Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Минералогия карбонатитов массива Салланлатва, Кольский полуостров

ВАК РФ 25.00.05, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Минералогия карбонатитов массива Салланлатва, Кольский полуостров"

Санкт-Петербургский государственны й университет

на правах рукописи

Ситникова Мария Александровна

МИНЕРАЛОГИЯ КАРБОНАТИТОВ МАССИВА САЛЛАНЛАТВА, КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ

25.00.05 - минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург

2004

Работа выполнена на кафедре минералогии геологического факультета Санкт-Петербургского государственного университета

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук,

старший научный сотрудник, Краснова Наталия Ивановна

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

ведущий научный сотрудник, Орлова Майя Павловна

кандидат геолого-минералогических наук, Пеков Игорь Викторович

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный

горный институт (технический университет)

Зашита состоится_мая 2004 г. в_ч. в ауд. 52 на заседании

диссертационного совета Д 212.232.25 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9, геологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. A.M. Горького при Санкт-Петербургском государственном университете.

Автореферат разослан_апреля 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор геолого-минералогических наук

А.Б. Кольцов

Щелочно-карбонатитовые комплексы являются уникальными объектами с многообразной и сложной минерализацией. С ними связаны месторождения слюды, Fe, P и редких металлов Zr, Nb, а также редкоземельных элементов и барита. Изучение карбонатитов важно как для фундаментальных научных, так и для экономических задач.

Актуальность проблемы. Массив Салланлатва - наименее изученный массив Карело-Кольского региона. Вместе с тем, в нем широко представлены такие необычные разновидности карбонатитов как магнезитовые и си-деритовые. Кроме того, с ним связаны месторождения ниобиевых, редкоземельных и баритовых руд. Установление генетической позиции минералов-концентраторов Nb и REE, а также барита и выявление закономерностей их образования в общей схеме генезиса карбонатитов является важной задачей минералогических исследований.

Целью работы является комплексное изучение карбонатитов Салланлатвы: их геологического строения, петрографии, минералогии и выяснение условий их образования, а также определение абсолютного возраста пород массива.

Задачи исследования: изучить последовательность образования карбонатитов массива на основе полевых, а затем петрографических наблюдений, выявить и исследовать минералы Zr, Nb, REE, Ba и Sr, которые определяют металлогеническую специфику карбонатитов, провести анализ генетических условий формирования минералов и выявить направленность эволюции минеральных ассоциаций в карбонатитах, изучить U-Pb и Rb-Sr изотопные системы в минералах и валовых пробах пород массива.

Фактический материал и методика исследования. Фактический материал был собран автором во время трех полевых сезонов 1997 - 1999 годов. Отобранный материал представляет собой образцы керна скважин, пробуренных при проведении поисково-оценочных и разведочных работ Мурманской ГРЭ на ниобиевые и баритовые руды на массиве Салланлатва. В ходе работ отобран материал из 10 скважин, была составлена коллекция карбонатитов Салланлатвы, включающая более 100 образцов, изучено около 50 прозрачно-полированных пластинок карбонатитов и щелочных пород массива. Состав и свойства минералов изучались как традиционными оптическими методами, с помощью рентгеноструктурного анализа, так и при помощи современных локальных методов: электронной микроскопии микрорамановской спектроскопии. 23 пробы карбонатитов и ийолитов были, проанализированы на главные и редкие элементы рентгенофлюоресцентным методом и методом индуктивно-связанной плазмы (ICP-MS). - Выполнено более 500 микрозондовых определений химического состава минералов. Для определения возраста массива использованы как классический, так и современный локальный (метод лазерной абляции ICP-MS) методы масс-спектрометрии.

Научная новизна и практическая значимость. Впервые для массива Салланлатва определен его возраст U-Pb и Rb-Sr методом. Уточнена последовательность образования карбонатитов массива (в частности определена позиция магнезит-содержащих карбонатитов). В результате детального минералогического исследования карбонатитов были подробно изучены главные породообразующие карбонаты, минералы-концентраторы ниобия и редких земель, стронция и бария. Установлено 48 минеральных видов, 7 из которых, ранее не были известны в Салланлатве. Выявлен ряд минералов, богатых натрием (во включениях, в первичных минералах кальцитовых карбонатитов - луешите и магнетите). Выявлены основные черты эволюции минералообразования в карбонатитах Салланлатвы.

Основные защищаемые положения:

1. Изотопный возраст массива Салланлатва, определенный нами по Rb-Sr и U-Pb системам, соответствует 370 млн. лет, что отвечает позднему девону и свидетельствует о принадлежности массива к палеозойской Кольской щелочной провинции.

2. Характер геологических взаимоотношений, минеральный и петрохимический состав карбонатитов позволил выделить 6 типов пород (от древних к молодым): кальцитовые, доломитовые, анкеритовые, магнезит-доломитовые, сидерит-анкеритовые и сидеритовые карбонатиты. Установленная эволюция карбонатитообразующей системы фиксировалась закономерным изменением химического состава породообразующих карбонатов: в кальците уменьшается содержание Sr, повышается содержание Мп; в минералах ряда доломит-анкерит и магнезит-сидерит возрастает железистость.

3. Ранние кальцитовые карбонатиты массива Салланлатва существенно отличаются от поздних более низким содержанием фтора (F<1 мас.%) и высоким Na/Ca отношением в среде минерапообразования. Это определило и разную редкометальную специализацию карбонатитов: цирконий-ниобиевую в ранних и барий-стронций-редкоземельную в поздних разновидностях.

Апробация работы. Материалы диссертации обсуждались на X Всероссийской конференции, посвященной памяти К.О. Кратца «Геология и полезные ископаемые Северо-Запада и Центра России» (Апатиты, КНЦ РАН, 1999), на Всероссийском научном совещании «Карбонатиты Кольской щелочи эй провинции - 100 лет исследований» (Санкт-Петербург, 1999), на V международной конференции SGA «Mineral Deposits: Processes to Processing», (Лондон, 1999), на XIX семинаре «Геохимия магматических пород» (Москва, 2000) на международной конференции "Carbonatites 2000" (Сент-Этьен, Франция, 2000), на XI Всероссийской конференции, посвященной памяти К.О. Кратца «Геология и геоэкология Фенноскандии, Северо-Запада и Центра России» (Петрозаводск: КНЦ РАН, 2000), на XI Европейской конференции «European Union of Geosciences EUG XI»

(Страсбург, 2001), на международной конференции «Минералогические музеи» (Санкт-Петербург, 2000, 2002), на международной симпозиуме Международной Минералогической Ассоциации 1МА 2002 (Эдзинбург, 2002), на международном рабочем совещании «Carbonatites 2003" (Канарские острова, 2003). Находится в печати глава в книге «Phoscorites and Carbonatites from Mantle to Mine: the Key Example of the Kola Alkaline Province» под редакцией F.Wall & A.N. Zaitsev в издательстве The Mineralogical Society Series, London. По теме проведенных исследований опубликовано 11 печатных работ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка публикаций, содержащего 181 наименование Работа имеет общий объем 211 страниц, включая 99 рисунков, 34 таблицы.

Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность к.г.-м.н. А.Н. Зайцеву за постановку интересной темы, за внимание и помощь в проведении исследований и советы при подготовке диссертации. Автор выражает особую благодарность научному руководителю к.г.-м.н. Н.И. Красновой за обсуждение результатов, консультации и советы по написанию работы. За помощь в проведении полевых работ и сбору коллекции по массиву, г. также консультации автор благодарит д. г.-м. н. А.В. Волошина и к.г.-м.н. В.В. Субботина.

Автор хотел бы поблагодарить всех, кто пэмогал в проведении аналитических работ. Выполнение данной работы было бы невозможным без тесного сотрудничества с В.В.Субботиным, Я.А. Пахомовским, В.Н. Яковенчуком (ГИ КНЦ РАН), АР. Шахмурадяном (университет Манитоба, Канада), Н.В. Чукановым (ИХФЧ РАН), Ю.Л. Крецером («Механобр-Аналит»), А.Р. Нестеровым (СПбГУ), В.Ф. Сапегой, А.В. Антоновым (ВСЕГЕИ), Ч.Т. Вилиамсом, Ф. Уолл, Т. Джефрис, Дж, Спратом, Т. Гринвудом, К. Джонсом (Музей естественной истории, Лондон), М. Смитом (г. Брайтон, Англия), проф. У. Краммом, С. Синдерном-и Т. Кернером, Ю. Якуби (г. Аахен, Германия), Ж. Мутом (г. Ст.Этьен, Франция).

Автор признателен за ценные замечания и помощь в обработке данных и оформлении работы А.Г. Булаху, АА. Золотареву, С.Н. Бритвину, А.А.Антонову, А.И. Брусницыну, Е.В. Стариковой (СПбГУ), Д.И. Матукову, С.Л. Преснякову, Р.Ш. Крымскому, Е).В. Толмачевой, Е.Н. Лепехиной, Н.В. Родионову (ВСЕГЕИ), Ю.Д. Пушьареву, Б В. Беляцкому (ИГГД РАН).

Работа выполнена на кафедре минералогии геологического факультета СПбГУ при финанасовой поддержке грантов INTAS (проекты YS-0194 и 97-0722), РФФИ 98-05-65644 и программы "Соросовские студенты и аспиранты" (1999, 2000,2001).

Глава 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА «КОЛЬСКОЙ ЩЕЛОЧНОЙ ПРОВИНЦИИ»

На территории Фенно-Скандинавии существовало по крайней мере три крупных эпохи щелочного магматизма: позднеархейская, протерозойская и палеозойская эпоха. Палеозойская Кольская щелочная провинция является одной из самых крупных щелочных провинций мира. Позднепалеозойский период характеризуется наивысшей активностью щелочного магматизма. Палеозойские щелочно-ультраосновные комплексы по времени образования укладываются в интервал 360-400 млн. лет (Kгamm е^ я!., 1993, Kгamm, ^агко, 1994, Арзамасцев, 1998, Рухлов, 1999). Распределение массивов в пределах Кольской щелочной провинции неравномерное, наибольшая их концентрация характерна для Карело-Кольского региона. Все исследователи отмечают приуроченность щелочных массивов на Балтийском щите к рифтогенным структурам. Салланлатвинский массив щелочных пород и карбонатитов также приурочен к среднепалеозойской рифтогенной структуре и расположен между западной и южной ветвями Ковдор-Хибино-Ивановской рифтогенной зоны. Его расположение, вместе с массивом Вуориярви, контролируется разломом имеющим северо-восточное направление и доходящим до северного окончания Кандалакшского грабена (Орлова М.П., 1993). Принадлежность массива Салланлатва к Кольской щелочной провинции подтверждается полученными нами изотопными определениями возраста пород. Определения возраста различными методами (и/РЬ и ЯЪ/8г) совпадают в пределах ошибки метода (372±3 млн. лет и 369±2 млн. лет, 370.1 + 1.5 млн. лет соответственно).

