Семинар "Геохимия щелочных пород" 

школы "Щелочной магматизм Земли"-2008

Типохимические особенности редкоземельной составляющей монацитов как отражение условий их образования

Г.Р. Колонин*, С.Н. Никандров**, Ю.П. Колмогоров*, Г.П. Широносова*, П.М. Вализер**, А.С. Никандров**, М.А. Федорин***

*Институт геологии и минералогии СО РАН, Новосибирск 630090

**Ильменский государственный заповедник УрО РАН, Миасc

***Новосибирский государственный университет

Цель настоящего доклада - представить результаты полного изучения редкоземельной составляющей в монацитах из пегматитовых жил и других минеральных проявлений, генетически связанных как с гранитами и сиенитами Ильменского заповедника, так и с метабазитами Ильмено-Вишневогорского комплекса (Няшевский, Булдымский массивы и др.). В качестве основного аналитического метода служил рентгено-флюоресцентный анализ на синхротронном излучении (РФА-СИ), а для контроля дополнительно использовался метод ICP-MC. Всего было проанализировано более 30-ти уральских монацитов, включая предоставленные Музеем истории Земли РАН.

Впервые появившаяся уникальная база аналитических данных по всем присутствующим в этом минерале 14-ти РЗЭ, а также Y, Th, U и пяти редким элементам (Ta, Nb, Zr, Sr, Rb) позволила существенно уточнить основные типохимические разновидности катионной составляющей монацитов, генетически связанных с разными минерально-магматическими системами от кислых до ультрамафитовых. Согласно приводимой далее Таблице 1, двенадцать образцов монацитов Ильменского заповедника естественным образом разделились на две группы: 1) монациты из жил основного и карбонатного состава, отличающиеся высокими концентрациями для La и низкими для Pr, Nd, Sm, Gd, а также тяжелых РЗЭ и Y; 2) монациты из гранитных пегматитов с обычно резко заниженные содержаниями La (5√10%) при высоких концентрациях для Pr (до 3%), Nd (до 7-8%), Sm (до 1,3 %), Gd (до 1%), Dy (до 0,9%) и на порядок и более высокими √ для большинства тяжелых лантанидов и Y.

Из результатов нормирования полученных данных по хондриту следует монотонный характер распределения РЗЭ во всех монацитах, генетически связанных с метабазитами (Рис. 1а). Он заключается в плавном снижении содержания РЗЭ от легких к тяжелым при постепенном увеличении расхождения между образцами к Ho и Tm (с высоким максимумом), особенно к Yb и Lu, но при последующем сближении на Y. Во второй группе монацитов (Рис. 1б) видно, что спектры РЗЭ явно отличаются от первой более высокими концентрациям уже для Pr и Nd, но особенно √ начиная с Gd вплоть до Er, а далее снова для Yb и Y. Кроме того, для всех образцов фиксируется отчетливый Eu-минимум, глубина которого может превышать один √ два порядка.

Рис 1а, б. Нормированные спектры распределения РЗЭ в монацитах из жил и минеральных проявлений, генетически связанных с метабазитами (вверху) и гранитами (или сиенитами √ обр. 8349 и К-298) внизу. Концентрации РЗЭ в хондрите взяты из работы ╚Интерпретация геохимических данных╩: Учебное пособие под ред. Е.В. Склярова. М.: Интермет Инжиниринг (2001), с.16.

В заключение обратим внимание на особенности спектров РЗЭ двух необычных образцов: монацит 8349 (из биотит-полевошпатового прожилка в миаските) содержит не только аномально низкие (в среднем, на порядок) концентрации всех РЗЭ, но и четкий Yb-минимум. Другой же монацит К-255 (из пегматита внутри контура Няшевского гипербазитового массива) по наличию Eu- минимума соответствует группе гранитных пегматитов, но отличается от нее резко пониженными содержаниями средних и тяжелых РЗЭ (не считая Tm).

Работа выполняется при содействии РФФИ, гранты 07-05-00404, 07-05-96004 и Целевой программы поддержки междисциплинарных проектов УрО РАН.

Таблица 1. Результаты анализов уральских монацитов из ИГЗ методом РФА-СИ (ppm)

Примечание: В нижней части таблицы выделены наиболее высокие концентрации РЗЭ.