Актуальность темы. Пегматиты Сагасен в Норвегии — один из ярких примеров, иллюстрирующих минералогическое разнообразие и уникальность пегматитов щелочных пород. В связи с этим, пегматиты Сагасен представляют собой научный интерес. В пегматитах Сагасен и в других пегматитах Лангесунфьорда был открыт 31 минерал (Muller et al., 2017:1 jarseri. 2010). Однако, несмотря на детальную изученность минералогии пегматитов, условия их образования исследованы недостаточно. Термодинамические параметры ранее не были определены, остается дискуссионной связь пегматитов с вмещающими породами (Larsee, 2010;Sendeetal.,2018).
Пегматиты содержат большое количество минеральных фаз, концентрирующих Nb, Y, редкоземельные элементов (REE), Th. Изучение формы нахождения и особенностей распределения вышеперечисленных элементов позволит оценить пегматиты как потенциальный источник для добычи этих полезных ископаемых.
Цель. Получить новые сведения о главных и акцессорных минералах пегматитов Сагасен и на основании этого определить термодинамических условий образования пегматитов.
Основные задачи.
1. Составить литературный обзор по геологической позиции и минералогии пегматитов Сагасен и других пегматитов Лангесунфьорда. Рассмотреть вопросы классификации пегматитов щелочных пород.
2. Изучить минеральный и химический состав образцов пегматитов Сагасен: выявить главные и акцессорные минералы; их особенности.
3. Установить пространственно-временные взаимоотношения между минералами, определить порядок кристаллизации минералов
4. Подобрать минералы-геотермометры и рассчитать термодинамические параметры образования пегматитов (температура, давление, фугитивность кислорода).
5. Сравнить пегматиты Сагасен с другими щелочными пегматитами.
Благодарности. Работа выполнена под руководством к.г.-м.н., ассистента кафедры минералогии Олега Сергеевича Верещагина, которому автор выражает благодарность за всестороннее участие в работе на всех ее этапах.
Автор благодарит д.г.-м.н. Зайцева А. Н. за ценные рекомендации и указания к работе, а также других сотрудников кафедр минералогии и кристаллографии Института Наук о Земле за помощь на различных этапах исследования: д.г.-м.н. Брусницына А. И., к.г.-м.н. Перову Е. Н., к.г.-м.н. Семенову Т. Ф., Ветрову М. Н., к.г.-м.н Платонову Н. В., к.г.-м.н. Пономареву Н. И.
Также автор признателен сотрудникам Южно-Уральского научного центра (г. Миасс) за помощь в проведении сравнительного анализа пегматитов Сагасен с миаскитовыми пегматитами Ильменских гор и организацию практики на территории Ильменского заповедника: Рассомахину М. А., к.г.-м.н. Медведевой Е. В., д.г.-м.н. Белогуб Е. В.
За возможность прохождения летних практик в Южной Норвегии и на Южном Урале, в ходе которых были отобраны образцы для исследования, автор благодарит руководителей практик и отдел практик СПбГУ.
Работы выполнены на оборудовании РЦ СПБГУ.
Точные инструментальные методы позволили установить в пегматитах Сагасен 43 минерала, принадлежащих к 8 различным классам.
Первыми кристаллизовались эгирин, нефелин, феррогорнблендит, затем аннит, магнетит, ильменит, полевые шпаты. Поздние минералы представлены кальцитом, флюоритом, цеолитами.
Определена температура формирования пегматитов Сагасен с помощью минеральных термометров (кристаллизация минералов: микроклин, альбит - 350-400 oC, нефелин — 700-1000 oC; распад твердого раствора: магнетит-ильменит - 450 oC)
Проведено сравнение пегматитов Сагасен с миаскитовыми пегматитами Ильменских гор. Температуры образования пегматитов близки - среднее значение по нефелину составляет 800ОС, по двуполевошпатовому термометру — 350-400 ОС. Однако разброс значений в пегматитах Ильменских гор значительно меньше. Минеральный состав пегматитов существенно различается. Пегматиты Сагасен являются более агпаитовыми: в них одновременно присутствуют минералы-индикаторы миаскитовых и агпаитовых пород (циркон, титанит и минералы группы эвдиалита, астрофиллита.)
Основные результаты были опубликованы в сборниках тезисов всероссийских конференций:
1. Головко О.В., Верещагнн О.С. Определеииетермодннамччсскхх параметров формирования миаскитовых пегматитов Сагасен // Материалы XXIX молодежной научной школы-конференции, посвященной памяти члена-корреспондента АН СССР К.О. Кратца и академика РАН Ф.П. Митрофанова. 2018. 28 - 32 с.;
2. Гогввлo О.В., Bерещагнн О.С. Mнленолагяя и yелокяя бTнaлоаеияя лгмнегеоов Сагасен // Материалы XVI молодежной научно-практической конференции «Современные исследования в геологии». 2018. 52 - 54 с.;
3. Сравнительная минералого-геохимическая характеристика миаскитовых пегматитов Ильменских гор (Россия) и Лангесунфьорда (Норвегия). Головко О. В., Верещагин О. С., Рассомахин М. А. // Металлогения древних и современных океанов-2019. Четверть века достижений в изучении субмаринных месторождений. Миасс: ИМин УрО РАН, 2019.
Жданов, В. В., Костин, А. Е., Кухаренко, Е. А., Ланда, Э. А., Лукьянова, Л. И., 2009. Петрографический кодекс России. Санкт-Петербург.
Булах, А. Г., Золотарёв, А. А., Кривовичев, В. Г., 2014. Структура, изоморфизм, формулы, классификация минералов.
Булах, А. Г., Лоудес, Х., Панова, Е. Г., 2013. Голубой перламутр — новый, нет! — старый декоративный камень Петербурга. Реликвия 30, 6-11.
Каменцев, И. Е., Сметанникова, О. Г., 1984. Руководство по рентгеновскому исследованию полевых шпатов. Ленинград.
Попов, В. А., Попова, В. И., 2006. Минералогия пегматитов Ильменских гор. Москва.
Булах, А. Г., 1964. Расчет формул минералов. Ленинград.
Рябчиков, И. Д., 1965. Усовершенствование полевошпатового геологического термометра Барта, in: Минералогическая термометрия и барометрия, pp. 49-60.
Гордиенко, В. В., 1976. Слюдоносные пегматиты Северной Карелии. Ленинград.
Симанов, В. А., 1981. Условия минералообразования в негранитных пегматитах. Новосибирск.
Пономарева, Н. И., 2014. Оценка P-T параметров процессов минералообразования на основе геотермометров. Методическое пособие. Санкт-Петербург.
Барт, Т., 1962. Измерение палеотемператур гранитных пород.
Перчук, A. Л., 2014. Основы петрологии магматических и метаморфических процессов. Москва.
Andersen, D. J., Lindsley, D. H., 1985. New (and final!) models for the Ti-magnetite/ilmenite geothermometer and oxygen barometer. American Geophysical Union . 66 (18), 416.
Andersen, T. B., Erambert, M., Larsen, A. O., Selbekk, R. S., 2010. Petrology of Nepheline Syenite Pegmatites in the Oslo Rift, Norway: Zirconium Silicate Mineral Assemblages as Indicators of Alkalinity and Volatile Fugacity in Mildly Agpaitic Magma. Journal of Petrology 51, 2303-2325. URL: https://academic.oup.com/petrology/ article-lookup/doi/10.1093/petrology/egq058, doi:10.1093/petrology/egq058.
Andersen, T. B., Nilsen, O., Larsen, A. O., 2008. Eurogranites /IGCP 510 field trip , 1-54.
...