Геология и геохронологические критерии выделения рудных и безрудных породных ассоциаций западной части платиноносного Федорово-Панского массива

Ниткина, Елена Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геология и геохронологические критерии выделения рудных и безрудных породных ассоциаций западной части платиноносного Федорово-Панского массива
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Геология и геохронологические критерии выделения рудных и безрудных породных ассоциаций западной части платиноносного Федорово-Панского массива"

На правах рукописи

НИТКИНА Елена Анатольевна

ГЕОЛОГИЯ И ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ

КРИТЕРИИ ВЫДЕЛЕНИЯ РУДНЫХ И БЕЗРУДНЫХ ПОРОДНЫХ АССОЦИАЦИЙ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ПЛАТИНОНОСНОГО ФЕДОРОВО-ПАНСКОГО МАССИВА

Специальность - 25 00 11 -Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Воронеж 2006

Работа выполнена в Геологическом институте Кольского Научного Центра РАН

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

академик РАН,

профессор Митрофанов Феликс Петрович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Бочаров Виктор Львович (ВГУ, Воронеж)

доктор геолого-минералогических наук, Бибикова Елена Владимировна (ГЕОХИ РАН, Москва)

Ведущая организация: Институт геологии Карельского научного центра РАН

Защита состоится 16 мая 2006 года в 14 часов в ауд. 203 на заседании Диссертационного совета Д 212.038.09 при Воронежском государственном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, Университетская пл., 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного университета

Автореферат разослан 12. 04. 2006 года

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических наук, доцент

А.В.Никитин

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Кольский полуостров является одной из уникальных геологических провинций в России и мире, где выявлены крупнейшие месторождения кобальт-медно-никелевого, апатитового, нефелинового, магнетитового, кианитового, редкометалльного, слюдяного и облицовочного сырья, а в последние годы и месторождения платины и палладия [Митрофанов, 2001]. Рудосодержащие породы Федорово-Панского расслоенного массива являются частью новой Кольской платинометалльной провинции, выдвинутой в ряд наиболее перспективных сырьевых источников благородных металлов в России [Додин и др., 2000]. Наиболее высокий уровень концентрации благородных металлов (БМ) - палладия, платины, родия и золота - выявлен в рудах Федорово-Панского и Мончегорского массивов. В настоящее время на нескольких месторождениях в пределах Федорово-Панского массива подсчитанные запасы платиновых металлов составляют первые сотни тонн, что ставит массив в разряд крупных месторождений [Митрофанов и др., 2004].

Актуальность проведенных исследований заключается в том, что собственно гшатинометалльными в Кольском регионе являются только те из сотен базитовых интрузивов, возраст которых определен в рамках 2500-2400 млн. лет [Митрофанов и др., 2005]. Именно такой характеристикой они отличаются от базитов печенгского типа, вмещающих Си->П месторождения. Кроме того, известно, что платинометалльные интрузивы являются многофазными, и определение какая из фаз в них рудная - важнейшая задача прикладных изотопных исследований.

Объект исследования. Объектом исследований являлись разнообразные породы, составляющие части разреза Федорово-Панского расслоенного массива. Особое значение имеют породы Федоровского блока, где и-РЬ изотопные исследования проводились впервые. Здесь пробы отбирались из пород ранней безрудной фазы (ортопироксенитов и габбро), и из пород фазы "норит", содержащей платинометалльную малосульфидную минерализацию. Дополнительно изучался Западно-Панский блок - породы габбро-норитовой зоны (габбро-нориты), породы оливинового горизонта (оливиновые габбро-нориты и габбро-нориты), породы центральной части (магнетитовые габбро-нориты) и породы придонной рудовмещающей части (норигы).

Предмет исследования. В работе исследовались морфологические свойства, анатомия и химический состав кристаллов циркона и изотопный состав свинца и концентрации урана и свинца в цирконах, позволяющие определить и-РЬ возраста пород, которые по геологическим данным относятся как к ранней безрудной фазе так и к следующей фазе, вмещающей платинометалльное малосульфидное оруденение.

Цель работы. Установить новые прецизионные изотопные и-РЬ возраста по циркону и изотопно-геохимические индикаторы для основных типов пород расслоенного разреза Федоровотундровского и Западно-Панского блоков в платинометалльном Федорово-Панском массиве, с целью определения последовательности и длительности формирования пород и времени образования рудной минерализации.

Задачи работы. В задачи работы входило отбор представительных проб на изотопное и-РЬ датирование цирконов из Федоровского блока - из пород ранней безрудной фазы и рудосодержащих пород второй фазы. Для Западно-Панского блока - датирование пород верхнего оливинового горизонта, габбро-норитов центральной части массива и придонных рудовмещающих норитов. Для изучения природы цирконов проводились исследования морфологии, анатомии и химического состава кристаллов циркона на микроанализаторе М!5-46 "Сашеса", ручной отбор микронавесок для масс-спектрометрических измерений изотопного состава РЬ и концентраций и и РЬ цирконов из отобранных проб, построение и-РЬ графиков-диаграмм изохронных возрастов.

Фактический материал и методы исследования. Фактический материал работы составляли геологические пробы по Федоровскому и Западно-Панскому блоку, отобранные для и-РЬ геохронологического изотопного датирования и выделенные из этих проб мономинеральные фракции циркона. Всего автором было отобрано 5 проб из обнажений в Западно-Панском блоке и 10 проб из керна скважин в Федоровском блоке в период 2000-2005 годов.

В работе использовались методы минералогического исследования циркона под бинокулярным микроскопом (описание морфологии и анатомии зерен циркона), а также данные химического анализа изучаемых зерен (29 микроанализов), выполненного на микроанализаторе МЯ-46 "Сатеса". Основной метод, применяемый в работе - это метод изотопного и-РЬ датирования циркона с использованием семиколлекторного масс-спектрометра Ртш§ап МАТ-262, оснащенного приставкой

(ЯРО).

Научная новизна и теоретическая значимость. Проведение изотопно-геохимических исследований пород нижней продуктивной части разреза Федоровского блока ранее не проводилось и стало возможным лишь в процессе выполнения масштабной буровой программы компанией "Барик Голд Корпорэйшн", предоставившей керновый материал. Из керна скважин были отобраны пробы пород, относящиеся, по геологическим данным, к разным этапам формирования массива. По результатам и-РЬ изотопного датирования впервые определен возраст наиболее ранней безрудной фазы, равный 2526±6 и 2516±7 млн. лет и возраст следующей рудной фазы, равный 2485±9 млн. лет. Для Западно-Панского блока уточнен и-РЬ возраст габбро-норитов, новый

возраст равен 2496±7 млн. лет, который соответствует ранее полученному возрасту этих пород массива [Баянова, 1992; Чистякова и Латыпов, 2000] и впервые получен и-РЬ возраст придонных сульфидсодержащих норитов, равный 2497±3 млн. лет.

Новые 11-РЬ возраста позволяют отнести ко времени начала раннего протерозоя (раннего сумия) - 2526±6 млн. лет - конкретное геологическое образование -ортопироксенигы панского комплекса, что подкрепляет правильность принятия в Кольском регионе границы "архей-протерозой" на рубеже 2550 млн. лет, а не 2500 млн. лет. Это же определение, а также и-РЬ возраст 2516±7 млн. лет по цирконам габбро Федоровского блока, позволяют расширить (удревнить) начало магматического формирования панского комплекса по сравнению с ранее известными данными (2501-2491 млн. лет), что особенно важно для понимания магматизма плюм-рифтогенных структур, столь характерных для начала раннего протерозоя Балтийского и Канадского щитов.

Практическая значимость исследований и предполагаемые формы внедрения. Определение возрастных интервалов формирования разных фаз сложного Федорово-Панского массива, в том числе содержащих и не содержащих рудную И-Рё минерализацию, имеет важное практическое значение для геолого-разведочных работ, широким фронтом проводимых в настоящее время ОАО "Пана" и его российских и зарубежных партнеров. Получены новые 11-РЬ возраста: ранней безрудной фазы (2526-2516 млн. лет) и рудной фазы в Федоровском блоке - 2485±9 млн. лет и придонных сульфидсодержащих норитов Западно-Панского блока - 2497±3 млн. лет. Все результаты этой работы подтверждают большую длительность формирования интрузива, измеряемую временем более 70 млн. лет. Теоретические и практические результаты работы используются также специалистами разных ведомств при выполнении исследований федеральной программы "Платина России" и программы ОГО РАН "Крупные и суперкрупные месторождения стратегических видов минерального сырья". Оперативно используются результаты диссертации при проводимых в настоящее время в Кольском регионе поисковых и разведочных работах на элементы платиновой группы ОАО "Пана", ОАО "КГТК", ОАО "Норильскникель" и их канадскими партнерами из компаний "Барик Голд Корпорейшн" и "Бема".

Основные защищаемые положения.

1. Получены и-РЬ изохронные возраста по цирконам из безрудных ортопироксенитов (из ксенолитов ранней интрузивной фазы), равные 2526±6 млн. лет, и оливиновых габбро главной фазы - 2516±7 млн. лет - Федоровского блока, что примерно на 25-10 млн. лет удревняет начало кристаллизации пород Федорово-Панского массива и увеличивает длительность его магматического формирования до 70 млн. лет.

2. Конкордантный U-Pb возраст, равный 2496±7 млн. лет для цирконов из габбро-норитов, залегающих между платиноносными рифами Верхнего и Нижнего расслоенных горизонтов в Западно-Панском блоке, позволяет относить его породы к самостоятельной камере магматической кристаллизации, более молодой по отношению к магматической камере Федоровского блока.

3. Изотопным U-Pb методом по цирконам определено, что породы нижних (базальных) краевых зон, содержащие Rh-Pt-Pd и Cu-Ni минерализацию разновозрастных Федоровского и Западно-Панского блоков, имеют близкий возраст, соответственно, 2485±9 и 2497±3 млн. лет.

Апробация работы. Результаты проведенных геолого-геохронологических исследований докладывались на 13-й научной конференции ИГ КомиНЦ УрО РАН "Структура, вещество, история литосферы Тимано-северо-уральского сегмента" (г. Сыктывкар, декабрь 2004), на всероссийских конференциях молодых ученых, посвященных памяти член-корреспондента РАН К.О.Кратца, "Геология и геоэкология Европейской России и сопредельных территорий" (г. Санкт-Петербург, 13-16 октября 2004 г.) и "Геология, геохронология и геоэкология: исследования молодых" (г.Апатиты, 15-18 ноября 2005 г.), на конгрессе Европейского геологического союза, который проходил в Вене (апрель 2005), на VII международной конференции "Новые идеи в науках о Земле" (г. Москва, апрель 2005), на Международном (X всероссийском) петрографическом совещании "Петрография XXI века" (г. Апатиты, 20-22 июня 2005 г.), на сессии Кольского отделения Российского Минералогического Общества (г.Апатиты, апрель 2005), на международной конференции "27th Nordic Geological Winter Meeting" в Финляндии (г. Оулу, 9-12 января 2006 г.), на конгрессе Европейского геологического союза (Вена, апрель 2006).

Всего автором опубликовано 16 печатных работ, из них 10 по теме диссертации.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3-х глав, заключения, списка литературы и имеет объем 128 страницы.

Первая глава "Геология Федорово-Панского платиноносного расслоенного базитовош массива" включает в себя три раздела, в которых описаны общая геология и геохронология Кольского полуострова (1.1); геология, состав, строение и геохронология Кольского пояса расслоенных интрузий, содержащих платинометалльное оруденение (1.2); Федорово-Панский расслоенный базтовый массив, его месторождения и рудопроявления (1.3).

Вторая глава содержит описание U-Pb методики геохронологических исследований применительно к изучаемому объекту. В разделе 2.1 описаны свойства циркона, как главного минерала геохронометра U-Pb системы. Раздел 2.2 посвящен описанию особенностей отбора и подготовки проб для изотопных

исследований. В разделе 2.3 дано краткое описание масс-спектрометра Ртш§ап МАТ-262 (ИРО) и процедура изотопных измерений.

Глава 3 "Изотопная 11-РЬ геохронология рудовмещающих и безрудных породных ассоциаций Федоровотундровского и Западно-Панского платинометалльных месторождений" состоит из 4 разделов: 3.1 - Сведения о предыдущих геологических исследованиях сульфидсодержащих пород массива; 3.2 - Геологический отбор и петрографическая характеристика безрудных и содержащих Р1-Рс1 оруденение проб; 3.3 - Минералогическое изучение циркона из безрудных ортопироксенитов, габбро и из норитов, вмещающих РЯМ оруденение; 3.4 - Изотопное и-РЬ датирование цирконов из рудных и безрудных породных ассоциаций платиноносного расслоенного Федорово-Панского массива.

В работе приведено 5 таблиц, 29 рисунков , 175 ссылок на литературные источники.

Благодарности. Автор благодарен академику РАН Ф.П.Митрофанову и д.г.-м.н. Т.Б.Баяновой за общее руководство работой, д.г.-м.н. А.В.Волошину за консультации по минералогии циркона, к.г.-м.н. А.У. Корчагину, к.г.-м.н. СМКарпову и к.г.-м.н. ГЛ.Вурсию за консультации по геологическому строению массива и отбору проб, к.г -м.н. Т.В.Рундквист и к.г.-м.н. В.Р.Ветрину за помощь в изучении шлифов, Л.И.Коваль за сепарацию цирконов, Е.И.Савченко за анализ химического состава цирконов на МБ-46 "Сашеса", Е.А.Апанасевич за хроматографическое разложение проб для масс-спектрометрических измерений.

Работа выполнена при финансовой поддержке фанта РФФИ 04-05-64179, НШ-2305.2003.05, Фонда содействия отечественной науке и программ ОНЗ РАН.

За проведение изотопно-геохронологических исследований, результаты которых приведены в данной работе, диссертанту в 2005-2006 г.г. Фондом содействия отечественной науке была присвоена стипендия по программе "Лучшие аспиранты РАН".

МЕТОДИКА ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ и-РЬ ИЗОТОПНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для извлечения цирконов из базитовых пород пробы весом до 100 кг проходили следующие операции, первоначально разработанные в ГИ КНЦ РАН В.П.Марчаком. Многостадийное дробление породы в ДЛЩ-150х80 до фракции 5-8 мм с последующим отсеиванием фракции -0,5 мм применяется для выделения крупных цирконов. Оставшаяся фракция +0,5 мм дробится на стержневой мельнице до оптимального размера -0,5 мм. Этот материал отмучивается от шлама, сушится, и с помощью роликового электромагнита 138-СЭМ при рабочем токе 1=5-1 А разделяется на электромагнитную и

неэлектромагнитную фракции. При разделении неэлектромагнитной фракции в тяжелой жидкости - бромоформе (СНВгЗ, плотность=2,88) - циркон как тяжелый минерал (плотность циркона - 4г/см3) осаждается. Концентрат тяжелой фракции после отмывки шлиха подвергается химическому обогащению путем селективного растворения минералов в HN03 и НС1. При этом с зерен циркона смываются оболочки гидроокислов. Полученный концентрат разделяется на фракции по электромагнитным свойствам.

