Роль ликвации в формировании редкометальных гранитов Катугинского массива, Алданский щит

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается процесс ликвации первоначального для Катугинского массива расплава на несмешивающиеся фторидно-солевой (“криолитовый”) и силикатный расплавы и его петрологические следствия. Приведены результаты детального исследования криолита и циркона. Показано, что ликвация является причиной массовой кристаллизации циркона и совместно с процессами последующей эволюции криолитового расплава способствует формированию крупных тел криолита. На основании термобарогеохимических исследований оценены температуры кристаллизации фторидно-солевого и силикатного расплавов и намечены пути их эволюции в процессе становления массива. Показано, что граниты Катугинского и Западно-Катугинского массивов, скорее всего, формировались из разных источников, отличавшихся в основном содержанием фтора. Кроме того, приведены результаты изучения химического состава трех выделенных в гранитах Катугинского массива генераций циркона.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. В. Толмачева

Институт геологии и геохронологии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: helena-tolmacheva@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

С. Д. Великославинский

Институт геологии и геохронологии РАН

Email: helena-tolmacheva@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Б. Котов

Институт геологии и геохронологии РАН

Email: helena-tolmacheva@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. М. Ларин

Институт геологии и геохронологии РАН

Email: helena-tolmacheva@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

Е. В. Скляров

Институт земной коры СО РАН; Новосибирский государственный университет

Email: helena-tolmacheva@yandex.ru
Россия, Иркутск; Новосибирск

Д. П. Гладкочуб

Институт земной коры СО РАН

Email: helena-tolmacheva@yandex.ru
Россия, Иркутск

Т. В. Донская

Институт земной коры СО РАН

Email: helena-tolmacheva@yandex.ru
Россия, Иркутск

Т. М. Сковитина

Email: helena-tolmacheva@yandex.ru
Россия

В. П. Ковач

Институт геологии и геохронологии РАН

Email: helena-tolmacheva@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

О. Л. Галанкина

Институт геологии и геохронологии РАН

Email: helena-tolmacheva@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Архангельская В.В., Казанский В.И., Прохоров К.В., Собаченко В.Н. Геологическое строение, зональность и условия образования Катугинского Ta-Nb-Zr-месторождения (Чаро-Удоканский район, Восточная Сибирь) // Геология рудн. месторождений. 1993. Т. 35. № 2. С. 115–131.
  2. Архангельская В.В., Быков Ю.В., Володин Р.Н. Удоканское медное и Катугинское редкометальное месторождения в Читинской области России. Чита: Читинский государственный университет, 2004. 520 с.
  3. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Лист О-50-ХХХIV. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2004.
  4. Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И., Девятова В.Н. Фазовые отношения во фторсодержащей гранитной и нефелин-сиенитовой системах и распределение элементов между фазами (экспериментальное исследование). М.: ГЕОС, 2005. 198 с.
  5. Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И., Алферьева Я.О., Зубков Е.С. Распределение элементов I и II групп между ликвидусными фазами насыщенной фтором системы Si-Al-Na-K-Li-H-O // Вест. МГУ. Сер. 4. Геология. 2008. № 6. С. 26–32.
