Научная статья на тему 'Металлогеническая специализация и рудоносность щелочных редкометалльных гранитов Зашихинского месторождения (Иркутская область)'

Металлогеническая специализация и рудоносность щелочных редкометалльных гранитов Зашихинского месторождения (Иркутская область) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
447
69
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЩЕЛОЧНЫЕ ГРАНИТЫ / РУДОНОСНОСТЬ / РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ / ЗАШИХИНСКИЙ МАССИВ / ЩЕЛОЧНОГРАНИТОИДНЫЙ МАГМАТИЗМ / ALKALINE GRANITES / ORE CONTENT / RARE-METAL DEPOSITS / ZASHIKHINSKY MASSIF / АLKALINE GRANITOID MAGMATISM

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Алымова Наталья Викторовна

Зашихинский массив редкометалльных гранитов расположен в Восточном Саяне (Иркутская область) и приурочен к позднепалеозойской Восточно-Саянской зоне редкометалльного щелочногранитного магматизма. Обьект является малоизученным, но перспективным для освоения месторождением редких элементов (ниобий, цирконий, иттрий). Представлены новые данные о минерально-петрографическом, химическом и микроэлементном составах пород массива. Выделены три фациальных разновидности пород массива, закономерно и постепенно сменяющие друг друга. Самые ранние амфиболсодержащие микроклин-альбитовые граниты сменяются лейкократовыми кварц-альбитовыми, переходящими в существенно альбитовые разновидности. Альбититы являются наиболее насущенными редкими металлами породами месторождения, содержания REE свыше 10000 г/т, местами достигают 15440 г/т. На графиках парных корреляций породообразующих и редких элементов наблюдаются единые тренды составов, которые могут свидетельствовать о происхождении всех фациальных разновидностей пород массива из единой первичной магмы в процессе ее дифференциации, от ранних фаций к поздним. Спектры редкоземельных элементов всех фаций щелочных пород однотипны и отличаются только общими их содержаниями. Спайдердиаграммы пород также близки и различаются только небольшими вариациями размеров аномалий. Полученные геологические, петрографические и геохимические данные свидетельствуют о магматическом генезисе редкометалльных гранитов и альбититов. Главными минералами-концентраторами редких элементов в породах и рудах изучаемого массива являются колумбит, стрюверит, циркон и ксенотим. В гранитах массива нами не зафиксировано метасоматической зональности и замещения одних минералов другими, характерных для пород метасоматического происхождения. Ранее происхождение массива считалось метасоматическим и было выделено четыре редкометалльные зоны изменения пород [4].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METALLOGENIC TREND AND ORE CONTENT OF ALKALINE RARE-METAL GRANITES OF THE ZASHIKHINSKY DEPOSIT (THE IRKUTSK REGION)

The Zashikhinsky massif of rare metal granitoids is located in the East Sayan Mountains in the Irkutsk region. It is confined to the Late Paleozoic East Sayan zone of alkaline rare-metal granite magmatism. In spite of the fact that the massif is understudied, it is found to be promising for the exploration of rare elements (Nb, Zr and Y). The paper reports on the new data on mineral-petrographic, chemical and trace element composition of the massif rocks. Three facies varieties of massif rocks gradually replacing each other have been distinguished. The earliest amphibole-containing microcline-albite granites are replaced with leucocratic quartz-albite ones changing into essentially albite varieties. Albitites are the rocks containing the highest percentage of rare metal in the deposit: the REE content is over 10,000 g/t, in some places reaches 15,440 g/t. The plots of couple correlations of rock-forming and rare elements display single composition trends which might indicate the origin of all facies varieties of massif rocks from the combined primary magma in the process of its differentiation: from early to late facies. The REE spectra of all facies of alkaline rocks are of the same type and differ in their total contents only. The spidergrams of rocks are also similar with the only difference in minor variations of anomaly sizes. The obtained geologic, petrographic and geochemical data indicate the magmatic genesis of rare metal granites and albitites. The main minerals concentrating rare elements in rocks and ores of the massif under investigation are columbite, struverite, zircon and xenotim. The massif granites do not show metasomatic zonation and replacement of some minerals by the others that is common for metasomatic rocks. Earlier the origin of the massif was believed to be metasomatic with identified four rare metal zones of rock alteration [4].

Текст научной работы на тему «Металлогеническая специализация и рудоносность щелочных редкометалльных гранитов Зашихинского месторождения (Иркутская область)»

Геология, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых

УДК 552.331.1

DOI 10.21285/0301-108Х-2016-55-2-9-20

МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ И РУДОНОСНОСТЬ ЩЕЛОЧНЫХ РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫХ ГРАНИТОВ ЗАШИХИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ИРКУТСКАЯ ОБЛАСТЬ)

© Н.В. Алымова1

Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 664033, Россия, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1а.

