Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Гусев А.И. 1

---

1 Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина

Приведены геохимические и петрологические данные по силекситам коргонской свиты рфннего-среднего девона Горного Алтая. Выделены 3 группы силекситов: калиевые, натриевые, калий-натриевые. Натрий и калий-натриевые силекситы характеризуются повышенными концентрациями Rb, Ba, Sr, Y, Zr, Nb и высокими отношениями (La/Nb)N. Все группы силекситов, и особенно натриевые и калий-натриевые, отличаются высокой степенью дифференцированности редкоземельных элементов. В натриевые силекситах проявлен тетрадный эффект фракционирования (ТЭФ) РЗЭ M-типа, а в калиевых проявлены оба типа ТЭФ (W- и М). Проявление ТЭФ РЗЭ М- и W- типов в силекситах связано с большой ролью летучих компонентов H2O, F, Cl, B, P, CO2 и непостоянным их режимом во флюидах, вызванным контаминацией коровым материалом. Генезис силекситов коргонской свиты связан с процессами ликвации кислого расплава под воздействием летучих компонентов. Силекситы характеризуются различной геохимической и металлогенической специализацией: калиевые с Fe, Mn, а натровые – с Au, Ag.

Статья в формате PDF

2557 KB

силекситы

высокая степень дифференциации редкоземельных элементов

W- и М-типы тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ

Fe

Mn

Au

Ag

1. Гусев А.И. Петрология редкометалльных магмо-рудно-метасоматических систем Горного Алтая // Известия Томского политехнического университета. – Томск. – 2005. – Т. 307, № 4. – С. 43–47.

2. Гусев А.И., Гусев Н.И. Магмо-флюидодинамическая концепция эндогенного рудообразования на примере Горного Алтая и других регионов // Региональная геология и металлогения. – 2005. – № 23. – C. 119–129.

3. Гусев А.И. Типизация гранитоидов на основе составов биотитов // Успехи современного естествознания, 2009. – № 4. – С. 54–57.

4. Гусев А.И., Гусев Н.И. Анорогенные кислые лавы Коргонской свиты Горного Алтая: петрология, геохимия и оруденение // Успехи современного естествознания. – 2012. – № 12. – C. 58–63.

5. Гусев А.И. Петрология и оруденение анорогенных гранитоидов Алахинского штока Горного Алтая // Современные наукоёмкие технологии. – 2013. – № 6. – C. 170–175

6. Гусев А.И. Уникальное комплексное тантал-ниобий-рубидий-цезий-литиевое Алахинское месторождение Горного Алтая // Современные наукоёмкие технологии – 2013. – № 6. – C. 181–185.

7. Гусев А.И. Щелочные гранитоиды Майорского массива и их потенциальная рудоносность (Горный Алтай) // Отечественная геология. – 2014. – № 1. – С. 33–40.

8. Гусев А.И. Петрология адакитовых гранитоидов. – М.: Изд-во РАЕ, 2014. – 152 c.

9. Лопатников В.В., Изох Э.П., Ермолов П.В., Пономарёва А.П., Степанов А.С. Магматизм и рудоносность Калба-Нарымской зоны Восточного Казахстана. – М.: Наука, 1982. – 248 с.

10. Маракушев А.А. Петрогенезис. – М.: Изд-во «Недра», 1988. – 293 с.

11. Anders E., Greevesse N. Abundences of the elements: meteoric and solar // Geochim. – Cosmochim. Acta. – 1989. – V. 53. – Р. 197–214.

12. Irber W. The lanthanide tetrad effect and its correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of evolving peraluminous granite suites // Geochim Comochim Acta. – 1999. – V.63. – № 3/4. – P. 489–508.

