2014

Редкоземельные элементы в карбонатитах Тикшезерского массива в Северной Карелии (Россия)

Кулешевич Л.В.

ИГ КарНЦ РАН, г. Петрозаводск,

e-mail: kuleshev@ krc.karelia.ru

Щелочной дифференцированный базит-ультрабазитовый Тикшезерский комплекс Северной Карелии (1,77 млрд. л) объединяет несколько массивов (рис. 1) – одноименный Тикшезерский и Елетьозерский. Магматический комплекс пород и связанная с ним рудная минерализация изучались в разных аспектах геологами ИГ Карельского НЦ РАН - А.И. Богачевым, В.Д. Слюсаревым, Г.П. Сафроновой, В.В. Щипцовым и другими исследователями, ресурсы Ti-Fe-O, апатитового и собственно карбонатитового сырья оценивались геологами Северной ГЭ. Оба массива содержат апатит-ильменит-титаномагнетитовое оруденение, для которого характерны повышенные концентрации Ti, V, P. В титаномагнетитовых рудах Елетьозерского месторождения [1] среднее содержание TiO₂ составляет 9.2 %, V₂O₅ 0.081 %, тогда как в основных породах содержание Ti - 2.34 %, V - 0.015. В карбонатитах Тикшезерского массива - Ti 0.55-0.04, V 0.015 %. В апатитовых рудах карбонатитов содержание Р₂О₅ в среднем составляет 2.78-4.18 % (до 16 %),

Наиболее крупный Елетьозерский массив имеет овальную форму и объединяет породы, которые сформировались на двух этапах становления. На первом этапе внедрились перидотиты, пироксениты, потом габбро с апатит-титаномагнетитовым оруденением, сформировались слюдистые разновидности пород и затем более мелкие дайковые фазы авгитовых порфиритов. Со вторым этапом внедрения в центральной части массива связано образование нефелиновых сиенитов, пегматитовых даек и бостонитов. Тикшезерский массив объединяет дуниты, оливиниты, пироксениты, габбро, тералиты, породы якупирангит-ийолит-уртитовой серии, нефелиновые сиениты, карбонатиты (кальцитовые, доломитовые) и сопровождается щелочно-карбонатными метасоматитами.

В задачи настоящей работы входило изучение минеральных ассоциаций и распределения редкоземельных (REE) в карбонатитах, титаномагнетитовых и апатитовых типах руд.

Щелочные породы наиболее обогащены редкоземельными элементами (∑REE – 0.36-1.2 %, по данным Северной ГЭ). Распределение REE и Ta-Nb в карбонатитах показано на рис. 2.

В них наблюдается обогащение легкими REE Се-группы, а также Nb, Ta, Ba, Sr, Zr, Hf, Th. Карбонатиты безрудныe и с апатитовой минерализацией содержат TR 412-1260 ррm, Y 48 ppm, Nb 410 ppm, Ta до 14,  Sr 1320-4000 ppm, Ba 200-625 ppm, Zr 7-336 ppm, Hf до 12.6 ppm, Th до 30 ppm. Рудные минералы в них представлены хромшпинелидом, ильменитом, магнетитом, акцессорные минералы - циркон, бадделеит, тантало-ниобаты. Карбонатиты обычно содержат вкрапленность титаномагнетита с пластинчатым ильменитом (Mn 0,9-1,4 %). Карбонатиты с апатитом и апатисодержащие обогащены REE, в них обычно апатит и ильменит бывают окружены монацитом, а на более поздней стадии выделяется бастнезит, реже встречаются сульфиды Cu и Ni и единичные зерна сфалерита.

В богатых титаномагнетитовых рудах установлены включения оливина, диопсида, сульфиды (до 2-3 %), единичные зерна апатита, а также редкие выделения паризита и итриевого силиката.

Карбонат-альбитовые метасоматиты содержат кальцит, флогопит-биотитовые слюды, альбит, в них встречаются диопсид, скаполит, K-Na-полевой шпат (K 4-6 %), титаномагнетит, ильменит, перовскит, стронциевые минералы. В кальците содержится 3-9.8 % Sr. Перовскит зональный (содержит от 1 до 3.56 % Sr): в кайме он более стронциевый и замещается сфеном. В нем выделяются мелкие зерна бадделеита. В титаномагнетите пластинки распада представлены ильменитом-манганитом (Mn 15.84-23.95 %). Магнетит сечется Sr-баритом и Sr-карбонатом. Минералы редких земель представлены TR-карбонатами.

Литература:

Минерально-сырьевая база Республики Карелия. Под ред. Михайлова В.П. Петрозаводск. Карелия. 2005. 278 с.