Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Петролого-геохимические особенности платиноносных расслоенных интрузий Луккулайсваара и Кивакка, Северная Карелия
ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология
Автореферат диссертации по теме "Петролого-геохимические особенности платиноносных расслоенных интрузий Луккулайсваара и Кивакка, Северная Карелия"
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
Институт геологии рудных месторождений, петрографии минералогии и геохимии
На правах рукописи
БАРКОВ Андрей Юрьевич УДК 552.3 21.5+552.321.6:549.27 (470*22)
ПЕТРОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПЛАТИНОНОСНЫХ РАССЛОЕННЫХ ИНТРУЗИЙ ЛУККУЛАЙСВААРА И КИВАККА, СЕВЕРНАЯ КАРЕЛИЯ
Специальность 04.00.08 - петрография, вулканология
Автореферат
диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
Москва 1992
Работа выполнена в Геологическом институте Кольского научного центра РАН -
Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук В.В.Дистлер
Официальные оппоненты:
•Доктор геолого-минералогических наук В.В.Ярмолюк (ИГЕМ РАН) Кандидат, геолого-минералогических наук Е.В.Баташев (ЦНИГЙ1)
Ведущая организация: Институт геологии Карельского научного центра РАН
Защита состоится " 15 " декабря 1992 г. в 15 часов в конфе-ренцзале-ЙГЕЫ РАН на заседании специализированного ученого совета К.002.88.01 при ИГЕМ РАН
Адрес: 109017, Москва, Старомонетний пер., 35, ИГЕМ РАН
С диссертацией можно ознакомиться в Отделении геологической литературы БЕН РАН, Старомонетний пер-, 35
Автореферат разослан " 14 " ноября 1992 г.
Ученый секретарь специализированного совета , канд.геол.-минер.наук
уО'ллло^Ое с.В. Юдинцев
БКЕШмЬ7ЕХЛ
Актуальность темы. Докембрийские ультрамафит-мафитовые расслоенные интрузии занимают ведущее место в мире в качестве источника элементов группы платины. Расслоенные массивы перидотит-ортопироксенит-габбро-воритовсй формации широко распространены на территории восточной части Балтийского щита. Массивы Олангской группы (Северная Каре-пия): Луккулайсваара и Кивакка входят в число наиболее потенциально перспективных платиноносных объектов. В связи с этим, возникает необ-содимость проведения детальных пегролого-геохншческих исследований с делью установления особенностей форшровакия глатиноносных горизонтов ч выявления ведущих рудегенерирующих факторов. Разработка рудогенети-геских моделей требует их увязки со схемой петрогенезиса. С другой :тороны, расслоенные интрузии Олангской группы, как стратифицирование интрузивы вообще, представляют значительный интерес в качестве ¿сдельных объектов магматической петрологии, для познания закономер-10стей дифференциации исходных расплавов.
Цели работы. Выявление особенностей формирования расслоенных-интрузий Луккулайсваара и Кивакка. Выяснение геологической позиции и ¡зучение внутреннего строения тела платиноносных микрогаббро-норитов. Установление условий формирования различных типов благороднометалль-юй_минерализации. В соответствии с поставленными целями основными задачами исследования явились: геолого-петрографическое и петро-гео-ммическое изучение пород - дифференциатов интрузий и микрогаббро-но-зитов, исследование составов и закономерностей распределения параге-юзисов кумулятивных и интеркумулятивных минералов по разрезам рас-военных серий массивов и плагиноносного сияла микрогаббро-норитов, :опоставление составов исходных расплавов и анализ теоретически ожи-(аемой последовательности кристаллизации минералов, изучение особен-юстей вещественного состава и закономерности локализации платиновых ¡инералов и редких минеральных видов в различных платиноносных типах юрод.
Научная новизна. Исследованы особенности внутреннего строения и [етрографического состава, макрорасслоенность, скрытая и фазовая рас-лоенность интрузии Луккулайсваара. Получены новые данные о скрытой исслоенности массива Кивакка. Показано, что в составе массива Лукку-:айсваара сосуществуют производные двух исходных расплавов. Установка слабопроявленная скрытая расслоенноеть в платиноносном силле икрогаббро-норитов. С использованием диаграмм фазового состояния рослежека теоретически ожидаемая последовательность минералообразо-
вания. Обнаружена и исследована платинометалльная минерализация в пла тиноносном горизонте массива Кивакка. Выделены ассоциации типоморфных минералов платиновых металлов. Впервые в регионе установлен ряд минеральных видов. Изученный сульфотеллурид палладия, меди и олова - оула каит утвержден КШ ВДО и КНМ ША в качестве нового минерального вида. Обнаруженный арсенид палладия и никеля проходят апробацию в качестве предложенного нового минерала.
Защищаемые положения. I. и-РЪ датированием циркона и базделеита подтверждена принадлежность расслоенных интрузий Луккулайсваара к Ки-эакка к единой возрастной группе с платиноносньми массивами Финляндии
2. В составе массива Луккулайсваара выделяются производные двух различных: исходных: расплавов. Расслоенная серия массива представлена комагматичньм рядом пород, сформированным в результате фракционной кристаллизации единой магмы. Ее состав характеризуется высокой ыагне-зиальностью и повышенным содержанием кремнезема. Не имеется существеь ных различий в составах этой магмы и исходного расплава интрузии Кивакка. Тела шхрогаббро-норитов в массиве Луккулайсваара представляют собой продукты кристаллизации более позднего расплава.
3. Платиноносный силл микрогаббро-ьоритов в массиве Жукхулайсваг ра обладает слабопроявленной скрытой расслоенностыо. Установленное изменение порядна кристаллизации минералов и разнообразие текстурно-структурных признаков пород силла связывается с изменением флюидного давления в процессе кристаллизации. Основополагающая роль в формировании сегрегация платиноносных плагиопироксенитов в микрогаббрс-нори-тах отводится процессам внутрикамерной дифференциации силла.
4. Циркуляция обогащенной хлором флюидной фазы оказала влияние на распределение некоторых рудоге'нных (медь, платиновые металлы) элементов в интрузий Луккулайсваара.
5. Ассоциации типоморфных медь- и никельсодернащих платиновых: минералов в массиве Луккулайсваара характеризуются унаследованноетью составов от составов вмещающих их сулы|идных парагенеэисов.
Практическое значение.' Значительная часть исследований проведен; в тесном сотрудничестве с сотрудниками производственной организации • Южно-Кольбкой ГРП ЦШСЭ (г.Мончегорск). Результаты диссертационной работы включены в отчет Олангского отряда Южно-Кольской ГРП за 19671990 гг. и в совместный отчет "Геоданашческие и петролого-геохими-ческие основы формирования породных ассоциаций Карело-Кольского региона, перспективных на платинометалльное и сопутствующее оруденение, оценка их практического потенциала" за 1969 г. Полученные данные способствовали оптимизации поисковых работ и использовались для выработ-
ки поисковых критериев.
фактический материал и методы исследования. В основу работы положены материалы, собранные автором в течение I987-I99I гг. при изучении расслоенных интрузий Олангской группы, проводившемся в рамках плановых НИР Геологического института КНЦ РАН. Геологическое строение массивов изучалось в ходе проведенных полевых исследования и по данным изучения керна буровых скважин и образцов из горных выработок.
