CC BY
50
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ___________________________________2009, том 52, №4________________________________
МИНЕРАЛОГИЯ
УДК 549.332:552.33(575.3)
В.С.Лутков, член-корреспондент АН Республики Таджикистан А.Р.Файзиев,
Ф.А.Малахов
АКЦЕССОРНЫЕ МИНЕРАЛЫ В МАНТИЙНЫХ ПОРОДАХ ЮЖНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ
Акцессории щелочных базитов (MZ1) и ксенолитов региона описаны в ряде работ [1-3 и др.], однако в данной статье использовано существенно большее число минералогических проб, что повышает достоверность выводов. Кроме того, в этой работе совмещены сведения по акцессорной минерализации как мантийных ксенолитов, так и вмещающих щелочных базитов, а также приведены новые данные о находках акцессориев.
Базальтоиды Южно-Гиссарской зоны образуют сложно дифференцированную серию К-ряда с пониженной титанистостью и железистостью. По ряду петрогеохимических черт они сопоставимы с абсарокит-шошонитовыми ассоциациями. Базиты Ягнобской и трально-Гиссарской зон относятся к K(K-Na)-серии с повышенной щелочностью, стью, характерной для континентальных рифтов и зон активизации складчатых областей. Щелочные базиты этих зон по отношению к базитам Гиссара обеднены К, Mg, F, Rb, Cs, & и обогащены №, Fe, Т^ Zr, ЫЬ, Sr, Р, Li. Акцессорная минерализация изучена минералогами А.С.Ломтевой, В.Я.Лутковой в 75 пробах массой 10-20 кг, отобранных из 28 трубок и небольшого числа даек. К-базиты Гиссара характеризуются более широким набором риев, что обусловлено их лучшей изученностью, а также более значительной
ванностью пород: возможно, последним фактором определяется и несколько повышенная в них роль минералов редких (редкоземельных)
ментов - торита, ортита, циртолита, монацита. Ряд минералов имеет ксеногенную природу и связан с дезинтеграцией мантийных и коровых включений - хромшпинель, дистен, силлиманит, корунд, турмалин, гранат. Статистическая ботка зерен шпинелидов в ксенолитах и
ристах (рис.1) показала, что в ксенолитах преоб-
ладают малохромистые шпинели лерцолитового типа, тогда как среди ксенокристов явно
дают шпинели гарцбургитового типа, вплоть до хромитов (рис.1). Это согласуется с повышенной
50 -|
45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 -0 -
<11 21-30 41-50
Рис. Вариационные кривые
распределения Сг203 (мас.%) в
мантийных шпинелидах перидотитов (1) и ксенокристов шпинелидов в щелочных базитах (2). По оси ординат показана частота встречаемости.
ролью среди нодулей деплетированных гарцбургитов (до 20-40%), что более характерно не для складчатых областей, а для платформ.
Главные различия щелочно-базитовых серий заключаются в существенной обедненности гисарских пород магнетитом (Тьмагнетитом) и карбонатами, более широкой распространенностью в них графита, муассанита, пирротина, самородного свинца. Результаты электрохимического определения собственной летучести кислорода минералов изученных мантийных ксенолитов свидетельствует о восстановительном режиме их формирования (буфер по [4]). Подобный режим при соответствующих давлениях привел к появлению в ряде трубок и даек мелких зерен алмазов (0.02-0.04, до 0.5 мм), иногда в сростках с хромитом. Более широкое их развитие в трубках Узбекистана позволило выделить Южно-Тянь-Шаньский пояс алмазосодержащих щелочных базитов [5].
Значительная часть акцессориев, прежде всего сульфидов, связана с наложенными эпитермальными процессами (галенит, сфалерит, халькопирит, антимонит, киноварь, барит, пирит), связанными, вероятно, с альпийскими рудными процессами.
Заключая данный раздел, следует отметить, что петрогеохимические особенности, обусловленные составом расплава, не находят четкого отражения в акцессорно-минеральной специфике изученных пород. Это связано с двумя факторами: а) редкие элементы в высокотемпературных условиях (до 1200-1300оС) преимущественно входят в структуры породообразующих минералов, не образуя собственных минеральных фаз; б) часть акцессориев имеет явно ксеногенную или эпитермальную природу.
