ПЕТРО- И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЩЕЛОЧНЫХ УЛЬТРАМАФИТОВ ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ИЛЬМЕНСКИХ ГОР (ЮЖНЫЙ УРАЛ)

Банева Н.Н.    

Представления о том, что формирование щелочно-карбонатитовых комплексов складчатых областей, в отличие от платформенных, не связано с мантийным ультрамафитовым магматизмом получили широкое распространение. Эталоном такого типа комплексов принято считать миаскит-карбонатитовый комплекс щелочной провинции Ильменских-Вишневых гор (Южный Урал).
Трактовка Ильмено-Вишневогорской зоны как глубинного фрагмента регионального постколлизионного сдвига [Русин и др., 2006] и рассмотрение реологических аспектов его формирования позволили высказать предположение, что щелочно-карбонатитовая ассоциация является производной глубинного мантийного магматизма, обусловленного континентально-рифтовыми (плюмовыми) процессами. Это заключение потребовало включения в рассмотрение мафит-ультрамафитовых пород, представленных многочисленными изолированными телами (блоками, будинами) различных размеров, широко распространенными как в осевой зоне сдвига, так и в обрамляющих ее кварцито-сланцевых толщах.
В Ильменах мафит-ультрамафитовая ассоциация была выделена сравнительно недавно. Одним из представителей мафит-ультрамафитовой ассоциации является блок ультрамафитов 97 копи, изучению состава и строения которого и посвящена данная работа.
Район копи № 97 находится в юго-восточном обрамлении Ильменогорского комплекса, в 5 км юго-восточнее г. Миасс.
Копь № 97 была заложена на бурый сфен горным инженером И.И. Редикорцевым в 1836 г. В середине XX в., в связи с развернувшимися поисково-разведочными работами на редкие металлы, копь стала частью длинной широтной канавы, вскрывающей контакт щелочных ультрамафитов с фенитовыми бластомилонитами. Среди рихтерит-оливиновых пород обнаружены карбонатитовые жилы с акцессорной редкоземельной минерализацией.
Детальные минералогические исследования [Поляков, Недосекова, 1990; Попов, Попова, 2003 и др.] позволили установить присутствие в породах таких минералов концентраторов редких земель как монацит-(Се), поляковит-(Се), эшинит-(Се), фергусонит-(Се), давидит, торит, бастнезит и некоторых других. В ультрамафитах и карбонатитах, кроме того, были обнаружены фторрихтерит, клиногумит, тетраферрифлогопит, хромит и ильменит.
Ультрамафиты копи №97 представляют собой темные среднезернистые породы с многочисленными скоплениями рихтерита зеленого цвета. Текстура пород массивная. Состоят они из оливина, рихтерита, тетраферрифлогопита, титанклиногумита и рудного минерала. Главными породообразующими минералами являются оливин и рихтерит, количество их до 80%. Также в породе наблюдаются пластинки слюды – тетраферрифлогопита. В шлифе бледно-желтые, почти бесцветные, с характерной для него обратной схемой адсорбции. Микроструктура пород лепидогранобластовая, микротекстура массивная.

В соответствии с современной классификацией амфибол по химическому составу соответствует рихтериту [Leake, Woolley et al, 1997], а слюда флогопиту [Rieder, Cavazzini et al, 1998].
Химический состав оливин-рихтеритовых пород варьирует в следующих пределах SiO2 – 37,83-43,64%, MgO – 39,56-43,29%, Al₂O₃ – 1,41-1,49%, CaO – 2,17-2,45, TiO₂ – 0,021-0,039%, Fe₂O₃ – 1,28-2,05%, FeO – 6,82-7,26%, Na₂O – 0,1-0,6%, K₂O – 1,04-1,06%.
Выполненные нормативные пересчеты показали, что ультрамафиты содержат оливин, нефелин, лейцит и ларнит и относятся к щелочному ряду. По результатам геохимического исследования суммарное содержание РЗЭ в оливин-рихтеритовых породах достигает 386,62 г/т. Породы характеризуются повышенными содержаниями Rb, Sr, Zr, Nb, Ba, Th.
Геохимической особенностью пород являются очень высокие содержания редких и редкоземельных элементов, часто превышающие их концентрации в нефелиновых сиенитах, спектры распределения однотипные и характеризуются обогащением легкими лантаноидами (La/Sm = от 13,35 до 26,68; Ce/Yb = от 36,67 до 67,67). Пределы колебаний индикаторного отношения Sm/Nd составляют 0,1191-0,1390.

