ГЕОХИМИЯ, 2007, № 3, с. 282-296
НЕОБЫЧНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ В МАФИТ-УЛЬТРАМАФИТОВЫХ ПОРОДАХ РАННЕПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКОГО (2.5-2.35 МЛРД. ЛЕТ) ДРУЗИТОВОГО (КОРОНИТОВОГО) КОМПЛЕКСА БЕЛОМОРЬЯ,
СЕВЕРНАЯ КАРЕЛИЯ, РОССИЯ
© 2007 г. В. В. Кнауф*, О. В. Кнауф*, Е. Г. Скворцов**, Е. В. Шарков***, А. В. Чистяков***
*Закрытое Акционерное Общество "НАТИ" 195030 Санкт-Петербург, ул. Отечественная, 3-3а; e-mail: natires@natires.com **Закрытое Акционерное Общество "ФИП-2" 191025 Санкт-Петербург, ул. Марата, 78; e-mail: fip2@mail.ru ***Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Старомонетный пер., 35; e-mail: sharkov@igem.ru Поступила в редакцию 09.09.2005 г.
Изучено распределение элементов платиновой группы (ЭПГ) и их минералов в породах многочисленных мелких мафит-ультрамафитовых интрузивов раннепалеопротерозойского (2.46-2.35 Ga) друзитового комплекса, Беломорский подвижный пояс, восточная часть Балтийского щита, Россия. Установлено, что нормированное к хондриту распределение ЭПГ в породах комплекса (габброно-риты, пироксениты, плагиоклазовые лерцолиты), независимо от их состава, близко к примитивной мантии. Впервые установлено присутствие минеральных форм всех шести платиноидов в различных петрографических типах пород друзитового комплекса, что коренным образом отличает эти образования от одновозрастных крупных расслоенных мафит-ульрамафитовых интрузивов соседних Кольского и Карельского кратонов, имеющих Pd-Pt рудную специализацию. Предполагается, что это связано как со спецификой генерации исходных магм кремнеземистой высокомагнезиальной серии (КВМС), так и с особенностями становления самих интрузивов, где слабо проявлены процессы кристаллизационной дифференциации. Благодаря этому здесь сохранилось исходное распределение ЭПГ, по-видимому, характерное для первичных расплавов КВМС, которое частично изменялось при наложенных процессах неизохимического метаморфизма.
Как известно, одним из главных источников платиноидов являются крупные расслоенные мафит-ультрамафитовые интрузивы, расположенные на докембрийских щитах, такие как Бушвельд, Стил-луотер и др. Аналогичные крупные расслоенные интрузивы широко распространены и в восточной части Балтийского щита, где они, совместно с роями габброноритовых даек и вулканическими покровами, образуют крупную Балтийскую провинцию изверженных пород, занимающую практически всю его восточную часть [1-3]. Все они произошли за счет расплавов специфической для раннего па-леопротерозоя (2.5-2.3 млрд. лет) кремнеземистой высокомагнезиальной серии (КВМС), образования которой весьма близки к породам бонинитовой серии фанерозоя по содержаниям главных и редких элементов, минеральному составу, а также андезит-дацитовому вулканическому стеклу, встреченному в слабо измененных лавах рифтогенной структуры Ветреный Пояс на юго-востоке Карелии [2, 4].
Важные отличия пород КВМС от образований собственно бонинитовой серии связаны с изотопи-
ей: величина е№(Т) обычно варьирует в них от -1 до -2, свидетельствуя о происхождении магм КВМС в результате крупномасштабной ассимиляции нижнекорового материала высокотемпературными мантийными расплавами [1, 4]. Существенные различия наблюдаются и в тектоническом положении этих серий - в отличие от фанерозойских бонинитов, развивавшихся в связи с островными дугами, их раннепалеопротерозой-ские аналоги формировались во внутриплитной обстановке.
Составной частью Балтийской провинции КВМС является очень своеобразный диспергированный тип интрузивного магматизма, представленный многочисленными мелкими телами мафи-тов и ультрамафитов, наблюдаемый в пределах подвижных зон (Беломорской и Терско-Лоттинской), расположенных вдоль границ жестких Кольского и Карельского кратонов с синхронно развивавшимся Лапландско-Умбинским гранулитовым поясом.
Классическим примером такого типа магматизма является раннепалеопротерозойский дру-
зитовый (коронитовый) комплекс Беломорья [5]. Размеры этих мелких бескорневых тел, формировавшихся в процессе тектонического течения вмещающих архейских гнейсов и мигматитов, обычно не превышают нескольких сотен квадратных метров, реже - первых квадратных километров. Первичные интрузивные контакты сохраняются редко; чаще наблюдаются тектонические контакты, сопровождаемые переработкой пород в условия амфиболитовой фации и их превращением в различные амфиболиты. Относительно свежие породы сохраняются во внутренних частях тел, где вдоль границ зерен появляются ме-таморфогенные коронитовые (друзитовые) каймы, образованные в большинстве случаев зеленой роговой обманкой и гранатом.
По своему вещественному составу породы, слагающие эти интрузивы, очень близки к кумулатам в близких по возрасту крупных рудоносных расслоенных интрузивов соседних кратонов (Мончегорский, Луккулайсваара, Бураковский и др.). Как и в последних, здесь выделяются две главные группы пород: 1) меланократовые - перидотиты (преимущественно плагиоклазовые лерцолиты), пироксениты (бронзититы и вебстериты) и нори-ты и 2) лейкократовые - габбронориты и анортозиты. Однако если там они входят в состав их расслоенных серий, то здесь главные разновидности пород имеют тенденцию к образованию самостоятельных тел с соответствующим составом зон закалок.