Глава 2. ГЕОЛОГО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАССИВА САЛЛАНЛАТВА

Массив Салланлатва представляет собой концентрически-зональную многофазную интрузию центрального типа площадью около 4.2 км2 и располагается в толще протерозойских метадиабазов, которые в непосредственном контакте со щелочными породами превращены в фениты. Породы, слагающие массив, представлены фоидолитами (мельтейгиты, ийолиты и уртиты), занимающими около 83% площади, и разнообразными карбонатитами. В строении массива выделяется три зоны (1) периферическая, сложенная мельтейгитами, (2) внутренняя, сложенная ийолитами и уртитами и (3) центральная - карбонатитовая. Имеющиеся представления о геологическом массива основаны на результатах геофизической съемки и данных бурения поисковых скважин, глубиной до 500 м.

Карбонатиты являются самыми молодыми породами Салланлатвинского массива. Они слагают центральную часть массива -ядро площадью 0.72 км2 и встречаются в виде взаимопересекающихся

жильных тел разной мощности (от 1 см до 5 м по керну скважин) с углами падения близкими к вертикальным. Данные геологической документации керна скважин позволяют предполагать штокверковое строение области развития карбонатитов. Периферическая часть ядра массива образована кальцитовыми карбонатитами, которые, по направлению к центру сменяются доломитовыми, магнезит-доломитовыми и сидеритовыми карбонатитами.

Последовательность смены карбонатитов от краевой зоны к центральной совпадает с последовательностью их образования. На основе геологических наблюдений, пересечений жил, химического и минерального состава пород карбонатиты Салланлатвы могут быть подразделены на 6 основных типов: кальцитовые (Cl), доломитовые (С2а), анкеритовые (С2в), магнезит-доломитовые (СЗа), сидерит-анкер итовые (СЗв) и сидеритовые (С4).

Кальцитовые карбонатиты (С1) являются самым распространенным типом пород. Карбонатигы часто содержат перемещенные округлые ксенолиты вмещающих ийолитов, которые в некоторых образцах почти нацело превращены в мелкозернистую слюдистую породу. Характерными акцессорными минералами карбонатитов являются луешит и минералы группы пирохлора. Разновидность «редкоземельных» кальцитовых карбонатитов впервые выделена нами в массиве. Эти породы получили свое название из-за постоянного присутствия в них буровато-красных гнездообразных выделений до 3 см в диаметре, сложенных смесью мелких кристаллов анкилита-(Се) и анкилита-(Ьа), стронцианита и барита.

Доломитовые и анкеритовые (С2) карбонатиты - вторые по распространенности среди карбонатитовых пород Салланлатвы. Главные тела в виде жил до 1 м мощностью (по керну) залегают в центральной части массива, пересекая кальцитовые карбонатиты. Доломитовые карбонатиты секутся жилами анкеритовых карбонатитов. По набору второстепгнных и акцессорных минералов доломитовые и анкеритовые карбонатиты похожи на кальцитовые разновидности, но отличаются меньшим распространением минералов Nb.

Присутствие большого объема магнезит-содержащих карбонатитов является отличительной особенностью карбонатитоз массива Салланлатва. Выделяется 2 разновидности по преобладанию главного породообразующего карбоната: магнезит-доломитовые и сидерит-анкеритовые (С3).

Тела магнезит--доломитовых и сидерит-анкеритовых карбонатитов залегают в виде жил до 0.5 м мощностью (по керну) в центральной части массива среди доломитовых карбонатитов. Между ними всегда наблюдаются нечеткие размытые контакты. Текстуры магнезит-доломитовых карбонатитов наследуются от доломитовых -

тонкополосчатые, волнисто-полосчатые, пятнистые. Структура их всегда кавернозная. По отношению к доломиту магнезит более поздний по времени образования минерал; во всех изученных образцах наблюдалось замещение доломита магнезитом с образованием прожилков, каемок и гнезд с реликтами доломита. Набор второстепенных и акцессорных минералов такой же как в доломитовых и анкеритовых карбонатитах: рудные минералы представлены магнетитом и сульфидами (пирит, галенит, сфалерит), но луешит и пирохлор пользуются меньшим распространением. Роль Ва- Sr- редкоземельной минерализации увеличиваться. Содержания барита здесь возрастают по сравнению с доломитовыми и анкеритовыми карбонатитами. Широкое развитие сидеритовых карбонатитов (С4) также является отличительной чертой массива Салланлатва. Контакты жил сидеритовых карбонатитов со всеми вмещающими породами всегда резкие. Это самые поздние по времени образования породы, жилы которых секут все остальные типы карбонатитов. Сидеритовые карбонатиты по сравнению со всеми предыдущими типами, наиболее обогащены баритом. Именно с этим типом карбонатитов связано экономически значимое месторождение барита.

Глава 3: ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КАРБОНАТИТОВ МАССИВА САЛЛАНЛАТВА

Карбонатиты Салланлатвы варьируют по содержанию СаО, MgO, и и представлены всеми главными химическими типами карбонатитов: кальцио-, магнезио- и феррокарбонатитами.

Отличительная геохимическая черта карбонатитов Салланлатвы -значительное обогащение барием и серой, а также повышенным содержанием стронция и редкоземельных элементов.

Карбонатиты Салланлатвы обогащены многими редкими элементами - Nb - до 2550 г/т, Th - до 362 г/т, Y - до 125 г/т. Поздние типы карбонатитов обогащены Zn (это связано с присутствием акцессорного сфалерита) и РЬ (это связано с присутствием акцессорного галенита) до 2507 и 2222 г/т соответственно.

Все карбонатиты Салланлатвы демонстрируют резко отрицательные аномалии в содержании К, Р, а также Zr-Hf и Ti. Содержания редкоземельных элементов в карбонатитах варьирует от 124 до 4887 г/т, исключение составляет один образец "редкоземельный" кальцитовый карбонатит, где содержания REE достигает 34100 г/т. Сидеритовые карбонатиты характеризуются самыми низкими содержаниями. REE - 124-596 г/т, тогда как в кальцитовых, доломит-анкеритовых и магнезит-содержащих карбонатитах эти значения всегда болыне 510 г/т. Некоторые карбонатиты обнаруживают отрицательную европиевую аномалию

Глава 4. ВОЗРАСТ МАССИВА САЛЛАНЛАТВА

Определение возраста пород массива Салланлатва было предпринято нами впервые в рамках настоящей работы.

Возраст определялся уран-свинцовым методом по циркону из кальцитовых карбонатитов метотом лазерной абляции. Конкондартный возраст, рассчитанный по методу К.Р. Людвига (Ludwig, 1998) составил 372±3 млн. лет. Этот возраст согласуется с ID-TIMS U-Pb и Th-Pb возрастами для других карбонатитовых комплексов Кольской щелочной провинции, (Kramm and Sindern, 2004). Изотопное определение возраста было выполнено нами также рубидий-стронциевым методом для ийолита и кальцитового карбонатита Для карбонатита изохрона дала возраст = 370.1±1.5 млн. лет, а для ийолита = 369+2 млн. лет. Определения возраста пород Салланлатвы различными методами (U/Pb и Rb/Sr) совпадают в пределах ошибки метода.

Глава 5. МИНЕРАЛОГИЯ КАРКОНАТИТОВ

На сегодняшний день в карбонатитах массива Салланлатва известно 48 минеральных видов. Они представлены в таблице 1. Установлено 7 минералов, ранее не известных в Салланлатве.

Особенностью карбонатитов массива Салланлатва является отсутствие в них таких групп силикатов как оливины, пироксены и амфиболы, минералов типичных для карбонатитовых массивов Кольского полуострова Вместо них широким распространением пользуются минералы ряда флогопит-аннит и группы хлорита. В карбонатитах Салланлатвы практически отсутствует первичный апатит, вместо него в Салланлатве широким распространением пользуется вторичный скрытокристаллический карбонат-гидроксилапатит.

Необычен набор и главных породообразующих карбонатов - наряду с кальцитом, доломитом и анкеритом, здесь присутствуют минералы ряда магнезит-сидерит - редкие для других карбонатитовых комплексов Наблюдается закономерная смена ассоциаций и химического состава главных породообразующих карбонатов. При последовательном образовании карбонатитов установлена следующая обобщенная картина развития карбонатов: кальцит —> доломит -» Fe-доломит —> анкерит —» магнезит Fe-магнезит Mg-сидерит сидерит.

Каждый из главных породообразующих карбонатов характеризуется определенным направлением изменения химического состава: для кальцита это высокое содержание Sr в неизмененных карбонатитах (до 1.0 мас.% SrO) и низкое содержания Sr и высокое Мп (до 1.4 мас.% МпО) в измененных, для доломита и анкерита - это увеличение содержания анкеритового минала в более поздних по времени образования разновидностях, для сосуществующих доломита-анкерита и магнезита-сидерита это положительная корреляция в содержании железа,

для сидерита - это увеличение содержания Mg от ранней разновидности к поздним (до 8.6% MgO).

Карбонатиты Салланлатвы содержат 2г-№> минерализацию. 2г-КЬ-содержащие минералы концентрируются в преимущественно в кальцитовых карбонатитах и относительно редко в других карбонатитовых типах, что подтверждается и геохимическими анализами валовых проб различных пород Салланлатвы. Ниобиевая минерализация представлена пятью минералами: луешитом, пирохлором, уранпирохлором, бариопирохлором и стронциопирохлором:

Таблица 1. Минеральный состав карбонатитов Салланлатвы

Тип карбонатита

Главные

Минералы

Второстепенные Акцессорные

Кальцитовый С1а Кальцитовый С1в.

Доломитовый С2а

Анкеритовый

С2в.

Магнезит-доломитовый СЗа • Сидерит-анкеритовый СЗв■

Сидеритовый С4

капьиит кальцит

доломит, анкерит

доломит, анкерит, магнезит, сидерит

сидерит

флогопит, магнетит

флогопит,

магнетит,

анкилит-(Ьа),

клинохлор,

карбонат-

гидроксилапатит,

доломит, пирит

флогопит, магнетит, клинохлор, аннит, пирит, барит

барит, пирит

барит, пирит

гидроксилапатит луешит, анкилит-(Се), пирохлор, стронцианит, барит, аннит, диабантит ильменит, пирротин, циркон, уранпирохлор, бариопиро-хлор, эдингтонит, гармотом, халькопирит, джерфишерит, кобальтпентландит, гетит, ниобоэшикит-(№), брэд-лиит, шортит, норсетит, эй-телит, бурбанкит, витерит, маккельвиит-{У), бадделеит карбонат-гидроксил апатит, анкилит-(Се), стронцианит, пирохлор, брунсвигит, кальцит, монацит-(Се), ильменит, катаплеит, сфалерит, галенит, луешит, бариопирохлор, гетит, арагонит магнетит, флогопит, анкилит-(Се), стронцианит, аннит, клинохлор, карбонат-гидрок-силапатит, гетит, кальцит, мо-нацит-(Се),ильменит,галенит, сфалерит, пирохлор, луешит, бариопирохлор, арагонит магнетит, аннит, анкилит-(Се), стронцианит, шамозит, карбонат-гидроксилапатит, гетит, кальцит, ильменит, галенит, сфалерит, пирохлор, арагонит_

Примечания'. Список минералов составлен с учетом наших данных, а также данных предыдущих исследователей массива (Орлова и др., 1963, Субботина и Субботин, 1990, Волошин и др., 1990). Жирным шрифтом выделены минералы, впервые описанные автором для карбонатитов массива.

