Графит-содержащие карбонатиты массива Гремяха-Вырмес, Кольский п-ов

Сорохтина Н.В.*, Когарко Л.Н.*, Зайцев В.А.*, Шпаченко А.К.**

*ГЕОХИ РАН, Москва; ** ГИКНЦ РАН, Апатиты

В массиве Гремяха-Вырмес изучены два типа кальцитовых карбонатитов - без графита и редкие графит-содержащие. Карбонатиты представлены жильными телами различной мощности - от первых см до полу метра, они находятся в тесном контакте с альбититами, эгиринитами, нефелин-эгириновыми пегматитами. Два типа карбонатитов незначительно отличаются по минеральному и химическому составу (Табл.1).

Таблица 1 Химический состав (%) карбонатитов и альбититов массива Гремяха-Вырмес

NN	Na₂O	K₂O	CaO	MgO	MnO	FeO	BaO	SrO	Al₂O₃	SiO₂	P₂O₅	SO₃	TiO₂	ZrO₂	Nb₂O₅	Y₂O₃	Σ
102/3 карбонатит с графитом	1.9	1.54	40.84	1.45	0.67	7.73		1.47	3.58	9.8	0.52	0.05	1.54				71.09
103/75.5 карбонатит без графита	0.46	2.72	34.06	1.38	0.59	14.06	0.06	1.44	4.34	11.5	0.31	0.24	1.69	0.1	0.01	0.01	72.97
103/61.5 альбитит в ассоциации с 103/75.5	7.58	4.04	5.05	0.42	0.39	16.86	0.07	0.11	11.26	51.51	0.09	0.08	0.29	0.4	0.09		98.24

Главными минералами графит-содержащего карбонатита являются кальцит, эгирин и биотит, второстепенными - апатит, альбит и калиевый полевой шпат, акцессорные - графит, титанит, ильменит, циркон, пренит, ферриалланит-(Ce), серпентин и сульфиды. В карбонатитах без графита уменьшается количество альбита и полевого шпата, а ильменита становится больше титанита, появляется акцессорный пирохлор.

Кальцит из карбонатитов обоих типов близок по химическому составу и содержит повышенное количество стронция (табл. 2).

Таблица 2 Химический состав кальцита из карбонатитов и альбититов массива Гремяха-Вырмес (мас. %)

N	1	2*	3	4	5	6**	7	8	9	10	11***	12***	13***	14	15
NN	102/3 карбонатит с графитом					103/75.5 карбонатит без графита
CaO	53.15	53.51	53.59	53.06	52.33	52.65	53.09	52.87	53	52.51	52.79	52.6	51.99	53.18	51.95
SrO	1.77	2.27	2.28	2.46	2.38	3.02	2.35	2.2	2.28	2.52	2.41	2.36	2.36	3.17	3.43
BaO					0.06
MgO			0.01				0.06	0.04	0.04	0.09	0.07	0.11	0.01
MnO	0.43	0.44	0.43	0.47	0.39	0.31	0.7	0.72	0.77	0.67	0.78	0.68	0.72	0.46	0.36
FeO	0.19	0.2	0.25	0.45	0.45	0.55	0.62	0.62	0.78	0.63	0.9	0.95	1.06	0.16	0.21
Σ	55.54	56.42	56.56	56.44	55.61	56.53	56.82	56.45	56.87	56.42	56.95	56.7	56.14	56.97	55.95

Примечание * - включения в графите, ** - включения в эгирине, *** - включения в ильмените.

Данные химического состава эгирина и биотита из графит-содержащих карбонатита и сосуществующего альбитита были нанесены на диаграмму биотит-пироксенового термометра (Перчук, Рябчиков, 1976). Температуры формирования карбонатита и альбитита близки и составляют 640° и 570°С соответственно (рис. 1).

Рисунок 1 Биотит-пироксеновый термометр для графит-содержащего карбонатита и графит-содержащего альбитита (Перчук, Рябчиков, 1976).

Полученные изотопные данные для кальцита δ¹³C варьируют от -4,24 до -5,87, для сосуществующего графита от -11.51 дo -12.93, показывают, что температура формирования графит-содержащего карбонатита колеблется в пределах 520° - 540°С (рис.2). Состав углерода в карбонате отвечает составу мантийного углерода. Подобная оценка температур формирования графита подтверждается и рамановскими данными (Зайцев и др., 2007).

Рисунок 2 Температурная зависимость Δ¹³C для пары графит-кальцит (Dunn, 2005)

Полученные данные хорошо согласуются с гипотезой В.М.Саватенкова (Саватенков и др., 1999) о магматической природе карбонатитов, установленных в поле развития пород основного и фоидолитового комплексов.

Таким образом по геологическим и геохимическим данным, карбонатиты полиформационного массива Гремяха-Вырмес формировались на конечных этапах его дифференциации с участием метасоматических процессов, проявляя свою двойственную природу - магматическую и метасоматическую.

Работа выполнена при поддержке гранта INAS 05-1000008-7938 и грантов президента РФ МК-860.2008.5; НШ-863.2008.5.

Список литературы

Зайцев В.А., Сорохтина Н.В., Когарко Л.Н., Насдала Л., Шпаченко А.К. Рамановская спектроскопия графита из карбонатитов массива Гремяха-Вырмес, Кольский п-ов и проявления Пограничного, Северное Забайкалье // Щелочной магматизм Земли и его рудоносность. Киев. 2007. С. 77-81.

Перчук Л.Л., Рябчиков И.Д. Фазовое соответствие в минеральных системах / M., Недра. 1976. 287 с.

Саватенков В.М., Пушкарев Ю.Д., Сергеев А.В., Сулимов Р.Б. Карбонатиты Гремяхи-Вырмес как индикатор новой рудной специализации массива (Россия) // Геол. руд. мест. 1999. Т. 41. ╧5. С. 449-454.

Dunn S.R. Calcite√graphite isotope thermometry in amphibolite facies marble, Bancroft, Ontario // J. metamorphic Geol.. 2005. V.23. P. 813√827.

зеркало на сайте "Все о геологии"