Вестник МГТУ. 2018, том 21, № 1.

Козлов Е. Н. и др. Генезис апокарбонатитовых титанистых метасоматитов… 44 меньшей степени флогопит Phl ; флогопит также отвечает за Li и Cs; практически весь Ti, а также Nb и Ta сосредоточены в оксидах титана Ti ox. , устойчиво ассоциирующих с микроклином; Fe 3+ связано в оксидах- гидроксидах железа Fe ox. , а Fe 2+ – в доломите Dol и анкерите Ank ; концентратор Mn и Mg – доломит, который, как первый по распространенности карбонат, несет в себе и основную долю C; в то же время кальцит Cal , являющийся вторым по распространенности минералом, отвечает за распределение в породах Ca; Na сосредоточен в эгирине Aeg и альбите Ab ; Ba и S практически в полном объеме содержатся в барите Brt ; концентратор P и тяжелых редких земель – апатит Ap , связывающий, наряду с флогопитом, весь F; с апатитом тесно ассоциирует циркон Zrn , несущий в себе Zr и Hf; в распределении Th активное участие принимают апатит и бастнезит Bas , в распределении Sr – анкилит Anc и стронцианит Str , легких редких земель – анкилит и в меньшей мере бастнезит. Фазы-концетраторы элементов были определены на основании изучения химических составов соответствующих минералов в совокупности с результатами оценки их содержаний в породах и подтверждены путем статистического сопоставления геохимических данных и рентгеновских дифрактограмм валовых проб пород, выполненного по оригинальной методике [24]. Это позволяет интерпретировать наблюдающуюся картину в терминах минеральных ассоциаций, слагающих карбонатиты Петяйян-вара (рис. 5). Рассматриваемые факторы четко разделяют основные минеральные ассоциации, которые в конечном итоге и отвечают за те самые "устойчивые группы элементов". Поля, очерчивающие точки элементов, связанных с минералами той или иной ассоциации, пересекаются лишь в двух случаях: 1) когда в паре ассоциаций присутствует общий минерал, например барит, представленный как в неизмененных, так и в Ba-Sr-REE-карбонатитах; 2) если за распределение элемента отвечают сразу несколько минералов, принадлежащих разным ("разделяемым" фактором) ассоциациям, например Th, содержащийся как в апатите, так и в бастнезите (апатитовая и Ba-Sr-REE-ассоциации соответственно). Фигуративные точки таких "общих" компонентов смещены в сторону одной из осей, т. е. фактор, соответствующий ортогональной ей оси, в силу этой "общности" не может "решить", к какой из ассоциаций отнести элемент. Предельный вариант представляет Ca, смещенный к пересечению осей из-за того, что "отвечающий" за него кальцит участвует практически во всех выявленных ассоциациях. Из рассмотренных факторов первый отделяет собственно титанистые карбонатиты от всех прочих, причем процесс образования титанистых разновидностей сопровождался привносом (в дополнение к ранее перечисленным "специфическим" элементам Ti, K, Na, Al, Si и др.) всего спектра высокозарядных элементов (HFSE; помимо Ti – Nb, Ta, Zr, Hf). Второй фактор отражает процессы, сопряженные с накоплением редкоземельных элементов (REE). Таких процессов два – апатитизация титанистых карбонатитов и Ba-Sr-REE-метасоматоз неизмененных карбонатитов. При этом первый процесс происходил с преимущественным накоплением тяжелых редких земель (Y, Dy-Lu), а второй – легких (La-Gd). Интерес представляет и установленное разделение HFSE, сопровождавшее апатитизацию: Ti-Nb-Ta накапливались собственно в титанистых карбонатитах, а Zr-Hf – в распространенных среди них апатитизированных участках. Количественная оценка привноса-выноса вещества Простое сопоставление содержания компонентов не применимо для оценки массопереноса, произошедшего в ходе метасоматического процесса, так как на результате сказывается изменение удельного веса и пористости в процессе метасоматического преобразования. Вследствие этого эффект привноса-выноса может быть как занижен, так и завышен. Для получения корректного результата был задействован изоконный анализ – специализированная методика численного моделирования миграции вещества при метасоматическом замещении [16–18]. Из коллекции пород Петяйян-вара были отобраны 6 представительных образцов (3 протолита – 3 метасоматита), с помощью которых мы произвели моделирование трех процессов: 1) преобразование пироксенита в глиммерит; 2) изменение жильного фоидолита под действием того же "глиммеритизированного" флюида; 3) преобразование доломитового карбонатита в титанистую калишпатизированную разновидность. Приведены расчеты для условия постоянства объема. Как показал численный эксперимент, даже при допущении об изменении объема на ± 15 % модели сохраняют устойчивость (направленность миграции компонентов неизменна). Итак, на основании произведенных расчетов преобразование пироксенита в глиммерит может быть описано следующей схематической реакцией: [ ] [ ] vs. fluid 2 3 2 2 2 5 in ¯ vs. fl 2 2 2 3 out 7, 2 г Al O 5,5 г K O 4,5 г MgO 2, 7 г FeO 100 г пироксенита , + 2.4 г TiO 1, 0 г P O 0, 2 г F 15, 6 г CaO 11, 6 г SiO 0, 7 г Na O 95,1 г глиммерита + 0,5 г Fe O − + + + +   +   + +   + + +   +     ⇕ uid , (3) т. е. воздействовавший флюид помимо калия привнес в породы Al, Fe 2+ , Mg, Ti, P и вынес Si, Ca, Na.