Петролого-геохимические характеристики карбонатитов Мальджангарского массива (Анабарский щит)

В работе представлены результаты петролого-геохимического исследования карбонатитов Мальджангарского массива, расположенного в юго-восточной части Билляхской зоны тектонического меланжа (юго-восточная периферия Анабарского щита). Формирование карбонатитов, согласно результатам U-Pb датирования пирохлора (SHRIMP II), произошло около 167 млн лет назад. Установлено, что карбонатиты представлены тремя минеральными типами: кальцитовые, доломитовые и кальцит-доломитовые. Состав карбонатитов эволюционировал от ранних кальцитовых к кальцит-доломитовым и доломитовым. Геохимическое сходство всех разновидностей карбонатитов указывает на то, что исходным для карбонатитов являлся один и тот же расплав. Карбонатиты обогащены широким спектром элементов: LREE, Nb, Sr, As, MREE, Th, Ba, Ta, Y, Zn, Pb и Au. Геохимические особенности карбонатитов хорошо согласуются с минеральным составом. Ведущим и имеющим промышленный интерес полезным компонентом выступают LREE. В качестве попутных компонентов промышленный интерес могут представлять Nb, Ta, Y, P, Sr и Ba. Полученные данные позволяют рассматривать Мальджангарский карбонатитовый массив как источник редкоземельных и редкометалльных элементов.

1. Вильямс Т., Когарко Л. Н. Новые данные о редкометальной минерализации карбонатитов Гулинского массива (Полярная Сибирь) // Геохимия. – 1996. – № 6. – С. 483–491.

2. Владыкин Н. В., Ходжаев Д. К. Новая провинция рудоносных редкометалльных карбонатитов ЮВ-части Анабарского щита // Геохимия щелочных пород: тезисы докладов ХХV международной конференции. – СПб., 2008. – С. 24–26.

3. Владыкин Н. В. Возрастные рубежи формирования щелочно-ультраосновного массива Томтор: результаты геохронологических U–Pb- и 40Ar–39Ar-исследований / Н. В. Владыкин, А. Б. Котов, А. С. Борисенко, В. В. Ярмолюк, Н. П. Похиленко, Е. Б. Сальникова, А. В. Травин, С. З. Яковлева // Докл. РАН. – 2014. – Т. 454, № 2. – С. 195–199.

4. Владыкин Н. В. Минералого-геохимические особенности карбонатитов Мальджангарского массива, ЮВ часть Анабарского щита // Щелочной магматизм Земли: тезисы докладов ХХХIII международной конференции. – М., 2016. – С. 20–23.

5. Владыкин Н. В., Лепехина Е. Н., Антонов А. В. Новый карбонатитовый этап на Анабарском щите // Основные проблемы в учении об эндогенных рудных месторождениях: новые горизонты, ИГЕМ РАН. – 2017. – С. 32–35.

6. Государственная геологическая карта СССР масштаба 1 : 200 000. Серия Анабарская. Лист R-49-XXV, XXVI. Объяснительная записка / Г. М. Музыка, М. С. Мащак, А. А. Потуроев, Ивлиев К. А. (ред). – М., 1978. – 70 с.

7. Граханов С. А., Смелов А. П. Возраст прогнозируемых коренных источников алмазов на севере Якутии // Отечественная геология. – 2011. – № 5. – С. 56–63.

8. Зайцев А. И. О возрасте магматитов Эбеляхского и Орто-Ыаргинского полей (северо-восток Якутской кимберлитовой провинции) // Отечественная геология. – 2006. – № 5. – С. 16–20.

9. Когарко Л. Н. Щелочной магматизм и обогащенные мантийные резервуары. Механизмы возникновения, время появления и глубины формирования // Геохимия. – 2006. – № 1. – С. 5–13.

10. Лазарева Е. В. Главные рудообразующие минералы аномально богатых руд месторождения Томтор (Арктическая Сибирь) / Е. В. Лазарева, С. М. Жмодик, Н. Л. Добрецов, А. В. Толстов, Б. Л. Щербов, Н. С. Карманов, Е. Ю. Герасимов, А. В. Брянская // Геология и геофизика, 2015. – Т. 56, № 6. – С. 1080–1115.