Лабораторные исследования включали микроскопическое изучение шлифов (более 500). В более чем в 100 шлифах, характеризующих полные разрезы интрузий, проведено исследование количественного минерального ' состава пород на установке МИУ-I. Химический состав пород охарактеризован 130 полными химическими анализами. Изучение химических составов породообразующих минералов проводилось микрорентгеноспектральным (ms-46 "сашеоа") и химическим анализами. В общей сложности выполнено около 150 анализов глазных и акцессорных минералов. Ассоциации минералов платиновых металлов и редких минеральных видов исследовались рентгеновским микроанализом (около 130 анализов). Изучение особо интересных минеральных видов включало дополнительные исследования, в том числе -рентгенометрические. Распределение элементов-примесей в породах рассмотрено по данным анализа 250 проб количественным спектральным и рентгенофлюоресцентным методами. Определение изотопного возраста циркона и бацделеита проведено с использованием масс-спектрометра Ш I20I-T в ГИ КНЦ РАН.
' Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликовано II статей. Результаты исследований представлялись на Всесоюзном семинаре по геохимии магматических пород /Москва, 1991/, Всесоюзной школе-семинаре по изотопной геологии /Звенигород, 1991/, Выездной сессии ВАЮ /Апатиты, 1990/ и на региональных конференциях молодых ученых /Петрозаводск, 1989 ; Апатиты, 1990/.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения и списка литературы из 189 наименований, содержит ЗВ таблиц и В2 рисунка (включая обозначения типа "б") общим объемом в £53 страницы.
работа выполнена в Геологическом институте КНЦ РАН и является итогом обучения в очной аспирантуре. В ходе исследований автор имел возможность пользоваться советами доктора геол.-мин.наук С.А.Балашова, кандидатов геол.-мин.наук М.й.Дубровского, М.1£.Ефимова, D.H.He-радовского, Я.А.Пахомовского, Б.Н.Яковлева, А.Н.Виноградова. Автор искренне признателен коллегам по работе А.И.Ледневу, С.П.Меньшикову, канд.геол.-мин.наук А.Н.Коробейникову, М.К.Радчешсо, С.Н»БритЕИну,
Е.Э.Савченко, Д.Ф.Ганнибал, Г.И.Рюнгенену, Н.К.Райковой, разносторонняя помощь которых способствовала плодотворной работе. Автор благодарен сотрудника.! Южно-Кольской ГРП ЦКПСЭ: С.5.Клхзнину, А.А.Захарову, Т.В.Соловьев эй за помощь при проведении полевых исследований и полезное обсуждение результатов. В обработке материалов помощь автору оказали И.Б.Кильянская и Г.С.Нехаева. Особую благодарность за постоянное внимание и помощь при выполнении этой работы агтор выражает научному руководителю доктору геол.-мин.наук, профессору В.В.Дистлеру.
Глава I. Общие сведения о массивах Дуккулайсваара и Кивакка и история их исследования
Массивы Луккулайсваара и Кивакка, совместно с интрузией Ципринга входят в состав Олангской группы интрузий (Нумерова, i960), расположенной в Панаярвинской структурно-формационной зоне Северной Карелии. Геолого-структурная позиция массивов Олангской группы известна из работ А.И.Вогачева, М.М.Даврова, З.А.Бурцевой, К.А.Шуркинэ и других исследователей. Особенности морфологии и внутреннего строения массивов с различной степенью детальности рассматривались в работах Е.В.Бата-шева с соавторами (1976), М.М.Лаврова (1979), Е.В.Коптева-Дворникова и др.(1988), В.А'.Скрипниченко (1984), А.Ю.Баркова, А.И.Леднева (1991), Н.С.Рудашевского и др.(1991), С.Ф.Клюнина, Т.В.Соловьевой, А.А.Захарова (1989). Исследованию геохимии массивов посвяцены публикации М.М.Даврова (1979), Е.В.Коптева-Дворникова и ,др.(1988), Н.Ф.Пчелинце-вой и др.(1988, 1991). Общая характеристика сульфидных'минералов в массиве Кивакка дана Т.Ю.Висловой и др.(1988). Нашими исследованиями (Барков и др., 1991) в горизонте оливиновых габбро-норитов этой интрузии установлена и изучена платинометалльная минерализация. Особенности распределения и состава сульфидной медно-никелевой и платинометал-льной минерализации в интрузии Луккулайсваара изучены достаточно детально (Бегизов, Баташев, 1978 ; Гроховская и др., 1989 ; Барков, Лед-нев, 1990; Барков и др., 199Г, 1992).
Глава 2. TJ-ГЪ датирование циркона и бадделеита из интрузий Дуккулайсваара и Кивакка
Впервые определен и-ръ возраст цирконов и бадделеита из массивов Луккулайсваара и Кивакка.
Дляи-ГЪ датирования отобраны две фракции циркона из горизонта оливиновых габбро-норитов, занимающего пограничное положение между плагиопироксенитовой и габбро-норитовой зонами интрузии Кивакка. 6
1эмерения выполнены на масс-спектрометре Ш I2QI-T. фракция циркона ШК-2 оказалась конкордантнсй. Для нее РЪ/РЬ возраст равен 2445-2 млн. 1ет (по 207/235 и 206/23Э соответственно 2443 и 2440 млн.лет).
В массиве Луккулайсваара выделены фракции циркона и бадделеита 13 единой пробы плагиоклазовых перидотитов и фракция циркона из пла-'иоклазовьк ортопироксенитов (ортопироксеновых кумулатов) среднего гровня разреза интрузии. По верхнему пересечению дискордии с конкор-даей получена датировка 2437iII млн.лет.
Результаты проведенного датирования хорошо согласуются с оценкой ¡озраста Киваккской интрузии по минеральной изохроне Sm-Hd методом -:439-29 млн.лет (Амелин, Семенов, 1990 ; Левченков и др., 1990) и подт-ерждают принадлежность интрузий Луккулайсваара и Кивакка к единой озрастной группе с платянойосньам расслоенными интрузиями Финляндии, комплексом методсв изотопный возраст формирования расслоенных масси-ов Финляндии определен в 2435 - 2450 млн.лет, среднее около 2440 млн. ет (Alapietl, Lahtinen, 1989).
Глава 3. Петрология интрузий Луккулайсваара и Кивакка
В основу выделения границ мегаритмов в разрезе интрузии Луккулай-ваара положен принцип Л.Уэйдяера и Г.Брауна и по распределению куму-етивньпс оливина и хромшшнелидов в составе массива выделено 6 зон снизу-вверх): Зона Г: Тонкозернистых норитов-габбро-норитов. Мощ-эсть зоны около 200 м. Контакт с вшезалегающей зоной тектониоеский. зна 2: Хромпшинелидсодержащих ультрамафитов. Плагиоклазовые лерцоли-я и гарцбургиты, лерцолиты и гарцбургиты, оливиновые вебстериты, нагиоклазовые и оливиновые ортопироксениты. Мощность зоны около X) м. Зона 3: Ильменитсодержащих ультрамафитов. Плагиоклаз овые раз-звидности лерцолитов, гарцбургитов, верлитов и оливинитов, лерцолиты гарцбургиты. Мощность зоны около 200 м. Зона 4: Габбро-норитов, с )дчиненньм развитием норитов. Мощность около 900 м. Зона 5: Габбро->ритов, норитов, оливиновых габбро-норитов, редких плагиопироксени-)в и анортозитов. ДОегаритмическое переслаивание безоливиновых и оли-[ноносных кумулатов. В нижней части зоны выделена подзона (около >0 м)тонкозернистых габбро-норитов с горизонтом оливиновых габбро-|ритов в основании. Общая мощность зоны около 1000 м. Зона 6: Габ-ю-норитов. Характерны трахитоидные текстуры. Мощность зоны около 100 м.
