ПЕТРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА КРИСТАЛЛИЗАЦИОННОГО

ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ГРАНИТОВ КУКУЛЬБЕЙСКОГО РЕДКОМЕТАЛЛЬНОГО

КОМПЛЕКСА ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

Зарайский Г.П.*, Аксюк А.М.*, Чевычелов В.Ю.*, Удоратина О.В.**

*Институт экспериментальной минералогии РАН, Черноголовка, Московская обл., Россия zaraisky@iem.ac.ru

**Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия, udoratina@geo.komisc.ru

Известно, что рудоносными на редкие металлы являются только многофазные гранитные интрузивы. Эталонный кукульбейский комплекс редкометалльных гранитов Восточного Забайкалья (J₃), уникален по достигнутой глубине фракционирования гранитного расплава с проявлением трех фаз внедрения гранитов и их жильных производных. Материнские биотитовые граниты 1-й фазы безрудные. С лейкогранитами 2-ой фазы связаны грейзеновые Sn-W месторождения (Спокойнинское, Букукинское, Белухинское и др.), а заключительные куполообразные штоки амазонитовых Li-F гранитов 3-й фазы вмещают в своей верхней части танталовые месторождения «апогранитового» типа: Орловское, Этыкинское, Ачиканское. Все гранитные породы комплекса близки по абсолютному возрасту - 142 ± 0.6 млн. лет (Костицын и др., 2000).

В гранитах кукульбейского комплекса стандартный тренд кристаллизационной дифференциации с возрастанием содержания SiO₂ слабо проявлен из-за их изначально близэвтектического состава. Заметное увеличение содержания SiO₂ за счет потери фемических компонентов и кальция в ходе кристаллизации расплава для этих пород невозможно. Их кристаллизация происходит в близэвтектическом режиме, поэтому на диаграмме Zr/Hf – SiO₂ (Зарайский и др., 2000) тренд дифференциации кукульбейских гранитов имеет субвертикальную ориентировку почти перпендикулярную к стандартному тренду пород несколько более раннего (J_2-3) шахтаминского комплекса (рис. 1). В соответствии с закономерным уменьшением Zr/Hf отношения в породах от 40 до 2 устанавливается строгая последовательность кристаллизационного фракционирования: биотитовые и двуслюдяные граниты → мусковитовые лейкограниты Спокойнинского и др. месторождений → амазонитовые литий-фтористые граниты Орловки и Этыки. Непрерывность тренда подтверждает генетическое единство всех гранитных пород кукульбейского комплекса и образование лейкогранитов 2-й фазы и литий-фтористых гранитов 3-й фазы в результате кристаллизационного фракционирования материнского расплава биотитовых гранитов 1-й фазы. Индикаторная роль валового отношения Zr/Hf в породах в качестве показателя степени фракционирования обусловлена большим сродством к гранитному расплаву Hf, чем Zr, который удаляется из расплава с цирконом.

8 – камерные пегматиты 9 – шахтаминские граниты и гранодиориты.

Все граниты кукульбейского комплекса сильно обогащены Rb, Li, Cs, Be, Sn, W, Mo, Ta, Nb, Bi и фтором и обеднены Mg, Са, Fe, Ti, Р, Sr, Ba V, Co, Ni, Сr, Zr, REE, Y. При этом от ранних фаз внедрения к более поздним фазам степень обогащения и обеднения указанными элементами последовательно нарастает, обеспечивая возможность образования редкометалльных месторождений W, Sn, Be, Mo, Ta, Nb, Li. (рис. 2 и 3). С уменьшением величины отношения Zr/Hf ниже 10 содержание редких элементов возрастает экспоненциально. Грейзеновые месторождения W, Sn, Be, Mo образуются гидротермальным путем из водного флюида, отделяющегося от гранитного расплава на стадии его фракционирования до уровня лейкогранита и Li-F-гранита (Zr/Hf от 25 до 10). Однако Ta и Nb из-за очень высокого сродства к расплаву не могут перейти в водный флюид и кристаллизуются в виде акцессорных тантало-ниобатов из расплавов предельных дифференциатов литий-фтористых гранитов (Zr/Hf отношение от 5 до 2). Но образование месторождений тантала в гранитах требует дополнительного концентрирования Та за счет переотложения тантало-ниобатов водными фторидными флюидами при альбитизации и грейзенизации пород в верхней части куполов Li-F-гранитов (Зарайский и др., 2008).

Литература

Зарайский Г.П., Аксюк А.М., Зельтманн Р., Федькин А.В. Эволюция редкометалльных гранитов и величина отношения Zr/Hf как показатель степени их кристаллизациионной дифференциации //. Материалы II Всероссийского петрографического совещания. Сыктывкар, 2000. Т. III. С.47-50.

Зарайский Г.П., Аксюк А.М., Чевычелов В.Ю., Коржинская В.С., Котова Н.П.^, Бородулин Г.П., Удоратина О.В. Физико-химическая модель генезиса месторождений тантала, связанных с литий-фтористыми гранитами // Материалы научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения ак. Ф.И. Чухрова. М.: ИГЕМ РАН, 2008. С. 74-77.

Костицын Ю.А., Зарайский Г.П., Аксюк А.М. Чевычелов В.Ю. Rb-Sr изотопные свидетельства генетической общности биотитовых и Li-F гранитов на примере месторождений Спокойнинское, Орловское и Этыкинское (Восточное Забайкалье) // Геохимия. 2004. №9. C.940-948.