Исследовано несколько глубинных ксенолитов из щелочных базитов Южного Тянь-Шаня (табл.2). «Черные» шпинелевые и гранат-шпинелевые пироксениты состоят из пироксена (£=17-25%; А120з=6-9%, Сг203=0.3-3.2%), иногда оливина и граната (47-55% па). Пироксениты характеризуются бедным набором акцессориев, а наиболее ратурной в них является халькопирит-пирротиновая ассоциация. Обращает внимания сутствие муассанита, который обнаружен во всех изученных пробах. Шпинелевые лерцолиты содержат клинопироксен (£=7-9%; чермакит - 12-14%), энстатит (£=8-10%; А1203=0.1-4.5%), шпинель (Сг203=9-13%), оливин (£=8-10%). Набор акцессориев в лерцолитах еще беднее, чем в пироксенитах, за исключением повышенной концентрации муассанита (табл.2). В стых пироксенитах - базитах определены клинопироксен (К-керсутит (£=28-45%); ТЮ2=3.8-5.3%), андезин-лабрадор, биотит (£=15-44%; ТЮ2=3.3-8%). Эти породы формировались в сочетании магматических и метасоматических процессов. Они выделяются высоким нием магнетита и апатита. Петрохимически они отмечены привносом Т^ Fe, Р, щелочей, F, Zn, ЫЬ, Sn. Редкоэлементная специализация Тьпироксенитов-базитов не приводит к рению их акцессорно-минерального парагенезиса: в них установлено всего 6 минералов, гда как в интрузивных габбро присутствует до 25 акцессориев [6]. Очевидно, в этом случае,
как и для вмещающих щелочных базитов, при высокотемпературном магматизме и метасоматозе редкие элементы входили в структуры породообразующих минералов - амфибола, биотита, анортоклаза и др.
Таблица 1
Среднее содержание акцессорных минералов в щелочных базитах Южного Тянь-Шаня (г/т)
Ведущие элементы Зоны ЮГ ЦГ Я
Породы 1 2 3 4
Число проб О II п п=25 п=5 п=5
с Графит +(12) +(4) - -
Б Флюорит +(15) - +(40) -
Р Апатит 152(100) 76(100) 35(100) 84(100)
Хх Циркон 11(10) 11(100) 9(100) 16(100)
Шеелит +(30) +(20) +(60) +(6)
Мо Молибденит +(12) +(8) - +(12)
РЬ Свинец +(25) +(4) +(20) -
РЬ Галенит 1(60) +(76) +(60) +(56)
2п Сфалерит +(10) - +(20) -
Си Халькопирит +(28) +(12) +(60) +(12)
8Ь Антимонит +(22) +(16) +(60) +(4)
И8 Киноварь +(10) +(5) +(15) +(10)
С Муассанит +(5) +(13) - -
Л8 Арсенопирит +(55) +(44) 7(80) +(19)
Ва Барит 1(28) 11(48) +(40) 43(88)
Л1 Шпинелиды 1(78) 53(60) +(20) 26(55)
Бе Магнетит 85(75) 93(76) 1.8кг/т(80) 1046(75)
Бе Гематит 25(20) +(8) +(20) 93(56)
Бе Пирротин 4(20) +(4) +(20) -
Бе Пирит 345(100) 12(100) 70(100) 762(100)
Бе Лимонит 129(75) 43(56) +(20) 189(94)
Ті Ильменит 125(40) 2(8) - +(12)
Ті н е ф и +(60) +(20) 6(80) -
Ті Рутил 18(78) 3(60) +(100) +(44)
Ті Анатаз 5(40) 1(24) +(100) +(62)
Ті Лейкоксен +(20) +(8) +(20) +(44)
Л1 Дистен +(10) +(4) +(40) -
Л1 Гранат 180(80) 18(52) +(80) +(25)
Са Карбонаты +(2) - 312(100) 1291(100)
Мв С Алмаз +(10) +20 +(20) -
Примечание. В термохимических концентратах содержится 40-45% графита. Зоны: ЮГ-Южно-
Гиссарская, ЦГ -Центрально-Гиссарская, Я-Ягнобская. 1-4 - породы: 1,3 - дифференцированные щелочные базиты, 2,4-примитивные и слабодифференцированные щелочные базиты. п-число проб. Крестиками показаны единичные и частые зерна минералов (в скобках - частота встречаемости, %. В Южно-Гиссарской зоне определены единичные зерна монацита, касситерита, циртолита, торита, ортита; в Центрально-Гиссарской и Ягнобской зонах - единичные зерна силлиманита, турмалина, корунда, метациннабарита, стибиконита, реальгара.
