Инд. авторы: Пономарев Ж.Д., Дорошкевич А.Г., Прокопьев И.Р., Чеботарев Д.А.
Заглавие: Геохимическая характеристика магнезиокарбонатитов апатитоносного рудопроявления муосталаах и месторождения фосфатов бирикээн (алданский щит, ю. якутия)
Библ. ссылка: Пономарев Ж.Д., Дорошкевич А.Г., Прокопьев И.Р., Чеботарев Д.А. Геохимическая характеристика магнезиокарбонатитов апатитоносного рудопроявления муосталаах и месторождения фосфатов бирикээн (алданский щит, ю. якутия) // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. - 2021. - Т.66. - № 2. - С.349-373. - ISSN 2541-9668. - EISSN 2587-585X.
Идентиф-ры: DOI: 10.21638/spbu07.2021.209; РИНЦ: 46573662;
Реферат: rus: Апатитоносное рудопроявление Муосталаах и месторождение фосфатов Бирикээн, располагающиеся на Алданском щите в пределах Нимнырской металлогенической зоны, представляют собой магнезиокарбонатитовые комплексы Селигдарского типа. В работе приведена геохимическая характеристика карбонатитов и ассоциирующих силикатных пород месторождения Бирикээн и рудопроявления Муосталаах, а также сравнение этих объектов с Селигдарским месторождением и магнезиокарбонатитовыми комплексами мира. На основании данных по содержаниям петрогенных компонентов карбонатитов Муосталааха и Бирикээна был сделан вывод, что эти породы относятся к магнезиокарбонатитам, сходным с магнезиокарбонатитами Селигдарского месторождения. Редкоземельные спектры магнезиокарбонатитов и апатитовых пород характеризуются обогащенностью LREE по отношению к HREE со средними отношениями La/Yb(cn), равными 45 и 100 для пород Муосталааха и Бирикээна соответственно. Большинство редкоземельных спектров находится в пределах поля магнезиокарбонатитов мира. Для мультиэлементных спектров карбонатитов и апатитовых пород наблюдаются отрицательные аномалии по Nb, Pb, Sr, Zr, Hf и Ti. Максимумы проявляются для Th и U, а также редкоземельных элементов. Имеет место сильный разброс значений Th, U, Zr и Hf. Мультиэлементные спектры карбонатитов Муосталааха и Бирикээна в целом схожи со спектрами других магнезиокарбонатитов, в том числе и с Селигдарскими. По результатам изотопных исследований систем Sm/Nd и Rb/ Sr было сделано заключение, что первичные расплавы для карбонатитов Муосталааха и Бирикээна были образованы из долгоживущего обогащенного мантийного источника, отделившегося от деплетированной мантии в позднем архее.
eng: Apatite-bearing ore occurrence Muostalaah and phosphate deposit Birikeen are magnesiocarbonatite complexes of the Seligdar type, located within the Nimnyrskaya submeridional metallogenic domain in the Aldan-Stanovoy shield in South Yakutia, Russia. This study presents geochemical characteristics of carbonatites and adjacent apatite-bearing silicate rocks of the Birikeen apatite deposit and Muostalaah apatite occurrence. Comparison of these complexes with the Seligdar deposit and other magnesiocarbonatite complexes of the world was made. Based on the chemical analysis of the petrogenic components of the Muostalaah and Biriken carbonatites, it was concluded that these rocks belong to magnesiocarbonatites, similar to the magnesiocarbonatites of the Seligdar deposit. The chondrite-normalized REE spectra of magnesiocarbonatites and apatite rocks are characterized by LREE enrichment relative to HREE with average La/Yb(cn) ratios of 45 and 100 for the Muostalaah and Birikeen rocks, respectively. Most of the REE patterns are within the field of the world magnesiocarbonatites. The trace-elements abundances of carbonatites and apatite rocks record negative Nb, Pb, Sr, Zr, Hf and Ti anomalies and Th, U and REE enrichment. Concentrations of Th, U, Zr, and Hf are characterized by a wide spread of values. The trace-element patterns of the Birikeen and Muostalaah carbonatites are generally similar to the patterns of the world magnesiocarbonatites, including Seligdar rocks. Based on the results of isotopic studies of the Sm/Nd and Rb/ Sr systems, it was concluded that the primary melts for the Muostalah and Birikeen carbonatites were formed from a long-lived enriched mantle source that separated from the depleted mantle in the Late Archean.