11. Малич К. Н. Результаты датирования торианита и бадделеита карбонатитов Гулинского массива (Россия) / К. Н. Малич, В. В. Хиллер, И. Ю. Баданина, Е. А. Белоусов // Докл. РАН. – 2015. – Т. 464, № 4. – С. 464–467.

12. Молчанов А. В. Перспективы промышленной ураноносности севера Центральной Сибири (на примере Анабарского щита и Таймыро-Североземельской складчато-надвиговой области) / А. В. Молчанов, В. Ф. Проскурнин , А. В. Гавриш, Ф. Д. Лазарев, Д. К. Ходжаев // Региональная геология и металлогения. – 2007. – № 32. – С. 88–103.

13. Молчанов А. В. Мальджангарский карбонатитовый массив (Анабарский щит): возраст магматизма и оруденения (U-Pb и Re-Os изотопные системы) / А. В. Молчанов, В. Е. Гузев, Е. Н. Лепехина, Р. Ш. Крымский, А. В. Антонов, Б. В. Беляцкий, Е. И. Хорохорина // Геология и геофизика. – 2022. – Т. 63, № 12. – С. 85–99.

14. Розен О. М. Изотопно-геохимические и возрастные характеристики раннепротерозойских террейнов, коллизионных зон и связанных с ними анортозитов на северо-востоке Сибирского кратона / О. М. Розен, Д. З. Журавлев, М. К. Суханов, Е. В. Бибиков, В. И. Злобин // Геология и геофизика. – 2000. – Т. 41, № 2. – С. 163–180.

15. Смелов А. П. Возраст и продолжительность формирования Билляхской зоны Тектонического меланжа, Анабарский щит / А. П. Смелов, А. Б. Котов, Е. Б. Сальникова, В. П. Ковач, В. И. Березкин, А. А. Кравченко, В. Н. Добрецов, С. Д. Великославинский, С. З. Яковлева// Петрология. – 2012. – Т. 20, № 3. – С. 315–330.

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

17. Фролов А. А. Карбонатиты и кимберлиты (взаимоотношения, минерагения, прогноз) / А. А. Фролов, А. В. Лапин, А. В. Толстов, Н. Н. Зинчук, С. В. Белов, А. А. Бурмистров. – М.: НИАПрирода. – 2005. – 540 с.

18. Ходжаев Д. К. Рудоносность Мальджангарского карбонатитового массива (Анабарский щит, Республика Саха – Якутия) / Д. К. Ходжаев, А. В. Молчанов, Н. Е. Морозова, И. В. Рыбакова, А. С. Ивановский // Региональная геология и металлогения. – 2007. – № 32. – С. 103–107.

19. Шахотько Л. И., Багдасаров Ю. А. Новый карбонатитовый массив Анабарского щита // ДАН СССР. – 1983. – Т. 273, № 1. – С. 186–189.

20. Anenburg M., Broom-Findley S., Chen W. Formation of rare earth deposits in carbonatites // Elements. – 2021. – Vol. 17. – Pp. 327–332.

21. Chakhmouradian A. R. High-field-strength elements in carbonatitic rocks: geochemistry, crystal chemistry and significance for constraining the sources of carbonatites // Chemical Geology. – 2006. – Vol. 235. – Pp. 138–160.

22. Dalrymple B. G., Czamanske G. K., Fedorenko V.A., Simonov O. N., Lanphere M. A., Likhachev A. P. A reconnaissance 40Ar/39Ar geochronological study of ore-bearing and related rocks, Siberian Russia // Geochim Cosmochim Acta. – 1995. – Vol. 59. – No. 10. – Pp. 2071–2083.

23. Ernst R. E., Bell K. Large igneous provinces (LIPs) and carbonatites // Mineralogy and Petrology. – 2010. – Vol. 98. – Pp. 55–76.

