Петрологія лужних порід Покрово-Киріївського масиву - Автореферат

З лужними породами і карбонатитами повязано більшість родовищ рідкісних металів - Nb, Та, REE, Zr, а також величезні родовища апатиту (Хібінський, Чернігівський, Ковдорський та інші масиви), а з Покрово-Киріївським масивом повязані родовища ільменіту, ванадію і флюориту, а також рудопрояви названих вище рідкісних металів. Лужні породи Покрово-Киріївського масиву відомі досить давно ще з часів Морозевича і займають приблизно 25% (10 км2) площі Покрово-Киріївського масив, який складається з таких головних типів порід: і сублужні піроксеніти і габро, сублужні базальтоїди та власне лужні породи, предметом дослідження яких є ця робота. Для досягнення цієї мети вирішувалися такі задачі: 1) відбір проб з відслонень і керну бурових свердловин; 2) виконання хімічних та мікрозондових аналізів порід і мінералів (піроксенів, амфіболів, слюд, фельдшпатоїдів, польових шпатів, магнетитів та другорядних і акцессорних мінералів); 3) зясування геологічних співвідношень та виявлення петрологічних особливостей та умов формування головних типів лужних порід (маліньїтів та ювітів). На підставі результів петрологічних, мінералогічних та геохімічних досліджень лужних порід та їхніх породоутворювальних мінералів (мікрозондові аналізи) вперше зясовано, що головні типи лужних порід (маліньїти, ювіти) формувалися в результаті двох дискретних інтрузивних фаз. Мікрозондові аналізи виявили кілька типів слюд, три з них головні, в кристалохімічних формулах яких кількість суми катіонів в тетраедрах (Al Si менше На діаграмах більшість цих слюд потрапляють в поле тетраферріфлогопітів-анітів, проте в результаті петрографічних досліджень виявилось, що слюди, в переважній більшості випадків мають пряму схему абсорбції .Згідно з опублікованими даними, маліньїтами досліджувані породи було вперше названо І.Д. Автор цієї роботи дотримується поглядів про те, що ці породи є магматичними і використовує раніше дану їм назву - маліньїт, як це було обгрунтовано в авторській публікації. На слабо вивітрілій поверхні маліньїти світло-сірі, з вкрапленістю темно-зеленого до чорного піроксену, іноді видно лусочки буруватого біотиту, досить рідко спостерігаються дрібні заокругленої або кутастої форми темні або складені переважно буроватою слюдою ксеноліти розміром до 1-3 см. Головні породоутворювальні мінерали досліджуваних маліньїтів (%): калішпат - 30-35; нефелін - 25-30; клінопіроксен - 20-30; сфен - 3-5, на окремих ділянках в дрібних скупченнях до 10; Са-ринколіт (гетценіт) - 3-5; флогопіт - 2-5 на окремих ділянках породи в мікрозернистих скупченнях - до 10; амфібол - 2-5; акцесорні мінерали - пірит, магнетит, флюорит, апатит, REE-фторкарбонати, стронціаніт, пірофаніт. Дрібні (частки міліметра) кристалики нефеліну утворюють рясні пойкілітові включення не тільки в калішпаті, а також у флогопіті, амфіболі і кальцієвому ринколіті.Крім того, фенокристи піроксену маліньїтів по периферії містять дрібні пойкілітові включення нефеліну, рідше останні спостерігаються в мікролітах. Проте цей фельдшпатоїд в маліньїтах порівняно з іншими породоутворювальними мінералами (піроксени, слюди, амфіболи й навіть содаліт) має найменші розміри (найчастіше не більше 0,1 мм). За результатами мікрозондових досліджень виявлено зональний розподіл заліза в нефеліні, на прикладі двох більших кристаликів нефеліну виявлено підвищення вмісту заліза від центру допериферії зерен - від 2,1 до 2,9 і від 3,5 до 3,6 - у вкрапленнях нефеліну в калішпаті й біотиті відповідно. Зауважимо при цьому, що підвищений уміст заліза наявний і в тих нефелінах I генерації, які містяться як пойкілітові вкраплення в мінералах, в яких залізо відсутнє (калішпат) або ж його концентрація нижче такої в нефеліні (гетценіт). Вміст цього мінералу в породі незначний, але на відміну від дрібного нефеліну, хоч і рідко у маліньїтах спостерігаються досить крупні (до 1,2 мм) шестигранні або ромбічні зрізи кристалів цього мінералу.Як лужні породи (агпаїтової серії) маліньїти та ювіти, що формувалися в рифтогенних обстановках, характеризауються властивим для такого типу порід високим та підвищеним вмістом таких несумісних елементів як, Zr, REE, Nb, Y, акцесорні мінерали яких представлені бастнезитом, бритолітом, титаноніобатами, катаплеїтом тощо. Для них також є характерним високий вміст Sr, що фіксується у таких мінералах як стронціаніт, бурбанкіт, Sr-апатит. Подібні але дещо відмінні результати щодо елементів домішок було опубліковано раніше [Ред. В.И. Гоньшакова. В роботі (Пономаренко) було проведено 2 аналізи ICP MS, а також 5 аналізів РФА. За результатами цих аналізів ювіти та маліньїти характеризуються підвищеним або високим вмістом таких несумісних елементів-домішок, як Nb, Zr, REE, Ba, Sr, Rb.Слід зауважити, що часто вживаний в літературі термін “формаційна належність” не узгоджується з прийнятим в зарубіжній літературі поняттям “формація”, який для плутонічних (нестратифікованих) порід взагалі не вживається. На думку автора є більше підстав відносити цей масив до другого комплексу, хоча не виключається, що в цьому мас