Ключевые слова: Sr-Nd isotopic characteristics; REE composition of rocks; магнезиокарбонатиты; Алданский щит; обогащенный источник; Sr- Nd-изотопная характеристика; Enriched source; Aldan-Stanowoy shield; Magnesiocarbonatites; редкоэлементный состав пород;
Издано: 2021
Физ. хар-ка: с.349-373
Цитирование: 1. Андреев, М. Н. (2014). Анализ современного состояния добычи и обогащения редкоземельных металлов в России. Записки горного института, 207, 9-11.
2. Арискин, А. А., Данюшевский, Л. В., Конников, Э. Г., Маас, Р., Костицын, Ю. А., Мак-Нил, Э., Меффре, С., Николаев, Г. С., Кислов, Е. В. (2015). Довыренский интрузивный комплекс (Северное Прибайкалье, Россия): изотопно-геохимические маркеры контаминации исходных магм и экстремальной обогащенности источника. Геология и геофизика, 56, 528-556.
3. Баянова, Т. Б. (2004). Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. Москва: Наука.
4. Боярко, Г. Ю. (1983). Геолого-геохимические особенности Селигдарского месторождения апатита. Дисс. … канд. геол.-минерал. наук. Томский политехнический институт.
5. Боярко, Г. Ю. (1997). Коры выветривания Бирикээнской группы фосфатных месторождений (Южная Якутия). Важнейшие промышленные типы россыпей и месторождений кор выветривания, технология оценки и освоения. В: XI Международное совещание по геологии россыпей и месторождений кор выветривания. Москва: ИГЕМ.
6. Боярко, Г. Ю. (2005). Бирикээнское месторождение фосфатов. Известия Томского политехнического университета, 308 (1), 34-39.
7. Боярко, Г. Ю., Сучков, В. Н. (1989). Перспективы апатитоносности Центрально-Алданского района. В: Л. П. Карсаков, Г. В. Роганов, Р. Я. Скляров, под ред., Месторождения агрохимического сырья на юге Дальнего Востока. Владивосток: ДВО АН СССР, 7-23.
8. Боярко, Г. Ю., Сучков, В. Н. (1990). Фосфаты Южной Якутии. В: В. А. Абрамов, под ред., Проблемы геологии, геофизики и полезных ископаемых Алдано-Станового геоблока. Якутск: ПГО "Якутск-геология", 127-131.
9. Владыкин, Н. В., Морикуо, Т., Миуазаки, Т. (2005). Геохимия изотопов Sr и Nd щелочных и карбонатитовых комплексов Cибири и Монголии и некоторые геодинамические следствия. В: Н. В. Владыкин, под ред., Проблемы источников глубинного магматизма и плюмы. Иркутск; Петропавловск-Камчатский: Изд-во Института географии СО РАН, 13-29.
10. Гладкочуб, Д. П., Донская, Т. В., Эрнст, Р., Мазукабзов, А. М., Скляров, Е. В., Писаревский, С. А., Вингейт, М., Седерлунд, У. (2012). Базитовый магматизм Сибирского кратона в протерозое: обзор основных этапов и их геодинамическая интерпретация. Геотектоника, 4, 28-41.
11. Гонгальский, Б. И., Суханов, М. К., Гольцман, Ю. В. (2008). Sm-Nd изотопная система Чинейского анортозит-габброноритового плутона (Восточное Забайкалье). В: Проблемы геологии рудных месторождений, минералогии, петрологии и геохимии. Москва: ИГЕМ РАН, 57-60.
12. Егин, В. И., Кичигин, Л. Н., Крук, Н. И. (1975). Апатитовое оруденение Центрального Алдана. В: В. К. Маршинцев, под ред., Фосфаты Якутии. Якутск: ЯФ СО АН СССP, 75-80.
13. Зайцев, А. И., Энтин, А. Р., Ненашев, Н. И., Лазебник, К. А., Тян, О. А. (1992). Геохронология и изотопная геохимия карбонатитов Якутии. Якутск: ЯНЦ СО РАН.