Парагенезисы кумулятивных минералов распределены в пределах зон едующим образом. Зона I: плагиоклаз + ортопироксен ; Зона 2: оливин ортопироксен + хромшпинелид ; Зона 3: оливин; Зона 4: плагиоклаз +
ортопироксен ; Зона 5: плагиоклаз + ортопироксен ± оливин; Зона 6: плагиоклаз + ортопироксен * клинопироксен.
Зона I. Сложена тонкозернистыми габбро-норитади, реже отмечайте, нориты. Вариации количественного состава породообразующих минералов: плагиоклаз 62-77, ортопироксен 16-36, клинопироксен 2-8 об.?.
Зона 2. Характерно преобладавшее развитие плагиоклазовых разновидностей ультрамафитов, среда которых наблюдаются участки с очень высоким (до 15-19 обЛ) содержанием интеркумулусного плагиоклаза. Структура лерцолитов и гарцбургитов гипидиоморфнозернистая и панидио морфнозернистая, текстура массивная. Лерцолигы содержат 50-60 об.% оливина, 13-25 об.? ортопироксена, до 10 об.^ плагиоклаза, 12-16 об. клинопироксена, до 2 об.% флогопита. Плагиоклаз выполняет интеретици между минералами кумулуса и нередко является пойкилитовым. Не имеете дискретных границ и переход от лерцолитов к гарцбургита& обуславливз ется лишь вариациями количественного состава пироксенов. Содержание оливина в гарцбургитах - 50-60 об.%, ортопироксена 20-35 об.¡5, клине пироксена 5-8 об.%, плагиоклаза 5-10». Плати оклазовые и сливиновые пи роксешты распространены ограниченно. Структура пород гиладиоыорфног нистая и призматическизернистая. Содержание ортопироксена около 80 об.Й; в одизинсодержащих разновидностях до 30 Ьб.% кумулятивного олг вина, в плагиоклазовых - до 10-15 сб.% плагиоклаза. Ксеноморфная мол фология выделений клинопироксена.и плагиоклаза, реакционные взаимоо! ношения первого с ортопироксеном свидетельствуют о интеркукулуспой природе минералов.
Зона 3. В' ульграмафитах зоны не содержится акцессорных хрошпи-нелидов, что послужило основной причиной ее выделения. Цреимуществе; но распространены пдагиоклазсодерясащие лерцолмты и гарцбургиты. Вариации модального состава лерцолитов: оливин - до 70 об.%, ортопиро] сен 10-15 об.?, клинопироксена до 15 об.%, плагиоклаза 2-10 об.%, флогопита около 2 об.?. В гарцбургитах отмечается около 70 об.% оливина, 15-20 об.% ортопироксена, 1-2 об.% авгита, до 10? и более интеркумулусного плагиоклаза. Ромбический и моноклинный пироксены фор ми рут? крупные (до 6-7 мм) ойнокристаллы, включающие ранние кристал лы оливина. Породы, соответствующие по составу плагиоклазовых верли там, сравнительно редки. Содержат оливина до 75 об.?, клинопироксен менее 10 об.?, ортопироксена до 3-5 об.%, плагиоклаза до 10 об.52, участками до 15 об.*. Плагиоклазовь-е оливиниты распространены менее широко, чей перидотиты. Петрографически близки последним, отличаясь более высоким содержанием оливина (до 60-85 об.?), низким - роыбиче ного (2-5 об.>5) и моноклинного (1-3 об.?) пироксенов..
Акцессорная минерализация ультрамафитов. Хромшишелиды образую
б
«елкие (менее I мм) идиоморфные и субидиоморфные, иногда без элементов кристаллографической огранки, зерна, включенные в пироксены и эливин. Установлен широкий ряд составов, наиболее обогащенные Сг и .1 разновидности которого соответствуют субферриалюмохромиту - ферри-шомохромиту по Н.В.Павлову (1949). Эти составы попадают в наиболее иалохромистую часть поля типичных хромашинелидов из ультрамафитов эасслоенных интрузий. Эволюция химических составов хромшпинелидов выражается резким понижением концентраций 11 , Сг и падением % , значительным увеличением записного к, в меньшей мере,- окисного Ре . Эволюционный тренд хромашинелидов протягивается до субалгомохроммагне-тит-хроммагнетитовых составов. Нередко кристаллы имеют зональное строение: центральная часть - субалюмохроммагнетит-хроммагнетит, кайла - хромсодержащий (около 3 мас.%) магнетит. Широкие изоморфные вза-шозамещения элементов сводятся главным образом к изоморфизму сг -'еи А1 - • Между концентрациями Сг и А1 устанавливается прямая корреляционная зависимость. С увеличением железистости в составах хромшпинелидов уменьшаются концентрации Сг и А1, что находит-:я в полном соответствии с эволюцией химических составов пироксенов, {ристаллизация пироксенов оказывала важное воздействие на составы сристаллизующихся хромшпинелидов, в первую очередь на уровень концентрирования иыи Сг я А1- Основываясь на экспериментальных данных 3.Хидла, П.Редера (1974) сделано заключение о последовательной кристаллизации хромшпинелидов в условиях повьшения £02 в системе и срав-щт'ельно медленно понижающейся температуры. Первый фактор имеет доыи-таруюцее значение. Как показано Е.Осборном (1959), растущая £02 збуславливает увеличение величины Ре^/СРе^** Ре2*) в расплаве и, соответственно, в составах эволоци ошруших хрошпинелждов. Возрастание указанного отношения с 0.31 до 0.45-0.59 подтверждает сделанный вы-зод. Образование магнетктовых оторочек кристаллов связывается с флю-1дно-метасоматическим воздействием. Ильменит локализуется главным об-:аэсм в интерстациях между ранними силикатами в ультрамафи.тах зоны 3. (арактерны повышенные содержания МеО до 3.1 иас.%. Оценка условий фисталлизации сосуществующих ильменита и магнетита по термобаромет-эам А.Бадцингтона, Д.Линдсли (1964) и К.Спенсера, Д.Линдсли (1981) триводит к температурам менее 600°С, что, очевидно, отражает субсоли-^усные условия кристаллизации оксидов либо их метаморфическое преобразование. Интеркумулусный хлорапатит встречен в породах обеих зон датрамафитов, зон 2 и 3. Ксеноморфная морфология и преимущественная юкализация в интерстициальном пространстве свидетельствуют о формировании хлорапатита в посткумулусную стадию кристаллизации ультрама-[мтов. По содержанию хлора (около 7 иаи.%) сопоставим с хлорапатитом
С тиллуо т epGKO г о и Бушвельцского комплексов. Характерна примесь Зг до 1.87 мас.$. Исследован рентгенометрически. Рентгенограмма проиндициро вана в моноклинной сингонии, Р2 ./а, а = 19.220(3) 1, Ъ * 6.771(3) 1,
_ о '
с а 9.610(3) А, ß * 120 . В некоторых случаях образует срастания с минералами поздней высокомедистой ассоциации (Fe-Cu-S , очевидно, во-досодертащим минералом, самородной Си , вейсситом, фазой PtCu^ ). Вадделеит образует идиоморфные и субкдиоморфные кристаллы до 150 мкм, редко - ангецральные зерна. Исследован рентгеновским микроанализом и рентгенометрически. В ассоциация с бадделеитом установлен циркон (идиоморфные и субидаоморфные кристаллы до 60 мкм).
