МІКРОГЕТЕРОГЕННІСТЬ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ АКЦЕСОРНИХ МІНЕРАЛІВ І ЗВ'ЯЗКИ МІЖ ЇХНІМИ КОМПОНЕНТАМИ - Закономірності зміни складу мінералів з докембрійських порід Українського щита

Електронно-зондовим методом досліджено особливості складу цирконів із різних порід (масиви: Жовтневий, Березова Гать, Малотерсянський, Проскурівський, Володарський, Кам'яні Могили, Чернігівський) Приазовського мегаблоку. Закономірні лінійні зв'язки встановлено між компонентами складу гетерогенних цирконів при заміщенні елементів у бік збільшення атомного номера, головним чином, Si>Р. Гетерогенність цирконів має характерні прояви пов'язані з РТ-умовами, типом порід тощо, у вигляді ділянок, що містять "легкі" елементи, лужно-магній-залізо-алюмосилікатне скло, мінеральні утворення (рис. 11).

У координатах (Р2O5+СaO+FeO)=f(SiO2+ZrO2) для цирконів магнезіального та залізистого карбонатитів отримані рівняння з високими значеннями коефіцієнтів кореляції лінійної апроксимації (бефорсит - Y= ?0,01X+0,79, R2=1,00 і альвікіт - Y = ?0,03X+2,5, R2=0,81) та об'єднане рівняння (Y= ?0,02X+2,07 R2=0,70), що свідчать про єдиний процес зміни складу цирконів в Mg і Fe-карбонатитах. Подібний лінійний зв'язок характерний і для цирконів із сиєнітів Жовтневого і Проскурівського масивів. Серед досліджених цирконів найменший вміст HfO2 (0,4 %) встановлено у цирконів із сієніта масива Березова Гать і з

Альвікіта Чернігівського карбонатитового комплексу. Між собою вони відрізняються за домішковими елементами та характерними утвореннями всередині зерен (в сієніті - кварц, в карбонатиті - карбонат), існуванням лінійних зв'язків між компонентами цирконів із карбонатиту ЧКК і відсутністю зв'язків (R2=0,03) у цирконів з Березової Гаті. Це означає більшу ступінь змін у цирконах із карбонатитів ЧКК, що корелює зі складом домішок і мікроутвореннями в них. Встановлено існування однонаправленої лінійної зміни між такими ізоморфними компонентами як Нf і Zr у складі циркона.

Показано гетерогенність складу цирконів із лужних пегматитів Азовського родовища. В породах вони представлені одним або двома різновидами, які відрізняються між собою розмірами кристалів, домішковим і основним складом. Іноді внутрішня частина зерен покрита бурими плямами, а їхня поверхня - плівкою графіту (вуглецю). По перерізу кристалів проявляється плямистий розподіл елементів (рис. 12), часто у вигляді квазіпаралельних темних і світлих ділянок. При цьому світлі ділянки ніби поглинаються темними, що утворюються всередині.

Є безліч наддрібних темних утворень, частина з яких діагностована як апатит, кальцит і рідкоземельний іттропаризит. Встановлено, що циркони містять домішки рідкісноземельних елементів (переважно, Y), а також Nb, W, Bi. Ділянки зміненого складу розташовуються хаотично, частіше у центральній частині кристалів, займаючи різну площу мінеральних індивидів. Виявлено подібність їх (рис. 12, справа) до деяких цирконів із ендербіто-гнейсів, що свідчить про схожість зміни складу цирконів в породах різних за складом і генезисом.

Монофракції цирконів і монацитів із анадольських, каранських, кам'яно-могильських гранітів складаються з 2-3 генерацій з широкою варіацією складу та різноманітними проявами гетерогенності (рис. 13). Зміна компонентів цирконів з високою надійністю апроксимується лінійними залежностями. Для цирконів з Кам'яних могил отримано ідеальні лінійні залежності:

(Al2O3+Y2O3)=f(SiO2+ZrO2) - Y= ?0,17X+16,6, R2=1,00; (Р2O5+СaO+FeO)=f(SiO2+ZrO2)

Y= ?0,18X+17,4, R2=0,97;

HfO2=f(ZrO2) - Y= ?0,39X+25,5, R2=0,97.