14. Когарко, Л. Н., Зартман, Р. Э. (2011). Новые данные о возрасте Гулинской интрузии и проблема связи щелочного магматизма Маймеча-Котунской провинции с Сибирским суперплюмом (данные по изотопии U-Th-Pb системы). Геохимия, 5, 462-472.
15. Кострыкина, А. Н., Маклецов, Ю. М., Сорокин, В. Т. (1963). Геологическое строение и полезные ископаемые бассейнов среднего и верхнего течений р.р. Большой и Малый Нимныр (листы О-51-70-Г, О-51-71-В, О-51-82-Б). [отчет] ГГП "Южякутгеология", Якутск.
16. Кострыкина, А. Н., Сорокин, В. Т., Червоный, Ф. И. (1964). Геологическое строение и полезные ископаемые бассейнов среднего и верхнего течений р.р. Б. и М. Нимныр (листы О-51-70-В; О-51-71-Г; О-51-82-А; О-51-83-А, -Б). [отчет] ГГП "Южякутгеология", Якутск.
17. Минаков, В. С., Лядин, В. И. (1976). Отчет по геологическому доизучению ранее заснятой в м-бе 1:50 000 площади в бассейне среднего течения р. Бол. Нимныр (листы О-51-70-Б, -В, -Г; О51-71-В, -Г). [отчет] ГГП "Алдангеология", Алдан.
18. Смелов, А. П., Зедгенизов, А. Н., Тимофеев, В. Ф. (2001). Алдано-Становой щит. В: Л. М. Парфенов, М. И. Кузьмин, под ред., Тектоника, геодинамика и металлогения теppитоpии Реcпублики Cаxа (Якутия). Москва: МАИК Наука/Интеpпеpиодика, 81-104.
19. Смирнов, Ф. Л., Энтин, А. Р. (1976). Алданский щит - новая перспективная апататитоносная провинция. Советская геология, 9, 52-61.
20. Хомич, В. Г., Борискина, Н. Г. (2010). Структурная позиция крупных золоторудных районов Центрально-Алданского и Аргунского супертеррейнов. Геология и геофизика, 51 (6), 849-862.
21. Энтин, А. Р., Зайцев, А. И., Лазебник, К. А., Ненашев, Н. И., Мартынцев, В. К., Тян, О. А. (1991). Карбонатиты Якутии: (Вещественный состав, минералогия). Якутск: ЯНЦ СО РАН.
22. Энтин, А. Р., Зайцев, А. И., Тян, О. А., Королев, А. А., Ольховик, Ю. А., Ольштынский, С. П. (1989). Признаки участия глубинных источников в генезисе апатитовых руд селигдарского типа. Докл. АН СССР, 108 (2), 457-460.
23. Энтин, А. Р., Тян, О. А. (1984). Докарбонатитовый этап формирования апатитовых месторождений Селигдарского типа (Алдан). В: Платформенный магматизм Якутии и его металлогения. Якутск: Якут. фил. СО АН СССР, 27.
24. Agashev, A. M., Pokhilenko, N. P., Takazawa, E., McDonald, J. A. and Vavilov, M. A. (2008). Primary melting sequence of a deep (> 250 km) lithospheric mantle as recorded in the geochemistry of kimberlite-carbonatite assemblages, Snap Lake dyke system, Canada. Chemical Geology, 255 (3), 317-328. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2008.07.003
25. Chakhmouradian, A. R., Böhm, C. O., Demèny, A., Reguir, E. P., Hegner, E., Creaser, R. A., Halden, N. M. and Yang, P. (2009). "Kimberlite" from Wekusko Lake, Manitoba: actually a diamond-indicator-bearing dolomite carbonatite. Lithos, 112 (S), 347-357. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2009.03.039
26. Dalton, J. A. and Wood, B. J. (1993). The compositions of primary carbonate melts and their evolution through wallrock reaction in the mantle. Earth and Planetary Science Letters, 119, 511-525. https://doi.org/10.1016/0012-821X(93)90059-I
27. Doroshkevich, A. G., Wall, F. and Ripp, G. S. (2007a). Magmatic graphite in dolomite carbonatite at Pogranichnoe, North Transbaikalia, Russia. Contribution to Mineralogy and Petrology, 153, 339-353. http://dx.doi.org/10.1007/s00410-006-0150-z
28. Doroshkevich, A. G., Wall, F. and Ripp, G. S. (2007b). Calcite-bearing dolomite carbonatite dykes from Veseloe, North Transbaikalia, Russia and possible Cr-rich mantle xenoliths. Mineralogy and Petrology, 90, 19-49. http://dx.doi.org/10.1007/s00710-006-0165-1