24. Foley S. F., Fischer T. P. An essential role for continental rifts and lithosphere in the deep carbon cycle // Nature Geoscience. – 2017. – Vol. 10. – Pp. 897–902.

25. Griffin W. L., Ryan C. G., Kaminsky F. V., O’Reilly S. Y., Natapov L. M., Win T. T., Kinny P. D., Ilupin I. P. The Siberian lithosphere traverse: mantle terranes and the assembly of the Siberian Craton // Tectonophysics. – 1999. – Vol. 310. – No. 1–4. – Pp. 1–35.

26. Humphreys-Williams E. R., Zahirovic S. Carbonatites and global tectonics // Elements. – 2021. – Vol. 17. – Pp. 339–344.

27. Kogarko L. N., Zartman R. E. A Pb isotope investigation of the Guli massif, Maymecha-Kotuy alkaline-ultramafic complex, Siberian flood basalt province, Polar Siberia// Mineralogy and Petrology. – 2007. – Vol. 89. – Pp. 113–132.

28. Kogarko L. N., Veselovskiy R. V. Geodynamic origin of carbonatites from the absolute palaeotectonic reconstructions// Journal of Geodynamics. – 2019. – Vol. 125. – Pp. 13–21.

29. McDonough W. F., Sun S.-S. Composition of the Earth// Chemical Geology. – 1995. – Vol. 120. – Pp. 223–253.

30. Pirajno F., Santosh M. Rifting, intraplate magmatism, mineral systems and mantle dynamics in central-east Eurasia: An overview // Ore Geology Reviews. – 2014. – Vol. 63. – Pp. 265–295.

31. Rudnick R. L., McDonough W. F., Chappell B. W. Carbonatite metasomatism in the northern Tanzanian mantle: Petrographic and geochemical characteristics // Earth Planet. Sci. Lett. – 1993. – Vol. 114. – Pp. 463–475.

32. Rudnick A. W. Composition of the continental crust // Treatise on Geochemistry. Vol. 3. The crust. Eds: H. D. Holland, K. K. Turekian – Amsterdam: Elsevier, 2002. – Pp. 1–64.

33. Smith M. P., Campbell L. S., Kynicky J. A review of the genesis of the world class Bayan Obo Fe-REE-Nb deposits, Inner Mongolia, China: multistage processes and outstanding questions // Ore Geology Reviews. – 2015. – Vol. 64. – Pp. 459–476.

34. Stoppa F., Pirajno F., Schiazza M., Vladykin N. V. State of the art: Italian carbonatites and their potential for critical-metal deposits // Gondwana Research. – 2016. – Vol. 37. – Pp. 152–171.

35. Vladykin N. V. Potassium alkaline lamproite-carbonatite complexes: petrology, genesis, and ore reserves // Russian Geology and Geophysics. – 2009. – Vol. 50. – Pp. 1119–1128.

36. Wang Z.-Y., Fan H.-R., Zhou L., Yang K.-F., She H.-D. Carbonatite-related REE deposits: an overview // Minerals. – 2020. – Vol. 10. – Pp. 965–995.

37. Wedepohl K. H. The Composition of the Continental Crust // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 1995. – No. 7. – Vol. 59. – Рp. 1217–1232.

38. Woolley A. R., Kempe D. R. C. Carbonatites: nomenclature, average chemical composition and element distribution // Carbonatites: genesis and evolution. – London, 1989. – Pp. 1–46.

39. Woolley A. R., Kjarsgaard B. A. Carbonatite occurrences of the world: map and database // Geol. Surv. Can. Open File. – 2008. – 5796. – Pp. 1–21.

40. Woolley A. R., Bailey D. K. The crucial role of lithospheric structure in the generation and rekease of carbonatites: geological evidence // Mineralogical Magazine. – 2012. – Vol. 76. – No. 2. – Pp. 259–270.

41. Yaxley G. M., Green D. H. Experimental demonstration of refractory carbonate-bearing eclogite and siliceous melt in the subduction regime // Earth Planet. Sci. Lett. – 1994. – Vol. 128. – Pp. 313–325.