Данная работа посвящена изучению редкометальных литий-фтористых гранитов Тургинского массива в Восточном Забайкалье. Наиболее актуальной на сегодняшний день является проблема механизмов концентрирования редких элементов. Наше исследование посвящено анализу акцессорной минерализации гранитов Тургинского массива, что позволит выявить особенности их формирования и, возможно, в дальнейшем объяснить причины отсутствия редкометального оруденения массива.
Как известно, рудоносными на редкие металлы являются граниты, имеющие многофазную историю внедрения гранитной магмы. При этом, промышленное значения имеют породы именно заключительных фаз. В Восточном Забайкалье локализируются многочисленные рудоносные массивы плюмазитовых Li-F гранитов, являющиеся концентраторами литофильных и редких элементов.
Тургинский массив представляет собой сложный интрузив, состоящий из двух комплексов пород: шахтаминский и кукульбейский. Ряд дифференциатов кукульбейского комплекса пород завершается образованием амазонитовых (Амаз) гранитов. Однако в сравнении с аналогичными редкометальными интрузивами (Этыкинское, Орловское месторождения), достаточно широко распространенными на территории Забайкалья, отличительной особенностью Амаз гранитов Тургинского массива является их безрудность. Подобная аномалия послужила предпосылкой к необходимости выяснения отличительных черт Тургинского интрузива и выявлению критериев различия в рудоносности некоторых редкометальных массивов в пределах Восточного Забайкалья.
Целью данной работы поставлено выяснение условий формирования гранитов Тургинского массива в Восточном Забайкалье на основе изучения акцессорных минералов минералого-геохимическими методами.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи: изучить образцы разновидностей гранитов массива, выделить и описать акцессорные минералы, провести микрозондовый анализ акцессориев, а также оценить РТ условия образования пород.
Главными объектами исследования данной работы являются акцессорные минералы из трёх разновидностей гранитов кукульбейского комплекса Тургинского массива. Акцессорные минералы были изучены при помощи растрового электронного микроскопа-микроанализатора Hitachi TM- 3000 и сканирующего электронного микроскопа Hitachi S-3400N в ресурсных центрах «Микроскопии и микроанализа» и «Геомодель» научного парка СПбГУ.
В результате исследования акцессорной минерализации гранитов Тургинского массива было выявлено 17 минералов, в том числе редкие LREE, U, F-содержащие фазы (флюоцерит, алланит, паризит-(Се), бастнезит-(Се), ишкаваит), которые обнаружены в Li-F гранитах Забайкалья впервые.
Установлено, что по видообразующему составу акцессорных минералов три типа гранитов кукульбейского комплекса четко различаются. Бт граниты характеризуются типичным плюмазитовых гранитов набором акцессорных минералов - циркон, гранат, монацит, фторапатит, ильменит, рутил. Для Прт гранитов характерно резкое изменение геохимической специализации с появлением специфического набора редких минералов, отражающих обогащение системы LREE, U, Th и F. Главная роль принадлежит фторидам и фторкарбонатным минералам, которые характерны для агпаитового типа пород (и даже карбонатитов). В Амаз гранитах распространены минералы U, Nb, Fe, Y, замещающие ферроколумбит - пирохлор, ишкаваит.
Детальный анализ состава ряда акцессорных минералов, являющихся «сквозными» для редкометальных систем гранитных дифференциатов показал отсутствие «типичных» эволюционных трендов состава. Так минералы группы колумбита-танталита представлены только ферроколумбитом, который не испытывает эволюции состава, выражающуюся в возрастании содержания Mn и Ta. Также монацит не даёт эволюционных трендов состава, установленных для Li-F гранитов (по Фёрстер, 1998).
При оценке температур кристаллизации пород было выявлено, что температура кристаллизации Прт гранитов (800-1500 DC) выше, чем у Бт гранитов (720-800 DC) и Амаз гранитов (750-815 DC), что может говорить о том, что данные Прт граниты являются продуктом наложенных (?) высокотемпературных процессов.
Таким образом, по геохимическим особенностям и составу акцессорных минералов граниты Тургинский массива представляют собой новый геохимический тип Li-F амазонитовых гранитов повышенной щелочности и специфической специализации, резко отличных от рудоносных амазонитовых гранитов Восточного Забайкалья.
В заключение хотелось бы выразить благодарности моему научному руководителю Баданиной Е.В. за помощь на всех этапах выполнения диссертации, профессору Сырицо Л.Ф и старшему преподавателю Волковой Е.В. за предоставление консультаций в ходе выполнения исследовательской работы, а также сотрудникам ресурсных центров «Микроскопии и микроанализа» и «Геомодель» Янсон С.Ю., Шиловских В.В., Власенко Н.С.
1. Алексеев В.И., Полякова Е.В., Мачевариани М.М. Эволюция циркона в посторогенных интрузивных сериях с литий-фтористыми гранитами Дальнего Востока. // Записки Российского минералогического общества, 2013, CXLII, №3, с. 1-27.
2. Вартанова Н. С., Завьялова, И. В., Щербакова, З. В. Гранитоиды Восточного Забайкалья. // Новосибирск: Наука, 1972, 272 с.
3. Зарайский Г. П. Аксюк, А. М. Цирконий-гафниевый индикатор фракцонироваия редкометальныйх гранитов. // Петрология. 2009, том 17, №1, с. 28-50.
4. Иванова А. А. Циркон полиформационного Тургинского массива с амазонитовыми гранитами (Восточное Забайкалье) и его петрогенетическое значение. // Записки Российского минералогического общества, Ч. CXLVII, №6, с.1-21.