К силекситам относятся крайне кремнекислые эффузивные породы, содержащие более 70 % кварца, или более 80 % SiO2 [10]. Силекситы нередко ассоциируют с пегматитами, грейзенами и кварцевыми жилами в верхних частях куполовидных поднятий крайне дифференцированных кремнекислых лейкогранитов. Так в составе Дунгалинского массива монастырского комплекса ранне-среднепермского возраста Восточного Казахстана выделяется 16 линзовидных тел силекситов мощностью от нескольких метров до 16 м и протяжённостью от 10 до 20 м. Здесь наблюдаются камерные хрусталеносные пегматиты с телами силекситов [9]. Нами ранее указывалось на наличие высоко-кремнистых пород в составе вулканитов коргонской свиты, близких по химическому составу к силекситам [4]. Цель исследования – проанализировать геохимические и петрологические особенности силекситов коргонской свиты Горного Алтая.

Результаты исследования и их обсуждение

Реальный минеральный состав силекситов коргонской свиты варьирует (в %): кварц – 90–94, альбит 1–7, ортоклаз – 0,7–7, диопсид – 0,4–2, 1, биотит – 0,4–1, ильменит – 0,3–2,2, магнетит – 0,1–1, апатит – 0,2–1,2.

Нормативный минеральный состав силекситов варьирует (в %): кварц – 90–93, альбит – 0,9–7,1, анортит – 1,1–2,2, ортоклаз – 0,7–6,9, диопсид – 0,5–1, ильменит – 0,3–2,1, магнетит – 0,2–1,1, апатит – 0,2–1,3.

Химический состав силекситов сведен в табл. 1. В целом силекситы коргонской свиты можно отнести по соотношениям альбита и ортоклаза к трём группам: существенно калиевые, существенно натриевые и натрий-калиевые. Натриевые и калий-натриевые силекситы оличаются повышенными коцентрациями Rb, Ba, Sr, Y, Zr, Nb и высокими отношениями (La/Nb)N. Нормированные к хондриту отношения лёгких к тяжёлым РЗЭ для натриевых и калий натриевых силекситов высокие ((La/Nb)N варьируют от 22,4 до 111,3), указывая на сильно дифференцированный тип распределения редких земель. Ранее отмечено, что к областям распространения высоко-калиевых вулканитов и силекситов коргонской свиты тяготеют железорудные месторождения (Холунское, Коргонское), а с высоко-натриевыми разностями ассоциируют месторождения, проявления и геохимические аномалии золота и серебра.

Таблица 1

Химический состав силекситов коргонской свиты

Примечание: Анализы выполнены: силикатный на главные компоненты химическим методом в Лаборатории Западно-Сибирского испытательного Центра (г. Новокузнецк); для микроэлементов – методом ICP-MS в лаборатории ИМГРЭ (г. Москва). Значения РЗЭ нормированы по хондриту по Anders E., Greevesse N. [11]. Eu*= (Sm_N + Gd_N)/2.

На ТАС диаграмме фигуративные точки составов пород локализуются в поле силекситов (рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма (Na₂O+K₂O) – SiO₂ для силекситов коргонской свиты 1 – Силекситы коргонской свиты

В силекситах проявлен тетрадный эффект фракционирования редкоземельных элементов (РЗЭ). В натровых силекситах ТЭФ РЗЭ М- типа высокий и устойчивый, варьирующий от 1,41 до 2,56. В калиевых силекситах проявлен, примущественно, М-тип ТЭФ, варьирующий от 1,86 до 1,98, хотя в одном анализе определён и W-тип ТЭФ (значение его составляет 0,89). Величины тетрадного эффекта фракционирования (ТЭФ) РЗЭ и некоторые отношения элементов сведены в табл. 2.

Таблица 2

Величины тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ и отношения некоторых элементов

Примечание: TE1,3 – тетрадный эффект фракционирования РЗЭ как среднее между первой и третьей тетрадами по [Irber]. Eu*= (Sm_N+Gd_N)/2.

Преимущественно в породах проявлен ТЭФ РЗЭ М-типа, превышающий пороговое значение 1,1. Для различных отношений некоторых элементов построены диаграммы зависимостей величины ТЭФ М-типа.

