Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Гусев А.И. 1

---

1 Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина

Приведены данные о минеральном, химическом составе и петрологии тарантулитов Майорского массива, представляющих собой результат ликвации сильно пересыщенных летучими компонентами кислых расплавов, обогащённых хлором, бором, фтором и другими компонентами. Тарантулиты характеризуются повышенными концентрациями Y, Zr, Hf, Nb, Ta. В них сравнительно низкие концентрации Ba, Sr, Rb. Из главных петрогенных компонентов в них весьма низкие концентрации TiO2, MgO, Al2O3. Сумма щелочей в тарантулитах также низкая и варьирует от 2,25 до 3,3 мас.  %, при этом натрий преобладает над калием. В породах проявлен тетрадный эффект фракционирования РЗЭ М-типа, варьирующий от 1,29 до 1,41. Пространственно с тарантулитами связаны метасоматиты с редкометалльным и редкоземельным оруденением.

Статья в формате PDF

1645 KB

тарантулиты

внутрикамерная ликвация

пересыщенность летучими компоентами

тетрадный эффект фракционирования редкоземельных элементов М- типа

оруденение редких и редкоземельных элементов

1. Гусев А.И. Петрология редкометалльных магмо-рудно-метасоматических систем Горного Алтая // Известия Томского политехнического университета.- Томск. 2005. – № 4. – Том 307. – С. 43-47.

2. Гусев А.И., Гусев Н.И. Магмо-флюидодинамическая концепция эндогенного рудообразования на примере Горного Алтая и других регионов // Региональная геология и металлогения, 2005. – №23. – C. 119-129.

3. Гусев А.И. Типизация гранитоидов на основе составов биотитов // Успехи современного естествознания, 2009. – № 4. – С.54-57.

4. Гусев А.И., Гусев А.А. Тетрадный эффект фракционирования редкоземельных элементов и его использование в решении проблем петрологии гранитоидов // Успехи современного естествознания, 2011- № 5. – C.45-49.

5. Гусев А.И. Петрология и оруденение анорогенных гранитоидов Алахинского штока Горного Алтая // Современные наукоёмкие технологии, 2013. -№ 6. – C.170-175.

6. Гусев А.И. Уникальное комплексное тантал-ниобий-рубидий-цезий-литиевое Алахинское месторождение Горного Алтая // Современные наукоёмкие технологии, 2013. – № 6. – C.181-185.

7. Гусев А.И. Щелочные гранитоиды Майорского массива и их потенциальная рудоносность (Горный Алтай) // Отечественная геология, 2014. – № 1.- С.33-40.

8. Комин М.Ф., Ефимов В.Ф., Клаповская Л.И. Методические рекомендации по прогнозной оценке лития. – М.: ИМГРЭ, 2005. – 18 с.

9. Маракушев А.А. Петрогенезис. – М.: Изд-во «Недра», 1988. – 293 с.

10. Anders E., Greevesse N. Abundences of the elements: meteoric and solar // Geochim. Cosmochim. Acta. 1989, v.53, pp. 197-214.

11. Irber W. The lanthanide tetrad effect and its correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of evolving peraluminous granite suites // Geochim Comochim Acta. 1999. – V.63. – №3/4. – Pp. 49-71.

К тарантулитам относятся крайне кремнекислые магматические породы, содержащие более 70 % кварца, или более 80 % SiO₂ [9]. Тарантулиты – это аляскиты, содержащие 70 и более % кварца. Впервые были описаны на руднике Миссури, Тарантул-Спринг, штат Невада, США. Обычно тарантулиты формируются в осложняющих куполообразных поднятиях, где создаются специфические условия расщепления кислой магмы под влиянием насыщенности различными летучими компонентами. Эти особенности нередко создают условия для образования кварцевых жил, грейзенов и других рудоносных образований. Такие особенности отмечены нами при формировании тарантулитов в составе Алахинского месторождения и в других редкометалльных массивах Горного Алтая, особенно агпаитового ряда [1-7]. Цель исследования – осветить особенности геохимического состава и петрологии тарантулитов, обнаруженных нами в составе Майорского массива.

Результаты исследований. Тарантулиты обнаружены нами в юго-восточной части Майорского массива на горе Полагалова (1676 м.), где местами под фрагментами провеса кровли лейократовых гранитоидов массива, а также в краевых частях Чальского массива, относящегося также к майорскому комплексу. Основные особенности разновидностей пород Майорского массива охарактеризованы нами ранее [7]. Главными особенностями этих гранитоидов являются повышенные концентрации иттрия, циркония, гафния, ниобия, тантала, а также низкие концентрации бария и стронция [7]. В тарантулитах наблюдается аллотриоморфнозернистая микроструктура, метами порфировидная с вкрапленниками кварца, редко альбит-олигоклаза. Местами отмечена псевдосферолитовая структура основной ткани. В последней отмечены кроме кварца, единичные выделения альбита и калиевого полевого шпата, редкие выделения щелочной роговой обманки. Представительные анализы тарантулитов Майорского массива сведены в табл. 1. В целом тарантулиты в своём составе унаследуют микроэлементный состав пород предыдущих фаз массива. Для них также характерны повышенные концентрации Y, Zr, Hf, Nb, Ta. В них сравнительно низкие концентрации Ba, Sr, Rb. Из главных петрогенных компонентов в них весьма низкие концентрации TiO₂, MgO, Al₂O₃. Сумма щелочей также низкая и варьирует от 2,25 до 3,3 мас. %, при этом натрий преобладает над калием. В породах отношения U/Th менее 1 (от 0,08 до 0,6), указывающие на сравнительно не изменённый их состав наложенными процессами.

