РЕДКИЕ ЗЕМЛИ В КАЛЬЦИТАХ ДАРАИПИёЗСКОГО ЩЕЛОЧНОГО МАССИВА (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ТАДЖИКИСТАН)

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ___________________________________2007, том 50, №8______________________________

ГЕОХИМИЯ

УДК 553.689.2

Член-корреспондент АН Республики Таджикистан А.Р.Файзиев, Ф.Г.Гафуров ,

Ф.А.Файзиев

РЕДКИЕ ЗЕМЛИ В КАЛЬЦИТАХ ДАРАИПИЁЗСКОГО ЩЕЛОЧНОГО МАССИВА

Дараипиёзский щелочной массив находится в Раштском районе и расположен в ядре крупной антиклинальной складки, сложенной терригенно-сланцевой толщей (С1-2), и имеет строение, близкое к кольцевому. Внешняя часть кольца в западной его части сложена мелкозернистыми двуслюдяными турмалинизированными гранитами (С2) и среднезернистыми биотитовыми гранитами (С3-Р1). Центральные и восточные части массива представлены мел-ко-среднезнистыми эгириновыми, биотитовыми и арфведсонитовыми сиенитами (Р1-Р2) и гастингситовыми и биотит-гранатовыми фояитами (Р2-Т1). Все эти образования рассекаются мелкозернистыми гранитами.

Жильные породы представлены сиенит-аплитами, пегматитами и кварцевыми жилами. В последние годы в массиве установлены карбонаты, которые встречаются в виде крутопадающих жил мощностью от нескольких десятков сантиметров до 5-6 м как в магматических, так и осадочно-метаморфических породах. Протяженность карбонатитовых тел от нескольких метров до 450-500 м. В массиве обнаружено также карбонатитовое тело овальной формы размеров 80х30 м. Карбонатиты сложены главным образом кальцитом, содержащим также эгирин (от 1-2 до 35-40%), кварц, флюорит, амфиболы и многие другие минералы.

Редкоземельные элементы (РЗЭ) в кальциевых минералах, в том числе и кальците, относятся к числу структурных примесей, изоморфно замещающих кальций в кристаллической решетке минерала. Для кальцита карбонатитов РЗЭ считаются типоморфными элементами, отражающими их геохимическую особенность [ 1].

В таблице приведены результаты анализов кальцита на индивидуальные редкие земли. Как видно из этой таблицы, в кальците карбонатитов Дараипиёзского щелочного массива колебание содержаний суммы лантаноидов сравнительно значительное и колеблется от 183.4 до 709.7 г/т. Минимальные содержания РЗЭ (183.4-199.4) характеризуют образцы (15/ДП, 17/ДП и 77/ДП), отобранные из карбонатитовых тел среди терригенных отложений. В других образцах кальцита карбонатитов, локализованных в магматических породах, концентрация лантаноидов высокая и более или менее равномерная. Среднее содержание суммы РЗЭ в изученных кальцитах равно 418.7 г/т, что почти в четыре раза превышает кларк этих элементов в земной коре. Кларк суммарного содержания лантаноидов немногим более 0.01% [2,3].

