподуменовой подформации тантал-бериллиевому геохимическому эволюционному ряду, принятому в России, по [2]. Однако, они отличаются от тантал-бериллиевого геохимического ряда повышенными концентрациями скандия, циркония, а также суммой редкоземельных элементов. Последние достигаю 10223 – 14562 г/т.

По другим более поздним классификациям пегматиты Даниловского проявления ближе к семейству Nb > Ta-Y-F (NYF) по [9]. NYF пегматиты относятся к пералкалиновым по составу, отражая субалюминиевый, средне фракционированный анорогенный (А- тип) или изверженный (I)-тип родоначальный (пегматитогенерирующий) тип гранитов [5]. Пегматиты этого семейства часто обогащены HREE, Be, Ti, Sc and Zr [9]. Что и имеет место в пегматитах Даниловского проявления, однако для пегматитов последнего наблюдается связь с шошонитовым интрузивным магматизмом, в котором на заключительных этапах формируются значительные объёмы лейкогранитов.

Более детальное подразделение пегматитов основано на глубинах их формирования. Выделяют 5 классов: абиссальные, мусковитовые, мусковит-редкометалльные, редкоэлементные и миаролитовые [9]. В нашем случае даниловские пегматиты следует относить к редкоэлементному классу.

Обычно редкоэлементный класс пегматитов соотносится с зеленосланцевой и амфиболитовой фациями метаморфизма, формирующихся на малых и умеренных глубинах. Они, как правило, сильно вариабельны по составу и характеризуются различной степенью фракционирования редкоземельных элементов [9]. По геохимическим данным выделяются два подкласса: редкоземельный (REE), обогащённый Zr, Nb, Sc и литиевый, обогащённый Rb, Cs [5]. Редкоземельный подкласс расплавов обычно генерируется из пост-орогенных и до анорогенных пералкалиновых и пералюминиевых расплавов, производных геологическим обстановкам с условиями растяжения, в то время как литиевый подкласс расплавов формируется из син- до посторогенных пералюминиевых расплавов, генерированных в обстановке сжатия [5]. Редкоземельный подкласс подразделяется на 3 типа, различающихся минералогическими и геохимическими особенностями. В составе редкоземельного подкласса рассматриваются следующие типы: 1 – алланит (ортит)-монацитовый, обогащённый лёгкими РЗЭ; 2 – эвксенитовый тип, обогащённый Y, с вариабельными отношениями лёгких РЗЭ к тяжёлым LREE:HREE; 3 – гадолинитовый тип, обогащённый тяжёлыми РЗЭ с Y и Be [5]. Согласно приведенной классификации пегматиты Даниловского проявления следует относить к ортит-монацитовому типу. Специфика даниловских пегматитов – это высокие концентрации Zr, Ta, Nb, Sc, Hf, помимо типоморфных лёгких РЗЭ.

Пирамидальные формы циркона в пегматитах и наличие осцилляционной зональности в нём указывают на рост кристаллов из расплава [10], подтверждая что циркон, вероятно, имеет изверженное происхождение.

Выводы

1. Даниловские пегматиты относятся к гранитным пегматитам, а по составу к семейству Nb > Ta-Y-F (NYF) и алланит (ортит)-монацитовому типу, обогащённому лёгкими РЗЭ.

2. В минералах пегматитов (сфене, монаците, цирконе и гранате) проявлен М-тип тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ.

3. В отличие от аналогичных редкометалльных пегматитов, имеющих связь с анорогенным А-типом магм, Даниловские пегматиты тяготеют к шошонитовому магматизму, на заключительном этапе глубинных очагов которых происходило формирование значительных объёмов лейкогранитовых дериватов.

4. Необходимо провести детальное изучение и других пегматитовых полей в пределах Белокурихинского плутона, и имеющих пространственно- парагенетическую связь с Осокинским, Осиновским, Берёзовским штоками лейкогранитов (Раиса, Берёзовое, Устауриха, Черновское, Проходная Грива, ручей Медвежий и других).