Методика изучения цирконов для геохронологических целей в нашей стране основывается на базовых публикациях [Краснобаев, 1988, 1998; Ляхович, 1989; Бибикова, 1989; Бибикова и др., 1993а, 19936,1995; Баянова, 2004]. В очень детальных исследованиях канадских исследователей [Corfu and Ayres, 1984; Corfu et al.. 1985; 1991; 1994; Kamo et al., 1996; Corfu and Stone, 1998] и при изучении цирконов с помощью ионных микрозондов SHRIMP и Nordsim приводятся данные о том, что даже в пределах единичных зерен заложена информация о разных эпохах образования цирконовых фаз [Davidson and Van Bremen, 1988; Whitehouse et al., 1997; Smith et al„ 1998; Qiu et al., 2000]. Основываясь на этих работах, в наших условиях следовали определенной последовательности в минералогическом и в изотопно-геохимическом изучении цирконов для целей геохронологии. Для отбора однородных популяций цирконов, где навеска в 1 мг содержит около 120 единичных зерен циркона размерами 100-125 мкм, первоначально использовались оптические исследования как в отраженном, так и в проходящем свете. Морфомегрические наблюдения сопровождались данными рентгенометрических и микрозовдовых исследований на микроанализаторе MS-46 "Сатеса" [Генерационный анализ..., 1989; Баянова, 2004].

Изотопные исследования циркона проводились на масс-спектрометре Finnigan-МАТ-262 (RPQ). По методике Т.Кроу [1973] пробы подвергаются гидротермальному разложению в концентрированной (48 %) кислоте HF при температуре 205-210°С в течение 1-10 дней. Для растворения фторидов при температуре 130° С в течение 8-10 часов добавляется 3.1N НС1. При необходимости удаления более трещиноватых, измененных и новообразованных внешних зон кристаллов циркона использовалась аэроабразия перед растворением (удаление внешних зон зерен с помощью потоков воздуха) или методика двухстадийнош растворения, при которой первая порция растворения (соответствующая растворенной внешней зоне зерен) отделялась от следующей (относимой к внутренним частям зерен). Изотопный состав свинца измерялся с помощью умножителя в режиме счета ионов на семиколлекторном масс-спектрометре Finnigan-MAT-262. Погрешности определений изотопного состава свинца составляли 0.025% на стандартах NBS SRM-981 и SRM 982. Концентрации свинца и урана измерялись в одноленточном режиме при температурах ионизации 1350-1450 °С и 1450-1550 °С, соответственно, с добавлением Н3Р04 и силикагеля по методике [Sharer, 1986]. Все изотопные отношения исправлены на масс-

дискриминацию, полученную при изучении параллельных анализов стандартов SRM-981 и SRM-982 и равную 0.12±0.04% per a.m.u.. Погрешность в U-Pb отношениях вычислена при статистическом обсчете параллельных анализов стандартов ИГФМ-87 и принята 0.5%. Если ошибки выше, то приводятся реальные значения в таблице изотопных данных. Расчет координат точек и параметров изохрон проводились по программам К.Людвига [1991, 1999] с вычислением возрастов по принятым величинам констант распада урана [Steiger and Jäger, 1977] и ошибок по алгоритму Д. Йорка [York, 1969] на уровне 2с. По модели Дж.Стейси и Дж. Крамерса [1975] проводилась коррекция на примесь обыкновенного свинца.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА И ПОЛОЖЕНИЕ РАССЛОЕННЫХ БАЗИТОВЫХ ИНТРУЗИВОВ В НЁМ

Балтийский щит является наиболее крупным выступом раннедокембрийского кристаллического фундамента Восточно-Европейского кратона. На юге и юго-востоке поверхность кристаллического фундамента полого погружается под рифейские и фанерозойские образования Русской плиты. На севере и северо-востоке граница между щитом и Баренцевоморской плитой проводится условно по системе разломов Карпинского. Поверхность кристаллического фундамента здесь через ступенчатую систему разломов полого погружается на север и северо-восток. Глубина залегания границы колеблется в пределах 1-6 км, а во впадинах достигает 10 и даже 18-20 км. На северо-западе Балтийский щит перекрыт аллохтонными покровами скандинавских каледонид, среди которых наблюдаются тектонические окна пород щита. С юга и юго-запада Балтийский щит ограничен системой разломов зоны Зоргенфрай-Торнквист Польско-Германского фронта.

Общей характерной особенностью Балтийского щита является блоковое строение и «омоложение» коры с северо-востока на юго-запад. Выделяются три крупные провинции [Кольская сверхглубокая, 1998]: юго-западная - Свеко-Норвежская, или Дальсландская, центральная - Свекофеннская и северо-восточная - Кольско-Лаштандско-Кареяьская. Эти провинции различаются глубинным строением, характером геологического развития и металлогеническими особенностями. Гетерогенность главных структур Балтийского щита находит свое отражение в глубинном строении литосферы щита [Строение литосферы..., 1993; Сейсмогеологическая..., 1997,1998].

Объектом данного исследования является протерозойский расслоенный платиноносный Федорово-Панский массив, который расположен в пределах северовосточной провинции щита. Кольско-Лапландско-Карельская провинция представляет собой наиболее древнюю часть Балтийского щита и состоит из Беломорской, Карельской и Кольской субпровинций [Митрофанов и др., 1997].

Федорово-Панская интрузия располагается в центральной части Кольского полуострова и является одной из 15 главных раннепротерозойских расслоенных интрузий, залегающих на границе между раннепротерозойскими вулканогенно-осадочными рифтовыми сериями и архейскими гнейсами фундамента (рис. 1).

1 Генеральская

2 Мончегорский

3-4 Федорово-Панский

5 Имэндровский

6 Коитолайнек

7 Тормио/Куккола

8 Кемх

9 Пбникат

10 Портимо (расслоенный комплекс)

11 Койлисмаа

12 Нярянкаваара 13-15 Олангосая группа

13 - Кивакка, 14 - Луккулаисваара, 15- Ципринга

Рис. 1. Схема расположения расслоенных интрузивов (Смолькин, 1990).

Расслоенные пироксениг-габбро-норит-анортозитовые платинометалльные интрузии образуют два пояса в восточной части Балтийского щита с протяженностью каждого более 300 км РуШгойшу е* а1., 1997]. Южный - Фенно-Карельский - пояс субширотно протягивается в пределах северной Финляндии и Карелии и включает массивы Олангской группы Северной Карелии (Луккулайсваара, Кивакка и Ципринга) и массивы пояса Нярянкаваара Северной Финляндии (Нярянкаваара, Койлисмаа, Портимо, Пеникат, Кеми, Торнио/Куккола и др.) [А1ар5е1у й а1., 1990].

Северный - Кольский - пояс северо-западного простирания включает Федорово-Панский массив, Мончегорский и Мончетундровский плутоны, Имандровский лополит и интрузив г. Генеральской. Интрузивы Северного пояса приурочены к юго-западному краю архейского Кольско-Норвежского

блока и к границам раннепротерозойского Печенга-Имандра-Варзугского рифтогенного пояса.

Расслоенные мафические интрузии Кольского пояса древнее на 50 млн. лет интрузий Южного. Изотопные и-РЬ возраста по циркону и бадделету для разных пород колеблются в пределах -100 млн. лет, т.е. с 2507 до 2396 млн. лет: самыми древними являются интрузия горы Генеральской (2505-2496 млн. лет) и Мончегорский плутон (2507±9 млн. лет). Для Федорово-Панской интрузии известны и-РЬ возраста для цирконов и бадделеитов от 2501 до 2446 млн. лет. Самой молодой интрузией в северном Кольском поясе является Имандровский лополит с и-РЬ возрастами от 2446 до 2396 млн. лет [Баянова, 2004].

По данным [Митрофанов и др., 2004], все интрузии, включая массивы Главного хребта (2505±6 и 2501±8 млн. лет), являются производными огромного мантийного плюма, существовавшего в сумийское время и продуцировавшего магматические комплексы на площади более 300 тыс. км2. Учитывая преобладающие типы пород в составе интрузивных комплексов, Федорово-Панская интрузия была отнесена к пироксениг-габбро-норит-анортозитовой формации.

Структурное положение Федорово-Панского массива (рис. 1) определяется его приуроченностью к зоне сочленения архейских пород Центрально-Кольского и Кейвского блоков на севере и раннепротерозойской Имандра-Варзугской зоны на юге [Загородный, Радченко, 1983]. В терминологии рудных районов Федорово-Панский массив относится к Имандра-Варзугскому рудному району [Геология рудных..., 2002].

ГЕОЛОГИЯ И ИЗОТОПНОЕ и-РЬ ДАТИРОВАНИЕ РУДНЫХ И

БЕЗРУДНЫХ ПОРОДНЫХ АССОЦИАЦИЙ ПЛАТИНОНОСНОГО РАССЛОЕННОГО ФЕДОРОВО-ПАНСКОГО МАССИВА

Федорово-Панский массив образует протяженную цепь возвышенностей в центральной части Кольского полуострова и представляет собой пластоподобное тело [Одинец, 1971; Загородный, Радченко, 1983], которое протягивается с юго-востока на северо-запад на 80 км. На современном эрозионном срезе интрузив обнажается на территории более 250 км2. Ширина обнаженной части массива изменяется от 0,5 км на востоке до 6 км на западе [Геологическая карта, 1996; Объяснительная записка..., 1994,2000].

Интрузив разбит серией разломов юго-западного и северо-восточного направлений на четыре блока (рис. 2). Основными блоками с запада на восток являются: Федоровский, Ластьяврский, Западно-Панский и Восточно-Панский, которые смещены относительно друг друга. Самый западный, Федоровский блок, вмещающий промышленное месторождение вкрапленных Си-№

сульфидных и Р1-Р(3 руд в своей базальной части разреза, протягивается с северо-запада на юго-восток на 15 км по простиранию. Ширина этого блока увеличивается с запада на восток от нескольких сотен метров до 6 км, а расслоенность падает, как правило, под углами 40°-60° на юго-запад. Ластьяврский блок располагается в пределах сложного разлома шириной 5 км и зоны рассланцевания. Западно-Панский блок, являясь наиболее обнаженной частью, представляет собой обширный массив, залегающий в виде скального обнажения среди болотистых низин. Восточно-Панский блок является собой менее обнаженный участок, где его длина по простиранию составляет приблизительно 4 км.

В целом, Федорово-Панский интрузив сложен мощными переслаивающимися телами относительно однородных массивных, средне-крупнозернистых пород и тонкополосчатых прослоев, преимущественно габбро-норитов, отличающихся друг от друга количественным соотношением породообразующих минералов и структурно-текстурными особенностями. В строении интрузива снизу вверх по геологическим наблюдениям выделяются восемь зон [Докучаева, 1994; Борисова и др., 1999; БЫзве! й а1., 2002; Корчагин и др., 2004]:

Рис. 2. Схема геологического строения платшоносного расслоенного Федорово-Панского массива (Митрофанов, 2005).

Нижняя краевая зона, мощностью 50-150 м, залегает в основании интрузии, на контакте с архейскими гранито-гнейсами. Она сложена плагиоклаз-амфиболовыми сланцами и реликтами тонкозернистых, метаморфизованных габбро-норитов, норитов или оливиновых норитов. В керне скважин отмечается присутствие многочисленных включений пород диорит-гранитового состава.

Такситовая габбро-норитовая зона выявлена только в Федоровском блоке и в западной части Ластьяврского блока и имеет мощность от 150 до 300 м. Эта зона представлена крупнозернистыми образованиями основного состава, а также ксенолитами в различной степени ассимилированных вмещающих пород.

Норитовая зона мощностью от 50 до 200 м сложена, в основном, норитами с подчиненным количеством плагиопироксенитов. В нижней части зоны в центре Федоровского блока залегает линза гарцбургитов.

Габбро-норитовая зона имеет мощность от 150 м до 300 м. В ее верхней части линзы норитов и плагиоклазовых пироксенитов залегают в габбро-норите, но выше по разрезу преобладают габбро-нориты и габбро с пойкилитовыми структурами. Слои оливинового габбро залегают также в самой верхней части зоны в Федоровском блоке.

Нижний расслоенный горизонт (НРГ) мощностью от 40 до 70 м. Выделяется в разрезе по контрастному переслаиванию габбро-норитов, норитов и пироксенитов с прослоями лейкогаббро и анортозитов, иногда оливинсодержащих. Этот горизонт хорошо развит в западной части Панского блока, где вмещает Северный платинометалльный риф.

Из габбро-норитов НРГ (Восточный Киевей) был ранее получен U-Pb возраст по циркону, равный 2491±1.5 млн. лет [Баянова, 1992]. Более древний U-Pb возраст для цирконов этой же коллекции был получен в Канаде (лаборатория Т.Кроу), равный 2501.5±1.7 млн. лет [Amelin et al., 1995]. Изотопный Sm-Nd возраст для породообразующих минералов из габбро-норитов НРГ равен 2487±51млн. лет, в ND= -2.1±0.5 [Новые данные..., 1990].

Зона габбро мощностью 1300 метров представлена, в основном, массивными породами с габбровой и габбро-офитовой структурами. В строении центральной части зоны существенную роль играют магнетитовые габбро с U-Pb возрастом по цирконам, равным 2498±13 млн. лет [Баянова, 2004], которые образуют слои и линзообразные тела, сгруппированные на трех уровнях. Типичны структуры с крупными ойкокристаллами.

Верхний расслоенный горизонт (ВРГ) мощностью 250 м характеризуется сложным многослойным строением, в котором выделяются различные оливинсодержащие породы - троктолиты, оливиновые лейкогаббро-нориты, оливиновые нориты и габбро-нориты. В этом горизонте выявлено несколько уровней малосульфидной от 0,2 до 3% платинометалльной минерализации. Эти

уровни составляют особый тип оруденения, который называется Южным рифом. Изотопный 11-РЬ возраст цирконов и бадделеита из анортозитов равен 2447±12 млн. лет, который интерпретировался временем образования более поздней фазы [Баянова и др., 1995].

Завершается разрез Верхней габбровой зоной мощностью 400 м. В основании зоны наблюдается чередование лейкогаббро и оливиновых габбро, а стратиграфически выше залегают крупнозернистые лейкогаббро с незначительным количеством кварца. Отмечается, что все эти прослои содержат крупные посткумулатные ойкокристаллы авгита.

На основе полученных изотопно-геохронологических данных для разных пород интрузива был ранее сделан вывод, что в Федорово-Панском расслоенном массиве ранние порции магмы внедрились и закристаллизовались в интервале 2501-2470 млн. лет назад, а последние порции магмы, связанные с анортозитами, имеют возраст 2447 млн. лет. Предполагалось, что весь интервал формирования этой полифазной по геолого-петрологическим и изотопным данным интрузии составлял около 50 млн. лет [Баянова, 2004].

Федоровский блок, который является западной частью интрузива, обнажается на площади примерно 45 км2 в виде серии небольших возвышенностей, разделенных болотистыми низинами. Породы блока протягиваются с северо-запада на восток на 15 км, ширина его возрастает с запада на восток от нескольких сотен метров до 6 км. Северный контакт с архейскими гранито-гнейсами фундамента Центрально-Кольского блока установлен в скважинах. Контакт с перекрывающими породами зоны Имандра-Варзуга на юге погружается на юго-восток под углом в 35°. Федоровский блок представляет собой тело лополитообразной формы, сложенное преимущественно габбро-норитами, норитами и габбро с подчиненным количеством плагиопироксенитов [Загородный, Радченко, 1988; 81ш5е1 е1 а1., 2002; Мкго£атюу е1 а1., 2005; Митрофанов и др., 2006].

