2014
| Abstracts | Travel |
| Program | Organizing committee |
| Тезисы |
| Программа |
| Проезд |
| Оргкомитет |
Редкие и редкоземельные элементы в карбонатах и силикатах карбонатитов Фенноскандинавского щита
Горбачев Н.С., Шаповалов Ю.Б., Султанов Д.М.
Институт экспериментальной минералогии РАН (ИЭМ РАН), Черноголовка, Россия
gor@iem.ac.ru
Карбонатиты зональных магматических комплексов ультраосновных, основных и щелочных пород являются источником редких и редкоземельных элементов. Их формирование связывают с плавлением обогащенной метасоматизированной мантии [1]. Выяснение геохимических особенностей карбонатных (Cb) и силикатных (Si) компонент карбонатит-содержащих массивов представляет интерес для оценки генетических соотношений между ними. С этой целью были изучены карбонатиты Фенноскандинавского щита трех формационных типов и возраста:
1) Cb и гранатитита Grt из дайки мантийных ультравысокобарных карбонатитов каледонского покрова Тромсе, Норвегия, (UHPC). Возраст ~452 мл. лет [2];
2) Cb и клинопироксена Cpx карбонатит-щелочно-ультраосновного массива Ковдор (Kv), Кольский полуостров. Возраст ~ 440-360 млн. лет [3];
3) Cb и пироксенита Pxt карбонатит-щелочно-габроидного массива Тикше-Озеро (TO), северная Карелия. Возраст ~1800-1900 млн. лет [3].
Образцы были отобраны в ходе полевых работ и научных командировок, изучались и анализировались на микрозонде. Микроэлементы определялись методом ICP MS в ИПТМ РАН, г. Черноголовка.
На спайдерграммах Cb KV и TO характеризуются сходным отрицательным трендом нормированных по примитивной мантии концентрациям CN REE и других микроэлементов. На общем фоне тренда выделяются отрицательные аномалии CN K, Li, Rb, Th, U, Nb, Zr. Cb UHPC отличаются от Cb Ковдора и Тикше-Озера положительным трендом CN LREE и более низкими их концентрациями. По тренду и CN HREE Cb UHPC сходны с Cb Kv и TO. Сравнение CN REE в Cb изученных нами карбонатитах и других районов мира выявило геохимическое сходство Cb магматических комплексов Фенноскандинавского щита с мантийными интрузивными ультравысокобарными карбонатитами района Тромсе, а также с карбонатитами, источники которых связаны с мантийными плюмами (рис. 1).
|
|
|
Рис. 1. CN REE в карбонатитах: 1-4 - Тикше-Озеро, 5 - UHPC Тромсе, 6 – Ковдор. I – Кергулен, II – Монголия, II – Ю. Африка, IV –Шпицберген, V –Танзания, VI – Якутия [4, с изменениями]. |
Si карбонатитов KV и TO отличаются от Cb карбонатитов по распределению CN микроэлементов. На спайдерграмме в ряду наиболее несовместимых микроэлементов от K до La наблюдается положительный тренд CN с максимумом у La. В ряду La-Lu CN уменьшается от 20 до 1 и от 10 до 0.6 соответственно. Cpx КV имеют более высокие CN REE чем пироксениты TO. CN REE в Si карбонатитов убывают в последовательности «гранатитит» UHPC - Pxt TO - Cpx KV.
Отношение концентраций микроэлементов между Si и Cb компонентами R Si/Cb характеризуется неоднородным спектром, повторяющим особенности распределения CN микроэлементов в Cb и Si карбонатитов. В отличии от Cb UHPC, которые обеднены REE по сравнению с Grt, (R Si/Cb>1), Cb KV и TO характеризуются более высокими (в 5 и более раз) концентрациями REE по сравнению с Si компонентой (R Si/Cb<1). Сравнение R Grt,Cpx/Cb REE KV, TO, UHPC Тромсе с экспериментальными коэффициентами распределения REE DREE Grt,Cpx/Cb показало, что R Si/Cb UHPC отличаются от экспериментальных [2] DREEGrt, CPx/Cb, в тоже время RREE Cpx/Cb KV и TO по тренду и величине сходны с экспериментальными DREECpx/Cb.. Отличие RREE Grt/Cb UHPC от экспериментальных DREE Grt/Cb свидетельствует об отсутствии равновесия между Grt и карбонатитовым расплавом UHPC. Сходство RREE Cpx/Cb KV и TO с экспериментальными DREECpx/Cb можно рассматривать как свидетельство генетической связи между силикатными и карбонатными магмами при их формировании. Это сходство свидетельствует в пользу магматического генезиса карбонатитов этих массивов.
Таким образом, несмотря на то, что Ковдор, Тикше-Озеро и UHPC Тромсе принадлежат к различным формационным типам и формировались в различное время их карбонатиты сходны в геохимическом отношении, а по CN REE - сходны с карбонатитами, источники которых связаны с мантийными плюмами. Это сходство можно рассматривать в пользу предположений о длительном существовании на территории Фенноскандинавского щита мантийных плюмов, перманентной активизации связанных с ними процессов магмообразования при сходном механизме формирования карбонатитовых магм.
Работа выполнена при поддержке РФФИ грант 12-05-00777а.
Литература:
Когарко Л.Н., 1999. Новая концепция генезиса карбонатитов. Карбонатиты Кольского полуострова. СПб: Наука. с. 72-90
Горбачев Н.С., Равна Э., и др. Фазовый состав и геохимия карбонатитов района Тромсе, Норвегия. «Рудный потенциал щелочного, кимберлитлового и карбонатитового магматизм». С.
Металлогения магматических комплексов внутриплитовых геодинамических обстановок. 2001. М. ГЕОС, 639 с.
Tschegg С, Ntaflos Т., et all., 2012. Carbonate-rich melt infiltration in peridotite xenoliths from the Eurasian-North American modern plate boundary (Chersky Range, YakutiaI. Contrib. Mineral Petrol. v. 164, N. 3, p. 441-455.
