Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Ликвационный генезис рудных силекситов щелочных гранитов (Кольский полуостров)

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Ликвационный генезис рудных силекситов щелочных гранитов (Кольский полуостров)"

Московский государственный университет им.М.В.Ломоносова Геологический факультет Кафедра петрографии

На правах рукописи

ТОРОХОВ Михаил Павлович УДК 553.062(234.74)

ЛИКВАЦИОННЫЙ ГЕНЕЗИС РУДНЫХ СИЛЕКСИТОВ ЩЕЛОЧНЫХ ГРАНИТОВ (КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ)

Специальность: 04.00.08 - петрография, вулканология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 1990

Работа выполнена в Геологическом институте Кольского научного центра АН СССР

Научный руководитель: канд.геол.-мин. наук, от.научн.сотр.

Официальные оппоненты: д-р геол.мин.наук, профессор

Ведущая организация: Институт экспериментальной

минералогии АН СССР (п.Черноголовка)

Защита диссертации состоится 19 октября 1990 г. в

К.053.05.08 по петрографии, геохимии и геохимическим методам поисков геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

Адрес: II9899 Москва, Ленинские горы, М1У, геологичеокий факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета MIT (зона "А", 6-й этаж).

Автореферат разослан 19 сентября I99Q г.

Ученый, секретарь Специализированного Ученого совета >

Белодипецкий Анатолий Петрович

Минеев Дмитрий Андреевич (МШ им. С. Орджоникидзе)

канд.геол.-мин.наук, доцент Феногенов А.Н.

ауд._ на заседании Специализированного Ученого Совета

от.научн.сотрудник

А.М. Баталова

ОВЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОШ

Актуальность теш. Проблема переноса и концентрации редких еталлов-одна из важнейших в геологии редких элементов.В этой вязи особенно интересны закономерности распределения редких еталлов в щелочных гранитах,занимающих на территории Кольского элуострова площадь более 3000 кл^.Одним из возможных механизмов врераспределения редких металлов на магматическом этапе считает— я- жидкостная несмесимость. Закономерности ликвационного разделе-ая редких металлов в экспериментальных условиях и их соответст-не природным объектам представляют интерес как в теоретическом, жив практическом аспектах,позволяя объяснить простравствен-ую локализацию и причины концентрации редких металлов в объеме атрузива.

зль паботн- доказательство магматической и ликвационной природы /дных силекситов щелочных гранитов Западных Кейв.вахной роли аквационного разделения для концентрации редких металлов. Основные задачи: 1.Изучение геологической позиции а ъшнералого-эохиыических особенностей рудных силекситов;2.Экспериментальное эделирование ликвационного разделения применительно к щелочно-эанитным составам;з.Исследование роли летучих компонентов в рас-ре делении редких металлов.

Научная новизна работы. Проведено комплексное изучение рудных ыекситов в сравнении с вмещающими щелочными гранитами.Впервые, отношении рудных силекситов щелочных гранитов,высказана гипоте-1 об их ликвационном происхождении,проведено экспериментальное )делирование щелочногранитного ликвационного разделения кислот-)-основного типа.На основе минералого-геохимических критериев щелены основные типы рудных силекситов.Исследовано влияние ле-гчих компонентов на распределение редкоземельных элементов.Сде-шо предположение о важной роли ликвации в эволюции составов точных гранитов Западных Кейв и рудогенеза редких металлов. Практическое значение. Предлагаемая модель формирования рудных шекситов позволяет обосновать их геологическое положение в [трузиве .повысить эффективность поисково-оценочных работ-.На ос-®е изучения ряда петрофизических характеристик рудных силекси-1в:'магнитной восприимчивости,удельного веса.рентгеноспектраль-х характеристик показана возможность использования для их поис-в целого рада геофизических методов.На основе изучения туп^зча дных силекситов и выявленных парагенетических связей между

элементами предложено использовать геохимические критерии для оценки перспектив щелочногранитного массива на редкие металлы.