Полученные нами петро-геохимические результаты показывают сходство района копи № 97 с ультрамафит-карбонатитовым Булдымским массивом, расположенным в северо-западном обрамлении Вишневогорского массива.
Булдымский ультрамафит-карбонатитовый массив на сегодняшний день изучен достаточно хорошо. Гипербазиты сложены оливиновыми, энстатит-оливиновыми породами и вторичными лизардитовыми серпентинитами. Карбонатиты содержат тетраферрифлогопит, рихтерит и акцессорные пирохлор, циркон, магнетит, ильменит, пирротин, пирит. Доломитовые карбонатиты содержат редкоземельную минерализацию – монацит, эшинит, редкоземельный пирохлор, ортит, флогопит, апатит, магнетит, ильменит, циркон.
И.Л. Недосековой были получены первые Sm-Nd изохронные данные, свидетельствующие о вендском возрасте (около 600 млн. лет) не только рихтерит-оливиновых ультрамафитов, но и кальцит-доломитовых карбонатитов Булдымского массива [Недосекова, Белоусова, 2009]
Таким образом, на основании полученных данных можно сделать следующие выводы:
Ультрамафиты копи № 97 обладают геохимической спецификой, связанной с принадлежностью их к обогащенной мантии.
Карбонатит-ультрамафитовый блок юго-восточного обрамления Ильменогорского массива принадлежит к щелочно-ультраосновной ассоциации.
Щелочные породы являются производными глубинного мантийного магматизма, обусловленного континентально-рифтовыми (плюмовыми) процессами.

Исследования выполнены при целевой финансовой поддержке УрО РАН конкурса молодёжных научных проектов 2010 г.

Литература:
Недосекова И.Л., Белоусова Е. Геохронология и изотопная геохимия Ильмено-Вишневогорского комплекса в свете новых Sm-Nd, Rb-Sr, U-Pb, Lu-Hf изотопных данных (Урал) // Петрогенезис и рудообразование (XIV Чтения памяти А.Н. Заварицкого). Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2009. С. 274-277.
Поляков В.О., Недосекова И.Л. Минералогия апогипербазитовых фенитов и карбонатитов южной части Ильменских гор // Минералы месторождений и зон техногенеза рудных районов Урала. Свердловск: УрО АН СССР, 1990. С. 6-17.
Попов В.А., Попова В.И. Редкоземельная минерализация района копи № 97 Ильменских гор // Методические указания к проведению учебной минералогической практики. Издательство ЮУрГУ, 2003.
Русин А.И., Краснобаев А.А., Русин И.А., Вализер П.М., Медведева Е.В. Щелочно–ультраосновная ассоциация Ильменских–Вишневых гор // Геохимия, петрология, минералогия и генезис щелочных пород: материалы всероссийского совещания. Научное издание. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. С. 222-227.
Leake B.E., Woolley A.R., Arps C.f.S. et al. Nomenclature of amphiboles: report of the subcommittee on amphiboles of the international mineralogical association, commission on new minerals and minerals names // The Canadian Mineralogist, 1997. Vol. 35, pp. 219-246.
Rieder M., Cavazzini G., D’yakonov Y. et al. Nomenclature of the micas // The Canadian Mineralogist, 1998. Vol. 36, pp. x-xx.

 Файл с полным текстом: Банева текст.doc