Зона 4. В составе зоны преобладают габбро-нориты. Вариации количественного состава: плагиоклаз 40-60 об.%, ортопироксен 30-50 об.%, клинопироксен 2-II об Б пределах зоны оливинсодержащие кумулаты не обнаружены.
Зона 5. Нияняя часть (подзона 5А) сложена мелкозернистыми габбро-норитами с горизонтом оливиновых габбро-норитов в основании. Структура пород габбро-офитовая. Содержание плагиоклаза 35-70 q6.%, ортспи-роксена 15-55 об.%, клинопироксена до 15 об.%. В оливиновых габбро-норитах до 5-7 о6.% оливина. Подзона 5Б представлена лейко-ыелалокра-товыми габброидами, преимущественно габбро-норитами. Оливиноноснке кумулаты локализованы в двух горизонтах подзоны (оливина 8-18 об.%). В верхней части зоны дафференциаты с повышенным содержанием клинопироксена (до 25 об.¡О. Плагиоклазовые пироксениты (ортопироксеновые кудлаты)' весьма редки. Содержание ортопироксена в плагиопироксени-тах около 90 об.?, плагиоклаза около 10 об.%> ДО'З об.% клинопироксена.
Микрогаббро-нориты распространены на нескольких стратиграфических уровнях зоны 5. Платиноносный силл (мощность менее 100 м) залегает в прикровлевой'части зоны. Структура пород субофитовая, текстура массивная. Содержание плагиоклаза около 50-55 об.%, клинопироксена 25-30 об.%, ортопироксена 20-25 об.%. Ортопироксен образует крупные (до 7 мм и более) пойкилитовке зерна, включающие кристаллы плагиоклаза и клинопироксена, либо только плагиоклаза. Микрогаббро-нориты петрографически неоднородны. Отмечаются беспорядочно ориентированные включения плагиоклаза и клинопироксена в ойкокристаллах энстатита. Имеет место и принципиально иные взаимоотношения минералов: пойкило-кристаллы ортопироксена содержат не имеющие закономерной ориентировки лейсты плагиоклаза I и полностью лишены включений клинопироксена. В этом случае ойкокристаллы ортопироксена обрамляются кристаллами плагиоклаза 2 и клинопироксена, ориентированными вдоль границ зерна ромбического пироксена. Очевидно, в основном объеме расплава плагио-
клаз и клинопирокоен кристаллизовались прежде ортопироксена. В ходе кристаллизационного процесса происходило изменение порядка кристаллизации »мнерало'в: после плагиоклаза Г кристаллизовались ойкокристаллы ортопироксена, изолировавшие кристаллы плагиоклаза от основного объема расплава. Вслед за выделением этих шнералов последовала кристаллизация плагиоклаза 2 и клинопироксена. Локально в микрогаббро-нори-тах наблюдаются участки, сравнительно обогащенные пойкилокристаллами ортопироксена. Сегрегации плагиоклазовых пироксенитов сосредоточены исключительно в микрогаббро-норитах. В центральной части силла отмечается концентрирование сегрегация. Содержание кумулятивного ортопироксена. (идиоморфные и субидиоморфные кристаллы до I сы) до 85-90, интер-кумулусного плагиоклаза около 5 об.%, клинопироксена до 2-3 об.?. Сульфидная минерализация слагает до 25-30 об.% сегрегация. Акцессорная минерализация: магнетит (наблюдаются обогащенные магнетитом разновидности), ильменит, платиновые минералы, алатит, циркон. В сульфи-цоносных мегаплагиопироксенитах первичные минералы не сохранены даже е реликтах и об их первичных текстурно-структурных особенностях можно судить лишь по псевдоморфозам антофиллита и нуммингтонита. Акцессорные минералы титанит и рутил, платиновые минералы. Платиноноснкй горизонт метаанортозитов примыкает к подошве силла. Преимущественно распространены метаанортозиты (цоизит, хлорит, актинолит, скаполит, роговая обманка и др.), сравнительно слабоизмененные анортозиты ред-а. Анортозиты представляют собой анхимономинеральные породы содержание около 90 об.% кумулятивного плагиоклаза (¿л^) • По составу плагиоклаз анортозитов идентичен плагиоклазу нижезалегащих габбро-нори-гов. Акцессорные минералы: титанит, дравит, апатит, бадцелеит, цирки. 1уль$идная и платинометалльнад минерализация тесно связаны со вторич-■ю измененный! акортозиташ, слабоизмененные разновидности безрудны. }ершащая разрез расслоенной серии зона б сложена габбро-нориташ, об-хадающиш наиболее высокиш содержаниями (до 40 об.^) моноклинного тароксена. Б пределах зоны выделен горизонт, содержащий трехминераль-1ую кумулусную ассоциацию: плагиоклаз, оргопироксен и клинопироксен. Соличественная доля плагиоклаза варьирует от 33 до 59 об.%, ортопи-эоксена 18-49 об.%.
Рассмотрены особенности внутреннего строения и дана петрографи-геская характеристика дифференциатов западного фланга-массива Нивакса. Охарактеризованы закономерности изменения количественного мине-зального состава пород по разрезу интрузии. Платиноносный горизонт в шссиве Кивакка занимает пограничное положение между плагиопирорсени-говой и габбро-норитовой зонами интрузии. Неоднороден по петрографя-гескому составу рудовмещающих куцулатов. Сложен меланократовыми оли-
виновный габбро-норитами, в крайней западной оконечности - мезократо-вдаи габбро-норитами. Количественный минеральный состав оливиновызс габбро-норитов варьирует в широких пределах: ортошроксен 43-71 аб.%, плагиоклаз 17-32 об.$, оливин 8-Г7 об.$, клинопироксен 4-14 об.%. Структура пород пшидиоморфнозернистая. Плагиоклаз и клинопироксен интеркумулусные минералы, ортопироксен и оливин - минералы куцулуса. Акцессорные минералы: сульфидная минерализация (в среднем около 5 об.%), хромсодержащий магнетит, ильменит, циркон, рутил, платиновые минералы. В мезократовьк габбро-норитах до 10 об.% сульфидной минерализации, отмечается апатит (до 0.8 % хлора).
Исследование скрытой расслоенное® интрузии Луюсулайсваара основывается на данных 100 шкрорентгеноспектральных и химических анализов сосуществующих силикатов. Плагиоклаз. Интерхумулусный плагиоклаз в ультрамафитах изменяет состав от АпСд до Аг^у . Наиболее высоким содержанием акортитовой составляющей обладает кумулятивный плагиокла: (Апу6 ) верхних уровней разреза. Оливин. Б ультрамафитах состав оливина варьирует незначительно:г,о82-Ро78 . В габброидах состав оливин, менее высокой магнезиальноети: Яо^^з ■ Ортопироксен. Составы ортога роксена в ультрамафитах варьируют от Еа^ Еа74 » в габброидах ^12-66* средне Еа^ . .Клинопироксен. По химическому составу соответствует авгиту, редко - диопсиду. Составы авгита в-ультрамафитах:
Са44-38Ие52-47Ре13-8' В габбРСидах Са45-42Ме4б-431'е13-10 • Устан0ЕЛе на слабопроявленная скрытая расслоенность, отчетливо устанавливаемая
лишь при 'переходе от ультрамафитов к мафитам. Составы минералов из оливиноносных горизонтов габброидных зон не нарушают скрытой расслоенности. Элементы-примеси (а первую очередь Сх,А1,1гп) в составах ромбического и моноклинного пироксенов явились более информативным показателем стадии разделения исходного расплава, чем главные элемен ты. Концентрации глинозема в составах сосуществующих пироксенов зако номерко убывают вверх по разрезу интрузии. Устанавливается отрицатеш ная корреляционная зависимость между желззистостью и глинозешстосты пироксенов и положительная'между концентрациями Сг и А1. Обогацен-ность А1 составов пироксенов из ультрамафитов объяснена низкой ак-тивностьо кремнезема в системе и сравнительно высокотемпературным режимом их формирования.
