Дайки месторождения Куру-Ваара Кольской щелочной провинции

УДК 551.2. 552.08

В.П. Воронцова1

ДАЙКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КУРУ-ВААРА КОЛЬСКОЙ ЩЕЛОЧНОЙ ПРОВИНЦИИ

Представлены результаты исследования интрузивных пород месторождения Куру-Ваара в Ковдорском районе Кольской щелочной провинции. Для определения состава пород выполнены микрозондовый и химический анализы. Микрозондовый анализ шлифов позволил установить как минимум три фазы внедрения. Изученные породы соответствуют дифференцированным сериям и образуют группу пород, конвергентных кимберлитам. Породы представлены пи-критами, флогопит-пироксеновыми пикритами, оливиновыми мелилититами. Мелилититы содержатся лишь в трех комплексах Кольской щелочной провинции — Сальмагора, Ковдор и Турий мыс.

Ключевые слова: Кольская щелочная провинция, Ковдорский массив, щелочной магматизм, мелилитит, пикрит, дайковый комплекс.

There are the results of research intrusive rocks of a deposit the Kuru-Vaara of Kovdorsky area of the Kola alkaline province presented. For definition of structure of rocks have been made micrological and chemical analyses. The micrological analysis of sections from different parts of dyke has given structures of different rocks that has allowed to establish a minimum three phases of intrusion. As a result of the received data it is decided that studied rocks correspond to the differentiated series and form group convergent kimberlite rocks. Rocks are presented picrite, phlogopite-pyroxene picrites, olivine melilitites. Melilitites contain only in three complexes of the Kola alkaline province: Salmagora, Kovdor and cape Tury.

Key words: Kola alkaline province, Kovdor massif, alkaline magmatism, melilitite, picrite, dyke complex.

Введение. Месторождение Куру-Ваара расположено в пределах Кольской щелочной провинции, в Ковдорском районе Мурманской области. Кольская щелочная провинция (Кольская щелочная карбона-титовая провинция) — район развития девонского ультраосновного щелочного и карбонатитового магматизма в восточной части Балтийского щита, состоит из 22 массивов и многочисленных дайковых роев й а1., 2005]. Кольскую провинцию

слагают крупнейшие в мире плутоны агпаитовых сиенитов, а также многочисленные интрузии щелочно-ультраосновных пород с карбонатитами. Палеозойские рои даек и трубки взрыва, представленные мелилититами, нефелинитами, ультрамафическими лампрофирами и др., широко распространены, они формировались в одном возрастном интервале с проявлениями плутонического магматизма.

Материалы и методы исследования. Характерные особенности девонских щелочных даек — малая мощность и чрезвычайно изменчивая форма. Ковдорский массив размещен в толще биотит-олигоклазовых гнейсов беломорской серии архея, представляет собой сложную многофазную интрузию концентрически-зонального строения. В ее строении принимают участие разновозрастные серии пород (от древних к молодым): 1) ядро — оливиниты, окруженные прерывистой полосой пироксенитов; 2) щелочные породы ийолит-мельтейгитовой серии; 3) мелилитовые

породы; 4) комплекс апатито-форстеритовых пород; 5) нефелиновые сиениты; 6) карбонатиты [Фролов, 2003].

Вмещающие породы дайкового комплекса пегматитового месторождения Куру-Ваара — амфибол-биотитовые гнейсы и амфиболиты хетоламбинской толщи, слагающей одноименный покров. Кольская щелочная провинция расположена в пределах Кольского мегаблока Лапландско-Беломорского пояса и узкой полосы вдоль северного края Карельского кратона на его стыке с беломоридами. Беломорский пояс — коллизионный, о чем свидетельствует его покровная структура, представляющая собой сложный тектонический коллаж, который состоит из отдельных покровных пластин. Решающую роль в его структуре играют неоархейские (2,72—2,7 млрд лет) тектонические покровы [Миллер, 1997, 2002].

По ряду признаков — зернистости (мелкая и крупная), текстуре (тонко- и грубополосчатая), характеру перемежаемости петрографических разновидностей — вмещающие породы месторождения разделяются с юга на север на 4 горизонта общей мощностью более 2400 м. Первый горизонт мощностью более 700 м представлен тонко- и равномернозернистыми, тонкополосчатыми амфибол-биотитовыми гнейсами, чередующимися с пропластками амфиболита и ам-фиболовых гнейсов мощностью до 20 м, и редкими прослоями гранат-биотитового гнейса мощностью

1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет, кафедра динамической геологии, аспирантка, e-mail: val_nett@mail.ru