Зашихинский массив редкометалльных гранитов расположен в Восточном Саяне (Иркутская область) и приурочен к позднепалеозойской Восточно-Саянской зоне редкометалльного щелочногранитного магматизма. Обьект является малоизученным, но перспективным для освоения месторождением редких элементов (ниобий, цирконий, иттрий). Представлены новые данные о минерально-петрографическом, химическом и микроэлементном составах пород массива. Выделены три фациальных разновидности пород массива, закономерно и постепенно сменяющие друг друга. Самые ранние амфиболсодержащие микроклин-альбитовые граниты сменяются лейкократовыми кварц-альбитовыми, переходящими в существенно аль-битовые разновидности. Альбититы являются наиболее насущенными редкими металлами породами месторождения, содержания REE - свыше 10000 г/т, местами достигают 15440 г/т. На графиках парных корреляций породообразующих и редких элементов наблюдаются единые тренды составов, которые могут свидетельствовать о происхождении всех фациальных разновидностей пород массива из единой первичной магмы в процессе ее дифференциации, от ранних фаций к поздним. Спектры редкоземельных элементов всех фаций щелочных пород однотипны и отличаются только общими их содержаниями. Спайдердиа-граммы пород также близки и различаются только небольшими вариациями размеров аномалий. Полученные геологические, петрографические и геохимические данные свидетельствуют о магматическом генезисе редкометалльных гранитов и альбититов. Главными минералами-концентраторами редких элементов в породах и рудах изучаемого массива являются колумбит, стрюверит, циркон и ксенотим. В гранитах массива нами не зафиксировано метасоматической зональности и замещения одних минералов другими, характерных для пород метасоматического происхождения. Ранее происхождение массива считалось ме-тасоматическим и было выделено четыре редкометалльные зоны изменения пород [4].

Ключевые слова: щелочные граниты, рудоносность, редкометалльные месторождения, Зашихинский массив, щелочногранитоидный магматизм.

Формат цитирования: Алымова Н.В. Металлогеническая специализация и рудоносность щелочных редкометалльных гранитов Зашихинского месторождения (Иркутская область) // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. 2016. № 2 (55). С. 9-20. DOI 10.21285/0301-108Х-2016-55-2-9-20.

METALLOGENIC TREND AND ORE CONTENT OF ALKALINE RARE-METAL GRANITES OF THE ZASHIKHINSKY DEPOSIT (THE IRKUTSK REGION)

N.V. Alymova

A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry SB RAS, 1a Favorsky St., Irkutsk, 664033, Russia.

The Zashikhinsky massif of rare metal granitoids is located in the East Sayan Mountains in the Irkutsk region. It is confined to the Late Paleozoic East Sayan zone of alkaline rare-metal granite magmatism. In spite of the fact that the massif is understudied, it is found to be promising for the exploration of rare elements (Nb, Zr and Y). The paper reports on the new data on mineral-petrographic, chemical and trace element composition of the massif

1Алымова Наталья Викторовна, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник лаборатории геохимии щелочных пород, тел.: (3952) 429964, e-mail: alymova@igc.irk.ru

Alymova Natalia, Candidate of Geological and Mineralogical sciences, Researcher of the Laboratory of Geochemistry of Alkaline Rocks, tel.: (3952) 429964, e-mail: alymova@igc.irk.ru

rocks. Three facies varieties of massif rocks gradually replacing each other have been distinguished. The earliest amphibole-containing microcline-albite granites are replaced with leucocratic quartz-albite ones changing into essentially albite varieties. Albitites are the rocks containing the highest percentage of rare metal in the deposit: the REE content is over 10,000 g/t, in some places reaches 15,440 g/t. The plots of couple correlations of rock-forming and rare elements display single composition trends which might indicate the origin of all facies varieties of massif rocks from the combined primary magma in the process of its differentiation: from early to late facies. The REE spectra of all facies of alkaline rocks are of the same type and differ in their total contents only. The spidergrams of rocks are also similar with the only difference in minor variations of anomaly sizes. The obtained geologic, petrographic and geochemical data indicate the magmatic genesis of rare metal granites and albitites. The main minerals concentrating rare elements in rocks and ores of the massif under investigation are columbite, struverite, zircon and xenotim. The massif granites do not show metasomatic zonation and replacement of some minerals by the others that is common for metasomatic rocks. Earlier the origin of the massif was believed to be metasomatic with identified four rare metal zones of rock alteration [4].

Keywords: alkaline granites, ore content, rare-metal deposits, Zashikhinsky massif, alkaline granitoid mag-matism

For citation: Alymova N.V. Metallogenic trend and ore content of alkaline rare-metal granites of the Zashikhinsky deposit (the Irkutsk region) // Proceedings of Siberian Department of the Section of Earth Sciences, Russian Academy of Natural Sciences. Geology, Prospecting and Exploration of Ore Deposits. 2016. No. 2 (55). Pp. 9-20. DOI 10.21285/0301-108X-2016-55-2-9-20.