Формирование комплекса не было единовременным актом: внедрение интрузивов разного состава, согласно изотопно-геохронологическим датировкам, происходило на протяжении около 100 млн. лет - с 2.46 до 2.36 млрд. лет без заметной эволюции состава пород [5]. Поскольку деформации в пределах Беломорского подвижного пояса продолжались все это время, то разные тела комплекса переработаны наложенными процессами в разной степени.
Удивительное сходство вещественного состава пород крупных платиноносных расслоенных интрузивов и образований друзитового комплекса позволяет думать, что и среди последних могут быть найдены промышленные месторождения элементов платиновой группы (ЭПГ), как это имеет место на Канадском щите, где среди сходного по размерам мафит-ультрамафитового интрузива Войсис-Бей было найдено крупное сульфидное ЭПГ-Си-№ месторождение [6].
На территории Балтийского щита подобные месторождения пока неизвестны и проблема пла-тиноносности таких массивов в настоящее время изучена недостаточно. Вместе с тем имеются отрывочные сведения о наличии в некоторых массивах друзитового комплекса повышенных содержаний ЭПГ [7]. Поэтому нами были выполнены
специальные петролого-минералогические работы по ряду мафит-ультрамафитовых интрузивов друзитового комплекса в Северной Карелии с целью выявления наличия в них ЭПГ минерализации и уточнения вопроса о потенциальной рудо-носности комплекса. Результаты этих работ приведены ниже.
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕОЛОГИИ И ПЕТРОГРАФИИ ИЗУЧЕННЫХ МАССИВОВ
Нами были отобраны пробы из шести мафит-ультрамафитовых интрузивов комплекса, расположенных на участках Зеленоборский (о-ва Большой Петик, Кривоозерский и п-ова Толстик) и Нильмозеро (Чернореченский, Горы Панфилова и Нильмозеро) (рис. 1). Все массивы представляют собой небольшие тела площадью около 1-2 км2, неправильно-округлой формы, с сорванными тектоническими контактами, залегающими среди архейских гранито-гнейсов и мигматитов тонали-тового состава. Два из них (о-ва Б. Петик, Кривоозерский и Чернореченский) характеризуются совмещением более древних сильно метамор-физованных габброноритов и более свежих пла-гиоклазовых лерцолитов, практически не подвергшихся наложенному метаморфизму. Массив Нильмозера сложен преимущественно свежими плагиоклазовыми лерцолитами и оливиновыми габброноритами, местами метасоматизирован-ными с развитием агрегатов пластинчатого амфибола ряда эденита; тоже самое относится и к Чернореченскому ультрамафитовому телу. Массив горы Панфилова образован сильно измененными габброноритами и габбронорит-анортози-тами. Поскольку работы были направлены на изучение собственно ЭПГ минерализации в массивах разного вещественного состава, специального геологического изучения массивов не проводилось, но определенное внимание было уделено петрографической характеристике образцов, отобранных из разных частей массивов, преимущественно по их разрезу, снизу вверх.
ПЕТРОГРАФИЯ ПОРОД
Для всех изученных пород характерны первично-магматические кумулятивные структуры, в ряде случаев хорошо сохранившиеся, в других -частично преобразованные в результате метаморфизма. Все перидотиты по формальным признакам (присутствие оливина, двух пироксенов и плагиоклаза) относятся к плагиоклазовым лерцо-литам, однако по структурным особенностям среди них выделяется три типа кумулатов (см. ниже). В тексте приняты следующие сокращения названий минералов: 01 - оливин, Орх - ортопироксен, Срх - клинопироксен, Р1 - плагиоклаз, Сн - хро-
Рис. 1. Изученные массивы: 1 Панфилова, 6 - Нильмозеро.
■ острова Б. Петик, 2 - озера Кривое, 3 - п-ова Толстик, 4 - Чернореченский, 5 - горы
мит, Mag - магнетит, Sulf - сульфиды, Bt - биотит, Hbl - роговая обманка, Gr - гранат.
Плагиоклазовые лерцолиты. Встречены в Кривоозерском и Чернореченском интрузивах.
WO
EN
502 □ 503 506 508 H20 H28 ТП13/1 4-6 FS ♦ 4-20
Рис. 2. Положение пироксенов из изученных друзито-вых тел в пироксеновом тетраэдре.
Как уже указывалось выше, под этим названием объединятся Ol + Crt, Ol + Opx + Crt и Ol + Opx + + Cpx + Crt кумулаты, содержащие значительные количества интерстициальных плагиоклаза и кли-нопироксена (для первых двух парагенезисов). Обычно это свежие, слабо серпенитинизированные по трещинкам породы с прекрасно сохранившимися первично-магматическими структурами и минералами. Вдоль границ оливина и плагиоклаза обычно устанавливается концентрически-зональная реакционная кайма, внутренняя часть которой образована шестоватыми кристаллами Орх, внешняя - мелкими зернами клинопироксена с включениями зеленой шпинели. Сам плагиоклаз обычно замутнен пылевидными выделениями шпинели.
Состав породообразующих минералов этих пород установлен при помощи рентгеновского микроанализатора с энергодисперсионным спектрометром (ABT-55 фирмы Akashi Beam Technol-
ogy, Lin
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.