Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Позднемезозойский карбонатитовый магматизм Западного Забайкалья
ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Позднемезозойский карбонатитовый магматизм Западного Забайкалья"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии

РГВ од

17-янч ¡18® '

На правах рукописи НИКИФОРОВ Анатолий Викторович

ПОЗДНЕМЕЗОЗОЙСКИЙ КАРБОНАТИТОВЫЙ МАГМАТИЗМ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

Специальность 04.00.08 - петрология, вулканология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Москва 2000

Работа выполнена в Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии Наук (ИГЕМ РАН)

Научный руководитель: академик В. И. Коваленко

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогических наук В.А. Кононова (ИГЕМ РАН) Кандидат геолого-минералогичсских наук А.Б. Котов (ИГГД РАН)

Ведущее предприятие: Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН (Иркутск)

Защита состоится « /9 » _с. _ 2000 г. в « № » часов на

заседании со?. Ж СОг.<$$.0/ в ИГЕМ РАН по адресу: 109017, Москва, Старомонетпый пер., 35

С диссертацией можно ознакомится в Отделении геологической литературы БЕН РАН по адресу: Москва, Старомонетный пер., д. 35, ИГЕМ РАН.

Автореферат разослан

Ученый секретарь Совета

кандидат геол.-мин. наук

В.А. Первов

¿2) ТСг -г ) /1

Карбонатиты, как продукты специфических (не силикатных) природных расплавов, являются одними из интереснейших и загадочных геологических объектов, а вопросы, связанные с их генезисом, до настоящего времени во многом остаются открытыми. Уникальная рудоносностъ карбонатитов подкрепляет интерес геологов к этим пЬродам. Их изучением занимались Ю.А. Багдасаров, А.И. Гинзбург, JI.C. Бородин, B.C. Самойлов, В.И. Герасимов, В.А. Кононова, Л.К. Пожаритская, JI.C. Егоров, A.A. Фролов, J1.H. Когарко, A.A. Кухаренко, В.И. Коваленко, A.R. Woolley, J. Keller, J.B. Dawson, К. Bell, Р. Deines, P. J. Wyllie, J. Gittins, M.J. Le Bas, H. Eckermann и другие.

Основная маеса карбонатитов связана с комплексами ультраосновных щелочных пород натровой специализации. Карбонатиты, ассоциирующие с комплексами основных и средних щелочных пород калиевой и калиево-натриевой серий, более редки и менее изучены. В связи с этим приведенные в работе сведения о новом позднемезозойском Западно-Забайкальском ареале распространения карбонатитов, генетически связанных со щелочными и субщелочными основными и средними породами калиево-натриевой серии, представляются актуальными. Карбонатитовые проявления этого ареала известны относительно давно и изучались рядом исследователей: Е.С. Гольдбергом, Е.С. Мауришниным, К.Б. Булнаевым, Г.В. Андреевым, Г.С. Риппом, Л.Г. Кузнецовой, Г.М. Яценко. Однако, вопросы генезиса карбонатитов и места их в геологической истории региона практически остались не яспыми. Это явилось основанием для постановки работ по всестороннем)' изучению этих карбонатитов, в том числе масштабов их распространения, геологических связей с магматизмом района и проблем их происхождения.

Цель и задачи исследования. Основной целью исследования стало изучение состава, строения и происхождения позднемезозойских карбонатитов Западного Забайкалья. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучение геологического строения карбонатитовых проявлений Западного Забайкалья па основе комплекса геологических и петрографических методов;

2. Изучение химического, в том числе редкоэлементного состава карбонатитов и ассоциирующих с ними силикатных магматических пород;

3. Изучение химического состава основных породообразующих минералов карбонатитов.

4. Изучение изотопного состава О, С, S карбонатитов, отдельных минералов карбонатитов а ассоциирующих с ними силикатных магматических пород;

5. Изучение изотопного состава Sr и Nd карбонатитов и ассоциирующих с ними силикатных магматических пород;

6. Выяснение пространственных, временных и генетических взаимоотношений карбонатитов с магматизмом Заладно-Забайкальской вулканической области на основе геологических, геохронологических, геохимических и изотопных данных;

7. Выяснение источников карбонатитов на основе изотопных (Sr, Nd) и геохимических данных по карбонатитам и вулканическим породам Западно-Забайкальской рифтовой области.

Фактический материал и методы исследований. В основу работ положен оригинальный материал, собранный автором при проведении полевых работ на территории Западного Забайкалья (1996, 1997, 1998, 1999 г.). Работы проводились совместно с

сотрудниками ИГЕМ РАН (Ярмолюк Q.B., Кашепов М.В.,) и Института геохимии СО PAJ (Иванов В.Г., Воронцов A.A., Байкнн Д.Н.). Изучение ряда объектов происходило npi участии К.Б. Булнаева, Б.А. Литвиновского, Н.В. Владьпсина и И.В. Гордиенко. Особ« хотелось отметить совместные полевые работы с участием В.И. Коваленко и Г.С. Риппа которые позволили детально разобраться в геологическом строении ряда проявлена карбонатитов.

В результате полевых работ по всем известным и вновь выявленным карбонатитовьв. проявлениям было отобрано 65 проб карбонатитов и более сотни проб ассоциирующих t ними силикатных пород, пробоподготовка и обработка которых осуществлялась автором. И; части проб отбирались мономинеральные фракции. В случае с кальцитом, целестином v апатитом для безошибочного их определения использовалась приставка ультрафиолетовой: света. При петрографических исследованиях для расшифровки состава карбонатов использовался метод прокрашивания.

Химический состав минералов определялся с помощью электронного микроаиапизатора " Camebax Microbeam" (аналитик H.H. Коненкова).

Химический состав силикатных пород был изучен рентгепо-флюоресцентным методом, а карбонатитов методом классического химического анализа (Институт геохимии СО РАН г. Иркутск). Осповная масса определений элементов-примесей выполнена методом ICP-MS. Такие исследования проводились в лабораториях ИГЕМ РАН г. Москва (аналитик С.А. Горбачева) и ИГТД РАН г. Санкт-Петербург. В лабораториях Института геохимии СО РАН города Иркутска для части образцов редкие и рудные элементы (в т.ч. Ва и Sr) проанализированы рентгено-флюоресцентным методом, а редкоземельные -количественным спектральным методом. Содержание Ва в редкоземельных карбонатитах изучалось методом атомной абсорбции. Для силикатных пород содержания К, Na, Rb, Cs определялись методом пламенной фотометрии

Определите изотопного состава углерода, кислорода и серы были выполнены Б.Г. Покровским в Лаборатории геохимии изотопов и геохронологии ГИН РАН, г. Москва. Точность определений составляла для 5,80 и 5'3С ± 0.2 %о, а для 5MS ± 0.3 %о.

Изотопный анализ Nd и Sr выполнен Д.З. Журавлевым па многоколлекторном масс-спектрометре Finnigan МАТ-262 в статическом режиме измерений по стандартной методике (Журавлев и др., 1983).

Научпао новизна работы. В результате проведенных работ: 1) обоснован вулканический генезис пород Халютинского карбонатитового комплекса, ранее относимых к скарнам или к метасоматическим карбонатитам линейного типа; 2) открыто и изучено новое Ошурковское проявление карбонатитов; 3) в минералах (флюорите и апатите) карбонатитов Аршанского и Халютинского проявлений, обнаружены расплавные включения, доказывающие магматическую природу этих пород; 4) выделено два минералого-геохимичсских типа карбонатитов Западного Забайкпт-" - <p"^f>p-firrpm'i=rr7ij4firiiiieifMii~n' 'фтор-рсйкоземельпи-барий-строициеный\ 5) получены и интерпретированы оригинальные данные по изотопному составу О, С, S карбонатитов и ассоциирующих с ними силикатных пород; 6) впервые, для карбонатитов Западного Забайкалья получены данные по изотопному составу Sr и Nd; 7) определены взаимосвязи карбонатитов и щелочных пород района и

положение карбонатитового магматизма в геологической истории Западного Забайкалья; 8) определен ареал распространения карбонатитов и предложено выделение позднемезозойской Центрально-Азиатской карбонатитовой провинции, в которой области проявления карбонатитового магматизма контролируются отдельными горячими точками мантии; 9) на основе геохимических и изотопных данных (Sr, Nd, О, С) определены мантийные источники карбонатитов -Западного Забайкалья.

Практическая значимость работ определяется самим предметом исследования -карбонатитами, являющимися сырьем Sr, Ва и REE. Два проявления карбонатитов являются разведанными месторождениями, а существенный пересмотр генезиса Халютинского комплекса позволит более рационально вести разведку этого месторождения. Проведенные исследования позволили понять генетическую природу этих месторождений, определить возрастные и пространственные рамки карбонатитового магматизма Западного Забайкалья, а также его геохимическую специализацию на Sr, Ва, фосфор, редкие земли. Все это является, несомненно, важным для дальнейшего развития минерально-сырьевой базы региона.

Основные защищаемые положения.

I. На территории Западного Забайкалья впервые выделены вулканические карбонатиты (туфы и лавы), в ассоциации с которыми распространены дайковые тела карбонатитов, шонкинитов и сиенитов. Совместно с другими близкими по составу проявлениями карбонатитов они образуют локальный ареал в западной части Западно-Забайкальской вулканической области, позиция которого контролируется Гусиноозерской цепочкой грабенов.

II. По своим химическим, минералогическим и геохимическим особенностям карбонатиты Западного Забайкалья подразделяются на две группы: 1) фосфор-барий-стронциевые (Халютинский вулканический комплекс, Ошурковское и Торейское проявления); 2) фтор-редкоземельно-барий-стронциевые (Аршанское и Южное проявления). В них установлены расплавные включения, доказывающие магматический генезис этих пород.

III. Карбонатиты Западно-Забайкальского ареала генетически связаны со щелочными и субщелочными породами: шонкинитами, тешенитами, щелочными габбро, сиенитами и фонолитами. Они образуют общие поля выходов, имеют сходные редкоэлементные и изотопно-геохимические характеристики и являются одновозрастными породами, формирование которых происходило в середине раннего мела (115-130 млн. лет).

IV. Изотопный состав кислорода и углерода карбонатитов Западно-Забайкальского ареала определяется, по крайней мере, двумя источниками - мантийным и коровым. Изотопные характеристики, близкие к мантийным (S<sO 6,0 * 10,7 %о и 5'3С -4,1 +-б,5 %о), типичны для наименее измененных карбонатитов. Присутствие коровых источников фиксируется по трендам изменения изотопного состава карбонатитов отдельных проявлений. Среди коровых источников зафиксированы: поверхностные воды, в ряде случаев обогащенные органическим углеродом; низкотемпературные (менее 100°С) и высокотемпературные (более 300°С) гидротермальные воды; атмосферная углекислота.

V. Изотопные (Sr и Nd) составы карбонатитов и ассоциирующих с ними щелочных магматических пород характеризуются повышенными содержаниями радиогенного

стронция и относительно пониженными содержаниями радиогенного неодима. Вариаци составов отвечают трендам смешения двух изотопно-разнородных мантийны источников. Один ш них ((S7Sr/86Sr)0 =0.7052; eNd--1.6) сопоставляется с мантийным источниками позднемезозойских основных пород Западно-Забайкальской вулканическо области, а второй ((^Sr^Sr)Q=0.7059; cNd=-6.4), предположительно, с мантийньи флюидом, который воздействовал па первый источник с привносом LREE, Sr, Ва, СО2, Р образовывал при этом самостоятельные существенно карбонатные минеральные фазы.

Апробация работы н публикации. Основные результаты исследований по тем диссертации были представлены: на научных чтениях "Проблемы магматической i метаморфической петрологии", посвященных памяти профессора И.Ф. Трусовой (МГГЛ Москва: 1997, 1998, 2000); на международной конференции "Проблемы генезис магматических и метаморфических пород" (СПбГУ. 1998); на XIX Всероссийском семинар с участием стран СНГ "Геохимия магматических пород" (ГЕОХИ РАН, Москва, 2000). П теме диссертации опубликовано одиннадцать работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения списка литературы и приложения. Общий объем работы составляет 176 страниц, включая 3: иллюстраций и 11 таблиц. Библиография включает 118 наименование.

Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю акад. В. И Коваленко, а так же В.В. Ярмолюку и В.Г. Иванову, оказавшим решающее влияние н формирование научного мировоззрения автора данной работы. Автор признателен Б.А Литвиновскому, Н.В. Владыкину, И.В. Гордиенко, К.Б. Булнаеву, с которыми он участвова в совместных полевых исследованиях, а также B.C. Самойлову за консультации i обсуждение работы. Особую признательность автор выражает Г.С. Риппу, постоянны дискуссии и совместные работы с которым оказали неоценимую помощь при подготовь диссертации. Автор благодарит Б.Г. Покровского за проведение изотопных анализов О, С, i и обсуждение полученных результатов, а также за ценные советы. Автор признателен И.А Андреевой за помощь в исследовании расплавных включений. Автор благодарит з: постоянную поддержку и внимание к работе A.A. Воронцова, Д.Н. Байкина, А.М Козловского, Д.Д. Лыхина и C.B. Будникова, а так же всех сотрудников аналитически) служб, выполнивших большой объем лабораторных исследований и особенно Д.З Журавлева, С.А. Горбачеву и А.Н. Сапожникова.

Гnaea I. Карбонатитовый магматизм в Западном Забайкалье.

В данной работе под карбонатитами понимаются изверженные горные породы интрузивные и вулканические, содержащие более 50 объемных % карбонатов (Woolley

Kempe, 1989). ______

_На_террн1ории-3ападного-3абай1галья в настоящее время достоверно известно пят!

проявлений карбонатнтов: Халютинское, Ошурковское, Торейское, Южное и Аршанско< (рис. 1). Ранее они рассматривались как скарны, гидротермальные жилы и метасоматические

Рис. 1. Схема размещения пород карбонатнтовых ассоциаций в строении позднемсзозойской Западно-Забайкальской вулканической (рифтовой) области.

1 - карбонатитовые комплексы и проявления (а), ареал распространения позднемезозойских щелочных пород, в т.ч. пород карбонатитовых ассоциаций (б); 2 - меловые отложения (а), в том числе отвечающие Гусиноозерской цепочки грабенов (б); 3 - позднемезозойскис вулканиты; 4 - границы Западно-Забайкальской рифтоиой области; 5 - разломы; 6 - обрамление Западно-Забайкальской рифтовой области. Участки проявления пород карбонатитовых ассоциаций (буквы в кружках): Ош - Ошурковский, Хл - Халютинский, Ар - Аршанский, Ю -Южный, Т - Торейский, М - Муртойский.

"карбоцатиты". Для Халюгинского и Лршанского проявлений предшествующими исследователями установлен нижнемеловой возраст карбонатитов (Булнаев, 1995), что подтверждено нашими данными.

Поздиемезозойские карбонатиты Западного Забайкалья связаны с крупной (200x1000км) одноименной рифтовой (вулканической) областью (рис. 1), представленной системой горстов и грабенов и сопряженными с ними проявлениями позднемезозойско-кайнозойского вулканизма. Магматическое развитие области имело многоэтапную геологическую историю (Ярмолюк, Иванов, 2000), которая характеризовалась чередованием сближенных во времени импульсов вулканической активности, сопровождавшихся закономерными (эволюционными) изменениями веществепных характеристик магматизма. Па общем эволюционном фоне развития рифтогенпого магматизма особо выделяется вулканический этап середины раннего мела (130-115 млн. лет), в течение которого возникли наиболее щелочные породы (тефриты, фонолиты, шонкиниты, нефелиновые сиениты и т.д.). Крайним выражением щелочной специализации магматизма этого этапа стали карбонатиты. Совместно с другими высокощелочными магматическими породами того же возраста они локализованы (рис. 1) в бассейне нижнего течения р. Селенга в пределах площади 50x200 км, выделяемой также как Нижнеселенгинский ареал высокощелочного магматизма (Ярмолюк, Иванов, 2000). Ареал в структурах рифтовой области сопряжен с Гусиноозерской цепью грабенов и ее горстовым обрамлением. Карбонатиты и связанные с ними силикатные щелочные породы рассматриваются нами как "породы каюбонатитовых ассоииаиий". Проявлений карбонатитов имеют площади от первых сотен м2 до 10 км2 и в пределах ареала их выходы пространственно обособленны друг от друга. Они представлены производными вулканической деятельности - вулканическими покровами, дайками и жильными телами.

Глава II. Гвологическое строение проявлений карбонатитов Западного Забайкалья.

Халютинский карбонатнтовый комплекс занимает площадь около 8 км2 в среднем течении р. Халюта (рис. 1) и представлен разнообразными по морфологии и условиям залегания телами карбонатитов. В его исследовании активное участие принимали Е.С. Гольдберг, К.Б. Булнаев, Г.С. Рипп и др. Возраст пород комплекса по данным Rb-Sr геохронологических исследований оценен в 119 + 10 млн. лет (Булнаев, 1995). Среди карбонатитов Халютинского комплекса различаются, впервые выделенные нами (Ярмолюк и др., 1997; Никифоров и др., 2000) вулканические и субвулканичсские разности. Кроме того, в строении комплекса участвуют субвулкапические тела щелочных габброидов и сиенитов.

Вулканические карбонатиты слагают покровные тела (туфы и лавы), наблюдаемая мощность которых варьирует от первых до десятков метров. Излившиеся карбонатиты имеют полосчатое, линзовидно-полосчатое, реже комковато-глыбовое (агломераты) строение. Важными показателями вулк^ической_природы-нород—является, во-первых, -colласпосгттлегание на кору выветривания пород фундамента, и, во-вторых, переслаивание лав и туфов карбонатитов со слоями терригенного песчаного или песчаио-глинистого материала (рис. 2). Во всех случаях какая либо метасоматическая переработка рыхлых пород

отсутствует, хотя метасоматический генезис этих карбонатитов предполагался К.Б. Булнаевым (1985, 1995,1996).

Рис. 2. Схема строения карбонатитовон толщи па Всрхне-Халютинском участке, борт придорожной расчистки.

1 - агломераты карбонатитов; 2 - глинистый тонкозернистый песчаник, сортированный и несортированный грубозернистый аркоз (нерасчлененные); 3 - дресва гранитоидон, 4 -склоновая почва, 5 - границы горизонтов (а) и слоистость (б).

Субвулкапические каубонатиты представлены жильными и дайкообразными телами небольших размеров (ширина до первых метров, протяженность - первые десятки метров). Кроме того, субвулканические карбонатиты совместно с шопкинитами и сиенитами установлены в составе комбинированной дайки (Ярмолюк и др., 1997). Они характеризуются секущими контактами с вмещающими гранитами и нередко обладают внутренней полосчатостью, согласной контактовым поверхностям. Полосчатость определяется вариациями относительных содержаний минералов, слагающих карбонатиты, и (или) их зернистостью. По минеральному составу они близки к вулканическим карбонатитам.

В минеральном составе карбонатитов Халютинского комплекса преобладает кальцит, но, кроме того, широко распространены стронцианит и барит. К подчиненным минералам относятся барито-целестин, магнетит, апатит, флогопит, ортит, рихтерит, циркон, пирохлор и монацит. Помимо кальцитовых встречаются более редкие доломитовые карбонатиты, в составе которых кроме доломита отмечаются барит, апатит и магнетит. Барит имеет весьма необычное внутреннее сетчатое строение, типичное для всех карбонатитов Западного Забайкалья. В составе карбонатитов выделяются минеральные ассоциации двух основпых этапов минералообразовапия. Ранний этап, собственно магматический, характеризуется формированием доломитовых и "светлых" кальцитовых карбонатитов, которые представляют основную массу пород комплекса. В апатите из карбонатитов данного этапа установлены раскристаллизованные полифазные расплавные включения. Поздний этап, позднемагматтеский-постмагматический, неразрывно связан с ранним этапом. На этом

этапе происходит почти полное преобразование доломитовых карбонатитов в "бурые" кальцитовые карбонатиты, разложение "барито-целестина" и образование барита с упомянутой выше сетчатой структурой; наложение на сформированные породы минералоЕ поздних ассоциаций (стронцианита, арагонита и позднего кальцита) и образование гидротермальных стронцианит-кальцит-баритовых прожилков. Кроме того, карбонатиты комплекса местами подверглись позднему вторичному окварцеванию.

Субвулканические силикатные породы в общем объеме пород Халютинского комплекса резко подчинены карбонатитам. Они образуют редкие дайкообразные тела небольшого размера (до первых метров по мощности). Слагающие их породы варьируют по составу между лейкократовыми шонкинитами и щелочными сиенитами. По минеральному составу шонкиниты и сиениты близки между собой, а различия заключаются лишь в процентных соотношениях породообразующих минералов. К ним относятся калиевый полевой шпат, альбит, эгирин-диопсид, гастингсит. Акцессорные минералы представлены флогопитом, апатитом, рихтсритом, сфеном, цирконом и ортитом. Помимо минералов, которые обычно присутствуют в силикатных породах, шонкиниты и сиениты Халютинского комплекса содержат до 20 об. % интерстиционного кальцита и целестина. Силикатные породообразующие минералы совместно с кальцитом и целестином образуют тесные срастания и взаимные включения без следов реакционных взаимоотношений между собой, что свидетельствует об одновременной их кристаллизации. Для удобства последующего описания автор счел возможным в составе шонкинитов и сиенитов различать силикатную и карбонатитовую (кальцит и целестин) миперальиые составляющие.

Ошурковский комплекс пород (рис. 1) изучался Г.В. Андреевым, И.В. Гордиенко, C.B. Костроминьш, Ф.Л. Смирновым, Б.А. Литвиновским и другими. Он занимает площадь около 14 км2 и сложен, главным образом, субщелочными габброидами и сиенитами. Карбонатиты по площади распространены незначительно и представлены отдельными маломощными жилами. В соответствии с данными Б.А. Литвиновского (1998) формирование Ошурковского массива происходило в середине раннего мела (~ 120 млп. лет) в два этапа: 1) образование дифференцированной серии пород от меланократовых габбро до сиенитов, которые занимают подавляющую часть объема пород массива, и 2) формирование тел небольших размеров щелочно-полевошпатовых сиенитов.

Карбонатитовые жилы пересекают породы обоих этапов. Жилы маломощны - от 2 - 3 до 60 см, а их контакты с вмещающими породами резкие, секущие. Карбонатиты обладают флюидалыюй текстурой. Основная масса темноцветных минералов и ксенолиты вмещающих пород тяготеют к лежачему контакту жил, что указывает на гравитационный характер отложения в карбонатитообразующей среде, Нарушение монолитности ксенолитов и их "растаскивание" вдоль жилы свидетельствует о механическом воздействии этой среды на ксенолиты. __._

Главным_минералом _карбонатитов—является молочно-белый кальцит. Иногда в

значительном количестве присутствуют сетчатый барит, флогопит и магнетит. К второстепенным минералам относятся ортит и сфен. По карбонатитам интенсивно развиты поздпие процессы низкотемпературного окварцевания.

Возрастная связь карбонатитов и щелочных габброидов определяется тем, что и те и другие пересекаются жилами лейкогранитовых пегматитов, которые являются палиигенными выплавками из пород, вмещающих массив. Гранитоиды и щелочные габброиды имеют близкие КЬ-Яг изохронные возраста (~ 120 млн. лет (Литвиновский и др., 1998)). По минералам из карбонатитов на основе ЛЬ-Эг изохронного метода Г.С. Риппом (2000) был определен возраст, который составил 118 ± 11 млн. лет.

Аршапское проявление карбонатитов приурочено к достаточно пологой тектонической зоне, отвечающей разломпому борту мезозойской рифтовой впадины (рис. 1). Вмещающие породы представлены милонитизированными и катаклазированными интенсивно окварцованными грапосиенитами и диоритами условно позднепротерозойского возраста.

Рудопроявление представляет собой линзообразное ветвящееся тело, вытянутое вдоль плоскости разлома. По простиранию оно прослежено на 350 м при ширине от десятков сантиметров до первых десятков метров. Контакты отдельных тел с породами рамы обычно достаточно четкие. Вдоль контактов тел прослеживаются зоны интенсивных экзоконтактовых метасоматических изменений вмещающих пород. В карбонатитах установлено значительное количество ксепогснного материала, который встречается в виде остроугольных, либо окатанных с резкими контактами обломков, размером от нескольких до десятков сантиметров. По составу ксенолиты часто не соответствуют вмещающим породам, непосредственно контактирующим с карбонатитовыми жилами, что было бы невозможно без механического переноса обломков.

Карбонатиты представляют собой средне- и мелкозернистые нередко порфировые породы с массивными, флюидальными, полосчатыми, сланцеватыми либо, вблизи контактов тел, брекчиевыми текстурами. Основная масса представлена кальцитом, флюоритом, флогопитом, барито-целестином и бастнезитом. В качестве вкрапленников выступают бастнезит, барито-целестин иногда флюорит. К второстепенным минералам относится ортит. В ассоциации с бастнезитом установлен паризит, который образует каймы вокруг кристаллов бастнезита или полностью замещает этот минерал. В качестве ксеногенных в основной массе карбонатитов наблюдаются как отдельные зерна, так и сростки кислого плагиоклаза, щелочного полевого шпата и кварца, отвечающие обломкам вмещающих пород. Во флюорите из карбонатитов Аршанского проявления установлены раскристаллизованные полифазные расплавпые включения.

Южное проявление карбонатитов расположено в бортовой части рифтовой впадины, в 6.5 км к юго-западу от Аршанского проявления (рис. 1). На площади около 1 км2 обнажается серия мелких жильных тел, тяготеющих к субширотному разлому, оперяющему разломный борт позднемезозойской рифтовой впадины. Вмещающие породы Южного проявления представлены гнейсовидными сиенитами и гнейсогранитами условно позднепротерозойского возраста. Возраст карбонатитов, определенный ЯЬ-Яг изохронным методом, составляет 122 ±4 млн. лет (Рипп и др., 2000).

Карбонатиты образуют жилы и прожилки мощностью от первых до десятков сантиметров и характеризуются резкими, секущими контактами с вмещающими породами. В карбонатитах в большом количестве (до 30 об. %) присутствуют окатанные и остроугольные

обломки вмещающих пород, которые в большинстве случаев замещены карбонатным материалом. Породы - мелкозернистые, иногда порфировидные, текстура такситовая. Карбонатиты на 70-80 об. % сложены молочно-белым либо бурым кальцитом. Он представляет основную массу пород, кроме того встречается в виде крупных (до 10 мм) таблитчатых кристаллов в порфировидных разновидностях пород. В незначительном количестве присутствуют бастнезит, барит, флогопит и флюорит. В качестве ксеногенных в карбонатитах наблюдаются отдельные зерна и их агрегаты щелочного полевого шпата, альбита, биотита, кварца и граната. Породы местами интенсивно окварцованы.

Помимо охарактеризованных проявлений карбонатитов известны апатитсодержащая дайка карбонатитов (Торейское проявление) в верховьях р. Торей (рис. 1) и выходы редкоземельных карбонатитоподобных пород в черте г. Улан-Удэ (Рипп и др., 1999). Упомянем также, что в среднезернистых тешенитах, слагающих центральные части Муртойской дайки (рис. 1), как и в силикатных породах Халютинского карбонатитового комплекса, отмечается кальцит, находящийся в сингенстичных срастаниях с магматическими минералами.

Глава III. Минеральный состав, химическая и геохимическая характеристика пород карбонатитовых ассоциаций Западного Забайкалья.

Минеральный состав карбонатитов. В минеральном составе карбонатитов Западного Забайкалья преобладает кальцит. Железосодержащий доломит известен лишь ца Халктшском комплексе, где он встречен в виде рассеянной вкрапленности среди кальцитовых карбонатитов, а также слагает более редкие доломитовые карбонатиты. Возможно, что изначально доломитовые карбонатиты в пределах комплекса были распространены шире, но в результате процессов постмагматического и гипергенного преобразования они были полностью превращены в "бурые" кальцитоъые карбонатиты, обогащенные окислами и гидроокислами железа. Помимо карбонатов в карбонатитах Западного Забайкалья широкое распространение имеют сульфаты бария и стронция (барит, целестин и барито-целестиц), апатит, флогопит, магнетит, стронцианит, флюорит, ортит, фтор-карбонаты редких земель (бастнезит и паризит). Магнетит содержит повышенное количество титана и имеет червеобразные вростки ильменита, что характерно для структур распада твердого раствора.

В процессе становления карбонатитов района обычно фиксируются несколько этапов: магматический, поздпемагматический-постмагматический, эпигенетический

гидротермальный и гипергенный. В собственно магматический этап основной объем минералов кристаллизовался из расплава. Доказательствами этого положения являются наличие лав и туфов, а также существование расплавных включений в типоморфны^_ минералах этого 3ram1_B_jianviaiHHecKlix—уСловиях~~происходит образование кальцита, "Доломита, барито-целестина, апатита, флюорита, бастнезита, флогопита, рихтерита(?), циркона, магнетита и ортита. Позднемагматический-постмагматический этап неразрывно связан с собственно магматическим этапом и характеризуется изменениями минерального состава карбонатитов. Наиболее ярко этот этап проявлен на Халютинском карбонатитовом

комплексе, где широкое распространение имеет стронцианитовая минерализация, носящая наложенный характер. В ассоциации со стронцианитом установлены арагонит, кальцит и поздний барит. В позднемагматический-постмагматический этап происходит преобразование доломитовых карбонатитов в кальцитовыс, а также происходит разложение "барито-целестина" с образованием барита сетчатой структуры, который установлен не только на- Халютинском комплексе, но и в карбонатитах Ошурковского и Южного проявлений. В карбонатитах Аршанского проявления барито-целестин оставался стабилен, вероятно, в связи с более глубинными условиями кристаллизации пород. Эпигенетический гидротермальный этап минералообразования характеризуется широким развитием процессов вторичного окварцевания карбонатитов. Вероятно, в этот же этап происходит замещение магнетита гидроокислами железа, перекристаллизация и переотложение части более ранних минералов и разложение темноцветных минералов с образованием хлорита. В гипергенный этап происходит, главным образом, выщелачивание породообразующих минералов и окисление железосодержащих минералов.

Химический состав карбонатитов. По сравнению со средним составом севита (Woolley, Kempe, 1989) изученные карбонатиты более богаты барием (до 26 % ВаО), стронцием (до 20-30 % SrO), сульфат-ионом (до 15 %) и, не редко, железом (до 10-15 % FeO*). Содержание суммы редких земель в карбонатитах Хапютинского комплекса, Ошурковского и Торейского проявлений около 0.3-0.4 %, а в карбонатитах Аршанского и Южного доходит до 5.67 % TR203 Вариации в содержаниях породообразующих окислов говорят о сильной дифференцированности пород.

Карбонатиты Западного Забайкалья обладают сходным характером распределения редких элементов (рис. За). По сравнению с базальтами типа OIB они обогащены легкими REE (Ce/Yb=276-3300), Sr, Ва, Pb, нередко U, и обеднены Rb, Zr, Hf. В этом отношении они подобны карбонатитам других районов мира (Nelson et al., 1988). Однако, в отличие от многих мировых аналогов они резко обеднены Nb, Та.

На основе данных по минеральному, химическому и редкоэлементному составу, среди карбонатитов Западного Забайкалья выделяется две минералого-геохимические группы. К первой фосфор-барий-стронциевой группе карбонатитов относятся породы Хапютинского комплекса, Ошурковского и Торейского проявлений. Карбонатиты этой группы характеризуются широким развитием таких фосфорсодержащих минералов, как апатит и монацит. Редкие земли либо рассеяны в породообразующих минералах, либо образуют собственные минералы - монацит и ортит, количество которых в валовом составе карбонатитов незначительно. Карбонатиты богаты REE (TR2Oj до 0.56 %) с преобладанием легких REE над тяжелыми (Ce/Yb=280-600) и характеризуются относительным максимумом содержания Ей. Карбонатиты этой группы тесно ассоциируют со щелочными габброидами и сиенитами. Ко второй фтор-редкоземельно-барий-стронциевой группе карбонатитов относятся породы Аршанского и Южного проявлений. Карбонатиты этой группы характеризуются широким развитием таких фторсодержащих минералов, как флюорит и фтор-карбонаты редких земель (бастнезит и паризит). По сравнению с карбонатитами первой группы фтор-редкоземельно-барий-стронциевые карбонатиты содержат резко повышенные концентрации REE (TR203 до 5.65 %) при резком же обогащении легкими REE (Ce/Yb= 123013

3300). Карбонатиты этой группы связаны с зонами разломов, ограничивающими раннемеловые грабены, а сопутствующие им силикатные магматические породы в настоящее время здесь не известны.

га о

П

ч о сх о с

га о

а ч о о. о с

Fto Ва Th U № Ta La Ce Ri R- SrNJSmZr W bi Gd ТЪ ty Y Но Er Tm Yb Lu Рис. 3. Спайдсрграмма нормализованных к OIB (Sun, McDonough, 1989) содержаний редких элементов в карбонатитах (а) и ассоциирующих с ними силикатных породах (б).

1,2- породы Халютинского комплекса: 1 - карбонатиты, 2 - шоикиниты и сиениты; 3,4-породы Ошурковского проявления: 3 - карбонатиты, 4 - силикатные породы; 5 - тешениты Муртойской дайки; 6-7 карбонатиты: 6 -Аршаиского проявления, 7 — Южного проявления, 8 - Торейского проявления.

Снлнкатные породы карбонатитовых ассоциаций. По своему химическому составу силикатные породы карбонатитовых ассоциаций принадлежат к субщелочному и щелочному петрохимическим рядам, варьируя по кремнскислотности от ультраосновных до средних составов. Мафические породы_обыыцо-относятся-утцелочному ряду, а более кремнекислые преимущественно представлены субщелочными разностями. В соответствии с петрохимическими и петрографическими данными разные по составу породы отвечают продуктам дифференциации близких по составу исходных базитовых (тефритовых?) расплавов.

По сравнению с базальтами типа OlB силикатные породы карбонатитовых ассоциаций обогащены LREE, Sr, Ва, РЬ и обеднены Nb, Та (рис. 36). Редкоэлементный состав силикатных пород хорошо согласуется с составом ассоциирующих с ними карбонатитов. Это позволяет предполагать их генетические связи или,по крайней мере,вещественную общность их источников.

Сравнительная характеристика редкоэлемснтного состава пород карбонатитовых и разновозрастных вулканических ассоциаций Западно-Забайкальской рнфтовой области. В истории магматизма Западно-Забайкальской рифтовой области состав магматических продуктов эволюционно менялся, и, в частности, на этап середины раннего мела пришлось формирование ассоциаций высокощелочных пород. Закономерно менялся и редкоэлементный состав пород (рис. 4), который в целом был близок к составам базальтов OIB, с некоторыми аномалиями в содержаниях LREE, Ва, Pb, Sr, Nb, Та и Zr. Эти аномалии наиболее ярко проявлены в породах магматического этапа середины раннего мела при экстремальных значениях в составах карбонатитов. Более древние или молодые вулканиты по отношению к породам карбонатитовых ассоциаций характеризуются умеренным обогащением или обеднением указанными элементами. Экстремальный состав карбонатитов особо выразительно проявился в распределении REE. Карбонатиты возникли на пике обогащения источников расплавов редкоземельными элементами, прежде всего за счет опережающего накопления легких редких земель.

♦-1 ж-2 ж-3

Рис. 4. Спайдерграммы нормализованных к 01В средних содержаний редких

элементов для разновозрастных пород Западно-Забайкальской рнфтовой области.

I - составы пород вулканических ассоциаций, 2 - силикатные породы карбонатитовых ассоциаций, 3 — карбонатиты.

Глава IV. Изотопный состав О, С, Nd и Sr пород карбонатитовых ассоциаций Западного Забайкалья.

Изотопный состав кислорода н углерода карбонатитов. Изотопные составы О и С карбонатитов из разных проявлений Западного Забайкалья образуют в координатах 5UC-5 "О (рис. 5) самостоятельные тренды, которые сходятся в области, близкой к области "Ока box", принимаемой в данном случае за эталон. Область пересечения этих трендов отвечает изотопным характеристикам неизмененных, т.е. практически незатронутых постмагматическими процессами карбонатитов (5"0 6.0+10.7 %о и 5ПС -4.1--6.5 %о) и сопоставляется с параметрами их мантийных источников. Эту область образуют составы карбонатитов магматического этапа и карбонатов из силикатных пород Халютинского комплекса, неподверженные позднему окварцеванию карбонатиты Ошурковского проявления, феиокристы кальцита из карбонатитов Южного проявления, фенокристы

Рис. 5. Изотопный состав кислорода и углерода карбонатов из карбонатнтов и ассоциирующих с ними силикатных пород Западного Забайкалья.

Халютинский вулканический комплекс: 1 - кальцит из шонкинитов и сиенитов, 2 - кальцит и доломит из минеральных ассоциаций раннего этапа, 3 - кальцит поздних минеральных ассоциаций, окварцованные и гипергенно измененные карбонатиты; 4 - кальцит из карбонатитов Ошурковского проявления; 5 - кальцит из карбонатитов Южного проявления; 6 - кальцит из карбонатитов Торейского проявления; Аршанское_проявление:-7—бастнезит7 ^^сальцит^_й^-ка;1ьцнт изт"еше11Нтов_Муртойской дайки; 10 - области составов образцов по отдельным проявлениям: Хл - Халютинский комплекс, Ар - Аршанское проявление, Ош - Ошурковское проявление, Юж - Южное проявление; 11 - область "Oka box" (Daines, 1970).

бастнезита из пород Аршанского проявления, карбонатиты Торейской жилы и кальцит из тешенитов Муртойской дайки. По данным изотопного кальцит-магнетитового геотермометра карбонатиты и силикатно-карбонатные породы Халютинского комплекса образовались при температуре 450-620°С (Никифоров и др., 1998), что совпадает с оценками температур, получепными Г.С. Риппом (1998).

Присутствие коровых источников кислорода и углерода в карбопатитах Западного Забайкалья фиксируется по трендам отклонения изотопного состава карбонатитов отдельных проявлений от выделенной области мантийных источников (рис. 5).

Отклонения в область более низких значений 513С (до - -9.5 %о) и относительно высоких §,80 (до -17.4 %о) установлены для ряда вулканических карбонатитов и карбонатов щелочных силикатных пород Хашотинского комплекса, а также для карбонатитов Ошурковского проявления. Предполагаются следующие причины таких отклонений:

1) Взаимодействие высокотемпературных (более 400°С) расплавов карбонатитов с атмосферной С02 и влагой непосредственно при их излиянии. Именно этим объясняется обеднение пород изотопом "С, зафиксированное, в частности, в излившихся карбонатитах Восточпой Африки (Кулешов, 1986; Keller, Hoefs, 1995);

2) Взаимодействие раскристаллизованных карбонатитов с близповерхностными низкотемпературными (менее 50°С) подземными водами, подобными тем, которые образуют почвенные карбонаты (Salomons, 1975).

Тренд обогащения карбонатитов легким изотопом кислорода (5180 от +6 до - 5 %о), при относительно стабильном изотопном составе углерода (5,3С -4,8^-5,7 %о) установлен для кальцита и фтор-карбонатов из карбонатитов Аршанского проявления. Изотопный состав кислорода кальцитов соответствует таковому для пород, образующихся в гидротермальных системах атмосферного питания в областях активного вулканизма (Таран и др., 1987; Hattory, Muehlenbachs, 1982). В то же время, изотопный состав кислорода фтор-карбонатов редких земель варьирует между составами неизмененных карбонатитов Западного Забайкалья и характеристиками кальцитов Аршанского проявления. Причиной этого на наш взгляд является поздняя гидротермальная переработка карбонатитов с участием вадозных вод. Она привела к полной перекристаллизации кальцита и частичному замещению бастнезита вторичным паризитом, а также изменению изотопного состава кислорода карбонатов от значений, которые зафиксированы в фенокристах бастнезита (6'80 ~ +6 %о), до величин §,80 ~ - 5 %о, которые соответствуют составам кальцитов.

Изменения изотопного состава кислорода и углерода от значений, типичных для неизмененных карбонатитов Западного Забайкалья, до параметров 5180 19.5 %о и б С -3.7 %о были зафиксированы для карбонатитов Южного проявления. Предполагается, что наблюдаемый изотопный состав пород зависит от степени их гипергенного преобразования, которое широко проявлено в этих карбонатитах.

Изотопный состав Nd и Sr валовых проб и минералов пород карбонатитовых ассоциаций Западного Забайкалья (рис. б) по сравнению с карбонатитами других регионов мира (врезка "а" на рис. 6), существенно смещен в область составов, обогащенных радиогенным Sr и обедненных радиогенным Nd, тем самым приближаясь к модельному

17

источнику магматических пород типа EM-II (Zindler, Hart, 1986). Подобные характеристики установлены также для пород других MZ карбонатитовых комплексов в южном обрамлении Сибирской платформы - Мушугайского и Лугингольского (Владыкин, 1987; наши неопубликованные данные). В определенной степени их можно сопоставлять и с карбонатитами Южной Америки (Bell, Blenkinsop, 1989), также обогащенными радиогенным Sr.

Изотопный состав карбонатитов Западного Забайкалья в значительной степени определяется составом региональных источников синхронного с ними внутришштного магматизма. Составы пород карбонатитовых ассоциаций (рис. 6), приближаясь к области изотопных составов позднемезозойских внутриплитных магматических пород (ОИС MZ2), образуют ветвь фигуративных точек, которая отклоняется от простирания этой области вниз, в сторону более высоких отношения 87Sr/MSr (eSr до +22) и более низких |,l3Nd/144Nd (eNd до -6). Точки составов, находящиеся в основании этой ветви и отвечающие щелочным габброидам Ошурковского массива, практически соответствуют составам одновозрастных с ними тефритов и фонолитов ОИС MZj. Наиболее далеко удалены от границ ОИС MZ2 точки составов крупных карбонатитовых тел Аршанского и Халютинского проявлений, а промежуточную позицию занимают остальные породы проявлений. В целом, поле изотопного состава пород карбонатитовых ассоциаций можно описать смешением двух крайних составов, один из которых (большой квадрат на рис. 6) отвечает составу щелочных габбропдов Ошурковского массива и родственных с ними фополитов и тефритов, а второй (большой круг на рис. 6) соответствует составу Аршапских и Халютинских карбонатитов.

Устанавливаются следующие особенности состава пород карбонатитовых ассоциаций. Прежде всего, наблюдается близость изотопных составов карбонатитов и силикатных пород отдельных проявлений Западного Забайкалья, что указывает на их генетическое родство. Кроме того, обращает на себя внимание постоянство изотопного состава Sr ((87Sr/86Sr)0= 0.70588) и Nd (eNd= -6.1 + -6,4) в крупных телах карбонатитов различных минералого-геохимических групп, представленных Аршанским и Хапктшским проявлениями. Для карбонатитовых ассоциаций отмечается зависимость изотопного состава пород, имеющих подчиненное распространение, от состава доминирующих образований. Так, резко подчиненные по объему силикатным магматическим породам карбонатиты Ошурковского проявления имеют изотопный состав, промежуточный между, составом вмещающих их щелочных габброидов и составом Аршанских карбонатитов. Карбонатитовая и силикатная составляющие даек силикатных магматических пород Халютинского комплекса отличаются по составу от изотопных параметров карбонатитовых покровов, приближаясь к составам силикатных пород Ошурковского проявления. Изотопный состав карбонатитов покровов практически идентичен составам карбонатитов Аршанского проявления, в строении которого силикатные породы пока не обнаружены^ Ошетим_1акже_ особенности состава-монофракций-минераловкароонатитовой исиликатной составляющих шонкшштов и сиенитов. Изотопные характеристики свидетельствуют об отсутствии изотопного равновесия как между соответствующими минералами этих пород, так и между отдельными разновидностями пород. При этом минералы карбонагитовой составляющей систематически обогащены 87Sr и 143Nd относительно минералов силикатной составляющей.

Рис. 6. Изотопный состав неодима и стронция пород карбонатитовых ассоциаций и тефритов из ассоциаций магматического этапа середины раннего мела.

1 - 4 - Карбонатиты: 1 - 2 - Халтотинского комплекса: 1 - валовые пробы карбонатитов, 2 -карбоиатитовая составляющая шопкинитов (Хл-4/l-car) и сиенитов (Хл-4/4-саг); 3 -Ошурковского проявления; 4 - Аршанского проявления. 5 - 8 - Щелочные силикатные породы карбонатитовых ассоциаций: 5 - 6 - Халютинского комплекса: 5 — валовая проба шонкпшггов (Хл-1/6), б - силикатная составляющая шонкинитов (Хл-4/l-si) и сиенитов (Хл-4/4-si); 7 - Ошурковского массива; 8 - тефриты из магматических ассоциаций середины раннего мела. 9 - поле изотопных составов вулканитов Западно-Забайкальской рифтовой области (ОИС МZ2) (Ярмолюк и др., 1998). 10 - 11 - эталонные составы: 10 - тефритовый, 11 - карбонатитовый. Точечной линией показано поле составов пород карбонатитовых ассоциаций.

Врезка «а». Положение составов карбонатитов Западного Забайкалья (вертикальная штриховка) относительно составов карбонатитов других регионов мира (по данным работ: Bell, Blenkinsop, 1989; Krainm, 1993; Когарко и др., 1999; Владыкин, 1987). Точечнойной линией показаны поля составов типа MORB, OIB, EM-I и EM-II (Zindler, Hart, 1986).

Врезка «6». Изменение состава пород карбонатитовых ассоциаций (в координатах sSr - cNd) как результат смешения "тефритового" и "карбонатитового" источников расплавов. Стрелками соединены данные, полученные по минералам шонкинитов и сиенитов. На гиперболе (жирная линия) показана расчетная доля участия "карбонатитового источника" в смеси.

Модель бинарного смешения. Учитывая особенности изотопных составов поро, карбонатитовых ассоциаций и, в частности, их распределение между составам1 одновозрастных им тефритов с одной стороны и карбонатитов Халютииского комплекса I Аршанского проявления с другой, наблюдаемые вариации могут быть описаны на основ модели смешения двух изотопно-различающихся сред. Один из источнике; магматических расплавов укладывается в поле изотопных составов позднемезозойскю магматических пород Западного Забайкалья и сопоставляется с источником раннсмеловьп тефритов и фонолитов (тефритовый источник). Его параметры (еМ= -1,6; е8г= +11,8 пр1 концентрациях N(1 - 90 ррт и Ь'г - 2000 ррт) соответствуют среднему изотопному состав; тефритов, возникших одновременно с карбонатитами. Второй источник назван нам! карбоиатитовым, так как наиболее характерными его производными являют« карбонатиты. Изотопные параметры этого источника примем равными изотопному состав) карбонатитов Аршанского проявления (еШ = -6,4; еЭг = +22,21), наиболее контрастно отличающемуся от состава пород тсфритового источника. Концентрации Ш и Эг I карбонатитовом источнике (Бг - 5000 ррш, N(1 - 400 ррт) оцениваются, исходя из средних их содержаний в карбонатитах Западного Забайкалья.

При реализации механизмов бинарного смешения продукты смешения на графиках типа бШ-еБг (рис. 6) образуют совокупности закономерно распределенных точек (гиперболы смешения). Дальнейшая эволюция собственно продуктов смешения (например дифференциация) не влияют на изотопный состав полученных расплавов и, следовательно, на их положение на графиках данного типа. Важно подчеркнуть, что в расчетах бинарного смешения (Фор, 1989) при стабильном изотопном составе исходных компонентов смешения их неоднородность в отношении концентраций N<1 и Бг может привести к тому, что промежуточные члены смеси будут попадать на разные гиперболы.

Карбонатиты Западного Забайкалья, сформировавшиеся без существенного участия щелочно-габброидных расплавов (Аршанское проявление, Халютинский комплекс), обладают исключительно устойчивыми значениями изотопного состава N<1 и Бг, что свидетельствует об изотопной однородности источника их расплавов. В то же время карбонатиты являются высоко дифференцированными образованиями, что проявляется в наличии среди них двух групп - относительно богатой стронцием (фосфор-барий-стронциевой) и более богатой редкими землями (фтор-редкоземельно-барий-стронциевой). В частности, это вынуждает признать, что участвующий в процессе образования пород карбонатитовых ассоциаций Западного Забайкалья карбонатипювый источник характеризуется существенной неоднородностью распределения в нем N(1 и вг при постоянных их изотопных составах. На врезке «б» рис. 6 показаны гиперболы смешения, описывающие распределение изотопных составов пород карбонатитовых ассоциаций Западного Забайкалья. Наибольшее количество промежуточных составов располагается вдоль гиперболы, выделенной жирной линией, которая рассматривается как гипербола, отвечающая смешению тефритовых расплавов (Йг/Ш=23) с наиболее типичными (по-видимому, преобладающими) по составу производными карбонатитового источника. Для последних отношение Бг/Ш определяется равным ~ 12. Наиболее крайние гиперболы на

графике отвечают предельным значениям Sr/Nd отношения в карбонатитовом источнике, равным ~ 460 для крайней левой и ~ 3 для крайней правой гиперболы.

Глава V. Генезис карбонатитов Западного Забайкалья.

Проблема генезиса капбонатптов Западного Забайкалья. Имеющиеся геологические и аналитические данные по карбонатитам и ассоциирующим с ними силикатным породам Западного Забайкалья позволяют утверждать следующее:

1. Карбонатнты Западного Забайкалья формировались в магматических условиях, что подтверждается: а) участием в составе Хашотинского комплекса излившихся тел карбонатитов; б) гравитационным характером распределения ксенолитов и их переносом вдоль жил (Ошурковское и Аршанское проявления); в) наличием расплавных включений в типоморфных минералах карбонатитов - апатите Халютинского комплекса и флюорите Аршапского проявления;

2. Карбонатиты Западного Забайкалья пространственно и во времени тесно взаимосвязаны с наиболее щелочными породами области, совместно с которыми они формировались в середине раннего мела;

3. В формировании пород карбонатитовых ассоциаций участвовали собственно карбопатитовые и щелочногабброидные расплавы, а также продукты их смешения представленные силикатными магматическими породами с высокой долей участия карбонатитового вещества;

4. Изотопный состав Sr и Nd пород карбонатитовых ассоциаций является неоднородным и варьирует по закону смешения двух изотопно-разнородных сред (источников), одна из которых была гетерогенная в отношении концентраций Sr и Nd;

5. Один из источников, "тефритовый", сопоставляется с источниками позднсмезозойских основных пород Западно-Забайкальской вулканической области, а второй, "карбонатитовый", характеризуется высокими содержаниями Sr, REE (особенно легких), Ва, Р, С02, и S, а также высокой степенью дифференцированное™.

В геологической литературе для магматических карбонатитов рассматривается ряд моделей их возникновения, которые можно объединить в две группы. Первая группа моделей рассматривает карбонатитовый расплав как производную силикатно-карбопатных магм, которые возникают в результате фракционной кристаллизации мантийной щелочно-ультраосновной магмы с образованием остаточного карбонатитового расплава, или же расплава, ликвирующего затем на карбонатную и силикатную составляющие (Gittins, 1989; Kjarsgaard, Hamilton, 1989; Когарко и др., 1992; Маракушев, Сук, 1998; Панина, Усольцева, 1999). Ко второй группе относятся модели, рассматривающие карбонатиты как результат парциального плавления мантии, содержащей карбонатные фазы, с образованием высокоподвижного карбонатитового расплава-флюида (Wyllie 1989; Sweeney, 1994). Таким образом, в одном случае генезис карбонатитов неразрывно связан со щелочными магмами, а в другом эта связь в явном виде отсутствует.

Модель формирования пород карбонатитовы* яггщщаш.й 3Япя„.,ого ЗаВайк..дм

Главным образом, эта модель сводится к выяснению взаимоотношений между тефритовым и карбонатитовым источниками. Возможны следующие два сценария такого взаимодействия.

В первом случае активность тефритового источника можно связать с образованием в мантии тефритовых расплавов и их перемещением к поверхности Земли, на пути к которой расплавы внедрились в среду карбонатитового источника. Под влиянием тепла тефритовых маш эта среда плавилась с образованием карбонатитовых расплавов, а также продуктов взаимодействия последних с силикатными магмами. Этот сценарий взаимоотношений источников не приемлем по ряду причин. Коровые карбонатные породы, встречающиеся на

' 3аПадН0Г° 3абаЙКаЛЬЯ' 0бладают совершенно иными изотопно-геохимическими

(( Ьг/ Sr) 0.7083 + 0.7094) и редкоэлементньши (в десятки н сотни раз меньше REE Ва Sr Pb Nb и Та) характеристиками. Кроме того, при таком сценарий взаимодействия возникает проблема объяснения сохранности карбонатитового источника в предраннемеловое время когда в регионе происходили магматические процессы, превосходившие по масштабам' магматическую активность середины раннего мела.

Другой вариант происхождения пород карбонатитовых ассоциаций предполагает наложение компонентов карбонатитового источника „а источники тефритовых магм (рис 7) Учитывая характеристики карбонатитов, в первую очередь их обогащешюсть С02 S Р предполагается флюидная природа карбонатитового источника в мантии. Подвижна ф1за,' насыщенная летучими и богатая Ва, LREE, РЬ и Sr, проникая в мантийный источник тефритов, мстасоматически преобразует его. Метасоматические процессы в мантии с привносом целого рада компонентов вполне вероятны (Kovalenko et al„ 1987- Batanova et al 1999; Dawson, Smith, 1977; Kramers et al., 1983; Sweeney el al., 1993; Yaxley et al 1991 • Hauri' et al., 1993; Rudnick et al., 1993; lonov ct al., 1993). В результате флюидного воздействия на среду тефритового источника в середине раннего мела произошло обогащение его и как следствие продуктов его плавления (тефритов, тешенитов и т.д.) Sr (постоянно выше 1000 ppm), Ва (>1000ррт), REE (>500 ррт), Р (до процентных содержаний Р205) и СО,

Изотопные составы пород рассматриваемых карбонатитовых ассоциаций показывают что наряду с вещественным (геохимическим и изотопно-геохимическим) преобразование^ силикатнои мантии в зоне метасоматоза произошло обособление отдельной существенно карбонатной фазы. Об этом свидетельствует разрыв в изотопных составах между двумя

" ЮОТОШ"Г ИСта™- П— изотопно- и фазово-гетерогенной мантии могло вызвать образование различных по изотопному соСтаву расплавов. С одной стороны вероятно, возникали силикатные (щелочпобазитовые) расплавы, изотопный состав которых' ддавал бы „ зллигим^и-о^тепени-мстасомашческой-персрЕвотки их мантийного источника. С другой - могли формироваться карбонатнтовые расплавы, сохраняющие изотопные метки своего источник, Кроме того, могли возникнуть смешанные "карбонатит-силикатные магмы, изотопные составы которых при магматических температурах должны

были приобретать усредненные характеристики.

ассоциаций Западного Забайкалья.

1 - литосфера; 2 - деплетарованная (верхняя) мантия; 3 - обогащенная "Sr мантия, отвечающая источникам раннемеловых силикатных пород (тефритовый источник) ; 4 -мантийные флюиды, обогащенные С02, Р, Sr, Ва и REE (карбонатитовый источник)', 5 -метасоматически измененная мантия, содержащая карбонатные фазы; 6 - области, вовлеченные в процессы плавления; 7 - расплавы: а - щелочногабброидные, б -карбонатитовые.

В основе образования разнородных по составу пород карбонатитовых ассоциаций лежал общий процесс мантийного метасоматоза. Важнейшим его следствием стало формирование более или менее однородной геохимической среды, обогащенной Sr, Ва, REE, Р, S, С02. Источником метасоматизирующего агента, очевидно, служили горизонты мантии, более глубокие по отношению к тефритовому источнику. Влияние источника флюида на формирование внутриплитного магматизма было достаточно устойчивым на протяжении всего позднего мезозоя и распространялось на всю площадь вулканической области. Особенно заметным оно оказалось в магматический этап середины раннего мела, когда возникли многочисленные магматические ассоциации щелочных магматических пород, наиболее обогащенных этими элементами. Ограниченное по площади участие этого источника, вызвавшее, в конечном счете, образование карбонатитов, было связано в пространстве с областью, которая отвечала проекции горячей мантийной струи -Нижнеселенгинского мантийного плюма (Ярмолюк, Иванов, 2000)). Возможно, в середине раннего мела происходило сосредоточенное воздействие флюидопотока (карбонатитового источника) на сравнительно ограниченную по размерам площадь в верхней части мантийной колонны, что стало в конечном итоге причиной карбонатитообразования.

Основные публикации по теме диссертации.

1. Ярмолюк В.В., Коваленко В.Й., Иванов В.Г., Владыкин Н.В., Никифоров A.B., Рипп Г.С. Позднемезозойские вулканические карбонатиты Забайкалья // Докл. РАН. 1997. Т.355. № 5. С.659-663.

2. Никифоров A.B., Коваленко В.И. Позднемезозойские вулканические карбонатиты Западного Забайкалья // Тез. докл. на научных чтениях "Проблемы магматической и метаморфической петрологии", посвященных памяти профессора И.Ф. Трусовой. Москва: МГГА, 1997. С. 36.

3. Никифоров A.B., Ярмолюк В.В., Иванов В.Г. Позднемезозойские магматические ассоциации с карбонатитами Западного Забайкалья. // Тез. докл. международной конференции "Проблемы генезиса магматических и метаморфических пород". СПбГУ. 1998, С.117-118.

4. Никифоров A.B., Ярмолюк В.В. Доказательства родства силикатных пород и карбонатитов Халютинского карбонатитового комплекса // Тез. докл. на научных чтениях "Проблемы магматической и метаморфической петрологии", посвященных памяти профессора И.Ф. Трусовой. Москва: МГГА, 1998. С. 21.

5. Никифоров A.B., Ярмолюк В.В., Покровский Б.Г., Коваленко В.И., Иванов В.Г., Рипп Г.С Изотопный состав кислорода, углерода и серы пород Халютинского вулканического карбонатитового комплекса (Западное Забайкалье) //Докл. РАН. 1998 Т.396. № 6. С. 815 -818.

6. Никифоров A.B., Ярмолюк В.В., Покровский Б.Г., Коваленко В.И., Иванов В.Г., Андреева И.А., Журавлев Д.З., Рипп Г.С., Владыкин Н.В., Коршунов В.В. Позднемезозойские карбонатиты Западного Забайкалья: минеральный, химический и изотопный ( О, С, S, Sr) состав и соотношения со щелочным ма1-матнзмом // Петрология. 2000, Т. 8. № 3. С.309-336.

7. Никифоров A.B., Ярмолюк В.В. Редкоэлементный и изотопный (Sr, Nd) состав пород карбонатитовых ассоциаций Западного Забайкалья. // Тез. докл. на научных чтениях "Проблемы магматической и метаморфической петрологии", посвященных памяти профессора И.Ф. Трусовой. Москва: МГГА, 2000. С. 27.

8. Никифоров A.B., Ярмолюк В.В. Изотопный состав (Sr, Nd) пород карбонатитовых ассоциаций Западного Забайкалья // Тез. докл. XIX Всероссийского семинара с участием стран СНГ "Геохимия магматических пород" Москва: ГЕОХИ РАН, 2000. С. 106.

9. Никифоров A.B., Ярмолюк В.В. Редкоэлементный состав карбонатитов и вулканических пород Западного Забайкалья // Тез. докл. XIX Всероссийского семинара с участием стран СНГ "Геохимия магматических пород" Москва: ГЕОХИ РАН, 2000. С. 107.

10. Иванов В.Г., Ярмолюк В.В., Антипин B.C., Горегляд A.B., Воронцов A.A., Байкин Д.Н., Никифоров A.B. Внутриконтинентальный магматизм как индикатор процессов

-образоваяия-Байкальстгой"рифтовой~зонБГ7/Теологйя и геофизика. 2000. Т. 41. № 4. С.

557-563.

11. Ярмолюк В.В., Никифоров A.B., Коваленко В.И., Иванов В.Г., Журавлев Д.З. Источнику позднемезозойскнх карбонатитов Западного Забайкалья: на основе редкоэлементаык^ изотопных (Sr, Nd) данных // Геохимия, в печати. Ш>/.'

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Никифоров, Анатолий Викторович

Основные понятия, используемые в работе.

Карбонатиты Западного Забайкалья. Краткая история изучения.

Положение карбонатитов в геологических структурах и магматической истории развития Западного Забайкалья.

ГЛАВА II. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ПРОЯВЛЕНИЙ КАРБОНАТИТОВ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ.

Халютинский вулканический карбонатитовый комплекс.

Геологическое строение комплекса.

Петрографо-минералогическая характеристика пород.

Ошурковский щелочно-габбро-сиенитовый массив с жилами карбонатитов.

Геологическое строение массива.

Геологическое строение жил карбонатитов, петрографо-минералогическая характеристика карбонатитов.

Аршанское проявление карбонатитов.

Южное проявление карбонатитов.

Торейское проявление карбонатитов.

Другие проявления карбонатсодержащих пород.

ГЛАВА III. МИНЕРАЛЬНЫЙ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОРОД КАРБОНАТИТОВЫХ АССОЦИАЦИЙ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ.

Минеральный состав карбонатитов.

Петрохимия и геохимия пород карбонатитовых ассоциаций.

Петрохимия и геохимия карбонатитов.

Петрохимия и геохимия силикатных пород карбонатитовых ассоциаций.

Сравнительная характеристика редкоэлементного состава пород карбонатитовых и разновозрастных вулканических ассоциаций Западно-Забайкальской рифтовой области.

ГЛАВА IV. ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ ПОРОД КАРБОНАТИТОВЫХ АССОЦИАЦИЙ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ.

Изотопный состав кислорода и углерода.

Введение в проблему.

Изотопный состав пород Халютинского комплекса.

Изотопный состав карбонатитов Аршанского проявления.

Изотопный состав пород других проявлений.

Изотопный состав серы карбонатитов.

Изотопный состав Nd и Sr пород карбонатитовых ассоциаций Западного Забайкалья.

Введение в проблему.

Изотопный состав Nd и Sr карбонатитов Западного Забайкалья и ассоциирующих с ними силикатных магматических пород.

ГЛАВА V. ГЕНЕЗИС КАРБОНАТИТОВ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ.

Геологические, геохимические и изотопные ограничения.

Модель формирования пород карбонатитовых ассоциаций Западного Забайкалья.

Введение Диссертация по геологии, на тему "Позднемезозойский карбонатитовый магматизм Западного Забайкалья"

Карбонатиты, как продукты специфических (не силикатных) природных расплавов, являются одними из интереснейших и загадочных геологических объектов, а вопросы, связанные с их генезисом, до настоящего времени остаются открытыми. Уникальная рудоносность карбонатитов подкрепляет интерес геологов к этим породам. Их изучением занимались Ю.А. Багдасаров, А.И. Гинзбург, JI.C. Бородин, B.C. Самойлов, В.И. Герасимов, В.А. Кононова, JT.K. Пожаритская, JI.C. Егоров, A.A. Фролов, JI.H. Когарко, A.A. Кухаренко, В.И. Коваленко, A.R. Woolley, J. Keller, J.B. Dawson, К. Bell, Р. Deines, P. J. Wyllie, J. Gittins, M.J. Le Bas, H. Eckermann и другие.

Основная масса карбонатитов связана с комплексами ультраосновных щелочных пород натровой специализации. Карбонатиты, ассоциирующие с комплексами основных и средних щелочных пород калиевой и калиево-натриевой серий, более редки и менее изучены. В связи с этим приведенные в работе сведения о новом позднемезозойском Западно-Забайкальском ареале распространения карбонатитов, генетически связанных со щелочными и субщелочными основными и средними породами калиево-натриевой серии, представляются актуальными. Карбонатитовые проявления этого ареала известны относительно давно и изучались рядом исследователей: Е.С. Гольдбергом, Е.С. Мауришниным, К.Б. Булнаевым, Г.В. Андреевым, Г.С. Риппом, Л.Г. Кузнецовой, Г.М. Яценко. Однако, вопросы генезиса карбонатитов и места их в геологической истории региона практически остались не ясными. Это явилось основанием для постановки работ по всестороннему изучению этих карбонатитов, в том числе масштабов их распространения, геологических связей с магматизмом района и проблем их происхождения.

Цель и задачи исследования. Основной целью исследования стало изучение состава, строения и происхождения позднемезозойских карбонатитов Западного Забайкалья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 5

1. Изучение геологического строения карбонатитовых проявлений Западного Забайкалья на основе комплекса геологических и петрографических методов;

2. Изучение химического, в том числе редкоэлементного состава карбонатитов и ассоциирующих с ними силикатных магматических пород;

3. Изучение химического состава основных породообразующих минералов карбонатитов.

4. Изучение изотопного состава О, С, S карбонатитов, отдельных минералов карбонатитов и ассоциирующих с ними силикатных магматических пород;

5. Изучение изотопного состава Sr и Nd карбонатитов и ассоциирующих с ними силикатных магматических пород;

6. Выяснение пространственных, временных и генетических взаимоотношений карбонатитов с магматизмом Западно-Забайкальской вулканической области на основе геологических, геохронологических, геохимических и изотопных данных;

7. Выяснение источников карбонатитов на основе изотопных (Sr, Nd) и геохимических данных по карбонатитам и вулканическим породам Западно-Забайкальской рифтовой области.

Фактический материал и методики исследования. В основу работы положен оригинальный материал, собранный автором при проведении полевых работ на территории Западного Забайкалья (1996, 1997, 1998 г.), которые были направлены на изучение внутриплитного магматизма Центрально-Азиатского региона. Работы проводились в составе комплексного отряда, состоящего из сотрудников лаборатории "Редкометального магматизма" ИГЕМ РАН (Ярмолюк В.В., Кашепов М.В., Никифоров A.B.) и сотрудников лаборатории "Геохимии основного и у/основного магматизма" института Геохимии СО РАН (Иванов В.Г., Воронцов A.A., Байкин Д.Н.). Изучение ряда объектов происходило при участии К.Б. Булнаева, Б.А. Литвиновского, Н.В. Владыкина и И.В. Гордиенко. Особо важный фактический материал получен в ходе совместных полевых работ с участием В.И. Коваленко и Г.С. Риппа. 6

В результате полевых работ по всем известным и вновь выявленным карбонатитовым проявлениям было отобрано 67 проб карбонатитов и более сотни проб ассоциирующих с ними силикатных пород, пробоподготовка и обработка которых осуществлялась автором. Из части проб отбирались мономинеральные фракции. В случае с кальцитом, целестином и апатитом для безошибочного их определения использовалась приставка ультрафиолетового света.

Было изучено большое количество шлифов карбонатитов и ассоциирующих с ними щелочных пород. Часть шлифов для выявления структурных и химических особенностей карбонатных минералов прокрашивалась в растворе следующего состава: 11 частей HCl (0.15 моль) + 9 частей ализарин-рот (0.1 %) + 2 части K.3Fe(CN)6 (1 %). Время экспозиции составляло 45 с. Прокрашивание в таком растворе позволяло различать не только карбонатные минералы между собой, но и распознавать кальциты с различным содержанием железа.

Химический состав минералов определялся с помощью электронного микроанализатора "Camebax Microbeam" (аналитик H.H. Кононкова) при следующих условиях: ускоряющее напряжение 15Кв, ток ЗОнА, развертка зонда в растр для карбонатов 12x12, для остальных минералов 5x5. Точность определения элементов для концентраций >10 мае. % составляла + 2 отн.%, для 5-10 мас.% — ± 5 отн.%, для 1-5 мас.% — ±8 отн.%, для < 1 мас.% — от 10 отн.%.

Химический состав силикатных пород был изучен рентгено-флюоресцентным методом, а карбонатитов - методом классического химического анализа. Для силикатных пород содержания К, Na, Rb, Cs и Li определялись методом пламенной фотометрии в лаборатории Института геохимии СО РАН (г. Иркутск). Основная масса определений элементов примесей выполнена методом ICP-MS. Такие исследования проводились в лабораториях ИГЕМ РАН г. Москва (аналитик С.А. Горбачева) и ИГГД РАН г. Санкт-Петербург. Для части образцов редкие и рудные элементы (в т.ч. Ва и Sr) проанализированы рентгено-флюоресцентным методом, а редкоземельные - количественным спектральным методом. Содержание Ва в редкоземельных карбонатитах изучалось методом 7 атомной абсорбции. Все перечисленные исследования проводились в лабораториях Института геохимии СО РАН города Иркутска.

Определение изотопного состава углерода, кислорода и серы проводилось в Лаборатории геохимии изотопов и геохронологии ГИН РАН, г. Москва. Карбонаты для изотопного анализа углерода и кислорода разлагались с помощью Н3РО4 по общепринятой методике. Сульфаты для изотопного анализа серы разлагались с помощью Уг05- Измерение изотопного состава углерода, кислорода и серы проводилось на масс-спектрометре МИ-1201В. Значения 5180, 513С, 8348 даны в промиллях (%о) относительно стандартов 8МО\¥, РБВ, "Сихотэ-Алинь"

18 13 34 соответственно. Точность определений 5 О и 5 С - ± 0.2%о; 5 Б - ± 0.3%о.

Изотопный анализ N(1 и 8г выполнен Д.З. Журавлевым на многоколлекторном масс-спектрометре Р1ш^ап МАТ-262 в статическом режиме измерений по стандартной методике (Журавлев и др., 1983).

Научная новизна работы. В результате проведенных работ: 1) обоснован вулканический генезис пород Халютинского карбонатитового комплекса, ранее относимых к скарнам или к метасоматическим карбонатитам линейного типа; 2) открыто и изучено новое Ошурковское проявление карбонатитов; 3) в минералах (флюорите и апатите) карбонатитов Аршанского и Халютинского проявлений, обнаружены расплавные включения, доказывающие магматическую природу этих пород; 4) выделено два минералого-геохимических типа карбонатитов Западного Забайкалья - фосфор-барий-стронциевый и фтор-редкоземельно-барий-стронциевый; 5) получены и интерпретированы оригинальные данные по изотопному составу О, С, 8 карбонатитов и ассоциирующих с ними силикатных пород; 6) впервые, для карбонатитов Западного Забайкалья получены данные по изотопному составу 8г и N<1; 7) определены взаимосвязи карбонатитов и щелочных пород района и положение карбонатитового магматизма в геологической истории Западного Забайкалья; 8) определен ареал распространения карбонатитов и предложено выделение позднемезозойской Центрально-Азиатской карбонатитовой провинции, в которой области проявления карбонатитового магматизма контролируются отдельными горячими точками мантии; 9) на основе 8 геохимических и изотопных данных (Sr, Nd, О, С) определены мантийные источники карбонатитов Западного Забайкалья.

Практическая значимость работ определяется самим предметом исследования - карбонатитами, являющимися сырьем Sr, Ва и REE. Два проявления карбонатитов являются разведанными месторождениями, а существенный пересмотр генезиса Халютинского комплекса позволит более рационально вести разведку этого месторождения. Проведенные исследования позволили понять генетическую природу этих месторождений, определить возрастные и пространственные рамки карбонатитового магматизма Западного Забайкалья, а также его геохимическую специализацию на Sr, Ва, фосфор, редкие земли. Все это является, несомненно, важным для дальнейшего развития минерально-сырьевой базы региона.

Апробация работы и публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации были представлены: на научных чтениях "Проблемы магматической и метаморфической петрологии", посвященных памяти профессора И.Ф. Трусовой (МГГА, Москва: 1997, 1998, 2000); на международной конференции "Проблемы генезиса магматических и метаморфических пород" (СпбГУ, 1998); на XIX Всероссийском семинаре с участием стран СНГ "Геохимия магматических пород" (ГЕОХИ РАН, Москва, 2000). По теме диссертации опубликовано одиннадцать работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем работы 176 страниц, включая 35 иллюстраций и 11 таблиц. Библиография включает 118 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Петрография, вулканология", Никифоров, Анатолий Викторович

Заключение.

Изученная группа позднемезозойских карбонатитов Западного Забайкалья представлена в большинстве случаев небольшими жильными и дайкообразными телами этих пород и лишь на Халютинском комплексе установлены крупные покровные вулканические тела карбонатитов. Выявление эффузивной природы Халютинских карбонатитов и послужило своего рода начальным импульсом для детального изучения карбонатитового магматизма Западного Забайкалья.

Карбонатиты этого региона по целому ряду признаков соответствуют малораспространенным и мало изученным представителям группы карбонатитов, связанных с комплексами пород калиевой специализации (в терминологии B.C. Самойлова (1984)). Геотектоническая позиция, форма рудных тел, ассоциация с магматическими породами K-Na серии и, наконец, характерная барий-стронциевая и редкоземельная минерализация позволяют сопоставить карбонатиты Западного Забайкалья с карбонатитовыми комплексами Монголии, которые являются наиболее яркими представителями этой редкой группы карбонатитов (Самойлов, Коваленко, 1983).

Пространственная совмещенность карбонатитов и наиболее щелочных пород в пределах рифтовой области и их геохимическая общность позволяют рассматривать район их распространения как Западно-Забайкальский щелочно-карбонатитовый ареал магматизма, контролируемый мантийным плюмом. В аналогичной геодинамической позиции находятся позднемезозойские щелочные породы и связаные с ними карбонатиты Южной Монголии (Ярмолюк и др., 1994; Ярмолюк и др., 1995) и Центрального Алдана. Таким образом, Западно-Забайкальский ареал может являться составной частью более крупной области, которая по всем признакам (Геологический словарь, 1978): вещественному (K-Na магматизм с проявлениями карбонатитов определенной геохимической специализации), возрастному (позднемезозойский возраст этих пород), структурному (принадлежность к позднемезозойской Центрально-Азиатской внутриплитной вулканической провинции) может рассматриваться как

141 позднемезозойская карбонатитовая провинция Центральной Азии. Особенностью этой провинции является то, что контроль над проявлением и распространением щелочно-карбонатитового магматизма в ее пределах осуществляется отдельными мантийными плюмами.

Проведенные исследования касались не только собственно карбонатитов, но и ассоциирующих с ними силикатных магматических пород района. Представленная разработка модели формирования всего комплекса этих пород позволяет объяснить геохимическую специализацию вулканических пород позднемезозойского этапа магматизма в Западном Забайкалье. Данная модель, основанная на комплексных изотопно-геохимических данных может быть привлечена для решения одной из самых загадочных проблем карбонатитов: как сопоставить деплетированные мантийные источники подавляющего числа карбонатитов мира с уникальной рудоносностью этих пород.

Работы по теме диссертации затронули и ряд вопросов, требующих дальнейших детальных исследований. Это, в частности, относится к аподоломитовой природе "бурых" кальцитовых карбонатитов Халютинского комплекса. Определенный интерес представляет и необычная внутренняя структура барита из карбонатитов Западного Забайкалья. Такая структура барита, указывающая на его реликтовый характер, стала своеобразной визитной карточкой карбонатитов этого региона. Выяснение всех минеральных изменений в карбонатитах позволят приблизится к исходным составам карбонатитовых расплавов. С этой же целью, необходимо более глубоко изучить расплавные включения в минералах карбонатитов и щелочных магматических пород, которые, несомненно, принесут много нового и важного фактического материала.

В заключении работы приведем основные выводы, которые соответствуют защищаемым положениям диссертации:

I. На территории Западного Забайкалья впервые выделены вулканические карбонатиты (туфы и лавы), в ассоциации с которыми распространены дайковые тела карбонатитов, шонкинитов и сиенитов. Совместно с другими

142 близкими по составу проявлениями карбонатитов они образуют локальный ареал в западной части Западно-Забайкальской вулканической области, позиция которого контролируется Гусиноозерской цепочкой грабенов.

II. По своим химическим, минералогическим и геохимическим особенностям карбонатиты Западного Забайкалья подразделяются на две группы: 1) фосфор-барий-стронциевые (Халютинский вулканический комплекс, Ошурковское и Торейское проявления); 2) фтор-редкоземельно-барий-стронциевые (Аршанское и Южное проявления). В них установлены расплавные включения, доказываюгцие магматический генезис этих пород.

III. Карбонатиты Западно-Забайкальского ареала генетически связаны со щелочными и субщелочными породами: шонкинитами, тешенитами, щелочными габбро, сиенитами и фонолитами. Они образуют общие поля выходов, имеют сходные редкоэлементные и изотопно-геохимические характеристики и являются одновозрастными породами, формирование которых происходило в середине раннего мела (115-130 млн. лет).

IV. Изотопный состав кислорода и углерода карбонатитов Западно-Забайкальского ареала определяется, по крайней мере, двумя источниками -мантийным и коровым. Изотопные характеристики, близкие к мантийным (ё'Ю 6,0 + 10,7 %о и 3ИС -4,1 ^ -6,5 %о), типичны для наименее измененных карбонатитов. Присутствие коровых источников фиксируется по трендам изменения изотопного состава карбонатитов отдельных проявлений. Среди коровых источников зафиксированы: поверхностные воды, в ряде случаев обогащенные органическим углеродом; низкотемпературные (менее 100°С) и высокотемпературные (более 300°С) гидротермальные воды; атмосферная углекислота.

V. Изотопные (Sr и Nd) составы карбонатитов и ассоциирующих с ними щелочных магматических пород характеризуются повышенными содержаниями радиогенного стронция и относительно пониженными содержаниями радиогенного неодима. Вариации составов отвечают трендам смешения двух изотопно-разнородных мантийных источников. Один из них ((87Sr/86Sr)o=0.7052;

143

N(1=-1.6) сопоставляется с мантийными источниками позднемезозойских основных пород Западно-Забайкальской вулканической области, а второй о~0.7059; еЫй—6.4), предположительно, с мантийным флюидом, который воздействовал на первый источник с привносом ЬКЁЕ, Бг, Ва, СО2, Р и образовывал при этом самостоятельные существенно карбонатные минеральные фазы.

144

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Никифоров, Анатолий Викторович, Москва

1. Андреев Г.В., Гордиенко И.В., Кузнецов А.Н., Кравченко А.И. Апатитоносные диориты Юго-Западного Забайкалья. Улан-Удэ, 1972. 152 с.

2. Андреев Г.В., Дамбуева Э.А. Минералого-геохимические особенности Sr-карбонатитов Халютинского месторождения // Отечественная геология. 1996. № 12. С. 8-10.

3. Анциферов A.C. Гидрогеология древнейших нефтегазоносных толщ Сибирской платформы. М.,: Недра, 1989. 176 с.

4. Багдасаров Ю.А. К вопросу о генетической классификации карбонатитовых комплексов // Геология месторождений редких элементов. М.,: Недра, 1972. Вып. 35. С. 36-48.

5. Багдасаров Ю.А. Линейно-трещинные тела карбонатитов новая субформашгя ультраосновных-щелочных карбонатитовых комплексов // ДАН СССР. 1979. Т. 248, №2. С. 412-415.

6. Беличенко В.Г., Летникова Е.Ф., Гелетий Н.К. Геохимические особенности карбонатных отложений чехла Тувино-Монгольского микроконтинента // Доклады РАН. 1999. т.364. №1. с.80-82

7. Бородин Л.С. Карбонатитовые месторождения редких элементов // Геохимия, минералогия и генетические типы месторождений редких элементов. М.: Наука, 1965. Т. 3. С. 215-256.145

8. Булнаев К.Б. Условия образования и локализации фтор-редкоземельного оруденения. // Геология рудных месторождений. 1985. Т. XXVII. №2. С. 28-38

9. Булнаев К.Б., Посохов В.Ф. Изотопно-геохимические данные о природе и возрасте эндогенных карбонатных пород Забайкалья // Геохимия. 1995. № 2. С. 189-195

10. Булнаев К.Б. Стронцианитовые карбонатиты Халютинского месторождения (Западное Забайкалье) // Геология рудн. месторождений. 1996. Т.38. № 5. С.437-448.

11. Булнаев К.Б., Андреев Г.В., Посохов В.Ф. Рубидий-стронциевый возраст щелоч!го-основных пород Халютинского месторождения приразломных карбонатитов (Западное Забайкалья) // ДАН. 1999. Т. 364. № 2. С. 213-215.

12. Виноградов В.И., Краснов A.A., Кулешов В.Н., Сулержицкий Л.Д. 13С/12С, 180/1б0 и концентрация 14С в карбонатитах вулкана Калианго (Восточная Африка) // Известия АН СССР, Серия геологическая. 1978. № 6. С. 33-41.

13. Вихтер Б.Я., Еременко Г.К., Чмырев В.М. Молодой вулканогенный карбонатитовый комплекс в Афганистане // Сов. Геолог. 1975. № 10. С. 107116.

14. Владыкин Н.В. Петрология и рудоносность К-Щелочных комплексов Монголо-Охотского ареала магматизма. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. Иркутск: ИГХ РАН, 1997. 80 с.

15. Гарсон М.С. Карбонатиты Малавии // Карбонатиты. М.: Мир. 1969. С. 50-86.

16. Гинзбург А.И., Самойлов B.C. К проблеме карбонатитов // ЗВМО. 1983. Ч. 112. Вып. 2. С. 164-176.

17. Гинзбург А.И., Эпштейн Е.М. Карбонатитовые месторождения // Генезис эндогенных рудных месторождений. М.: Недра, 1968. С. 152-219.

18. Гордиенко И.В., Климун B.C. Бимодальный вулканизм Тугнуйской рифтогенной впадины, Забайкалье // Геология и геофизика. 1995. Т.36. № 5. С.22-21.

19. Гордиенко И.В., Климук B.C., Иванов В.Г., Посохов В.Ф. Новые данные о составе и возрасте бимодальной вулканической серии Тугнуйской рифтогенной впадины (Забайкалье) // Докл. РАН. 1997. Т.352. № 6. С.799-803.

20. Егоров JI.C. О генетической определенности понятия "карбонатит" // ЗВМО. 1990а. Вып. 1. С. 134-147.146

21. Егоров Л.С. Проблема полифазности карбонатитов и псевдокарбонатиты // ЗВМО. 19906. Вып. 3. С. 99-110.

22. Журавлев Д.З., Чернышов И.В., Агапова A.A., Сердюк Н.И. Прецизионный изотопный анализ неодима в горных породах // Изв. АН СССР. Сер. Геол. 1983, № 12, С.23-40.

23. Исаенко М.П., Афанасьева E.JI. Лабораторные методы исследования руд. М: Недра, 1992. 254 с.

24. Иванов В.Г., Ярмолюк В.В. Раннемеловая тефрит-фонолитовая ассоциация южного склона хр. Хамар-Дабан // Докл. РАН. 1996а. Т.349. № 3. С. 364 367.

25. Иванов В.Г., Ярмолюк В.В., Смирнов В.Н. Новые данные о возрастах проявления вулканизма в Западно-Забайкальской позднемезозойской-кайнозойской вулканической области // Докл. РАН. 19966. Т.347. № 1. С.57-60.

26. Казимировский М.Э. Пространственно-временные и вещественные закономерности эволюции Нерча-Ингодинской рифтогенной зоны: Забайкалье // Геологи:: и геофизика. 1994. №З.С.40-49.

27. Капустин Ю.Л., Лепитский Э.М., Погребной В.Т. и др. Карбонатитовая зона Украинского щита. // Сов. Геология. 1977. № 9. С. 80-92.

28. Классификация и номенклатура магматических горных пород // гл. ред. O.A. Богатиков. М.: Недра, 1981. 768 с.

29. Классификация магматических (изверженных) пород и словарь терминов // пер. и редакция C.B. Ефремовой. М: Недра. 1997. 248 с.

30. Когарко Л.Н., Рябухин В.А., Волынец М.П. Геохимия карбонатитов островов Зеленого Мыса. // Геохимия. 1992. № 2. С.672-684.

31. Когарко Л.Н., Хендерсон М., Фоланд К. Эволюция и изотопные источники Тулинского ультраосновного щелочного массива (Полярная Сибирь) // Докл. РАН. 1999. Т. 364. № 2. С. 235-237.

32. Кононова В.А., Крамм У., Грауерт Б. Возраст и источник вещества миаскигов Ильмено-Вишневогорского комплекса на Урале (данные Rb-Sr изохронное метода) // Докл. АН СССР. 1983. Т. 237. № 5. С. 1226-1230.

33. Кузнецова Л.Г., Василенко В.Г., Холодова Л. Д. Особенности состава породообразующих минералов Ошурковского массива //В кн.: Материалы по147генетической и экспериментальной минералогии, т. 11 Новосибирск, НИЦ ОИГГМ СО РАН, 1996. С. 81-97

34. Кузнецова Ф.В. Нефелиновые сиениты обрамления Боргойской впадины. М.: Наука, 1975. 93 с.

35. Кулешов В.Н. Изотопный состав и происхождение глубинных карбонатитов. М.: Наука, 1986. 128 с.

36. Литвиновский Б.А., Посохов В.Ф., Шадаев М.Г.ДПалагин В.Л. Новые данные о возрасте раннемеловых вулканитов Западного Забайкалья (Rb-Sr и K-Ar данные) //Докл. АН СССР. 1989. Т.308. № 4. С. 946-949.

37. Литвиновский Б.А., Занвилевич А.Н., Посохов В.Ф., Врублевская Т.Т., Бурдаков И.В. Новые данные о строении и времени формирования Ошурковского массива щелочных габбро и сиенитов (Забайкалье) // Геология и геофизика. 1998а. Т. 39. С 730-744.

38. Литвиновский Б.А., Занвилевич А.Н., Бурдаков И.В., Карманов Н.С. Сиениты vk продукт фракционной кристаллизации щелочно-базальтовой магми Ошурковского массива, Забайкалье // Петрология. 19986. Т. 6. № 1. С. 30-53.

39. Маракушев A.A., Сук Н.И. Карбонатно-силикатное магматическое расслаивание и проблема генезиса карбонатитов // Докл. РАН. 1998. Т. 360. № 5. С. 681-684

40. Онтоев Д.О. Что же такое карбонатиты? II ЗВМО. 1985. Вып. 4. С. 509-513.

41. Панина Л. И., Усольцева Л. М. Щелочные высококальциевые Сульфатно-карбонатные расплавные включения в мелилит-монтичелит-оливиновттх породах Маломурунского щелочного массива (Алдан) // Петрология. 1999. Т. 7. № 6. С.653-669.148

42. Пинеккер Е. С. Рассолы Ангаро-Ленского артезианского бассейна (закономерности размещения, состав, динамика, формирование, использование) М.: Наука, 1966. 332 с.

43. Покровский Б.Г., Андреева Е.Д. и др. Природа контаминации щелочпо-габброидных интрузий южного обрамления сибирской платформы по данным изотопии стронция и кислорода//Петрология, 1998, Т. 6, № 3, стр. 259 374.

44. Роненсон Б.М. Происхождение миаскитов и связь с ними редкометальног о оруденения. М.: Недра, 1966. 173 с.

45. Рипп Г.С. Посохов В.Ф., Кобылкина О.В. Изотопный состав стронция в позднемезозойских карбонатитах Западного Забайкалья. // Тез. докл., XV симпозиум по геохимии изотопов им. акад. А.П.Виноградова, 24-27 ноября 1998 г., Москва. 19986, С.241-242.

46. Рипп Г.С., Ходанович П.Ю., Смирнова O.K., Кобылкина О.В. Халютинское месторождение барий-стронциевых карбонатитов. Улан-Удэ: Издательс i о БНЦ, 1998в. 117 с.

47. Рипп Г.С., Ходанович П.Ю., Смирнова O.K. Новая карбонатитовая провинция в Западном Забайкалье // Геология и Геофизика. 1999. Т. 40. № 1. С. 73-81.

48. Рипп Г.С., Кобылкина О.В., Дорошкевич А.Г., Шаракшинов А ). Позднемезозойские карбонатиты Западного Забайкалья // Улан-У/: >: Издательство БНЦ СО РАН, 2000. 224 с.

49. Самойлов B.C. Карбонатиты. М.: Наука, 1977. 191 с.

50. Самойлов B.C., Коваленко В.И. Комплексы щелочных пород и карбонаттг: в Монголии. М.: Наука, 1983. 276 с.

51. Самойлов B.C. Геохимия карбонатитов. М.: Наука, 1984. 192 с.

52. Семенов Е.И. Минералогия щелочных массивов и их месторождений. М.: Наука, 1974. 248 с.

53. Солодов H.A. Формационные типы редкометальных карбонатитов // Отечественная Геология. 1996 №9. С. 12-18149

54. Таран Ю.А., Покровский Б.Г., Главатских С.Ф. Условия гидротермального преобразования пород Мутновской геотермальной системы (Камчатка) но изотопным данным // Геохимия. 1987. №11. С. 1569-1579.

55. Фор Г. Основы Изотопной Геологии: Пер. с англ. И.М. Горохова, Ю.А. Шуколюкова. М.: Мир, 1989. 590 с.

56. Шадаев М.Г., Посохов В.Ф., Друбецкой Е.Р. Новые данные о возрасте ичетуйск \\ свиты в Западном Забайкалье // Геология и геофизика. 1992. № 5. С.41-44.

57. Ярмолюк В.В., Иванов В.Г., Коваленко В.И., Самойлов B.C. Динамика формирования и магматизм позднемезозойско-кайнозойской Южпо-Хангайской горячей точки мантии (Монголия) // Геотектоника. 1994. № 5. С.28-45.

58. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Иванов В.Г., Журавлев Д.З. Изотопный состав Sr и Nd основных вулканитов Южно-Хангайской горячей точки Центральной Апми // Докл. РАН. 1995. Т.342. № 2. С.230-234.

59. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Иванов В.Г. и др. Позднемезозойскце вулканические карбонатиты Забайкалья // Докл. РАН. 1997. Т.355. № 5. С.6^0-663.

60. Ярмолюк В.В., Иванов В.Г., Коваленко В.И. Источники внутриплитлого магматизма Западного Забайкалья в позднем мезозое-кайнозое (на ocncv.e геохимических и изотопно-геохимических данных) // Петрология. 1998. ТЛ №2. С.115-138.

61. Ярмолюк В.В., Иванов В.Г. Магматизм и геодинамика Западного Забайкалья в позднем мезозое и кайнозое // Геотектоника. 2000. № 2. С. 43-64.

62. Яценко Г.М. Об интрузиях Ошурковского типа в центральной части Запади v о Забайкалья // ред. Ф.П. Кренделев. Рудоносность геологических формаций Забайкалья. Новосибирск: Наука. 1980. С. 93-99.

63. Bell K., Blenkinsop J. Neodymium and strontium isotope geochemistry of carbonatitis // Ed. Bell K. Carbonatites genesis and evolution. London: Unwin Hyman, 1989. P. 278-299.

64. Brogger W.C. Die eruptivgesteine des Kristianiagebietes, IV. Das Fengebiet in Telem;u !v, Norwegen. Norsk. Vidensk. Selsk. Skrifter. I, Math. Naturv. Kl. N 9. 1921. S i-408.

65. Conwey C.M., Taylor H.P., JR 180/160 and 13C/12C ratios of coexisting minerals in the Oka and Magnet Cove carbonatite bodies // J. Geol., 1969, V. 77, № 5, P. 618 6: i.

66. Dawson J.B. The geolody of Oldoinyo Lengai // Bull Volcanol V. 24 (1962a) P. 348-3*. 7

67. Dawson J.B. Sodium carbonate lavas from Oldoinyo Lengai, Tanganyika // Nature. V. 195 (19626) P. 1075-1076.

68. Dawson J.B., Smith J.V. The MARID (Mica Amphibol Rutile Ilmenite Diopside) sui" e T kimberlite xenoliths // Geochim. Cosmochim. Acta. 1977, V. 41. P. 309.

69. Daines P. The carbon and oxygen isotopic composition of carbonatites from the Oka carbonatite complex, Quebec, Canada. // Geochim. Cosmochim. acta. 1970, V N 11. P. 1199-1225.

70. De Paolo D. J., Wasserburg G. J. Nd isotopic varations and petrogenetic models // Geophys. Res. Letters, 1976. V. 3. P. 249-252.

71. Daines P. Stable isotope variation in carbonatitis // Ed. K. Bell. Carbonatites genesis and evolution. London: Unwin Hyman, 1989. P. 301-359.

72. Gittins J. The origin and evolution of carbonatite magmas // Ed. Bell K. Carbonatites -genesis and evolution. London: Unwin Hyman, 1989. P. 580-599.

73. Hattory K., Muehlenbachs K. Oxygen isotope ratios of the icel; andic crust // J. Geonhi s. Res. 1982. V. 87. N. B8. P. 6559-6565.

74. Hauri E.H., Shimizu N., Dieu J.J., Hart S.R. Evidence for hotspot-related carbon ::'e metasomatism in the oceanic upper mantle //Nature, 1993. V. 365, P. 221-227.151

75. Javoy M. , Pineau F., Delorme H. Carbon and nitrogen isotopes in the mantle. // Cheni. Geol. 1986. V.57. N.l/2, P. 41-62.

76. Kjarsgaard B.A., Hamilton D.L. The genesis of carbonatites by immiscibiliH V Carbonatites genesis and evolution // Ed. Bell K. London: Unwin Hyman, 1989. 388-404.

77. Kramers J.D., Robbick J.C.M., Dawson J.B. Trace element and isotope studies on veined, metasomatic and "MARID" xenoliths from Bultfontein, South Africa // Earth and Planetary Science Letters. 1983, V. 65. P. 90-106.

78. Kramm U. Mantle components of carbonatites from the Kola Alkaline Province, Russia and Finland: A Nd Sr study // Eur. J. Mineral. 1993. V. 5. P. 985-989.152

79. Mattews A., Goldsmith J.P., Clayton R.N. Oxigen isotope fractionations involving pyroxenes: the calibration of mineral-pair geothermometers // Geochim. et Cosmochim. Acta 1983a. V.47, N 3. P. 631-644.

80. Mattews A., Goldsmith J.P., Clayton R.N. Oxigen isotope fractionations between zoisire and water // Geochim. et Cosmochim. Acta, 1983b. V.47. N 3. P. 645-654.

81. Mitchell R.H., Krouse H.R. Sulfur isotope geochemistry of carbonatites // Geochim. Cosmochim. Acta. 1975. V. 39. N 11. P. 1505-1513.

82. Nelson D. R., Chivas A.R., Chappell B.W., McCulloch M.T. Ceochemical and isotope systematics in carbonatites and implications for the evolution of ocean-island sources // Geochim. Cosmochim. Acta. 1988, V. 52. P. 1-17.

83. Olson J. C., Shawe D. R., Pray L. C., Sharp W. N. Rare-Earth Mineral Deposits Oi o Mountain Pass District San Bernardino County California // Washington: Uni;. J States government printing office. 1954. Geological Survey Professional Paper 2 i. 75 p.

84. Rollinson H. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation // i v York: Longman Group UK Ltd, 1993, 352 p.

85. Rudnick R.L., McDonough W.F., Chappell B.W. Carbonatite metasomatism in . e northern Tanzanian mantle. // Earth Planet. Sci. Lett., 1993, V. 114, P. 463-475.

86. Salomons W. The oxygen isotopic composition of the fraction less than 2 microns {V y fractoin) in recent sediments from western Euorop // J. Sediment. Petrol. 1975. ' r. 45. №2. P.440-449.153

87. Sheppard S.M.F. Characterization and isotopic variations in natural waters // Reviews n Mineralogy, 1986, V.16,P. 165-184.

88. Streckeisen A. Classification and nomenclature of volcanic rocks, lamprophyns, carbonatites and melilitic rocks // IUGS Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Geologische Rundschau. 1980, V. 69. P. 194-207.

89. Sun S. -s, McDonough W. F. Chemical and systematics of ocean basalts: implications for mantle composition and processes / Eds. A.D., Norry M.J. Magmatism in ocvn basins // Geolog. Soc. London Spec. Publ. 1989. V.42. P.313-345.

90. Sweeney R.J., Thompson A.B. and Ulmer P. Phase relations of a nautural MART) composition and implications for MARID genesis, lithospheric melting and man e metasomatism // Contrib. Mineral. Petrol. 1993. V. 115, P. 225-241.

91. Sweeney R. J. Carbonatite melt compositions in the Earth's mantle // Earth and Planetar y Science Letters, V. 128. 1994. P.259-270.

92. Taylor H.P., Frechen J., Degens E.T. Oxigen and carbon isotope studies of carbonaii. ;s from Laacher See district, West Germany and Alno district, Sweden // Geochini. :t Cosmochim. Acta, 1967. V. 31. P. 407-430.

93. Taylor B.E. Magmatic volatiles: isotopic variation of C, H, and S. // Reviews a Mineralogy, 1986, V.16, P. 185-225.

94. Wall F., Le Bas M.J., Srivastava R.K. Calcite and carbocernaite exsolution and coi^ ; c textures in a Sr, REE -rich carbonatite dyke from Rajasthan, India // Miner. M: 1993. V. 57. P. 495-513.

95. Woolley A. R., Kempe D. R. C. Carbonatites: nomenclature, avarage cherri >1 composition, and element distribution // Ed. K. Bell. Carbonatites genesis : d evolution. London: UnwinHyman, 1989. P. 1-14

96. Wyllie P.J., Tuttle O.F. Synthetic carbonatite magma // Nature (L), 1959. V.183. N 46( P.770.

97. Wyllie P.J., Tuttle O.F. The sistem Ca0-C02-H20 and the origin of carbonatites /' r. Petrol. 1960. V. l.N l.P. 1-46.

98. Wyllie P.J. Melting relationships in the sistem Ca0-Mg0-C02-H20, with petroloc applications//J. Petrol. 1965. V. 6. N 1. P. 101-123.154

99. Wyllie P.J. Origin of carbonatites: evidence from phase equilibrium studies V Carbonatites genesis and evolution. Ed. Bell K. London: Unwin Hyman, 1989. 500-545.

100. Yamaji A. Periodic hot spot distribution and small-scale convection in the upper mantle //

101. Earth Plan. Sci. Letters. 1992. V.109.P.107-116. Yaxley G.M., Crawford A.J., Green D.H. Evidence for carbonatite metasomatism n spinel peridotite xenoliths from western Victoria // Earth Planet. Sci. Lett. 1991 V. 107. P. 305-317.

102. Zindler A., Hart S.R. Chimical geodynamics // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. V. 14, 19!; i. P. 493-571.