Введение

С проявлениями щелочногранит-ного магматизма связаны уникальные месторождения с редкометалльной комплексной минерализацией (тантал-нио-биевой, циркониевой, бериллиевой, литиевой и др.). Например, к подобным массивам щелочных гранитов относятся Улуг-Танзек (Тува), Зашихинский (Иркутская область), Ермаковский (Бурятия), Катугинский (Северное Забайкалье), Улканский (Хабаровский край), Халдзан-Бурегтейский и Хан-Богдин-ский (Монголия) и др. Массивы щелочных гранитов формировались в разных временных и геодинамических обста-новках, что определило их металлогени-ческую специфику и особенности распространения. Щелочногранитные массивы характеризуются длительностью (многостадийностью) процесса рудооб-разования, широким диапазоном физико-химических условий минералооб-разования, изменявшихся во времени и пространстве, интенсивностью предруд-ных и рудных процессов, своеобразием минералов и минеральных ассоциаций.

Рассматриваемое Зашихинское месторождение приурочено к позднепалео-зойской Восточно-Саянской зоне редко-металльного щелочногранитного магматизма, специализированной на Nb, Ta, Li, Be, Zr, Th, REE оруденение. Восточно-Саянская зона возникла в

периферической части Баргузинской магматической провинции, ее контуры определяются границами поля распространения раннепермских щелочных гранитов, возникших в интервале 305292 млн лет [1]. В целом это поле имеет форму пояса, вытянутого в северо-восточном направлении и пересекающего границы разных структурно-формацион-ных зон. На его продолжении к северу за Главным Саянским разломом находится Зашихинское месторождение [2].

Зашихинский массив является месторождением с самым высоким содержанием тантала по отношению к ниобию в России [3] и перспективным для освоения, с благоприятными условиями отработки. Руды месторождения относятся к тантал-ниобиевому промышленному типу. Помимо характерных для щелочных гранитов минералов в составе гранитов отмечен редкий фторид редкоземельных элементов - гагаринит, который был встречен в некоторых массивах редкометалльных гранитов СП (Казахстан), Катугинское (Забайкалье), Улуг-Танзек (Тува).

В настоящей статье проведена вещественная (геохимическая и минералогическая) характеристика пород, рассмотрен генезис массива на основе современных аналитических данных. В основу построений положены данные о геологическом строении Зашихинского

массива, геохимических особенностях слагающих его пород. Дана характеристика редкометалльной минерализации и установлены главные минералы-концентраторы редкометалльных элементов.

Аналитические методы исследования

Аналитические исследования пород Зашихинского массива проводились c использованием научного оборудования ЦКП «Изотопно-геохимических исследований» ИГХ СО РАН и Байкальского центра нанотехнологий ИРНИТУ (г. Иркутск): химический состав был выполнен с помощью рентгенфлуоресцент-ного силикатного анализа на многоканальном рентгеновском спектрометре СРМ-25 (аналитик А.Л. Финкельштейн); щелочные элементы (K, Na, Li, Rb, Cs) определены методом фотометрии пламени, прибор - атомно-эмиссионный пламенный спектрофотометр ДФС-12, методика - СТП ИГХ-009-97 (аналитик Л.В. Алтухова); редкоэлементный состав - методом ICP-MS на приборе Element 2 (аналитики А.Ю. Митрофанова, О.В. Зарубина); на электронно-зондовом микроанализаторе JXA-8200 изучался состав минералов щелочных гранитов (аналитик Л.Ф. Суворова).

Геологическое положение и строение Зашихинского массива

Зашихинское редкометалльное месторождение расположено в Нижне-удинском районе Иркутской области в хребтах Восточного Саяна. Оно представлено обогащенными редкими элементами щелочными гранитами, образующими обособленное тело, которое внедрено в Хайламинский массив грани-тоидов среднепалеозойского огнитского комплекса [4, 5]. Месторождение открыто в 1971 г. Хунгейско-Хайламин-ской партией Нижнеудинской экспедиции, производившей геологическую съемку масштаба 1:50000.

В плане массив имеет эллипсовидную, вытянутую в северо-западном направлении форму с соотношением длины к ширине около 2:1, его площадь на современном срезе составляет около

1,3 км2 (рис. 1). Глубина эрозионного среза (разница максимальной и минимальной гипсометрических отметок) составляет около 300 м. На участке внедрения массива развиты раннепротерозой-ские гнейсы, амфиболиты и сланцы фундамента, силурийские и девонские отложения трога, прорванные раннепалео-зойскими габбро, диоритами и девонскими гранитоидами огнитского комплекса, к поздним фазам которого по существующим представлениям и относятся граниты Хайламинского массива. В экзоконтактах массива эти породы ороговикованы (сланцы), сегрегационно перекристаллизованы (диориты, габбро, граниты), пронизаны жилками онгони-тов, а также жилами кварц-альбит-аквамаринового, флюорит-аквамаринового, сидерит-кварц-альбитового и существенно кварц-сульфидного (пирит, пирротин, халькопирит, молибденит, галенит и др.) состава [4].