Выявлена более масштабно проявленная скрытая расслоенность в массиве Кивакка. Интеркумулусный плагиоклаз в меланократовых оливине вых габбро-нортах Aлgу Высокое содержание анортитового минала (Адд^ ) отмечено в гетерадах плагиоклаза из платиконосного горизонтг вариации составов в горизонте . Вверх по разрезу интрузии
составы обогащаются альбитовой составляющей и в апикальных габбро-
норитах и габбро-пегматитах распространен . Оливин. Состав
оливина в дифференциатах верхней части зоны ультрамафитов и в плати-ноносном горизонте Ортопироксен эволюционирует от Егь^ ^
до Еп^д , установленные вариации носят' закономерный характер. Югино-пироксен. Составы клинопироксена"варьируют в пределах: ?е24-8' ВвеРх л0 разрезу интрузии закономерно возрастает железис-тость до £= 43 в габбро-пегматитах. Рассмотренные особенности распределения примесных компонентов пироксенов близки в целом таковым Пуккулайсваарский интрузии, за исключением т±; в процессе дифференциации исходного расплава массива Кивакка происходит последовательное накопление И в составах сосуществующих пироксенов (до 7790 г/т в клинопироксене и 2430 в ортопироксене). Примечательную информативность об уровне разделения исходной магмы несут приыееи с г и щ, в меньшей степени,-к в плагиоклазе. Особенности распределения кумулятивных парагенезисов в разрезах расслоенных серий интрузий характеризуют их фазовую расслоенность.
Рассмотрена геологическая позиция тел микрогаббро-норитов в массиве Луккулайсваара. Установленное магматическое брекчирование свидетельствует об интрузивной природе микрогаббро-норитов. Платиноносный силл микрогаббро-норитов обладает слабо проявленной скрытой расслоен-ностью, фиксирующейся понижением основности плагиоклаза и увеличением нормативно-расчетной яселезистости ортолироксена по направлению от верхнего контакта силла к его центральной части. Вариации химического состава плагиоклаза в силле Азз^^^ , ортопироксена: ' авгита . Характерно сравнительно пониженное содержание примесей Сг и А1 в составах пироксенов. Ромбический пироксен из сегрегаций плагиоклазовых пироксенитов по Особенностям химического состава близок пироксену из микрогаббро-норитов (Еа^.^).
Глава 4. Петрогеохшлические особенности массивов Луккулайсваара и Кивакка
Слабопроявленная скрытая расслоенность в массиве Луккулайсваара хорошо согласуется со сравнительно небольшими пределами изменения содержаний петрогенных окислов в породах по разрезу интрузии. Проведено сопоставление средних химических составов пород по выделенным зонам (табл.). Интрузиям Луккулайсваара и Кивакка свойственна довольно высокая магнезиальность конечных дифференциатов при более высоком содержании ТЮ2 и низком - И&О в конечных габбро - пегматитах массива Кивакка. Прослежены индивидуальные черты химической эволю-
Таблица
Средние содержания петрогенных элементов и элементов-примесей в породах массива Луккулайсваара
1 ! ! 1 (5) Зона I !" ' I ! (Ю) 1 } Зона 2 ] 1 ' (Ю) .1 } Зона 3 1 • 1 1 (Б)' 1 | Зона: 4 .] 1 (31) | Зона 5 ! (Ю) |. Зона 6 ! ! ¡Средний состав(Средний состав 1 интрузии Лук- !силла микрогаб-( кулайсваара !бро-норитов
I ! 2 ! 3 ! 14 4 ! ! 5 I 1 6 ! 7 ! 8 ! 9
Б0.88 '44.05 40.80 50.71 50.56 51.38 49.69 51.20
Т102 0.14 0.23 0.22 . 0.37 0.27 0.21 0.26 0.12
А12°3 19.18 5.60 3.22 13.17 17.01 14.61 13.68 15.01
Ре-О 0.23 3.29 б.30 0.52 0.63 0.88 1.17 0.48
РеО 6.71 8.81 £.12 8.77 6.18' 6.21 7.14 5.45
МаО о.и 0.18 0.19 0.15 0.12 0.14 0.14 0.13
М^ 9.52 27.23 32.12 14.06 10.49 11.40 14.32 10.54
СаО 10.41 4.29 2.64 7.70 10.44 11.15 8.97 12.53
Иа20 1.95 0.58 0.46 1.46 Г.90 1.68 1.53 1.95
к2о 0.14 0.17 0.22 0.21 0.21 0.22 0.21 0.20
Н„0~ 0.18 0.46 0.45 0.12 0.16 0.18 0.20 0.16
п.п.п.+Н2От 0.80 3.99 5.46 1.66 1.04 1.32 1.82 1.89
Р2°5 0.03 0.04 0.05 0.06 0.04 0.04 0.04 0.08
Сумма 99.28 98.92 99.25 99.15 99.05 99.42 99.17 99.74
I ! 2 ? 3 1 4 ■ ! 5
Си > г/т 27(5) 113(9) 56(13) 59(15)
Ы1 , г/т 188(5) 1429(9) 2062(13) 299(15)
Со 1 г/т 41(5) 134(9) 162(13) " 50(15)
Сг , г/т 674(5) 2238(9) 343(13) 956(15)
V , г/т 92(5) 91(9) 75(13) 119(15)
, г/т 8Б0(5) 1467(9) 1220(13) 1281(15)
2г , г/т 26(5) 20(9) 23(13) 26(15)
Яг , г/т 288(5) 84(9) 46(13) 261(15)
Ва , г/т 90(5) 99(9) 67(13) 123(15)
а , * 0.01 0.07(10) 0.04(10) 0.13(5)
Примечание. В скобках - количество анализов.
Продолжение таблицы
6 ! ! 7 ! В ! 9
56(62) 72(10) 65 20(24)
327(62) 264(10) 496 238(24)
54(62) 47(10) 64 41(24)
.620(62) 258(10) 726 332(24) '
131(62) 152(10) 125 170(24)
905(62) 1125(10) 1123 598(24)
16(60) 11(10) 19 4(24)
257(60) 221(10) 222 246(24)
60(61) 88(9) 94 42(24)
0.02(31) 0.01(10) 0.05 0.03(22)
ции исходных магм интрузий. Оценки составов исходных расплавов (для интрузии Кивакка по ii.il.Лаврову (1979) интрузий не имеют существенных различий. Дифференциация массива Кивакка следует промежуточному (между феннеровским и известково-щелочным) направлению дифференциации на ранней стадии формирования и феннеровскому на средней и поздней. Тренд дифференциации интрузии Дуккулайсваара отражает промежуточное между феннеровским и боуэновским направление, ближе соответствуя из-вестково-щелочному (боуэновскому) типу. Различная направленность химической эволюции близких по химическому составу исходных магм связывается с их различным окислительным потенциалом: сравнительно более высоким интрузии Дуккулайсваара. Рассмотренные направления дифференциации соответствуют в целом установленным Е.Осборном (1959) двум направлениям дифференциации.
