Новый тип карбонатитов

ИЗВЕСТИЯ

I ОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО __ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА

Том 127, в. 1 1964

НОВЫЙ ТИП КАРБОНАТИТОВ

С. С. ИЛЬЕНОК

Одним из интереснейших вопросов петрологии, который все чаще привлекает к себе внимание, является происхождение карбонатитов и особенно связи с ними полезных ископаемых. К настоящему времени установлен ряд основных особенностей их проявления. Прежде всего к ним относятся приуроченность карбонатитов к краевым частям платформ. Вместе с тем отдельные месторождения карбонатитов встречены в пределах геосинклинальных зон или областей завершенной складчатости (Вост. Саяны, Кайзерштуль в ФРГ). Отмечается приуроченность их к крупным зонам разломов (великие африканские разломы).

Считается характерной, по большинству исследователей исключительной, приуроченность и генетическая связь карбонатитов с массивами щелочно-ультраосновного ряда. Выявлено среди вмещающих пород резко выраженное проявление щелочного метасоматоза. Кроме фенити-зации, Л. С. Бородин (1957, 1960) сюда относит образование ииолитов за счет нефелинизации пироксенитов. Он устанавливает зависимость в образовании щелочных пород и карбонатитов. При нефелинизации проявляется эгиринизация пироксена и замещение последнего гранатом (шорломитом) и флогопитом. Эволюция растворов характеризуется обогащением кальция магния и железа за счет замещаемой породы в виде пироксенита с формированием на значительных стадиях метасо-матического процесса карбонатных пород, обогащенных редкоземельными минералами.

По форме проявления среди карбонатитов выделяются центральные ядра трубчатых тел концентрически зонального строения, линейные зоны, а также жилы и линзы. Л. С. Бородин различие в особенностях проявления карбонатитов увязывает со степенью глубины эрозионного среза в первично-дифференцированных, недифференцированных массивах и вулканических жерлах.

В отдельных случаях устанавливается близость карбонатитов к кимберлитам (чадобецкое поднятие, Красноярский край).

Таким образом, широко проявляется связь карбонатитов с ультраосновными породами главным образом оливинитами, перидотитами и пироксенитами, которые сопровождаются разнообразными щелочными породами. Однако, как мы увидим ниже, карбонатиты встречаются также и в другом, а именно габброидном комплексе пород. При этом здесь;

27

они тесно связаны с формированием группы щелочных пород от полевошпатовых мельтейгитов до нефелиновых сиенитов и уртитов.

Рассматриваемый комплекс развит в Горной Шории, тяготея к границе с Минусинским межгорным прогибом. Габброидный магматический комплекс приурочен к зонам разломов при формировании девонской впадины Минусинского прогиба. Вдоль одной из зон разлома северозападного простирания, отходящей от основной меридиональной зоны разлома, разделяющей указанный прогиб от Кузнецкого Алатау, выступает цепь габброидных массивов. К одному ¡из этих массивов приурочена зона карбонатитов, которая располагается по периферии последнего. Массив имеет изометричное концентрически зональное строение и состоит преимущественно из оливиновых и безоливиновых габбро, тита-номагнетитовых габбро, форелленштейнов и тонких горизонтов пироксе-нитов. В краевой зоне располагается кольцевое дайкообразное тело грубозернистых пироксенитов и габбро-пироксенитов. Вмещающие породы представляют собою кремнисто-карбонатную складчатую толщу синий-ского возраста.

В южном краевом участке массива располагается зона карбонатитов протяженностью по обнажениям 2,7 км при ширине 0,3 км. Судя по отдельным выходам пород, протяженность ее достигает 4 км. С севера зона граничит с габбро, а также пироксенитами кольцевого тела. С юга они переходят в генетически близкие мельтейгиты и якупирангиты. В составе карбонатитов широко распространены кальцитовые грубозернистые разновидности с форстеритом, волластонитом, титанавгитом и салитом. Проявляются в виде отдельных полос доломитовые разновидности с хондродитом, который часто замещен серпентином. В отдельных участках развит флюорит, целестин и барит. Встречаются церий и ниобий— содержащие минералы — перовскит, ефен, ильменит. Изредка наблюдается бледнобурый паризит.

