научная статья по теме СОПОСТАВЛЕНИЕ НОВЫХ ДАННЫХ ПО ДАТИРОВАНИЮ ИЗОТОПНЫМИ U-PB- И SM-ND-МЕТОДАМИ ПОРОД РАННЕЙ БЕЗРУДНОЙ ФАЗЫ И БАЗАЛЬНЫХ РУДОВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД ПЛАТИНОМЕТАЛЬНОГО ФЕДОРОВО-ПАНСКОГО РАССЛОЕННОГО МАССИВА (КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ) Математика

Текст научной статьи на тему «СОПОСТАВЛЕНИЕ НОВЫХ ДАННЫХ ПО ДАТИРОВАНИЮ ИЗОТОПНЫМИ U-PB- И SM-ND-МЕТОДАМИ ПОРОД РАННЕЙ БЕЗРУДНОЙ ФАЗЫ И БАЗАЛЬНЫХ РУДОВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД ПЛАТИНОМЕТАЛЬНОГО ФЕДОРОВО-ПАНСКОГО РАССЛОЕННОГО МАССИВА (КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ)»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2007, том 416, № 4, с. 530-532

= ГЕОХИМИЯ =

УДК 552.32.6

СОПОСТАВЛЕНИЕ НОВЫХ ДАННЫХ ПО ДАТИРОВАНИЮ ИЗОТОПНЫМИ и-РЬ- И Sm-Nd-МЕТОДАМИ ПОРОД РАННЕЙ БЕЗРУДНОЙ ФАЗЫ И БАЗАЛЬНЫХ РУДОВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД ПЛАТИНОМЕТАЛЬНОГО ФЕДОРОВО-ПАНСКОГО РАССЛОЕННОГО МАССИВА (КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ)

© 2007 г. П. А. Серов, Е. А. Ииткина, Т. Б. Баянова, академик РАН Ф. П. Митрофанов

Поступило 21.03.2007 г.

Рудосодержащие породы Федорово-Панского расслоенного массива являются частью новой Кольской платинометальной провинции, выдвинутой в ряд наиболее перспективных сырьевых источников благородных металлов в России [1, 2]. В этом массиве сейчас установлен промышленный уровень концентрации благородных металлов - палладия, платины, родия и золота [2, 3]. Всестороннее изучение этих рудопроявлений и месторождений является в настоящее время одной из важнейших задач геологии в Кольском регионе. Изотопно-геохронологические и геохимические исследования пород и минералов расслоенных интрузивов наряду с другими методами изучения несут важную информацию для понимания процессов породо- и рудообразования и металлогении в пределах как отдельных геологических тел, так и целых областей их развития [4]. Цель этого сообщения состоит в сравнении данных, полученных изотопными U-Pb- и Sm-Nd-ме-тодами датирования.

Федорово-Панский массив площадью около 400 км2 расположен в северо-восточной части Балтийского щита и является одним из интрузивов, составляющих Северный (Кольский) пояс расслоенных пород пироксенит-габбро-норит-анортозитовой формации. Интрузивы этого пояса характеризуются длительным временным интервалом формирования от 2525 до 2396 млн. лет назад, общим мантийным резервуаром, обогащенным литофильными элементами (по данным анализов REE, значениям ISr = 0.702-0.704 и еш(Л = -0.37..-2.61). Модельные Sm-Nd-харак-теристики протолитов пород - Гом, намечающие

возраст вещества мантийного резервуара, определяются величиной около 3 млрд. лет [5-7].

Федорово-Панский массив состоит из Федоровского, Ластьяврского, Западно-Панского и Восточно-Панского крупных блоков, которые сейчас рассматриваются как отдельные магматические камеры [2, 8]. Изученные нами Федоровский и Западно-Панский блоки, содержащие одноименные месторождения, состоят из нескольких "стратиграфических зон": такситовых габбро-норитов, норитов, габбро-норитов и габбро. Среди габбро-норитов Западно-Панского блока развиты рудоносные породы краевой зоны норитов, Верхнего и Нижнего тонкорасслоенных горизонтов (ВРГ и НРГ). Федоровский блок характеризуется наличием зоны рудоносных такситовых габбро-норитов и норитов, содержащих ксенолиты безрудных ортопироксенитов.