  6. Донская Т.В., Гладкочуб Д.П., Скляров Е.В. и др. Петрогенезис и источники расплавов раннепротерозойских гранитов Катугинского массива // Петрология. 2018. Т. 26. № 1. С. 52–71.
  7. Загорский B.Е., Перетяжко И.С. Малханская гранитно-пегматитовая система // Докл. АН. 2006. Т. 406. № 4. С. 511–515.
  8. Коваленко В.И., Владыкин Н.В., Лапидес И.Л., Горегляд А.В. Щелочные амфиболы редкометальных гранитоидов. Новосибирск: Наука, 1977. 228 с.
  9. Когарко Л.Н., Кригман Л.Д. Фтор в силикатных расплавах и магмах. М.: Наука, 1981. 124 с.
  10. Котельникова З.А., Котельников А.Р. Na-F-содержащие флюиды; экспериментальное изучение при 500–800◦С и Р = 2000 бар методом синтетических флюидных включений в кварце // Геохимия. 2008. № 1. С. 54–68.
  11. Котов А.Б., Владыкин Н.В., Ларин А.М. и др. Новые данные о возрасте оруденения уникального Катугинского редкометального месторождения (Алданский щит) // Докл. АН. 2015. Т. 463. № 2. С. 187–191.
  12. Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Толмачева Е.В. и др. Возраст преобразований редкометальных щелочных гранитов Катугинского массива (Алданский щит) // Докл. АН. 2018а. Т. 478. № 1. С. 54–58.
  13. Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Ковач В.П. и др. Верхняя возрастная граница формирования протолитов метаосадочных пород нижней части разреза удоканской серии (Алданский щит) // Докл. АН. 2018б. Т. 479. № 4. С. 412–416.
  14. Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Толмачева Е.В. и др. Возраст преобразований редкометальных щелочных гранитов Катугинского массива (Алданский щит) // Докл. АН. 2019. Т. 478. № 1. С. 54–58.
  15. Ларин А.М., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. и др. О возрасте Катугинского Ta-Nb месторождения (Алдано-Становой щит: к проблеме выделения новой глобальной редкометальной металлогенетической эпохи // Докл. АН. 2002. Т. 383. № 6. С. 807‒811.
  16. Левашова Е.В., Скублов С.Г., Марин Ю.Б. и др. Редкие элементы в цирконе Катугинского редкометального месторождения // Зап. РМО. 2014. Ч. CXLIII. № 5. С. 17–31.
  17. Летников Ф.А., Глебовицкий В.А., Седова И.С. и др. Флюидный режим метаморфизма. Новосибирск: Наука, 1980. 192 с.
  18. Перетяжко И.С. Условия образования минерализованных полостей (миарол) в гранитных пегматитах и гранитах // Петрология. 2010. Т. 18. № 2. С. 195–222.
  19. Перетяжко И.С., Загорский В.Е, Царева Е.А., Сапожников А.Н. Несмесимость фторидно-кальциевого и алюмосиликатного расплава в онгонитах массива Ары-Булак (Восточное Забайкалье) // Докл. АН. 2007. Т. 413. № 2. С. 244–250.
  20. Перетяжко И.С., Савина Е.А., Сук Н.И. и др. Эволюция состава фторидно-кальциевого расплава по экспериментальным данным и процессы образования флюорита в риолитах // Петрология. 2020. T. 28. № 3. С. 254–279.
  21. Реддер Э. Флюидные включения в минералах. М.: Мир, 1987. Т. 1. 560 с.; Т. 2. 631 c.
  22. Савельева В.Б., Базарова Е.П., Хромова Е.А., Канакин С.В. Редкоземельные минералы в породах Катугинского редкометального месторождения (Восточное Забайкалье): поведение лантаноидов и Y при кристаллизации насыщенного фтором агпаитового расплава // ЗРМО. 2017. Ч. CXLVI. № 4. С. 1–21.
  23. Скляров Е.В., Гладкочуб Д.П., Котов А.Б. и др. Роль процессов ликвации в генезисе руд катугинского редкометального месторождения (Удоканский хребет) // Тектоника, глубинное строение и минералология востока Азии: IX Косыгинские чтения. Материалы Всероссийской конференции. ИТиГ ДВО РАН, 2016а. С. 194–197.