Среди карбонатитов развиты мелкогнездовые или желваковые по форме образования (Ильенок, 1960, 1962), сложенные мелилитом, нефелином, гроссуляром, в краевых частях волластонитом. Проявляются жилы мощностью 0,2—0,5 м мелилит-нефелин-гранатового состава. При этом нефелин в них обосабливается в центральной, а гранат в краевой части тел. Нередко в желваках и жилах развита тонкая очень густая вкрапленность сульфидов из пирротина, алабандина, пирита, более редких— пентландита, меллерита, молибденита. Внутри габбро встречаются жилы мелилитита, а вблизи контакта встречена жила монтичеллито-вой породы с примесью шпинели.

В краевой зоне карбонатитов на границе с габбро встречены жилы нефелин-альбит-содалитового состава с флогопитом, эгирином и магнетитом.

Габбро в краевой зоне массива имеет щелочную оторочку из монцо-нитов и сиенитов. Ее мощность около 50 м. К этой зоне приурочены дайки сельвсбергитов.

Характерно, что в мельтейгитах и якупирангитах нефелин образует небольшие выпоты или гнезда, которые окружены пироксеновым агрегатом радиального сложения. Зерна пироксена, входящие в агрегат нефелина, хорошо огранены и являются более крупными по размерам. Все это указывает не на более позднее проявление нефелина, а скорее одновременное образование его вместе с пироксеном. Последний представлен титан-авгитом.

Особенности проявления карбонатитов указывают, что карбонатный материал заимствован из карбонатного субстрата вмещающих пород на месте. Это их резко отличает от карбонатитов ультраосновного семейства, где накопление кальция увязывается с процессом нефелинизащш. Связь указанных образований с типично габброидным комплексом и

особенности проявления позволяют выделить их в новый своеобразный тип карбонатитов. Появление этих пород в области завершенной складчатости в связи с разломами при формировании Минусинского прогиба сближает их с карбонатитами Кайзерштуля в ФРГ, которые связаны с образованием Рейнского грабена. При этом там проявились магматические породы щелочно-габброидного состава — эссекситы, терали-ты, дайки фонолитов и мончикитов, экструзия тефритов. Сходство обоих комплексов также проявляется в приповерхностных, субвулканических условиях их формирования.

Следует отметить, что к востоку в направлении Минусинского прогиба в краевых зонах девонских габбровых массивов проявляются нефелиновые сиениты, а также широко развиты щелочные сиениты и нордмар-киты. Наблюдаются переходы нефелиновых сиенитов по простиранию в слабо развитые карбонатиты. Все это указывает на генетическую связь в проявлении тех и других пород, которая обосновывается последовательностью их образования.

Происхождение указанной группы пород связано с дифференциальной подвижностью компонентов габбровой магмы при ее охлаждении с накоплением расплава обогащенного кремнием и щелочами. Большую роль при этом играет повышение химической активности щелочей в зонах контакта с карбонатными породами. Это подтверждается наличием щелочных оторочек в изученных габбровых массивах. При наличии благоприятных тектонических условий, какими являлись зоны смятия среди вмещающих пород, наблюдается мобилизация этого подвижного расплава и циркуляция в среде, представленной карбонатными породами. Здесь происходит формирование в более глубинных зонах нефелиновых сиенитов, сопровождающихся как меланократовыми породами — мель-тейгитами, так и лейкократовыми — уртитами, развитыми в рассматриваемых массивах очень слабо. В более высоких зонах (Патынский массив) они дают на ранних стадиях формирование мельтейгитов и якупи-рангитов, а на поздних — карбонатитов. При этом в последних уже слабо развиты железистые минералы. Резкая десиликация растворов обязана раннему выпадению волластонита. Наблюдается значительное обогащение поздних продуктов кристаллизации редкоземельными элементами.

ЛИТЕРАТУРА

1. Л. С. Бородин. О типах карбонатитовых месторождений и их связи с массивами ультраосновных щелочных пород. Изв. АН СССР, сер. геол., № 5, 1957.

2. Л. С. Бородин. Генезис карбонатитовых месторождений и их геологическая связь с массивами ультраосновных щелочных пород. Межд. геол. конгресс, XXI сесс. докл. совет, геологов, Москва, 1960.

3 С. С. И л ь е н о к. Основные черты петрологии Патынского массива. Геология и геофизика, СО АН СССР, № 4, 1960.

4. С. С. И л ь е н о к. Щелочные породы горы Патын. Сб. Нефелиновые породы Кузнецкого Алатау, Материалы по геол. Зап. Сибири, в. 63, 1962.