Таблица 2
Содержания (г/т) и частота встречаемости (%) акцессорных минералов
в мантийных ксенолитах Южного Тянь-Шаня
Ведущие Породы, зоны I II III IV
элементы Минералы п=2 п=2 п=5 п=1
2п Циркон +(50) - +(20) +
КЕЕ Монацит - - +(20) -
С Муассанит 0.1(50) +(100) +(80) 2
С Графит - +(50) +(40) +
Р Апатит +(50) 1890(100) +(60) +
А1 Дистен - - +(20) +
А1 Гранат +(50) - +(60) +
Бе Железо самородное - - +(20) -
Бе, N1 Пирит, №-пирит 0.2(100) 425(100) +(80) +
Бе, N1 Пирротин, пентландит +(100) - 4(60) -
Бе, Ті Магнетит, Ті-магнетит +(50) 1030(100) 64(80) 38
Бе Лимонит +(50) - - -
Ті Рутил +(50) - 9(80) -
Ті Анатаз +(50) - - -
2п Сфалерит - - +(20) -
РЬ Свинец самородный - - +(20) -
РЬ Галенит 22(50) - +(40) 12
РЬ Англезит - - +(20) -
8п Касситерит - - +(20) -
Си Халькопирит +(100) - 3(60) -
Си Малахит - - +(20) -
Си Азурит - - +(40) -
8Ь Антимонит - - 42(60) -
И8 Киноварь - +(50) +(60) -
А8 Арсенопирит - - +(40) -
Породы: 1-шпинелевые и гранат-шпинелевые пироксениты (ЮГ, <Б), П-биотит- керсутитовое и
пироксен-керсутитовое габбро (Я), 111-листвениты по лерцолитам и «зеленым» пироксенитам (Я,ЮГ), 1У-шпинелевый лерцолит (КБ). КБ-Кугитанго- Байсунская зона, остальные обозначения зон см. в табл.1. п-число проб, в скобках - частота встречаемости минералов, %.
Листвениты характеризуются редким возрастанием числа минеральных видов. Они сохраняют некоторые минералы неизмененных ультрабазитов (муассанит, графит, пирротин, пентландит, самородное железо), но одновременно в них возрастает роль сульфидов эпитермальной природы - Бе, 2п, РЬ, Си, БЬ, Б^, Аб. Наблюдается определенная специфика лиственитов разных зон, которая в общем согласуется с металлогеническим профилем этих зон. Так, листвениты Центрально-Гиссарской зоны (месторождения БЬ, Б§) обогащены Б§, Ягнобской зоны (месторождения Б§) - Б§, Бп, РЬ, Аб, Южно-Гиссарской и Кугитанго-Байсунской зон (флюорит-полиметаллические и редкометалльные месторождения) - РЬ, Б,
и
Работа выполнена при поддержке Международного научно-технического центра
(проект А-1418).
Институт геологии Поступило 28.12.2008 г.
АН Республики Таджикистан
ЛИТЕРАТУРА
1. Мушкин И.В. Петрология верхней мантии Южного Тянь-Шаня. - Ташкент: Фан, 1979, 136 с.
2. Баратов Р.Б., Ломтева А.С., Луткова В.Я., Лутков В.С. - ДАН СССР, 1986, т.288, №1, с.205-209.
3. Лутков В.С., Шарапов Н.В. и др. - Докл. АН ТаджССР, 1988, т.31, №4, с.272-275.
4. Кадик А.А., Жаркова Е.В., Лутков В.С. и др. - Геохимия, 1995, №8, с.1094-1099.
5. Лутков В.С., Файзиев А.Р. - Докл. РАН, 2007, т.413, №2, с.1-3.
6. Ляхович В.В. Акцессорные минералы горных пород. - М.:Недра, 1979, 343 с.
В.С.Лутков, А.Р.Файзиев, Ф.А.Малахов МИНЕРАЛ^ОИ АКСЕСОРЙ ДАР ^ИНС^ОИ КУ^ИИ МАНТИЯВИИ ТЁН-ШОНИ чанубй
Дар мак;ола оиди минералх,ои аксесорй дар чинсх,ои кух,ии мантиявии Тён-Шони Чднубй маълумот дода шудааст.
V.S.Lutkov, A.R.Faiziev, F.A.Malakhov ACCESSORY MINERALS OF MANTLE ROCKS FROM THE SOUTHERN TIEN SHAN
Are described accessory minerals of alkaline basic rocks and mantle xenoliths from the southern Tien Shan.