29. Doroshkevich, A. G., Prokopyev, I. R., Izokh, A. E., Klemd, R., Ponomarchuk, A. V., Nikolaeva, I. V. and Vladykin, N. V. (2018). Isotopic and trace element geochemistry of the Seligdar magnesiocarbonatites (South Yakutia, Russia): Insights regarding the mantle evolution beneath the Aldan-Stanovoy shield. Journal of Asian Earth Sciences, 154, 354-368. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2017.12.030
30. Giuliani, A., Phillips, D., Kamenetsky, V. S., Fiorentini, M. L., Farquhar, J. and Kendrick, M. A. (2014). Stable isotope (C, O, S) compositions of volatile-rich minerals in kimberlites: a review. Chemical Geology, 374, 61-83. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2014.03.003
31. Harmer, R. E. and Gittins, J. (1998). The case for primary, mantle-derived carbonatite magma. Journal of Petrology, 39, 1895-1903. https://doi.org/10.1093/petroj/39.11-12.1895
32. Harmer, R. E. (1999). The petrogenetic association of carbonatite and alkaline magmatism: constraints from the Spitskop Complex, South Africa. Journal of Petrology, 40, 525-548. https://doi.org/10.1093/petroj/40.4.525
33. Hoernle, K., Tilton, G. R., Le Bas, M. J. and Garbe-Schönberg, D. (2002). Geochemistry of oceanic carbonatites compared with continental carbonatites: mantle recycling of oceanic crustal carbonate. Contributions to Mineralogy and Petrology, 142 (5), 520-542. http://dx.doi.org/10.1007/s004100100308
34. Mourtada, S., Le Bas, M. J. and Pin, C. (1997). Petrogenesis of Mg-carbonatites from Tamazert in the Moroccan High Atlas. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences - Series IIA - Earth and Planetary Science, 325, 559-564. https://doi.org/10.1016/S1251-8050(97)89455-4
35. Prokopyev, I. R., Doroshkevich, A. G., Ponomarchuk, A. V. and Sergeev, S. A. (2017). Mineralogy, age and genesis of apatite-dolomite ores at the Seligdar apatite deposit (Central Aldan, Russia). Ore Geology Reviews, 81, 296-308. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2016.10.012
36. Prokopyev, I. R., Doroshkevich, A. G., Redina, A. A. and Obukhov, A. V. (2018). Magnetite-apatite dolomitic rocks of Ust-Chulman (Aldan shield, Russia). Mineralogy and Petrology, 112 (4), 257-266. http://dx.doi.org/10.1007/s00710-017-0534-y
37. Prokopyev, I. R., Doroshkevich, A. G., Sergeev, S. A., Ernst, R. E., Ponomarev, J. D., Redina, A. A., Chebotarev, D. A., Nikolenko, A. M., Dultsev, V. F., Moroz, T. N. and Minakov, A. V. (2019). Petrography, mineralogy and SIMS U-Pb geochronology of 1.9-1.8 Ga carbonatites and associated alkaline rocks of the Central-Aldan magnesiocarbonatite province (South Yakutia, Russia). Mineralogy and Petrology, 113, 329-352. http://dx.doi.org/10.1007/s00710-019-00661-3
38. Rosen, O. M., Serenko, V. P., Spetsius, Z. V., Manakov, A. V. and Zinchuk, N. N. (2002). Yakutian Kimberlite Province: position in the structure of the Siberian craton and composition of the upper and lower crust. Russian Geology and Geophysics, 43, 1-24.
39. Sun, S.-S. and McDonough, W. F. (1989). Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Geological Society London Special Publications, 42 (1), 313-345. http://dx.doi.org/10.1144/GSL. SP. 1989.042.01.19
40. Viladkar, S. G. (1998). Carbonatite occurrences in Rajasthan, India. Petrology, 6 (3), 272-283.
41. Woolley, A. R. and Kempe, D. R. C. (1989). Carbonatites: nomenclature, average chemical composition and element distribution. In: K. Bell, ed., Carbonatites: Genesis and Evolution, London: Unwin Hyman, 1-46.