В составе блока выделяются снизу вверх следующие зоны (рис. 2). Краевая зона мощностью от 50 до 100 м представлена сланцами по основным породам. Выше по разрезу она сменяется зоной оруденелых такситовых габбро-норигов, которая является характерной для данного блока. Следующая зона - это Нориговая зона, содержащая норигы и плагиопироксениты с мощностью от 50 м до 200 м. В центральной части блока отмечаются габбро-нориты, составляющие Габбро-норитовую зону мощностью от 200 м до 800 м. Самая верхняя Габбровая зона мощностью более 1000 м завершает разрез этого блока. Габбро-норитовая зона содержит редкие маломощные прослои лейкократовых разностей и анортозитов. Габбро интенсивно изменено процессами актинолитизации.

300 м

2485±9

(Р-2)

Зона рудоносных такситовых габброноритов, содержащих ксенолиты ортопироксенитов и норитов, в том числе оливинсодержащих

Места отбора проб

V,У///ЛЛ

Рис 3 Схематическая геологическая колонка Федоровского блока [ЗЬже! е? а!., 2002]

Федоровский блок отличается от других блоков Федорово-Панского массива наличием оруденелой Такситовой габбро-норитовой зоны мощностью от 30 м до 300 м. Эта зона содержит большое количество блоков ксенолитов и

фрагментов расслоенных ортопироксенитов и норитов. Контакты фрагментов ксенолитов обычно четкие, и их расслоенность дискордантна по отношению к расслоенности вмещающих габбро-норитов. Размер фрагментов ксенолитов меняется от нескольких десятков см до нескольких метров в диаметре. Размер и количество фрагментов ксенолитов возрастает в верхней части разреза ближе к норитовой зоне, в которой ксенолиты могут достигать примерно до 50 % объема породы.

Верхний контакт между Такситовой габбро-норитовой зоной и перекрывающей Норитовой зоной градационный, и породы этих двух зон обычно смешаны. В этой части Такситовой габбро-норитовой зоны в некоторых участках имеются линзы пород, обогащенных оливином.Верхняя часть Габбро-норитовой зоны состоит из грубозернистых габбро-норитов, отмечаются в этой зоне поля пегматитов с голубым кварцем.

Из керна скважин в Федоровском блоке на U-Pb датирование автором были отобраны пробы пород, относящиеся, по геологическим данным, к разным этапам его формирования (рис. 3): из ксенолитов ранней безрудной фазы -ортопироксенитов (F-3), из рудного габбро-норита (F-2) зоны Такситовых габбро-норитов, а также из оливинового габбро главной Габбро-норитовой зоны (F-4).

Из ортопироксенитов (F-3) на U-Pb изотопное датирование была отобрана проба весом 42 кг, из которой было выделено 12 мг концентрата циркона. Четыре популяции циркона были вручную отобраны под бинокулярным микроскопом на U-Pb датирование. Дня призматических темно-коричневых цирконов первого типа, размером от 150 до 200 мкм, был применен метод ступенчатого двухстадийного растворения, при котором первая порция сливается и анализируется только вторая. Это первая точка (рис. 4).

Вторая точка - это темно-коричневые прозрачные кристаллы размерами до 200 мкм призматического облика, третья - светло-коричневые призматические кристаллы до 150 мкм, четвертая - розовый светлый циркон до 150 мкм.

ЛЛ/ члп

Отношения РЬ /РЬ меняются от1,24 до 1,97. Концентрации урана варьируют от 100 до 600 ррт на U-Pb диаграмме дискордия, построенная по четырем фигуративным точкам, имеет верхнее пересечение с конкордией, равное 2526±6 млн. лет, СКВО=1.70 (рис. 4, табл. 1). Возраст интерпретируется временем кристаллизации ортопироксенита. Нижнее пересечение дискордии с конкордией равно 700±50 млн. лет и соответствует, видимо, времени дальсландской активизации региона [Ниткина и др., 2005].

2526±6 млн.лет -—

СКВ0=1.7 2500^

э Ф

Л м

■О 8а СЧ 2400/* /

/X/1

2300Л А/2

/ Л/3

уА

700 ± 50 млн.лет

Рис. 4. Изотопная \J-Pb диаграмма с конкордией для циркона из ортогшроксенита (7Т-3) Федоровского блока

Рис. 5. Изотопная 1/-РЬ диаграмма с конкордией для циркона из олшинового габбро (Р-4) Федоровского блока

Из пробы (Т41 весом 57 кг - олившовое габбро - было сепарировано 110 мг концентрата циркона, из которого на и-РЬ датирование вручную было отобрано три популяции циркона: первая - это темно -коричневые прозрачные кристаллы, размером до 350 мкм, призматического облика; вторая - это светло-коричневые, призматические, прозрачные кристаллы, размером до 200 мкм и их обломки, третья представлена светло-коричневыми, непрозрачными, трещиноватыми, призматическими кристаллами размером до 200 мкм. Отношения в этой пробе РЬ^/РЬ208 равны 3,55-3,82 и концентрации урана - 1320-1350 ррш. Изотопный и-РЬ возраст этих трёх популяций цирконов равен 2516±7 млн. лет, СКВ0=0.52 (рис. 5, табл. 1). Полученный возраст характеризует время кристаллизации нижней главной габбро-норитовой части Федоровского тела. Нижнее пересечение равно 854±50 млн. лет и отвечает, видимо, далъсландским событиям [Нигкина и др., 2005; №йапа е1 а1., 2005,2006].

Этими двумя новыми и-РЬ изохронными определениями возраста обосновывается первое защищаемое положение.

Защищаемое положение 1. Получены 11-РЬ изохронные возраста по цирконам из безрудных ортопироксенитов (из ксенолитов ранней интрузивной фазы), равные 2526±6 мин. лет, и оливиновых габбро главной фазы - 2516±7 млн. лет -Федоровского блока, что примерно на 25-10 млн, лет удревняет начало кристаллизации пород Федорово-Панского массива и увеличивает длительность его магматического формирования до 70 млн. лет

Это положение полностью соответствует концептуальной схеме, которую развивает Ф.П. Митрофанов [Митрофанов и др., 1997] и участники его Кольской геолого-геохронологической школы о большой длительности процессов формирования многофазных и дифференцированных базитовых интрузивов раннего докембрия. Именно многоэтапное и длительное образование интрузий обуславливает тип крупного рассеянного и "рифового" платинометалльного (Рс1, Р1 ЯЬ с Аи) и Си-№ оруденения, промышленные масштабы которого сейчас разведаны в Федорово-Панском массиве Такие же возрастные данные получены для рудоносного массива г.Генеральской на севере Кольского полуострова, длительность формирования которого определена временем не менее 50 млн. лет от 2496 до 2446 млн. лет [Баянова и др., 1999].

Западно-Панский блок представляет собой наиболее мощную часть массива (рис. 6) и занимает пространство от г. Каменник на западе до г. Пешемпахк на востоке. Протяженность блока составляет около 25 км при ширине до 4 км. В разрезе блока выделяются: нижняя, средняя и верхняя габбро-норитовые зоны, которые разделены пластами магнетитовых габбро, а также два горизонта расслоенных пород - Нижний и Верхний "оливиновый" [Борисова и др., 1999].

Мот ннгть Породы Расслоенные горизонты

2447±12

2498±13

2491X1.5

2496±7 (ЭЫ-в)

2470*9

2497±3 (514-6)

Габбро-нориты панидиоморфные и пойкилитовые

Троктолиты,габбро-нориты оливинсодер жащие.пойкилитовые оливиновые габбро нориты с прослоями анортозитов

Габбро-нориты панидиоморфные с линзами анортозитов, анортозиты, габбро-нориты панидиоморфные

Магнетитовые габбро

Пойкилитовые габбро-нориты

Габбро-нориты

Пойкилитовые габбро-нориты

Магнетитовые габ&ро

Габбро-нориты. анортозиты

Габбро-нориты пойкилитовые

Габбро-нориты панидиоморфные

Габбро-нориты пойкилитовые

Нориты

Породы приконтактовои зоны

Архейские щелочные граниты

Верхний (ВРГ)

Нижний (НРГ)

Рис б. Схематическая геологическая колонка Западно-Панского блока [Отчет ОАО "Пана", 2002, 2005].

Примечание. 249/±/ 5 млн. лет, 2470±9 млн лет, 2447±12 млн. лет и 2498±13 млн лет - ранее полученные изотопные 11-РЬ данные по материалам [Баянова, 1992, 2004; Латыпов и Чистякова, 2000]; ¿УУ-б и 8N-8 новые пробы, отобранные и изученные автором и-РЬ методом

Таблица 1.

Изотопные и-РЬ данные для циркона из разных блоков расслоенного платинометалльного Федорово-Панского массива.

№ п/п Навес ка,мг Содержание, ррш Изотопный состав свинщ1 Изотопные отношения и возраст, млн. лег2 Шю3

РЬ и ШРЬ 204 рь ШРЬ гопрь ШРЪ ШРЬ 2тРЬ 235 и 206 РЬ ти го!рь 206рь

Ортопироксешпы № - 3), Федоровский блок

1 075 480 609 325 4.9191 13039 10.0461 0.44249 2504 0.82

2 0 80 374 0 598 6 4588 6.0459 19650 9.6782 043153 2484 091

3 085 4102 6302 4521 60281 16592 95667 0 42539 2488 092

4 100 2710 373 1 2552 5 9916 12393 94700 042406 2476 091

Оливиновые габбро (Р -4), Федоровский блок

1 180 725.3 1322 8 14649 6.1121 3 8177 10.0132 0.44622 2484 075

2 200 731.3 13828 8781 6.1522 3.5517 9.4306 0.42454 2467 074

3 195 6809 1374 0 7155 62645 3 6939 8 7401 0.40155 2433 0.78

Р удные габбро-нориты (Т-2), Федоровский блок

1 030 498 0 833 4 2081 5 9502 2.2111 949201 042493 2477 071

2 065 513 8 932 2 5274 61519 2 6371 91373 041378 2458 073

3 055 5832 9993 3194 61132 20528 89869 0.40832 2452 072

4 080 622 5 11345 4114 61161 21914 86638 039165 2460 071

Габбро-норшы ($N-8), Западно-Панский блок

1 065 2871 427 9 746 5 5155 22467 106619 0.46941 2505 0.71

2 055 265 1 394 2 1365 5 7765 20557 105105 046506 2496 0.73

3 080 273 2 4106 2212 59155 2 0701 104544 046413 2490 074

Рудовмешакхцие меланократовые нориты ^Ы-б), Западно-Панский блок

1 1 15 2589 3947 2071 5.8776 20621 10.3265 0 45648 2498 081

2 130 2203 315 1 1454 5.7840 16671 10 2531 0.45272 2500 073

3 150 252 9 3664 2259 59108 17031 102158 0.45283 2493 081

4 090 198 6 303 4 1045 5.6771 18809 99219 043843 2499 073

1 Все отношения скорректированы на холостое загрязнение 01 нг по РЬ и 0,04 нг по 1) и масс-дискриминацию 0.12±0 04% 1 Коррекция на примесь обыкновенного свинца произведена на возраст по модели Р^сеу&Кгатеп;, 1975] 3 Юто - коэффициент корреляции по и-РЬ осям.

Нижняя зона начинается с пород приконтактовой зоны и маломощного (50 м) горизонта придонных оруденелых норитов, в котором снизу вверх наблюдается постепенный переход от меланократовых к мезократовым норитам. Вверх по разрезу нориты сменяются мощной (1000 м) толщей мезократовых габбро-норитов с редкими прослоями лейкогаббро и анортозитов. В верхней части Нижней зоны габбро-нориты сменяются рудовмещающим горизонтом тонкослоистых пород - Нижним расслоенным

горизонтом (НРГ), который является маркирующим с протяженностью в 13 км при мощности 80 м. Он представляет собой ритмичное переслаивание мезократовых и лейкократовых норитов, габбро-норитов и анортозитов.

Средняя зона представляет собой мощную (1300 м), практически недифференцированную толщу мезократовых габбро-норитов. Между Средней и Верхней габбро-норитовыми зонами залегает еще один пласт (верхний) мелкозернистых магнетитовых габбро, который также как и нижний, обрамляется габбро-норитами. Этот пласт представляет собой два крупных тела линзовидной формы мелкозернистых магнетитовых габбро. Протягивается пласт на расстояние около 6 км от г. Каменник до г. Киевей и имеет мощность от 150 до 200 м.

Верхняя зона сложена в основном толщей мезократовых габбро-норитов. В зоне выявлены два прослоя оруденелых анортозитов и горизонт хорошо расслоенных габброидов, называемый Верхним расслоенным горизонтом (ВРГ). Слои анортозитов имеют мощность от 5 до 30 м и простираются на расстояние от нескольких метров до 1 км.

Отмечается, что ВРГ имеет мощность 250 м и сложен переслаивающимися между собой оливиновыми и безоливиновыми разностями габброидов, которые образуют хорошо выраженную расслое нность. Оливиновые разности представлены лейко кратовыми трокголитами, лейкократовыми и мезократовыми оливиновыми габбро-норитами, а также безоливиновыми разностями с мезократовыми габбро-норитами. В пределах ВРГ снизу вверх выделяются следующие зоны: 1) монотонная 170-метровая зона оливиновых габбро-норитов, постепенно сменяющихся трахитоидньгми безоливиновыми габбро-норитами мощностью 3 м; 2) 40-метровая зона ритмичного переслаивания оливиновых и безоливиновых габброидов. Отдельные ритмы имеют мощность от 15 до 70 см; 3) 20-метровая зона массивных лейкократовых троктолитов.

В Западно-Панском блоке автором на изотопное U-Pb датирование пробы были отобраны из пород верхнего оливинового горизонта - оливиновые габбро-нориты (SN-1), троктолиты (SN-2) и габбро-нориты (SN-3) участка "Оливиновый горизонт", из центральной части массива - габбро-нориты (SN-8) участка "Марйокское 2" и из придонных оруденелых норитов (SN-6) участка "Норитовый горизонт". Цирконы здесь были обнаружены только в пробах SN-8 и SN-6, которые и были изучены U-Pb методом.

В отличие от Федоровского блока, где U-Pb изотопно-геохронологические исследования проводились нами впервые, возраст ряда реперных пород в Западно-Панском блоке был определен ранее [Баянова, 2004]. Задачей нашего исследования стало определение U-Pb возраста цирконов из некоторых прежде неизученных пород, а также проверка экспериментальной сходимости наших новых U-Pb возрастов с ранее полученными.

Проба SN-8 отобрана из тех же обнажений безрудных пойкилитовых габбро-норитов, где была ранее получена U-Pb датировка по цирконам в 2491 ±1,5 млн. лет [Баянова, 2004]. Из этой пробы весом 50 кг был выделен концентрат циркона весом 8 мг. Из пробы вручную под бинокулярным ' микроскопом были отобраны три популяции циркона с алмазным блеском: первая и вторая - крупные темно-коричневые кристаллы, размером 150 мкм, призматического облика, третья - обломки этих же кристаллов. Концентрация i урана в пробах составляет 390-410 ррш. Отношения Pb206/Pb208 разных типов циркона изменяются от 2,06 до 2,25. Все три координаты точек на U-Pb диаграмме находятся на конкордии в пределах ошибок измерений. Новый U-Pb возраст по трем изученным цирконам равен 2496±7 млн. лет, СКВО=0.95. Нижнее пересечение дискордии с конкордией равно нулю, потери свинца современные (рис. 7, табл. 1) [Ниткина и др., 2004].