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Найбільш важливі висновки за результатами виконаних досліджень такі: 1. Доведено, що головні типи лужних порід (маліньїти та ювіти) є дискретними інтрузивними породами.

2. В маліньїтах та ювітах виділено два дещо відмінні тренди еволюції хімізму піроксенів. Від зональних кристалів з суттєво діопсидовим ядром до егіринів (мікроліти в основній масі)

3. В маліньїтах і ксенолітах в них було виявлено і проаналізовано два типи амфіболів: рихтерити та рибекит-арфведсоніти. Перші характерні для досить рідкісних ксенолітів флагопітового складу, а другі для основної маси маліньїту

4. За даними мікрозондових досліджень виявлено три типи слюд. В кристалохімічних формулах більшості з них сумма катіонів Al Si частіше менше 1 і на діаграмі більшість цих слюд потрапляють в поле тетраферифлогопітів-тетраферианітів. Проте в результаті петрографічних досліджень виявилось, що слюди мають пряму схему абсорбції і лише в магнезіальному флогопіті з суттєво слюдистого ксеноліту проявляється зворотня (тетраферріфлогопітова) схема абсорбції.

5. Вперше проведено мікрозондові дослідження фельдшпатоїдів. Вперше виділено і проаналізовано содаліт і два типи канкринітів (канкриніт і вишненіт). В нефеліні виявлено високий вміст заліза (близько 3,6% FEO), яке розподіляється зонально в цьому мінералу.

6. Виявлено і проаналізовано високотитанистий (до 16% TIO2) та одночасно і високомангановий (до 9% MNO) магнетит.

7. Незмінені маліньїти та ювіти належать до порід агпаїтової серії. В свіжих породах коефіцієнт агпаїтності досягає 1,3. За пойкілітовою структурою включення нефеліну в інших мінералах, досліджувані лужні породи подібні до рисчоритів Хібінського масиву.

8. За вмістом і співвідношенням калію і натрію, переважна кількість ювітів і частково маліньїти належать до калієвої серії, а маліньїти переважно до калій-натрієвої.

9. Переважна більшість ювітів, і частково маліньїти є лейцитнормативними породами. З розплавів такого складу за умов низького тиску (1 атм.-1кбар.) може кристалізуватися лейцит.