Фактический материал. В основу работы легли результаты работы, проведенной автором за период обучения в аспирантуре с 1988 по 1930 гг.Во время полевых работ рудные силекситьт и вмещающие щелочные граниты изучались методом рентгеноспектрального аналиэа(1000 определений).В камеральный период полученный материал исследовался методами химического силикатного анализа (100 определений),химического анализа по определению С орг. (20 определений) и №срг. (20 определений).анализа газова-.тадких включений в кварце (20 определений).масс-спектроыетрического анализа изотопов свинца и урана (20 определений),масс-слектрометрического лазерного анализа, изотопов углерода и серы (10 определений).рентген-флюоресцентного адализа редких элементов,стронция,бария (500 определений),атомно-адсорбционного анализа на платиноиды (10 анализов),спектрохими-ческого анализа на золото (20 определений),спектрального полуколичественного анализа (60 определений),спектрального количественного на 15 элементов (45 анализов),электоннозондового микроанализа (500 элеметно-определений).исследования отдельных петрофизических свойств (200 определений). Защищаемые положения.

1. Рудные силекситы-образов&ния магматической стадии.

2. Рудные силекситы-образования ликвационного генезиса.

3. Ликвационное разделение играет важную роль при распределении редких металлов в массивах изучаемых гранитов на магматической стадии формирования.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на семинаре молодых ученых ИГГИ АН УССР.и ЛС01ГУ (Львов,1989) ,на региональной конференции молодых ученых (Апатиты,1990).Всесоюзном металлогеническом совещании "Металлогения докембрия и метаморфо-генное рудообразование" (Киев,1990).семинаре "Геохимия магматических пород" (Москва,1990),выездной сессии ВМ0 (Апатиты,1990).

Структура к объем работы.Диссертация общим объемом 130 машинописных страницы,состоит из введения,5 глав,заключения и списка литературы из 73 наименований.Работа содержит 44 рисунка,42 таблицы.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю А.П.Белолипецкому за поддержку и внимание при проведении и обработке результатов исследования.

Автор благодарит также Г.О.Саргсяна.В.К.Каржавина.Ю.А.Балашо-

за, И. Д. Батиеву, А. Н. Виноградова, Г. В. Виноградову, Л. А. Арутшяга, 3.Ш.Смолькина, Л .И,Полежаеву,С.В.Икорского,В.Б.Алексеева,H.A.Орло-за,З.А.Победоносцева,В.Р.Ветрина,Б.В.Гавриленко,В.Г.Казачек [г.Апатиты,ПТ КНЦ АН СССР),В.Г.Кривовичева,А.С.Сергеева (ЛГУ,Ленинград),H.H. Безмена (п.Черноголовка,ИЭМ АН СССР),А.А.Маракуше-за и сотрудников кафедры петрография ЮУ за практическую и методическую помощь,оказанную автору в процессе работы и при обсуждении результатов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИЙ Введение

Зо введении дается краткая история развития идеи о ликвации си-гикатных мага.Дается обзор работ 2>.Ю.Левинссна-Лессинга,НД.Боуз-1а,Э.Рёдаера,Д.П.Григорьева,А.Р.Филпоттса,A.A.Меранушева и др. Заедается вывод о правомерности постаДки вопроса о ликв&ционном генезисе редкометальных рудных силекситов.

Глава I. Основные черты геологии массива щелочных гранитов За-1адных Кейв и особенности геологической позиции.рудных силекситов

В главе изложены сведения о геологическом строении Западно-Сейвского массива щелочных гранитов на основании работ й.Д.Бати-;вой,И.В.Белькова и др.