В строении Зашихинского массива по минерально-петрографическому составу и содержанию полезных компонентов ранее В.В. Архангельской и др. (2012) были выделены четыре зоны ме-тасоматитов, закономерно и постепенно сменяющие друг друга по мере продвижения от наиболее глубоко эродированного юго-восточного контакта к северовосточному.

По нашим представлениям [6, 7], Зашихинский массив состоит из трех фа-циальных разновидностей щелочных гранитов согласно их возрастному признаку - от ранних фаций к поздним (см. рис. 1).

Наиболее ранняя, первая фация -амфиболсодержащие кварц-микроклин-альбитовые агпаитовые щелочные граниты, обладающие гипидиоморфнозер-нистой с порфировыми выделениями гороховидного кварца и удлиненными призмами черного арфведсонита структурой. Эта фация прослеживается в виде единого тела в юго-западной части массива.

В центральной части месторождения расположены выходы пород второй

Рис. 1. Схема геологического строения Зашихинского массива (по В.В. Архангельской и др., 2012, с уточнениями авторов):

1 - четвертичные отложения (QIV). Зашихинский массив: 2 - альбититы - зона I (фация 3), 3 - лейкократовые кварц-альбит-микроклиновые граниты - зона II (фация 2), амфиболсодержащие кварц-микроклин-альбитовые граниты: 4 - зона III (фация 1), 5 - зона IV (фация 1). Среднепалеозойские интрузивные породы: 6 - пегматоидные амфиболовые граниты, 7 - граниты, сиениты, граносиениты огнитского комплекса (D2og), 8 - диориты хойто-окинского комплекса (Pzjho). Раннепротерозойские интрузивные породы: 9 - граниты саянского интрузивного комплекса (PR2sn), 10 - сланцы, микрогнейсы,

амфиболиты бирюсинской свиты (PRibr2)

фации - лейкократовые кварц- альбит-микроклиновые редкометалльные граниты. Кварц образует как крупные гороховидные вкрапленники, так и мелкие зерна в основной массе гранита.

Третья фация пород образована существенно альбитовыми разностями, переходящими в альбититы, расположена в северо-восточной части массива (см. рис. 1). Эта фация гранитов наиболее редкометалльная и является главным рудным участком Зашихинского массива. Богатые руды месторождения развиты на площади 30*1000 м2. Они слагают тело сложно-пластообразной формы со средней мощностью около 150 м, круто (под углом больше 40-50°) падающее к северу. Рядовые руды слагают пластовое тело, смежное с первым, но

расположенное глубже и более мощное (средняя мощность - 300 м) тело, содержащее много линз и блоков богатых руд неправильной формы и размеров [4].

Массив характеризуется отчетливо выраженной латеральной и вертикальной зональностью, заключающейся в последовательной смене минеральных па-рагенезисов слагающих его пород с юго-запада на северо-восток и снизу вверх с соответствующим увеличением содержаний полезных компонентов.

Минеральный состав пород

Граниты Зашихинского массива сложены кварцем, микроклином и альбитом. К второстепенным минералам относятся арфведсонит (NaNa2(Mg,Fe)4Fe (OH)2(Si4On)), эгирин (NaFe3+(Si2O6)), флюорит, слюды: лепидомелан (K(Mg,

Ее)з[81зА1О1о][ОН, Б]2), протолитионит (К2ЫЕе4Л1(ОН,Е)481бА12О2о), полилити-онит (К2Ы4А12 (ОН,Б)481вО2о). Акцессорные минералы составляют колумбит-танталит ((Бе, Мп)(ЫЬ, Та)2Об), пирохлор (КаСа)2МЬ2Об (OH,F)), минералы группы стрюверит-ильменорутил ((Т1,Та,Бе)зОб - (Т1,КЬ,Бе3+)О2), ксенотим (УРО4), гага-ринит (NaCaYF6), минералы группы криолита (NaзA1F6), циркон (2гБЮ4), торит (ThSiO4), титанит-сфен (CaTiSiO5), сидерит (БеСОз), карбонаты, сульфиды. В гранитах массива не зафиксировано метасоматической зональности и замещения одних минералов другими, характерных для пород метасоматического происхождения.

Главными минералами-концентраторами тантала, ниобия и других редких элементов в породах и рудах массива, представляющими основную практическую ценность при эксплуатации месторождения, являются колумбит, стрюве-рит, циркон и ксенотим.