Рис. 7. Изотопная \J-Pb диаграмма с конкордией для циркона из габбро-норита (ЗЫ-8) Западно-Панских тундр

Это измерение повторяет ранее полученные возраста для этих же пород (2491 млн. лет [Баянова, 2004]; 2501 млн. лет [Ате1ш а1., 1995] и позволяет нам положить его в основу второго защищаемого положения.

Защищаемое положение 2. Конкордантный и-РЬ возраст, равный 2496±7 млн. лет для цирконов из габбро-норитов, залегающих между платиноносными рифами Верхнего и Нижнего расслоенных горизонтов в Западно-Панском блоке, позволяет относить его породы к самостоятельной камере магматической кристаллизации, более молодой по отношению к магматической камере Федоровского блока.

Второе защищаемое положение подтверждает геолого-петрографические данные геологов-разведчиков Федорово-Панского массива - А. Корчагина, С. Карпова, Т. Рундквист, Г. Вурсия и др. (см. также БЫзэе! е1 а!., 2002; Карпов, 2004; Митрофанов, 2005) - о существенных различиях месторождений Федоровского и Западно-Панского блоков. Первое месторождение, связанное с Федоровским блоком, характеризуется как пологозалегающее с относительно малыми (1-3 г/т) содержаниями металлов платиновой группы, но с повышенными содержаниями Си и № и высокими отношением Рс1/Р1, равным 4,33. Второе месторождение, относимое к НРГ Западно-Панского блока - это крутой риф малой мощности с более высокими содержаниями металлов платиновой группы (5-7 г/т), с низкими содержаниями Си и с высоким Рё/Р!, равным 10.15. Сейчас намечаются также отличия этих двух месторождений от рудопроявлений в пределах Восточно-Панского блока массива, породы которого еще совсем не изучены изотопными методами, что является задачей будущих исследований. Тем не менее, современная модель строения рудоносного Федорово-Панского массива по геолого-петрологическим и геохронологическим данным интерпретируется теперь как многофазная и многокамерная.

В основании Федоровского блока, в породах которого широко, но нерегулярно, распространены сульфиды (2-5 % объема), выявлены несколько горизонтов малосульфидной ЭПГ-содержащей минерализации. Содержание сульфидов возрастает в пегматитовых или такситовых породах. Мощность интервала с сульфидной минерализацией промышленного характера изменяется от 10-20 м до 100 м. Месторождение включает нижнее и верхнее рудные тела, с содержанием ЭПГ более 1 г/т. Содержание сульфидов возрастает к основанию каждого рудного тела.

Самое большое и мощное рудное тело Федоровского блока имеет протяженность 3,5 км с мощностью от 8,4 м до 86,7 м. Это рудное тело залегает согласно с магматической расслоенностью, но оно разбито разломами северозападного простирания на три части. Рудные тела прослежены до глубины 200300 м сумма ЭПГ + Аи в этих телах составляет 1,84 г/т при РЛДО =4,33 [М^оГапоу е1 а1., 2005; Митрофанов, 2006].

Второе рудное тело расположено в восточной части Федоровского блока и имеет мощность от 6 м до 42 м. Оно отделено от верхнего тела слоем габбро-норитов мощностью от 10 м до 20 м. Содержание сульфидов здесь в 1,5-2 раза выше, чем в

верхнем теле и отмечаются небольшие линзы массивных сульфидов Содержание ЭГТГ характеризуется величиной 3,28 г/т с отношением Рс1/Р1, равным 4,71 [Мйтойлют й а]., 2005; Митрофанов, 2006]. В породах рудного горизонта Федоровского блока обнаружено 42 МГТГ и кроме того более 50 минеральных фаз, содержащих ЭПГ. Среди ЭПГ преобладают висмуто-теллуриды Рс1 и Р^ такие как меренскииг, мончеит, котульскит, мишнерит, а также арсениды (сперршшт), сульфиды (брэггит) [ВаМюшп еЛ а1., 2000].

Платинометалльное оруденение в разрезе Западно-Панского блока тесно ассоциирует с сульфидной медно-никелевой минерализацией и установлено (рис. 3) на трех уровнях [Карпов, 2004; Мйтойпоу е! а1., 2005; Митрофанов, 2006]. Самый нижний (первый) уровень расположен в краевой зоне массива и приурочен к приконтактовой норитовой зоне. Среднее суммарное содержание здесь ЭПГ+Аи не превышает 2 г/т. Второй уровень платинометалльного оруденения развит в пределах НРГ, назван Северным платиноносным рифом. Третий уровень развития оруденения приурочен к породам ВРГ и назван Южным гататинометалпьным рифом.

Северный платиноносный риф обнажается на северных склонах возвышенностей г.г. Каменник, Сулейпахк и Киевей и прослежен по простиранию на 16 км [Карпов, 2004; Отчет ОАО "Пана", 2002, 2005]. Для всех участков характерно неоднородное строение разреза и приуроченность зоны сульфидной ЭПГ-содержащей минерализации к границам лейкократовых пятнистых габбро и анортозитов с норитами и габбро-норитами, а также с плагиопироксенитами и редко с плагиовебстеригами. Северный платиноносный риф содержит Основное рудное тело и несколько рудных линз. Основное рудоносное тело имеет мощность от 1-2 м до 10 м, изредка до 50 м, и состоит из ряда сближенных кулисообразно залегающих пласто-и линзообразных сульфидсодержащих залежей. Последние залегают согласно с вмещающими породами и имеют мощность от 0.2 м до 2-3 м при среднем содержании ЭПГ+Аи в пределах 3,09 - 4,23 г/т. Распределение сульфидов в сульфидсодержащих залежах неравномерное, пятнистое. Содержание сульфидов изменяется от долей процента до 3-5%. Среднее содержание и Си составляет соответственно 0.12-0.16 % и 0.16-0.19 %. Отношение Рс№ на всем протяжении рудоносной зоны Северного рифа изменяется от 5 до 8. Главными рудными минералами являются: пирротин, халькопирит, пентландит и магнетит; второстепенными: миллерит, виоларит, сфалерит, самородная медь и др. Наиболее распространенными из минералов группы благородных металлов являются висмуто-теллуриды и арсениды Рс1 и Р1 Преобладают котульскит, меренскиит, мончеит и брэггит.

Проявления сульфидного и платинометалльного оруденения в связи с ВРГ приурочены к анортозитовым телам среди габбро-норитов. Содержания ЭПГ+Аи

колеблется от 1,3 до 41,5 г/т. Среднее отношение Рс№ = 10,15 [Мультимедийный справочник..., 2001; Мйго&юу е1 а1., 2005; Митрофанов, 2006].

0 48

0.46

0.44

0.42

040

0 38

6.5 7.5 8 5 9 5 10.5

Рис 8. Изотопная и-РЬ диаграмма с конкордией для циркона из рудного габбро-норита (Р-2) Федоровского блока

Геохронологические пробы по рудоносным породам были нами отобраны из рудоносных пород массива: в Федоровском блоке из оруденелых габбро-норитов (Р-2) и в Западно-Панском блоке из сульфидсодержащих норитов (вК-6) приконтактовой части.

В пробе рудного габбро-норита (Г-2) весом 67 кг, содержащего основную промышленную сульфидную (Си, N0 и платинометалльную (Р1, Рс1, ИЬ) минерализацию, из концентрата циркона весом 14 мг на изотопное и-РЬ датирование были вручную отобраны четыре популяции циркона. Фигуративные точки светлых прозрачных, размерами до 250 мкм зерен (№ 1), крупных до 350 мкм темно-коричневых кристаллов призматического облика (№2), розовых, призматических, слабо трещиноватых, до 300 мкм цирконов (№3) и светло-коричневых, призматических, трещиноватых, до 300 мкм цирконов (№4) на и-РЬ диаграмме (рис. 8, табл. 1) образуют дискордию с верхним пересечением с конкордией, равным 2485±9 млн. лет, СКВО=1.2. Нижнее пересечение дискордии с конкордией равно 360±50 млн. лет и соответствует времени палеозойской тектоно-магматической активизации пород Балтийского щита [Митрофанов и др., 1997]. Концентрации урана меняются от 800 до

1100 ррт, а отношения РЬ^/РЬ208 - от 2,05 до 2,64. Полученный новый Ч-РЬ возраст для рудовмещающего габбро-норига пробы VI интерпретируется временем кристаллизации породы [Нигкина и др., 2005; ИИкта й а1., 2005,2006].

Рис. 9. Изотопная U-Pb диаграмма с конкордией для циркона из рудовмещающего меланократового норита (SN-6) Западно-Панских тундр

Проба весом 60 кг рудовмещающего меланократового норита SN-6 была отобрана из нижнего эндоконтакта пород Западно-Панского блока, содержащего Си-Ni и Pt-Pd минерализацию. При сепарации было выделено 18 мг концентрата циркона, из которого на U-Pb датирование было вручную отобрано четыре популяции наименее измененного циркона: первая и четвертая - коричневые кристаллы размерами до 150 мкм, с алмазным блеском и их обломки, вторая и третья - темно-коричневые кристаллы до 200 мкм и их обломки. На изотопной U-Pb диаграмме дискордия, построенная по четырем точкам, имеет верхнее пересечение с конкордией, равное 2497±3 млн. лет, при СКВ0=0.73 (рис. 9, табл. 1). Нижнее пересечение равно нулю, т.е. потери свинца - современные. Изменение концентрации урана в разных типах зерен цирконов составляет от 300 до 390 ррт, а отношений Pb^/Pb208 - от 1,68 до 2,06. Полученный возраст рассматривается как время кристаллизации оруденелых норитов [Нигкина и др., 2004].

На основании этих двух впервые полученных 11-РЬ изотопных возрастов для цирконов из рудосодержащих габбро-норитов Федоровского блока и норитов Западно-Панского блока сформулировано третье защищаемое положение.

Защищаемое положение 3. Изотопным 11-РЬ методом по цирконам определено, что породы нижних (базальных) краевых зон, содержащие Ш-Р1-Рё и Си-М минерализацию разновозрастных Федоровского и Западно-Панского блоков, имеют близкий возраст, соответственно, 2485±9 и 2497±3 млн. лет.

На основании этого и-РЬ возраста рудовмещающих пород Федоровского блока, можно полагать, что в Федоровском блоке рудоносные процессы оторваны во времени и являются более молодыми (2485±9 млн. лет), чем время затвердевания пород местной магматической камеры (2526-2516 млн. лет). Существует две рабочие гипотезы. Первая предполагает наличие дополнительной магматической инъекции, вторая базируется на изменении флюидного режима, который переработал первоначальную породную матрицу.

В Западно-Панском блоке процесс формирования руды 2497±3 млн. лет назад, видимо, был синхронен с кристаллизацией базитов, возраст которых определен в интервале от 2501 до 2491 млн. лет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изотопно-геохронологические данные, изложенные в диссертации, позволяют отнести начало формирования раннепротерозойского Федорово-Панского комплекса пород 2526±6 млн. лет к раннему сумию, что подкрепляет правильность принятия Российской межведомственной комиссией по раннему докембрию в 2000 году границы архей-пропгерозой в Кольском регионе на рубеже 2550 млн. лет, а не 2500 млн. лет, как предполагалось до сих пор многими исследователями.

Новые и-РЬ возраста для цирконов из пироксенитов и габбро Федоровского блока, равные 2526 и 2516 млн. лет, удревняют на 25-15 млн. лет время начала формирования пород Федорово-Панского массива и увеличивают длительность всего базитового магматизма, проявленного в массиве, до 70 млн. лет (от 2526 до 2447 млн. лет).

По литературным данным известно, что геохронологическая изученность расслоенного платинометалльного и малосульфидного раннепротерозойского базитового Федорово-Панского массива является сейчас гораздо лучшей, чем сходных по петрологии и металлогении Бушвельдского и Стиллуотерского массивов, финских, карельских, воронежских интрузивов, не говоря уже о Бураковском, Довыренском и других российских массивах. Вместе с нашими пятью реперными и/РЬ датировками по цирконам известно еще столько же из работ Т.Б. Баяновой [2004] и Ю. Амелина [Аше1ш й а!., 1995]. В ГИ КНЦ РАН начаты Бт/Ш и ЛЬ/Бг изотопные определения по

породообразующим минералам. Первые, по последним данным ПЛ. Серова [2005], хорошо согласуются с уже известными U/Pb данными.

Изотопно-геохронологические данные подтверждают геолого-петрологические выводы разведочных работ о многофазное™ формирования пород Федорово-Панского массива и о наличии не менее двух разновозрастных магматических камер в его Западной части. С учетом данных предыдущих исследователей и материалов диссертации сейчас определены также возрастные этапы формирования образований массива: 2526 - 2516 млн. лет (данные диссертации) - пироксениты и габбро Федоровской магматической камеры; 2501 - 2496- 2485 млн. лет [Баянова, 2004; данные диссертации] - габбро-нориты и габбро главной фазы магматической камеры Западно-Панского блока и ранее рассеянное, относительно бедное (до 2 г/т) Pt-металльное оруденение и относительно богатое (Ni до 0,16 % и Си до 0,23 %) Cu-Ni сульфидное оруденение в базальных частях массива (особенно Федоровское месторождение); около 2470 млн. лет [Баянова, 2004] - пегматоидные габбро-анортозиты и, вероятно, связанные с их флюидами богатые (более 4 г/т) Pt-металльные руды Нижнего расслоенного горизонта месторождения Малая Пана; около 2450 млн. лет [Баянова, 2004] - анортозитовые инъекции и, возможно, локальные лигоовидные скопления богатых (до 40г/т) Pt-Pd рудопроявлений Верхнего расслоенного горизонта.

Таким образом, выполненные работы позволяют выделять рудные и безрудные породные ассоциации в платиноносном расслоенном Федорово-Панском массиве, а ранний этап - 2497 - 2485 млн. лет - платинометалльного и медно-никелевого рудообразования в Федорово-Панском массиве, про датированный в диссертации, является, видимо, только первым в череде еще еще не менее двух последующих этапов платинометалльного рудообразования (около и 2450 млн. лет назад [Mitrofanov et al., 1997].

Поисковые и разведочные работы в Федорово-Панском массиве в настоящее время интенсивно продолжаются, в том числе с применением тяжелой буровой техники. Имеются десятки тысяч метров породного кернового материала, включая разбуренные рудные залежи. Их исследования методами изотопной геохимии будут продолжаться.

Список основных работ по теме диссертации

1. Ниткина Е.А. Изотопное U-Pb датирование циркона из пород платиноносного расслоенного Федорово-Панского интрузива (Кольский полуостров) / Е.А.Нигкина // Докл. РАН. - 2006. - Т. 408, № 1. - С. 1-5.

2. Ниткина Е.А. Изотопное U-Pb датирование цирконов из основных пород интрузива Западно-Панских тундр (Кольский полуостров) / Е.А. Ниткина, Е.А.