Платиноносные микрогаббро-нориты обладают своеобразным химическим составом, отличающимся от составов габброидных дифференциатов расслоенной серии массива Луккулайсваара. Микрогаббро-норитам свойственны пониженные содержания нормативного гиперстена и повышенные -диопсида, что использовано в качестве отличительного петрохимического признака пород, низкие концентрации г i и редких литофильных элементов: Zr, Ба.
Глава 5. Исходные расплавы и факторы их дифференциации
Структурно-петрологические данные свидетельствуют о двухэтапноы поступлении расплавов в магматическую камеру интрузии Дуккулайсваара. Химический состав основного объема расплава, внутрикамерная дифференциация которого обусловила, формирование расслоенной серия массива, характеризуется высокой иагнезиальностыо (14.32 мас.$ |%о) при сравнительно повьшенном содержании Si02= 49.69 мао.% (данные расчета средневзвешенного состава интрузии). Эти характеристики позволяют сопоставить эту магму -с магмами марианит-бонинитового ряда. Химический состав новой порции расплава, формирующего платиноносный силл микро-габбро-норитов, отличает пониженная магнезиальность (10.54 иа.с.% ligo; средний из 22 ан .) и повышенное содержание саО (12.53 мас.Й) при сопоставимом содержании кремнезема (51.20 мас.%). Наблюдаемая поверхность контакта микрогаббро-норнтов и вмещающих габбро-норитов с элементами взакмоинтрудирования может свидетельствовать о внедрении новой магмы в неполностью консолидированные кумулаты, содержащие определенную долю интеркуцулусного расплава. Последовательное внедрение магм различных составов определено ранее для ряда расслоенных интру-
1С
зивов, в том числе - Еушвельдского. Состав раннего расплава этого интрузива отличался повышенной магнезиальностью и соответствовал ма-рианит-бонинитовому типу ; более поздняя магма может быть отнесена к толеитовому базальту ( Саз^Ьотп et а1.,1981; Экагре, 19В2 ). Два типа материнских магм по цанньм Т.А1ар1е1;1 еЪ а1.(Г990) принимали участие в формировании раннепротерозойских расслоенных интрузий Финляндии. Магмы первого типа могут быть сопоставлены с бонинятами. Двухэтапное поступление в интрузивную камеру пикритового и базитового расплавов установлено в Иоко-Довыренском расслоенном интрузиве (Кислов, 1992). Признаки дополнительного притока новой порции магмы отмечались в Мончегорском плутоне (Васьковский, 1968). Рассмотренные данные хорошо согласуется с результатами проведенных исследований. Исходные расплавы интрузий Лункулайсваара и Кивакка весьма близки по составу. Составы исходных магм интрузий Луккулайсваара и Кивакка сопоставимы по содержании МеО с составом сияла микропироксенитов из Бушвельдского интрузива; микрогаббро-норитн могут быть сопбставлены с гиперстеновыми микрсгаббро (вторая интрузивная фаза по Р.Коуторну и др.,1981). Общая направленность путей кристаллизации исходных расплавов интрузий Луккулайсваара и Кивакка (в сравнении с исходными магмами других интрузий) прослежена на диаграммах фазового равновесия в системах оливин-плагиоклаз -кварц и плагиоклаз-клинопироксен-кварц при давлении 3 кбар по экспериментальным данным (СатгЫют ^ а1., 1979)- Теоретически ожидаемая последовательность минералообразования оливин плагиоклаз ортопироксен кяинопироксен не противоречит петрографическим наблюдениям. Закономерности дифференциации исходного расплава платинонос-ного силла микрогаббро-норитов и формирования связанных с "ниж сегрегации' пегматоидных плагиолироксенитов прослежены с использованием проекции плагиоклаз-клинопироксен-ортопироксен в четырехкомпснентной системе оливин-клинопироксен-плагиоклаз-кварц для гипабиссальных условий кристаллизации ( ХгчАае, 1970, 1979). Изменение топологии тройной диаграммы с увеличением давления до 4.5 кбар рассмотрено по данный Н.з^адез, Б.На^Ье (1984)- Фигуративные точки составов микрогаб-бро-норитов силла вытягиваются вдоль котектики плагиоклаз-клинопирок-сен (для низкобарических условий кристаллизации), что свидетельствует о более ранней кристаллизации плагиоклаза и клинопироксена в сравнении с ортопироксеном. Эти данные хороао согласуются с петрографическими наблюдениями, свидетельствующими о кристаллизации пойкило-кристаллов ортопироксена на заключительном этапе формирования трех-минерального парагенезиса. Указанная последовательность минералообразования наруаается в гломерофировых микрогаббро-норитах, крастал-
лизующихся б соответствии с петрографическими данными по схеме: плагиоклаз I-*-ортопироксен -^-плагиоклаз 2 + клиног.ироксен. Изменение порядка кристаллизации минералов можно связать с изменением флюидного давления в процессе кристаллизации. Последующее с увеличением флюидного давления сокращение поля первичной кристаллизации плагиоклаза способно обусловить перерыв в кристаллизации этого минерала и привести к кристаллизации ортопироксена из расплава, состав которого попадает в поле первичной кристаллизации ортопироксена. В этом случае лейсты плагиоклаза I изолировались кристаллизующимися ойкокристаллами ортопироксена, что подтверждается различной ориентировкой кристаллов плагиоклаза обеих генераций (отсутствием ориентированного расположения хадакристов плагиоклаза I, их беспорядочным распределением и наблюдаемой линейной ориентировкой кристаллов плагиоклаза 2, окаймляющих пойкилокристаллы ортопироксена). В шзатиноносных платиопироксенитах ортогароксен яьляется минералом кумулуса. Наиболее ранняя кристаллизация ортопироксена в этих породах объясняется изменением порядка кристаллизации в остаточном расплаве микрогаббро-норитов в условиях значительного увеличения флюидного давления. Обогащенность летучими остаточного расплава обусловила понижение его вязкости, тем самым способствуя эффективной аккумуляции кристаллов. Понижение флюидного давления в системе связывается с миграцией летучих сквозь системы контракционньх и прототектонических трещин в закристаллизованной части сияла (такие трещины широко распространены). Пегматоидные структуры и близость химических составов пцроксенов из микрогаббро-норитов и платиопироксенитов подтверждает рассмотренные представления о генезисе сегрегация платиопироксенитов.