Рис. 1. Макроскопическое изображение дайки в карьере Куру-Ваара

от 3 до 10—15 м. Второй горизонт мощностью 300 м представлен средне- и крупнозернистыми грубопо-лосчатыми амфибол-биотитовыми гнейсами, часто и незакономерно чередующимися с пропластками и линзами биотитовых и амфиболовых гнейсов и амфиболитов мощностью от 10 до 100 м. Третий горизонт мощностью 400 м представляет зону чередования тонкозернистых и тонкополосчатых амфибол-биотитовых и биотитовых гнейсов с про-пластками амфиболовых гнейсов, с редкими линзами и прослоями микроклинизированных ортит- и

Рис. 2. Дайка в карьере Куру-Ваара Химический состав изучаемых пород

Spectrum O Na Mg Al Si K Ca Ti V Cr Mn Fe Total

001 Cpx 42,62952 0,444125 8,547199 1,420552 23,90541 0,100898 16,96935 0,691705 0 0 0,195486 5,546191 100,4504

002 Cpx 42,39542 0,373328 8,60617 1,079909 24,03327 0 16,74461 0,615259 0 0 0 4,877204 98,72517

003 Amp 41,07162 6,608739 1,28047 0,588658 24,08591 0 5,473612 2,09378 0 0 0,281324 17,60165 99,08577

004 Amp 40,21919 3,772191 4,470535 1,312133 22,38677 1,845109 4,30102 1,29767 0 0 0,596971 18,51112 98,71271

005 Amp 39,20752 5,159665 1,823416 0,960388 22,54951 1,858104 1,980893 0,556118 0 0 0,68222 23,60703 98,38486

006 Hbl 40,12171 0,960352 3,133734 6,832415 18,07955 1,504754 8,182682 0,668733 0 0 0,481636 18,88348 98,84904

007 Cpx 42,07285 0,462512 8,392578 1,51765 23,79223 0 16,72616 0,524812 0 0 0 5,813507 99,3023

008 Hbl 42,72372 2,428354 9,219774 6,439455 19,95362 1,211205 7,742867 1,453419 0 0 0 7,632545 98,80495

009 Hbl 42,13105 2,571136 8,074899 6,002102 19,8749 1,075627 7,385245 1,320985 0 0 0 9,858788 98,29473

010 Hbl 43,08021 2,471121 9,074398 6,241404 20,21589 1,272588 7,678503 1,447038 0 0 0 7,880455 99,36161

011 Hbl 41,21546 2,794726 5,211184 6,190628 19,1825 1,216727 6,667157 2,0479 0 0 0 14,8127 99,339

012 Hbl 41,60118 2,938672 4,861235 6,363733 19,20223 1,187678 6,349048 2,489386 0 0 0,195759 15,3366 100,5255

013 Cpx 42,92878 0,873505 7,301105 2,099447 23,12916 0 15,54248 1,190172 0 0 0,192798 7,589562 100,847

014 Hbl 42,56813 2,261633 6,843071 6,332508 19,24447 1,564721 7,410733 2,260749 0 0 0 11,59149 100,0775

015 Hbl 40,59361 0,901898 3,177565 7,092152 18,08868 1,634555 7,970162 0,680734 0 0 0,505208 19,72311 100,3677

016 Hbl 40,44318 0,895678 3,098048 7,116212 17,97071 1,677865 8,047001 0,579375 0 0 0,507106 19,31145 99,64662

Mean 41,5627 2,244852 5,819711 4,224334 20,98093 1,009364 9,07322 1,244865 0 0 0,227407 13,03605 99,42

Std. deviation 1,181148 1,787439 2,751866 2,712382 2,346449 0,725728 4,713466 0,674814 0 0 0,249211 6,119692

Max 43,08021 6,608739 9,219774 7,116212 24,08591 1,858104 16,96935 2,489386 0 0 0,68222 23,60703

Min 39,20752 0,373328 1,28047 0,588658 17,97071 0 1,980893 0,524812 0 0 0 4,877204

ЗООрт ' Е1есиоп 1таде 1

Рис. 3. Метаморфозы серпентинового и карбонатного составов по оливину

магнетитсодержащих гранитогнейсов. Четвертый горизонт мощностью более 500 м представлен сред-незернистыми амфибол-биотитовыми гнейсами с пластовым телом амфиболита мощностью до 100 м и пропластками гранат-биотитового гнейса мощностью до 50 м. Интрузивные образования представлены габбро-норитами, жильными пегматитами и многофазными дайками.