На изотопное и-РЬ- и Sm-Nd-датирование были отобраны следующие пробы (рис. 1): из Федоровского блока - наиболее ранние по геолого-петрологическим данным безрудные ортопирок-сениты ^-3) из ксенолитов и габбро ^-4) верхней зоны, а также нориты ^-2), содержащие сульфидную и платинометальную минерализацию; из Западно-Панского блока - рудоносные нориты ^N-6) краевой зоны, габбро-нориты центральной части ^N-8) и габбро-нориты из оливинового горизонта ^N-1).

Результаты исследования этих проб представлены в табл. 1, а аналитические данные приведены в работах [6, 7]. Изучение проводилось параллельно двумя независимыми изотопными методами, резко различающимися по природе анализируемых изотопов, методиками химического и масс-спектрометрического изучения, расчетными параметрами, направленностью и значимостью результатов.

В и-РЬ-методе использовались изохронные данные по акцессорным магматическим цирконам. Магматическая природа исследованных цир-

Геологическии институт Кольского научного центра Российской Академии наук, Апатиты Мурманской обл.

СОПОСТАВЛЕНИЕ НОВЫХ ДАННЫХ

531

конов в базитовых породах массива определялась их кристаллизационными взаимоотношениями с бадделеитом ^Ю2 - первая магматическая кристаллизующаяся циркониевая фаза [9]) и с куму-лусными магматическими породообразующими минералами. Было также проведено специальное сравнение таких магматических цирконов с ксе-ногенными цирконами из ксенолитов архейской гнейсовой рамы. Последние отличаются [5, 6] морфологией и несовершенством кристаллов, относительно более низкими значениями отношения ZrO2/HfO2 и своими архейскими датировками (древнее 2.8-2.7 млрд. лет в сравнении с 25262485 млн. лет для магматических цирконов бази-тов).

Для Sm-Nd-исследований применялись тоже только магматические минералы базитов - оливины, ортопироксены, клинопироксены, плагиоклазы, изотопные данные которых, вместе с таковыми для всей породы, рассматривались для построения изохрон [7]. Такое Sm-Nd-датирова-ние особенно ценно тем, что с его помощью относительно быстро производится определение возраста кристаллизации главных магматических минералов породы, а не акцессорного циркона, магматический генезис которого нужно еще всегда доказывать. Конечно, ошибка возрастных измерений (табл. 1) в этом методе обычно бывает на порядок большей, чем в изохронном и-РЬ-ме-тоде, но зато Sm-Nd-метод позволяет определять еще такие важные петрологические характеристики, как еш(Г) и Гом. Естественно также, что Sm-Nd-метод всегда возможно использовать для датирования тех базитов, в которых содержание магматических цирконов очень низкое и из них невозможно выделить необходимые для классического и-РЬ-метода миллиграммы циркона.

Обоими методами сейчас изучены безрудные наиболее ранние ортопироксениты ^-3) из ксенолитов и габбро ^-4) верхней зоны Федоровского блока массива. Сходимость результатов датировок здесь отличная (табл. 1): соответственно и-РЬ - 2526 ± 6 и 2516 ± 7 и Sm-Nd - 2521 ± 42 и 2516 ± 35 млн. лет. Это позволяет сейчас отнести начало формирования пироксенитов-габбро-нори-тов-анортозитов в Кольском регионе к самому раннему палеопротерозою, поскольку граница архей-протерозой определяется в регионе в 2550 млн. лет.

Датирование обоими методами сходных рудоносных (И, Pd, №, Си) норитов базальных горизонтов двух месторождений массива - пробы F-2 и SN-6 (рис. 1, табл. 1) - также показывает хорошую сходимость результатов: и-РЬ - 2485 ± 9 и 2497 ± 3; Sm-Nd - 2482 ± 36 и 2485 ± 54 млн. лет.