  24. Скляров Е.В., Гладкочуб Д.П., Котов А.Б. и др. Генезис Катугинского редкометального месторождения: магматизм против метасоматоза // Тихоокеанская геология. 2016б. Т. 35. № 3. С. 9–22.
  25. Троицкий И.А., Железнов В.А. Металлургия алюминия. М.: Металлургия, 1977. 392 с.
  26. Щекина Т.И., Граменицкий Е.Н., Алферьева Я.О. Лейкократовые магматические расплавы с предельными концентрациями фтора: эксперимент и природные отношения // Петрология. 2013. Т. 21. № 5. С. 499–516.
  27. Щекина Т.И., Русак А.А., Алферьева Я.О. и др. Распределение REE, Y, Sc и Li между алюмосиликатным и алюмофторидным расплавами в модельной гранитной системе в зависимости от давления и содержания воды // Геохимия. 2020. Т. 65. № 4. С. 343–361.
  28. Dolej D., Baker D.R. Phase transitions and volumetric properties of cryolite, Na3AlF6: Differential thermal analysis to 100 MPa // Amer. Mineral. 2006. V. 91. № 1. P. 97–103.
  29. Candela P.A., Piccoli P.M. Model ore-metal partitioning from melts into vapor and vapor/brine mixtures // Magmas, fluids, and ore deposits. Ser. Shorts course series. Victoria, British Columbia. Mineral. Assoc. Canada. 1995. V. 23. P. 5. P. 101–127.
  30. Klemme S. Evidence for fluoride melts in Earth’s mantle formed by liquid immiscibility // Geology. 2004. V. 32. P. 441–444.
  31. Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. Oxford: Blackwell Publication, 1985. 312 p.
  32. Thomas R., Foerster H.J., Rickers K., Webster J.D. Formation of extremely F-rich hidrous melt fractions and hydrothermal fluids during differentiation of highly-evolved tin-granite magmas: a melt-fluid inclusion study // Contrib. Mineral. Petrol. 2005. V. 148. P. 673–683.
  33. Veksler I. V., Dorfman A.M., Kamenetsky M. Partitioning of lanthanides and Y between immiscible silicate and fluorite melts, fluorite and cryolite and the origin of the lanthanide tetrad effect in igneous rocks // Geochim. Cosmochim. Acta. 2005. V. 69. № 11. P. 2847–2860.
  34. Watson E.B., Wark D.A., Thomas J.B. Crystallization thermometers for zircon and rutile // Contrib. Mineral. Petrol. 2006. V. 151. P. 413–433.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схематическая геологическая карта южной части Чаро-Олекминского геоблока Алданского щита. 1 – четвертичные отложения; 2 – платобазальты (N2–Q); 3 – вендские, кембрийские, ордовикские и юрские отложения нерасчлененные; 4 – граниты, гранодиориты, граносиениты и монцониты ингамакитского комплекса (PZ); 5 – габбро и долериты доросского комплекса (PR1); 6 – расслоенные интрузии чинейского комплекса (PR1); 7 – гранитоидные интрузии кодарского комплекса (PR1); 8 – интрузии редкометальных гранитов (1 – Катугинский, 2 – Западно-Катугинский массивы) катугинского комплекса (PR1); 9–11 – терригенные отложения удоканского комплекса (PR1): 9 – кеменская серия, 10 – чинейская серия, 11 – кодарская серия; 12 – неоархейские анортозиты каларского комплекса; 13 – слабометаморфизованные толщи субганского комплекса; 14 – гранат-биотитовые гнейсы и кристаллические сланцы каларской толщи (PR1?); 15 – мезоархейские тоналит-трондьемитовые ортогнейсы олекминского комплекса; 16 – метаморфические и магматические комплексы Селенгино-Станового супертеррейна Центрально-Азиатского складчатого пояса; 17 – главные разрывные нарушения.