Глава 6. Особенности формирования платинометалльной
минерализации >
Охарактеризованы ассоциации минералов благородных металлов в различных рудоносных породных типах интрузии Луккулайсваара и пяати-ноноснои горизонте массива Кивакка. В массиве Луккулайсваара установлен ряд платиновых.минералов, не отмеченных предыдущими исследованиями (Бегизов, Батанев, 19^6 ; Гроховская и др., 1989). Ассоциа-
ции платиновых минералов а сегрегапиях плагиопироксенитов в микрогаб-бро-норитах наиболее минералогически разнообразны. Минералы благородных элементов тесно ассоциируют с сульфидной минерализацией, в составе которой выделено три парагенезиса: миллерит-борнит-халькопиритовый, пентландит-борнит-миллеритовый и пентландиг-халькопиритовый. Приведены данные о химических составах и особенностях распределения платиновых минералов и неназванных фаз: теллурицов и висмуто-теллуридов -меренскиита, мончеита, телар'гпалита, котульскита, соболевскита и минералов серии котульскит-соболевскит, майченерита, теллуропалладини-та, сспчеита, фазы (Ра, сульфидов - брэггита; сульфоарсени-
дов - холлингвортита, ирарсита; арсенидов - сяеррилита и фазы ?д31И2Аз3; станнидов и шшмбидов - минералов серии атокит-рустенбур-гит, звягинцевита, таймырита, фаз ?а2(3п,3'ь) и м.2(Зп.,аз) ; стиб-нидов - мертиита или стибиопалладинита (идентификация требует рентгеновских данных) ; сплавов - туламинита и неназванного Р±-Ра сплава ; сульфотеллурида - оуланкаита. Проведено рентгенометрическое исследование некоторых платановых минералов, измерены оптические спектры отражения. Оуланкаит утвержден в качестве нового минерального вида, арсенид Рй и Ш. находится на стадии рассмотрения КНМ. В ассоциации с платиновыми минералами установлен сульфид Не, Мо и Си состава С'а(йе,Мо)^Зди' Не-содержацай молибденит (до I мае.% Не). Сравнительно широким распространением пользуются гессит и Аи-А-е сплавы. Обнаружено интерметалличёское соединение Ре, Сг и Н1, химический состав которого соответствует формуле ии^Сг. Ассоциация платиновых минералов в горизонте метаанортозитов существенно отличается от рассмотренной минерализации плагиопироксенитов. Выделения платиновых минералов локализуются главным образом во вторичных силикатах (не менее 70% от общей доли платинометалльной минерализации) среди сульфидных агрегатов, сложенных халькопиритом, пирротином и пентлан-дитом. Установлены висмуто-теллуриды и к- котульскит, мерен-скиит, мончеит ; сперрилит, стиллуотерит, обогащенный Эа арсенид ра> очевидно представляющий собой промежуточный член дискретного ряда стиллуотерит-паларстанид, изомертиит, высоцкит, брэггит, Ад-Аи сплавы. Выявлен широкий ряд составов минералов серии высоцхит-брэггит, впервые обнаруженных в горизонте и ряд составов минералов серии гаяе-нит-клаусталит, ассоциирующих с платяноидной минерализацией. Илатино-металльная минерализация в миктзогаббро-норитах не отличается значительным разнообразием. Преобладают висыуто-теллуриды Рй - котульскит и меренскиит, редко отмечаются мончеит л сперрилит. В ассоциации с платиновыми минералами наблюдаются Ае-Аи сплавы н гессит. В габбро-норктзх восточного сЬлаяга массива Луккулайсваара з ассоциации с убо-
гой. сульфидной Си-шГ минерализацией (не более 1-2 об.%) установлены котульскит и меренскиит. Б лерцолитах зоны 2 обнаружен неназванный платиновый минерал состава в ассоциации с недостаточно полно
изученным: Ре-Си-Э , очевидно водосодеркаиим, минералом, теллуридом Си - вейсситом, самородной Си и виоларитизированным пектландитом. Б срастании с минералами рассмотренной высокомедистой минерализации замещающей минералы первичного окисно-силикатного парагенезиса, обнаружен хлорапатит.
В массиве Луккулайсваара выделены типоморфные Си- и НэгСодержа-щие платиновые минералы. Медьсодержащие минералы платиновых металлов избирательно концентрируются в существенно халькопиритовых парагене-зисах и не встречаются в существенно миллеритовой пентландиг-борнит-миллеритовой ассощации плагиопироксенитов. Этой закономерности подчинено распределение Си-содержащего сульфида Ее состава (Си,Ре)(ае,ио)^8. Тесная парагенетическая связь г. с и-минерализацией свойственна и ранее неизвестному минералу РЬСи^. Сравнительным исследованием химических составов минералов серии высоцкит-брэггит из плагиопироксенитов и анортозитов показано отчетливое обогащение первых ш. Установленное изменение содержаний И1 в составах платиновых сульфидов в зависимости от степени обогащенноети элементом среды йинералообразования хорошо согласуется с экспериментальными данными (СаЪг! ^ в1., 1978). Рентгенометрическими данными и оптическими спектрами отражения подтверждена принадлежность обогащенных ш и обедненных Ы платиновых сульфидов к брэггиту. Ранее (СаЪг1 et а!., 1978) минерал близкого состава был отнесен к купериту. По степени обогащенноети В1 отчетливо различаются ассоциации висмуто-теллури-дов ы н 14 из микрогаббро-норитов двух исследованных рудопроявле-шй. Наблюдается соответствие степени обогащенноети Ъ1 составов вис-цуто-теллуркдов га и и/из сегрегация плагиопироксенитов и из вмещающих сегрегации микрогаббро-норитов, что подчеркивает генетическую связь пдатиноидиой минерализации в тех и других породах.
Длаткнометалпьная минерализация в массиве Кивакка тесно связана с халькопирит-пентландит-пирротиновой сульфидной минерализацией. Установлен полный ряд составов минералов серии меренскиит-мончеит. Сравнительно редки котульскит и сперрилит.
Образование зон платинометаллькой минерализации на контакте сил-да микрогаббро-норитов с вмещавщими габброидами в массиве Луккулайсваара связывается с миграцией Н^Б - и хлорсодержащей фдоидной фазы, признаки циркуляции которой установлены е кумулатах нижней часта разреза. О циркуляции обогащенной рудогенными элементами,Б , хло-роносной флюидной фазы свидетельствует ассоциация хлорапатита с позд-20
ней высокомедистой минерализацией, включающей установленные минералы Pt и Те. Внедрение исходной магмы микрогаббро-норитов создавало необходимые предпосылки для миграции, обеспечивая транспортные пути для восходящих флюидных потоков. Обогаценность платиноносного горизонта редкими элементами рассматривается как результат взаимодействия флюидной фазы с вмещающими, в том числе рудоносными, кумулатами и непосредственно с кристаллизующимися микрогаббро-норитами. В формировании платиноносных сегрегации плагиопироксенитов основополагающая роль отводится процессам внутрикамерной дифференциации силла, предопределившим накопление s, халькофяльных элементов в остаточном, обогащенном флюидной фазой, расплаге. Значительное увеличение флюидного давления обусловило изменение порядка кристаллизации минералов силла, приведя к наиболее ранней кристаллизации кумулятивного ортопяроксена. Накопление летучих в остаточном объеме расплава способствовало эффективной аккумуляции кумулятивных кристаллов и сегрегации сульфидной жидкости, выступающей в качестве коллектора платиновых металлов, рения и других элементов. Образование анхимономинеральных плагиоклазовьвс кумулатов платиноносного горизонта в массиве Дукнулайсваара связывается с выжиманием интеркумулусного расплава и уплотнением плагиоклазового кумулу-са под воздействием внедрившегося расплава силла, что согласуется с моделью формирования мономинеральных слоев в ритмически расслоенных интрузиях ( Sparks et al.,1985).
Заключение
Основные результаты исследований сводятся к следующим1 положениям:
1. Синхронность формирования расслоенных интрузий Дукнулайсваара и Кивакка с платиноносными интрузиями Финляндии (пояс Торнио-На-' ранкаваара) подтверждена проведенным U-РЪ датированием циркона и бадделеита.