Соотношение отношений Zr/Hf и ТЕ1,3 указывает, что увеличение отношений Zr/Hf низкие (ниже отношений в хондритах и слабо повышенные) и коррелируется со слабым увеличением ТЭФ М-типа (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма Zr/Hf – TE1,3 для силекситов коргонской свиты

Аналогичная картина наблюдается для соотношений Y/Ho и TE1,3 – слабое увеличение тетрадного эффекта М-типа с повышением отношений Y/Ho (рис. 3).

Рис. 3. Диаграмма Y/Ho – TE1,3 для силекситов коргонской свиты

На диаграмме La/Nb – ТЕ1,3 в калиевых силекситах происходит слабое увеличение отношений La/Nb с повышением значений ТЕ1,3, а в натровых и калий-натровых обратная картина – увеличение значений ТЕ1,3 коррелируется с уменьшением значений La/Nb (рис. 4).

По генезису силекситов существуют 2 точки зрения: 1 – они являются результатом окварцевания пород, 2 – силекситы являются крайней степенью дифференциации кислых расплавов. Петрографические данные по коргонским силекситам указывают на отсутствие наложенного окварцевания. Об это же свидетельствуют и низкие уран-ториевые отношения (менее 1). Силекситы среди риолитов коргонской свиты образуют согласные тела и имеют полосчатость, свойственную ликвационным образования. По нашему мнению силекситы коргонской свиты следует относить к продуктам ликвации сильно кислого расплава под воздействием летучих компонентов (H₂O, F, Cl, B, P, CO₂), при резком преобладании F и В. Такие высоко-фтористые и высоко-борные кислые расплавы способствуют расслаиванию его с выделением силекситов.

Приведенные материалы по силекситам коргонской свиты показывают, что по составу они могут быть подразделены на 3 группы: 1 – калиевые, 2 – натриевые, 3 – калий-натриевые. Развиты указанные силекситы вблизи рудных тел: калиевые ассоциируют с оруденением железа и марганца, а натровые и калий-натровые – с золотом, серебром. В калиевых силекситах проявлены 2 типа ТЭФ M- и W-типы, а в натровых – только М. Известно, что тетрадный эффект М- типа обнаруживается чаще всего на заключительных стадиях дифференциации гранитных систем. При этом отмечается присутствие в магматитах флюидной фазы, содержащей H₂O, F, Cl, B, P, CO₂ во время существования жидкого расплава или непосредственно после его кристаллизации. Проявление ТЭФ W- типа более всего связано с вадозной H₂O. Такая вода, вероятно, может попадать и в магматогенные флюиды при контаминации коровым материалом. Вероятно, она и вызывает появление тетрадного эффекта W- типа в магматических породах, сильно контаминированных коровым материалом.

Рис. 4. Диаграмма La/Nb – TE_1,3 для силекситов коргонской свиты 1 – Калиевые силекситы, 2 – натриевые и калий-натриевые силекситы

Заключение

Таким образом, силекситы, встречающееся в составе вулканитов коргонской свиты являются результатом ликвации сильно кислого расплава под воздействием летучих компонетов (H₂O, F, Cl, B, P, CO₂). Чаще всего они приурочены к субвулканическим телам, где в апикальных частях появлялись высококремнистые отщепления в виде силекситов и тарантулитов [10]. Направленность процесса к генерации ультракислых силекситов обусловливалась обогащённостью расплава солями щелочных металлов, отличающихся высокой растворимостью (Y, Zr, Nb, Ta, Rb, Li и других металлов) и способностью понижать температуры кристаллизации магм, что весьма характерно для расплавов анорогенных обстановок формирования [1-8].

Две группы силекситов в составе коргонской свиты ассоциируют с разной геохимической и металлогенической специализацией: калиевые с Fe, Mn, а натровые – с Au, Ag. Проявление ТЭФ РЗЭ М- и W- типов в силекситах связано с большой ролью летучих компонентов H₂O, F, Cl, B, P, CO₂ и непостоянным их режимом во флюидах, вызванным контаминацией коровым материалом.

Библиографическая ссылка