Апанасевич, Т.Б Баянова // Материалы XV молодежной конференции, посвященной памяти К.О.Кратца. - СПб., 2004. - С. 122-124

3. Ниткина Е.А. Химический состав циркона разновозрастных основных пород платинометальной расслоенной Федорово-Панской шпрузии (Кольский полуостров) / Е.А. Ниткина, Г.Л. Вурсий, Е.Э. Савченко // Материалы 13-й научной конференции ИГ КомиНЦ УрО РАН "Структура, вещество, история литосферы Тимано-северо-уральского сегмента". - Сыктывкар, 2004 - С. 133-135.

4. Nitkina Е. Federovo Pansky Pt-bearing layered intrusion (N-E Baltic Shield): new U-Pb zircon ages of the different rock types / E. Nitkina, G. Vursiy, T. Bayanova // EGU General Assembly 2005: Geophys. Res. Abstr. - 2005. - Vol. 7. - P. 01297.

5. Ниткина EA. "Морфологические особенности и изотопное U-Pb датирование циркона из пород платинометального расслоенного Федорово-Панского массива" / Е.А. Ниткина, Г.Л. Вурсий, Т.Б. Баянова // Материалы VII международной конференции "Новые идеи в науках о Земле". - М., 2005. - Т. 1. - С. 280

6. Изотопное U-Pb датирование цирконов безрудных и рудных пород платинометального Федорово-Панского массива / Е.А. Ниткина, ГЛ. Вурсий, В.А. Жавков [и др.] // Материалы Международного (X всероссийского) петрографического совещания (20-22 июня 2005 г.). - Апатиты, 2005. - Т. 3 : Петрология и рудоносность регионов СНГ и Балтийского щита. - С. 212-214.

7. Распространенность циркона призматического и дипирамидального габитусов в разновозрастных породах Федорово-Панского массива / Е.А. Ниткина, С.М. Карпов, ГЛ. Вурсий [и др.] // Минералогия во всем объеме этого слова: П Ферсмановская научная сессия КО РМО, посвящ. 140-лет. со дня рожд. В.Рамзая. - Апатиты, 2005. - С. - 69-72.

8. Ниткина Е.А. Особенности морфологии, химического и изотопного состава свинца цирконов го разновозрастных пород Федорово-Панского массива и вмещающих диоритов / Е.А. Ниткина, ГЛ. Вурсий, Т.В. Рундквист // Материалы XVI конференции молодых ученых, посвященной памяти К.О. Кратаа. -Апатиты,

2005.-С. 138-144.

9. Nitkina Е. Isotope U-Pb zircon dating of the earliest and the next Pt-bearing rocks in the Fedorovo-Pansky layered intrusion (N-E Baltic Shield) / E. Nitkina, G. Vursy, T. Bayanova // The 27th Nordic Geological Winter Meeting: Abstract, January 9-12. - Oulu,

2006.-P. 110.

10. Nitkina E. Zircon mineralogy of the earliest and the last Pt-bearing rocks of the Proterozoic Fedorovo-Pansky layered intrusion and Archaean surrounding gneisses / E. Nitkina, T. Bayanova, G. Vursy // EGU General Assembly 2006: Geophysical Research Abstracts. - CD 2006.

Автореферат

Ниткина Елена Анатольевна

ГЕОЛОГИЯ И ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ВЫДЕЛЕНИЯ РУДНЫХ И БЕЗРУДНЫХ ПОРОДНЫХ АССОЦИАЦИЙ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ПЛАТИНОНОСНОГО ФЕДОРОВО-ПАНСКОГО МАССИВА

Технический редактор В.А.Ганичев

Лицензия ПД 00801 от 06 октября 2000 г.

Подписано к печати 14.02.2006

Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Гарнитура Times/Cyrillic

Уч.-изд.л. 1.8. Заказ № 19. Тираж 100 экз.

Ордена Ленина Кольский научный центр им.С.М.Кирова 184209, Апатиты, Мурманская область, ул.Ферсмана, 14

»-7945

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Ниткина, Елена Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ

1. ГЕОЛОГИЯ ФЕДОРОВО-ПАНСКОГО ПЛАТИНОНОСНОГО РАССЛОЕННОГО БАЗИТОВОГО МАССИВА.

1.1.Общая геология и геохронология Кольского региона.

1.2. Геология, состав, строение и геохронология Кольского пояса раннепротерозойских расслоенных пироксенит-габбронорит-анортозитовых интрузивов, содержащих платинометалльное оруденение.

1.3. Федорово-Панский платиноносный расслоенный базитовый массив, его месторождения и рудопроявления.

2. МЕТОДИКА ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ИЗУЧАЕМОМУ ОБЪЕКТУ.

2.1. Циркон - главный минерал геохронометр.

2.2. Особенности выбора и подготовки проб для изотопных исследований.

2.3. Многоколлекторный термоионизационный Масс-спектрометр Finnigan МАТ -262 и изотопные измерения.

3. U-Pb ГЕОХРОНОЛОГИЯ РУДОВМЕЩАЮЩИХ И БЕЗРУДНЫХ ПОРОДНЫХ АССОЦИАЦИЙ ФЕДОРОВОТУНДРОВСКОГО И ЗА-ПАДНО-ПАНСКОГО ПЛАТИНОМЕТАЛЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.

3.1. Сведения о предыдущих исследованиях сульфидсодержащих пород Федорово-Панского массива.

3.2. Геологический отбор и петрографическая характеристика безрудных и содержащих Pt-Pd оруденение проб.

3.3. Минералогическое изучение циркона из безрудных ортопироксенитов и габбро и из норитов, вмещающих Pt-Pd оруденение.

3.4. Изотопное U-Pb датирование рудных и безрудных породных ассоциаций платиноносного расслоенного Федорово-Панского массива.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геология и геохронологические критерии выделения рудных и безрудных породных ассоциаций западной части платиноносного Федорово-Панского массива"

Актуальность проведенных исследований заключается в том, что собственно платинометалльными в Кольском регионе являются только те из сотен базитовых интрузивов, возраст которых определен в рамках 2500-2400 млн. лет [Митрофанов и др., 2005]. Именно такой характеристикой они отличаются от базитов печенгского типа, вмещающих Cu-Ni месторождения. Кроме того, известно, что платинометалльные интрузивы являются многофазными, и определение какая из фаз в них рудная - важнейшая задача прикладных изотопных исследований.

Объект исследования. Объектом исследований являлись разнообразные породы, составляющие части разреза Федорово-Панского расслоенного массива. Особое значение имеют породы Федоровского блока, где U-Pb изотопные исследования проводились впервые. Здесь пробы отбирались из пород ранней безрудной фазы (ортопироксенитов и габбро), и из пород фазы "норит", содержащей платинометалльную малосульфидную минерализацию. Дополнительно изучался Западно-Панский блок - породы габбро-норитовой зоны (габбро-нориты), породы оливинового горизонта (оливиновые габбро-нориты и габбро-нориты), породы центральной части (магнетитовые габбро-нориты) и породы придонной рудовмещающей части (нориты).

Предмет исследования. В работе исследовались морфологические свойства, анатомия и химический состав кристаллов циркона и изотопный состав свинца и концентрации урана и свинца в цирконах, позволяющие определить U-Pb возраста пород, которые по геологическим данным относятся как к ранней безрудной фазе так и к следующей фазе, вмещающей платинометалльное малосульфидное оруденение.

Цель работы. Установить новые прецизионные изотопные U-Pb возраста по циркону и изотопно-геохимические индикаторы для основных типов пород расслоенного разреза Федоровотундровского и Западно-Панского блоков в платинометалльном Федорово-Панском массиве, с целью определения последовательности и длительности формирования пород и времени образования рудной минерализации.

Задачи работы. В задачи работы входило отбор представительных проб на изотопное U-Pb датирование цирконов из Федоровского блока - из пород ранней безрудной фазы и рудосодержащих пород второй фазы. Для Западно-Панского блока - датирование пород верхнего оливинового горизонта, габбро-норитов центральной части массива и придонных рудовмещающих норитов. Для изучения природы цирконов проводились исследования морфологии, анатомии и химического состава кристаллов циркона на микроанализаторе MS-46 "Сатеса", ручной отбор микронавесок для масс-спектрометрических измерений изотопного состава РЬ и концентраций U и РЬ цирконов из отобранных проб, построение U-Pb графиков-диаграмм изохронных возрастов.

Фактический материал и методы исследования. Фактический материал работы составляли геологические пробы по Федоровскому и Западно-Панскому блоку, отобранные для U-Pb геохронологического изотопного датирования и выделенные из этих проб мономинеральные фракции циркона. Всего автором было отобрано 5 проб из обнажений в Западно-Панском блоке и 10 проб из керна скважин в Федоровском блоке в период 2000-2005 годов.

В работе использовались методы минералогического исследования циркона под бинокулярным микроскопом (описание морфологии и анатомии зерен циркона), а также данные химического анализа изучаемых зерен (29 микроанализов), выполненного на микроанализаторе MS-46 "Сашеса". Основной метод, применяемый в работе - это метод изотопного U-Pb датирования циркона с использованием семиколлекторного масс-спектрометра Finnigan МАТ-262, оснащенного приставкой (RPQ).

Научная новизна и теоретическая значимость. Проведение изотопно-геохимических исследований пород нижней продуктивной части разреза Федоровского блока ранее не проводилось и стало возможным лишь в процессе выполнения масштабной буровой программы компанией "Барик Голд Корпорэйшн", предоставившей керновый материал. Из керна скважин были отобраны пробы пород, относящиеся, по геологическим данным, к разным этапам формирования массива. По результатам U-Pb изотопного датирования впервые определен возраст наиболее ранней безрудной фазы, равный 2526±6 и 2516±7 млн. лет и возраст следующей рудной фазы, равный 2485±9 млн. лет. Для Западно-Панского блока уточнен U-Pb возраст габбро-норитов, новый возраст равен 2496±7 млн. лет, который соответствует ранее полученному возрасту этих пород массива [Баянова, 1992; Чистякова и Латыпов, 2000] и впервые получен U-Pb возраст придонных сульфидсодержащих норитов, равный 2497±3 млн. лет.

Новые U-Pb возраста позволяют отнести ко времени начала раннего протерозоя (раннего сумия) - 2526±6 млн. лет - конкретное геологическое образование - ортопироксениты панского комплекса, что подкрепляет правильность принятия в Кольском регионе границы "архей-протерозой" на рубеже 2550 млн. лет, а не 2500 млн. лет. Это же определение, а также U-Pb возраст 2516±7 млн. лет по цирконам габбро Федоровского блока, позволяют расширить (удревнить) начало магматического формирования панского комплекса по сравнению с ранее известными данными (2501-2491 млн. лет), что особенно важно для понимания магматизма плюм-рифтогенных структур, столь характерных для начала раннего протерозоя Балтийского и Канадского щитов.

Практическая значимость исследований и предполагаемые формы внедрения. Определение возрастных интервалов формирования разных фаз сложного Федорово-Панского массива, в том числе содержащих и не содержащих рудную Pt-Pd минерализацию, имеет важное практическое значение для геолого-разведочных работ, широким фронтом проводимых в настоящее время ОАО "Пана" и его российских и зарубежных партнеров. Получены новые U-Pb возраста: ранней безрудной фазы (2526-2516 млн. лет) -и рудной фазы в Федоровском блоке - 2485±9 млн. лет и придонных сульфидсодержащих норитов Западно-Панского блока - 2497±3 млн. лет. Все j результаты этой работы подтверждают большую длительность формирования интрузива, измеряемую временем более 70 млн. лет. Теоретические и практические результаты работы используются также специалистами разных ведомств при выполнении исследований федеральной программы "Платина России" и программы ОНЗ РАН "Крупные и суперкрупные месторождения стратегических видов минерального сырья". Оперативно используются результаты диссертации при проводимых в настоящее время в Кольском регионе поисковых и разведочных работах на элементы платиновой группы ОАО "Пана", ОАО "КГГК", ОАО "Норильскникель" и их канадскими партнерами из компаний "Барик Голд Корпорейшн" и "Бема".

Основные защищаемые положения.

1. Получены U-Pb изохронные возраста по цирконам из безрудных ортопироксенитов (из ксенолитов ранней интрузивной фазы), равные 2526±6 млн. лет, и оливиновых габбро главной фазы - 2516±7 млн. лет -Федоровского блока, что примерно на 25-10 млн. лет удревняет начало кристаллизации пород Федорово-Панского массива и увеличивает длительность его магматического формирования до 70 млн. лет.

Апробация работы. Результаты проведенных геологогеохронологических исследований докладывались на 13-й научной конференции ИГ КомиНЦ УрО РАН "Структура, вещество, история литосферы Тимано-северо-уральского сегмента" (г. Сыктывкар, декабрь 2004), на всероссийских конференциях молодых ученых, посвященных памяти член-корреспондента РАН К.О.Кратца, "Геология и геоэкология Европейской России и сопредельных территорий" (г.Санкт-Петербург, 13-16 октября 2004 г.) и "Геология, геохронология и геоэкология: исследования молодых" (г.Апатиты, 15-18 ноября 2005 г.), на конгрессе Европейского геологического союза, который проходил в Вене (апрель 2005), на VII международной конференции "Новые идеи в науках о Земле" (г. Москва, апрель 2005), на Международном (X всероссийском) петрографическом совещании "Петрография XXI века" (г. Апатиты, 20-22 июня 2005 г.), на сессии Кольского отделения Российского Минералогического Общества г.Апатиты, апрель 2005), на международной конференции "27th Nordic Geological Winter Meeting" в Финляндии (г. Оулу, 9-12 января 2006 г.), на конгрессе Европейского геологического союза (Вена, апрель 2006).

Всего автором опубликовано 16 печатных работ, из них 10 по теме диссертации.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Ниткина, Елена Анатольевна

Выводы по разделу 3.3 Минералогическое изучение циркона.

Распространенность циркона в породах Федорово-Панского массива неравномерная: в породах оливинового горизонта Западно-Панского блока циркон не обнаружен; в породах центральной и придонной частей содержится в количестве дестых мг на один кг породы. В породах

Рис 21. Циркон из рудного габбро-норита норита Федоровского блока: РЭМ фото, морфологические особенности и внутреннее строение цирконов (250-450 мкм); (1 .5) точки химического анализа на микроанализаторе MS-46 "Сашеса" о

Рис 22. Циркон из габбронорита Западно-Панского: РЭМ фото, морфологические особенности и внутреннее строение цирконов (100-150 мкм); (1,2) точки химического анализа циркона на микроанализаторе MS-46 "Сатеса"

Рис 23. Циркон из норита Западно-Панского блока: РЭМ фото, морфологические особенности и внутреннее строение цирконов (150-200 мкм); (1) точка химического анализа циркона на микроанализаторе MS-46 "Сатеса"'

Федоровского блока циркон в таких же количествах встречен во всех типах отобранных пород.

Кристаллы циркона, выделенные из пород Федорово-Панского массива, имеют четкую огранку (ребра и грани без следов изменения), хорошо развитые грани призм и дипирамид и тонкую магматическую зональность в иммерсионной среде. В изученных породах Федоровского блока кристаллы циркона имеют преимущественно призматический габитус переходного типа для раннего кристаллизата (ортопироксенита) и дипирамидальный для позднего (габбро). В норитах главной фазы формирования Западно-Панского блока циркон имеет призматический габитус цирконового и переходного типа, а в породах заключительной фазы Федоровского блока, содержащих сульфидную минерализацию дипирамидальный и короткопризматический габитус.

