Вестник МГТУ. 2018, том 21, № 1.

Козлов Е. Н. и др. Генезис апокарбонатитовых титанистых метасоматитов… 40 Материалы и методы Образцы для исследования были отобраны по трем разрезам (канавам) в различных частях участка Петяйян-вара. Данные канавы были заложены в крест простирания ориентировки жильных тел карбонатитов и вскрыли 5 жил и линз горизонтальной мощностью от 4 до 13 метров. Пробоотбор осуществлялся с шагом 1 метр со сгущением в участках резкой смены минерального состава и/или структурно-текстурных характеристик. В общей сложности была исследована 51 проба пород, включая 5 представительных проб вмещающих алюмосиликатных пород и 11 проб титанистых карбонатитов. Концентрации петрогенных и летучих компонентов определялись в химико-аналитической лаборатории ГИ КНЦ РАН атомно-абсорционным (SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , MgO, CaO, SrO), эмиссионным (K 2 O, K 2 O, Na 2 O, MnO), колориметрическим (TiO 2 , P 2 O 5 ) и весовым (S T , H 2 O + , H2O – ) методами, а также титрованием (СO 2 , FeO) и прямым потенциометрическим определением (F, Cl). Измерения проводили на основе одной навески породы после разложения ее сплавлением с бурой и содой. Погрешность определений составила не более ±1,5 % для концентраций >10 % и ±3,5 % для концентраций >1 %. Определение концентрации редких элементов в карбонатитах производилось масс-спектрометрическим методом с индуктивно связанной плазмой (ICP–MS) на квадрупольном масс-спектрометре ELAN 9000 DRC-е (ЦКП ИХТРЭМС КНЦ РАН; аналитик И. Р. Елизарова). Для этого полное переведение пробы в раствор осуществляли после кислотного вскрытия в стеклоуглеродных тиглях при последовательном добавлении перегнанных HF (троекратное добавление и выпаривание до влажных солей) и HNO 3 . Полученные растворы проб разбавляли таким образом, чтобы интенсивности аналитических сигналов соответствовали выбранным диапазонам градуирования. Погрешность ICP-MS определений составила не ниже ± 15 % для большинства элементов. Диагностика минеральных фаз производилась методом рентгеноспектрального электронно-зондового микроанализа в ГИ КНЦ РАН (сканирующий электронный микроскоп LEO-1450 c ЭДС-приставкой QUANTAX 200, электронно-зондовый микроанализатор Cameca MS-46; аналитик А. В. Базай), Ресурсном центре СПбГУ "Геомодель" (микроскоп Hitachi S-3400N с ЭДС-приставкой AzTec Energy 350; аналитик В. В. Шиловских) и ИГ КарНЦ РАН (микроскоп VEGA II LSH Tescan с ЭДС-приставкой INCA Energy 350; аналитик А. Н. Терновой); методом рамановской спектроскопии в РЦ СПбГУ "Геомодель" (Horiba Jobin-Yvon LabRam HR 800; аналитик В. Н. Бочаров) и ИГ КарНЦ РАН (Thermo Scientific Nicolet DXR Spectrometer; аналитик В. А. Колодей); рентгеновскими методами в ГИ КНЦ РАН (ДРОН-2.0, УРС-55; аналитики Е. А. Селиванова и М. В. Торопова). Полученные геохимические данные подверглись статистической обработке с помощью программного обеспечения STATISTICA v.12 (StatSoft) методами факторного анализа, с описанием принципов которого можно ознакомиться, например, в работе [15]. Численное моделирование привноса-выноса вещества при метасоматическом замещении осуществлялось по методике изоконного анализа [16; 17], реализованной в программе GeoIso [18]. Данная методика широко применяется для решения подобных задач в мировой практике [19], однако в нашей стране еще не получила должного распространения. Результаты и обсуждение Петрографо-минералогическая характеристика титанистых карбонатитов Петяйян-вара Породообразующие минералы титанистых карбонатитов помимо Ca-Mg-Fe-карбонатов представлены безнатриевым микроклином и (в ряде образцов) флогопитом. Второстепенными минералами являются оксиды титана, а кварц, титанистый эгирин и альбит присутствуют в резко подчиненных количествах. Гломеробластовые скопления зерен оксидов титана пространственно тесно связаны с ксеноморфными обособлениями калиевого полевого шпата (рис. 3, a ) и лейстами флогопита при наличии последнего. Рамановская спектроскопия показала, что оксиды Ti представлены сразу тремя полиморфными модификациями: анатазом, рутилом и брукитом. При этом основной модификацией является брукит, анатаз же установлен в подчиненных количествах, а рутил образует параморфозы по обоим указанным минералам. Часто в одном штуфе одновременно наблюдается несколько полиморфов. Содержание Nb 2 O 5 в этих минералах колеблется от 0,8 до 5,2 мас.% при медиане в 2,2 мас.% ( n = 30), за счет чего они являются основными концентраторами ниобия в титанистых породах. Кроме того, в ассоциации с оксидами титана в виде единичных идиоморфных зерен хорошей сохранности установлен и пирохлор. Его состав пересчитывается на формулу Ca 1,1 &a 0,9 Fe 0,1 &b 1,8 Ti 0,2 O 6 F , что соответствует фторкальциопирохлору [20]. Необходимо отметить, что на удалении первых метров от титанистых разновидностей в "обычных" доломитовых карбонатитах наблюдаются тонкие анатаз-брукит-кальцитовые прожилки, сформировавшиеся по зонам трещиноватости (рис. 3, b ). В единичных случаях эта же трещиноватость контролирует богатую пирохлоровую минерализацию. Состав карбонатов, сосуществующих с перечисленными минералами, разнообразен. Широко распространен кальцит как в тесных срастаниях с доломитом и силикатами в ткани породы, так и в поздних кавернах и трещинах, где он ассоциирует с кварцем (рис. 3, c ). В основной массе породы доломит, как и микроклин, оптически замутнен, ксеноморфен и имеет губчатую структуру. Трещины и каверны выщелачивания инкрустированы несколькими генерациями более позднего оптически прозрачного