Вестник МГТУ. 2018, том 21, № 1.

Вестник МГТУ. 2018. Т. 21, № 1. С. 37–50. DOI: 10.21443/1560-9278-2018-21-1-37-50 37 УДК 552.331:553.22+546.82(470.21) Е. Н. Козлов, Е. Н. Фомина, М. Ю. Сидоров, В. В. Киркин Генезис апокарбонатитовых титанистых метасоматитов редкоземельного рудопроявления Петяйян-вара (Вуориярви, Кольский регион) Исследовались титанистые апокарбонатитовые метасоматиты (титанистые карбонатиты), связанные с редкоземельными карбонатитами участка Петяйян-вара комплекса Вуориярви (Кольский регион). В настоящей работе на основании согласованных результатов минералогического и геохимического исследования обосновывается следующий механизм образования этих пород. До начала карбонатитогенеза из нижних горизонтов комплекса по системе многосотметровых трещин глубинного заложения на уровень современного эрозионного среза поступила обогащенная фтором флюидная фаза, привнесшая в пироксениты Al, Fe 2+ , Mg, Ti, P и вынесшая из них Si, Ca и Na, в результате чего пироксениты были преобразованы в гигантозернистые флогопитовые породы – глиммериты. Наиболее вероятным источником этого флюида является щелочная алюмосиликатная магма. Позднее по этим трещинам внедрились карбонатные расплавы. Уже на этапе карбонатитогенеза F-флюид вызвал локальное перераспределение K, Al, Si, Fe, P, Ti, Nb, Ta, Zr, Hf и HREE из глиммеритов в магматические доломитовые карбонатиты, что и привело к формированию апокарбонатитовых титанистых метасоматитов. Они представляют собой несколько наложенных друг на друга парагенетических ассоциаций, минеральный состав и последовательность образования которых отвечают зонам метасоматической колонки, непосредственно наблюдающейся на контакте "карбонатит – измененный пироксенит". Установленное разделение HFSE и REE контролируется этой же метасоматической колонкой: Ti, Nb и Ta накапливались собственно в титанистых карбонатитах, т. е. в ассоциациях, соответствующих фронтальной и промежуточной зонам, а Zr, Hf и HREE – в апатитизированных участках, отвечающих тыловой зоне колонки. Таким образом, фракционирование указанных элементов происходило за счет взаимодействия "флюид – порода". Впоследствии те же долгоживущие трещины послужили каналом для REE-Sr-Ba-S флюидов, однако вызванная K-Al-Si-Ti-F-метасоматозом перекристаллизация, придавшая титанистым карбонатитам плотную мелкозернистую структуру, в большинстве случаев "уберегла" эти породы от воздействия более поздних процессов. Ключевые слова: карбонатиты, изоконный анализ, факторный анализ, титан, РЗЭ, Вуориярви. Введение Исследовательский интерес к апомагнезиокарбонатитовым титанистым метасоматитам участка Петяйян-вара (Вуориярви, Кольский регион), которые в дальнейшем для простоты будем называть титанистыми карбонатитами, обусловлен их тесной пространственной связью с карбонатитами, содержащими до 14 мас.% оксидов редких земель (REE; La-Lu + Y). Последние известны как редкоземельные карбонатиты и обычно встречаются лишь в самых поздних (наиболее глубоко эволюционировавших) частях карбонатитовых интрузий [1]. Таким образом, они несут в себе информацию о заключительных этапах карбонатитогенеза, в значительной мере сопряженного с гидро(карбо)термальной переработкой. К сожалению, массивы, содержащие REE-карбонатиты, редки, в силу чего имеются существенные пробелы в понимании механизмов их образования. Это породило множество противоречивых гипотез об их генезисе, ярким примером чего служит широко дискутируемая проблема происхождения редкоземельных карбонатитов массива Баян-Обо (Китай) [2; 3]. В связи с этим исследование каждого объекта, содержащего редкоземельные карбонатиты, представляется актуальным для решения фундаментальной проблемы понимания путей эволюции вещества при формировании поздних карбонатитов. Комплекс карбонатитов Петяйян-вара является "новым" представителем таких объектов. В литературных источниках информация о нем ограничена справкой, приведенной в работе [4] и содержащей лишь краткое геологическое описание. Практический аспект исследования определяется тем, что поздние карбонатиты в большинстве своем имеют редкометальную рудную нагрузку и являются одним из главнейших источников таких критически важных металлов, как Nb и REE (например, упомянутый массив Баян-Обо – крупнейшее в мире месторождение редких земель [2; 3]). Собственно титанистые разновидности, сходные с рассматриваемыми в настоящей работе, установлены в целом ряде карбонатитовых массивов [5–8], что позволяет предполагать воздействие типового процесса(ов), вызвавшего их образование. В таких породах главными концентраторами Ti, как и на участке Петяйян-вара, являются его оксиды (брукит, анатаз, рутил), обогащенные Nb. Упомянем, что при высоких содержаниях указанных минералов титанистые карбонатиты становятся экономически привлекательной альтернативой пирохлоровому типу ниобиевых руд, примером чего может служить уникальное по запасам месторождение Морро комплекса Сейс-Лагос (Бразилия) [9]. Образование полиморфов TiO 2 с попутным обогащением пород Ti и Nb зачастую связывают (в том числе и для карбонатитов