Массив щелочных: гранитов Западных Кейв считается наиболее круп-■¡ъш из числа массивов щелочных гранитов,приуроченных к Псркозерс-го-КуЛьокской металлогенической зоне.Северная и южная часть ком-шекса разделена осадочнот-вулканогенными породами кейвской серки I образует в современном эрозионном срезе как бы два обособленных ¡ассива.З северном Ровозерском массиве щелочные граниты по круто-гу несогласному разлому контактируют с гранитоидами фундамента, :ровлей для них служат гнейсы лебяжинской свиты кейвской серии. !онтакт щелочных гранитов с породами кейвской серки ¡шее? слон-гую конфигурацию и четкую сопряженность с тектоническими элемен-■ами,но вместе с тем,во многих участках отмечаются резко несог-гасные интрузивные контакты,в которых щелочные граниты секут и 'нейсы.и сланцы кейвской серии.Существующие определения возраста [елочных гранитов дают неоднозначную оценку,варьирует от 1740 до :450 млн.лет.

Наиболее распространенной разновидностью пород Западно-Кейв-

ского комплекса являются эгирин-арфведсонитовые граниты,обладающие отчетливо выраженной линейностью.В контактных зонах с породами кровли распространены мелко- и среднезернистые эндоконтакт-ные граниты,которые в отдельных участках отличаются повышенными содержаниями магнетита,циркона,редкоземельных минералов.В тексте диссертационной работы они носят условное название "минерализованные граниты".В Ровозерском массиве находки рудных силекситов приурочены к участкам повышенных содержаний редкометальных минералов, установленных в пределах зоны контакта щелочных гранитов с биоти-товыыи гнейсами лебядинской свиты протяженностью 1,5 км,а также в двух апофизах отходящих от массива и вскрытых эрозией среди амфиболитов и биотит-амфиболовых гнейсов.Пегматитовые жилы отмечаются как чисто кварцевые,так и кварц-полевошпатовые с амазонитом,астро-филлитом,встречаются практически по всему массиву,в отличие от рудных силекситов,локализующихся непосредственно в зоне контакта.

Глава 2. Особенности морфологии и состава рудных силекситов

Форма рудных силекситов меняется от шлировидной,конусовидной до изометрнчной,почти круглой.Общей чертой для них является наличие менисковых поверхностей.Размеры рудных силекситов колеблются от I см до 3 и более метров.Структура рудных силекситов гипидио-морфкозернистая,грубозернистая,характеризующаяся разной степенью идиоморфизма составляющих минералов и крайне неравномерными размерами кристаллических индивидов (от долей,до нескольких мм). Идиоморфные кристаллы характерны для альбита,кварца,магнетита,циркона, встречаются у бритолита,фергюсонита,гадолинита.Эвтектические срастания полевых шпатов и кварца отсутствуют,характеризуя структуру рудных силекситов как пегматоидную.Текстура может быть охарактеризована как плотная,нодулярная,с неравномерным распределением темноцветных минералов в массе рудного силексита.

Контакты рудных силекситов с вмещающими щелочными гранитами четкие, контрастные. В ряде случаев наблюдается лейкократовая кайма, окружающая меланократовый шлир рудного силексита.Направление ориентировки темноцветных минералов во вмещающем граните носит часто секущий характер относительно границ силекситов.

Свое название рудные силекситы получили из-за преобладания кварца над остальными минералами (среднее содержание кварца 70%).В отличие от типичных силекситов,в которых отмечается почти монокварцевый состав,рудные силекситы могут содержать до 30% магнети-

о з

РисЛ. Положение рудных силекситов (I).минерализованных (2) и эгирин-арфведсснитоЕых (3) гранитов на петрохимк^еских диаграммах, та,до 3% ильменита,до 10? врфведсокита.эгирина до 15^,биотита до 10?,редкометальнюг минералов до 20$.Характерной их чертой остается положение в существенно кварцевой сбласти на диаграмме о отличие от минерализованных и эгирин-арЬведсонитовых гранитов, а также преобладание альбита над другими полевыми шпатами (РисЛ). Основными чертами химизма рудных силекситов можно считать повы-ленное содержание железа.титана и кальция относительно минерализованных и эгиркн-арфведсонитсвнх гранитов.Составы рудного силек-сита и вмещающего минерализованного гранита выражаются формулами: Рудный силексит: М^ЧЛ^^оМя яьг.1Т'<А*°я> Щелочной гранит: КигМамСаЛ1МЭв;'1».аягРГолРеа^1Ч5ТгмЗ:19505О Характерное распределение элементов меяду рудным силекситом и контактирующим щелочным гранитом отражено в таблице I.

Помимо отмеченных,рудные силекситы характеризуются целым рядом ¡ризнаков .позволяющих выделять их среди геологических образова-

Таблица I.

Распределение элементов ыеяду рудным силекситом и контактирующим минерализованным гранитом

Состав Руд.силексят Цел,гранит j Состав Руд.силексит Щел.гранит

61,04 68,83 Ксрс 0,0022 0,0011 ■

так 1,77 0,32 Ь 0,0014 0,0006

т 5,53 12,73 тм4 6,50 1,П

7,34 3,67 TWO* 0,086 0,012

Рео 7,64 2,32 0,041 0,007

ИяО 0,36 0,09 £г0 0,028 0,007

0,24 0,14 Bat) 0,057 0,030

СаО 2,55 0,77 С» Opr. 0,016 0,007

4,01 6,15 РЬ 0,029 0,0095

м 0,88 3,35 Си 0,0021 0,001

0,64 0,70 V 0,026 0,001

Рг05 0,46 0,07 № 0,0011 0,0005

1ЛгР 0,013 0,0065 0,0023 0,0004

. ЙЬ,Р • 0,0069 0,021 En 0,16 0,031

С^О 0,00046 0,00050 б; 0,00073 0,00035

0,01 0,01 Сумка . 99,83 100,54

со, 0,37 0,14

Г 0,0145 0,010

ний района. Одной из характернейших черт рудных силекситов является их обогаценность иттрием и тяжелыми РЗЭ,что позволяет выделять их от гранитов и пегматоидных кил (Рис.2).

Изучение распределения элементов' группы платины показало закономерное увеличение РА в рудных сплекситах.Изучение химического состава рудных силекситов и корреляция его со значениями магнитной восприимчивости«удельного веса соответствующих проб показала прямую связь между содержаниями РЗЭ,железа и указанными петрофизическими характеристиками.

Особенности химического состава рудных силекситов находят отражение в составе отдельных минералов.Так,существенно иттриевый характер спентра РЗЭ отличает флюорит,торит,циркон,бритолит и является их типомордной чертой,а собственно редкоземельные минералы представлены иттриевыми видами-гадолинитом,фергусонитом, бломстранднноы (У - эашнитом).

тя*>', г/т

о рудный силексит • минерализованный гранит ■ « жильный пегматит

Рис.2. Сравнительные содержания РЗЭ иУ в рудных силекситах, минерализованных гранитах и жильных пегматитах.

Анализ распределения С0рГ опт1 показал их повышенное содержание в телах рудных силекситов. Одновременное увеличение содержаний Ем (по расчетным данным) и содержаний сульфидных минералов,» также наличие графитовых выделений указывают на более восстановительную среду в телах рудных силекситов.относительно вмещающего гранита.

Глава 3. Экспериментальное моделирование ликвационного разделения

С целью моделирования ликвационного разделения,нами,совместно с Г.О.Саргсяном,поставлены две серии опытов по"плавке щелочногра-нитного состава с добавка;«! фторитого аммония (fft!,,F ) .имитирующего природный флюид.

Первая серия опытов по плавке смеси рудного силексита и щелоч- ■ кого гранита (1:1) проводилась в"сухих" условиях при температуре 1260°С и атмосферном давлении в печи вертикального типа.К природным составам добавлялось по 5% нитратов 1д,2у,£г ,Yb,Y . Кроме этого добавлялось 5 и■ IQ5SNRi после чего смесь помещалась в корундовые тигли,закрываемые в целях максимального сохранения фтора в расплаве по схеме Федосеева (1963).Плавка проводилась в течение 6 часов.После закалки на воздухе,полученные стекла исследовались рентгеновским и оптическими методами.Распределение.химических элементов определялось на микрозонде KMä -45".

При температуре 1260°С наблюдалось образование лик.вационных сфер с повышенными, содержаниями относительно матрицы fe,Ti ,Ca,M«, r,Yb,Y .Ликваты,размером от 5 до 200 мкн характеризуются сходным валовым составом и неравномерным распределением отдельных элементов в объеме ликвата.Для получения представительных данных анализ фаз производился широким пучком в 20 мкн.Выделяются недифференцированные ликваты с относительно равномерным распределением породообразующих и редких элементов и дифференцированные, в которых железо обособляется в отдельные фазы,вплоть до образования магнетита.Состав магнетита из ликватов сходен с составом магнетита матрицы и,по-видимому,соответствует фазам равновесным с расплавом.Образование магнетита относится нами к этапу следующему после ликвационного разделения,что подтверждает обеднение, состава дифференцированных ликватов железом и локализация фаз магнетита в нижней части ликватов. •

Вторая серия опытов проводилась на природных составах без добавок РЗЭ,на смеси рудного силексита и щелочного гранита (1:1).. Опыты проводились в условиях флюидного давления с последующей закалкой в аппарате высокого давления конструкции Е.Б.Лебедева. Флюид моделировался добавками 5 и 10%ШЦР,4,5% Ь^О.Плавка проводилась в платиновых ампулах,заваренных с помощью дуговой сварки под микроскопом.Опыты проводились при 2000 атм,в интервале температур от 750 до Ю50°С.Длительность опыта варьировалась от 12 до

72 ч.При температуре 950°С55т? МНЧР и 4,5$Й>>0 наблюдалось образование ликвацйоннызс сфер диаметром от 3 до 100 мкн.Крупные,более 20 мкн ликваты,также как и в опытах без фгшидного давления,имели дифференцированный состав с выделившейся фазой магнетита.Характер распределения ряда элементов между ликватом и матрицей с составом магнетита из яиквата представлен в таблице 2. .

Таблица 2.

Разделение элементов при ликвации в опыте с природными составам при 2000 ат>1,550°С,5^¡{Н,,?,4,5'^К20,24 ч.

Состав Ликват^ Матрица Ликзат Матрица I Фаза магнетита в ликвате"

¿аз, 10,21 71,70 23,38 70,89 0,27

тшГ 0,95 0,48 1,27 0,43 9,02

0,10 6,31 1,39 8,46 0,26

Мъ 3,73 6,12 14,80 7,40 83,57

• М&-0 0,77 0,39 2,64 0,53 -

11,0 0,05 2,23 0,23 2,60 -

С?,0 21,14 1,24 14,50 1,10 0,02

6,33 0,08 2,12 0,10

ЬаД 3,15 0,06 ' 1,96 0,07 0,04

6,87 0,24 4,94 'О,32 ' 0,10

Ыь 0,97 0,00 -0,47 0,00 ■ -

пщ 3,21 0,14 2,16 0,00 -

ИД 1,95 0,05 1,48 0,15 _

0,35 0,00 0,05 0,00 -

2,22 0,11 2,33 0,18 --

0,51 0,06 0,14 0,00 -

«"А 1,63 0,08 0,93 0,05 -

уьд 1,00 0,07 0,89 0,06"

щ 16,20 0,67 12,82 1,24 0,39

0,05 0,00 0,20 0,00 ■ -

тно. 0,39 0,04 0,30 0,00 -

2гОг 0,50 0,39 0,32 0,00 0,49

Р 1,00 ' 0,00 1,00 0,00 -

Сумма 83,18 90,46 90,87 93,58 94,26

Тримечание:? определялся качественно на масс-спектрометре ЦММЙООО аналитик Марков Ю.Н. .остальные эл-ты-ка "ИЗ-46".аналитик Полежаева Л.И.