Используя классификацию Д. Пупина и Г. Тюрко (Pupin, Turco, 1981), можно предположить, что кристаллы переходного и цирконового типа, встреченные в породах ранней и основной фаз, кристаллизуются при низкой щелочности и при температурах 650-850 °С, а кристаллы дипирамидального габитуса, широко развитые в породах основной и заключительной фаз, кристаллизуются при высокой щелочности и температурах 500-600 °С. Последние, скорее всего, отражают проявление более поздних процессов в массиве. Однако, возможно, они характеризуют изменение среды кристаллизации, дифференциации расплава: обогащение остаточной жидкости щелочами, кремнеземом и кальцием и обеднение глиноземом и магнием [Одинец, 1971].

Отношение Zr02/Hf02 в породах массива имеет высокие значения 4585, что характерно для основных пород [Тугаринов и др., 1956]. Установлено повышение отношения Zr02/Hf02 от пород ранней фазы к породам заключительной фазы, что, согласно [Ляхович и др., 1992], возможно, свидетельствует о повышении роли процессов коровой контаминации на заключительных стадиях формирования протерозойского платинометального Федорово-Панского массива.

В архейских гнейсах циркон представлен кристаллами с <\ резорбированными гранями и сглаженными ребрами, что свидетельствует о наложенных на породы процессах и изменении облика кристаллов. ® Характерными являются и более низкие значения отношений ZrC^/HЮ2 (24

53), что обычно для более кислых пород по [Тугаринов и др., 1956].

Изотопное U-Pb датирование проводилось в лаборатории ® геохронологии и геохимии изотопов ГИ КНЦ РАН по различным морфологическим типам кристаллов циркона отобранных вручную из v изучаемых проб.

Федоровский блок.

При разведочном бурении подошвы массива в керне базитов были обнаружены прослои гнейсовидных пород кварц-диоритового состава — типичных образований архейской тоналит-гнейсовой вмещающей рамы.

Пять популяций циркона (табл. 5) пробы F-6 этих пород были отобраны на ф U-Pb датирование [Ниткина и др., 2005; Nitkina et al., 2005, 2006]: первая это светло-коричневый прозрачный циркон метаморфического облика размеры зерен 150 мкм), вторая - темно-коричневый призматический циркон (150-200 мкм), третья - малиновые трещиноватые призматического облика кристаллы (150-200 мкм), четвертая - розовые трещиноватые призматические кристаллы (150-200 мкм), пятая - розовый прозрачный циркон короткопризматического облика (150-200 мкм). Измеренные

206 208 отношения РЬ /РЬ имеют два различных значения [Ниткина и др., 2005],

0.55

0.53

0.51

0.49

12.5 13.5 14.5 15.5

Рис 24. Изотопная U-Pb диаграмма с конкордией для циркона из кварцевого гнейсо-диорита (F-6) Федоровского блока

0.48

0.46

0.44

0.42

0.40

8.0 9.0 10.0 12.0

Рис 25. Изотопная U-Pb диаграмма с конкордией для циркона из ортопироксенита (F-3) Федоровского блока которые изменяются от 5 до 6 при концентрации урана, равной 130-160 ррш, и от 8 до 12 при концентрации урана от 300 до 600 ррш. Фигуративная точка 1 метаморфического циркона лежит на конкордии и имеет конкордантный возраст 2773±8 млн. лет, СКВО=0.38 (рис. 24). Возраст интерпретируется временем проявления метаморфического события в породе вмещающего массив гнейсового комплекса. Фигуративные точки четырех других популяций на U-Pb диаграмме с конкордией образуют дискордию с верхним пересечением с конкордией, равным 2822±20 млн. лет, СКВО=1,80 (рис. 24). Такой изохронный возраст интерпретируется проявлением более раннего кристаллизационного процесса.

В нижней части разреза массива среди норитов имеются ксенолиты более меланократовых пород - ортопироксенитов. Из пробы последних (F-3) на U-Pb датирование представлено три популяции циркона [Ниткина и др., 2005; Nitkina et al., 2005, 2006], которые использованы для 4х групп измерений (таб. 5). Первая соответствует второй порции двустадийного растворения темно-коричневых прозрачных кристаллов призматического облика. Вторая точка - это темно-коричневые прозрачные кристаллы (размерами 200 мкм) призматического облика, третья - светло-коричневые призматические кристаллы (150 мкм), четвертая - розовый светлый циркон (150 мкм). Отношения Pb /РЬ меняются от 1,24 до 1,97. Концентрация урана варьирует от 100 до 600 ррш. Дискордия, образованная четырмя фигуративными точками, имеет верхнее пересечение с конкордией, равное 2526±6 млн. лет, СКВО=1.70 (рис. 25). Этот возраст отражает время кристаллизации ортопироксенита. Нижнее пересечение дискордии с конкордией равно 700±50 млн. лет и соответствует, видимо, времени дальсландской активизации региона [Баянова, 2004].

Проба F4 - оливиновое габбро - взята из керна нижней части Федоровского тела базитов. Из нее сепарировано три популяции циркона (табл. 5): первая - темно-коричневые прозрачные кристаллы размером 350 мкм призматического облика, вторая - светло-коричневые призматические

0.48

0.46

0.44

0.42

0.40

8.0 9.0 10.0 11.0

Рис 26. Изотопная U-Pb диаграмма с конкордией для циркона из оливинового габбро (F-4) Федоровского блока

0.48

0.46

0.44

0.42

0.40

0.38

6.5 7.5 8.5 9.5 10.5

Рис 27. Изотопная U-Pb диаграмма с конкордией для циркона из рудного габбро-норита (F-2) Федоровского блока

ЗАКЛЮЧЕНИЕ (защищаемые положения и задачи будущих исследований).

По литературным данным известно, что геохронологическая изученность расслоенного платинометалльного и малосульфидного раннепротерозойского базитового Федорово-Панского массива является гораздо лучшей, чем сходных по петрологии и металлогении Бушвельдского и Стиллуотерского массивов, финских, карельских, воронежских интрузивов, не говоря уже о Бураковском, Довонренском и других российских массивах. Вместе с нашими пятью реперными U/Pb датировками по цирконам известно еще столько же из работ Т.Б. Баяновой [2004] и Ю. Амелина [1995]. Начаты Sm/Nd и Rb/Sr определения по породообразующим минералам. Первые, по последним данным П.А. Серова [2005], хорошо согласуются с U/Pb определениями.

Между тем, исследования массива интенсивно продолжаются с применением буровых работ ЗАО "Пана" и ОАО "Кольская Центральная геологосъемочная экспедиция", в том числе по заданиям горнопромышленных российских и зарубежных компаний с разведкой ряда месторождений и рудопроявлений. Имеются десятки тысяч метров кернового материала, который сейчас всесторонне исследуется.

В настоящее время, на основе проведенных нами исследований и использования других данных Геологического института КНЦ РАН, можно считать подготовленными к защите следующие защищаемые положения.

Первое защищаемое положение.

Установлены U/Pb изохронные датировки безрудных ортопироксенита (из ксенолитов ранней интрузивной фазы) - 2526±6 млн. лет и оливинового габбро главной фазы - 2516±7 млн. лет Федоровского блока, что примерно на 25-10 млн. лет удревняет начало кристаллизации пород Федорово-Панского массива и увеличивает длительность его магматического формирования до 70 млн. лет.

Это положение полностью соответствует концептуальной схеме, которую развивает Ф.П. Митрофанов [Митрофанов и др., 1997] и участники его Кольской геолого-геохронологической школы о большой длительности процессов формирования многофазных и дифференцированных базитовых интрузивов раннего докембрия. Именно многоэтапное и длительное образование интрузий обуславливает тип крупного рассеянного и "рифового" платинометалльного (Pd, Pt, Rh с Au) и Cu-Ni оруденения, промышленные масштабы которого сейчас разведаны в Федорово-Панском массиве. Такие же возрастные данные получены для рудоносного массива г.Генеральской на севере Кольского полуострова, длительность формирования которого определена временем не менее 50 млн. лет от 2496 до 2446 млн. лет [Баянова и др., 1999].

Второе защищаемое положение.

Конкордантная U/Pb датировка в 2496±7 млн. лет габбро-норита, залегающего между платиноносными рифами Верхнего и Нижнего расслоенных горизонтов в Западно-Панском блоке, позволяет относить его породы к самостоятельной камере магматической кристаллизации, более молодой по отношению к магматической камере Федоровского блока.

Второе защищаемое положение подтверждает геолого-петрографические данные геологов-разведчиков Федорово-Панского массива - А. Корчагина, С. Карпова, Т. Рундквист, Г. Вурсия и др. (см. также Shissel et al., 2002; Карпов, 2004; Митрофанов, 2005) - о существенных различиях месторождений Федоровского и Западно-Панского блоков. Первое месторождение, связанное с Федоровским блоком, характеризуется как пологозалегающее с относительно малыми (1-3 г/т) содержаниями металлов платиновой группы, но с повышенными содержаниями Си и Ni и высокими отношением Pd/Pt, равным 4,33. Второе месторождение, относимое к НРГ Западно-Панского блока - это крутой риф малой мощности с более высокими содержаниями металлов платиновой группы (5-7 г/т), с низкими содержаниями Си и Ni, с высоким Pd/Pt, равным 10.15. Сейчас намечаются также отличия этих двух месторождений от рудопроявлений в пределах Восточно-Панского блока массива, породы которого еще совсем не изучены изотопными методами, что является задачей будущих исследований. Тем не менее, современная модель строения рудоносного Федорово-Панского массива по геолого-петрологическим и геохронологическим данным интерпретируется теперь как многофазная и многокамерная.

Третье защищаемое положение.

Определено, что породы нижних (базальных) краевых зон, содержащие Rh-Pt-Pd и Cu-Ni минерализацию разновозрастных Федоровского и Западно-Панского блоков имеют близкий возраст, соответственно, 2485±9 и 2497±3 млн. лет.

На основании этого U-Pb возраста рудовмещающих пород Федоровского блока, можно полагать, что в Федоровском блоке рудоносные процессы оторваны во времени и являются более молодыми (2485±9 млн. лет), чем время затвердевания пород местной магматической камеры (25262516 млн. лет). Существует две рабочие гипотезы. Первая предполагает наличие дополнительной магматической инъекции, вторая базируется на изменении флюидного режима, который переработал первоначальную породную матрицу.

В заключении нужно отметить, что этап платинометалльного рудообразования в Федорово-Панском массиве, продатированный впервые в настоящей работе (2497-2485 млн. лет), является только первым в череде последующих этапов платинометалльного рудообразования, намеченных этапами 2470 и 2450 млн. лет назад [Mitrofanov et al., 1997].

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Ниткина, Елена Анатольевна, Апатиты

1. Бакушкин Е.М. Сульфидное медно-никелевое оруденение интрузии горы Генеральской (массив Луостари) // Новые данные по минералогии медно-никелевых и колчеданных руд Кольского полуострова. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН. 1979, С. 79-84.

2. Балабонин Н.Л., Корчагин А.У., Субботин В.В. и др. Минералы платиновых металлов и новые данные о главных минералах руд Федорово-Панского массива // Вестн. МГТУ. 2000. Т.З. №2. С. 179-204.

3. Балаганский В.В., Глазнев В.Н., Осипенко Л.Г. Раннепротерозойская эволюция северо-востока Балтийского щита: террейновый анализ // Геотектоника. 1998а. № 2. С. 16-28.

4. Балаганский В.В., Тиммерман М.Я., Кислицын Р.В. и др. Изотопный возраст пород Колвицкого пояса и Умбинского блока (юго-восточная ветвь Лапландского гранулитового пояса), Кольский полуостров // Вестн. МГТУ. -19986. Т.1, № 3. С.19-32.

5. Балашов Ю.А. Детальная АЛг-РШ-геохронологическая шкала Балтийского щита//Докл. РАН. 1995. Т.343, № 4. С.513 516.

6. Баянова Т.Б. Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. С.-Пб.: Наука. 2004. 174 с.

7. Баянова Т.Б. Последовательность формирования расслоенных перидотит-пироксенит-габбро-норитовых интрузий Кольского региона по изотопным данным: Автореф. канд. дис. М., 1992.

8. Баянова Т.Б., Егоров Д.Г. U-Pb-возраст полосчатой железорудной .формации Кольского полуострова // Геология и полезные ископаемые Северо-Запада и Центра России. Апатиты: Изд. "Полиграф", 1999. С. 19 -24.

9. Баянова Т.Б., Левкович Н.В., Иванова Л.В. Циркон-бадцелеитовая геохронологическая система в докембрийских породах Кольского региона // 9 Конф. Геология Балтийского щита и других докембрийских областей России. Апатиты: Кол. НЦ РАН. 1995. С. 25-30.

10. Баянова Т.Б., Митрофанов Ф.П., Галимзянова P.M., Левкович Н.В. Архейский возраст массива щелочных гранитов Белые тундры (Кольский полуостров) // Докл. РАН. 1999. Т.369, № 6. С.806-808.

11. Баянова Т.Б., Смолькин В.Ф., Левкович Н.В., Рюнгенен Г.И. U-Pb возраст пород расслоенной интрузии г. Генеральская, Кольский полуостров // Геохимия. 1999. №1. С. 3-13.

12. Баянова Т.Б., Чащин В.В. Новые результаты радиологического датирования кислых метавулканитов кислогубской и сейдореченской свит // Материалы I Всерос. Палеовулканологического симпозиума, 20-25 авг. 2001. Петрозаводск. 2001. С. 16-17.

13. Баянова Т.Б., Яковенчук В.Н. U-Pb датирование бадделеита и циркона из гранофировых пород Имандра-Варзугской структуры // ДАН. 1992. Т.322. №1. С.138-141.

14. Беляев О.А., Баянова Т.Б., Петров В.П. О возрасте кислых метавулканитов района Малых Кейв // М-лы III Всерос.сов. Общие вопросы расчленения докембрия. Апатиты: Кол.НЦ РАН. 2000. С. 36-39.

15. Бергер Г.С., Ефимов И.А. Методы выделения мономинеральных фракций. М.:Гос. науч.-тех. издат. 1963. 250 с.

16. Бибикова Е. В., Сенин В. Г., Легкова Г. А. Геохимическая и возрастная гетерогенность акцессорных цирконов новопавловского комплекса украинского щита. //Геохимия. 1991. № 10. С. 1426-1437

17. Бибикова Е.В. и др. Лапландские гранулиты: петрология, геохимия и изотопный возраст. Петрология. 1993. № 2.

18. Бибикова Е.В. Уран-свинцовая геохронология ранних этапов развития древних щитов. М.: Наука. 1989.180 С.

19. Бибикова Е. В., Ветрин В. Р., Кирнозова Т. И., Макаров В. А., Смирнов Ю. П. Геохронология и корреляция пород нижней части разреза Кольской сверхглубокой скважины // Докл. РАН. 1993а. Т. 332, № 3. С. 360-363.

20. Бибикова Е. В., Шельд Т., Богданова С. В. и др. Геохронология беломорид: интерпретация многостадийной геологической истории // Геохимия. 19936. № 10. С. 1393-1411.

