Семинар "Геохимия щелочных пород"
школы "Щелочной магматизм Земли"-2008
Петрогеохимическая зональность кимберлитовых полей
(Далдыно-Алакитский район, Якутия)
Каргин А.В.*, Голубева Ю.Ю.**, Кононова
В.А.*
Кимберлитовое поле √ один
из минерагенических таксонов проявлений кимберлитового
магматизма. В географическом смысле это естественная группировка
пространственно сближенных кимберлитовых тел, площадью от 40 до 3700 км2, насчитывающая от 2 до более 150 кимберлитовых
тел (данные для Якутии). Считается (Ваганов, 2000), что кимберлитовые тела,
составляющие поле, являются производными (проекциями) единой магмогенерирующей
зоны/магматического очага на дневную поверхность. В таком случае, установление
закономерностей распределения вещественных характеристик (например,
зональности) в пределах кимберлитовых полей позволит решить вопросы, связанные
с генезисом таксона ╚кимберлитовое поле╩, выделяемого чаще всего по
географическому признаку.
Проведенные исследования
(XRF, ICP-MS-геохимия) коллекции образцов
кимберлитов Далдынского (53 обр.) и Алакит-Мархинского (54 обр.) полей
Далдыно-Алакитского района позволили сделать ряд выводов о наличии значительной
петрогеохимической неоднородности в пределах кимберлитового поля.
Наиболее информативными
для установления закономерностей пространственного распределения
петрогеохимических характеристик кимберлитов в пределах поля могут быть
химические элементы, имеющие широкие вариации содержаний в породе. В пределах
полей Далдыно-Алакитского района наиболее заметно варьируют такие элементы, как
Ti, Ba, Sr, Cr, Ni, V. В ряду LREELa-Nd, Zr, Nb, Rb, Co, Y, Ta наблюдается понижение разброса
значений содержаний редких элементов. При этом на содержания Sc, Co, Cr и Ni
влияет контаминация и процессы вторичных изменений; содержания Rb и Cs зависят
от степени вторичного изменения слюды.
Для четкого обособления
кимберлитовых полей в пределах одного района необходимо установление отличий в
химическом составе кимберлитов, составляющих данные поля. При этом геохимические
различия между кимберлитовыми полями позволяет предполагать наличие разных
магматических очагов. Для Далдыно-Алакитского района установлено, что кимберлиты
Далдынского поля обогащены в меньшей степени, чем кимберлиты Алакит-Мархинского
Cr, Co, Ni, Zn, Ta, Sc и LREELa-Nd и в большей степени Rb, Sr, Ba и HREEEr-Lu. По данным корреляции редких
элементов, главными концентраторами LREE и MREESm-Ho элементов в Далдыно-Алакитском
районе является в основном апатит (Далдынское); ильменит и перовскит
(Алакит-Мархинское), а одним из основных концентраторов HREE √ гранат.
Первым исследователем,
предположившим наличие концентрической геохимической зональности кимберлитовых
полей, был И.П. Илупин (Илупин, 2003.). В работе (Ваганов, 2000) была
установлена симметрично-зональная структура Алакит-Мархинского поля, которая
предполагает наличие минимальных значений температур в центральной осевой части
поля и возрастание их к периферии. Для Далдынского поля отмечалась
геохимическая зональность (Илупин, 2003): от центра к периферии растут
содержания Na, K, Rb, P и Zr; снижаются √ Li, Mn и Co. Однако данное поле, несомненно, имеет гораздо более сложное
строение, чем Алакит-Мархинское. Возможно, формирование поля происходило в
несколько этапов. Об этом свидетельствует наличие кимберлитов с различной
степенью карбонатизации. При этом тела, сложенные сильно карбонатизированными
кимберлитами, уступают по размерам трубкам, представленным кимберлитами с
умеренными содержаниями CaO. Некоторые трубки данного поля сложены двумя
разновидностями кимберлитов.
По нашим данным, не наблюдается общей концентрической
зональности для каждого отдельно взятого поля в пределах Далдыно-Алакитского
района. Присутствие в отдельных трубках разностей, сильно различающихся по
геохимическим характеристикам, сильно усложняет картину для выявления
зональности. Для Далдынского и Алакит-Мархинского полей отмечается следующая геохимическая
зональность: в пределах полей выделяются области, характеризующиеся наличием
кимберлитов с повышенными содержаниями карбонатного материала и обогащенных
рядом редких элементов (REE, Rb, Cs, Nb и Ta) в центре и более магнезиальных разностей, с повышенными
содержаниями Cr, Ni и Co, по периферии. В пределах Далдынского поля выделяется несколько таких
участков: группы трубок Загадочная, Мастахская, Зарница, Буковинская; в
пределах Алакит-Мархинского: группы трубок Восток, Айхал, Искорка. Хорошо
прослеживается зональность в подобных центрах по отношению La/Nd
(Алакит-Мархинское поле) и по La/Yb (Далдынское поле). Необходимо отметить, что
по одному и тому же показателю в Далдынском и Алакит-Мархинском полях
наблюдаются разная зональность: если в Алакит-Мархинском поле содержания в
центрах повышенные, то в Далдынском часто пониженные.
По В.И. Ваганову (Ваганов,
2000) подобная латеральная структура отражает, по-видимому, эволюцию
магмогенерирующей стволовой зоны. Вверх по зоне наблюдается постепенное снижение
температур, в самой верхней части температуры несколько возрастают. В результате трубки в центральной части представляют смесь из более
глубинных высокопараметрических кимберлитовых расплавов, так и менее глубиsнных низкопараметрических
кимберлитовых расплавов, в периферических же частях зоны в трубках будут
преобладать наиболее глубинные высокотемпературные расплавы.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда
фундаментальных исследований (проект 06-05-64017), гранта президента для
поддержки ведущих научных школ (НШ-4437.2006.5).
Литература
Ваганов В.И. Алмазные месторождения России и мира
(Основы прогнозирования). М.: ⌠Геоинформмарк■, 2000. 371 с.
Илупин И.П. Кимберлиты Якутии √ линейное
расположение трубок и вещественый состав // Руды и металлы. 2003. ╧ 5-6. С.
60-68.