3 минерала представляют циркониевую минерализацию: циркон, бадделеит и катаплеит. В Салланлатве цирконий-содержащие фазы менее распространены, чем ниобиевые.

Главным концентратором ниобия является луешит. Он является редким минералом в других карбонатитовых комплексах, а в Салланлатве достигает промышленных концентраций. Наблюдается обогащение танталом луешита из кальцитовых карбонатитов по сравнению с луешитом из других типов карбонатитов Салланлатвы.

Внутреннее строение кристаллов луешита сложное и неоднородное. Состав луешита сильно варьирует даже в пределах одного кристалла. Он содержит (все в мас.%) 68.1 - 79.1 Nb205, 16.3 - 19.6 Na20, 0 - 5.2 Та205, 1.0 - 4.8 ТЮ2, 0.5 - 3.5 СаО, 0.1 -1.6 REE203) Fe203 0 - 1.9 и другие элементы, присутствующие в количестве меньше 1 мас.% (Zr02<0.9, Th02<0.7, PbCXO.6, Sr0<0.5, U02<0.3, Ba0<0.2, K20 и НЮ2<0.1 мас.%).

В луешите как и в магнетите обнаружены включения натриевых карбонатов: бурбанкита, шортита и эйтелита и карбонато-фосфата -брэдлиита.

Минералы группы пирохлора. В карбонатитах Салланлатвы эти минералы, как и луешит, концентрируются в кальцитовых карбонатитах, но также встречаются и в других типах карбонатитов. Выделяется 4 разновидности минералов этой группы, встречающихся в различных минералогических ассоциациях. Последовательность формирования этих разновидностей следующая: уранпирохлор + бариопирохлор (кальцитовые карбонатиты) —♦ пирохлор (кальцитовые, доломитовые и анкеритовые карбонатиты) —* бариопирохлор + стронциопирохлор + пирохлор (доломитовые, анкеритовые и магнезит-доломитовые карбонатиты) —> пирохлор (сидеритовые карбонатиты). Состав пирохлора первой генерации варьирует от бариевого уранпирохлора до уранового пирохлора. Их химический состав характеризуется обогащением такими элементами как уран, барий и тантал: U02 (0.9-23.9 мас.%), ВаО (4.2-15.9 мас.%) и Та205 (4.0-17.4 мас.%) и обеднением кальцием, натрием и фтором: СаО (1.3-9.6 мас.%), Na20 (0-5.2 мас.%) и F (0-1.5 мас.%). Содержания титана и железа сильно варьируют ТЮ2 (2.0-7.6 мас.%) hF(203- 7 . 6 мас.%). Минералы также содержат другие элементы примеси: REE (до 5.6 мас.% REE203), Sr (до 4.8 мас.% SrO), РЪ (до 2.3 мас.% РЪО) и Zr (до 1.0 мас.% Zr02). Во всех анализах отмечается присутствие кремния. Максимальное его содержание достигает 6.7 мас.% SiO2.

Характер редкометальной специализации меняется от ранних к поздним карбонатитам: Zr-Nb минерализация в ранних кальцитовых карбонатитах сменяется Ba-Sr-REE-ой в поздних карбонатитах. Минералы, содержащие REE, Sr и Ва представлены анкилитом, монацитом, стронцианитом и баритом.

Главным концентратором REE в карбонатитах Салланлатвы является анкилит-(Се). Он встречается во всех типах карбонатитов, но наиболее

распространен в поздних разновидностях. Состав анкилита из различных карбонатитов относительно стабилен и характеризуется похожим набором элементов-примесей: Са и Ва, содержание которых варьирует от 0.3 до 2.3 СаО и 0.3 - 2.8 ВаО. Исключение составляет анкилит из сидеритовых карбонатитов, который характеризуется повышенным содержанием ТЬ (от 2.9 до 5.9 мас.% ТЬОг) и Бе (до 3.7 мас.% РеО). Распределение редких земель в анкилите Салланлатвы демонстрирует эволюционный тренд с уменьшением Ра/№ отношения от ранних кальцитовых карбонатитов (17.8 - 12.09) - наибольшее отношение фиксируется в анкилите-^а) из «редкоземельных» кзльцитовых карбонатитов (С1в-4) - к поздним анкериговым и сидеритовым (10.43 - 1.8). Подобное изменение Ра/Ыё отношения от ранних к поздним карбонатитам отмечено также для пород карбонатитовой серии Хибин (2а^еу Ы а1., 1998). В анкилите из Салланлатвы была обнаружена отрицательная европиевая аномалия (Еи/Еи-% = 0.25-0.80.

Барит в поздних карбонатитах Салланлатвы: доломитовых, анкериговых, магнезит-доломитовых, сидеритовых является важным породообразующим минералом и дает промышленные концентрации в сидериговых карбонатитах.

По химическому составу бариты из разных типов карбонатитов практически не различаются, лишь в сидеритовых карбонатитах наблюдаются несколько повышенные содержания РеО (до 0.31 мас.% ) Минерал характеризуется крайне низкими содержаниями элементов-примесей (8г от 0 до Э.13 мас.%, Са от 0 до 0.14 мас.% и № от 0 до 0.15 мас.%) Завершают ряд Ба-8г-КРР- минералов в карбонатитах Салланлатвы бариевые цеолиты - гармотом и эдингтониит.

Глава 6. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОБРАЗОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ

ЧЕРТЫ ГЕНЕЗИСА КАРБОНАТИТОВ САЛЛАНЛАТВЫ,

Анализ минеральных парагенезисов показывает, что в карбонатитах Салланлатвы наблюдается определенная стадийность процесса минералообразования, выражающаяся в смене минерального состава вследствие изменения Р-Т условий и химизма среды карбондтитообразования. Карбонатиты массива Салланлатва можно отнести к шести типам, отличающимся как по химическому и минеральному составу, так и по времени формирования: кальцитовые (С1), доломитовые (С2а), анкеритовые (С2в), магнезит-доломитовые (СЗа), сидерит-анкеритовые (СЗв), сидеритовые (С4).

Выделяется 4 стадии образования этих пород в массиве Салланлатва, соответствующие различной геохимической обстановке и температурному режиму (рис. 1). В первую стадию происходило формирование кальцитовых карбонатитов. Они по времени следуют непосредственно за вмещающими ийолитами, нередко заключая перемещенные и в разной степени переработанные реликты последних.

Широкое распространение луешита в кальцитовых карбонатитах ранних стадий указывает на специфические условия- образования карбонатитов Салланлатвы. Экспериментальное изучение в системе СаС03-Ыа2СОз-пирохлор и CaC03-Na2C0rnHpo5üiop-F (Jago and Gittins, 1993) выявило ограниченную растворимость луешита и пирохлора в карбонатитовом расплаве, обогащенном щелочами. Было показано, что луешит является единственной ниобиевой ликвидусной фазой в бесфтористой системе, при содержании фтора около 1 мас.% в этой системе будет выпадать пирохлор с большей вероятностью, чем луешит.

Авторы других экспериментов по стабильности луешита (Mitchell, 1997; Mitchel and Kjarsgaad, 2002) полагают, что "в водонасыщенных бесфтористых карбонатитах луешит должен встречаться только как минерал поздних стадий в карботермальных жилах". Стабильность луешита и пирохлора также зависит от отношения активностей натрия и кальция aNa/aCa в расплаве, и луешит может сосуществовать с пирохлорэм при условиях относительно высокой активности натрия (Lumpkin and Ewing, 1995). Наши наблюдения при сопоставлении г вышеупомянутыми экспериментами позволяют предположить, что в Салланлатве уже на ранних стадиях карбонатитообразования среда была водонасыщенной, бесфтористой и богатой щелочами. Обогащение щелочами подтверждается и наличием различных натрий-содержащих дочерних минералов, таких как бурбанкит, шортит, эйтелит и брэдлиит во флюидных включениях в луешите и сосуществующим с ним магнетите.

Температура является важным фактором, влияющим на смену минеральных парагенезисов в карбонатитах. Присутствие структур распада ильменита в магнетите в кальцитовых карбонатитах Саллгнлатвы позволяют предположить температуру образования магнетита > 500-600°С.

Температуры гомогенизации флюидных включений в гидроксилапатите из кальцитовых карбонатитов Салланлатвы определены при 4000С, т.о. можно предположить, что температура захвата флюида кальцитовыми карбонатитами была около 400сС, а следовательно, температура образования данного типа карбонатитов была не ниже ее.

Во вторую стадию происходило образование доломитовых и анкеритовых карбонатитов. Образование анкеритовых карбонатитов происходило позже доломитовых, что определялось по пересечению последних жилами анкеритовых карбонатитов. Таким образом, для минералов ряда доломит-анкерит наблюдается закономерное увеличение железистости в более поздних по времени образования разновидностях карбонатитов. Обогащение железом от доломита к анкериту в карбонатитах Салланлатвы также сопровождается обогащением марганцем.

По набору акцессорных минералов доломитовые и анкеритовые карбонатиты отличаются от кальцитовых: роль цирконий-ниобиевой

Рис. 1. Последовательность образования карбонатитов Салланалатвы

минерализации ослабевает, и все большую роль начинает играть барий-стронций-редкоземельная минерализация. Обнаруженная отрицательная европиевая аномалия в анкилите Салланлатвы свидетельствует о важной роли водных флюидов в образовании этих карбонатитов.

В третью стадию происходило образование магнезит-доломитовых и сидерит-анкеритовых карбонатитов.

В магнезит/сидерит-содержащих карбонатитах текстурно-структурные особенности наследуются от доломитовых и анкеритовых карбонатитов, подвергавшихся метасоматической переработке остаточными флюидами. Кроме того, в магнезит-сидеритовых агрегатах и прожилках сохраняются реликты зерен доломита-анкерита, а также типичных для замещаемых пород второстепенных и акцессорных минералов.

Схема замещения доломита магнезитом может быть объяснена простой химической реакцией CaMg(CO.i):j + Mg2+ <-> 2MgCOj + Са2+, а анкерита сидеритом: CaFe(COj)2 + Fe3+ <-> 2FeCOj + Ca . Источником элементов, необходимых для формирования магнезит-сидеритовых агрегатов, мог являться остаточный флюид, сопровождающий образование доломитовых и анкеритовых карбонатитов. Он, видимо, являлся главным поставщиком Fe, а также Mg. Метасоматическое образование магнезита в Салланлатве согласуется также с наблюдениям H.A.Buckley and A.R.Woolley (1990) в карбонатитах массивов Канганкунде и Луеш. Если предположить локальное химическое равновесие во время этой реакции замещения (растворение доломита и последующее выпадение магнезита),

СаС03

Рис 2 Состав сосуществующих карбонатов ряда доломит-анкерит и магнезит-сидерит в системе CaC03-MgC03-FeC03 Серым цветом показаны поля устойчивости минералов, пунктирная линия соединяет точки составов тройной равновесной ассоциации, сплошные линии соединяют точки составов минералов, образованных в условиях равновесия штриховая линия соединяет составы карбонатов в одном образце Положение палей и линий приведено для 250®С (Anovitz, Essene, 1987) Пустые значки - составы карбонатов в магнезит-доломитовых карбонатитах, черные значки - составы карбонатов в сидерит-анкеритовых карбонатитах

то наилучшее соответствие между термодинамически рассчитанной фазовой диаграммой для системы CaCOj-MgCOj-FeCOj (Anovitz and Essene, 1987) и природным химическим составом минералов, нанесенным на эту диаграмму, наблюдается при температуре 250°С (рис.2 ).