ISSN 0301-108Х

Петрохимический и геохимический составы пород

Редкометалльные граниты Зашихинского массива характеризуются широким диапазоном вариаций химического состава: SiÜ2 (67-85 мас. %), AI2O3 (13-17,6 мас. %), БеОобщ (1,76-3,41 мас. %), MnO (0,04-0,2 мас. %), MgO (0,050,8 мас. %), CaO (0,09-2,53 мас. %), Na2Ü (5,36-11 мас. %), K2O (0,42-4,48 мас. %), повышенной щелочностью (Na2O+K2O до 12,68 %) и значениями коэффициента агпаитности 1,0-1,2. Такие вариации состава гранитов связаны с различным количественным содержанием кварца в породах. На графиках парных корреляций породообразующих элементов

(Na2O+K2O-SiO2, K2O-Na2O, Na2O+K2O-AI2O, Al2O-SiO2) наблюдается четкое разделение первой фации гранитов от третьей, наиболее обогащенной редко-металльными элементами (рис. 2). Также прослеживаются довольно четкие линейные корреляции всех фаций гранитов

+ о

15 -|

10 -

5 -

10

~Г 12

—1—Г 14 16

AI2O3, %

+ О

15 -|

10 -

5 -

+ V

65

~Г 70

-1-

75

SiO2, %

• 2

+ з

О см

20 -|

15 -

10 -

"Т" 18

—I 20

О см

65

6 -1

4 -

2 -

~Г 80

~I 85

*V+ ♦

"Т"

70

-1-

75

SiO2, %

"Т"

80

» ■*•

+

+ +

-Г"

9

85

п

12

Na2O,%

0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0

0

3

Рис. 2. Парные корреляции породообразующих элементов в гранитах массива:

1 - амфиболсодержащие кварц-микроклин-альбитовые граниты (фация 1); 2 - лейкократовые кварц-альбит-микроклиновые граниты (фация 2); 3 - альбититы (фация 3)

массива от амфиболовых разностей до альбититов, что, несомненно, свидетельствует об их едином происхождении в процессе дифференциации щелочногра-нитной магмы к апикальным частям магматической камеры, то есть от ранних фаций к поздним.

Граниты Зашихинского массива относительно примитивной мантии характеризуются повышенными содержаниями ЯЬ, П, У, 2п, Оа, 2г, и, F, Ве, ЯЕЕ (за исключением Ей) и очень высокими концентрациями Н£, Та, ЫЬ, ТЬ, отражая специфику источников рудообразования и дальнейшую Та-ЫЬ специализацию месторождения. В целом в пределах массива отмечаются очень большие вариации суммы редкоземельных элементов -от 3371 до 19762 мкг/г. Самые низкие значения содержаний редкометалльных

100 -I

элементов отмечаются в первой (амфи-болсодержащей) фации щелочных гранитов, самые высокие - в третьей зоне (REE до 15440 г/т), тем самым полученные аналитические исследования пород подтверждают ранее сделанный вывод о самой высокой рудоносности именно этого участка Зашихинского месторождения.

На графиках парных корреляциях редких элементов в трех фациях гранитов (рис. 3) наблюдаются однотипные поля корреляционных зависимостей между Ce-La, Nd-La, Nb-Zr, Y, Nb и Zr-сумма редких элементов (REE), что также свидетельствует об их генетическом родстве и происхождении из единой магмы в процессе ее дифференциации.

80 -

60 -

40 -

20 -

+

10000-

8000-

6000-

N 4000-

2000-

10

-1-

20 La, г/т

50 -i

40 -

30 -

20 -

10 -

30

40

++ +

l11

—i— 1 000

2000 Nb, г/т

-1-

3000

—I 4000

Jt*

r

10000 -I

8000 -

6000 -

N 4000 -

2000 -

0

"T" 10

—I— 20

La, г/т

30

40

•f.' ^ . У/' +

—i-1-1—

5000 1 0000 REE, г/т

1 5000

500400. 300' 2001000

■ + + л. *»•

4000 -i

3000 -

2000 -

1000 -

0

5000 1 0000

REE, г/т

I

15000

.f * '

•i 4. •

—I-1-1-1-1—

5000 1 0000 1 5000 REE, г/т

Рис. 3. Диаграммы корреляций редких элементов в щелочных гранитах:

1 - амфиболсодержащие кварц-микроклин-альбитовые граниты (фация 1); 2 - лейкократовые кварц-альбит-микроклиновые граниты (фация 2); 3 - альбититы (фация 3)

0

0

0

0

0

0

0

0

0

На графиках схожей конфигурацией спектров редкоземельных элементов характеризуются все фации щелочных гранитов массива (рис. 4). Легкие элементы имеют почти горизонтальное (хондритовое) расположение точек спектра и резкое фракционирование европия в виде отрицательного минимума, который, по мнению многих ученых [8], характерен для редкометалльных гранитов. Европиевый минимум может

свидетельствовать о том, что редкоме-талльные граниты являются дифферен-циатами более ранных пород. После Eu минимума наблюдается положительная линия спектра для тяжелых лантаноидов. Положительный наклон линии говорит о накоплении этих элементов по сравнению с легкими, что является хорошим фактором для редкоземельной руды Зашихинского месторождения.