5. Марин Ю.Б. Акцессорные минералы гранитоидных серий оловянных и молибденовых провинций. // 3PMO. 2004, №6, с. 1-7.
6. Пехтерев С.Н., Нечепаев Е.В., Артамонова Н.А., Вологдин М.А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000 (третье поколение). Серия Алдано-Забайкальская. Лист М-49 - Петровск-Забайкальский. Объяснительная записка // СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2012, с. 3-4;
7. Поваренных М.Ю. Типоморфизм минералов группы колумбита-танталита из редкометальных танталоносных амазонит-альбитовых гранитов. // Новые данные о минералах. М., 2008. Вып. 43. С. 37-44.
8. Рябчиков И.Д. Усовершенствование полевошпатового геологического термометра Барта. Минералогическая термометрия и барометрия. М., 1965, с.49- 60.
9. Сырицо Л.Ф. Мезозойские гранитоиды Восточного Забайкалья и проблемы редкометального рудообразования. // СПб.: Изд-во С.-Петерб. Ун-та, 2002. 357 с.
10. Трошин Ю.П., Гребенщикова В.И., Бойко С.М. Геохимия и петрология редкометальных плюмазитовых гранитов. // Новосибирск: Наука, 1983, 182 с.
11. Фельдман Л.Г., Сурков Б.К., Столярова Т.И. Флюоцерит из редкометальных гранитов Северного Тянь-Шаня и некоторые данные к генетической минералогии фторидов редкоземельных элементов. // Труды минералогического музея им. А.Е. Ферсмана, 1973. Вып. 22, с. 143-157.
12. Шарыгин В.В., Старикова А.Е. Экандрюсит ZnTiO3 в щелочных гранитах Катугинского массива, Забайкалье. // Труды XXXIII Международной конференции Щелочной магматизм Земли и связанные с ним месторождения стратегических металлов, 2016. с. 153-155.
13. Ercit T.S. Identification and alteration trends of granitic-pegmatite-hosted (Y, REE, U, Th) - (Nb, Ta, Ti) oxide minerals: a statistical approach. // The Canadian Mineralogist. 2005, Vol. 43, p. 1291 - 1303.
14. Ferry, J.M. New thermodynamic analysis and calibration of the Ti-in-zircon and Zr-in- rutile thermometers / J.M. Ferry, E.B. Watson // Geological Society of America Abstracts with Programs. - 2006. - V. 38. - № 6. - P. 243.
15. Foerster H.-J. The chemical composition of REE-Y-Th-U rich accessory minerals from peraluminous granites of the Erzgebierge-Fichtelgebirge region, Germany. Part I: The monazite (Ce) - barbantite solid solution series. // American Mineralogist, 1998: Vol. 83. p. 259-272.
16. Foerster H.-J. The chemical composition of REE-Y-Th-U rich accessory minerals from peraluminous granites of the Erzgebierge-Fichtelgebirge region, Germany. Part II: The xenotime. // American Mineralogist. 1998, Vol. 83, p. 1302-1315.
17. Forster H.-J. Composition and origin of intermediate solid solutions in the system thorite-xenotime- zircon-coffinite // Lithos, 2006, Vol. 88, p. 35-55.
18. Gratz R., Henrich W. Monazite-xenotime thermometry. Experimental calibration of the partitioning of gadolinium between monazite and xenotime. // Mineral. 1998, Vol. 10, p. 579-588.
19. Pelleter E., Cheillets A., Gasquet D. Hydrothermal zircons: A tool for ion microprobe U-Pb dating of gold mineralization (Tamlalt-Menhouhou gold deposit - Morocco). // Chem. Geol. 2007. Vol. 245, p. 135-161.
20. Prochazka, V., Uher, P., & Matejka, D. Zn-rich ilmenite and pseudorutile: subsolidus products in peraluminous granites of the Melechov Massif, Moldanubian Batholith, Czech Republic. // Neues Jahrbuch Fur Mineralogie - Abhandlungen, 2010, 187(3), p. 249-263.
21. Watson E.B. Harrison T.M. Zircon saturation revisited: temperature and composition effects in a variety of crystal magma types // Earth Planet Sci. Lett. 1983, Vol. 64, p. 295-304.
22. Watson E.B. Wark D.A., Thomas J.B. Crystallization thermometers for zircon and rutile. // Contrib Mineral Petrol, 2006, 151, p. 413-433.
Фондовые материалы:
1. Игнатушина И.Н. Минералого-геохимическая характеристика Тургинского массива амазонитовых гранитов в Восточном Забайкалье. Магистерская диссертация. СПб: СПбГУ, геологический факультет, 2011 г. (Кафедра геохимии Института Наук о Земле СПбГУ)
2. Мачевариани М.М. Типоморфные особенности циркона гранитоидов Верхнеурмийского массива (Приамурье). Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. СПб, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», 2015, 149 с.
Ссылки на интернет ресурсы:
1. Фрагмент листа государственной геологической карты M-50-IX // geolkarta.ru
2. Объяснительная записка к государственной геологической карте, лист M-50-IX (Калангуй). СПб:
Изд-во СПб картографич. ф-ки ВСЕГЕИ, 2001, 159 с. // geokniga.ru
Список таблиц:
Таблица 1. Результаты расчета температур по геотермометру «Ti в цирконе».
Таблица 2. Расчёт отношения (Na+K+2Ca)/(Al*Si) в разных типах гранитов.
Таблица 3. Сводная таблица по рассчитанным температурам кристаллизации в C°.