Приведенные новые данные уточняют возрастные этапы формирования (фазы) сложного, длительно развивающегося Федорово-Панского массива: 2526-2516 млн. лет назад - безрудные

Федоровский блок

Западно-Панский блок

г г

р

£ г г

X

и о гн

ит р

о к гн

ро

ю £ гн

ито н н

р Нор н

1« гн

н гн

Р-2 Р-3

Норито-вая

гн гн гн

гн

гн

гн

гн

гн

гн

гн гн

+ +

2447 ±12 2491 ± 1.5

2498 ± 5 2470 ± 9

г 1

2

гн 3 н 4

7

8

9

10 11 12

Рис. 1. Схематические геологические колонки Федоровского и Западно-Панского блоков [2, 8]. 1 - габбро; 2 - оливиновый горизонт; 3 - габбро-нориты; 4 -нориты; 5 - магнетитовые габбро-нориты; 6 - породы Верхнего и Нижнего расслоенных горизонтов; 7 -ксенолиты ранней фазы внедрения; 8 - приконтакто-вые породы; 9 - вмещающие архейские щелочные граниты; 10 - вмещающие архейские гнейсы; 11 -пробы, отобранные и проанализированные до 2003 г. [5]; 12 - новые данные.

пироксениты и габбро Федоровской магматической камеры; 2501-2497-2485 млн. лет - габбро-нориты и габбро главной фазы магматической камеры Западно-Панского блока, раннее рассеянное, относительно бедное Р^метальное орудене-ние и относительно богатое Си-№-сульфидное оруденение в базальных частях массива (особенно Федоровское месторождение); около 2470 млн. лет [5] - пегматоидные габбро-анортозиты и, вероятно, связанные с их флюидами богатые Р^ме-тальные руды Нижнего расслоенного горизонта месторождения Малая Пана; около 2450 млн. лет [5] - поздние анортозитовые инъекции и, возможно, локальные линзовидные скопления богатых Pt-Pd-рудопроявлений Верхнего расслоенного горизонта.

Работа выполнена в рамках проекта НШ-1413.2006.5, Государственного контракта с Феде-

НРГ

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 416 < 4 2007

7*

532

СЕРОВ и др.

Таблица 1. Сопоставление новых изотопно-геохимических и-РЬ- и Бт-Ш-данных для пород и минералов Федо-рово-Панского массива

Бт-Ш-данные по породе и породообразующим минералам

Порода по циркону, млн. лет £ш(т) 8т-Щ-изохронный возраст, млн. лет Том, млн. лет

Западно-Панский блок

Габбро-норит оливинового горизонта(84-1) - -2.61 2494 ± 36 2976

Габбро-норит центральной части (814-8) 2496 ± 7 - - -

Рудоносный норит краевой зоны (814-6) 2497 ± 3 -0.37 2485 ± 54 2994

Федоровский блок

Рудоносный норит (Р-2) 2485 ± 9 -2.50 2482 ± 36 3184

Габбро (Б-4) 2516 ± 7 -1.53 2516±35 2935

Ортопироксенит (Б-3) 2526 ± 6 -1.73 2521 ± 42 3045

ральным агентством по науке и инновациям № 02.445.11.7403 и при поддержке грантов РФФИ "офи - а" № 05-05-08208 и 07-05-00956.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Додин Д.А., Чернышев Н.М., Яцкевич Б.А. Плати-нометальные месторождения России. СПб.: Наука, 2000. 755 с.

2. Митрофанов Ф.П, Корчагин А.У., Рундквист ТВ. В кн.: Крупные и суперкрупные месторождения: закономерности размещения и условия образования. М., 2004. С. 175-186.

3. Митрофанов Ф.П. В кн.: Природопользование в Евро-Арктическом регионе: Опыт XX века и перспективы. Апатиты: Изд-во. КНЦ РАН, 2001. С. 103-108.

4. Митрофанов Ф.П. В кн.: Смирновский сборник-2005. М., 2005. С. 39-54.

5. Баянова Т.Б. Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. СПб.: Наука, 2004. 174 с.

6. Ниткина Е.А. // ДАН. 2006. Т. 408. № 1. С. 87-91.

7. Серов П.А., Митрофанов Ф.П. // ДАН. 2005. Т. 403, № 5. С. 670-673.

8. Schissel D, Tsvetkov А. А., Mitrofanov F. Р., КогсЬл-gin А. и. // Есоп. Geol. V. 97. 2002. Р. 1657-1677.

9. Баянова Т.Б. // Петрология. 2006. Т. 14. № 2. С. 203-214.

10. Серов П.А, Карпов С.М, Шерстенникова О.Г. В сб.: Тез. докл. XVII симпоз. по геохимии изотопов им. А.П. Виноградова. М., 2004. С. 236-237.

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 416 < 4 2007

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.

Показать целиком