21. Бибикова Е.В., Богданова М.Н., Шельд Т. Новые U-Pb изотопные данные архея северо-западного Беломорья // ДАН, 1995. Т. 344. № 6. С. 794-797.

22. Богомолов E.C., Гусева В.Ф., Турченко С.И. Мантийное происхождение мафитовой расслоенной интрузии Панских тундр: изотопные Sm-Nd и Rb-Sr свидетельства. // Геохимия, 2002, № 9, С. 946-951.

23. Борисов А.Е. Вулканизм и самородное медное оруденение в раннем протерозое Кольского полуострова. Апатиты: Изд. КНЦ АН СССР, 1990. -70 с.

24. Борисова В. В., Дубровский М. И., Карпов С. М., Борисов А. Е., Реженова С. А Петрология панского расслоенного интрузива (Кольский полуостров) с позиции парагенетического анализа // Записки Всероссийского минералогического общества. 1999. №3. с. 31-49.

25. Ветрин В.Р., Туркина О.М., Ладен Дж., Деленицин А.А. Геохимия и реконструкция состава протолитов фундамента Печенгского палеорифта. //

26. Петрология, 2003, т. 11, № 2, с. 196-224.

27. Ветрин В.Р., Каменский И.Л., Баянова Т.Б. и др. Меланократовые включения и петрогенезис щелочных гранитов Понойского массива (Кольский полуостров) // Геохимия. 1999. №11. С.1178-1191.

28. Ветрин В.Р., Пушкарев Ю.А., Рюнгенен Г.И. и др. Геологическое положение и возраст гранитов южной части Печенгского района // Строение и метаморфическая эволюция главных структурных зон Балтийского щита. Апатиты: Изд. КФАН СССР. 1987. С. 83-92.

29. Вурсий Г.Л., Баянова Т.Б., Левкович Н.В. Структура и U-Pb возраст гипербазит-базитов плутона Гремяха-Вырмес // Изотопное датирование геологических процессов: новые методы и результаты: Тез. докл. М.: ГЕОС. 2000. С. 99-100.

30. Галимзянова P.M., Митрофанов Ф.П., Баянова Т.Б. и др. Происхождение и U-Pb возраст гранофировых пород Имандровского дифференцированного интрузива (Кольский регион) // ДАН. 1998. Т.363. №6. С. 805-807.

31. Генерационный анализ акцессорного циркона. Под ред. Ляхович В.В. М.:Наука. 1989. 200 С.

32. Геологическая карта Кольского региона (северо-восточная часть Балтийского щита) масштаба 1:500000. (Главный редактор

33. Ф.П.Митроофанов. Авторы Балаганский В.В., Басалаев А.А., Беляев О.А., Пожиленко В.И., Радченко А.Т., Радченко М.К.). Апатиты. 1996.

34. Геологические исследования докембрия на основании изучения акцессорноных минералов. Отв. ред. Чайковский В.К. М.: Наука. 1985. С 715.

35. Геологический словарь. 2-е изд., испр. Ред. К.Н.Паффенгольц, Л.И.Боровиков, А.И.Жамойда и др. М.:Недра. 1978. T.l: А-М. 488 е.; Т.2: Н-Я. 458 с.

36. Геология рудных районов Мурманской области. Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 2002. 359 с.

37. Годовиков А.А. Минералогия. М.: Недра. 1983. 646 с.

38. Горбунов Г.И., Яковлев Ю.Н., Гончаров Ю.В. и др. Никеленосные районы Кольского полуострова // Медно-никелевые месторождения Балтийского щита. Г.И. Горбунов, X. Папунен (отв. ред.). Л.: Наука. 1985. С. 27-93.

39. Гроховская Т.Л., Бакаев Г.Ф., Шелепина Е.П. и др. Платинометалльная минерализация в габбро-норитах массива Вуручуайвенч, Мончегорский плутон (Кольский полуостров, Россия) // Геология рудных месторождений. 2000. т.42. № 2. С. 147-161.

40. Додин Д.А., Чернышев Н.М., Яцкевич Б.А. Платинометальные месторождения России. СПб.: Наука. 2000. 755.

41. Докучаева B.C., Жангуров А.А., Федотов Ж.А. Хромитоносный норит-габброноритовый комплекс Имандра-Варзугской структурной зоны // Магматические формации и рудоносность базит-гипербазитов Кольского полуострова. Апатиты. 1980. С. 36-50.

42. Докучаева B.C., Жангуров А.А., Федотов Ж.А. Имандровский лополит -новый крупный расслоенный интрузив на Кольском полуострове // Докл. АН СССР. 1982. Т. 265. №5. С. 1231-1234.

43. Докучаева B.C. Петрология и условия рудообразования в Федорово-панском интрузиве // Геология и генезис месторождений металлов. М.: Наука. 1994. с. 87-100.

44. Загородный В.Г., Радченко А.Т. Основные черты геологии Имандра-Варзугской зоны и ее обрамления. // Имандра-Варзугская зона карелид. Д.: Наука. 1982. С. 8-31.

45. Загородный В.Г., Радченко А.Т. Тектоника карелид северо-восточной части Балтийского щита. Д.: Наука. 1988. 110 с.

46. Зозуля Д.Р., Баянова Т.Б. Возраст и геодинамическая история формирования щелочных гранитов Кейвской структуры Балтийского щита // М-лы II всерос. петрогр. совещ. Сыктывкар. 2000. С.282-285.

47. Иванова Т.Н. "Петрография пород, слагающих западную часть Панских высот и Федорову тундру". Научный отчет о результатах научных исследований. 1950 г. 54 С.

48. Интерпретация геохимических данных. Под редакцией чл.-кор. РАН Е.В.Склярова. М.: Интермет инжиниринг. 2001. 500 С.

49. Карпов С.М. Кордиеритовые роговики в массиве Панских тундр // Материалы X конференции, посвященной памяти К.О.Кратца "Геология и полезные ископаемые Северо-Запада и Центра России". Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 1999. С. 47-51.

50. Карпов С.М. Геологическое строение Панского интрузива и особенности локализации в нем комплексного платинометального оруденения. Автореферат диссертации на соискание степени к.г.-м.н. С.-Пб. 2004. С. 21.

51. Каулина Т.В. Результаты U-Pb анализа цирконов из пород пояса Танаэлв // Геология и полезные ископаемые северо-запада и центра России. Апатиты: Изд. Полиграф. 1999. С. 51-61.

52. Кислицын Р.В. Возраст и кинематика тектонических движений в ядре раннепротерозойского Лапландско-Кольского орогена. Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. СПб. 2001. 22 с.

53. Козлов Е.К. Естественные ряды пород никеленосных интрузий и их металлогения. JL: Наука, 1973, 288 С.

54. Кольская сверхглубокая. Научные результаты и опыт исследований. М.: Технонефтегаз. 1998. 260с.

55. Коровяков И.А., Яковлева М.Е. Деферренцированная интрузия Панских высот центральной части Кольского полуострова // Минеральное сырье. М.: Госгеолтехиздат, 1962, Вып. 4. с. 75-79.

56. Корчагин А.У., Бакушкин Е.М., Карпов С.М., Медников А.И. Комплексное родий-платино-палладиевое оруденение массива Панских тундр (Кольский полуостров) // Тез. докл. совещ. "Геология и генезис месторождений платиновых металлов". М.: Наука. 1992. С. 117.

57. Корчагин А.У., Бакушкин Е.М., Виноградов JI.A. и др. Геологическое строение нижней краевой зоны массива Панских тундр и ее платинометальное оруденение // Геология и генезис месторождений платиновых металлов. Н.:Наука. 1994. с. 100-106.

58. Краснобаев А.А. Циркон как индикатор геологических процессов. М.: Наука. 1986. 147 с.

59. Краснобаев А.А., Вотяков С.Д., Крохалев В.Я. Спектроскопия цирконов (свойства, геологические приложения). М.: Наука, 1988. 149 с.

60. Краснобаев А.А., Кузнецов В.А., Давыдов В.А. Возраст и происхождение гнейсов Челябинского комплекса // Докл. РАН. 1998. Т. 360. №3. С. 386-389.

61. Кудряшов Н.М., Гавриленко Б.В. Геохронология зеленокаменного пояса Колмозеро-Воронья и его обрамления (Кольский полуостров) // Изотопное датирование геологических процессов: новые методы и результаты. М. 2000. С. 196-198.

62. Кудряшов Н.М., Гавриленко Б.В., Апанасевич Е.А. Возраст пород архейского зеленокаменного пояса Колмозеро-Воронья: новые U-Pb данные // Геология и полезные ископаемые Северо-Запада России. Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 1999. С. 66-70.

63. Куплетский Б.М. Основные породы панских высот на Кольскомполуострове. // Тр. АН, 1932, Вып. 2, с. 17-23.

64. Куплетский Б.М., Воробьева О.А. Геолого-петрографические наблюдения на центральном водоразделе Кольского полуострова // Тр. Ленинградского общества естествоиспытателей, 1930, т. 27, вып. 4, с. 49-78.

65. Латыпов P.M., Чистякова С.Ю. Механизм дифференциации расслоенного интрузива Западно-Панских тундр. Апатиты. 2000. 315 С.

66. Липова И.М., Маева М.М. О связи Zr/Hf отношения в цирконе с морфологией кристаллов. Геохимия. 1971. № 10. с. 1261-1264.

67. Ляхович В.В. Методы сепарации акцессорных минералов. М.: Недра. 1981. 85 с.

68. Ляхович В.В. Генерационный анализ акцессорного циркона. М.: Наука, 1989. 273 с.

69. Ляхович В.В., Угер П., Симан П. Гафний и иттрий в цирконе из вертикальном разреза Эльджуртинского гранитного массива (Северный Кавказ). //Геохимия. № 10. 1992. с.1503-1507.

70. Ляхович В.В., Шевалевский И.Д. О соотношении Zr и Hf в акцессорном цирконе гранитоидов. Геохимия. 1962. № 5. с. 440-445.

71. Магматизм, седиментогенез и геодинамика Печенгской палеорифтогенной структуры (Ред. Ф.П.Митрофанов и В.Ф.Смолькин). Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 1995. 256 С.

72. Мантийная составляющая в гранитоидах Лицко-Арагубского комплекса на поверхности и в разрезе архейского комплекса КСГС: изотопы Не в породах и минералах / В.Р.Ветрин, И.Л.Каменский, Т.Б.Баянова, С.В.Икорский. Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 2000.

73. Митрофанов Ф.П., Баянова Т.Б., Припачкин В.А. Поисковые индикаторы новых промышленных месторождений Pt-Rh-Pd, Co-Cu-Ni и Си руд. В кн. Инновационный потенциал кольской науки. Апатиты. 2005. с. 10-12.

74. Митрофанов Ф.П. Pt-Pd руды новый вид рентабельного и конкурентно способного горнорудного сырья Мурманской области. // Природопользование в Евро-Арктическом регионе: опыт XX века и перспективы. Изд. КНЦ РАН. Апатиты. 2001. С.103-108.

75. Митрофанов Ф.П., Жангуров А.А., Федотов Ж.А., Торохов М.П., Баянова Т.Б., Каржавин В.К., Галимзянова P.M. Перспективы платиноносности Имандровского расслоенного интрузива // Платина России. М.: Геоинфомарк, 1995. Т. 2. С. 26-41.

76. Митрофанов Ф.П., Балаганский В.В., Балашов Ю.А., Ганнибал Л.Ф., Докучаева B.C., Нерович Л.И., Радченко М.К., Рюнгенен Г.И. U-Pb возраст габбро-анортозитов Кольского полуострова // Докл. РАН. 1993. Т. 331. №1. С. 95-98.

77. Митрофанов Ф.П., Баянова Т.Б., Балабонин Н.Л., Сорохтин Н.О., Пожиленко В.И. Кольский глубинный раннедокембрийский коллизион: новые данные по геологии, геохронологии, геодинамике и металлогении // Вестник СПб. ГУ. Сер. 7. 1997. Вып. 3. № 21. С. 5-18.

78. Митрофанов Ф.П., Зозуля Д.Р., Баянова Т.Б., Левкович Н.В. Древнейший в мире щелочно-гранитный магматизм в Кейвской структуре Балтийского щита // ДАН. 2000. Т.347. №2. С. 238-241.

79. Митрофанов Ф.П., Скуфьин П.К., Баянова Т.Б. и др. Интрузивное тело риодацитовых порфиров в разрезе пород раннепротерозойского Печенгского комплекса Кольской сверхглубокой скважины // Докл. АН, 2001, Т.380, № 4.- С.540-544.

80. Митрофанов Ф.П., Хильтова В.Я., Вревский А.Б. Состав, структура и процессы архейской литосферы // Тектоника и вопросы металлогении раннего докембрия. М.: Наука, 1986. С. 134-144.

81. Митрофанов Ф.П., Яковлев Ю.Н., Дистлер В.В. и др. Кольский регион -новая платинометальная провинция // Геология и генезис платиновых металлов. М.: Наука, 19946. С.65-79.

82. Митрофанов Ф.П., Яковлев Ю.Н., Балабонин Н.Л., Баянова Т.Б. и др. Кольская платиноносная провинция // Платина России. Проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов. М.: Геоинформарк, 1994а. С. 66-77.

83. Митрофанов Ф.П., Балабонин Н.Л., Баянова Т.Б., Корчагин А.У., Латыпов., Осокин А.С., Субботин В.В., Карпов С.М., Нерадовский Ю.Н. Кольская платинометальная провинция: новые данные // Платина России. М.: Геоинформарк, 1999. Т. 3, кн. 1. С. 43-52.

84. Митрофанов Ф.П. Новые виды минерального сырья Кольской провинции: открытые и перспективы. // Смирновский сборник 2005. Москва. 2005. С. 39-54.

85. Нерович Л.И. Петрология и геохронология анортозитов Лапландского гранулитового пояса. Автореф. канд. дис. Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 1999. 23с.

86. Никитина Л.П., Левский Л.К., Лохов К.И. и др. Протерозойский щелочноультраосновной магматизм восточной части Балтийскогшо щита // Петрология. 1999. Т.7. №3. С. 252-275.

87. Nitkina Е., Vursiy G., Bayanova Т. Federovo Pansky Pt-bearing layered intrusion (N-E Baltic Shield): new U-Pb zircon ages of the different rock types // EGU General Assembly 2005, Geophysical Research Abstracts. Vol. 7. p.01297. 2005.

88. Nitkina Е., Vursy G., Bayanova Т. Isotope U-Pb zircon dating of the earliest and the next Pt-bearing rocks in the Federovo-Pansky layered intrusion (N-E Baltic Shield). // The 27th Nordic Geological Winter Meeting. Bulletin of he Geological

89. Society of Finland, Special Issue 1: Abstract Volume. January 9-12, 2006. Oulu, Finland. P. 110.

90. Ниткина E.A. Изотопное U-PB датирование циркона из пород v платиноносного расслоенного Федорово-Панского интрузива (Кольскийполуостров) // ДАН. Том 408. № 1. 2006. с. 1-5. ® 101. Ниткина Е.А., Карпов С.М., Вурсий Г.Д., Баянова Т.Б.

91. Ниткина Е.А., Вурсий Г.Д., Рундквист Т.В. Особенности морфологии, химического и изотопного состава свинца цирконов из разновозрастныхф пород Федорово-Панского массива и вмещающих диоритов. // Материалы

92. XVI конференции молодых ученых, посвященной памяти К.О. Кратца. Апатиты. 2005. С. 138 144.

93. Новые данные по геохронологии и геохимии изотопов докембрия Кольского полуострова. Ч. 1 // Под ред. Ф.П. Митрофанова и Ю.А. Балашова. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1990. 35 с.