Таблица 1

Представительные анализы тарантулитов илейкогранитов Майорского массива (оксиды вмасс.5, элементы вг/т)

Примечание. Анализы выполнены в Лаборатории ИМГРЭ (г. Москва).

Cумма редкоземельных элементов в тарантулитах относительно высокие (от 298,47 до 327,06) и сопоставимы с таковыми в лейкогранитах, а нормированные к хондриту отношения (La/Yb)N значительно выше, чем в лейкогранитах. Это указывает на то, что степень дифференцированности распределения лёгких РЗЭ к тяжёлым в тарантулитах выше. Cтепень дифференцированности лёгких к средним РЗЭ также высокая в тарантулитах (La/SmN варьирует от 18,02 до 18,38). Cоотношение Eu/Eu* в тарантулитах или меньше единицы (0,87-0,95), или немного выше (1,03 – 1,02), указывая на негативную, или слабо позитивную аномалию европия (табл. 1).

На канонической диаграмме (Na₂O+K₂O) – SiO₂ для вулканогенных пород тарантулиты Майорского массива попадают в поле силекситов (аналогов тарантулитов для вулканических пород) (рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма (Na₂O+K₂O) – SiO₂ для тарантулитов Майорского массива: 1 – Тарантулиты

В тарантулитах проявлен тетрадный эффект фракционирования РЗЭ М-типа, величины которого и некоторые отношения элементов приведены в табл. 2.

Таблица 2

Отношения элементов и значения тетрадного эффекта фракционирования (ТЭФ) РЗЭ в лейкогранитах и тарантулитах Майорского массива

Примечание. ТЕ1.3 – тетрадный эффект фракционирования РЗЭ (среднее между первой и третьей тетрадами) по В. Ирбер [11]; Eu*= (SmN+GdN)/2. Значения в хондритах приняты по [10].

Тетрад-эффект фракционирования РЗЭ М-типа обнаруживается чаще всего в высоко эволюционированных гранитоидных системах на поздних стадиях дифференциации, при гидротермальных изменениях и в различных типах минерализации. В нашем случае тетрадный эффект проявлен на заключительной стадии высоко эволюционированного гранитного расплава в результате ликвации.

На диаграмме Zr/Hf – Te1,3 проявлен тренд увеличения тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ с увеличением отношений Zr/Hf в тарантулитах (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма Zr/Hf – Te1,3 для тарантулитов Майорского массива: 1 – Лейкограниты, 2 – тарантулиты

На диаграммах La/Nb – TE1 и La/Ta – TE₁ тренды для ионно-замещающих элементов Nb и Ta в кристаллических решётках минералов имеют противоположные, параллельные тренды.

Так на диаграмме La/Nb – TE1,3 проявлен отчётливый тренд уменьшения величины тетрадного эффекта с уменьшением отношений La/Nb (рис. 3).

Рис. 3. Диаграмма La/Nb – TE1 для тарантулитов Майорского массива. Условные обозначения те же, что на рис. 2

На диаграмме La/Ta – TE1,3 тарантулиты образуют тренд, в котором наблюдается увеличение величин тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ с увеличение значений La/Ta (рис. 4).

Рис. 4. Диаграмма La/Ta – TE1 для тарантулитов Майорского массива. Условные обозначения те же, что на рис. 2

Минерагения тарантулитов выражена в том, что с ними пространственно связаны жилоподобные образования послемагматических рихтерит-эгирин-альбитовых и эгириновых метасоматитов с редкометалльной и редкоземельной минерализацией. В метасоматитах содержания иттрия варьируют от 0.1 до 0,3 %, циркония от 0,2 до 1 %.

Интерпретация результатов. Перенасыщенность летучими компонентами приводила к тому, что на заключительных фазах становления Майорского массива в апикальных частях куполовидных поднятий, где кристаллизовались лейкограниты заключительной фазы, формировались ультракислые граниты – лейкограниты и тарантулиты (с содержанием SiO2 более 80 %), которые, по сути, становились рудными в апикальной части штока лейкократовых гранит-порфиров горы Полагалова, где криcталлизовались и более поздние – альбититы, щелочные метасоматиты и грейзенизированные породы. На заключительных стадиях существования ультракислых гранитных систем, обогащённых хлоридными растворами в большей степени, чем фторидные, содействуют выносу из таких расплавов щелочных металлов, способствуя эволюции расплавов в сторону обогащения их кремнезёмом и образования ультракислых отщеплений типа тарантулитов [8, 9]. Направленность процесса к генерации ультракислых тарантулитов обусловливалась обогащённостью расплава солями щелочных металлов, отличающихся высокой растворимостью (Y, Zr, Nb, Ta, Rb, Li и других металлов) и способностью понижать температуры кристаллизации магм, что весьма характерно для агпаитовых магм анорогенных обстановок формирования [1- 3, 7]. Характер проявления ультракислой ветви в лейкократовых гранит-порфирах c образованием тарантулитов и полосчатых обособлений кварца указывает на ликвационный внутрикамерный механизм их формирования. Всё это обусловило образование комплексного уникального оруденения Zr, Ta, Nb, в апикальной части штока, где в последующем проявились грейзенизированные породы, турмалин-слюдисто-кварцевые метасоматиты, альбититы с повышенными концентрациями редких земель, циркония и редких металлов.

Заключение

Таким образом, тарантулиты Майорского массива развиты в апикальных частях куполообразных поднятий лейкогранитов заключительной фазы. Генерация тарантулитов связана с ликвацией сильно пересыщенных флюидами кислых расплавов, в которых основную роль играли комплексы хлора, бора, фтора. С тарантулитами связано редкометалльное (Zr, Ta, Nb) и редкоземельное оруденение в щелочных метасоматитах рихтерит-эгирин-альбитовых и эгириновых.

Библиографическая ссылка