Сопоставление полученных нами данных по химическому составу сосуществующих минералов с имеющимися экспериментальными данными и теоретическими расчетами позволяет предполагать образование минералов ряда магнезит-сидерит при температуре не выше 250°С и отношении активностей aCa5VaMg3+ <2.3 (Булях, Иваников, 1984).

В четвертую стадию происходило обр.1зование сидеритовых карбонатитов. Обогащенные баритом сидеритовые карбонатиты -последние по времени образования карбонатитовые породы в Салланлатве. Жилы сидеритовых карбонатитов характеризуются резкими секущими контактами со всеми другими типами карбонатитов без следов реакционного взаимодействия. Четко прослеживаемая зональность ядро-край в кристаллах сидерита указывает на то, что состав сидерита изменялся от чистого сидерита в начале процесса в сторону обогащения Мп- и Mg на заключительной стадии. Неровный, коррозионный характер границ между ядрами кристаллов сидерита и краевыми зонами, свидетельствует о

нарушении равновесия между кристаллической фазой - сидеритом и остаточным флюидом в процессе роста кристаллов. Наилучшее объяснение образования сидерита - кристаллизация в гидротермальных условиях, как предполагали М.П. Орлова (1963) и А.А. Кухаренко с соавторами (1965).

Карбонатиты массива Салланлатва являются гетерогенными, по механизму образования, породами. Ранние карбонатиты, видимо, сформировались из расплава, сидеритовые карбонатиты являются типичными гидротермальными образованиями, магнезит-доломитовые образовались метасоматическим путем.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Ситникова М.А., Зайцев А.Н., Шахмурадян А.Р., Субботин В.В. Эволюция химического состава породообразующих карбонатов в карбонатитах Салланлатвинского массива, Кольский полуостров // Геология и полезные ископаемые Северо-Запада и Центра России. Апатиты, КНЦ РАН, 1999. С. 131-136.

2. Zaitsev A.N., Sitnikova M A., Subbotin V.V., Chakhmourodian A.R., Wall F., Kretser Yu L. Nb-Zr mineralization in Sallanlatvi carbonatites, Kola Peninsula, Russia // Mineral Deposits: Processes to Processing. Edited by C.J. Stanley et al. Rotterdam, Balkema, 1999. P. 691-694.

3. Ситникова МА., Зайцев А.Н., Уолл Ф., Шахмурадян А.Р., Пахомовский Я.А. Ba-Sr-REE минерализация в карбонатитах массива Салланлатва (Кольский полуостров) // Материалы совещания "Карбонатиты Кольского полуострова". СПбГУ, 1999. С. 106-108.

4. Зайцев А.Н., Вильяме Ч.Т., Ситникова МА., Субботин В.В., Шахмурадян А Р., Уолл Ф., Крецер Ю.Л. Минералы ниобия в карбонатитах массива Салланлатва (Кольский полуостров) // Материалы совещания "Карбонатиты Кольского полуострова". СПбГУ,

1999. С. 59-60.

5. Ситникова М.А., Зайцев А.Н., Уолл Ф., Шахмурадян А.Р., Субботин В.В Породообразующие карбонаты в карбонатитах Салланлатвинского массива // Материалы семинара «Геохимия магматических пород Щелочной магматизм Земли». Москва 2000. С.132.

6. Зайцев А.Н., Ситникова М.А., Вильямс Ч.Т.,Субботин В.В. Минералы ниобия и циркония в карбонатитах массива Салланлатва, Кольский полуострров // Геология и геоэкология Фенноскандии, Северо-Запада и Центра России. Петрозаводск, КНЦ РАН,

2000. С. 14N144.

7. Ситникова МА, Зайцев А.Н. Последовательность образования карбонатитов массива Салланлатва, эволюция химического состава минералов и некоторые условия их образования. // Материалы симпозиума «Минералогические музеи 2000». Санкт-Петербург, 2000. С. 102.

8. Sitnikova M.A., Zaitsev A.N., Chakhmourodian A.R., Pakhomovsky Ya.A., Wall F. Ba-Sr-REE mineralisation in the Sallanlatvi carbonatites, Kola Peninsula, Russia as a key to understanding the evolution of the late stage carbonatites // Abstract of European Union of Geosciences EUG XI 8-12 April 2001, Strasbourg, France. P. 492.

9. Sitnikova MA., Zaitsev AN., Wall F., Chakhmouradian A R., Subbotin V.V. Evolution of chemical composition of rock-forming carbonates in Sallanlatvi carbonatites, Kola Peninsula, Russia//Journal ofAfrican Earth Science, 2001, vol.32(l). P. 34.

10. Sitnikova M.A., Wall F., Jeffris Т., Zaitsev A.N. Ancylite-group minerals in the Sallanlatvi carbonatites, Kola Peninsula, Russia // IMA 2002, International Symposium of International Mineralogical Association. 1-6 September 2002, Edinburgh, UK. P. 251-252.

11. Zaitsev, A.N., Demeny, A., Wall, F., Sindern, S., Sitnikova, M.A., Karchevsky, P.I. Carbon and oxygen isotope compositions of carbonatite complexes from the Kola peninsula, Russia//Geochimica et Cosmochimica Acta, 2002, vol. 66(15A). P. 868.

Подписано в печать 13.04.04. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л 0,93. Тираж 100 экз. Заказ № 176

ЦОП типографии Издательства СПбГУ. 199061, С-Петербург, Средний пр., 41.

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Ситникова, Мария Александровна

Введение.

Глава 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА «КОЛЬСКОЙ

ЩЕЛОЧНОЙ ПРОВИНЦИИ».

Глава 2. ГЕОЛОГО - ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАССИВА САЛЛАНЛАТВА

2.1. Местоположение и история геологического исследования массива.

2.2. Строение и последовательность образования пород массива.

2.3. Геологическое строение области развития карбонатитов.

2.4. Петрографическая характеристика карбонатитов.

Глава 3. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КАРБОНАТИТОВ МАССИВА САЛЛАНЛАТВА

3.1. Распределение главных элементов в карбонатитах

С а л л анл атвы.

3.2. Распределение редких элементов в карбонатитах Салланлатвы.

Глава.4. ВОЗРАСТ МАССИВА САЛЛАНЛАТВА.

Глава 5. МИНЕРАЛОГИЯ КАРБОНАТИТОВ

5.1. Главные породообразующие карбонаты.

5.2. Оксиды и гидроксиды Ее, Т1.

5.3. Силикаты.

5.4. Фосфаты.

5.5. Хг-№> минералы.

5.6.11ЕЕ-8г-Ва минералы.

Глава 6. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОБРАЗОВАНИЯ И

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕНЕЗИСА КАРБОНАТИТОВ САЛЛАНЛАТВЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Минералогия карбонатитов массива Салланлатва, Кольский полуостров"

Актуальность исследования. Хотя карбонатиты образуют только ничтожно малую часть земной коры, изучение этих пород важно как для фундаментальных научных, так и для экономических задач. Щелочно-карбонатитовые комплексы являются уникальными объектами с многообразной и сложной минерализацией. С ними связаны месторождения слюды, Fe, Р и редких металлов Zr, Nb, а также редкоземельных элементов и барита.

Массив Салланлатва является одним из наименее изученных по сравнению с другими карбонатитовыми массивами Кольского полуострова. Вместе с тем, с ним связаны месторождения ниобиевых, редкоземельных и баритовых руд. Установление генетической позиции минералов-концентраторов Nb и REE, а также барита и выявление закономерностей их образования в общей схеме генезиса карбонатитов является важной задачей минералогических исследований.

В сравнении с другими карбонатитами Кольского полуострова, карбонатиты Салланлатвинского массива обладают рядом специфических особенностей - это относится главным образом к их минеральному составу. В составе карбонатитов практически отсутствуют такие группы минералов как оливины, пироксены, амфиболы. Вместо них широким распространением пользуются минералы ряда флогопит-аннит и группы хлорита. Фторапатит или гидроксилапатит, являющийся типичным второстепенным минералом карбонатитов здесь редок, вместо него распространен карбонат-гидроксилапатит. Минералы ряда магнезит-сидерит, слагающие в других массивах Кольского полуострова и регионах мира: Луеш (Заир), Канганкунде (Малави), Чипман Лейк (Канада), Чилва Айланд (Малави) лишь маломощные жилки, здесь образуют крупные тела. Из других особенностей массива отметим отсутствие среди установленных силикатных пород оливинитов и фоскоритов. С этой точки зрения, массив Салланлатва - интересен и заслуживает подробного изучения.

Цель и задачи настоящего исследования заключаются: в уточнении последовательности образования карбонатитов массива Салланлатва;

- определении абсолютного возраста пород массива Салланлатва

- в изучении минералогии карбонатитов Салланлатвы;

- в выявлении особенностей химического состава главных и акцессорных минералов Салланлатвы;

- установлении характера эволюции химического состава минералов в ходе процесса карбонатитообразования в массиве Салланлатва.

Для достижения поставленных целей в ходе работы необходимо было решить следующие задачи: изучить последовательность образования карбонатитов массива на основе полевых, а затем петрографических наблюдений,

- изучить и-РЬ и ЯЪ-Бг изотопные системы в минералах и валовых пробах пород массива.

- выявить и исследовать минералы Ъх, №>, КЕЕ, Ва и 8г, которые определяют металлогеническую специфику карбонатитов,

- провести анализ условий формирования минералов и выявить направленность эволюции минеральных ассоциаций в карбонатитах

Научная новизна и практическая значимость работы.

1) Впервые для массива Салланлатва определен его абсолютный возраст И-РЪ и Ю>8г методом.

2) На основе детальных геолого-петрографических наблюдений различных типов карбонатитов массива уточнена последовательность их образования, она отличается от предложенной ранее (Субботина, Субботин, 1990). В частности определена позиция магнезит-содержащих карбонатитов.

3) В результате детального минералогического исследования карбонатитов были подробно изучены главные породообразующие карбонаты, минералы-концентраторы ниобия и редких земель, стронция и бария. Установлено 7 минеральных видов, ранее не известных в Салланлатве. Выявлен ряд минералов, богатых натрием (во включениях в первичных минералах кальцитовых карбонатитов - луешите и магнетите). Выявлены основные черты эволюции минералообразования в карбонатитах Салланлатвы. Существенно расширены представления о минералогии карбонатитов Салланлатвинского массива.

Защищаемые положения.

1. Изотопный возраст массива Салланлатва, определенный нами по Юэ-Бг и И-РЬ системам, соответствует 370 млн. лет, что отвечает позднему девону и свидетельствует о принадлежности массива к палеозойской Кольской щелочной провинции

2. Характер геологических взаимоотношений, минеральный и петрохимический состав карбонатитов позволил выделить 6 типов (от древних к молодым): кальцитовые, доломитовые, анкеритовые, магнезит-доломитовые, сидерит-анкеритовые и сидеритовые карбонатиты. Установленная эволюция карбонатитообразующей системы фиксировалась закономерным изменением химического состава породообразующих карбонатов: в кальците уменьшается содержание Sr, повышается содержание Мп; в минералах ряда доломит-анкерит и магнезит-сидерит возрастает железистость.

3. Ранние кальцитовые карбонатиты массива Салланлатва существенно отличаются от поздних более низким содержанием фтора (F<1 мас.%) и высоким Na/Ca отношением в среде минералообразования. Это определило и разную редкометальную специализацию карбонатитов: цирконий-ниобиевую в ранних и барий-стронций-редкоземельную в поздних.

Фактический материал и методика исследований.

Фактический материал был собран автором во время трех полевых сезонов 1997 - 1999 годов. Отобранный материал представляет собой образцы керна скважин, пробуренных при проведении поисково-оценочных и разведочных работ Мурманской ГРЭ на ниобиевые и баритовые руды на массиве Салланлатва. В ходе работ отобран материал из 10 скважин. Образцы керна скважин были отобраны с разных интервалов на глубине от первых десятков метров до 500 м. Часть образцов карбонатитов были любезно предоставлены нам В.В. Субботиным (Геологический институт КНЦ РАН) из его личной коллекции.

В ходе исследования минеральных ассоциаций было изучено 100 образцов. Изучение взаимоотношений минералов и исследование химического состава проведено на материале более чем 50 специально приготовленных полированных препаратов из карбонатитов Салланлатвы.

Состав и свойства минералов изучались как традиционными оптическими методами, так и при помощи современных локальных методов.

Для первичной диагностики простых породообразующих карбонатов в полевых условиях применялось диагностическое окрашивание штуфов комплексным реактивом по методике JI.E. Штеренберга, (Штеренберг, 1972).

Диагностика минералов производилась методами рентгеноструктурного анализа на приборе ДРОН-2, оптическими, электронно-микроскопическими, а также методом микрорамановской спектроскопии.

При изучении морфологии минералов использовался растровый электронный микроскоп S-430 Hitachi (Геологический институт КНЦ РАН, Апатиты) и низковакуумный сканирующий электронный микроскоп ISI АВТ- 55 (Музей Естественной Истории, Лондон).

Химические анализы состава минералов выполнены энерго-дисперсионным методом на электронном микроскопе Hitachi 570, оснащенным аналитической системой LINK ISIS (университет Лейкхед, Канада), Camscan DY, снабженный спектрометром LINK 10000 (АО «Механобр-Аналит», Санкт-Петербург), и методом волновой дисперсии на микроанализаторе Cameca SX-50 (Музей Естественной Истории, Лондон) и Cameca SX-46 (Геологический институт КНЦ РАН, Апатиты).

Возраст определялся U-Pb методом лазерной абляции в сочетании с индуктивно-связанной плазмой (LA ICP MS) на квадрупольном масспектрометре (PlasmaQuad 3, Thermo Elemental, UK) в комплексе с системой лазерной абляции (New Wave Research, USA). Используемый диаметр пучка = 213 нм. Исследования проводились в Музее Естественной истории в Лондоне.

Определение возраста Rb-Sr методом выполнялось на масс-спектрометре YG 54 MicroMass в институте минералогии г. Мюнстер, Германия.

Апробация работы. Материалы диссертации обсуждались на X Всероссийской конференции, посвященной памяти К.О. Кратца «Геология и полезные ископаемые Северо-Запада и Центра России» (Апатиты, КНЦ РАН, 1999), на Всероссийском научном совещании «Карбонатиты Кольской щелочной провинции - 100 лет исследований» (Санкт-Петербург, 1999), на Y международной конференции SGA «Mineral Deposits: Processes to Processing», (Лондон, 1999), на XIX семинаре «Геохимия магматических пород» (Москва, 2000), на международной конференции "Carbonatites 2000" (Сент-Этьен, Франция, 2000), на на XI Всероссийской конференции, посвященной памяти К.О. Кратца «Геология и геоэкология Фенноскандии, Северо-запада и Центра России» (Петрозаводск: КНЦ РАН, 2000), на XI Европейской конференции «European Union of Geosciences EUG XI» (Страсбург, 2001), на международной конференции «Минералогические музеи» (Санкт-Петербург, 2000, 2002), на международном симпозиуме Международной Минералогической Ассоциации IMA 2002 (Эдинбург, 2002), на международном рабочем совещании «Carbonatites 2003" (Канарские острова, 2003). Находится в печати глава в книге «Phoscorites and Carbonatites from Mantle to Mine: the Key Example of the Kola Alkaline Province» под редакцией F.Wall & A.N. Zaitsev в издательстве The Mineralogical Society Series, London.

По теме проведенных исследований опубликовано 11 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из 6 глав, введения и заключения. Работа имеет общий объем 221 страница, в том числе 99 рисунков, 34 таблицы. Список литературы включает 181 наименование.

Благодарности.

Автор выражает искреннюю признательность своему научному руководителю, к.г.-м.н. А.Н. Зайцеву за постановку интересной темы, за внимание и помощь в проведении исследований, советы и дискуссии при подготовке диссертации. Автор выражает особую благодарность научному руководителю к.г.-м.н. Н.И. Красновой за обсуждение результатов, консультации и советы по написанию работы. За помощь в проведении полевых работ и сбору коллекции по массиву и консультации автор благодарит д. г.-м. н. A.B. Волошина и к.г.-м.н. В.В. Субботина.

Автор хотел бы поблагодарить всех, кто помогал в проведении аналитических работ. Выполнение данной работы было бы невозможным без тесного сотрудничества с Я.А. Пахомовским, В.Н. Яковенчуком, В.В. Субботиным (ГИ КНЦ РАН), А.Р. Шахмурадяном (университет Манитоба, Канада), Н.В. Чукановым (ИХФЧ РАН), Ю.Л. Крецером («Механобр-Аналит»), А.Р. Нестеровым (СПбГУ), В.Ф. СапегоЙ, A.B. Антоновым (ВСЕГЕИ), Ч.Т. Вилиамсом, Ф. Уолл, Дж. Спратом, Т. Гринвудом, Т. Джефрис, К. Джонсом (Музей естественной истории, Лондон), М. Смитом (университет г. Брайтона, Англия), У. Краммом, С. Синдерном и Т. Кернером, Ю. Якуби (университет г. Аахен, Германия), Ж. Мутом (Горная школа г. Ст.Этьен, Франция).

Автор признателен за ценные замечания и помощь в обработке данных и оформлении работы А.Г. Булаху, A.A. Золотареву, С.Н. Бритвину, А.И. Брусницыну, Е.В. Стариковой, A.A. Антонову, Замираловой Е.А. (СПбГУ), Д.И. Матукову, С.Л. Преснякову, Р.Ш. Крымскому, Е.В. Толмачевой, E.H. Лепехиной, Н.В. Родионову (ВСЕГЕИ), Ю.Д. Пушкареву, Б.В. Беляцкому (ИГГД РАН).

Особую благодарность хочется выразить всем сотрудникам кафедры минералогии геологического факультета СПбГУ за ценные консультации и помощь при написании работы.

Работа выполнена на кафедре минералогии геологического факультета СПбГУ при финанасовой поддержке грантов INTAS ( проекты YS-0194 и 97-0722), American Society of Economic Geology - 2002, РФФИ 98-05-65644 и программы «Соросовские аспиранты» - 2000, 2001, 2002.

Заключение Диссертация по теме "Минералогия, кристаллография", Ситникова, Мария Александровна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Впервые для массива Салланлатва определен возраст карбонатитов.

Определения его различными методами (И/РЬ и КЬ/8г) для ийолита и кальцитового карбонатита совпадают в пределах ошибки метода и дают следующие значения 369±2 млн.лет, 372±3 млн. лет и 370.1+1.5 млн. лет соответственно.

Уточнена последовательность образования карбонатитов массива, она следующая (от древних к молодым): кальцитовые —> доломит-анкеритовые (частично замещенные и преобразованные в магнезитовые карбонатиты) —> сидеритовые карбонатиты.

Определен химический состав всех типов салланлатвинских карбонатитов и выявлено специфическое обогащение поздних сидеритовых карбонатитов Ва и Б, что позволяет отнести их к особому бариевому карбонатно-сульфатному геохимическому типу.

В результате детального минералогического исследования с использованием современных локальных методов проведено наиболее полное изучение главных породообразующих карбонатов, минералов N1} и Zr, а также Ва-Зг-ЯЕЕ-минерализации, на основе взаимоотношений этих минералов были выявлены основные закономерности эволюции минералообразования в карбонатитах Салланлатвы.

Редкометальное минералообразование начинается с кристаллизации бадделеита, циркона и луешита, а затем сменяется формированием минералов группы пирохлора и позднего катаплеита.

В карбонатитах первой стадии появляются собственные минералы циркония и ниобия и здесь они пользуются наибольшим распространением и многообразием минеральных фаз, тогда как в более поздних типах карбонатитов (доломитовых, магнезит-доломитовых, сидеритовых) их роль существенно ослабевает. Надо отметить, что минералы ниобия пользуются гораздо большим распространением по-сравнению с циркониевыми в карбонатитах Салланлатвы.

Эволюция редкометального минералообразования в карбонатитах Салланлатвы проявляется в закономерном уменьшении содержаний 2г-№> минералов от ранних карбонатитов к поздним. В поздних карбонатитах возрастает роль Ва-Зг-КЕЕ минерализации. Установлено, что главным минералом - концентратором редких земель в карбонатитах Салланлатвы является анкилит-(Се). Редкоземельная минерализация в карбонатитах Салланлатвы имеет цериевую специфику, что подтверждается присутствием монацита-(Се). Выявлено, что редкоземельная минерализация непосредственно связана с бариевой и стронциевой минерализацией, что отражается в широком распространении в минеральных ассоциациях стронцианита и барита. Хотя в самых поздних сидеритовых карбонатитах наиболее распространенным минералом является барит, а содержания анкилита здесь резко уменьшаются.

В заключении надо отметить, что карбонатиты массива Салланлатва являются гетерогенными, по механизму образования, породами. Здесь проявлены как магматические, так гидротермальные и метасоматические процессы. Ранние карбонатиты могли сформироваться из расплава, сидеритовые карбонатиты являются типичными гидротермальными образованиями, магнезит-доломитовые образовались метасоматическим путем.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Ситникова, Мария Александровна, Санкт-Петербург

1. Арзамасцев А А., 1998 Эволюция палеозойского щелочного магматизма северо-восточной части Балтийского щита. Автореферат на соиск. ст. доктора наук, СПб, 30 с.

2. Арзамасцев A.A., Глазнев В.Н., Раевский А.Б. (1996) Глубинное строение карбонатитовых комплексов Кольского региона: геолого-геофизические данные. ДАН, 348, 3, 349352.

3. Арзамасцев A.A., Беа Ф., Глазнев В.Н, Арзамасцева JI.B., Монтеро П. (2001) Кольская щелочная провинция в Палеозое: оценка состава первичных мантийных расплавов и условий магмогенерации. Российский журнал Наук о Земле, 3, 1, 3-24.

4. Багдасаров Ю.А., Гайдукова B.C., Кузнецова H.H., Сидоренко Г.А. (1962) Находка луешита в карбонатитах Сибири. ДАН АН СССР, 147, 157-159.

5. Баянова Т.Б., Кирнарский Ю.М., Левкович Н.В. (1997) U-Pb датирование бадцелеита из пород Ковдорского массива. ДАН, 356, 4, 509-511.

6. Баянова Т.Б., Егоров Д.Г. (1999) U-Pb возраст полосчатой железорудной формации Кольского полуострова. Геология и полезные ископаемые северо-запапда и центра России Апатиты: изд. Полиграф, 19-24.

7. Баянова Т.Б., Пожиленко В.И., Смолькин В.Ф., Кудряшов Н.М., Каулина Т.В., Ветрин В.Р. (2002) Каталог геохронологических данных по северо-восточной части Балтийского щита. Геология рудных районов Мурманской области. Приложение 3., Апатиты 52 с.

8. Брек Д. (1976) Цеолитовые молекулярные сита. М., Мир, 781 с.

9. Булах А.Г. (1961) Редко метальные анкеритовые карбонатиты Себльяврского массива (Кольский полуостров). Мат. ВСЕГЕИ. Ное. Сер., 45, 3-14

10. Булах А.Г. (1979) Основные физико-химические особенности процессов формирования карбонатитов в массивах щелочно-ультраосновной формации. ЗВМО. 108, 2, 154164.

11. Булах А.Г., Иваников В.В. Проблемы минералогии и петрологии карбонатитов, Л.,1984. 242 с.

12. Булах А.Г. Руководство и таблицы для расчета формул минералов М., Недра, 1967, 143с.

13. Булнаев К.Б. (2001) О генезисе карбонатитов Халютинского месторождения (Зап. Забайкалье) ЗВМО. 130,1, 119-127.

14. Бойда Ш.А., Серба Б.И. (1958) Новый массив щелочных пород и карбонатитов на Кольском полуострове. Бюлл. Научно-технич. Информация М.Г. и ОН СССР, №3.

15. Бородин Л.С. (1964) Парагенезисы минералов Nb, Zr, Ti и фации глубинности карбонатитов. В кн.: Петрология и геохимические особенности комплекса ультрабазитов, щелочных пород и карбонатитов, М, 123-131.

16. Быкова Э.В., Ильинский Г.А. (1978) Эволюция химизма магнетита в породах Ковдорского массива (Кольский п-ов). ЗВМО, 107, 1, 21-32.

17. Вилиямс Ч.Т., Когарко Л.Н. (1996) Новые данные о редкометальной минерализации карбонатитов Тулинского массива (Полярная Сибирь). Геохимия, 6,483-491.

18. Владыкин H.B. (2001) Алданская провинция K-щелочных пород и карбонатитов: вопросы магматизма, генезиса и глубинных источников. В сб. Щелочной магматизм и проблема глубинных источников. Иркутск, с. 18-46.

19. Волотовская H.A. (1970) Закономерности размещения щелочных пород восточной части Балтийского щита. В кн.: Петрография докембрия Русской платформы. Киев, 7582.

20. Волошин A.B., Пахомовский Я.А., Пущаровский Д.Ю., Надеждина Н.Т., Бахчисарайцев А.Ю, Кобяшев Ю.С. (1989) Стронциопирохлор: состав и структура. Труды Минералогического Музея АНСССР, 36, 12-24

21. Волошин A.B., Субботин В.В., Пахомовский Я.А. Меньшиков Ю.П. (1989) Натриевые цирконосиликаты из карбонатитов Вуориярви (Кольский полуостров). Новые данные о минералах, М., 36, 3-12.

22. Волошин, A.B., Субботин, В.В., Яковенчук, В.Н. Пахомовский, Ю.А., Меньшиков, Ю.П. и Зайцев, А.Н. (1990) Маккельвеит из карбонатитов и гидротермалитов щелочных пород Кольского полуострова (первая находка в СССР). ЗВМО, 119(6), 76-86

23. Гайдукова B.C. (1960) Развитие колумбита и ферсмита по пирохлору. ЗВМО, 89,4, 460-464

24. Гайдукова B.C. (1960) Процессы изменения минералов группы пирохлора. Геология месторождений редких элементов. М,, Госгеолтехиздат, 10, 118-129.

25. Гайдукова B.C. (1960) Процессы изменения пирохлора в карбонатитовых месторождениях.

26. Минеральное сырье, 1, 111-120.

27. Гайдукова B.C., Здорик Т.Б. (1962) Минералы редких элементов в карбонатитах. Геология месторождений редких элементов, 17, 86-117.

28. Гайдукова B.C., Полупанова Л.И., Столярова Т.И. (1963) Гатчеттолиты из карбонатитов Сибири. Минеральное сырье, 7, 86-95.

29. Гайдукова B.C. (1966) О стронциевом пирохлоре и кальциевом эшините из карбонатитов.

30. Геология месторождений редких элементов, 30, 72-76.

31. Гаранин В.К., Кудрявцева Г.П., Лапин A.B. (1978) Типоморфные особенности ильменита из кимберлитов, массивов щелочных ультраосновных пород и карбонатитов. Геология рудных месторождений, 20, 4, 3-32.

32. Гарсон М.С. (1969) Карбонатиты Малави. В кн.: Карбонатиты. Науки о Земле. 19. М., Мир, 50-86.

33. Гиттинс Дж. (1969) Краткий обзор по карбонатитовым комплексам. В кн.: Карбонатиты.

34. Науки о Земле. 19, М., Мир, 359-475. Горжевская С.А., Сидоренко Г.А., Гинзбург А.И. (1974) Титано-тантало-ниобаты, М,343 с.

35. Дир У.А., Хауи P.A., Зусман Дж. (1965) (1966) Породообразующие минералы Т. 3, 5. М., Мир

36. Дорошкевич А.Г. (2002) Вещественный состав и условия образования позднемезозойских редкоземельных карбонатитов Западного Забайкалья. Автореф. дисс. на соиск. ст. к,г,-м.н,, Улан-Удэ

37. Егоров, Л.С. (1991) Ийолит-карбонатитовый плутонизм. Недра, Ленинград, 260 с.

38. Зайцев А.Н., Меньшиков Ю.П., Яковенчук В.Н. (1992) Бариевые цеолиты Хибинского щелочного массива. ЗВМО, 2, 54

39. Здорик, Т.Б. (1966) Бурбанкит и продукты его изменения. Новые данные по минералам СССР, 17, Наука, Москва, 60-75

40. Иванюк Г.Ю., Яковенчук В.Н., Пахомовский Я.А. (2002) Ковдор. Апатиты: Минералы Лапландии, 326 с.

41. Капустин Ю.Л. (1971) Минералогия карбонатитов. М., Наука, 287 с.

42. Капустин Ю.Л., (1964) Акцессорная и редкометальная минералогия карбонатитов Кольского полуострова. В кн. Минералогия и генетические особенности щелочных массивов, М., Наука

43. Капустин Ю.Л., Денисова Л.Я. (1985) Особенности строения магнетита из карбонатитов. ДАН СССР., 282, 6, 1461-1465.

44. Кириллов, A.C. (1968) Карбонатиты Карело-Кольской щелочной провинциигеологическая позиция, минералогические и геохимические особенности и генезис). Диссертация на соиск. ст. к.г.-м. н. ЛГУ, 640 с.

45. Кириллов, A.C., Бурова Т.А. (1967) Луешиты из карбонатитов Кольского полуострова. Минералогия и геохимия, 2, ЛГУ, 28 39.

46. Кириченко Л.А. (1962) О палеозойских осадочных и эффузивных породах Кольского полуострова. В кн.: Материалы по геологии и полезным ископаемым Северо-Запада РСФСР, 3, Гостоптехиздат.

47. Кирнарский Ю.М., Афанасьев Б.В., Кацеблин П.Л. (1982) Магнетиты массива Салланлатва. в сб.: Минералогические критерии комплексной оценки минерального сырья Кольского полуострова, Апатиты, 118с.

48. Копылова Л.Н., Краснова Н.И., Сулимов Б.И. (1985) О новом типе руд Ковдорского комплексного месторождения. В сб. Петрология и минералогия щелочных, щелочно-ультраосновных и карбонатитовых комплексов Карело-Кольского региона, Апатиты, с.69-76.

49. Конев A.A., Воробьев Е.И. Пискунова Л.Ф., Ущаповская З.Ф., Тихонова Г.А. (1991) Олекминскит Sr(Sr,Ca,Ba)(C03)2 - новый минерал и новый изоморфный ряд олекминскит-параальстонит. ЗВМО, 120,3, 89-96.

50. Копылова Л.Н., Краснова Н.И., Мартовицкая H.A., Порицкая Л.Г. (1980) Типохимические особенности кальцита и бадцелеита Ковдорского комплексного месторождения: всб. Щелочной магматизм и апатитоносность Севера Сибири. Труды НИИГА. JL, с.124-138.

51. Костылева-Лабунцова Е.Е., Боруцкий Б.Е., Соколова М.Н., Шлюкова З.В., Дорфман М.Д., Дудкин О.Б., Козырева Л.В., Икорский C.B. (1978) Минералогия Хибинского массива, т.2, М., Наука, 585 с.

52. Краснова Н.И., Балмасов Е.Л. О природе вростков в магнетитах. Минералогический журнал. 1987,9,4, 53-61.

53. Кухаренко A.A., Орлова М.П. (1960) Некоторые вопросы петрологии нижне- и среднепалеозойского комплекса ультраосновных и щелочных массивов Кольского полуострова. В кн.: Магматизм и связь с ним полезных ископаемых,

54. Кухаренко A.A., Булах А.Г., Бакланова К.А. (1961) Сульфат-монацит из карбонатитов Кольского полуострова. ЗВМО, 90,4, 373-381

55. Кухаренко A.A. (1967) Палеозойский комплекс ультраосновных и щелочных пород Кольского полуострова и связанные с ним редкометальные месторождения. ЗВМО, 96, 5, 547-566.

56. Кухаренко A.A., Булах А.Г., Ильинский Г.А. (1971) Металлогенические особенности щелочных формаций восточной части Балтийского щита. Тр. JIOE, 72, 2, 280 с.

57. Лапин A.B., Казакова М.Е. (1966) Титановый луешит из Ковдорского массива и изоморфизм в группе перовскита. ДАН СССР, 171,160-163.

58. Мартынов К.В. (1990) Эксперементальное изучение распределения Mg и Fe междутвердыми растворами анкерита и брейнерита в системе MgC03-CaC03- FeC03 при 250-450°С и термодинамические свойства анкерита. Геохимия 12, 1688-1695.

59. Минералы (1967). Справочник. Т.1, Вып. 3. Сложные окислы, титанаты, ниобаты, танталаты, антимонаты, гидроокислы. (Ред. Чухров Ф.В., Бонштедт-Куплетская Э.М.). М. Наука. 676 с.