94. Объяснительная записка к геологической карте северо-восточной части Балтийского щита, масштаба 1:500 000. (Радченко А.Т., Балаганский В.В., Басалаев А.А., Беляев О.А., Пожиленко В.И., Радченко М.К.). Препринт. Апатиты: изд. КНЦ РАН. 1994. 95 с.

95. Объяснительная записка к Госудорственной геологической карте Российской Федерации (лист Я-(35)-37-Мурманск). Под редакцией Стрельникова С.И., Егорова С.В., Ильина К.Б., Шапошникова Г.Н., Торшина Н.С. С-Пб. ВСЕГЕИ. 2000.

96. Одинец А.Ю. "Петрология Панского массива основных пород (КольскийцЬполуостров)". Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого® минералогических наук. 1968 год, 186 С.

97. Одинец А.Ю. Особенности кристаллизации пород Панского массива. // Проблемы магматизма балтийского щита. JL: Наука. 1971. с. 158-161.

98. Отчет о результатах поисковых и поисково-оценочных работ на платинометалльные руды малосульфидного типа в центральной части массива Панских тундр ("Малая Пана") в 1993-2002 г.г. (Российская Федерация, Мурманская область). В двух книгах. Апатиты, 2002.

99. Павленко JI. С., Ваинштеин Э. Е., Шевалеевский Я. Д. О соотношении гафния и циркония в цирконах изверженных и метасоматических пород. Сообщение 2. // Геохимия. 1957. № 5. с. 351-367.

100. Петровская JI.C., Баянова Т.Б. Последовательность эндогенных процессов в архейских породах района Пулозеро (Центрально-Кольский блок) // Изотопное датирование геологических процессов: новые методы и результаты. Тезисы докл. М.: ГЕОС, 2000. С. 264-266.

101. Проскуряков В.В. Геологическое строение и особенности дифференциации основной интрузии Панских высот на Кольском полуострове // Основные и ультра основные породы Кольского полуострова. Д.: Наука, 1967, С. 40-54.

102. Пушкарев Ю.Д. Мегациклы в эволюции системы кора мантия. Д.: Наука, 1990.217 с.

103. Расслоенные интрузии Мончегорского рудного района: петрология, оруденение, изотопия, глубинное строение. Часть 1. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2004. - 177 с.

104. Риппас П.Б., Носков А.А. Кольская экспедиция 1898 г. (предварительный отчет) // Изв. Русского геогр. общ. 1899. Т. 35. Вып. 3. С. 292-312.

105. Саватенков В.М., Сулимов Р.Б., Сергеев А.В. Sm-Nd, Rb-Sr и Pb-Pb изотопные систематики базит-гипербазитов в массиве Гремяха-Вырмес: роль корово-мантийного взаимодействия при магмагенерации и рудообразовании //ЗВМО. 1998. №5. С. 15-25.

106. Сейсмологическая модель литосферы Северной Европы: Баренц регион. (Отв. редакторы Ф.П.Митрофанов, Н.В.Шаров). Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 1998. Т.1. 236 С., Т.2-204 с.

107. Сейсмологическая модель литосферы Северной Европы: Лапландско-Печенгский регион. (Отв. редактор Н.В.Шаров). Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 1997. 226 с.

108. Серов П.А., Митрофанов Ф.П. Платиноносный расслоенный Федорово-Панский интрузив (Кольский полуостров): новые Sm-Nd изохроны и изотопно-геохимические данные // ДАН, 2005, 40, № 5, С. 1-4.

109. Смолькин В.Ф. Кольская (Печенгско-Варзугская) рифтогенная система. (Отв. ред. А.Д.Щеглов) / Магматизм и металлогения рифтогенных систем восточной части Балтийского щита. СПб.: Недра. 1993. С. 24-63.

110. Строение литосферы Балтийского щита. Отв. ред. Н.В.Шаров. М. 1993.165 С.

111. Субботин В.В., Корчагин А.У., Балабонин H.JI. и др. Минеральный состав новых проявлений платинометального оруденения в восточной части массива Панских тундр // Вест. МГТУ. 2000. Т.З. №2. С. 225-234.

112. Тугаринов А. И., Вайнштейн Э. Е., Шевалеевский И. Д. О соотношении гафния и циркония в цирконах изверженных и метасоматических пород. // Геохимия. 1956. № 4. с. 28-37.

113. Фор Г. Основы изотопной геологии. М.: Мир. 1989. 590с.

114. Фриш Т., Джексон Г., Глебовицкий В.А. и др. U-Pb геохронология циркона Колвицкого габбро-анортозитового комплекса, южная часть Кольского полуострова, Россия // Петрология. 1995. Т.З. №3. С.248-254.

115. Халезова Е.Б., Сосновская Л.И. Об отношении Zr02/Hf02 в цирконе из щелочного комплекса Вишневых-Ильменских гор. Геохимия. 1963. № 1. с. 68-79.

116. Шифрин Д.В. Геолого-перографический очерк Панских тундр в центральной части Кольского полуострова // Материалы по геологии и полезным ископаемым Карело-Финской ССР, Ленинградской и Мурманской областей. Л.-М.: Госгеолтехиздат, 1940, с. 51-47.

117. Яковлева М.Е. "Петрография интрузии основных пород Северо-западной половины Панских высот в центральной части Кольского полуострова". Научный отчет. 1949 год, 83 С.

118. Alapieti Т.Т. The Koillismaa layered igneous complex, Finland ist structure, mineralogy and geochemistry, with emphase on the distribution of chromium // Bull. Geol. Surv. Finland. 1982. V.319. 116 p.

119. Alapieti T.T., Filen B.A., Lahtinen J.J. et al. Proterozoic layered intrusions in the Northeastern part of the Fennoscandian Shield // Mineral. Petrol. 1990. V. 42. P. 1-22.

120. Alexeev N.L., Salnikova E.B., Klepinin S.V. Tectonic and P-T-time Evolution of the Kolvitsa-Umba Collision Zone // SVEKALAPKO, 2nd Workshop 27-20.11. Lammi. Finland. 1997. P. 8.

121. Amelin Yu., Heaman L.M., Semenov V.S. U-Pb geochronolohy of mafic intrusions in the eastern Baltic Shield: implications for the timing and duration of Paleoproterozoic continental rifting//Precambrian Res. 1995. 75. P. 31-46.

122. Amelin Yu.V., Semenon V.S. On the age and source of magmas of Lower Proterozoic platinum-bearing layered intrusions of Karelia // Abstr.Isotopic Dating of Endogenic Ore Formations. All-Union Workshop. Kiev. 1990. P. 40-42.

123. Balabonin N.L., Korchagin A.U., Latipov R.M., Subbotin V.V. Fedorovo-Pansky intrusion // Kola Belt of layered intrusions: Guide to the pre-symposium field trip, 27-31 Yuli 1994. Apatity. 1994. P. 9-41.

124. Balashov Yu.A., Mitrofanov F.p., Balagansky V.V. New geochronological data on archaran rocks oh the Kola Peninsula // Correlation of Precambrian formations of the Kola-Karelian trgion and Finland. Apatity. 1992. P. 13-34.

125. Bayanova T.B., Balashov Yu. A. Geochronology of Paleoproterozoic layered intrusions and volcanites of the Baltic Shield // Geology of the Eastern Finmark-Western Kola Peninsula region. Spec. Publ. 7. 1995. P. 75-80.

126. Bayanova T.B., Galimzyanova R.M., Fedotov G.A. Evidence of the multiphase complex history of the Imandra lopolith // Svekalapko. Europrobe project. 6th Workshop. Abstract. Lammi. Finland. University of Oulu. 29.11-2.12. 2001. P. 7.

127. Bayanova T.B., Mitrofanov F.P., Levkovich N.V. U-Pb geochronology of the interpolate magmatism of the Kola structure, Baltic Shield // Abstracts of ICOG-9. Chinese Science Bulletin. Supp. August. 1998. Beijing. China. 1998. V.43. P. 6.

128. Bayanova T.B., Voloshin A.V. U-Pb Dating of Zircon Megacrysts (8 cm) from Amazonite Rand-Pegmatite of Mt. Ploskaya, Baltic Shield // Abstract, EGU 10 Meeting, ril, 2001, Strasbourg, France, 2001, J. Conf. Abstr., 1999, V. 4. № 1. P. 153.

129. Bayanova T.B., Chashchin V.V. New U-Pb isotope data for the Geolmap-200of Monchegorsk ore region of the Baltic Shield // Svekalapko. Europrobe project. 5th Workshop. Abstracts. Lammi, Finland. University of Oulu. 2-5.11.2000. P. 12.

130. Corfu F. and Ayres L. D. U-Pb age and genetic significance of heterogeneous zircon populations in rocks from the Favourable Lake area, northwestern Ontario // Contrib. Mineral. Petrol. 1984. V. 88. P. 86-101.

131. Corfu F., Heaman L. M., Rogers G. Polymetamorphic evolution of the Lewi-sian complex, NW Scotland, as recorded by U-Pb isotopic compositions of zircon, titanite and rutile // Contrib. Mineral. Petrol. 1994. V. 117. P. 215-228.

132. Corfu F., Jackson S. L. and Sutcliffe R. N. U-Pb ages and tectonic significance of late Archean alkalic magmatism and nonmarine sedimentation: Timiskaming Group, southern Abitibi belt, Ontario // Canad. J. Earth Sci. V. 28. № 4. 1991. P. 489-503.

133. Corfu F., Krogh T. J'., Ayres L. D. U-Pb zircon and sphene geochronology of a composite Archean granitoid batholith, Favourable Lake area, northwestern Ontario // Canad. Earth Sci. 1985. V. 22. P. 1436-1451.

134. Davidson and Van Bremen O. Baddeleyite-zircon relationships for geochronology // Contrib. Mineral. Petrol. 1988. V. 100. P. 291-299.

135. Gaal G., Gorbatschev R. An outline of the Precombrian evolution of the Baltic shield // Precambricn. Res. 1987. № 35. P.15-52.

136. Goldschmidt V. Atlas des Kristallformen. Bd. IX. S. 145-164. 1923.

137. Hanski E., Huhma H., Smolkin V.F. et al. The age of the ferropictic volcanics and comagmatic Ni-bearing intrusions at Pechenga, Kola Penisula, U.S.S.R.// Bull. Geol. Soc. Finland, 1990. V.62. P.2. P. 123-133.

138. Heaman L.M., Bowins R. and Crocket J. The chemical composition of igneous zircon suites. // Implications for geochemical et Cosmochemical Acta, 1990, Vol.54, pp. 1597-1607.

139. Huhma H., Clift R.A., Perttunen V., Sakko M. Sm-Nd and Pb isotopic studyof mafic rocks associated with early Proterozoic continental rifting: The Perapohia schist belt in Northern Finland // Contrib. Mineral. Petrol. 1990 V. 104. P. 369379.

140. KroghT.E. A low-contamination method for hydrothermal decomposition of zircon and extraction of U and Pb for isotopic age determination. Geoch. Cosm. Acta. 1973. vol. 37. pp. 485-494.

141. Karno S.L., Wasteneys Н., Gower C.F., Krogh Т.Е. U-Pb geochronology of Labradorian and later events in the Grenville Province, eastern Labrador // Precambrian Res. 1996. V. 80. P. 239-260.

142. Ludwig K.R. Isoplot/Ex, a geochronological Toolkit for Microsoft Exel, version 2.05: Berkeley Geochronology Center special publication Nla. 1999. 49 p.

143. Ludwig K.R. PBDAT, a computer program for Processing Pb-U-Th Data, version 1.20, United geological survey open-file report 88-542. 1991.

144. Mitrofanov F.P., Balabonin N.L., Bayanova T.B. et. al. PGE mineralisation of the Fedorovo-Pansky intrusion (Kola Peninsula, Russia) // Intern. Platinum. Theophrastus Publications. St.-Peterburg-Athens, 1998. P.62-70.

145. Mitrofanov F.P., Balabonin N.L., Bayanova T.B., Korchagin A.U., Gritsay A.L. and Subbotin V.V. Main results from the study of the Kola PGE-bearing province, Russia // Mineral Deposits, Papunen (ed.). Balkema. Rotterdam. 1997. P. 483-486.

146. Mitrofanov F.P., Bayanova T.B. Keivy terrain in the Kola Early Precambrian collision: new geochronological Data and interpretation // Proc. Svekalapko Workshop. Lammi, Finland, 1999. P.51.

147. Mitrofanov F.P., Pozhilenko V.I., Smolkin V.F., et al., (ed. Mitrofanov F.P). Geology of the Kola Peninsula (Baltic Shield), Apatity, KSC RAS, 1995, 145 p.

148. Poldervaart A. Zircon in Rocks (igneous. Rocks). Am. J. of Sci. 1956. vol. 254. pp. 521-524.

149. Pupin J.P., Turco G. Le zircon, mineral commun significatif des roches endogens et exogenes. Bull, de mineralogie. 1981. vol. 104. N 6. p. 724-731.

150. Scharer U., Krogh Т.Е. and Gower C.F. Age and evolution of the Grenville Province in eastern Labrador from U-Pb systematics in accessory minerals // Contrib. Mineral. Petrol. 1986. Vol. 94. P. 438-451.

151. Schissel D., Tsvetkov A. A., Mitrofanov F. P., Korchagin A. U. Basal Platinum-Group Element Mineralization in the Fedorov Pansky Layered Mafic Intrusion, Kola Peninsula, Russia. // Economic geology. Vol. 97. 2002. P. 16571677.

152. Stacey J.S., Kramers J.O. Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model. // Earth and Planet. Sci. Lett. 1975. V. 26. № 2. p. 207-221.

153. Steiger R.H and Jager E. Subcommission on geochronology: Convention on the use of constants in geo- and cosmochronology // Earth and Planet. Sci. Lett. 1977. vol. 36. №3. P. 359-362.

154. Timmerman M.J., Daly S.J. Sm-Nd evidence for late Archaean crust formation in the Lapland-Kola Mobil Belt, Kola Peninsula, Russia and Norway // Precambrian Res. 1995. Vol.72. P. 97-107.

155. Whitehouse M.J., Brigwater D., Park R.G. Detrital zircon ages from the Loch Maree Group, Lewisian Complex, NW Scotland: confirmation of a Paleoproterozoic Laurentia-Fennoscandia connection // Terra Nova. 1997. V. 9. № 5/6. P. 260-263.

156. York D. Least squares fitting of a straight line with correlated errors. // Earth Planet Sci. Lett. 1969. V. 5. P. 320-324.

157. Zozulya D.R., Bayanova T.B. Age and Tectonic Significance of Keivy Peralkaline Granite Complex, Baltic Shield // SVEKALAPKO, EUROPROBE project. Workshop. Repino. Russia. 26-26.11.1998. P.73.

Информация о работе

Ниткина, Елена Анатольевна
кандидата геолого-минералогических наук
Апатиты, 2006
ВАК 25.00.11

Диссертация

Геология и геохронологические критерии выделения рудных и безрудных породных ассоциаций западной части платиноносного Федорово-Панского массива - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы