Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Возрастные рубежи формирования платинометалльного оруденения Федорово-Панского расслоенного интрузива по Sm-Nd и Rb-Sr изотопным характеристикам

ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Возрастные рубежи формирования платинометалльного оруденения Федорово-Панского расслоенного интрузива по Sm-Nd и Rb-Sr изотопным характеристикам"



На правах рукописи

СЕРОВ Павел Александрович

Возрастные рубежи формирования платинометалльного оруценения Федорово-Панского расслоенного интрузива по и КЬ-8г

изотопным характеристикам

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

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

□ОЗ 1*73200

Воронеж 2007

003173200

Работа выполнена в Геологическом Институте КНЦ РАН, г Апатиты

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, академик РАН, профессор Ф П Митрофанов

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор В М Ненахов (ВГУ, г Воронеж)

Ведущая организация: Институт Геологии КарНЦ (г Петрозаводск)

Защита состоится «13» ноября 2007 г в 14— на заседании диссертационного совета Д 212 038 09 при геологическом факультете Воронежского государственного университета по адресу 394006, Воронеж, Университетская пл , 1, ауд 226

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского государственного университета

Автореферат разослан « » октября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор геолого-минералогических наук А Б Вревский (ИГГД РАН, г Санкт-Петербург)

Д 212 038 09,

кандидат геолого-минералогических наук, доцент

А В Никитин

Телефон для справок 8(4732)-208-681, факс 8(4732)-208-681 e-mail mozay@nmru

Актуальность исследований. Кольский полуостров является одной из немногочисленных геологических провинций в России и мире, где выявлены в последние годы крупные месторождения платины и палладия Наиболее высокий уровень концентрации благородных металлов (БМ) — палладия, платины, родия и золота — установлен в рудах палеопротерозойского Федорово-Панского массива В настоящее время на нескольких его месторождениях подсчитанные запасы платиновых металлов составляют сотни тонн, что ставит массив в разряд крупных месторождений (Митрофанов и др , 2004)

Изотопно-геохронологические и геохимические исследования пород и минералов расслоенных интрузивов палеопротерозоя, наряду с другими методами изучения, несут важную информацию для понимания процессов породо- и рудообразования и металлогении в пределах как отдельных геологических тел, так и целых областей их развития

За последние годы получен большой фактический материал по геологии, и-РЬ геохронологии, минералогии, геохимии и рудоносности Федорово-Панского массива Изотопные Бт-Ыё и ЯЬ-Яг исследования проведены диссертантом впервые, а именно на их основе проще и дешевле определяются возрастные характеристики рудообразующих, магматических и метаморфических процессов, а главное - решаются многие вопросы петрологии и рудообразования, включая состав и возраст источников магматических расплавов

Объект исследований представлен разнообразными породами и выделенными из них породообразующими минералами, составляющими части разреза Федорово-Панского расслоенного массива, отобранными автором из естественных обнажений в Федорово-Панских тундрах, а также из керновых проб разведочных скважин ОАО "Пана" Особое значение имеют изученные изотопными методами породы и минералы Федоровского блока массива, вмещающего главное платинометалльное месторождение

Работа базируется на личном геолого-геохронологическом изучении трех реперных проб рудовмещающих базитов (нориты месторождения Федоровой тундры, нориты краевой зоны и габбронориты Западно-Панского Р1:-Рс1 месторождения малосульфидного типа) и двух проб из безрудных ортопироксенитов и габбро Федоровского блока

Предмет исследования представляют концентрации элементов Бш, N<1, ЯЬ, Бг и изотопный состав Бг и N<1 в рудовмещающих и безрудных дифференциатах и в слагающих их минералах (орто- и клинопироксены, плагиоклазы) базит-гипербазитового расслоенного Федорово-Панского массива, масс-спекгрометрические измерения, обработка результатов, определение на этой изотопной основе возрастов кристаллизации пород и протолитов исходных рудонесущих магм, их рудно-петрологических характеристик, сопоставление результатов по 8т-Ы<1 минеральным изохронам с данными и-РЬ изотопных исследований

Цели и задачи работы. Целью работы являлось установление хронологической последовательности формирования рудоносныных и безрудных пород интрузии, определение возможного состава и возраста магматических источников на основе новых Бт-Ыс! и ЯЬ-Бг изотопно-геохимических характеристик пород и минералов, слагающих расслоенный платиноносный

Федорово-Панский интрузив

Для достижения поставленных целей в ходе работ необходимо было решить следующие задачи провести отбор представительных проб для проведения Sm-Nd и Rb-Sr изотопных анализов, выделить из этих проб главные породообразующие минералы (плагиоклазы, орто- и клинопироксены), провести измерения концентраций Sm, Nd, Rb, Sr, а также изотопных составов Nd и Sr с помощью твердофазных масс-спектрометров Fumigan МАТ-262 (RPQ) и МИ-1201Т, на основе полученных изотопных данных установить возрастные рубежи формирования платинометалльного орудейения интрузива, получить Sr-Nd геохимические характеристики рудоносных и безрудных пород, слагающих интрузив, и провести их геолого-петрологическую обработку

Фактический материал и методы исследований. Основу диссертационной работы составили личные геологические материалы, собранные автором в ходе полевых работ 2002-2005 годов, а также керновые пробы из буровых скважин платинометалльного месторождения Федоровой тундры Были также использованы данные, взятые из различных литературных источников по тематике расслоенных интрузий палеопротерозоя, известных для восточной части Балтийского (Фенноскандинавского) щита

Аналитические работы по определению концентраций Sm, Nd, Rb и Sr, а также изотопных составов Nd и Sr были выполнены в лаборатории геохронологии и геохимии изотопов Геологического института КНЦ РАН (зав лаб,дг-мн ТБ Баянова) Всего было проведено более 300 измерений концентраций Sm, Nd, Rb, Sr и изотопных составов Nd и Sr Это дало возможность построить 7 Sm-Nd минеральных изохронных зависимостей и получить данные об изотопном составе стронция в 7 пробах из разных по степени рудоносности пород расслоенной Федорово-Панской интрузии и вмещающих ее пород, а также для секущих даек пикритов Одновременно с работой над диссертацией автором на различных объектах страны по проектам РФФИ, хоздоговорной и ОНЗ РАН тематикам было проведено около 2000 определений концентраций Rb, Sr и изотопного состава Sr, изучено свыше 2500 проб пород для Sm-Nd и Rb-Sr изотопных анализов Тем самым проведена определенная заверка излагаемых ниже аналитических данных, построенных на высоком уровне точности и воспроизводимости всех изотопных данных

Научная новизна и теоретическая значимость. Изотопные Sm-Nd исследования металлогенически важных палеопротерозойских расслоенных базит-гипербазитовых интрузий в нашей стране и во всем мире начались сравнительно недавно Для Федорово-Панского массива они выполнены практически впервые Особое значение имеет то, что изохронные Sm-Nd -и геолого-петрологические характеристики получены и по различным рудовмещающим породам и по слагающим их породообразующим минералам, что проводится в мировой практике очень редко

Изотопный Sm-Nd метод определения возраста пород всегда имеет большие ошибки (15 - 2%), поэтому его значение в геохронологии, в основном, рекогносцировочное по сравнению с более точным U-Pb методом Особая ценность его в изохронном варианте заключается в том, что с его помощью производится измерение возраста кристаллизации породы и главных породообразующих

минералов, а не акцессорного циркона, который, в принципе, может быть и более древним ксеногенным и более молодым, например метаморфогенным Породообразущие минералы также могут отбираться непосредственно из рудовмещающих пород, что позволяет датировать рубежи рудообразования в массивах К тому же, вш-Ыс! методом определяется еще ряд очень важных петролош-геохимических характеристик (бш(Т) и Тпм), и этот метод экспрессный и относительно недорогой по сравнению с Т_Г-РЬ

На основе данных диссертации были установлены основные рубежи формирования платинометалльного - оруденения Федорово-Панского массива В совокупности с уже известными возрастными данными, было выявлено как минимум три этапа формирования рудоносных тел интрузива Также было подтверждено, что формирование рудоносной пироксенит-габбронорит-анортозитовой формации восточной части Балтийского щита происходило в самом начале раннего протерозоя (раннего сумия по Региональной хроностратиграфической шкале нижнего докембрия России, 2000г) и определено, что источником вещества этих рудоносных пород была архейская мантия аномального состава (ЕМ-1 - в рамках моделей еШ-Кг и еШ-еБг), что особенно важно для понимания плюм-рифтогенных процессов, столь характерных для начала раннего протерозоя Балтийского и Канадского щитов

Практическая значимость исследований и предполагаемая форма внедрения. Определение возрастных интервалов формирования пород сложного Федорово-Панского массива, в том числе содержащих и не содержащих рудную П-Р<1 минерализацию, имеет важное практическое значение для геологоразведочных работ, широким фронтом проводимых в регионе ОАО "Пана" и его российскими и зарубежными партнерами Результаты работы используются также специалистами разных ведомств при выполнении исследований федеральной программы "Платина России" и программы ОНЗ РАН "Крупные и суперкрупные месторождения стратегических видов минерального сырья" Оперативно используются результаты диссертации при проводимых в настоящее время в Кольском регионе поисковых и разведочных работах на минералы и элементы платиновой группы ОАО "Пана", ОАО "КГСЭ", ОАО "Норильскникель" и их канадскими партнерами из компаний "Баррик Голд Корпорейшн" и "Бема" Новые геохронологические определения необходимы также для создания на Кольском полуострове геологических и минерагенических карт нового поколения

Апробация работы. Основные выводы диссертации докладывались на ежегодных конференциях молодых ученых, посвященных памяти члена-корреспондента АН СССР КО Кратца (Петрозаводск, 2003 и 2006 гг, Санкт-Петербург, 2004 г, Апатиты 2005 г), на XVII симпозиуме по геохимии изотопов им академика АП Виноградова (Москва, 2004 г), на Всероссийском Петрографическом совещании (Апатиты, 2005 г), на Всероссийской конференции по изотопам (Москва, 2006 г), на Конгрессе Европейского геологического совета (Вена, 2006, 2007 г г), на конференции 1АООО (Москва, 2006 г)

Публикации. Автором опубликовано 42 научные работы, из них 10 статей в центральных рецензируемых журналах Основные выводы диссертации изложены в 11 публикациях, в том числе две из них опубликованы в Докладах АН Материалы исследования приведены также в научно-исследовательских отчетах

Геологического Института КНЦ РАН, в том числе по приоритетным программам ОНЗ РАН (№№ 2, 6, 8), грантам РФФИ № 04-05-64179, РФФИ № офи-05-05-08028, НШ-1413 2006 5 и Государственному контракту с Федеральным агентством по науке и инновациям № 02 445 11 7403

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы Общий объем работы составляет 112 машинописных страниц, включая 18 рисунков и 4 таблицы Список литературы состоит из 148 наименований Первое защищаемое положение обосновывается материалом третьей главы, второе — главой 4, обоснование третьего положения раскрыто в главе 5

Первая глава диссертации представляет собой очерк о геологическом строении северо-восточной части Балтийского щита и положении в его пределах расслоенных рудоносных базитовых интрузий Особое внимание уделено геологическому строению платиноносного Федорово-Панского интрузива, а также дан краткий исторический обзор его исследований

Во второй главе описываются методы и методики исследований, которые применялись в ходе написания диссертационной работы

Третья глава посвящена анализу и сравнению модельных Sm-Nd возрастов протолитов пород Западно-Панского и Федоровского блоков массива Также здесь приводятся данные об изотопном составе стронция в изучаемых породах, и делается вывод об аномальном мантийном источнике рудонесущих магм интрузива

Четвертая глава посвящена результатам Sm-Nd изотопно-геохронологических исследований пород и минералов рудовмещающих и безрудных дифференциатов Западно-Панского и Федоровского блоков интрузива В этой главе дается описание основных рудоносных зон массива в пределах этих двух блоков, а также приводятся полученные Sm-Nd возраста для рудных (нориты Западно-Панского и Федоровского блоков, габбронориты оливинового подгоризонта Западно-панского блока) и безрудных оргопироксенитов и габбро Федоровского блока интрузива

В пятой главе, на основе новых и ранее полученных возрастных данных устанавливается последовательность образования рудных и безрудных дифференциатов Федорово-Панскош интрузива и указывается положение платинометалльного оруденения в общей модели развития расслоенных комплексов северо-восточной части Балтийского щита

Основные защищаемые положения.

1. Модельные Sm-Nd возраста мантийных протолитов рудоносных пород Федорово-Панской интрузии находятся в интервале 3.18 - 2.91 млрд лет При этом ряд пород Федоровского блока имеют более древние модельные возраста (до 3.18 млрд. лет), чем породы Западно-Панского блока (2.97-2 91 млрд лет), что подтверждает геологические данные о самостоятельности рудно-магматических камер этих двух блоков.

2. Определено, что наиболее древними породами Федорово-Панского массива являются безрудные ортопироксениты (2521±42 млн. лет) и габбро (2516±35 млн. лет) Федоровского блока интрузии. Рудосодержащие нориты Федоровского и нориты и габбронориты Западно-Панского блоков интрузива

имеют $т-]\'с1 возраста 2482±36, 2485±54 и 2494±36 млн. лет соответственно. 3. Установлены основные рудоносные (2501-2482 млн. лет; 2470 млн. лет и 2450 млн. лет) и безрудные (2526 — 2516 млн. лет) этапы формирования длительно развивающегося Федорово-Панского интрузива в общей модели развития расслоенных комплексов северо-восточной части Балтийского щита.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность академику РАН Ф.П. Митрофанову и д.г-м.н. Т.Б. Баяновой за руководство работой. Отдельную благодарность автор выражает члену-корреспонденту РАН, профессору Н.М. Чернышеву за ценные рекомендации и советы при подготовке рукописи диссертации. Огромная признательность коллегам лаборатории геохронологии и геохимии изотопов ГИ КНЦ РАН, химикам-аналитикам и масс-спектрометрисгам Шерстениковой О.Г., Шерстобитовой Г.М., Дьякову С.Н., Журавлеву Д.З., а также сотрудникам других подразделений Института, помощь, поддержка и консультации которых существенно помогли в камеральной и экспедиционной работе: А.У. Корчагину, СМ. Карпову, ГЛ. Вурсию, Т.В. Рундквист, Л.Д. Чистяковой, Л И. Коваль и многим другим.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ (по защищаемым положениям)

Расслоенные пироксенит — габбронорит - анортозитовые рудоносные интрузивы палеопротерозоя образуют два пояса в восточной части Балтийского щита с протяженностью каждого более 300 км (МйгоГапоу й а1., 1997). К Северному поясу интрузий относятся Федорово-Панский массив, интрузив г. Генеральской, Мончетундровсий массив, Мончегорский Плутон, Имандровский лополит и ряд более мелких интрузий. К Южному поясу относятся интрузивы Олангской группы (в Карелии), а также пояс интрузий финской группы -Койлисмаа, Нярянкаваара, Койтилайнен, Пеникат, Аканваара, Кеми и др. (рис.1).

Рис. 1. Схема расположения расслоенных интрузий северо-восточной части Балтийского щита (Смолькин, 1990)

Методики исследований условий формирования рудоносных интрузивов.

Выделение породообразующих минералов проводилось в сепарационной лаборатории ГИ КНЦ РАН по методике, разработанной Л И Коваль и [ВП Марчаком| Химическая подготовка проб для изотопных Sm-Nd и Rb-Sr анализов проводилась по методикам, детально описанным в работе (Баянова, 2004)

Получение изотопных данных и их математическая обработка проводилась по следующим методикам

Sm-Nd метод. Измерения изотопного состава Nd и концентраций Sm и Nd проводились на семиканальном твердофазном масс-спектрометре Fumigan - МАТ 262 (RPQ) в статическом двухленточном режиме на коллекторах с использованием рениевых и танталовых лент Погрешность изотопного состава Nd стандарта La Jolla = 0 511833±6 не превышает 0 0024 % (2а) Такая же погрешность была получена при измерении 100 параллельных анализов японского стандарта JNdi=0 512068±10 Ошибка в 147Sm/,44Nd отношениях составляет 0 2 % (2а) -среднее значение из семи измерений в стандарте BCR Холостое внутрилабораторное загрязнение по Nd равно 0 3 нг и по Sm равно 0 06 нг Все измеренные изотопные отношения Nd были нормализованы по отношению 148Nd/144Nd=0 241570, а затем пересчитаны на отношение 143Nd/,44Nd в стандарте JNdi=0 512068 В расчете возрастов использовались принятые величины констант распада по (Steiger and Jager, 1977) Расчеты параметров изохрон проводились с использованием программ К Людвига (Ludwig, 1991, 1999)

Rb-Sr метод Изотопный состав Sr и определение содержаний Rb и Sr проводили на масс-спектрометре МИ-1201-Т в двухленточном режиме на рениевых и танталовых лентах На ленты подготовленные пробы наносились в нитратной форме Изотопный состав Sr во всех измеренных образцах был нормализован к величине, рекомендованной NBS в международном стандарте SRM-987 = 0 710235 Погрешности измерения изотопного состава Sr не превышают 0 04% (95%-ный доверительный интервал), погрешности определения Rb-Sr отношений - 1 5% Холостое внутрилабораторное загрязнение по Rb равно 2 5 нг и по Sr- 1 2 нг В расчете использовались принятые величины констант распада по (Steiger and Jager,1977)

Объектом авторских исследований является раннепротерозойский расслоенный платиноносный Федорово-Панский интрузив, который расположен в пределах северо-восточной части Балтийского щита

Массив располагается в центральной части Кольского полуострова и является одним из 15 главных рудоносных раннепротерозойских интрузий, залегающих на границе между раннепротерозойскими вулканогенно-осадочными рифтовыми сериями и архейскими гнейсами фундамента

Федорово-Панская интрузия занимает межформационное положение, на границе осадочно-вулканогенных пород Печенгско-Имандра-Варзугской палеорифтогенной структуры с древнейшими породами основания, слагающими Центрально-Кольский геоблок В районе Федорово-Пансшго расслоенного интрузива кроме продольного Панско-Бабьеозерского глубинного разлома выделяется поперечный Цагинский разлом, фиксируемый широкой (до 5 км) заболоченной депрессией В его пределах интрузия разобщена на два различно

построенных массива (Федоровотундровский и Панский), а один из блоков Панского массива (Ластьяврский) интенсивно деформирован.

Массив Панских тундр имеет пласто-лополитообразную форму, и на современном уровне эрозионного среза представлен фрагментами северной части лополита (рис. 2). Он вытянут в юго-восточном направлении почти на 80 км при ширине выходов на поверхность от 600 м до 5-6 км. Наибольшую видимую мощность интрузив имеет в Западно-Панском блоке. Падение его юго-западное под углом 35-50°, а на восточном фланге до 80°. И северный и южный контакты - тектонические, более крутой - северный контакт, который с глубиной выполаживается.

Рис. 2. Схема геологического строения платиноносного Федорово-Панского интрузива (Митрофанов, 2005)

В его строении снизу вверх выделяются несколько основных зон (Докучаева, 1994; Чернышев, 1996; Додин и др., 2000; БсЫвзе!, 2002). К нижней норитовой зоне, зоне такситовых габброноритов Федоровского блока интрузива, Нижнему и Верхнему расслоенным горизонтам Западно-Панского блока приурочены наиболее важные рудоносные горизонты, содержащие промышленные концентрации ЭПГ и золота.

Первое защищаемое положение. Модельные Бт-Ш возраста мантийных протолитов рудоносных пород Федорово-Панской интрузии находятся в интервале 3.18 - 2.97 млрд. лет. При этом ряд пород Федоровского блока имеют более древние модельные возраста (до 3.18 млрд. лет), чем породы Западно-Панского блока (2.99-2.91 млрд. лет), что подтверждает геологические данные о самостоятельности рудно-магматических камер этих двух блоков.

Изотопный Бт-Ш метод, наряду с возрастными данными, позволяет получать также важные петрологические и изотопно-геохимические характеристики (параметр Еш(Т) и модельные возраста протолитов пород). Такие исследования позволяют установить возрастные характеристики источников магм, а также оценить возраст начала отделения исходного протолита от мантийного резервуара (СН1Ж или ОМ). Хондриговый резервуар (СН1Ж) может быть использован для оценки момента времени, когда неодим в породе мог быть отделен от этого резервуара. Такие модельные возраста (Тснш) соответствуют времени в прошлом, когда отношение 143Н<1/|44Ш в породе было равно этому отношению в СН1Ж (Фор,

1989).

Значение TDM вычисляется также относительно обедненного резервуара (DM), в котором отношение Sm/Nd возросло за счет частичного плавления его материала во время предыдущего эпизода. Для этой цели принято предположение, что обедненный резервуар имеет современные отношения 143Nd/l44Nd и 147Sm/144Nd, равные соответственно 0.713114 и 0.222 (Míchard et al., 1985).

Одной из задач диссертационных исследований было установление и сравнение Sm-Nd модельных возрастов протолитов рудоносных магм для Федорово-Панского интрузива.

При анализе полученных Sm-Nd модельных возрастов выяснилось, что дифференциаты Федоровского блока интрузива имеют более древние модельные возраста, чем дифференциаты Западно-Панского блока. Было установлено, что протолиты рудоносных пород Федоровского блока интрузива имеют модельные возраста от 2.97 до 3.18 млрд. лет, в то время как возраста протолитов пород Западно-панского блока находятся в интервале 2.91-2.99 млрд. лет. Вместе с возрастными Sm-Nd (см. ниже) и U-Pb данными, а также геологическими данными (наличие в разрезе Федоровского блока зоны такситовых габброноритов, которая отсутствует в других блоках интрузива) это подтверждает мнение о самостоятельности рудно-магматических камер обоих блоков.

Помимо Sm-Nd датирования для всех отобранных проб Федорово-Панской интрузии был проведен анализ изотопных составов стронция для построения диаграммы в координатах е№(Т) - ISr(pHC. 3).

Полученные данные приведены в таблице 1. Эти изотопные Rb-Sr данные согласуются с ранее полученными результатами для пород Западно-Панского блока интрузива (Латыпов, Чистякова, 2000). Первичные отношения S7Sr/!i<'Sr для проанализированных пород находятся в интервале 0.7026-0.7036, что, совместно с Sm-Nd изотопно-геохимическими данными (ем(Т) для пород массива варьирует от -0.2 до -2.4), указывает на аномальный мантийный источник типа ЕМ-1.

Рис. 3. Вариации eNd и lsr в породах Полученные данные хорошо согласуются с расслоенных протерозойских уже известными изотопно-геохимическими интрузий Балтийского щита характеристиками для рудоносных

расслоенных интрузий северо-восточной части Балтийского щита. Породы этих интрузивов, отнесенных к пироксенит-габбронорит-анортозитовой формации, характеризуются сходными изотопно-геохимическими характеристиками:

1) возрастной интервал формирования интрузивов по U-Pb и Sm-Nd геохронологическим данным: от 2526 до 2396 млн. лет;

2) мантийный резервуар, являющийся источником магм, формировавших массивы, был обогащен литофильными элементами (данные анализов REE); величины ISr варьируют от 0.702 до 0.704 и еш(Т) от -0.2 до -2.6;

3) модельные Sm-Nd возрасты TDM протолитов пород определяются в интервале

В W а ■1

3.703 0704 g КМ I ф

ISr

м Фгаороао-Шнский массив

* нифузня г. 1 сикралнекий

• Им и яаровскнй .юиолиг

ю

2 8-3 2 млрд лет

Табл. 1. Результаты ЯЬ-вг изотопного анализа для пород Федорово-Пансюого интрузива ____

Порода Содержание, ррт Изотопные отношения МТ)

Ш> вг •"ЮЬЛЗг ■"вгЛвг

рудный норит краевой зоны ЗПБ (вЫ-б) 0 55 17 97 0 00753 0 70315±20 0 70288

рудный габбронорит ЗПБ (БЫ-П 1 02 19 33 0 01527 0 70311±21 0 70256

рудный норит Федоровой тундры №-2) 0 95 19 27 0 01033 0 70394±17 0 70357

габбро Федоровой тундры (Р-4) 1 53 33 24 0 00534 0 70303±15 0 70284

ортопироксенит Федоровой тундры №-3) 1 47 45 17 0 00354 0 70291±13 0 70278

Второе защищаемое положение. Определено, что наиболее древними породами Федорово-Панского массива являются безрудные ортопироксениты (2521±42 млн. лет) и габбро (2516±35 млн. лет) Федоровского блока интрузии. Рудосодерзкащие нориты Федоровского и нориты и габбронориты Западно-Панского блоков интрузива имеют Бт-М возраста 2482±36, 2485±54 и 2494±36 млн. лет соответственно.

Федоровотундровский блок выходит на поверхность в виде редких обнажений на территории около 45 км , выделяющихся как небольшие холмы, разделенные болотистыми низинами Он протягивается с северо-запада на юго-восток на 15 км по простиранию Его ширина увеличивается с запада на восток от нескольких сотен метров до 6 км, а расслоенность падает, как правило, под углами 40°-60° на юго-запад Особенностью его строения является наличие рудоносной зоны такситовых габброноритов (рис 4), которая залегает выше краевой зоны измененных основных пород

Зона сульфидной минерализации распространена в нижней части разреза массива в зоне такситовых габброноритов, норитов и в эндоконтактовых плагиоамфиболовых породах Общая мощность зоны сульфидной минерализации изменяется от 80 до 200 м Сульфидная вкрапленность образует скопления мощностью до 50 м в виде пласто- и линзообразных залежей или слоев, залегающих согласно с общей магматической стратификацией пород

r«s*x« «vs«»»

2ЫХ» v

-10ГИ Габбро Габйроеая

1300 м

200-воо |"аб0ро-

щ 2515*3! Габбро-иориты

500«

300 J А 50 n/öоче&миты HßpVTOHi!«

30300 Гзббро-норяты ■гэкоягоаые тауых

г 1 Ом/§ ж Краем«

¡2775455 ГрвМКТО-Г&ЙИСЬ! фунявивнгв и ряг.опз Чдваимме ючпл ■»¿¡■.»г.чол' а/ъртое

■ii J

Места огбору паоб

/

Залежи разделены между собой прослоями пород, не содержащих сульфиды. Количество сульфидов в пределах отдельных залежей колеблется от 0.5 до 10 %, реже отмечаются маломощные жилы и прожилки сплошных и

густовкрапленных сульфидных руд (Веселовский, 1992; Митрофанов, Яковлев и др., 1989).

Минералы платиновой группы и золота представлены несколькими минеральными фазами. Это висмуто-теллуриды: мончеит, котульскит; сульфиды: брэггит, высоцкит. куперит; арсениды: сперрилит, холлингуортит; самородное золото, сплав Au,)0Ag40 и др.

Из них наиболее

распространенными являются

котульскит, мончеит, высоцкит и брэггит. Остальные имеют

подчиненное значение. Средние содержания по зоне составляют: сумма ЭПГ+Au = 1.84 г/т (Pd/Pt = 4.3), Си = 0.15 %, № = 0.08%.

Из этой рудной зоны на Sm-Nd и Rb-Sr изучение были отобраны не содержащие руду ортопироксениты из ксенолитов (F-3), а также рудоносные нориты (F-2). Из габброноритовой зоны блока отобрана для изотопных исследований проба безрудных габбро (F-4).

Из пробы ортопироксенитов (F-3) были проанализированы Sm-Nd методом

клино- и ортопироксен, плагиоклаз и порода в целом. Минералы отбирались без включений, наиболее чистые и прозрачные. Навески минералов составляли 50-70 мг. Все четыре точки образуют изохронную зависимость в координатах 147Sm/143Nd - 144Ndy,43Nd.

Полученный возраст 2521±42 млн. лет (рис. 5, табл. 2) отражает время образования пород наиболее раннего, безрудного, рубежа становления интрузива и является сейчас наиболее древним для расслоенных интрузий Балтийского щита.

Таким образом, принимая во внимание уже известные возрастные данные (Баянова, 2004) длительность становления Федорово-Панского интрузива может быть увеличена до

Рис. 4. Схематическая геологическая колонка Федоровотундровского блока (Shissel et al„ 2002)

2521±42 млн. лзт

¡«<Т)= -1.740.2 СКВ0=1.9

Рис. 5. Минеральная Sm-Nd изохрона для ортопироксенитов Федоровой Тундры (F-3)

Габбро, УСрх Федорова Тундра /Орх

з f

/ж

/ \PI / / 2516 ± 35 млн. лет СКВО=1.4

£^(Т)= -1.4±0.3

,JIWwd

Рис. 6. Минеральная Sm-Nd изохрона для габбро Федоровой Тундры (F^i)

Нарит, Федорова Тундра

80±15 млн. лет. Значение eNd(T) для породы, равное -1.7, характерно для аномального верхнемантийного источника.

Проба габбро (F4) взята из керна габброноритовой зоны Федоровского тела базитов. Для изотопных исследований были отобраны главные породообразующие кумулусные минералы. Для анализа использовались навески массой около 50 мг. Кумулусные плагиоклаз и ортопироксен и интеркумулусный клинопироксен на Sm-Nd диаграмме вместе с породой в целом дают изохронную зависимость с возрастом, равным 2516±35 млн. лет (рис. 6, табл. 2). Отношения l47Sm/,4:,Nd для исследованной породы варьируют от 0.08 до 0.22, что позволило добиться достаточно малой для Sm-Nd метода величины ошибки определения возраста. Изотопный состав неодима (eNd = -1.4) также соответствует аномальному мантийному резервуару ЕМ1.

Из пробы рудного норита (F-2), содержащего основную промышленную сульфидную (Си, Ni) и платинометальную (Pt, Pd, Rli) минерализацию, на Sm-Nd датирование были отобраны кумулусный плагиоклаз и интеркумулусные ортопироксен и клинопироксены. Массы навесок минералов и породы для изотопного анализа составляли 50-80 мг.

Изотопный Sm-Nd возраст для этого рудного норита равен 2482±36 млн. лет (рис. 7, табл.2) и отражает время образования рудных дифференциатов Федоровского блока. Порода имеет изотопные характеристики аномальной обогащенной мантии (eNd(T)= -2.4). Полученный возраст интерпретируется как возраст образования рудной минерализации в пределах Федоровотундровского блока интрузии

Геологический разрез массива наиболее полно представлен в его Западно-Панском блоке (рис. 8), где выявлено около 10 уровней сульфидной и платинометальной минерализации, среди которых лишь некоторые содержат промышленные концентрации благородных металлов (Веселовский, 1992; Митрофанов и др., 1994; Докучаева, 1994; Корчагин и др., 1994;Карпов, Корчагин, 1998; Латыпов, Чистякова, 2000; и др.). На Sm-Nd и Rb-Sr исследования были отобраны две геохронологические пробы рудовмещающих пород: норитов краевой зоны (SN-6) и габброноритов оливинового подгоризонта (SN-1).

2482 ± 36 млн. лет

СКВОО.99

EjT)=-2.4±0.4

'"Sm/^Nd

Рис 7. Минеральная Sm-Nd изохрона для рудных норитов Федоровой Тундры (F-2)

Табл. 2. Изотопно-геохимические Бт-Ш данные для пород и минералов Федоровского блока массива.

Содержание ррт Изотопные отношения Том млн. лет возраст, млн. лет и-РЬ возраст

вт М 1478т/,44Ш

норит Федоровой тундры (1'-2)

0.423 1.662 0.153714 0.511807+20 3184 2482+36 -2.40 2485+9

Р1 0.413 2.884 0.086541 0.510709+14

Срх 1.777 5.726 0.187623 0.512387±8

Орх 0.125 0.325 0.232278 0.513088+40

габбро Федоровой тунд ры (1'-4)

0.629 2.801 0.135695 0.511548±8 2965 2516+35 -1.43 2516+7

Орх 0.233 0.721 0.195118 0.512555115

Срх 0.826 2.283 0.218672 0.512947±16

Р1 0.239 1.772 0.081486 0.510677+14

ортопироксенит Федоровой тундры (Р-З)

ХУЛ 0.318 1.166 0.164803 0.512196+12 3045 2521+42 -1.73 2526+6

Орх 0.139 0.376 0.222766 0.513182+16

Срх 2.213 7.666 0.174473 0.512349+17

Р1 0.257 1.615 0.096049 0.511071+29

аге Породы Расслоенные горизонты

Щ 4Г)!| Г'аЙ<5ро-ифитыпаиидиом1Х«{1»ы«8 Я ПОЙККЛИТОВЫв

2494±36 (8Н-1) теоктоли-!ы.га<№»-ис1ри;ь< ог-иакнссдор

2447*12 Габбра-нориты пэн/яисморфные с линзами анортозитов. анортозиты, габбро-исриты панидиоморфные Верхний (ВИ")

ГГ 2498:13 Мзгиетитовыо габбро

18СЮ 2491 л 1.5 2-196*7 Пойхипитовы» габбро-норит* Гзббро-иориты Пойкигмтопыв гойбро-чорит«

! айбронориты. анортозиты Нижний (МРТ >

2485454 Га66{>о-нори1 ы 1ЮЙКИГ1ИТОПЫО Габбос-коригы пойкиптонм»

Щ'ашлЪ^^^тшох 'то^'ы......

Лрхбйси'О щояочнио граниты

Рис 8. Схематическая геологическая колонка Западно-Панского блока

Оууденение краевой зоны и придонных норитов представляет собой самый нижний уровень сульфидной минерализации.

Сульфиды образуют скопления в виде пласто — и линзообразных залежей или слоев, залегающих согласно с общим простиранием пород и имеющих мощность в первые метры. Количество сульфидов по мере приближения к подошве массива возрастает.

Сульфидное оруденение краевой зоны представлено несколькими минералогическими типами:

пирротиновым, пирротин-

халькопиритовым и реже пентландит-халькопирит-пирротиновым. Наиболее распространен пирротиновый тип минерализации.

Из минералов металлов платиновой группы в оруденении краевой зоны распространенными являются - майченерит, соболевскит-

котульскит, куперит, брэггит, сперрилит.

Количество сульфидов колеблется от долей процента до 2 %, в среднем 0.5 %. Содержание ЭПГ колеблется от 0.5 до 1.5 г/т.

На изотопные исследования из этой рудной зоны была отобрана проба рудовмешаюшего ноуита из нижнего эндоконтакта Заладно-Панского блока, содержащего Си-№ и Р1: Р<1 минерализацию. При сепарации были выделены орто- и клинопироксен, плагиоклаз и порода в целом в количестве 30-70 мг. Минеральная

0 06 0 10 014 018 о хтл Хлпг.ГЛ

ът-Ш изохрона показала возраст 2485±54 Рис. 9. Минеральная вт-М млн. лет (рис. 9, табл. 3) с изотопными изохрона для рудоносных норитов характеристиками мантийного

Западно-Панского блока (БГЧ-б) обогащенного резервуара (ем(Т) = - 0.20).

Табл. 3. Изотопно-геохимические Бт-Ш данные для пород и минералов Западно-Панского блока массива.

Содержание ррт Изотопные отношения I пм млн. лет 8т-Ш возраст, млн. лет <™(Т) и-рь возраст

вт N<1 ,478т/,44М ,43!М<1/|44Ш

рудоносный норит краевой зоны ЗПБ (йМ-б)

и/я 0.311 1.575 0.100253 0.511039+10 2914 2485±54 -0.20 2497+3

Срх 2.423 8.842 0.165679 0.511967±20

Р1 0.252 1.829 0.083338 0.510790+29

Орх 0.182 0.672 0.164086 0.512192+20

габб эонорит ЗПБ (814-1)

0.303 1.429 0.128108 0.511377+19 2976 2494+36 -2.41 —

Р1 0.144 0.984 0.088506 0.511739±11

Срх 1.478 4.435 0.201452 0.512598±9

Орх 0.200 0.553 0.218263 0.512870±11

Оливиновый подгоризонт расположен в висячем и лежачем боку "оливинового" горизонта, который располагается выше ВРГ, непосредственно вблизи контактов, где обнаружена сульфидная минерализация с повышенным содержанием ЭПГ. Мощность рудоносной зоны составляет 3-5. Сульфидная вкрапленность локализуется преимущественно вблизи контактовых зон различных пород, главным образом трахитоидных трокголитов и пойкилитовых оливиновых габброноритов. Содержание ЭПГ - 5-15 г/т (Р(1/Р1 = 5-8), N1 и Си - соответственно 0.06-0.40 % и 0.03-0.18 % (Карпов, 2004).

Проба габбронорита (8М-1), отобранная из этого оливинового горизонта Западно-Панского блока, была проанализирована Бш-Ыс! методом по

Габбронорит. Западно-Панский блок

2494 ± 36 млн. лет

СК80=0.75

Еко(Т)=-2.4±0.3

0.13

0.22

Рис. 10. Минеральная вт-М изохрона для габброноритов Западно-Панского блока {81Ч-1)

породообразующим минералам (клино- и ортопироксены, плагиоклаз) и по породе в целом. Для этих габброноритов был получен Бт-Ш возраст, равный 2494±36 млн. лет (рис. 10, табл.3). Изотопный состав неодима в породе (еш(Т) = - 2.41)

Таким образом, впервые были получены возрастные и изотопно-геохимические Бт-Ш данные о наиболее ранней стадий формирования безрудных пород Федоровского блока массива и впервые определен Бт-Ш возраст рудных норитов краевой зоны Западно-Панского блока и рудоносных норитов основной зоны сульфидной минерализации Федоровского блока интрузива.

Третье защищаемое положение. Установлены основные рудоносные (25012482 млн. лет; 2470 млн. лет и 2450 млн. лет) и безрудные (2526 - 2516 млн. лет) этапы формирования длительно развивающегося Федорово-Панского интрузива в общей модели развития расслоенных комплексов северо-восточной части Балтийского щита.

Определение длительности и последовательности геологических процессов при формировании рудоносных интрузивных массивов и комплексов имеет большое значение для моделирования истории развития крупных структур земной коры и для понимания рудообразующих процессов.

Кольский комплекс расслоенных базит-ультрабазитовых пород является хорошим объектом для определения длительности процессов формирования магматического комплекса и связанной с ним единой рудно-магматической системы, содержащей месторождения хромитовых, кобальг-медно-никелевых, платиноидных и ванадий-титан-магнетитовых руд. Новые возрастные данные диссертации и ранее известные литературные данные позволили определить возрастной интервал формирования главных рудоносных уровней (норитов, габброноритов и анортозитов) от 2526 млн. лет до 2445 млн. лет, т.е. в 80±15 млн. лет. Последующие магматические процессы в громадном ареале распространения пород этого комплекса связаны со становлением Имандровского лополитообразного интрузива и его дайковых образований во временном интервале 2445-2395 млн. лет. В целом, весь возрастной интервал магматического формирования рудоносного комплекса (формации) оценивается в более чем 125130 млн. лет.

Новые изотопные данные позволили уточнить возрастные этапы формирования сложного, длительно развивающегося платиноносного Федорово-Панского массива:

- 2526 - 2516 млн. лет назад — безрудные пироксениты и габбро Федоровской магматической камеры;

- 2501 — 2497 - 2485 млн лет - габбронориты и габбро рудно-магматической камеры Западно-Панского блока, раннее рассеянное, относительно бедное Pt-металльное оруденение и относительно богатое Cu-Ni сульфидное оруденение в базальных частях массива (особенно Федоровское месторождение),

- около 2470 млн лет - пегматоидные габбро-анортозиты и, вероятно, связанные с их флюидами богатые Pt-металльные руды НРГ,

- около 2450 млн лет - поздние анортозитовые инъекции и, возможно, локальные линзовидные скопления богатых Pt-Pd рудопроявлений ВРГ

Таким образом, после архейского этапа в Кольской провинции на плечах крупной рифтовой структуры (Печенга-Имандра-Варзугский пояс) регионально проявляется ранний протерозойский мантийный магматизм Он представлен расслоенными гипербазит-габбронорит-анортозитовыми интрузивами, имеющими разные типы и спецификацию рудопроявлений и месторождений (Cu-Ni и Pt-металльное г Генеральской, Pt-Pd-Au Федорово-Панского интрузива, Cr-Cu-Ni Мончегорского, хромитовое Имандровского лополита и др) Эти и другие, сходные с ними массивы в Карелии и в Финляндии распространены на огромной площади Время многоимпульсного формирования комплекса пород этих массивов очень длительное - от 2530 до 2400 млн лет, а длительность становления отдельных интрузивов (Федорово-Панский, г Генеральской) составляла до 80 млн лет

Процесс формирования этих интрузий связан с развитием мантийного резервуара, характеризующегося отрицательными значениями eNd(T) и обогащенным спектром легких РЗЭ Этот резервуар был образован веществом, имеющим интервал модельных Sm-Nd возрастов от 3 2-2 8 млрд лет В эпоху 2 532 40 млрд лет назад резервуар был активизирован и образовал систему мантийных диапиров в глубинных частях рифтовых систем Эти диапиры продуцировали рудонесущую магму расслоенных интрузий, замечательных тем, что наиболее ранние из них (2500-2480 млн лет) несли промышленное хромитовое и сульфидное кобальт-медно-никелевое, а более поздние (2470-2395 млн лет) — хромитовое, родий-платина-палладиевое и ванадий-титановое оруденение Все характеристики данных интрузий, в том числе возрастные, указывают на их принадлежность к крупной глобальной эпохе мантийного (плюмового) рудоносного магматизма (Krogh, 1984, Halls, 1988, Heaman, 1988, 1997, Gooyde et Fanning, 1999), являющегося также реперным для определения границы архея и протерозоя

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

1 Серов ПА Новые Sm-Nd изотопно-геохронологические данные для пород расслоенной платиноносной Федорово-Панской интрузии (Кольский полуостров) / ПА Серов, Г Л Вурсий, ТБ Баянова // Материалы Международного (X всероссийского) петрографического совещания (г Апатиты, 20-22 июня 2005 г) Том 3 Петрология и рудоносность регионов СНГ и Балтийского щита - Апатиты Изд-во Кольского научного центра РАН 2005 С 245-248

2 Серов П А, Митрофанов Ф П Платиноносный расслоенный Федорово-Панский интрузив (Кольский полуостров) новые Sm-Nd изохроны и изотопно-

геохимические данные /ПА Серов, Ф П Митрофанов // Доклады АН, 2005, 403, №5, С 1-4