Характерной чертой лнквацЕОннгк фаз является контрастность ях хшЕчеокого состава относительно матрица ж наличие четкгх границ. Различной подвижностью при яиквадионнсм разделении в условиях нашего эксперимента обладает и К .Если К остается в обеих сериях оштов в большем количестве в матрица,тоЫа в условиях опыта с ^уиттцм давлением остается в ликвате.По совокупности результатов опытов иоено вццвлкть две грушш элементов разделявшихся при ликвация расплава:

1.РеД', Да,Ид.Ми ,Ш> ,Р ДР„

Как в первой,так и во второй серив опытов проводилась контрольная плавка без ЙН|,г тех ке составах и условиях.Ликвацконное разделение в этом случае не наблюдалось.

Глава 4. Флюидный рвэшы образования рудных снлексатов

В телах рудЕаг свлекситов определялись Р , С1, НгД\ С0г, В , Б , N и состав углеводородов в газово-етщккх включениях кварда. В результате статистической обработки штодскл канонической корреляции выявлена степень влияния флюидных компонентов на распределение РЗЭ.щелочных ш породообразующих элементов.Степень влияния на указанные грушш элементов убывает в ряду Р^НгО>СОг> . Рудвне силекситы отличаются от минерализованных гранитов повышенными содеркандшн флюидных компонентов . Абсолютные содеркания Р в рудных силексигах колеблются от 0,065 до 0,43 среднее 0,20 , Нг0 - от 0,62 до 1,55 среднее 0,92 ,СОг-от 0,03 до 0,37 среднее ОДет Л1 -от 0,011 до 0,153 среднее 0,042 ,Б -от до 57Х10-4 среднее 26^10"^ Д- от 17ХЮ"2 до З^Ю"2 среднее 26Х1СГ*- ,в весД.содернания & колеблются от 0,00 до 0,10,находясь,в основном,на грани чувствительности полярографического метода.

Состав углеводоров в газово-зщдхнх включениях кварца характеризуется низкой степенью окисленности: СО^/ОН^варьирует от 0,0 до 4,2.Преобладают легкие углеводороды- СН^от 0,051 до 0,065, от 0,0027 до 0,011 мл/г.

Давление флюида в газово-кидких включениях,по данным Белькова ж др. 1987 2-2,5x10 Па.

Влияние флюида рассматривается автором с точки зрения его влияния на вязкость расплава,температуру ликвадионного разделения и участие в переносе рудных ликватов к ашшшш массива.

Глаза 5-. Генезис рудных силекситов

Впервые силекситы,как самостоятельные образования были выделены в работе Еелькова и др.(1387),где рассматривались в-качестве закономерного звена в ряду последовательных продуктов кристаллизационной дифференциации щелочногранитшх интрузий.

Рассматривая альтернативные механкзш образования рудных силен-. снтов,ыояко назвать яидкостнуи несмесшзость расплава, »фисталлиза-ционнув дифференциацию расплава,анатексис вмещающих щелочные граниты гнейсов и метасоматоз.

Против процесса кристаллизационной дифференциации говорят следующие факты:

- относительное накопление Б» и $«* с одновременные уменьшением

№ в телах рудных силекситов. Для эволюции расплава в результате кристаллизационной дифференциации характерна обратная закономерность (Балашов,1976,Балашов и др.,1988);

- положение точек состава рудных силексмтов на тройной диаграмме /ГЬ — 0 -От при флюидном давлении 2 кб в существенно кварцевой области,вше линии котектики.Дяя конечных продуктов кристаллизации данной систе?лг,также как и для продуктов акатекскса,следует сзидать близких к линии котектаки составов (ЧЛпкСег ,1976).

Против нетасокатичесного способа образования рудшх силекситов говорят следующие факты:

- наличие четках гралиц я контрастного,относительно вмещающего гракита,состава;

- присутствие высокотемпературных форм циркона дяпиракндально-пркзматичзсвого габитуса;

- наличие сферических,рэдиальнолучистых образований графита, характерных для магматических пород;

- против процесса наложенного метасоматоза,оторванного по времена от основного магматического этапа говорит сходство возрастов рудного скяексита и вмещающего граня?а-1373+20 и 1950+50 млн.лет соответственно (датировка по изотопам свинца).