60. Москалева В.Н., Орлова М.П. (1995) Закономерности размещения и эволюции щелочного магматизма на территории Балтийского щита. В сб. Региональная геология и металлогения (под ред. А.Д. Щеглова), изд-во ВСЕГЕИ, СПб, 3, 21-29.

61. Оленииков О.Б., Сукнев B.C. (1999) Анкилит из кимберлитов Куйокского поля (Якутия). ЗВМО, 128, 5, 96-99.

62. Онтоев ДО. Геология комплексных редкоземельных месторождений. М., Недра, 1984 -190 с.

63. Орлова М.П. (1993) Среднепалеозойская рифтогенная система. в кн.: Магматизм и металлогения рифтогенных систем восточной части Балтийского щита, СПб, Недра,. 243 с.

64. Орлова М.П,, Рождественский Ю.П., Баранова E.H. (1963) К минералогии редкометальных карбонатитов Салланлатвинского массива (Северная Карелия). Минералогический сборник, Труды ВСЕГЕИ, Нов. серия, 96, 3, 3-20.

65. Петров Т.Г. (1971) Обоснование варианта общей классификации геохимических систем. Вестние ЛГУ, 18, с. 30-38.

66. Петров Т.Г. (2001) Информационный язык для описания составов многокомпонентных объектов. Журнал научно-техническая информация, 3, с. 8-18.

67. Пожарицкая Л.К., Самойлов B.C. Петрология, минералогия и геохимия карбонатитов Восточной Сибири. М.,Наука, 1972. 265 с.

68. Портнов A.M., Дубинчик В.Т., Столярова Т.И. (1970) О природном редкоземельном оксиапатите ДАН СССР 192, 4, 881-884

69. Путинцева Е.В., Иваников В.В., Филиппов Н.Д., Богачев В А. (1996) Благороднометальная минерализация и присутствие алмазов в щелочных комплексах Карело-Кольского региона. Отечественная геология, 11, с.18-26

70. Рамдор П. (1962) Рудные минералы и их срастания. М. Изд. ИЛ. 1132 с.

71. Римская-Корсакова О.М. (1950) К вопросу о закономерных срастаниях шпинели с магнетитом. ЗВМО. 79, 3, 178-190.

72. Римская-Корсакова О.М., Бурова Т.А., Франк-Каменецкий В.А. (1963) Луешит из карбонатитов Ковдорского массива. ЗВМО, 92, 2

73. Римская-Корсакова О.М., Динабург И.Б. (1964) Бадделеит в массивах ультраосновных и щелочных пород Кольского полуострова. В кн.: Минералогия и геохимия, Л, 1, 1330.

74. Римская-Корсакова, О.М. и Краснова, Н.И. (2002) Геология месторождений Ковдорского массива. СПбГУ, Санкт-Петербург, 146 с.

75. Римская-Корсакова, О.М. и Соколова, Е.П. (1964) О железо-магнезиальных слюдах с обратной схемой абсорбции ЗВМО, 93(4), с. 411-423

76. Рипп Г.С., Ходанович П.Ю., Смирнова O.K., Кобылкина О.В. (1998) Халютинское месторождение барий-стронциевых карбонатитов, Улан-Удэ, 117 с.

77. Рухлов A.C. Дайки и трубки взрыва Кандалакшского грабена (Кольская щелочная провинция): модели магматических процессов и эволюции субконтинентальной мантии Автореферат канд. дис., СПб, 1999,16 с.

78. Серба Б.И. (1962) Салланлатвинский массив щелочных пород и карбонатитов Магматические образования Кольского полуострова (под ред. Е.К. Козлова). АН СССР, М.- Л., с. 58-64.

79. Сомина М.Я. (1975) Доломитовые и анкеритовые карбонатиты Восточной Сибири. М., Недра, 91 с.

80. Сорохтина Н.В. (2000) Минералогия карбонатитов в зонахконтакта с ультраосновными, щелочными породами и фенитами Себльяврского массива. Дисс. На соиск. уч. Ст. к.г.-м.н., Апатиты, 341 с.

81. Субботин В.В,, Волошин A.B., Пахомовский Я.А. (1991) Бариевые цеолиты из карбонатитов Кольского полуострова. в сб.: Новые данные по минералогии редких элементов Кольского полуострова, Апатиты,. 102 с.

82. Субботин В.В. (1998) Минералогия циркония и ниобия в породах карбонатитовой серии щелочно-ультраосновных массивов Кольского полуострова. Автореферат диссертации на соиск. ст. к.г.-м.н., СпбГУ

83. Субботина В.Г., Субботин В.В. (1990) Минеральные парагенезисы карбонатитов массива Салланлатва. Новое в минералогии Карело-Кольского региона. Петрозаводск (под ред. Ю.Н. Яковлева), с 161-174.

84. Субботин В.В. и Меньшиков Ю.П. (1987) Акцессорный луешит и виджецит из карбонатитов Себльявра. с. 69-76 в: Минеральные ассоциации и минералы магматических комплексов Кольского полуострова. КНЦ РАН, Апатиты.

85. Субботин В.В., Сорохтина Н.В., Пахомовский Я.А. (2000) Новые минералы и минеральные ассоциации карбонатитов масива Вуориярви, Себльявр, Салланлатва (Кольский полуостров). Минералогические музеи в 21 веке. Тезисы докладов.

86. Флейшер М. (1990) Словарь минеральных видов. М.:Мир, 204 с.

87. Чернышева Е.А. (1981) Минералы карбонатитов как индикаторы условий их формирования (на примере массивов Восточной Сибири). Новосибирск, 152 с.

88. Штеренберг J1.E., Гречин В.И., Соловьев А.А, (1972) К методике окрашивания карбонатных пород. Литология и полезные ископаемые. №5. с.127-132.

89. Щеглов А.Д., Москалева В.Н., Марковский Б.А. (1992) Основные особенности магматизма и металлогении рифтогенных систем Балтийского щита. ДАН РАН, 326, 4, 701-705

90. Эпштейн Е.М., Данильченко Н.А., Нечелюстов Г.Н. (1991) Гипогенный бариопирохлор из карбонатитового комплекса. ЗВМО, 120, 6, 74-79.

91. Яковенчук В.Н., Меньшиков Ю.П., Пахомовский Я.А, Иванюк Г.Ю. (1997) Анкилит-(Ьа) Sr(La, Се)(С0з)2(0Н)*Н20 новый карбонат из гидротермальной жилы г. Кукисвумчорр (Хибинский массив) и его соотношение с анкилитом-(Се). ЗВМО, 126, 1,96-108.

92. Amelin, Yu. and Zaitsev, A.N. (2002) Precise geochronology of phoscorites and carbonatites: the critical role of U-series disequilibrium in age interpretations. Geochimica et Cosmochimica Acta, 66,2399-2419.

93. Anovitz, L.M. and Essene, E.J. (1987) Phase equilibria in the system CaC03-MgC03-FeC03. Journal of Petrology, 28, 389-414.

94. Arzamastsev A.A., Glaznev V.N., Raevsky А.В., Arzamastseva L.V. (2000) Morphology and internal structure of the Kola Alkaline intrusions, NE Fennoscandian Shield: 3D density modelling and geological implications. J. Asian Earth Sci., 18, 213-218.

95. Bailey, S.W. (1980) Summary of recommendations of the AIPEA nomenclature committee. Canadian Mineralogist, 18, 143-150.

96. Barker, D.S, (1993) Diagnostic magmatic features in carbonatites: implications for the origins of dolomite- and ankerite-rich carbonatites. South African Journal of Geology, 96, 131-138.

97. Bea F., Arzamastsev A., Montero P., Arzamastseva L. (2001) Anamalous alkaline rocks of Soustov, Kola: evidence of mantle-derived metasomatic fluids affecting crustal materials. Contrib. Mineral. Petrol., 140, 554-556.

98. Belyatzky B., Tikhomirova M. (1993) Sm-Nd and Rb-Sr mineral isotope data on carbonatites from the Tiksheozero massif. Abstracts. IAGOD Symposium, France, p.5

99. Buckley, H.A. and Woolley, A.R. (1990) Carbonates of the magnesite-siderite series from four carbonatite complexes. Mineralogical Magazine, 54, 413-418.

100. Bulakh A.G., Nesterov A.R., Zaitsev A.N., Pilipuk A.N., Wall F., Kirillov A.S. (2000) Monazite-(Ce) from late-stage mineral assemblages at the Kandaguba and Vuoriyarvi carbonatite complex, Kola peninsula, Russia. N.Jb. Miner.Mh., 5, 217-233.

101. Bulakh, A.G. and Ivanikov, V.V. (1996) Carbonatites of the Turi Peninsula, Kola: role of magmatism and metasomatism. Canadian Mineralogist, 34, 403-409.

102. Bulakh, A.G, Le Bas, M.J. Wall, F. and Zaitsev, A.N. (1998) Ancylite-bearing carbonatites of the Seblyavr massif, Kola peninsula, Russia. Neues Jahrbuch fi>r Mineralogie Monatschefte, (4), 171-192.

103. Buhn B., Wall F., Le Bas M.J. (2001) Rare-earth element systematics of carbonatiticfluorapatites, and their significance for carbonatite magma evolution. Contrib. Mineral. Petrol., 141,572-591.

104. Chakhmouradian, A.R. (1996) On the development of niobium and rare-earth minerals inmonticellite-calcite carbonatite of the Oka complex, Quebec. The Can. Min„ 34, 479-484.

105. Chakhmouradian, A.R. and Mitchell, R.H. (1998) Lueshite, pyrochlore and monazite-(Ce) from apatite-dolomite carbonatite, Lesnaya Varaka complex, Kola Peninsula, Russia. Mineralogical Magazine, 62, 769-782.

106. Chakhmouradian, A.R. and Zaitsev, A.N. (1999) Calcite-amphibole-clinopyroxene rock from the Afrikanda complex, Kola peninsula, Russia: mineralogy and a possible link to carbonatites. I. Oxide minerals. Canadian Mineralogist, 37, 177-198.

107. Chakhmouradian, A.R. ReguirE.P., Mitchell, R.H. (2002) Strontium-apatite: new occurences, and extent of Sr-for-Ca substitution in apatite-group minerals. Can. Min., 40, 121-136.

108. Cooper, A.F. (1971) Carbonatites and fenitization associated with a lamprophyre dyke-swarm intrusive into schists of the New Zealand Geosyncline. Geological Society of America Bulletin, 82, 1327-1340.

109. Cooper, A.F. (1986) A carbonatitic lamprophyre dyke swarm from the Southern Alps, Otago and Westland, New Zealand .Royal Society ofNew Zealand Bulletin, 23, 313-336.

110. Cooper, A.F. and Reid, D.L. (1998) Nepheline suvites as parental magmas in carbonatitecomplexes:evidence from Dicker Willem, Southwest Namibia. Journal of Petrology, 39, 2123-2136.

111. Dal Negro A., Rossi G., Tazzoli V. (1975) The crystal structure of ancylite, (REE)X (Ca,Sr)2. x(C03)2(0H)x(2-x)H20. American Mineralogist, 60, 280-284.