3 Серов ПА Новые Sm-Nd изохроны и изотопно-геохимические данные для пород и минералов расслоенного Федорово-Панского интрузива (Кольский полуостров) // Геология и геоэкология исследования молодых, мат XVI молодежной конф поев памяти К О Кратца, Апатиты, 2005, С 149-152

4 Серов ПА Геохимические особенности щелочных массивов и расслоенных гипербазит-базитовых интрузий северо-восточной части Балтийского щита / П А Серов, С М Карпов, О Г Шерстеникова // тез докл XVII симпозиума по геохимии изотопов им акад А П Виноградова, 6-9 дек 2004, Москва, ГЕОХИ, С 236-237

5 Серов ПА Фазы внедрения и длительность формирования расслоенного платиноносного Федорово-Панского интрузива изотопные Sm-Nd данные / П А Серов, С Н Дьяков, О Г Шерстеникова // Мат П1 Российской конференции по изотопной геохронологии 6-8 июня 2006 г, Москва, ИГЕМ РАН Том 2 — М ГЕОС, 2006 С 260-265

6 Серов ПА Фазы внедрения и длительность формирования расслоенного платиноносного Федорово-Панского интрузива возрастные и изотопно-геохимические Sm-Nd данные // Геология и геоэкология исследования молодых, мат XVII молодежной конф поев памяти К О Кратца, Петрозаводск, 2006 С 178-181

7 Серов П А Сопоставление данных по датированию изотопными U-Pb и Sm-Nd методами пород ранней безрудной фазы и рудовмещающих пород платинометального Федорово-Панского расслоенного массива / ПА Серов, Е А Ниткина, Ф П Митрофанов // Доклады АН, 2007, т 415, № 3, С 1-3

8 Serov Р Polychronic and long-time forming interval of the Proterozoic ЭПГ-beanng Fedorovo-Pansky intrusion / T Bayanova, D Novikov, E Nitkina, P Serov, F Mitrofanov // Moscow, August, 2006 12th quadrennial IAGOD symposium 2006 CD, file № 106

9 Serov P New Sm-Nd isotopic data for rocks and minerals of the Fedorovo-Pansky layered intrusion, N-E Baltic Shield // EGU, Vienne, 2-7 April, 2006

10 Serov P Polychronic and long-time interval of the formation Proterozoic ЭПГ-beanng Fedorovo-Pansky intrusion / P Serov, T Bayanova // EGU — 2007, Vienna, Austria, EGU2007-A-01153

11 Serov P Comparison between Sm-Nd rock-forming mineral and U-Pb zircon and baddeleyite data of the Fedorovo-Pansky Pt-bearmg layered intrusion // EGU — 2007, Vienna, Austria, EGU2007-A-01156

Работы (2, 7) опубликованы в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ

Подписано в печать 09 10 07 Формат 60х84 Ч Уел печ л 1,2 Тираж 100 экз Заказ 2086

Отпечатано с готового оригинала-макета в типографии Издательско-полиграфического центра Воронежского государственного университета 394000, Воронеж, ул Пушкинская, 3

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Серов, Павел Александрович

Введение.

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ РУДОНОСНЫХ БАЗИТОВЫХ ИНТРУЗИВОВ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ БАЛТИЙСКОГО ЩИТА.

1.1. Общие сведения о геологии северо-востока Балтийского щита.

1.2. Рудоносные гипербазит-базитовые интрузивы палеопротерозоя северо-востовка Балтийского щита.

1.2.1 Геологическое положение платиноносного расслоенного Федорово-Панского интрузива.

1.2.1.1. Исторический очерк.

1.2.1.2. Общее структурное положение платиноносного

Федорово-Панского интрузива.

ГЛАВА 2. ИЗОТОПНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ РУДОНОСНОГО МАССИВА.

2.1. Основы изохронного Sm-Nd метода датирования.

2.2. Петрологические параметры CHUR, эпсилон Nd(T) и модельные возраста (Тцм).

2.3. Основы Rb-Sr метода - изохронное датирование и параметр Isr.

2.4. Сепарационные, химические и масс-спектрометрические процедуры.

ГЛАВА 3. МОДЕЛЬНЫЕ SM-ND ВОЗРАСТА ПРОТОЛИТОВ РУДОНОСНЫХ ПОРОД ФЕДОРОВО-ПАНСКОГО МАССИВА И SR-ND ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.

ГЛАВА 4. ВОЗРАСТА ФОРМИРОВАНИЯ РУДНЫХ И БЕЗРУДНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАТОВ ФЕДОРОВО-ПАНСКОГО МАССИВА ПО SM-ND ДАННЫМ.

4.1 Минералого-геохимические особенности уровней платинометалльного оруденения.

4.2. Уровни рудной минерализации и Sm-Nd возрастные данные для рудоносных и безрудных дифференциатов Федоровского блока интрузива.

4.3. Уровни рудной минерализации и Sm-Nd возрастные данные для рудоносных пород Западно-Панского блока интрузии.

ГЛАВА 5. ПОЛОЖЕНИЕ ПЛАТИНОМЕТАЛЛЬНОГО ОРУДЕНЕНИЯ ИНТРУЗИВА В ОБЩЕЙ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ГИПЕРБАЗИТ-БАЗИТОВЫХ КОМПЛЕКСОВ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ БАЛТИЙСКОГО ЩИТА.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Возрастные рубежи формирования платинометалльного оруденения Федорово-Панского расслоенного интрузива по Sm-Nd и Rb-Sr изотопным характеристикам"

Актуальность исследований. Кольский полуостров является одной из немногочисленных геологических провинций в России и мире, где выявлены в последние годы крупные месторождения платины и палладия. Наиболее высокий уровень концентрации благородных металлов (БМ) - палладия, платины, родия и золота - установлен в рудах палеопротерозойского Федорово-Панского массива. В настоящее время на нескольких его месторождениях подсчитанные запасы платиновых металлов составляют сотни тонн, что ставит массив в разряд крупных месторождений (Митрофанов и др., 2004).

Изотопно-геохронологические и геохимические исследования пород и минералов расслоенных интрузивов палеопротерозоя, наряду с другими методами изучения, несут важную информацию для понимания процессов породо- и рудообразования и металлогении в пределах как отдельных геологических тел, так и целых областей их развития.

За последние годы получен большой фактический материал по геологии, U-Pb геохронологии, минералогии, геохимии и рудоносности Федорово-Панского массива. Изотопные Sm-Nd и Rb-Sr исследования проведены диссертантом впервые, а именно на их основе проще и дешевле определяются возрастные характеристики рудообразующих, магматических и метаморфических процессов, а главное — решаются многие вопросы петрологии и рудообразования, включая состав и возраст источников магматических расплавов.

Объект исследований представлен разнообразными породами и выделенными из них породообразующими минералами, составляющими части разреза Федорово-Панского расслоенного массива, отобранными автором из естественных обнажений в Федорово-Панских тундрах, а также из керновых проб разведочных скважин ОАО "Пана". Особое значение имеют изученные изотопными методами породы и минералы Федоровского блока массива, вмещающего главное платинометальное месторождение.

Работа базируется на личном геолого-геохронологическом изучении трех реперных проб рудовмещающих базитов (нориты месторождения Федоровой тундры, нориты краевой зоны и габбронориты Западно-Панского Pt-Pd месторождения мало сульфидного типа) и двух проб из безрудных ортопироксенитов н габбро Федоровского блока.

Предмет исследования представляют концентрации элементов Sm, Nd, Rb, Sr и изотопный состав Sr и Nd в рудовмещающих и безрудных дифференциатах и в слагающих их минералах (орто- и клинопироксены, плагиоклазы) базит-гипербазитового расслоенного Федорово-Панского массива, масс-спектрометрические измерения, обработка результатов, определения на этой изотопной основе возрастов кристаллизации пород и протолитов исходных рудонесущих магм, их рудно-петрологических характеристик, сопоставление результатов по Sm-Nd минеральным изохронам с данными U-Pb изотопных исследований.

Цели и задачи работы. Целью работы являлось установление хронологической последовательности формирования рудных и безрудных пород интрузии, определение возможного состава и возраста магматических источников на основе новых Sm-Nd и Rb-Sr изотопно-геохимических характеристик пород и минералов, слагающих расслоенный платиноносный Федорово-Панский интрузив.

Для достижения поставленных целей в ходе работ необходимо было решить следующие задачи: провести отбор представительных проб для проведения Sm-Nd и Rb-Sr изотопных анализов; выделить из этих проб главные породообразующие минералы (плагиоклазы, орто- и клннопироксены); провести измерения концентраций Sm, Nd, Rb, Sr. а также изотопных составов Nd и Sr с помощью твердофазных масс-спектрометров Finnigan МАТ-262 (RPQ) и МИ-1201Т; на основе полученных изотопных данных установить возрастные рубежи формирования платинометального оруденения интрузива, получить Sr-Nd геохимические характеристики рудоносных н безрудных пород, слагающих интрузив, и провести их геолого-петрологическую обработку.

Фактический материал и методы исследований. Основу диссертационной работы составили личные геологические материалы, собранные автором в ходе полевых работ 2002-2005 годов, а также керновые пробы из буровых скважин платинометалльного месторождения Федоровой тундры. Были также использованы данные, взятые из различных литературных источников по тематике расслоенных интрузий палеопротерозоя, известных для восточной части Балтийского (Фенно скандинавского) щита.

Аналитические работы по определению концентраций Sm, Nd, Rb и Sr, а таюке изотопных составов Nd и Sr были выполнены в лаборатории геохронологии и геохимии изотопов Геологического института КНЦ РАН (зав. лаб., д.г.-м.н. Т.Б. Баянова). Всего было проведено более 300 измерений концентраций Sm, Nd, Rb, Sr и изотопных составов Nd и Sr. Это дало возможность построить 5 Sm-Nd минеральных изохронных зависимостей и получить данные об изотопном составе стронция в 5 пробах из разных по степени рудоносности пород расслоенной Федорово-Панской интрузии. Одновременно с работой над диссертацией автором па различных объектах страны по проектам РФФИ, хоздоговорной и ОНЗ РАН тематикам было проведено около 2000 определений концентраций Rb, Sr и изотопного состава Sr, изучено свыше 3500 проб пород и минералов для Sm-Nd и Rb-Sr изотопных анализов. Тем самым проведена определенная заверка излагаемых ниже аналитических данных, построенных на высоком уровне точности и воспроизводимости всех изотопных данных.

Научная новизна и теоретическая значимость. Изотопные Sm-Nd исследования металлогенически важных палеопротерозойских расслоенных базит-гипербазитовых интрузий в нашей стране и во всем мире начались сравнительно недавно. Для Федорово-Панского массива они выполнены практически впервые. Особое значение имеет то, что изохронные Sm-Nd и геолош-петрологические характеристики получены pi по различным рудовмещающим породам и по слагающим их породообразующим минералам, что проводится в мировой практике очень редко.

