665

В. Н. Ермолаева *, И. В. Пеков **, Н. В. Чуканов ***

 

В высокощелочных пегматитах Ловозёрского щелочного массива наблюдается большое разнообразие собственно ториевых фаз (умбозерит Na₃Sr₄Th(Mn,Zn,Fe,Mg)[Si₈O₂₄](OH), торостенструпин Na_0-5Ca_1-3(Th,REE)₆(Mn,Fe,Al,Ti)_4-5[Si₆O₁₈]₂[(Si,P)O₄]₆(OH,F,O)_X·nH₂O, натрий-ториевые (Na,K)₄Th₃[Si₈(O,OH)₂₄]×nH₂O и титан-ториевые Na_0-7Sr_0-1ThTi_1-2Si₈O_22-23(OH)×nH₂O силикаты, торит Th[SiO₄], фосфат тория (Th, Na,K,Ca,Mg,U,Sr,Ba)_1.04[(P,Si,Al)₁O₄]×nH₂O) [3], а также минералов с существенной примесью этого элемента (стенструпин Na_0-5Ca_1-3(REE,Th)₆(Mn,Fe,Al,Ti)_4-5[Si₆O₁₈]₂[(Si,P)O₄]₆(OH,F,O)_X·nH₂O, минералы групп апатита (Ca,REE)₅(PO₄)₃(F,Cl,OH)и рабдофана (Ce,La,Nd)PO₄·nH₂O, сажинитNa₂CeSi₆O₁₄ОН·nH₂O, сейдит Na₄SrCeTiSi₈O₂₂F×5H₂O, карнасуртит (Ce,La,Th)(Ti,Nb)(Al,Fe)(Si,P)₂O₇(OH)₄·3H₂O и др. [1]. Главная масса минералов с высоким содержанием тория в массиве кристаллизуется на так называемой уссингитовой стадии – на максимуме щёлочности при температурах не менее 350-400°С. С падением щёлочности и температуры активность тория уменьшается: в продуктах позднегидротермальной стадии ториевых минералов мало. По минеральным парагенезисам можно выделить четыре последовательных стадии развития большинства ультращелочных пегматитов Ловозёрского массива, соответствующие понижению температуры [2] (табл. 1): 1) раннепегматитовую, 2) ультращелочную позднепегматитовую (уссингитовую), 3) высокощелочную раннегидротермальную, 4) относительно низкощелочную позднегидротермальную.

Парагенезис раннепегматитовой стадии представлен ранними генерациями полевых шпатов, фельдшпатоидов (нефелина и содалита), эгирина, арфведсонита, эвдиалита. Из торийсодержащих минералов для этой стадии, как и для магматических пород массива, характерен лопарит, а собственные минералы тория неизвестны. На более поздних стадиях лопарит пород и пегматитов замещается различными силикатами и фосфатами с Ti, Nb и / или REE: баритолампрофиллитом, ломоносовитом, стенструпином, вуоннемитом, беловитом, витуситом, нордитом [1, 4].

Уссингитовый парагенезис формируется при температурах не ниже 390°С (данные по натритовому термометру: см. [5]) и представлен уссингитом, вуоннемитом, серандитом, манганнептунитом, ломоносовитом, виллиомитом, цирсиналитом, натритом, натросилитом и др. Минералы этой стадии характеризуются очень высокими содержаниями натрия и отсутствием или очень низким содержанием воды. Уссингитовое тело, как правило, имеет две главные зоны – краевую, в которой концентрируются минералы редких элементов, в том числе тория, и ядро, обычно их не содержащее. Торий входит в состав минералов ряда стенструпина, умбозеритов, фосфата тория, натрий-ториевых силикатов.

На высокощелочной раннегидротермальной стадии происходит интенсивное замещение безводных минералов «сухого» уссингитового парагенезиса более высоководными фазами: уссингит замещается натролитом, ломоносовит – борнеманитом, натросилит – гидросиликатами натрия, и др. [1]. По стенструпину развиваются агрегаты редкоземельных и ториевых фаз (беловита-(Се), лапландита-(Се), сажинита-(Се), витусита-(Се), сейдита-(Се), Na, Th- и Ti, Th-силикаты, Th, REE-силикатные стекла). Здесь наблюдается разделение редких элементов (Th, U, REE) по фазам.

Низкощелочная позднегидротермальная стадия наступает при температурах, видимо, ниже 200°С. Растворы, реагируя с минералами более ранних стадий, изменяют их, вынося легкоподвижный натрий. На этой стадии образуются широкопористые цеолиты (шабазит, гмелинит и др.), а из минералов, содержащих торий – торит, Ti,Th-силикаты, члены групп рабдофана (развиваются по минералам ряда стенструпина, витуситу, беловиту) и монацита.

Основными концентраторами тория в уссингитовых и апоуссингитовых (натролитовых) телах являются стенструпин-(Се), умбозериты и натрий-ториевые силикаты. В процессе эволюции высокощелочных природных систем от магматических к пегматитовым и гидротермальным усиливается тенденция тория к обособлению от REE и U и образованию собственных минералов.

 

Литература

1. Пеков И.В. Ловозёрский массив: история исследования, пегматиты, минералы. М.: Земля, 2001. 464 с.

2. Пеков И.В. Генетическая минералогия и кристаллохимия редких элементов в высокощелочных постмагматических системах. Дисс. докт. геол.-мин. наук. М.: МГУ, 2005. 652 с.

3. Чуканова (Ермолаева) В.Н., Пеков И.В., Чуканов Н.В. Ториевая минерализация в высокощелочных пегматитах Ловозёрского щелочного массива (Кольский полуостров) // Тез. докл. Материалы IV Международного симпозиума по истории минералогии и минералогических музеев, геммологии, кристаллохимии и кристаллогенезу “Минералогические музеи”. С.-П.: СПбГУ, 2002. С. 211-212.

4. Kogarko L.N., Williams C.T., Woolley A.R. Chemical evolution and petrogenetic implications of loparite in the layered, agpaitic Lovozero complex, Kola Peninsula, Russia // Miner. Petr. 2002. 74. Р. 1-24.

5. Zubkova N.A., Pushcharovsky D.Yu., Ivaldi G., Ferraris G., Pekov I.V., Chukanov N.V. Crystal structure of natrite, γ-Na₂CO₃ // N. Jb. Miner. Mh. 2002. № 2. P. 85-96.