Рис. 4. Спектры редкоземельных элементов в гранитах Зашихинского массива:

1 - амфиболсодержащие кварц-микроклин-альбитовые граниты (фация 1); 2 - лейкократовые кварц-альбит-микроклиновые граниты (фация 2); 3 - альбититы (фация 3)

Кривые конфигурации спектра редких элементов на спайдердиаграммах (рис. 5) аналогичные у всех трех фаций пород. Наблюдаются отрицательные аномалии бария, стронция, урана, легких редкоземельных элементов, титана, а положительные аномалии характерны для тория, ниобия, тантала, свинца, циркония, гафния.

Для тяжелых редкоземельных элементов и иттрия наблюдается положи-

тельный наклон линии спектра. Для всех редкометалльных пород Зашихинского месторождения фиксируются очень компактные и одинаковые линии спектров редких элементов, что также указывает на их единое происхождение.

Обсуждение При изучении пород Зашихинского массива были установлены три фациаль-ные разновидности щелочных гранитов, постепенно сменяющие друг друга.

Рис. 5. Спайдердиаграммы редких элементов в гранитах Зашихинского массива:

1 - амфиболсодержащие кварц-микроклин-альбитовые граниты (фация 1); 2 - лейкократовые кварц-альбит-микроклиновые граниты (фация 2); 3 - альбититы (фация 3)

Самая ранняя фация - кварц-микроклин-альбитовые граниты с арфведсонитом, средняя - лейкократовые кварц-альбит-микроклиновые редкометалльные граниты, поздняя - альбититы. Впервые выполненные аналитические исследования всех трех фаций гранитов месторождения показали единые тренды составов на графиках парных корреляций породообразующих и редких элементов, которые указывают на то, что образование пород происходило из единой магмы в процессе ее дифференциации от ранних арфведсонитсодержащих к поздним аль-бититовым разностям. Однотипные спектры и спайдердиаграммы редких элементов, схожесть распределения редких элементов на них также отражают единую природу всех фациальных разновидностей массива.

С момента открытия Зашихинское месторождение было отнесенено к при-разломным метасоматитам [4, 5]. В ряде научных работ породы подобных массивов также считались метаморфогенными метасоматитами [4, 5, 9 и др.], хотя упомянутые проявления изучаются уже давно и еще в 1980-е годы на примере многочисленных массивов Монголии и Забайкалья был доказан их магматический генезис [10]. В дальнейшем детальные аналитические исследования проводились на массивах Улуг-Танзек [11], Снежное [2], Катугинское [1, 11-13], Ер-маковское [11], Халдзан-Бурегтэ и Хан-Богдо [14] и др., где установлена приуроченность редкометалльного оруденения к щелочным гранитам. В перечисленных работах приведены этапы, области и обстановки формирования этих месторождений, их магматическая природа, отмечено происхождение редкометалльной рудоносности в магматическую стадию. Термобарогеохимические исследования расплавных включений на мнгогих из этих массивов однозначно доказывают их магматическое происхождение.

На основе полученных нами геологических, петрографических, геохимических и минералогических данных можно уверенно утверждать, что породы

Зашихинского массива являются агпа-итовыми щелочными гранитами с рядом своих геохимических особенностей. Наблюдаемую смену фациальных разновидностей пород мы объясняем как магматическую дифференциацию высокощелочной гранитной магмы, обогащенной флюидными компонентами. Более того, на спектрах редких элементов трех фациальных разновидностей пород наблюдается Eu минимум, характерный для редкометалльных гранитов [8].

В настоящее время в Институте геологии и геохронологии докембрия РАН (г. Санкт-Петербург) проводятся геохронологические Pb-U исследования циркона из пород Зашихинского массива.

Выводы

Исходя из химического состава пород и наличия типоморфных минералов (арфведсонит, гагаринит, криолит), За-шихинский массив следует отнести к формации агпаитовых щелочных гранитов при коэффициенте агпаитности 1,01,2, при котором кристаллизация редких элементов происходит в виде колумбита, пирохлора и циркона.

Граниты Зашихинского массива характеризуются повышенными содержаниями Rb, Li, Y, Zn, Ga, Zr, U, F, Be, REE (за исключением Eu) и очень высокими концентрациями Hf, Ta, Nb, Th. В целом в пределах массива отмечается очень большие вариации REE: от 3371 до 19762 мкг/г. Самые низкие значения содержаний редкометалльных элементов отмечаются в первой (амфиболсодержа-щей) фации щелочных гранитов, самые высокие - в третьей зоне (REE до 15440 г/т).

