667

 

М. В. Матвийчук, Н. А. Донской

 

На территории Приазовья встречены несколько ассоциаций глубинных пород: кимберлиты, карбонатиты и камптониты. Породы кимберлит-карбонатитовой ассоциации описаны Кривдиком С.Г. и Глевасским Е.Б. в пределах Черниговского массива. Возраст карбонатитового комплекса 2000 – 2100 млн. лет. О глубинном источнике их вещества и генетической связи свидетельствуют минералого-петрографические, петрохимические, геохимические и изотопные данные.

К карбонатитам принадлежат также кальцитовые дайки и жилы с эгирином и апатитом Хлебодаровского карьера. Хлебодаровский карьер расположен к западу от Октябрьского массива. В карьере преобладают породы чарнокитовой серии, которые пересекаются гранитами (похожими на граниты рапакиви), дайками камптонитов и кальцитовыми жилами. Преобладают плагиоклазовые (эндербитовые) разновидности чарнокитов. В чарнокитах встречаются ксенолиты двупироксеновых кристаллосланцев.

О карбонатитовой природе этих кальцитовых образований свидетельствуют: высокое содержание стронция (1-3 %), повышенное – редких земель, наличие таких характерных минералов карбонатитов, как апатит, пирохлор, монацит, изотопно-геохимические данные. Одним из признаков наличия карбонатитов является процесс интенсивной фенитизации вмещающих гранитоидов (и других силикатных, в особенности, кварцсодержащих пород). В частности, Хлебодаровская карбонатитовая дайка, которая вскрывает чарнокиты и кристаллические сланцы, образует фенитовые ореолы, которые порой в 2-3 раза мощнее самих карбонатитовых тел в чарнокитах, но совсем не оставляет ореолов в кристаллосланцах. По чарнокитам развиты эгирин-щелочно-полевошпатовые, рибекит-эгирин-щелочно-полевошпатовые и рибекит-эгириновые породы. Эгирин, щелочной амфибол (рибекит) и альбит неравномерно рассеяны в жильном кальците, где иногда встречаются и выделения апатита. На южном продолжении дайки буровыми роботами установлены карбонатные тела мощностью до 1.0 м с паризитом. Химический состав карбонатитовой дайки и некоторых минералов приведен в табл. 1.

Редкоземельные элементы Хлебодаровских карбонатитов имеют повышенное содержание при небольшом преимуществе легких лантаноидов над тяжелыми, незначительный европиевый минимум. В карбонатных жилах, которые прорывают сиениты, или другие, менее основные породы, наоборот – они резко приобретают европиевый минимум.

Кальцитовые жилы характеризуются очень узким диапазоном значений δ¹⁸О (8.5-11.2‰), независимо от мощности карбонатных тел и состава вмещающих пород. Значения δ¹³С для карбонатитов Хлебодаровского карьера также имеют достаточно узкий диапазон (-6.4÷-8.5‰), то есть, почти совпадают со значениями δ¹³С карбонатитов Черниговского массива. Карбонатиты Хлебодаровского карьера имеют также низкие отношения ⁸⁷Sг/⁸⁶Sr (0.70258±0.00055) и ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd (0.511-0.512).

Sm-Nd изотопные исследования были проведены в трех образцах из карбонатитов Черниговского массива (805/299) и Хлебодаровских даек (Х-62, Х-37а) Приазовского блока УЩ (табл. 2).

Модельный возраст, определенный по эволюции изотопного состава неодима, можно интерпретировать двумя способами [2]:

1. Если результаты, полученные неодимовым модельным, уран-свинцовым или другими независимыми методами про конкретное геологическое событие совпадают, то это время корово-мантийной дифференциации.

2. Если даты, полученные неодимовым модельным методом, попадают в промежуток между событиями, которые датируются уран-свинцовым методом, то Sm-Nd изотопные даты не несут непосредственной информации о продолжительности корообразования и интерпретируются как “время нахождения в коре”.

То есть, результаты наших Sm-Nd изотопных исследований можно интерпретировать таким образом: для карбонатитов Черниговского комплекса определенное время корово-мантийной дифференциации, а для Хлебодаровских карбонатитов – “время нахождения в коре”. Положительные значения εNd свидетельствуют о том, что породы генерировались из деплетированной мантии.

В Хлебодаровском карьере нами были также рассмотрены взаимоотношения кальцитовых жил и камптонитовых даек. Принимая во внимание некоторые контактовые изменения (притирание, ороговикование) кальцитовых жил вдоль контакта с дайками камптонитов, последние, скорее всего, должны быть моложе.

Среди мегакристовых глубинных включений в камптонитах более всего распространены клинопироксены (авгиты), титанистый амфибол (керсутит), титансодержащий биотит, железистый биотит, лепидомелан, щелочные полевые шпаты, магнетит, высокоглиноземистая шпинель и апатит.