Изотопный Sm-Nd метод определения возраста пород всегда имеет большие ошибки (1.5 — 2%), поэтому его значение в геохронологии, в основном, рекогносцировочное по сравнению с более точным U-Pb методом. Особая ценность его в изохронном варианте заключается в том, что с его помощью производится измерение возраста кристаллизации породы и главных породообразующих минералов, а не акцессорного циркона, который, в принципе, может быть и более древним ксеногенным и более молодым, например метаморфогенным. Породообразущие минералы также могут отбираться непосредственно из рудовмещающих пород, что позволяет датировать рубежи рудообразования в массивах. К тому лее Sm-Nd методом определяется еще ряд очень важных петролого-геохимических характеристик (snj(T) и Том), и этот метод экспрессный и относительно недорогой по сравнению с U-Pb.

На основе данных диссертации были установлены основные рубелей формирования платинометального оруденения Федорово-Панского массива. В совокупности с уже известными возрастными данными, было выявлено как минимум три этапа формирования рудоносных тел интрузива. Также было подтверждено, что формирование рудоносной пироксешгг-габбронорит-анортозитовой формации восточной части Балтийского щита происходило в самом начале раннего протерозоя (раннего сумия по Региональной хроностратиграфической шкале нижнего докембрия России,

2000г.) и определено, что источником вещества этих рудоносных пород была архейская мантия аномального состава (ЕМ-1 - в рамках моделей eNd-ISr и eNd-eSr), что особенно важно для понимания шгюм-рифтогенных процессов, столь характерных для начала раннего протерозоя Балтийского и Канадского щитов.

Практическая значимость исследований и предполагаемая форма внедрення. Определение возрастных интервалов формирования пород сложного Федорово-Панского массива, в том числе содержащих и не содержащих рудную Pt-Pd минерализацию, имеет важное практическое значение для геологоразведочных работ, широким фронтом проводимых в регионе ОАО "Пана" и его российскими и зарубежными партнерами. Результаты работы используются также специалистами разных ведомств при выполнении исследований федеральной программы "Платина России" и программы ОНЗ РАН "Крупные и суперкрупные месторождения стратегических видов минерального сырья". Оперативно используются результаты диссертации при проводимых в настоящее время в Кольском регионе поисковых и разведочных работах на минералы и элементы платиновой группы ОАО "Пана", ОАО "КГСЭ", ОАО "Норильскникель" и их канадскими партнерами из компаний "Баррик Голд Корпорейшн" и "Бема". Новые геохронологические определения необходимы также для создания на Кольском полуострове геологических и минерагенических карт нового поколения.

Апробация работы. Основные выводы диссертации докладывались на ежегодных конференциях молодых ученых, посвященных памяти члена-корреспондента АН СССР К.О. Кратца (Петрозаводск, 2003 и 2006 гг.; Санкт-Петербург, 2004 г.; Апатиты 2005 г.), тта XVII симпозиуме по геохимии изотопов им. академика А.П. Виноградова (Москва, 2004 г.), на Всероссийском Петрографическом совещании (Апатиты, 2005 г.), на Всероссийской конференции по изотопам (Москва, 2006 г.), на Конгрессе Европейского геологического совета (Вена, 2006, 2007 г.г.), на конференции IAGOD (Москва, 2006 г.), на 33-м Международном Геологическом Конгрессе в Осло (2008 г.).

Публикации. Автором опубликовано 42 научные работы, из них 10 статен в центральных рецензируемых журналах. Основные выводы диссертации изложены в 11 публикациях, в том числе две из них опубликованы в Докладах АН. Материалы исследования приведены также в научно-исследовательских отчетах Геологического Института КНЦ РАН, в том числе по приоритетным программам ОНЗ РАН (№№ 2, 6, 8), грантам РФФИ № 04-05-64179, РФФИ № офи-05-05-08028, НШ-1413.2006.5 и Государственному контракту с Федеральным агентством по науке и инновациям № 02.445.11.7403.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 130 мапншописных страниц, включая 18 рисунков и 4 таблицы. Список литературы состоит из 148 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Серов, Павел Александрович

Заключение

На основании новых и уже известных изотопно-геохронологических Sm-Nd, Rb-Sr и U-Pb данных можно сделать основные выводы работы:

1. Впервые были получены Sm-Nd изохронные возрастные данные в интервале 2521-2482 млн. лет для различных по степени рудоносности магматических дифференциатов Федорово-Панского интрузива. Установлен ранний (2521-2516 млн.лет), безрудный, эпизод становления массива. Таким образом, общая длительность его формирования может быть увеличена до 80±15 млн. лет. Полученные результаты в полной мере согласуются с известными U-Pb датировками по цирконам и бадделеиту (Баянова, 2004; Ниткина, 2006; Серов и др., 2007) из тех же пород, что дополнительно свидетельствует о корректности полученных возрастных Sm-Nd датировок и возможности использования обоих методов, в том числе и более экспрессного и дешевого Sm-Nd метода, для датирования процессов формирования платиноносных массивов ультрабазит-базитовых пород;

2. Определено, что наиболее древними породами массива являются безрудные ортоппроксениты (2521±42 млн. лет) и габбро (2516±35 млн. лет) Федоровотундровского блока интрузии. Рудо содержащие нориты и гарцбургиты Федоровского и нориты и габбронориты Западно-Панского блоков интрузива имеют Sm-Nd возраста соответственно, 2482±36 и 2494±36 млн. лет. На основании этих и ранее полученных возрастных данных выделяются как минимум три этапа рудообразования в Федорово

Панском расслоенным массиве: 1) образование рудоносных норнтов в краевых частях Западно-Панского и Федоровотундровского блоков в интервале 2494-2482мле. лет; 2) формирование платиноносных габброноритов НРГ 2470 млн. лет назад; 3) образование рудонесущих анортозитов 2447 млн. лет назад.

3. Модельные Sm-Nd данные (Т^м) о возрасте протолитов пород Федорово-Панского интрузива находятся в интервале 3.18-2.91 млрд. лет, при этом ряд платиноносных дифференциатов Федоровой тундры имеют более древние модельные датировки (3.18-2.93 млрд. лет), чем рудоносные дифференциаты Западно-Панского блока (2.97-2.91 млрд. лет), что подтверждает геологические данные о самостоятельности рудно-магматических камер, продуцирующих платинометалльное оруденение этих двух блоков интрузива;

4. Получены новые Sm-Nd данные показывающие, что изученные породы Федорово-Панского массива имеют малые отрицательные значения sNd (от -0.2 до -2.6), что считается характерным для пород всех базитовых расслоенных интрузивов с малосульфидным платинометальным оруденением. Диаграммой eNd-ISr определяется, что магматический резервуар для пород пироксенит-габбронорит-анортозитовой формации находился в мантии аномального, обогащенного литофильными элементами состава (ЕМ1);

Вероятно, раннепротерозойский мантийный диапир с такими характерными индикаторными особенностями на Балтийском щите сформировал два пояса рудоносных интрузивов огромной протяженности и длительности становления. Больше того, по некоторым палеореконструкциям (Heaman, 1997), такой мантийный диапир имел еще более глобальный размер, т.к. в эпоху около 2.45 млрд.лет назад он объединял скандинавский ареал с канадским.

Предполагается, что временной интервал 2.5-2.4 млрд.лет развития глобального предрифтового основного магматизма для кристаллических щитов северного полушария может считаться реперным для определения важнейшей геоисторической границы «архей-протерозой» (Krogh, 1984; Halls, 1988; Heaman, 1988, 1997; Goodge and Fanning, 1999).

В геологической литературе данных по определению длительности формирования рудоносных базитовых интрузий пока еще очень мало. Однако, например в Канаде, в расслоенном интрузиве Мулхачи породы нижней части интрузива имеют Pb-Pb возраст плагиоклаза 2787±14 млн.лет, а в последней порции магмы возраст плагиоклаза определен таким лее методом в 272?-Ь4 млн. лет (Garignan et al., 1994), т.е. длительность определяется также около 50-60 млн.лет.

Близкий по продолжительности временной интервал в 35 млн.лет установлен М.Гамильтоном (Hamilton, 1997) для раннепротерозойской Нейн-базитовой серии Лабрадора, в которой магматические анортозитовые породы формировались в 4-5 фаз.

Помимо изотопных исследований рудонесущих и безрудных дифференциатов интрузива, были также проанализированы вмещающие массив диориты и дайки иикритов, секущие породы Федоровского блока. Для диоритов был получен Sm-Nd возраст 2766±55 млн. лет, сходный с U-РЬ возрастом этих же пород (2773±8 млн. лет), полученный ранее (Ниткина, 2006). Минеральная Sm-Nd изохрона для пикритовых даек показала возраст 366±19 млн. лет с изотопными характеристиками (е>м(Т)=+4.5), характерными для Кольской палеозойской щелочной провинции.

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

107

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Серов, Павел Александрович, Апатиты

1. Авакян К.Х. Геология и петрология Центрально-Кольской гранулито-гнейсовой области архея. М.: Наука, 1992. 165 с.

2. Апатитоносность щелочных массивов Кольского региона / Под ред. О.Б.Дудкина, Л.В.Арзамасцевой, Е.Г. Балаганской и др. Апатиты. 1991. 92 с.

3. Афанасьев Б.В., Бичук Н.И., Дайн А.Д. и др. Минерально-сырьевая база Мурманской области. Минеральные ресурсы России. 1997. №3. С. 1722; 1997. №4. С. 12-19.

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

5. Балашов Ю.А. Геохронология раннепротерозойских пород Печенгско-Варзугской структуры Кольского полуострова // Петрология. 1996. Т. 4, № 1, С. 3-25.

6. Батиева И.Д. Петрология щелочных гранитоидов Кольского полуострова JT.: Наука. 1976. 224 с.

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

8. Баянова Т.Б. Длительность архейского и палеозойского щелочного магматизма на Балтийском щите // Геохимия магматических пород: Тез. докл. ГЕОХИ РАН. Москва. 2000 г. С. 23-24.

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

10. Баянова Т.Б., Митрофанов Ф.П., Корчагин А.У., Павличенко JI.B. Возраст габброноритов нижнего расслоенного горизонта (рифа) Федорово-Панского массива (Кольский полуостров) // Докл. РАН. 1994. Т 337, №1. С. 95-97.

11. Баянова Т.Б., Смолькин В.Ф., Яковенчук В.Н. Первая находка бадделеита в расслоенной интрузии г. Генеральской (Кольский регион) // ДАН РАН. 1996. Т. 347, № 2. С. 211-212.

12. Балуев А.С., Моралев В.М., Глуховский М.З., Пржиялговский Е.С., Терехов Е.Н. Тектоническая эволюция и магматизм Беломорской рифтовой системы // Геотектоника. 2000. №5. С. 30-43.