10. Як лужні породи агпаїтового ряду маліньїти та ювіти Покрово-Киріївського масиву збагачені такими несумісними елементами як Zr, REE, Nb, Y, акцесорні мінерали яких представлені бастнезитом, бритолітом, титаноніобатами, катаплеїтом тощо. Для них також є характерним високий вміст стронцію, що фіксується у таких мінералах як стронціаніт, бурбанкіт, стронцієвий апатит.

11. В хондритнормованих спектрах рідкісних земель наявні незначні позитивні європієві аномалії, що свідчать про відсутність інтенсивного польовошпатового фракціонування в процесі формування досліджуваних лужних порід.

12. Результати петрологічних досліджень свідчать про те, що лужні породи Покрово-Киріївського масиву сформувалися в процесі еволюції вихідних недонасичених кремнеземом (нефеліннормативних) розплавів в гіпабісальних умовах, про що свідчать їх структури, висока окисненість заліза та наявність гіпабісальних, субвулканічних аналогів.

Монографія

1. Фанерозойский магматизм восточного Приазовья Украинского щита и связанные с ним полезные ископаемые (петрология, геохимия и рудоносность) / Е.М. Шеремет, С.Г. Кривдик, Н.А. Козар, С.Н. Стрекозов, Н.В. Вовкотруб, Л.Д. Сетая, И.Ю. Николаев, Н.Г. Агаркова, А.В. Дубина, В.А. Гаценко, Е.С. Лунев - К.: ЦП «Компринт», 2015. - 318 с.

1. Статті у наукових фахових виданнях України: 2. Кривдік С.Г., Гаценко В.О., Луньов Є.С., Вишневський О.А., Канунікова Л.І.. Мінералого-петрологічні особливості маліньїтів Покрово-Киріївського масиву (Приазовя, Україна) // Мінерал. журн.- 2016, т. 38, №2. - С. 52-71.

3. (Особистий внесок дисертанта: проведення петрографо-мінералогічних, досліджень вивчення складу породотвірних мінералів).

2. Кривдік С.Г., Гаценко В.О., Луньов Є.С. Про контактовий вплив сублужних габроїдів (мафітів) Покрово-Киріївського масиву на вміщувальні граніти // Геол. журн. - 2016, т. № 3.-. С. 21-30.

4. (Особистий внесок дисертанта: проведення петрографо-мінералогічних, геохімічних досліджень формулювання мети та висновків).

3. Кривдік С.Г., Шаригін В.В., Гаценко В.О., Луньов Є.С. Високомангановий і високотитанистий магнетит із маліньїтів Покрово-Киріївського масиву (Приазовя, Україна) // Геохімія та рудоутворення. - 2016, т. № 1. - С.

4. Кривдік С.Г., Шаригін В.В., Гаценко В.О., Луньов Є.С. Фельдшпатоїди маліньїтів Покрово-Киріївського масиву (Приазовя, Україна) // Збірник наукових праць УКРДГРІ - 2016, т. № 2 - С. 82-98.

5. (Особистий внесок дисертанта: аналіз літератури, проведення петрографо-мінералогічних, досліджень формулювання мети та висновків, обробка результатів)

5. Кривдік С.Г., Шаригін В.В., Гаценко В.О., Луньов Є.С. Слюди Покрово-Киріївського масиву (Приазовя, Україна) // Геохімія та рудоутворення. - 2016, т. № 2. - С. 5-14.

6. (Особистий внесок дисертанта: проведення петрографо-мінералогічних, досліджень формулювання мети та висновків, обробка результатів).

6. Кривдік С.Г., Шаригін В.В., Гаценко В.О., Луньов Є.С. Піроксени Покрово-Киріївського масиву (Приазовя, Україна) // Мінерал. журн.- 2016, т. 38, №3 - С. 24-38.