2. Расслоенная серия массива Луккуяайсваара представлена яомаг-матичным рядом пород, сформированным в результате фракционной кристаллизации единой магмы, характеризующейся высокой магнезиальностью
и повышенным содержанием кремнезема. Тела микрогаббро-норятов являются продуктами кристаллизации более позднего расплава.
2.1. Закономерное изменение количественного минерального состава пород (обогащение клинопироксеном модальных составов габброкдов вверх по разрезу интрузии), данные изучения скрытой расслоенноста и распределения элементов-примесей в составах ромбического и моноклинного пироксенов свидетельствуют о комагматичностя ультрамафмт-мафи-
товых пород, слагающих расслоенную серию массива Луккулайсваара.
2.2. Установлены интрузивные взаимоотношения микрогаббро-норктов с вмещающими габбро-норигаки и слабопроявленная скрытая расслоенность платиноносного силла микрагаббро-норитов.
2.3. Плктиноносным микрогаббро-иоритам характерны пониженные содержания нормативного гиперстена, повышенные - диопсида (и, соответственно, низкие значения отношения 100-ку/(ну + 1)1), низкие концентрации 2т и Т±, что является отличительным признаком составов этих пород от составов габброидных дифференциатов интрузии. По особенностям химического состава пироксены силла отличаются от таковых из пород расслоенной серии и на диаграмме лл^о^ - железистоеть образуют самостоятельные поля.
2.4. Типоморфные элементы-примеси (Сг, АХ, Ни ) в составах ромбического и моноклинного пироксенов.из пород расслоенной серии массива Луккулайсваара явились более информативным показателем уровня дифференциации исходной магмы, чем главные элементы. Последовательное уменьшение примеси глинозема в составах сосуществующих пироксенов вверх по разрезам массивов Луккулайсваара и Кивакка объясняется повышением активности кремнезема и понижением температуры в процессе кристалли з ации.
3. Не имеется существенных различий в составах исходных расплавов интрузий Луккулайсваара и Кивакка, что определено сопоставлением средних составов интрузий.
4. Данные изучения скрытой расслоекности массивов Луккулайсваара и Кивакка свидетельствуют об их становлении в индивидуальных интрузивных камерах.
5. Основополагающая роль в формировании сегрегация платинонос-ных плагиопироксенитов в дакрогаббро-норитах отводится процессам внутрикаыерной дифференциации силла. Образование зон платинометалль-ной минерализация на контакте силла микрогаббро-норитов с вмещающими габброидами в массиве Луккулайсваара рассматривается как результат воздействия Е2Б- и СХ-содержащей флюидной фазы.
5.1. Концентрации хлора в интеркуыулусном апатите из ультрамафи-тов массива Луккулайсваара максимально высоки (около 7 мае.%)Наблюдается непосредственные срастания хлорапатита с минералами поздней высокомедистой ассоциации, в числе которых установлены минералы платины и теллура. Обращает внимание подобие вособенностях распределения хлорапатита в интрузии Луккулайсваара и Стиллуотерском комплексе. Предполагается изначальная обогащенность хлором исходного расплава массива Луккулайсваара.
6. Выделены ассоциации тапоморфных минералов платиновых метал-
ioB в массиве Луккулайсваара, характеризующиеся у наследовали остью :оставов от составов вмещающих их сульфидных парагенезисов. Исследо-заны составы высоконикелистого брэггита из массива Луккулайсваара, расширяющие поле составов брэггита в системе PdS-PtS-liiS.
По теме диссертации опубликованы следующие работы:
1. Барков А.Ю., Леднев А.И., Захаров A.A. Минералы платиновых иеталлов жильных плагиопироксенитов массива Луккулайсваара Олангской 'руппы интрузий (Сев.Карелия). - В кн.: Актуальные проблемы геологии, ютрологии и геохимии Балтийского щита. Изд.Кар.НЦ, 1990, с.90-102.
2. Барков A.D., Леднев А.И. Новые данные о минералах благородий металлов в массиве Луккулайсваара.- Тез.докл.выеэд.сессии БМО, Шатиты, 1990, с.33-34.
3. Барков А.Ю., Бакуткин Е.М., Леднев А.И. Минералы платиновых геталлов массива горы Генеральской. Там же, с.32-33.
4. Барков A.D., Леднев А.И. Петрологогеохиыические особенности нормирования платиноносного интрузива Луккулайсваара (Сев.Карелия).-1 кн.: Тез.докл.16 Всесоюзн.семин. "Геохимия магматических пород",
I., 1991, с.50-51.
5. Трофимов H.H., Барков А.Ю., Леднев А.И. и др. Первые данные I минералах платиновых металлов в Бураковском расслоенном массиве Карелия).- ДАН, 1990, т.315, № 3, с.703-706.
6. Барков A.D.,' Леднев А.И., Меньшиков D.E., Бритвин С.Н. Пер-ая находка звягинцевита в Карело-Кольском регионе.- ДАН, 1991,'т. 18, * 3; с.705-708.
7. Барков А.Ю., Леднев А.И., Трофимов H.H., Лавров М.М. Шне-алы серии лаурит-эрликманит из хромитовых горизонтов расслоенных нтруэий Карело-Кольскогй региона.- ДАН, 1991, т.319, № 4, с.962-965.
8. Барков А.Ю., Ганнибал Л.Ф., Рюнгенен Г.И., Балашов D.A. U-РЪ датирование цирконов из расслоенного массива Кивакка, Северная арелия.- В кн.: Методы изотопной геологии. Тез.докл.Всесоюзн.шк. • емин. 21-25 окт. 1991 г. Санкт-Петербург, 1991, с.21-23.
9. Барков А.Ю., Леднев А.И., Клюнин С.Ф., Захаров A.A. Платино-еталльная минерализация в массиве Кивакка Северной Карелии,- В кн.: овые данные по минералогии редких элементов Кольского полуострова, патиты, изд.Кол.НЦ, 1991, с.87-90.
10. Барков A.D., Леднев А.И., Меньшиков Ю.П. Некоторые законо-ерности распределения и изменения составов минералов платиновых эле-ентов в массиве Луккулайсваара (Сев.Карелия).- ДАН, 1992, т.323, 3, с.539-544.
11. Барков A.D.", Деднев А.И., Жангуров A.A. Платинометалльная минерализация в хроыитоносном горизонте ймандровского расслоенного интрузива (Кольский полуостров).-В кн.: Тез. докл.'совещ."Геология и генезис месторождений платиновых: металлов", М., 1992, c.IOI.
12. Барков A.D., Савченко Е.З., Меньшиков Ю.П. Хлорапатиг как
' показатель флюидной мобилизации платиновых элементов в интрузии Лук-кулайсваара, Северная Карелия.- ДАН, рекомендована и принята в печать.
- Барков, Андрей Юрьевич
- кандидата геолого-минералогических наук
- Москва, 1992
- ВАК 04.00.08
- Структура контрастной расслоенности "критических" зон базит-гипербазитовых интрузий Кивакка и Бушвельд
- Особенности геологического строения и платиноносность расслоенного массива Луккулайсваара в Северной Карелии
- Последовательность формирования расслоенных перидотит-пироксенит-габброноритовых интрузий Кольского региона по изотопным данным
- Генетические типы Fe-Ni-Cu-сульфидного и платинометального оруденения в расслоенном базит-ультрабазитовом интрузиве Луккулайсваара
- Дайки сульфидных платиноидно-медно-никелевых месторождений Воронежского кристаллического массива