Вероятии процессом,приводящим к образованна рудкнг силекситов может слупить ликзационное разделение магматического расплава. Поставленные знсперимзнты,качественно моделирующие природные объекта ,показьшавт принципиальную возможность такого пути формирования силекситов.Инверсия спектра РЗЭ,увеличение &Г/БГ",объяснимы с точки зрения кидкостксй несмесимости,процесса,в которой при разделении преимущество получаят ионы с меньшим радиусом.

■Дня бинарных систем Ь-^Оз-ё>Оа в ряду Ьз-Л-У наблюдается законов номерное увеличение температур критической точка ликвации,а таязе расширение предела ликвации {Торопов а др. ,1968),что может объяснить инверсию спектра РЗЭ в сторону тяжелых элекентоз.Изве стно, такае.что в системе У10>-5»0г происходит значительное расширение поля ликвации при добавках &Ьг05{Бондарь,1965} ,что кокет объяснить максимальное,по сравнению с ЕЗЭ.распределение^ в тела рудных. сплекситов.

Принципиальная возможность ликвационнрго разделения в поликомпонентных силикатных системах о-редкими металлами показана в ряде работ ,1935,Еаегзсп,Н«ьгД978) .

В результате статистической обработки данных по прщюднда образцам методом Факторного анализа главных компонент получены две группы элементов,соответствующих разделении рудный силексит-щелочной гранит:

1.& ,Т5 , Са.Мэ.МпДКД ,Се ,СЛг;ИьО,£^

2. ¿>\ ,К , На.

Полученное разделеняе составов подобно наблюдаемому в опыте и отвечает известному мелакократово-лейкократовому типу лшсвацион-ного разделения (Маракушев и.др.,1983) .

Классификация рудных сидекситов по геохимическим .минералогически!! и петрографическим признакам представляется достаточно сложной.Особенность рудннх силекситов состоит в значительной вариации используемых признаков.Наиболее отчетливо разделение силексптов • происходит в коордннатах£г01+ЫЬД-ТОг05+¥а.03 (Рис.За) .Отчетливо выделяются "редкометальнке" (дг- МЬ) , "редкоземельные" (."ПЧ + V)Е "редкоземельно-редкометалыше" с примерно равным содержанием указанных груна элементов .

Приняв за критерий состав акцессорной минерализации,можно охарактеризовать редкоземельные силекситы.как бритошют-иттриалитовые, редкометальные-как фергусониг-бломстрангш-гадолкнит-циркониевые, а редкометально-редкоземельные.как бритолит-ортит-циркониевые. Следует отметить,что выделенные три группы рудных силекситов обладают различными свойствами и по ряду других признаков.Типоморф-ными для них являются магнитная восприимчивость,удельный вес и др. Рассматривая салексигы в качестве ликвационных образований мсшю оценить их по степени дифференциации состава.Схема разделения расплава при ликвации на мелакократовую к лейкократовую частп.с учетом распределения РЗЭ,У и летучих.может быть использована для составления коэффициента дифференциации:

ДИ$ БгОг -*АггОь* М*гР ♦ Ка0

зкдаочающего основные компоненты участвующие в образовании рудного силексита.В координатах К^, -Т^гРэ + построен график идя тех ие составов,что и на рис.За.Все три группы,выделенные ранее занимает отдельное положение и на данном графике (Рис.36).