Единые тренды породообразующих компонентов и редких элементов свидетельствуют о едином происхождении всех фациальных разновидностей гранитов массива.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Иркутской области, проект № 14-45-04070 рСибирьа.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Библиографический список

1. Vladykin N.V. Geochemistry and genesis of Katugin complex of rare-metal alkaline granites // Ore potential of alkaline, kimberlite and carbonatite magmatism: Abstracts book. Ankara, 2014. P. 220-223.

2. Ярмолюк В.В., Лыхин Д.А., Шу-рига Т.Н., Воронцов А.А., Сугоракова А.М. Возраст, состав пород, руд и геологическое положение бериллиевого месторождения Снежное: к обоснованию позднепалеозойской Восточно-Саянской редкометалльной зоны (Россия) // Геология рудных месторождений. 2012. Т. 53. № 5. С. 438-449.

3. Машковцев Г.А., Быховский Л.З., Рогожин А.А., Темнов А.В. Перспективы рационального освоения комплексных ниобий-тантал-редкометалль-ных месторождений России // Разведка и охрана недр. 2011. № 6. С. 9-13.

4. Архангельская В.В., Шурига Т.Н. Геологическое строение, зональность и оруденение Зашихинского тан-тал-ниобиевого месторождения // Отечественная геология. 1997. № 5. С. 7-10.

5. Архангельская В.В., Рябцев В.В., Шурига Т.Н. Геологическое строение и минералогия месторождений тантала России // Минеральное сырье. 2012. № 25.

6. Алымова Н.В. Редкометалльные граниты Зашихинского массива, Иркутская область // Вопросы естествознания. 2015. № 4 (8). С. 9-12.

7. Алымова Н.В., Владыкин Н.В., Радомская Т.А. Состав и петрохимиче-ские особенности пород Зашихинского массива - нового редкометалльного объекта в Иркутской области // Актуальные проблемы науки Прибайкалья. Вып. 1. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 2015. С. 19-23.

8. Коваленко В.И., Костицын Ю.А., Ярмолюк В.В. [и др.]. Источники магм и изотопная ^г, №) эволюция редкоме-талльных ЬьР гранитов // Петрология. 1999. Т. 7. № 4. С. 383-409.

9. Кудрин В.С., Шурига Т.Н. Специфика минерального состава крупных редкометалльных месторождений в плу-тогенных щелочных кварц-альбит-микроклиновых метасоматитах // Крупные и уникальные месторождения редких и благородных металлов: сб. научных ст. СПб., 1998. С. 110-112.

10. Владыкин Н.В. Минералого-геохимические особенности редкоме-талльных гранитоидов Монголии. Новосибирск: Наука, 1983. 200 с.

11. Ярмолюк В.В., Кузьмин М.И. Позднепалеозойский и раннемезозой-ский редкометалльный магматизм Центральной Азии: этапы, области и обстановки формирования // Геология рудных месторождений. 2012. Т. 54. № 5. С.375-399.

12. Котов А.Б., Владыкин Н.В., Ларин А.М. [и др.]. Новые данные о возрасте оруденения уникального Катугин-ского редкометалльного месторождения (Алданский щит) // Доклады академии наук. 2015. Т. 463. № 2. С. 187-191.

13. Ларин А.М., Котов А.Б., Владыкин Н.В., Гладкочуб Д.П., Ковач В.П. [и др.]. Источники и геодинамическая обстановка формирования редкометалль-ных гранитов Катугинского комплекса (Алданский щит) // Доклады академии наук. 2015. Т. 464. № 1. С. 75-79.

14. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Козловский А.М. Два типа источников магм редкометалльных щелочных грани-тоидов // Геология рудных месторождений. 2007. Т. 49. № 6. С. 506-534.

References

1. Vladykin N.V. Geochemistry and genesis of Katugin complex of rare-metal alkaline granites. Ore potential of alkaline, kimberlite and carbonatite magmatism:

Abstracts book. Ankara, 2014, р. 220-223.

2. Yarmolyuk V.V., Lykhin D.A., Shuriga T.N., Vorontsov A.A., Sugorakova A.M. Vozrast, sostav porod, rud i geology-

icheskoe polozhenie berillievogo mes-torozhdeniya Snezhnoe: k obosnovaniyu pozdnepaleozoiskoi Vostochno-Sayanskoi redkometal'noi zo-ny (Rossiya) [Age, composition of rocks, ores and geological position of Snezhnoe beryllium deposit: To the justification of the Late Paleozoic East Sayan rare metal area (Russia)]. Geologiya rudnykh mestorozhdenii = Geology of Ore Deposits, 2012, Vol. 53, no. 5, pp. 438-449.

3. Mashkovtsev G.A., Bykhovskii L.Z., Rogozhin A.A., Temnov A.V. Per-spektivy ratsional'nogo osvoeniya kom-pleksnykh niobii-tantal-redkometal'nykh mestorozhdenii Rossii [Prospects for rational development of complex niobium-tantalum-rare metal deposits in Russia]. Razvedka i okhrana nedr = Prospect and protection of mineral resources, 2011, no. 6, pp. 9-13.