13. Белолипецкий А.П., Гаскельберг В.Г., Гаскельберг Л.А., Антонюк Е.С., Ильин Ю.И. Геология и геохимия метаморфическихкомплексов раннего докембрия Кольского полуострова. Л.: Наука. 1980. 240 с.

14. Бибикова Е.В. U-Pb геохронология ранних этапов развития древних щитов. М.: Наука. 1989. 180 с.

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

16. Ветрин В.Р., Каменский И.Л., Икорский С.В., Ганнибал М.А. Мантийный флюид в позднеархейских щелочных гранитах Кольского полуострова // Щелочной магматизм Земли: Труды научной школы. ГЕОХИ РАН. 19 апреля 2001. С. 16-17.

17. Вревский А.Б. Петрология коматиитов, изотопно-геохимическая эволюция верхней мантии и геодинамика архейских зеленокаменных поясов: Автореферат дисс. . доктора геол.-мин. наук (Спец. 04.00.08). Москва. 2000. 37с.

18. Вулканизм и седиментогенез докембрия северо-востока Балтийского щита // Под ред. Предовского А.А. Л.: Наука. 1987. 151 с.

19. Геологическая карта Кольского региона (северо-восточная часть Балтийского щита). Масштаб 1:500000 // Под ред. Ф.П.Митрофанова и др. Апатиты. 1996.

20. Геология СССР. Т. ХХУП. Мурманская область. Часть 1. Геологическое описание // Под. ред. Харитонова Л.Я. М. 1958. 714 с.

21. Гроховская Т. JI. Петролого-геохимические закономерности формирования платиновой минерализации расслоенных интрузивов восточной части Балтийского щита. Автореферат дисс. . канд. геол.-мин. наук. Москва. 1993.

22. Дистлер В.В., Гроховская Т.Л., Евстигнеева Т.Л. и др. Петрология сульфидного магматического рудообразования. М. Наука. 1988. 232 с.

23. Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г. Об источниках мантийных шпомов // Докл. РАН. 2000. Т.373, № 1. С. 84-86.

24. Добржинецкая Л.Ф., Молчанова Т.В. Влияние деформаций на перераспределение рудного вещества в до кембрийском габбро-анортозитовом массиве Центрально-Кольской зоны (Балтийский щит) // Геотектоника. 1993. №3. С. 82-89.

25. Додин Д.А., Чернышов Н.М., Яцкевич Б.А. Плагинометалльные месторождения России. СПб.: Наука. 2000. 755 с.

26. Додин Д.А., Ланда Э.А., Лазаренков В.Г. Платиносодержащие хромитовые и титаномагнетитовые месторождения //Платинометалльные месторождения мира. М.: ООО «Геоинформцентр». 2003. Т. 2. 409 с.

27. Докембрийская геология СССР. Ред. Рундквист Д.В., Митрофанов Ф.П. Л.: Наука. 1988. 440 с.

28. Докучаева B.C. Петрология и условия рудообразования в Федорово-Панском интрузиве // Геология и генезис месторождений платиновых металлов. М.: Наука. 1994. С. 87-100.

29. Журавлев А.З., Журавлев Д.З., Костицын Ю.А., Чернышов И.В. Определение самарий-неодимового отношения для целей геохронологии // Геохимия. 1987. №8. С. 1115-1129.

30. Зозуля Д.Р., Баянова Т.Б. Архейский щелочной магматизм восточной части Балтийского щита: изотопный возраст, геохимические особенности и геодинамическое положение // Труды научной школы: Щелочной магматизм Земли. ГЕОХИ РАН. 2001. С. 33-34.

31. Интерпретация геохимических данных // Под ред. Е.В. Склярова. М.:Интермет инжиниринг. 287 с.

32. Когарко Л.Н., Крамм У., Блаксланд А. и др. Возраст и генезис щелочных пород Хибинского массива // Докл. РАН. 1981. Т. 260, № 4. С. 1001-1004.

33. Когарко Л.Н., Крамм У., Грауерд В. Новые данные возраста гнейсов щелочных пород Ловозерского массива // Докл. РАН. 1983.Т.268, № 4. С. 970-972.

34. Когарко Л.Н., Хаин В.Е. Щелочной магматизм в истории Земли: опыт геодинамической интерпретации // Докл. РАН. 2001. Т. 377, № 5. С. 677-679.

35. Козлов Е.К. Естественные ряды пород никеленосных интрузий и их металлогения // Л.: 1973. 288 с.

36. Кудряшов Н.М., Деленицын А.А. Изотопные характеристики Nd в габброидах Патчемваракского массива // XVI симпозиум по геохимии изотопов имени А.П.Виноградова. ГЕОХИ. Москва. 2001. С. 131.

37. Латыпов P.M., Чистякова С.Ю. Механизм дифференциации расслоенного интрузива Западно-Панских тундр. Апатиты: Изд. Кольского НЦ РАН. 2000.315 с.

38. Лиферович Р.П., Баянова Т.Б. Цагинский массив: Геохимические особенности, возрастные данные // Геология Балтийского щита и других докембрийских областей России: Материалы IX Молодежной конф. памяти К. Кратца, 17-19 апреля, 1995. Апатиты. 1995. С.20-25.

39. Лобач-Жученко С.Б., Чекулаев В.П., Арестова Н.А., Левский Л.К., Коваленко А.В. Архейские террейны Карелии; их геологическое и изотопно-геохимическое обоснование // Геотектоника. 2000. № 6. С. 26-42.

40. Магматизм, седиментогенез, и геодинамика Печенгской палеорифтогенной структуры // Под ред. Ф.П.Митрофанова и В.Ф.Смолькина Апатиты 1995. 256 с.

41. Магматические горные породы. Т. 2. Щелочные породы // Под. ред. В.А.Кононовой. М.: Наука. 1984. 415 с.

42. Минц М.В. Палеотектонические реконструкции раннего докембрия восточной части Балтийского щита. 1. Ранний протерозой // Геотектоника. 1993. № 1. С. 39-56.

43. Митрофанов Ф.П. Современные проблемы докембрийской геологии кратонов//Литосфера. 2001. № 1. С. 5-14.

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

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

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

47. Мигрофанов Ф.П., Смолькин В.Ф., Шаров Н.В. Основные черты геологического строения северо-востока Балтийского щита // Кольская сверхглубокая. Научные результаты и опыт исследований. М.: МФ ТЕХНОНЕФТЕГАЗ. 1998. С. 7-34.

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

49. Митрофанов Ф.П., Яковлев Ю.Н., Дистлер В.В., и др. Кольский регион новая платинометалльная провинция // Геология и генезис месторождений платиновых металлов. М.: Наука. 1994а. С. 65-79.

50. Мультимедийный справочник по минерально-сырьевым ресурсам и горнопромышленному комплексу Мурманской области:

51. Ниткина Е.А. // Доклады АН, 2006, т. 408, № 1, С. 87-91.

52. Новые данные по геохронологии и геохимии изотопов докембрия Кольского полуострова, Часть I. / Под ред. Ф.П. Митрофанова и Ю.А. Балашова. Апатиты: КНЦ РАН. 1990. 35 с.

53. Основные и ультраосновные породы Кольского полуострова и их металлогения / Под ред. Г.И.Гобунова. Апатиты: КНЦ РАН. 1975. 208 с.

54. Пушкарев Ю.Д. Мегациклы в эволюции системы кора мантия. Л.: Наука. 1990. 217 с.

55. Радченко А.Т., Балаганский В.В., Басалаев А.А. и др. Объяснительная записка к геологической карте северо-восточной части Балтийского щита масштаба 1:500000. Апатиты: изд. Кол. НЦ РАН. 1994. 95 с.

56. Рундквист Д.В., Ряховский В.М., Миронов Ю.В., Пустовой А.А. Существует ли универсальный Sr-Nd-Pb-изотопный индикатор нижнемантийных плюмов? // Докл. РАН. 2000. Т. 370, № 2. С. 223-226.

57. Рыбаков С.И., Голубев А.И., Слюсарев В.Д., Лавров М.М. Докембрийекий рифтогенез и современная структура Фенноскандпнавского щита// Отечественная геология. Москва. 1999. Т. 5. С. 29-38.

58. Светов С.А., X. Хухма, А.И. Светова, Т.Н. Назарова. Древнейшие адакиты Фенноскандинавского щита // Докл. РАН. Т. 397, №6, С. 810-814.

59. Семихатов М.А. Новейшие шкалы общего расчленения докембрия: сравнение // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1993. Т. 1,№ 1. С. 6-20.

60. Серов П.А., Митрофанов Ф.П. Платиноносный расслоенный Федорово-Панский интрузив (Кольский полуостров): новые Sm-Nd изохроны и изотопно-геохимические данные // Доклады РАН, 2005, 403, №5, С. 1-4.

61. Серов П.А., Шерстеникова О.Г., Баянова Т.Б. Первичные и вторичные минералы для Rb-Sr п Sm-Nd датирования // Труды I Ферсмановской научной сессии Кольского отделения Российского Минералогического Общества, Апатиты, 2004, С. 87-89.

62. Смолькин В.Ф. Магматизм раннепротерозойской (2.5-1.7 млрд. лет) палеорифтогенной системы. Северо-запад Балтийского щита // Петрология. 1997. Т. 5, №4. С. 394-411.I

63. Уэйджер Л., Браун Г. Расслоенные изверженные породы. М.: Мир. 1970. 552 с.

64. Фор Г. Основы изотопной геологии. М. 1989. 590 с.

65. Фор Г., Пауэлл Дж. Изотопы стронция в геологии. М.: Мир. 1974. 215с.

66. Хаин В.Е. Основные этапы тектонического развития Земли и их отражение в минерагенезе // Геология рудных месторождений. 2000. Т. 42, № 5. С. 403-408.

67. Чащин В.В., Галкин А.С., Озерянский В.В., Дедюхин А.Н. Сопчеозерское месторождение хромитов и его платиноносность. Мончегорский плутон (Кольский полуостров, Россия) // Геология рудных месторождений. 1999. Т. 41, № 6. С. 507-515.

68. Чернышов Н. М. Формационно-генетическая типизация платннометалльного оруденения и перспективы наращивания минерально-сырьевого потенциала платиновых металлов России // Вестн. Воронеж, унта. Сер. геол. 1996. - Вып. 2. - С. 75-85.

69. Чистякова С.Ю., Баянова Т.Б., Гоголь О.В., Деленицин А.А. Вариации 87Sr/86Sr отношений по разрезу тела магнетитового габбро в расслоенном интрузиве Западно-Панских тундр (Кольский полуостров) //

70. Петрография на рубеже XXI века (итоги и перспективы): Материалы второго Всероссийского петрографического совещания. Сыктывкар. 27-30 июня 2000. Т. II. С. 353-355.