Клинопироксеновые мегакристаллы делятся на две разновидности: темно-коричневые, почти черные субкальциевые малонатриевые низкотитанистые Al-авгиты (Al₂O₃ – 6.17-10.60%), которые не содержат хрома, и ярко-зеленые высокохромистые (Cr₂O₃ – 1.06-1.47%) субкальциевые авгиты с низким содержанием алюминия и титана (Al₂O₃ – 3.67-4.17%) (табл. 3).

Мегакристаллы амфибола относятся к ряду керсутит – обогащенный титаном железистый паргасит. Некоторые мегакристаллы можно отнести к феррокерсутиту (табл. 4). Керсутит является довольно редким минералом. В Украине химико-минералогическую характеристику титанистого амфибола впервые выполнил Л.Д. Юрьев [5].

Мегакристаллы слюды представлены двумя разновидностями: темно-коричневым титанистым биотитом, который характеризуется повышенной магнезиальностью и высокожелезистым биотитом – лепидомеланом. Титанистый биотит встречается в синкристаллизационных сростках с Al-авгитом и керсутитом, лепидомелан – с калинатровым полевым шпатом и магнетитом. Химический состав слюд представлен в таблице 5.

Полевошпатовые мегакристаллы, представленные калинатровыми разновидностями, характеризуются наличием в их составе значительных примесей Ba (до 1.5%), Sr (до 0.5%) при низком содержании редких щелочей (Rb₂O – до 0.003%, Cs₂O – до 0.001%) (табл.6).

Шпинель в мегакристаллах высокоглиноземистая безхромистая (Al₂O₃ – 53.66-55.94%, Mg – 15.82-16.90%). Аналогичный состав имеет также шпинель, которая расположена в виде пойкилитовых вростков в мегакристаллах Al-авгита. Мегакристаллы магнетита представлены титанистой разновидностью с высоким содержанием алюминия и низким магния (TiО₂ – 2.13-7.71, Al₂O₃ – 3.52-4.60, Mg – 0.36-0.38, V₂O₅ – до 0.02%) [4].

Все большие одиночные кристаллы авгита, керсутита, титанистого биотита, шпинели, магнетита, щелочных полевых шпатов имеют схожее с камптонитами гомогенное происхождение и рассматриваются как близколиквидусные фазы высокобарической кристаллизации исходного расплава. Показатели высокотемпературной первичномагматической природы следующие: обогащение амфибола и биотита титаном, калинатровых полевых шпатов – барием и стронцием, наличие характерных пойкилитовых структур. Еременко Г.К. и Вальтер А.А. [4] выделяют две генерации мегакристаллов, которые, по их мнению, отвечают двум уровням глубинной кристаллизации. Первую составляют – безводная ассоциация алюминиевого авгита и глиноземистой шпинели, а также маловодная ассоциация керсутита, титанистого биотита и апатита. Они указывают на наиболее глубокий уровень кристаллизации камптонитового расплава при давлении около 1.8-2.0 ГПа и температуре 1200°С. Вторая генерация мегакристаллов состоит из калинатровых полевых шпатов, лепидомелана, магнетита и апатита, которые кристаллизовались при значительно меньшем общем давлении в присутствия воды, парциальное давление которой приблизительно 0.18 Гпа [2].

То есть, как и в случае с карбонатитами, в камптонитах также наблюдается две фазы или два уровня глубинной кристаллизации. Возраст Хлебодаровских карбонатитов по самарий-неодимовому датированию составляет 1850 млн. лет, а камптонитов – по амфиболу 1910 млн. лет, по слюде 1710 млн. лет (калий-аргоновый метод). Это свидетельствует об их генетической связи, о том, что образовались они почти синхронно.

 

Литература

1. Артеменко Г.В. Использование Sm-Nd изотопного метода в геохронологии и петрологии // Мин. журн. 2000. Т. 22. №2/3. С. 111-117.

2. Вальтер А.А., Еременко Г.К. Мегакристаллы щелочного полевого шпата камптонитов Приазовья // Докл. АН СССР. 1974. Т. 217. №5. С. 1165-1168.

3. Лазаренко Е.К. и др. Минералогия Приазовья. К.: Наук. думка, 1980. 432 с.

4. Вальтер А.А., Єрьоменко Г.К. Особливості складу та генезису мегакристалів авгіту камптонітових дайок Східного Призов’я // Доп. АН УРСР. Сер. Б. 1973. №10. С. 873-879.

5. Юр’єв Л.Д. Керсутит та деякі вторинні зміни лампрофіру с. Хлібодарівки // Доп. АН УРСР. Сер. Б. 1967. №10. С. 912-916.