Таблица

Состав и содержание редких земель в кальцитах карбонатитов

№ проб La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Но

1/ДП 75 165 17.5 66 9.8 1.82 12.3 1.55 8.5 1.63

14/ДП 105 214 22.1 84 11.2 1.95 13.2 1.64 8.5 1.61

15/ДП 35 83 9.3 38 6.2 1.39 7.2 1.13 6.9 1.47

17/ДП 34 82 9.3 37 5.7 1.32 6.5 0.97 5.7 1.20

24/ДП 82 187 20.4 80 13.1 2.50 16.8 2.38 14.3 2.99

25/ДП 137 309 33.4 129 18.1 3.29 26.9 3.16 21.6 3.90

29/ДП 99 210 22.1 86 11.6 2.11 15.1 1.66 8.4 1.57

50/ДПа 96 214 23.0 88 13.4 2.94 16.2 2.40 15.7 3.08

50/ДПб 95 210 22.7 87 12.9 2.81 21.1 2.33 17.0 3.03

51/ДП 101 235 25.4 97 15.7 3.17 23.0 3.11 21.4 4.27

64/ДП 66 144 15.1 58 9.8 2.11 12.6 2.11 13.7 3.02

77ДП 33 76 8.2 32 5.2 1.36 6.3 1.05 6.8 1.47

78/ДПа 89 204 22.1 85 13.0 2.06 16.8 2.18 12.6 2.53

78/ДПб 89 207 22.4 86 13.1 2.03 18.1 2.17 14.8 2.49

79/ДП 73 158 16.6 62 9.0 1.73 10.6 1.42 7.7 1.48

320 133 176 17.2 55 11.8 1.44 9.0 1.0 7.3 1.7

402 118 178 19.0 70 16.5 3.67 19.9 3.03 18.0 4.27

Среднее 85.9 179.6 19.2 72.9 11.5 2.20 14.8 2.0 12.3 2.5

Продолжение таблицы

Er Tu Yb Lu Cумма ELa:EY: Ssc ICe:IY La:Yb Y

4.6 0.57 3.1 0.35 367.7 88.0:9.7:2.3 18.7 24.2 38

4.6 0.55 3.1 0.38 471.8 90.1:8.1:1.8 24.2 33.9 34

4.5 0.65 4.1 0.51 199.4 82.9:12.2:4.9 10.0 8.5 33

3.7 0.53 3.3 0.40 191.2 84.7:11.2:4.1 11.9 10.3 32

8.8 1.19 6.8 0.79 439.1 84.1:11.9:4.0 11.6 12.1 62

12.2 1.57 9.4 1.10 709.7 85.7:10.8:3.5 13.3 14.6 78

4.3 0.51 2.8 0.34 465.5 89.6:8.7:1.7 24.9 35.4 35

9.6 1.42 9.1 1.20 496.0 84.9:10.8:4.3 11.4 10.5 69

9.5 1.41 9.1 1.18 497.1 83.8:11.9:4.3 11.1 10.4 70

13.6 2.09 13.5 1.67 560.0 81.9:12.6:5.5 8.9 7.5 85

10.0 1.65 14.6 1.59 351.2 80.6:12.3:7.1 7.5 12.4 76

4.8 0.79 5.6 0.80 183.4 81.4:12.1:6.5 8.0 5.9 37

7.6 1.06 6.4 0.79 165.2 86.0:10.6:3.4 14.0 13.9 56

8.3 1.05 6.4 0.78 473.6 85.4:11.1:3.5 13.0 13.9 59

4.3 0.56 3.3 0.40 350.1 88.4:9.1:2.5 18.7 22.1 30

3.4 0.16 3.6 0.70 421.3 90.5:7.6:1.9 23.9 36.9 50

11.6 1.73 9.6 1.54 475.8 81.1:13.7:5.2 9.1 12.3 58

7.4 1.0 6.7 0.9 418.7 85.4:10.8:3.8 14.1 16.8 53

>|< ill Условия анализа - масс-спектрометр ICP MSx7 Ther Electron, горячая плазма (1250 kw),

внутр. стандарт - Jn, Re (растворы ррв). Рабочие растворы - на основе 2% НЫ03.

Сравнительно высокими содержаниями РЗЭ, в 2-4 раза превышающими их концентрацию в магматических породах, характеризуется и кальцит из карбонатной жилы среди щелочных пород Туркестано-Алая [4]. Отметим, что и флюориты из Дараипиёзского щелочного массива содержат повышенную концентрацию РЗЭ [5].

7е8

В составе лантаноидов кальцитов карбонатитов указанного массива главная роль принадлежит элементам лантановой подгруппы (преимущественно лантану, церию и неодиму), составляющим от 81.1 до 90.5% от общей суммы РЗЭ. На долю иттриевой и скандиевой подгрупп элементов приходится 7.6 - 13.7 и 1.7 - 6.5% соответственно. Соотношение средних содержаний отдельных подгрупп лантаноидов в изученных кальцитах выражается как ЕСе: Е^^с= 85.4: 10.8: 3.8.

Цериевая группа (легкие лантаноиды) в составе РЗЭ кальцитов Дараипиёзского массива резко преобладает над иттриевой (тяжелые лантаноиды). Колебание соотношений ЕСе: ЕY находится в пределах 9.1- 24.9, при среднем их значении 14.1. Как известно [6], отношение цериевости и иттриевости РЗЭ считается показателем изменения щелочности среды ми-нералобразования: понижение кислотности фиксируется увеличением ЕСе: ЕY - отношения. По данным И.В. Швей [7], с возрастанием щелочности пород от нормальных гранитов, через щелочные гранитоиды к нефелиновым сиенитам в минералах, содержащих РЗЭ, наблюдается рост относительной концентрации основных лантаноидов, то есть отмеченное увеличение ЕCe:ЕY-отношения подтверждают и данные других исследователей [8-10], согласно которым элементы цериевой группы имеют тенденцию к накоплению в составе продуктов послемаг-матической деятельности, связанных с щелочными породами, а иттриевая группа концентрируется главным образом в минералах, являющихся производными кислых магм.