7. (Особистий внесок дисертанта: аналіз літератури, формулювання мети та висновків вивчення складу породотвірних мінералів, обробка результатів).

7. С. Кривдік, В. Гаценко, Є. Луньов. Амфіболи з маліньїтів Покрово-Кириївського масиву (Приазовя, Україна) // Мінерал. зб. - 2016. - № 66, вип. 1. - С. 109-118.

8. (Особистий внесок дисертанта: проведення петрографо-мінералогічних, досліджень формулювання мети та висновків, обробка результатів).

8. Кривдік С.Г., Шаригін В.В., Гаценко В.О., Луньов Є.С., Кушнір С.В. Нефелінові сієніти Покрово-Кириївського масиву (Приазовя, Україна) // Мінерал. журн.- 2017, т. 39, №2 - С. 29-45.

9. (Особистий внесок дисертанта: проведення петрографо-мінералогічних, досліджень формулювання мети та висновків, обробка результатів).

Тези наукових доповідей: 9. С.Г. Кривдік, В.В. Шаригін, В.О. Гаценко, Є.С. Луньов. Особливості хімічного складу амфіболів з маліньїтів Покрово-Киріївського масиву (Приазовя, Україна) // Матеріали Х наукових читань імені академіка Євгена Лазаренка 9-11 вересня 2016 р. (м. Львів). - 2016. - С. 59-61.

10. (Особистий внесок дисертанта: формулювання мети та висновків, обробка результатів).

10. С.Г. Кривдік, В.В. Шаригін, В.О. Гаценко, Є.С. Луньов. Особливості хімічного складу та форми виділення нефеліну в маліньїтах Покрово-Киріївського масиву (Приазовя, Україна) // Матеріали Х наукових читань імені академіка Євгена Лазаренка 9-11 вересня 2016 р. (м. Львів). - 2016. - С. 51-53.

11. (Особистий внесок дисертанта: проведення петрографо-мінералогічних, досліджень формулювання мети та висновків, обробка результатів).

11. С.Г. Кривдік, В.В. Шаригін, В.О. Гаценко, Є.С. Луньов. Нові дані про піроксени з лужних порід Покрово-Киріївського масиву (Приазовя, Україна) // Матеріали Х наукових читань імені академіка Євгена Лазаренка 9-11 вересня 2016 р. (м. Львів). - 2016. - С. 47-49.

12. (Особистий внесок дисертанта: проведення петрографо-мінералогічних, геохімічних досліджень формулювання мети та висновків).

12. Є.С. Луньов. Геохімічні особливості слюд Покрово-Киріївського масиву. // Матеріали Х наукових читань імені академіка Євгена Лазаренка 9-11 вересня 2016 р. (м. Львів). - 2016. - С. 49-51.

13. (Особистий внесок дисертанта: формулювання мети та висновків, обробка результатів).

13. Є.С. Луньов. Особливості контактових мінеральних перетворень гранітоїдів в оточенні сублужних і лужних порід Покрово-Киріївського масиву // Матеріали VI всеукраїнської молодіжної наукової конференції - школа «Сучасні проблеми геологічних наук» (ІНН «Інститут геології» Київського Національного університету ім. Т.Г. Шевченка, 14-16 квітня 2016 р.). - Київський Національний університет ім. Т.Г. Шевченка (м. Київ). - 2016. - С. 201-203.

14. (Особистий внесок дисертанта: проведення петрографо-мінералогічних, досліджень формулювання мети та висновків, обробка результатів).

14. Гаценко В.О., Луньов Є.С. Нові дані про дайки лужних пікритів та пікробазальтів Покрово-Кіріївського масиву Приазовського мегаблоку Українського щита // Матеріали ХІ Всеукраїнської науково-практичної конференції «Сучасна геологічна наука і практика в дослідженнях студентів і молодих фахівців» (Криворізький національний університет, 26-28 березня 2015 р.). - Видавничий центр Криворізького національного університету, 2015. - С. 51-55.