4. Arkhangel'skaya V.V., Shuriga T.N. Geologicheskoe stroenie, zonal'nost' i orudenenie Zashikhinskogo tantal-nio-bievogo mestorozhdeniya [Geological structure, zoning and mineralization of Za-shikhinskoe tantalum-niobium deposit]. Otechestvennaya geologiya = National Geology,, 1997, no. 5, pp. 7-10.

5. Arkhangel'skaya V.V., Ryabtsev V.V., Shuriga T.N. Geologicheskoe stroenie i mi-neralogiya mestorozhdenii tantala Rossii [Geological structure and mineralogy of tantalum deposits in Russia]. Mineral'noe syr'e = Mineral raw materials, 2012, no. 25.

6. Alymova N.V. Redkometal'nye granity Zashikhinskogo massiva, Ir-kutskaya oblast' [Rare-metal granites of the Zashikhinsky massif, the Irkutsk region]. Voprosy estestvoznaniya = Problems of Natural Science, 2015, no. 4 (8), pp. 9-12.

7. Alymova N.V., Vladykin N.V., Radomskaya T.A. Sostav i petrokhimicheskie osobennosti porod Zashikhinskogo massiva - novogo redkometal'nogo ob"ekta v Ir-kutskoi oblasti [Composition and petrochemical features of the Zashikhinsky massif rocks - a new rare metal object in the Irkutsk region], Aktual'nye problemy nauki Pribaikal'ya [Actual problems of the Baikal

region science]. Vol. 1. Irkutsk, IG SO RAN Publ., 2015, pp. 19-23.

8. Kovalenko V.I., Kostitsyn Yu.A., Yarmolyuk V.V. Istochniki magm i izoto-pnaya (Sr, Nd) evolyutsiya redkome-tal'nykh Li-F granitov [Magma sources and isotopic (Sr, Nd) evolution of Li-F rare metal granites]. Petrologiya = Petrology, 1999, Vol. 7, no. 4, pp. 383-409.

9. Kudrin V.S., Shuriga T.N. Spetsi-fika mineral'nogo sostava krupnykh redk-ometal'nykh mestorozhdenii v plutogen-nykh shchelochnykh kvarts-al'bit-mikrok-linovykh metasomatitakh [Features of the mineral composition of large rare metal deposits in pluton-related alkaline quartz-al-bite-microcline metasomatites]. Krupnye i unikal'nye mestorozhdeniya redkikh i blagorodnykh metallov: sb. nauchnykh st. [Large and unique deposits of rare and precious metals: Collection of scientific articles]. Saint Petersburg, 1998, pp. 110-112.

10. Vladykin N.V. Mineralogo-geokhimicheskie osobennosti redkome-tal'nykh granitoidov Mongolii [Mineralogi-cal and geochemical characteristics of rare-metal granitoids of Mongolia]. Novosibirsk, Nauka Publ., 1983. 200 p.

11. Yarmolyuk V.V., Kuz'min M.I. Pozdnepaleozoiskii i rannemezozoiskii redkometal'nyi magmatizm Tsentral'noi Azii: etapy, oblasti i obstanovki formiro-vaniya [Late Paleozoic and Early Mesozoic rare-metal magmatism of Central Asia: formation stages, zones and conditions]. Geologiya rudnykh mestorozhdenii = Geology of ore deposits, 2012, Vol. 54, no. 5, pp. 375-399.

12. Kotov A.B., Vladykin N.V., Larin A.M. Novye dannye o vozraste orudeneniya unikal'nogo Katuginskogo redkometal'nogo mestorozhdeniya (Aldanskii shchit) [New data on the mineralization age of the unique Katuginskoe rare metal deposit (Aldan Shield)]. Doklady akademii nauk = Reports of the Academy of Sciences, 2015, Vol. 463, no. 2, pp. 187-191.

13. Larin A.M., Kotov A.B., Vladykin N.V., Gladkochub D.P., Kovach V P. Istochniki i geodinamicheskaya obstanovka formirovaniya redkometal'nykh granitov

Katuginskogo kompleksa (Aldanskii shchit) [Sources and geodynamic conditions of rare metal granite formation in the Katuginsky complex (Aldan shield)]. Doklady akademii nauk = Reports of the Academy of Sciences, 2015, Vol. 464, no. 1, pp. 75-79.

14. Kovalenko V.I., Yarmolyuk V.V., Kozlovskii A.M. Dva tipa istochnikov magm redkometal'nykh shchelochnykh granitoidov [Two types of magma sources of alkaline rare metal granitoids]. Ge-ologiya rudnykh mestorozhdenii = Geology of Ore Deposits, 2007, Vol. 49, no. 6, рр. 506-534.

Статья поступила 15.03.2016 г.

Article received 15.03.2016.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.