Дайковый комплекс сложен породами с характерной темной зеленовато-серой с бурым оттенком окраской выветрелой поверхности (рис. 1). Породы имеют выдержанную среднезернистую структуру и плотную массивную текстуру. Однородность сложения пород нарушается лишь в краевых зонах тел. Возраст даек моложе 1,7 млрд лет (возраст вмещающих пегматитов). Эти породы выполняют секущие дайки с четкими прямолинейными и параллельными контактами, без видимых реакционных оторочек и экзо- и эндоконтактов (рис. 2). Мощность даек изменяется от нескольких сантиметров до 1 м, видимые размеры более 100 м. Дайки имеют северо-западное простирание (30—50°) и падение, близкое к вертикальному. Некоторые дайки сопровождаются тонкими (до 5 см), апофизами субпараллельного залегания. На месторождении выявлено около 10 даек, размещены они без видимой закономерности с интервалами до 600 м.

В местах пересечения даек молодыми разломами плотность мелилититов нарушена сетью мелких трещин. При наличии в таких участках зон постоянного увлажнения породы выветрены до глиноподобной массы.

Для определения состава пород выполнены микрозондовый и химический анализы (таблица).

Макроскопическое изучение даек карьера Куру-Ваара позволило определить, что изучаемые дайки многофазные. В результате микрозондового анализа шлифов из разных частей дайки установлены как минимум три фазы внедрения, причем временной

ЮОрт 1 Е1ес&оп 1таде 1

Рис. 4. Замещение минералов клинопироксена карбонатами

интервал их внедрения довольно узкий. Главные типоморфные минералы даек — оливин, мелилит и клинопироксен. Оливин обычно нацело замещен вторичными минералами с образованием метаморфоз серпентинового или серпентин-карбонатного состава (рис. 3). Неизмененный оливин образует прозрачные бесцветные или светло-желтые, иногда с зеленоватым оттенком зерна округлой и угловатой формы с характерной сколовой поверхностью и жирным блеском [Лапин, Веричев, 2006]. При изучении псевдоморфоз по оливину в них установлены включения граната, хромшпинелида, хромдиопсида, пикроильменита и флогопита.

В породах наиболее детально исследован клино-пироксен, химический состав которого несет важную информацию об условиях эволюции расплавов, а также может быть использован при классификации пород. Установлены клинопироксен и псевдоморфозы развитых по нему вторичных минералов. Он слагает как вкрапленники, часто идиоморфные, длиной до 1 см, так и микролиты в основной массе. Иногда пироксен целиком замещен вторичными минералами (рис. 4).

Пироксены в породах представлены хромдиоп-сидом и диопсид-авгитом. Хромдиопсид отмечен в основной массе и среди вкрапленников в пикрите. Диопсид-авгиты выполняют основную массу.

Рудные минералы в породах дайки представлены хромшпинелидом, титаномагнетитом, магнетитом и ильменитом. В другой разновидности пород преобладают зерна титаномагнетита, присутствует незначительное количество магнетита, распределение рудных минералов в породе равномерное.

Неизмененные зерна оливина в изученных породах не установлены. Фенокристаллы пироксена выполняют до 30% объема породы, зерна имеют преимущественно округлую и неправильную изометричную форму, часто деформированы. В результате анализа полученных данных установлено, что изученные по-

роды соответствуют дифференцированным сериям, ранние и наиболее меланократовые члены которых представлены пикритами, флогопит-пироксеновыми пикритами, оливиновыми мелилититами и образуют группу пород конвергентных кимберлитам.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Архангельская алмазоносная провинция (геология, петрография, геохимия и минералогия) / Под ред. О.А. Бо-гатикова. М.: Изд-во Моск. ун-та,1999. 524 с.

Лапин А.В., Веричев Е.М. Кимберлиты и родственные породы Архангельской алмазоносной провинции и сопредельных территорий: сравнительный петрогеохимический анализ // Геохимия. 2006. № 8. С. 834-854.

Миллер Ю.В. Позднеархейская покровная структура Беломорского подвижного пояса // Вестн. СПбГУ. Сер. 7. 1997. Вып. 3(21). С. 28-40.

Заключение. Мелилититы и близкие к ним ту-рьяиты содержатся лишь в трех комплексах Кольской щелочной провинции — Сальмагора, Ковдор и Турий мыс. Месторождение Куру-Ваара — новый район их распространения.

Миллер Ю.В. Тектоника области сочленения Беломорского подвижного пояса и Карельского кратона // Геотектоника. 2002. № 4. С. 14-25.

Фролов А.А., Толстов А.В., Белов С.В. Карбонатитовые месторождения России. М.: НИА-Природа, 2003. 494 с.

Downes H, Balaganskaya E, Beard A. et al. Petrogenetic processes in the ultramafic, alkaline and carbonatitic magma-tism in the Kola Alkaline Province: a review // Lithos. 2005. Vol. 85. Р. 48-75.

Поступила в редакцию 25.05.2010