112. Deer, W.A., Howie, R.A. and Zussman, J. (1962) Rock-Forming Minerals, 5. Non-Silicates. Longmans, London, 371 pp.

113. Fleischer, M. (1965) Some aspects of the geochemistry of yttrium and the lanthanides. Geochimica et Cosmochimica Acta, 29, 755-772.

114. Fleischer, M. (1978) Relative proportions of the lanthanides in minerals of the bastnaesite group. Canadian Mineraogist, 16, 361-363.

115. Fleischer, M. and Altschuler, Z.S. (1969) The relationship of rare-earth composition of minerals to geological environment. Geochimica et Cosmochimica Acta, 33, 725-732.

116. Gaspar J.C., Wyllie P.J. (1987) The phlogopites from the Jacupiranga carbonatite intrusions. Mineral. Ptrol., 36, 121-134.

117. Garanin V.K., Kudryavtseva G.P., Lapin A.V. (1980) Typical features of ilmenite fromkimberlites, alkali-ultrabasic intrusions, and carbonatites. Int. Geol. Rev, 22, 1025-1050.

118. Garson M.S. (1966) Carbonatites in Malawi. Pp. 33-71 in: Carbonatites. (Tuttle O.F. and Gittins J., editors). Interscience Publishers, New York

119. Gittins, J. and Harmer, R.E. (1997) What is ferrocarbonatite? A revised classification. Journal of African Earth Sciences, 25, 159- 168.

120. Ghiorso, M.S. and Sack, R.O.,1991 Fe-Ti oxide geothermometry: thermodynamic formulation and the estimation of intensive variables in silicic magmas. Contributions to Mineralogy and Petrology, 108,485-510.

121. Hey M.H. (1954) A new review of chlorites. Mineralogical Magazine, 30, 277-292.

122. Hogarth D.D. (1989) Pyrochlore, apatite and amphibole: distinctive minerals in carbonatite. In

123. Carbonatites (K.Bell ed.), London, 105-48. Hornig-Kjarsgaard, I. (1998) Rare earth elements in sovitic carbonatites and their mineral phases.

124. Journal of Petrology, 39, 2105-2121. Jago, B.C. and Gittins, J. (1993) Pyrochlore crystallization in carbonatites: the role of fluorine.

125. Cosmochimica Acta, 62, 665-676. Lumpkin, G.R. and Ewing, R.C. (1995) Geochemical alteration of pyrochlore group minerals: pyrochlore subgroup. American Mineralogist, 80, 732-743.

126. Mandarino J.A., Anderson V. (1989) Monteregian Treasures: The Minerals of Mont Saint-Hilaire, Quebec, 275 p.

127. Mazzi F., Galli E., Gottardi G. (1984) Crystal structure refinement of two tetragonal edingtonites. N.Jb.Miner.Mh., 8, 373-382.

128. McCormick G.R., Le Bas M.J. (1996) Phlogopite crystallization in carbonatitic magmas from Uganda. Can. Min., 34, 469-478.

129. Mitchell, R.H, (1997) Preliminary studies of the solubility and stability of perovskite groupcompounds in the synthetic carbonatite system calcite-portlandite. Journal of African Earth Sciences, 25, 147-158.

130. Mitchell, R.H. and Kjarsgaard, B.A. (2002) Solubility of niobium in the system CaC03-Ca(0H)2-NaNb03 at 0.1 GPa pressure. Contributions to Mineralogy and Petrology, 144, 93-97.

131. Miyawaki R., Matsubara S., Yokoyama K., Takeuchi K., Terada Y., Nakai I. (2000) Kozoite-(Nd), Nd(C03) (OH), a new mineral in an alkali olivine basalt from Hizencho, Saga Prefecture, Japan. American mineralogist, 85, 1076-1081.

132. Nelson, D.R., Chivas, A.R., Chappell, B.W. and McCulloch, M.T. (1988) Geochemical and isotopic systematics in carbonatites and implications for the evolution of ocean-island sources, Geochimica et Cosmochimica Acta, 52, 1-17.

133. Nielsen, T.F.D., Solovova, I.P. and Veksler, I.V. (1997) Parental melts of melillitolite and origin of alkali carbonatite: evidence from crystallized melt inclusions, Gardiner complex. Contributions to Mineralogy and Petrology, 126, 331-344.

134. Onuonga, I.O., Fallick, A.E. and Bowden, P. (1997) The recognition of meteoric-hydrothermal and supergene processes in volcanic carbonatites, Nyanza Rift, western Kenya, using carbon and oxygen isotopes. Journal of African Earth Sciences, 25, 103-113.

135. Orlandy P., Pasero M., Vezzalini G. (1990) Calcio-ancylite-(Nd), a new REE-carbonate from Baveno, Italy. European Journal of Mineralogy, 2, 413-418.

136. Pecora, W.T. (1956): Carbonates: a review. Bulletin Geological Society of America, 67, 15371556.

137. Petersen O.V., Niedermayr G., Gault R.A., Branstatter F., Micheelsen H.I., Giester G. (2001) Ancylite-(La) from Illimaussaq alkaline complex, South Greenland. Neues Jahrbuch fur Mineralogie Monatshefte, 11, 493-504.

138. Pilipuk A.N., Ivanikov V.V., Bulakh A.G. (2001) Unusual rocks and mineralisation in a new carbonatite complex at Kandaguba, Kola Peninsula, Russia. Lithos, 56, 333-347.

139. Ramberg I.B. (1973) Gravity studies of the Fen complex, Norwen and their penological significance. Contr. Mineral, and Petrol., 38, 2, 112-134

140. Rass I.T., Girnis A. (2003) Missing Eu in carbonatite and related magmas: evidence for fluid -melt interaction? Abstract in "Carbonatites-2003 " workshop, Canary Islands 16-22 Sept, 14-15.

141. Regnier, P., Lasaga, A.C., Berner, R.A., Han, O.H. and Zilm, K.W. (1994) Mechanism of C032" substitution in carbonate-fluorapatite: evidence from FTIR spectroscopy, 13C NMR, and quantum mechanical calculations. American Mineralogist, 79, 809-818.

142. Reguir E.P., Mitchel R.G. (2000) The mineralogy of carbonatites and related potassic syenitesfrom the Rocky Boy stock, Bearpaw Mountains, north-central Montana. In: GeoCanada 2000 Conference CD. File 374.pdf.

143. Rieder M. (1998) Nomenclature of the micas. The Canadian Mineralogist, 36, 905 912.

144. Safiannikoff A. (1959) Un nouveau mineral de niobium. Bull. Seances Acad. Roy. Sci. d'Outre Mer, 5, 1251-1255.

145. Sarp H., Bertrand J. (1985) Gysinite, Pb(Nd5La)(C03)2(0H)-H20, a new lead, rare-earth carbonate from Shinkolobwe, Shaba, Zaire and its relationship to ancylite. American Mineralogist, 70, 1314-1317.

146. Savatenkov V.M., Pushkarev Yu.D., Sergeev A.V., Sulimov R.B. (1999) Gremyakha Vyrmes carbonatites as indicator of new ore specialization of the massif (Russia). Geology of ore deposits, 41, 449-454pp.

147. Shata S., Hesse R. A (1998) Refined XRD method for the determination of chlorite composition and application to the McGerrigle Mountains anchizone in the Quebec appalachians. The Canadian Mineralogist, 36, 1525 1546.

148. Schumann, L.W., Horstmann, U.E. and Cloete, H.C.C. (1997) Geochemical and stable isotope patterns in altered volcaniclastic and intrusive rocks of the Kruidfontein carbonatite complex, South Africa. Journal of African Earth Sciences, 25, 77-101.

149. Sitnikova, M.A., Wall, F., Jeffries, T. and Zaitsev, A.N. (2002) Ancylite-group minerals in the Sallanlatvi carbonatites, Kola Peninsula, Russia. Abstracts of 18th General Meeting of the IMA-2002, 1-6 September, Edinburgh, Scotland, 251-252.

150. Sitnikova, M.A., Zaitsev, A.N., Wall, F., Chakhmouradian, A.R. and Subbotin, V.V. (2001)

151. Evolution of chemical composition of rock-forming carbonates in Sallanlatvi carbonatites,

152. Kola Peninsula, Russia. Journal of African Earth Sciences, 32, A-34

153. Sokolov, S.V. (1985) Carbonates in ultramafite, alkali-rock, and carbonatite intrusions. Geochemistry International, 22(4), 150-166.

154. Veksler, I.V., Nielsen, T.F.D. and Sokolov, S.V. (1998) Mineralogy of crystallized melt inclusions from Gardiner and Kovdor ultramafic alkaline complexes: implications for carbonatite genesis. Journal of Petrology, 39, 2015-2031.

155. Viladkar S.G. (2000) Phlogopite as indicator of magmatic differentiation in the Amba Dongar carbonatite, Gujarat, India. Neues Jahrbuch fur Mineralogie Monatshefte, 7, 302-314.

156. Wall F. (1996) Pyrochlore from weathered carbonatite at Luesh, Zaire. Mineralogical Magazine, 60, 731 -750.

157. Wiedenbeck, M., Alle, P., Corfu, F., Griffin, W.L., Meier, M., Orbeli, F., von Quadt, A., Roddick J.C. and Spiegel, W. (1995) Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analyses. Geostandards Newsletter, 19, 1-23.

158. Williams C.T. (1996) The occurrence of niobian zirconolite, pyrochlore and baddeleite in the Kovdor carbonatóte complex, Kola Peninsula, Russia. Mineral. Mag., 60, 639-646.

159. Woolley, A.R, and Buckley, H.A. (1993) Magnesite-siderite series carbonates in the Nkombwa and Newania carbonatite complexes. South African Journal of Geology, 96, 126-130.

160. Woolley, A.R. and Kempe, D.R.C. (1989) Carbonatites: nomenclature, average chemicalcomposition, and element distribution. Pp. 1-14 in: Carbonatites: Genesis and Evolution (K. Bell, editor). Unwin Hyman, London.

161. Woolley A.R. (2001) Alkaline rocks and carbonatites of the World. Part 3: Africa. Published by Geological Society, London, 372 p.

162. Wyllie, P. (1965) Melting relationships in the system Ca0-Mg0-C02-H20, with petrological applications. Journal of Petrology, 6, 101-123.

163. Wyllie, P. (1966) Experimental studies of carbonatite problems: the origin and differentiation of carbonatite magmas. Pp. 311-352 in: Carbonatites (O.F. Tuttle and J. Gittins, editors). John Wiley & Sons, New York.

164. Zaitsev, A.N. (1996) Rhombohedral carbonates from carbonatites of the Khibina massif, Kola peninsula, Russia. Canadian Mineralogist, 34, 453-468.

165. Zaitsev, A.N. and Chakhmouradian, A.R. (2002) Calcite-amphibole-clinopyroxene rock from the Afrikanda complex, Kola peninsula, Russia: mineralogy and a possible link to carbonatites. II. Oxysalt minerals. Canadian Mineralogist, 40, 103-120.

166. Zaitsev, A.N., Wall, F. and Le Bas, M.J. (1998) REE-Sr-Ba minerals from the Khibina carbonatites, Kola Peninsula, Russia: their mineralogy, paragenesis and evolution. Mineralogical Magazine, 62, 225-250.