Ликвация силикатного расплава на Азовском цирконий-редкоземельном месторождении (Восточное Приазовье, Украина).

Мельников В.С., Возняк Д.К.

ИГМР НАН Украины, Киев

В глубинных интрузиях при кристаллизации породы, в отличие от эффузивных пород, признаки ликвации расплава нивелируются (Реддер, 1983). Например, не сохраняется глобулярная структура, характерная для условий быстрого охлаждения. Микровключения флюорита в обогащенных фтором сиенитах Азовского месторождения имеют морфологические особенности, которые интерпретируются как результат микроликвации сиенитового расплава на фтористый и железосиликатный. В процессе кристаллизационной дифференциации происходило локальное обогащение расплава фтором (Мельников и др., 2007). Известно (Ершова, Ольшанский, 1958; Когарко, Кригман, 1981; Анфилогов и др., 1990), что фтор относится к наиболее сильным модификаторам силикатного расплава и способствует его расслоению. В сиенитах, богатых фтором (3-10% CaF₂), флюорит выделялся непосредственно из расплава. Наблюдается три морфологических типа выделений: а) глобулярный; б) мирмекитоподобный и в) графический.

Глобулярная морфология присуща ранней генерации флюорита, наблюдаемой в ассоциации с цирконом и бритолитом. Глобулы флюорита (0.1-3мм) встречаются в крупных кристаллах гастингсита и ЩПШ. Их специфические особенности: а) глобулы, независимо от величины и формы, представлены исключительно монокристаллами флюорита; б) на контакте глобулы с кристаллом циркона, бритолита, фаялита (кристаллизовались первыми!), образуется мениск с выпуклостью в сторону этих минералов; г) поверхность глобулы обнаруживает характерный рельеф (рис.1а).

Мирмекитоподобные сростки фиолетового флюорита с кварцем наблюдаются только в ЩПШ всегда в ассоциации с игольчатым катафоритом и поздним аннитом. ╚Мирмекиты╩ образуют: а) самостоятельные выделения в виде дисков, овалов или цепочек, расположенных в плоскости (001), (010) или в произвольной ориентации; б) выделения, обрамляющие иглы щелочного амфибола (рис.1б); в) прослойки на контакте слюды и ЩПШ. Особенности мирмекитоподобного флюорита: а) полное отсутствие в них правильных кристаллов флюорита; б) случайные срастания с поздними амфиболом и слюдой. Собственно флюорит образует мелкие выделения причудливой формы (капли, гантели, сегменты, подковы, бумеранги) (рис.2 а,б). Иногда они срастаются с кварцем, но чаще окружены только микропертитом.

а б

Рис.1. Поверхность глобулярного флюорита (а) и игла катофорита с мирмекитами флюорита (б).

а б

Рис.2. Цепочка мирмекитового флюорита (а) и флюорит-кварцевый сросток (б)

в микропертите

В обогащенных фтором лейкократовых сиенитах верхней части интрузии наблюдаются ╚графические╩ вростки монокристального флюорита в большом кристалле анортоклаза (77% NaAlSi₃O₈). Высокое содержание CaF₂ (около 40-50%) предполагает возможность ликвации (Анфилогов и др., 1990). Низкая температура образования флюорита согласуется с понижением температуры ликвидуса в водосодержащих системах алюмосиликат-фторид (Анфилогов и др., 1990; Кульчицька, Мельников, 2002).

Кристаллизация большого объема ЩПШ привела к возрастанию концентрации фтора в остаточном (пегматоидном) расплаве, обогащенном щелочами, кремнекислотой, флюидом. При достижении некоторой критической концентрации фтора произошло разделение расплава на фторсиликатную и железосиликатную жидкости (ликвация). В состав расплавов в разном количестве вошли кальций и щелочи, но фтористый расплав содержал избыточный кремнезем. В силикатный расплав вошло все железо. Сокращение объема силикатной (не галоидной) части расплава привело к резкому возрастанию железистости и кристаллизации (метастабильной?) иголок вторичного (щелочного) амфибола и слюды. Таким образом, после ликвации расплав представлял гетерогенную систему, состоящую из микрокапель фтористой и железосиликатной жидкости и взвеси лейст амфибола и слюды. Микрокапли (до 0.1-1.0 мм) фтористого расплава закреплялись на поверхности растущего кристалла ЩПШ и захватывались в виде включений. Процесс кристаллизации микроглобул фторсиликатного расплава сложно восстановить, поскольку неизвестен его первоначальный состав. Не вызывает сомнений, что часть фтористого расплава вошла в состав окружающего ЩПШ, а избыток SiO₂ образовал кварц.

Литература

Анфилогов В.Н., Бобылев И.Б., Анфилогова Г.И., Зюзева Н.А. Строение и свойства силикатно-галогенидных расплавов. М.: Наука, 1990. 108 с.

Ершова З.Я., Ольшанский Я.И. Равновесие двух жидких фаз во фтор-силикатных системах, содержащих щелочные металлы // Геохимия. 1958. ╧ 2. С.

Когарко Л.Н., Кригман Л.Д. Фтор в силикатных расплавах и магмах. М.: Наука, 1981. 126 с.

Кульчицька Г.О., Мельников В.С. ГенетичнЁ типи флюориту в Азовському родовищЁ // МЁнерал. ЗбЁрник. 2002. ╧ 52, Вип. 1. С. 61-67.

Мельников В.С., Возняк Д.К., Гречановская Е.Е. и др. Азовское цирконий-редкоземельное месторождение: минералогические и генетические особенности // Минерал. журн. 2000. 22, ╧ 1. С. 42-61.

Мельников В.С., Козарь Н.А., Стрекозов С.Н. Генетическая модель Азовского месторождения (петрологический и геохимический аспекты). Щелочной магматизм Земли и его рудоносность. Киев, 2007. 279 с..

Реддер Э. Ликвация силикатных магм. Эволюция изверженных пород. М.: Мир, 1983. 526 с.

зеркало на сайте "Все о геологии"