Скачать (450KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Микрофотографии выделений криолита (а–н) и флюидных включений в нем (о–с). (а) – глобула криолита с зоной закалки; (б) – глобула криолита с газовым пузырьком; (в) –глобулы криолита с зонами закалки в калиевом полевом шпате (структура “снежного кома”); (г) – глобула криолита, декрепитированная вследствие наложенного термального (метаморфизма) события; (д) – крупные обособления флюидной фазы в глобуле криолита после гомогенизации ее и последующего охлаждения; (е) – деформация – прожилка криолита в граните при метаморфизме; (ж, з, и, к) – проанализированные глобулы криолита с точками измерений в режиме отраженных электронов (результаты приведены в табл. 1); (л–м) – каемки идиоморфного β-криолита на поверхности глобул криолита; (н) – α-криолит с полисинтетическими двойниками; (о, с) – первичные флюидные включения в криолите (с температурой гомогенизации 250–400◦С); (п, р) – вторичные декрепитированные флюидные включения в криолите крупной линзы.

Скачать (693KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Относительное количество криолита в гранитах разного минерального состава в гранитах катугинского комплекса. Использованы результаты исследования 138 петрографических шлифов.

Скачать (78KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Микрофотографии кристаллов циркона и содержащихся в нем расплавных включений из гранитов Катугинского массива. (а) – идиоморфный сиреневый кристалл циркона (первая генерация); (б) – зональное зерно циркона (ядро – магматический циркон первой генерации, оболочка – метаморфический циркон второй генерации); (в) – зерно циркона сложного строения в режиме катодолюминесценции (магматическое ядро с осцилляторной зональностью и однородная серая оболочка метаморфического циркона второй генерации); (г–д) – идиоморфные кристаллы циркона (третья генерация); (е) – кристалл циркона (третья генерация) в режиме катодолюминесценции; (ж) – шлировидное скопление кристаллов циркона в эгиринсодержащем граните; (з) – каймы из кристаллов циркона на поверхности глобул криолита; (и–н) – расплавные включения в цирконе первой генерации: (и, к) – полностью раскристаллизованные ненарушенные расплавные включения в зернах циркона из шлировидного скопления; (л) – декрепитированное расплавное включение; (м, н) – точки измерения состава минералов в полностью раскристаллизованных ненарушенных расплавных включениях в режиме отраженных электронов (Qz – кварц, Kfs – калиевый полевой шпат, Nb-, LREE-, (Nb + Ti + Fe) – минеральные фазы с высоким содержанием Nb, легких редкоземельных элементов, Nb, Ti и Fe соответственно, диагносцированные с помощью электронного микроскопа JEOLJSM-651OLA).

Скачать (398KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Диаграммы, отражающие различия в составе разных генераций циркона из гранитов Катугинского массива. (а) – распределение редкоземельных элементов в цирконе разных генераций гранитов Катугинского массива. Данные нормированы по (Taylor, McLennan, 1985). (б) – диаграмма Nb–(Th + U) с фигуративными точками состава циркона разных генераций. (в) – диаграмма Nb–Y с фигуративными точками состава циркона разных генераций. Диаграммы построены по данным табл. 3. Zr_1, Zr_2, Zr_3 – циркон первой, второй и третьей генераций соответственно.

Скачать (240KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Закономерности изменения содержаний микроэлементов (г/т) в цирконе первой (1), второй (2) и третьей (3) генераций.

Скачать (254KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Вариации ряда химических элементов в гранитах Катугинского комплекса в зависимости от содержаний SiO2 (а–е) и F (ж). 1–4 – фигуративные точки гранитов Катугинского массива: 1 – эгириновые граниты, 2 – эгирин-рибекитовые граниты, 3 – рибекитовые граниты, 4 – биотитовые и биотит-рибекитовые граниты; 5 – поле составов биотитовых и биотит-рибекитовых гранитов Западно-Катугинского массива.

Скачать (251KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Вариации содержаний петрогенных элементов (мас. %) в модельном силикатном расплаве, сформировавшемся в результате проявления жидкостной несмесимости. Условные обозначения см. на рис. 7.

Скачать (264KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Диаграмма кварц–альбит–ортоклаз с фигуративными точками модельного силикатного расплава гранитов Катугинского массива и тройными минимумами. Серое поле – составы биотитовых гранитов западного сателлита. Незалитый эллипс – поле составов гранитов Катугинского массива, рассчитанных по валовому составу (силикатный и фторидно-натровый расплавы) гранитов, по данным (Донская и др., 2018).

Скачать (75KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».