Относительное содержание лантана в РЗЭ («лантановость») или Ьа:УЬ-отношение считается также показателем изменения кислотности-щелочности минералообразующей среды. На примере флюорита А.А.Ганзеев и Ю.П.Сотсков [11] установили, что максимальная «лантановость» характерна для минералов щелочных пород. Для кальцитов карбонатитов Дараипиёзского массива Ьа:УЬ-отношение относительно высокое и составляет в среднем 16.8, при разбросе величин от 5.9 до 36.9. Высокое значение этого отношения в минералах, генетически связанных с щелочными породами, отмечали Н.Н.Василькова и О.А.Кукушкина [12].

Содержание иттрия в кальцитах массива Дараи-Пиёз колеблется в пределах 30-85 г/т, при средней его концентрации 53 г/т. Это почти в два раза больше среднего содержания этого элемента в земной коре (кларк иттрия по Гольдшмиту - 28 г/т), несмотря на то, что он обычно концентрируется в кислых породах и связанных с ними образованиях.

Институт геологии Поступило 4.12.2007 г.

АН Республики Таджикистан,

*Таджикский государственный национальный университет

ЛИТЕРАТУРА

1. Маринцев В.К. Минералогия и петрография карбонатитов восточного склона Анабарского сводового поднятия и некоторые вопросы их генетиза. Автореф. канд. дис., М., 1969, 20 с.

2. Виноградов А.П. - Геохимия, 1962, №7, с.555-570.

3. Семенов Е.И. - Геохимия, минералогия и генетические типы месторождений редких элементов. М.: Наука, 1964, с.210-283.

4. Ифантопуло Т.Н. Минералы - геохимические особенности щелочных пород Центрального Туркестано-Алая. М.: Недра, 1975, 129 с.

5. Файзиев А.Р. Элементы-примеси как индикаторы генезиса флюоритов. Душанбе: Диваштич, 2002, 185 с.

6. Василькова Н.Н., Кукушкина О.А., Петропавлов М.В., Куприянова И.И. - В кн.: Новые данные о типоморфизме минералов. М.: Наука, 1980, с.130-145.

7. Швей И.В. - В сб.: Минеральное сырье, вып.4, 1962, с.25-35.

8. Якубович К.И. - Геохимия, 1965, №11, с.1376-1380.

9. Юрк Ю.Ю., Гуров Е.П., Гурова Е.П. Особенности минералогии фтора Украинского кристаллического щита. Киев: Наукова думка, 1973, 183 с.

10. Файзиев А.Р., Юргенсон Г.А., Васильева В.Н., Шаренкова Н.В. - Геохимия, 1977, №9, с.1352-1359.

11. Ганзеев А.А., Сотсков Ю.П. - Геохимия, 1976, №3, с.390-395.

12. Василькова Н.Н., Кукушкина О.А. - В спр.: Типоморфизм минералов. М.: Недра, 1989, с.492-501.

А.Р.Файзиев, Ф.Г.Гафуров, Ф.А.Файзиев

ЭЛЕМЕНТНОЙ нодир дар калсит^ои массиви ишцории дараи

ПИЁЗ

Дороии элементной камёфту нодир дар калситхои пайдоиши карбонатитии анбухи ишк;ории Дараи Пиёз хеле баланд буда, аз худуди 183.4 то ба 709.7 г/т (ба хисоби миёна 418.7 г/т) тагйир меёбад. Ин нишондод ба алокди генетикии ин минерал бо чинсхои ишк;орй шаходат медихад.

A.R.Fayziev, F.G.Gafurov, F.A.Fayziev RARE ELEMENNTS IN CALCITS OF AN ALCALINE MASSIV DARAI-I-PIOZ

The contents of RT elements in calcite from karbonatit in Darai-i-Pioz alkaline massive changes from 183.4 up to 709.7 ppm (average 418.7 ppm). It is shown it genetic specifies connection of this mineral with alkaline rocks.