Представляет интерес распределение породообразующих элементов, 1 также эволюция состава щелочных гранитов с точки зрения несме-зимости выделенных групп элементов.С этой целью можно использовать другой коэффициент дифференциации,включающий основные породообразующие элементы участвующие в процессе ликвационного разделения:

г-; <а

С?*

2 -

®

0.60

0.40

020

®

2

2 £ТЯ2^Щ,бес.Х

4 ЕТВг03*Уг03,вес%

а - Рудный силепсит

I - Папе редкоземельных силекситов

й-Пале редкометальных силекситаа

Ш-Пале редкоземельно -редкометальных силехеитов

Рис.3. Положение рудных силекситов на диаграммах:

1.2г01+№гоу-.-п\го1+уго3 -тад+у^ •

Расположив составы эгарш-арфведсоштовых.кагнетит-эгириновых гранитов и рудных силекситов на диаграмме Кдкф-5тОг ыояем убедиться в том„что рудные силекситы представляют конечный член эволюции составов щелочных гранитов района (Рис.4).

82 28 24 20 16 а

Кдиср.

55

65

75

Рис.4. Положение щелочных гранитов и рудных силекснтов на диаграмме КдКф-5®2 .Условные обозначения те ке,что и на рис.I.

Корреляция коэффициента дифференциации (К _ ) с содержанием редких металлов позволяет наблюдать следующую закономерность: при значениях К^=6-Ю,средние содержания РМ не превышают 1%, при значениях Кд^=10-17, средние содержания РМ больше и достигают 6-7% в рудных силекситах.

ЗШШЧЕШЕ

- Ряд особенностей состава и свойств рудных сияекситов указывает на íes магматический генезис.

- Процесс ликвационного разделения по результатам эксперимента реален для данных природных составов.

- Процесс ликвации объясняет ряд противоречий,необъяснимых с других точек зрения и сдуяит причиной образования рудных силекси-тоа.

- Ликвацнонное разделение расплава ясзет рассматриваться в качестве механизма приводящего и дифференциации составов щелочных гранитов и созданию повышенных концентраций редких металлов в атаиальных частях янтрузий щелочных гранитов района Западных Ksfis.

ШССК НАУЧШХ ТРУДОВ ОПУЕШКОВАКНЫХ ПО ТЕШ ДИССЕРТАЦИИ

1.Topoxos M.II. .Казачек А.Г. О возможности влияния электрических полей на формирование повышенных концентраций редких элементов в массивах щелочных гранитов Кольского полуострова.-В сб."Уинерало-го-геохимическне критерии поисков н моделирование процессов формирования местсршдений полезных ископаемых (материалы семинара молодых учетах йГТИ АН СССР и ЛОЛГУ,г.Львов,21-26 мая 1989 г."-деп.ВИНИТИ » 5689-Е89,с.173-178.

2.Новое в изучении минерально сырьевых ресурсов Мурманской области. Препринт ,под.ред.Негруцы В.З. ,ч.2,с.Г7.

3.Горохов М.П. Редкометальные силексяты аелочных гранитов Западных Кейа.-тез.докл.выездной сессии БМО,Апатиты,18-20 сент.1990 г., с.28.

4.Петров С.Й. Дорохов U.U..,Зозуля Д.Р. Редкометальная минерализация в метасоматически измененных щелочных гранитах Кольского полуострова, -тез. докл.XII Всесоюзного ыеталлогенического совещания "Металлогения докембрия и аетаморфогенное рудообразование",Киев, чЛ,с.156.

б.Торохов М.П. ,Саргсян Г.О. Роль ликвационных явлений в процессах концентрации редких элементов в щелочных гранитах Кольского полуострова.-там ае,ч.2,с.133.

Автореферат

ШКВАЦИОНШЙ ГЕНЕЗИС РУДНЫХ СИЛЕКСИТОВ ЩЕЛОЧНЫХ ГРАНИТОВ (КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ)

Технический редактор В.А.Ганнчев

Подписано к печати 3.09.90. ПН - 05703. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл.печ.л. 0.93. Уч.-изд.л. 0.98. Усл.краско-от. 0.93. Заказ № 309. Тираж 100 экз. Бесплатно.

Ордена Ленина Кольский научный центр им.С.М.Кирова АН СССР 184200, Апатиты, Мурманская область, Ферсмана, 14