Пирохлор в кимберлитах Гуаньамо, Венесуэла

Шарыгин В.В., Соболев Н.В.

ИГМ СО РАН, Новосибирск

Зональные кристаллы минерала группы пирохлора были выявлены в кимберлитах из верхней части силлоподобной интрузии La Ceniza в пределах палеопротерозойских гранитоидов, провинция Гуаньамо, Венесуэла. По мнению авторов, это является первой и необычной находкой пирохлора в таких породах как кимберлиты, поскольку этот минерал наиболее характерен как акцессорная фаза для карбонатитов и щелочных пород. Кимберлиты Гуаньамо имеют высокую алмазоносность, причем алмазы эклогитового парагенезиса резко преобладают (>99%) над алмазами перидотитовой ассоциации (Sobolev et al., 1998). Изученные образцы пород представляют собой слабо измененные, крупнозернистые кимберлиты с порфиритовой структурой за счет макрокристов (фенокристов) оливина (70-75 об.%; размер - 1-8 мм; центр - Fo_91-89, край - Fa_88-86) и флогопита (2-5 об.%, размер - до 5 мм), и иногда граната (Kaminsky e. a., 2004).

Основная масса составляет до 30 об.% и содержит микрофенокристы оливина (Fo_90-88) и флогопита в мелкозернистом агрегате, состоящем из флогопита с оторочкой тетраферрифлогопита, зональной шпинели (Cr-Al-шпинель - Ti-магнетит - магнетит), доломита, кальцита, магнезита, пирохлора, Fe-Ni-Cu-сульфидов (пентландит, халькопирит), апатита и серпентина (размер зерен ≈ 50-100 мкм). Помимо этого в основной массе также присутствуют вторичные минералы: барит, брусит, пирит, губчатый магнетит и гематит. В целом, распределение минералов в основной массе неоднородно: некоторые участки обогащены силикатами, тогда как другие обогащены карбонатами.

Следует отметить, что количество пирохлора в разных образцах кимберлитов Венесуэлы существенно различается: в одних он присутствует в относительно значимых количествах (около 0.5-1 об.%), тогда как в других встречаются лишь единичные зерна. Все кристаллы пирохлора (20-50 мкм) имеют тонкую осцилляционную зональность с толщиной индивидуальных зон не более 5-10 мкм. Взаимоотношения пирохлора с другими минералами основной массы свидетельствуют о его более поздней кристаллизации относительно оливина (замещен серпентином), флогопита, доломита и Ti-магнетита. Эти минералы встречаются как включения в пирохлоре. Центральная и краевая зоны кристаллов пирохлора хорошо различаются в проходящем свете (центр - красно-коричневый, край - светло-коричневый) и на сканирующем микроскопе (светлый центр, более темный край). Иногда граница между этими зонами декорируется кристаллическими включениями, что предполагает перерывы в процессе роста кристаллов пирохлора.

Для пирохлора из кимберлитов Венесуэлы характерны очень широкие вариации состава (в мас.%): Nb₂O₅ - 25.6-58.9; Ta₂O₅ - 0.6-10.1; ZrO₂ - 1.4-23.7; TiO₂ - 4.6-14.3; CaO -1.6-17.5; Na₂O - 0.4-5.7; ThO₂ - 3.3-22.3; UO₂ - 0.2-8.0; LREE₂O₃ - 1.2-4.6; MnO - 0.1-1.1; BaO - 0.1-7.6; SrO - 0.0-1.0; PbO - 0.1-1.3; F - 0.6-4.5 (Таблица). По классификации ММА для группы пирохлора (Nb>Ta; (Nb+Ta)>2Ti, Hogarth, 1977), большинство составов из кимберлитов La Ceniza располагается в поле пирохлора и могут быть идентифицированы как уран-ториевые пирохлоры. Часть составов попадает в поле бетафита, а отклонения в сторону микролита незначительны (<10 мол.%, рис. 1). Несмотря на очень большую вариативность составов, ядра кристаллов более обогащены ThO₂, ZrO₂, TiO₂ и Ta₂O₅, чем внешние зоны (Таблица). Индивидуальные зоны и сектора,

Рис.1. Вариации состава пирохлора из кимберлитов Венесуэлы в сопоставлении с Zr-обогащенными пирохлорами из карбонатитов.

обогащенные ZrO₂ (21-23.7 мас.%), располагаются в центральной части кристаллов вблизи границы центр-край, тогда как самые краевые зоны иногда обогащены BaO и SrO (до 7.6 и 1.0 мас.%, соответственно). Во внешних зонах некоторых кристаллов иногда присутствуют округлые выделения (до 2 мкм) плюмбопирохлора. Для части составов характерны низкие суммы (90-95 мас.%) за счет высоких концентраций ThO₂ и UO₂ и, возможно, метамиктной природы. В целом, пирохлоры La Ceniza существенно отличаются от пирохлоров других проявлений мира по обогащенности Th и Zr. Находки высокоциркониевых пирохлоров в карбонатитах Сан Виценте и Ока (до 10.3 и 16.3 мас.% ZrO₂, соответственно, Hodgson, Le Bas, 1992; Zurevinski, Mitchell, 2004) и в кимберлитах Венесуэлы (до 23.7 мас.% ZrO₂) поднимают вопрос о возможном выделении Zr-подгруппы в пределах группы пирохлора (рис. 1).

Химический состав и BSE фотографии кристаллов пирохлора, кимберлит La Ceniza.

W, Hf, Yb, Bi √ ниже пределов обнаружения. с, m, r √ центр, середина и край кристалла. Точки составов указаны на BSE фотографиях. Phl √флогопит, Srp √серпентин.

Работа выполнена при поддержке СО РАН (интегр. проект 6.15).

Литература

Hodgson N.A., Le Bas M.J. The geochemistry and cryptic zonation of pyrochlore from San Vicente, Cape Verde Islands // Miner. Mag. 1992. V. 56. P. 201-214.

Hogarth D.D. Classification and nomenclature of the pyrochlore group. Amer. Miner. 1977. V. 62. P. 403-410.

Kaminsky F.V., Sablukov S.A., Sablukova L.I., Channer D.M.DeR. Neoproterozoic 'anomalous' kimberlites of Guaniamo, Venezuela: mica kimberlites of 'isotopic transitional' type // Lithos. 2004. V. 76. P. 565-590.

Sobolev N.V., Yefimova E.S., Channer D.M.DeR., Anderson F.N., Barron K.M. Unusual upper mantle beneath Guaniamo, Guyana shield, Venezuela: Evidence from diamond inclusions // Geology. 1998. V. 26. P. 971-974.

Zurevinski S.E., Mitchell R.H. Extreme compositional variation of pyrochlore-group minerals at the Oka Carbonatite Complex, Quebec: Evidence of magma mixing? // Canad. Miner. 2004. V. 42. P. 1159-1168.

зеркало на сайте "Все о геологии"