766

Шаматрина А. М., Арзамасцева Л. В., Арзамасцев А. А.

 

Задача работы – оценка возраста и условий проявления метасоматоза докембрийских гнейсов, происходившего в результате внедрения агпаитовых расплавов при становлении палеозойских щелочных интрузий Кольской провинции. Объектами исследования явились обнажения и горные выработки (канавы и карьер), вскрывающие породы контактной зоны в северо-восточной части Ловозерского массива нефелиновых сиенитов. Геофизические исследования показали, что контакт массива на этом участке субвертикален и осложнен присутствием на глубине 4-6 км невскрытой палеозойской интрузии ультрабазитов, смыкающейся с массивом Курга [1].

Эндоконтактная зона. В зоне эндоконтакта нефелиновые сиениты характеризуются текстурно-структурные особенностями: массивная крупнозернистая (размер кристаллов 5-10 см) до пегматоидов порода, сложенная эвдиалитом, полевым шпатом, нефелином, эгирином и амфиболом. Результаты геохимических исследований показали, что в зоне эндоконтакта изменения происходят лишь на расстоянии 30 метров от контакта, т. е. в пределах пегматоидной зоны. Изменения выражаются в незначительном увеличении Na₂O, CaO, F, CO₂ и уменьшении К₂О и Cl.

Экзоконтактная зона прослежена по канавам и обнажениям на удалении до 300 м от массива. Вмещающие гнейсы представлены биотитовыми и плагиоклазовыми разновидностями, условно относимыми к нижней толще Кольской серии архея возраста 2830±10млн. лет [3]. Минеральный состав неизмененных гнейсов: плагиоклаз (An₄₇), кварц, биотит (Mg/(Fe+Mg)=0.51), паргасит-ферропаргасит, а также хлорапатит, циркон, магнетит. Эта минеральная ассоциация наблюдается как на удалении от массива, так и вблизи контакта (3-10 м), что свидетельствует о минимальном влиянии щелочного расплава на породы рамы. Причина этого заключается в том, что агпаитовые магмы являются относительно “сухими”: содержания летучих компонентов и, в первую очередь, воды (H₂O<1.5% вес. [2]) в них намного меньше, чем в щелочно-ультраосновных и карбонатитовых массивах. Термальное воздействие агпаитовых расплавов также весьма незначительно, так как температура кристаллизации составляет 650-700⁰.

Важной особенностью агпаитовых магм является то, что по мере снижения температуры они могут постепенно переходить в гидротермальный раствор (флюид) [2]. Следовательно, наибольшим метасоматизирующим воздействием должны обладать не собственно магмы, а флюидонасыщенные жилы и пегматоиды, формирующиеся на заключительных этапах становления массивов. Действительно, в приконтактовой зоне Ловозерского массива установлена сеть микроклин-альбитовых жил, с которыми связана наиболее интенсивная фенитизация гнейсов. Жилы, варьирующие по мощности от 1 до 10 и более метров, имеют зональное строение: центральные части сложены полевошпат-эгириновыми породами, причем циркониевая минерализация пространственно приурочена к участкам, сложенным альбитом. Краевые части жил имеют манганильменит-полевошпатовый состав с подчиненным количеством эгирина. Присутствуют также нефелин, титанит, апатит, пирохлор, лоренценит, фосфаты редких земель (бритолит?) и минералы группы эвдиалита.

Преобразования гнейсов на контактах с жилами выражаются в замещении первичного минерального парагенезиса (кварц, плагиоклаз, биотит, паргасит) новообразованными минералами (микроклин, альбит, эгирин, флогопит, магнезиоарфведсонит, нефелин). При приближении к микроклин-альбитовым жилам в гнейсах происходит перераспределение химических элементов, что выражается в частичном замещении первичного плагиоклаза альбит-микроклиновым агрегатом, появлении пироксена эгирин-авгитового состава, замещение паргасита магнезиоарфведсонитом и увеличении магнезиальности слюды вплоть до образования флогопита (Mg/(Fe+Mg)=0.87). В наиболее измененных разностях гнейсов, в новообразованном альбит-микроклиновом агрегате микрозондовым анализом установлено присутствие микровыделений нефелина и канкринита. Характерно появление редких минералов, типичных для щелочных пород: пирохлор, лоренценит, фторапатит, содалит, томсонит.

Возраст позднемагматических процессов. Наиболее благоприятным объектом для датирования явились вышеописанные жилы микроклин-альбитовых пегматоидов с ильменитом и крупными выделениями циркона. Циркон, отобранный из центральной части крупной жилы, сложенной анхимономинеральным крупнозернистым альбитовым агрегатом, представлен хорошо ограненными кристаллами размером до 2 см. Катодолюминесцентное исследование обнаружило сложное строение кристаллов: центральные зоны выполнены шестоватым агрегатом игольчатых кристаллов циркона, краевые зоны имеют однородное строение с четко выраженной зональностью роста. Датирование производилось на ионном микрозонде SHRIMP-II (ЦИИ ВСЕГЕИ): всего выполнено 22 U-Pb анализа в 4 зернах циркона. Для анализа выбирались наиболее темные участки зерен, имеющие наиболее высокую концентрацию урана. Для проанализированных цирконов характерны низкие содержания U (20-50 ppm), что характерно для циркона, кристаллизовавшегося в щелочной среде. Экстремально высокое отношение Th/U, варьирующее в пределах 19–46, связано с присутствием в породах минерала-концентратора урана – пирохлора (UO₂=2.93% вес.), кристаллизация которого в жилах происходила одновременно с цирконом. Фигуративные точки образуют конкордантный кластер, дискордантность варьирует от -26 до 28% (рис. 1). Конкордантный возраст по 22 анализам составляет 359 ± 5 млн. лет, что может рассматриваться как возраст завершения позднемагматических процессов в Ловозерском массиве.

 

 

Литература

1. Арзамасцев А.А., Глазнев В.Н. Глубинное строение и модель формирования Хибинского иЛовозерского рудоносных комплексов по геолого-геофизическим данным. В сборнике: Крупные и суперкрупные месторождения: закономерности размещения и условия образования. // Под ред. Д.В. Рундквиста. М.: ИГЕМ РАН, 2004. С. 345-360.

2. Когарко Л.Н. Проблемы генезиса агпаитовых магм. М.: Наука, 1977. 294 с.

3. Balashov Yu.A., Mitrofanov F.P., Balagansky V.V. New geochronological data on Archean rocks of the Kola Peninsula. In: Balagansky V.V. and Mitrofanov F.P. (Eds) Correlation of Precambrian formations of the Kola – Karelian region and Finland. Apatity, 1992. P. 13-35.

 

 

Подпись к рисунку:

 

Рис. 1. Диаграмма с конкордией для цирконов из микроклин-альбитовых жил северо-восточного склона г. Вавнбед в Ловозерском массиве.