71. Шарков Е.В. Петрология расслоенных интрузий. Л.: Наука. 1980. 184 с.

72. Шарков Е.В. Происхождение критических зон крупных расслоенных интрузивов // Геология и генезис месторождений платиновых металлов. М.: Наука. 1994. С. 35-48.

73. Шарков Е.В., Смолькин В.Ф. Раннедокембрийская Печенгско-Варзугская вулканическая зона Балтийского щита // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1990. №11. С. 37-49.

74. Шаров Н.В. Литосфера Балтийского щита по сейсмическим данным. Апатиты: Изд. КНЦРАН. 1993. 145 с.

75. Шкодзинский B.C., Зедгенизов А.Н. Специфика ранней эволюции Земли и докембрийских геодинамических обстановок // Отечественная Геология. № 5. 2000. С. 60-62.

76. Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков О.А. Графические методы изотопной геологии. М.: Недра. 1974. 207 с.

77. Юдин Б.А. Габбро-лабрадоритовая формация Кольского полуострова и ее металлогения. Л.: Наука. 1980. 168 с.

78. Яковлев Ю.Н., Докучаева B.C. Платинометалльное оруденение Мончегорского плутона // Геология и генезис месторождений платиновых металлов. М.: Наука. 1994. С. 79-86.

79. Alapieti Т.Т., Filen В.А., Lahtinen J.J., Lavrov M.M., Smolkin V.F. and Voitekhovsky S.N. Early Proterozoic layered intrusions in the Northeastern part of the Fennoscandian Shield // Contrib. Minel. Petrol. 1990. V. 42. P. 1-22.

80. Alkaline Rocks and Carbonatites of the World. Part 2: Former USSR / Kogarko L.N., Kononova V.A., Orlova M.P. and Woolley A.R. Chapman&Hall. London-Glasgow-Weinheim-New York-Tokyo-Melboume-Madras. 1995. 225 p.

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

82. Amelin Yu.V., Larin A.M., Tucker R.D. Chronology of multiphase emplacement of the Salmi rapakivi granite-anorthosite complex, Baltic Chield: implications for magmatic evolution // Contrib. Mineral. Petrol. 1997. V. 127. P. 353-368.

83. Ashwal L. Anorthosites. Springer-Verlag. Berlin, Heidelberg New York. London Kong Barselona. Budapest. 1993. 800 p.

84. Balashov Yu. A. Pulsation Model of Mantle Differentiation: Evolution, Geochronological, Geochemical, Petrologic and Geodynamic1.plications // Proc. 30th Intern. Geol. Congr. 1997. Vol. 1. P. 79-95.

85. Balashov Yu. A., Bayanova T.B. and Mitrofanov F.P. Isotopic data on the age and genesis of layered basic-ultrabasic intrusions in the Kola Peninsula and Northern Karelia, northeastern Baltic Shield // Precambrian Res. 1993. V. 64. № 1-4. P. 197-205.

86. Bayanova T. U-Pb systematics on zircon and baddeleyite in different rocks of the Kola region // Proterozoic Evolution in the North Atlantic Realm:

87. Program and Abstracts / COPENA ECSOOT-IBTA conference. Goose Bay,i1.brador, Canada. 29 July -2 August, 1996. Goose Bay. 1996. P. 19-20.

88. Bayanova T.B. 2491-2470-2447 Ma ago the time interval of formation of ЭПГ-bearing layered rocks in the Pana massif (Kola Peninsula, Russia) // 30th IGC: Abstracts - China, 4-14 August, 1996. Beijing, China 1996. V2, N3. P. 660.

89. Bayanova Т., Mitrofanov F. Baddeleyite A promising geochronometer for platinum -bearing intrusions // Fennoscandian Geological Correlation: Abstracts. The 1st Internal Conf. S-Pb.: 8-11 sept., 1996. S-Pb. 1996. P. 113-114.

90. Bayanova Т., Mitrofanov F. Zircon-baddeleyite geochronology of the evolution of Kola Collision structure // Abstract supplement to Terra Nova N 1. Vol. 9. EUG 9. Strasbourg, France. 23-27 March, 1997. P. 524.

91. Bayanova T.B. and Balashov Yu.A. Geochronology of the Paleoproterozoic layered intrusions and volcanites of the Baltic Shield // Nor. Geol. Unders. Special. Publ. 7. 1995. P. 75-80.

92. Bayanova T.B., Galimzyanova R.M., Fedotov G.A. Evidence of the multiphase complex history of the Imandra lopolith // Svekalapko. Europrobe project. 6th Workshop. Abstracts. Lammi, Finland. University of Oulu. 29.112.12. 2001. P. 7.

93. Bayanova T.B., Levkovich N.V, Ivanova L.V. The nature of baddeleyite in different Archean to Paleozoic rocks of the northeastern Baltic Shield // Abstracts of ICOG-9, Chinese Science Bulletin. Vol. 43 Supp. August, 1998. Beijing, China. V. 43. P. 7.

94. Bayanova T.B., Mitrofanov F.P. Plume processes from Archaean to Palaeozoic in the eastern Baltic Shield // XXXI International Geological Congress& International Congress Exhibition. Brasil. 11-16 August 2000. CD ROM.

95. Bayanova T.B., Mitrofanov F.P. U-Pb geochronology of key Baltic shield rocks and processes // Abstracts. Svekalapko. Europrobe project. 5th Workshop. Lammi, Finland. University of Oulu. 2-5.11. 2000. P. 13.

96. Blichert-Toffc, Arndt N.T., Ludden J.N. Precambrian alkaline magmatism // Lithos. 1996. V. 37. P. 97-111.

97. Carr H.W., Kruger F.J., Groves D.I., Cawtliorn R.G. The pedogenesis of Merencky Reef potholes at the Western Platinum Mine, Bushveld Complex: Sr-isotopic evidence for synmagmatic deformation // Mineralium Deposita. 1999. V. 34. P. 335-347.

98. Czamanske G. K., Zientek M. L. / The Stillwater complex, Montana: geology and guide. U.S. Geological Survey. 1985. 394 p.

99. Eules H.V., Cawthorn R.G. The Bushveld Complex. Layered Intrusions. Developments in Petrology 15. Amsterdam; N.Y., Tokyo:- Elsevier. 1995. P. 181-229.

100. Fabries J. Spinel-olivine geothermometry in peridotites from ultramafic complexes // Contrib. Mineral. Petrol. 1979. V. 69. № 4. P. 329-336.

101. Fujii T. Fe-Mg partitioning between olivine and spinel // Carnegie Inst. Geophys. Lab. Rep. 1976-1977, 1977. V. 76. P. 563-569.

102. Gaal G., Gorbatscev R. An outline of the Precambrian evolution of the Baltic Shield // Precambrian Res. 1987. V. 35. P. 15-52.

103. Ganguly J. and Tirone M. Relationship between cooling and cooling age of a mineral: Theory and applications to meteorites // Meteoritics & Planetary Science. 2001. V. 36. P. 167-175.

104. Goodge J.W., Fanning C.M. 2.5 b.y. of punctuated Earth history as recorded in a single rock // Geology. November 1999. V. 27, N 11. P. 1007-1013.

105. Hanski E., Walker R.J., Huhma H., Suominen I. The Os and Nd isotopic systematics of c. 2.44 Ga Akanvaara and Koitelainen mafic layered intrusions in northern Finland // Precambrian Res., 109. 2001. P. 73-102.

106. 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.

107. Kramm U., Kogarko L.N. et al. The Kola Alkaline Province of the CIS and Finland: Precise Rb-Sr ages define 380-360 Ma age range for all magmatism. //Lithos. 1993. V. 30. P. 33-44.

108. Layered intrusions / Edited by Richard Grant Cawthorn. Elsevier Science. 1996. 53 lp.

109. Lobach-Zhuchenko S.B., Chekulayev V.P., Sergeev S.A., Levchenkov O.A., Krylov I.N. Archaean rocks from southeastern Karelia (Karelian granite greenstone terrain) // Precambrian Res. 1993. V. 62. P. 375-397.

110. Ludwig K.R. (a) PBDAT A Computer Program for Processing Pb-U-Th isotope Data. Version 1.22 // Open-file report 88-542. US Geol. Surv. 1991. 38 p.

111. Ludwig K. R. ISOPLOT/Ex A geochronological toolkit for Microsoft Excel, Version 2.05 // Berkeley Geochronology Center Special Publication. No. la. 1999.

112. Ludwig K. R. (6) ISOPLOT A plotting and regression program for radiogenic - isotope data, version 2.56 // Open-file report 91-445. US Geol. Surv. 1991. 40 p.

113. Manhes G., Allere C.J., Dupre B. and Hamelin B. 1980. Lead isotope study of basic-ultrabasic layered complex: Speculations about the age of the earth and primitive mantle characteristics: Earth Planet. Sci. Letters. V. 47. P.370.382.

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

115. Mitrofanov F.P., Balabonin N.L., Korchagin A.U., Bayanova T.B. et al. ЭПГ mineralization of the Fedorovo-Pansky intrusion (Kola Peninsula,

116. Russia) // International Platinum. Edited by Prof. N.P.Laverov & Prof. V.V.Distler. Theophrastus publications St.-Petersburg Athens. 1998. P. 62-69.r

117. Papunen H. and Gorbunov G.I. Nickel-copper deposits of the Baltic Shield and Scandinavian Caledonides. Bull. Geol. Surv. Finland. 1985. No. 333. 394 p.

118. Patchett P.J., Kouvo O., Hedge C.E & Tatsumoto M. Evolution of continental crust and mantle, and mantle heterogeneity: evidence from Hf isotopes // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1981. V. 78. P. 279-297.

119. Premo W.R., Helz R.T., Zientek M.L., Langston R.B. U-Pb and Sm-Nd ages for the Stillwater Complex and its associated sills and dikes, Beartooth Mountains, Montana: Identification of a parent magma? // Geology. November 1990. V. 18. P. 1065-1068.

120. Serov P. New Sm-Nd mineral data for rocks of the Kanozero alkaline massif of N-E Baltic shield // 32nd Int. Geol. Congr., 2004, Abs. Vol., pt. 1, Abs. 106-46, p.516.

121. P. Serov, T. Bayanova. Isotope Sm-Nd dating and geochemical features for rocks of the Kanozero alkaline massif (N-E Baltic Shield) // EGU General Assembly 2005, Geophysical Research Abstracts, Vol. 7, 01297, 2005.

122. Steiger R.H. & Jager E. Subcommission on geochronology: Convention on the use of decay constants in geo-and cosmochronology // Earth Planet. Scl. Lett., 1977. V. 36, № 3. P. 359-362.

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

124. Zozulya D.R., Eby G.N. and Bayanova T.B. Keivy alkaline magmatism in the NE Baltic Shield: evidence for the presence of an enriched