Зміну складу монацитів описують індикаторні рівняння SiO2(P2O5). Висока достовірність лінійної апроксимації характеризує закономірність цієї зміни:

Y= ?1,55X+29,9, R2=0,79 (анадольські граніти),

Y= ?3,26X+31,8 R2=1,00 (кам'яно - могильські граніти).

Монацити з гранітів Кам'яних могил, переважно, полімінеральні агрегати, які складаються зі "скла" з дрібними фазами ториту, ксенотима, хаттоніта і фосфорхаттоніта з високим вмістом Y замість Ce, домішками Sc, W, Nb, Yb, Dy у всіх фазах. Гетерогенність виявляють генерації непрозорих монацитів всіх гранітів (рис. 13), тоді як прозорі зерна гомогенні. Вольфрам постійно входить до складу цирконів і монацитів із гранітів Кам'яних могил, що є ознакою їх вольфрамової металогенічної спеціалізації.

Досліджено прояви гетерогенності складу у найдавніших на УЩ цирконах із Новопавлівського комплексу (рис. 14). Виявлено невідповідність між суттєво різним складом (електронно-зондовий мікроаналіз) і однаковим віком (мас-спектрометрія вторинних іонів) ділянок реліктових ядер циркону з ультрабазиту. Мікрогетерогенність цирконів традиційно пов'язують із явищами метасоматозу або зміною РТ-умов. Гетерогенний склад центральної частини кристала циркону (рис. 14) не можна пояснити процесами метасоматозу, оскільки додана ззовні речовина мала б змінювати подібним чином і крайові ділянки, що ніде не виявлено. До того ж, тріщини (можливі канали надходження метасоматичної речовини) знаходяться в гомогенній за складом області, розташованій ближче до краю, і не доходять до центральної гладкої (без тріщин) гетерогенної області. Крім того, при метасоматозі з циркону виносився б, насамперед, Pb радіогенний, що призвело б до коливання його "геохронологічного" віку, але встановлено однаковий вік. З іншого боку, отримано лінійні залежності між компонентами складу цих цирконів, що свідчить про внутрішню еволюційну природу зміни складу.

В гетерогенних цирконах із розсипного родовища Самоткань виявлені ділянки з домішковими елементами Sc, Ca, F, Tl, а з родовища Вовче - із домішками Sc, Ta, Co, Ni, Tl. Методом динамічних зв'язків виявлено тенденцію закономірної зміни складу цирконів (рис. 15). У

    (Y+Al)=f(Zr+Si) (Р+Сa+Fe)=f(Zr+Si) (Y+Al)=f(Zr+Si) (Р+Сa+Fe)=f(Zr+Si)

Цирконів із Самотканського родовища зафіксовано один напрям зміни, значення параметрів лінійної апроксимації (a, b, R2) високі, що свідчить про одне джерело зносу, або про значний розвиток цирконів in situ. В родовищі Вовчому джерел зносу, скоріше, не менше двох.

Досліджено прояви гетерогенності цирконів із ендербіто-гнейсів Бердичівського і Гайворонського комплексів Дністерсько-Бузького мегаблоку. Для них характерні метаміктні кристали із високим вмістом домішкових елементів, з великою кількістю включень, у тому числі породоутворювальних мінералів, дрібні утворення в ядрах (рис. 16) із "легкими" елементами.

Монофракції цирконів складаються із 3-4 генерацій, зміна складу яких описується однією лінійною залежністю, що свідчить про їх генетичну єдність. Особливість цирконів - лінійна різнонаправлена зміна компонентів Zr і Hf. В бердичівському граніті виявлено три генерації циркону (довгопризматичний, короткопризматичний і округлий). Довгопризматичний циркон складається з гетерогенного ядра (агрегат із фаз циркона, різних мінералів і алюмо-силікатного скла, розділених системою тріщин) і гомогенної оболонки, якою вкриті циркони всіх генерацій. Збереження тріщинуватого довгопризматичного ядра, який, ймовірно, є реліктом циркону гнейсів, показує, що процеси гранітизації відбуваються на місці. Оболонки виникають в умовах регресивних метаморфічних процесів амфіболітової фації, а генезис ядер округлого циркону, ймовірно, пов'язаний з гранулітовою фацією метаморфізму.

Зміна складу всіх цирконів трьох генерацій разом описується надійними лінійними залежностями

(Al2O3+Y2O3)=f(SiO2+ZrO2) - Y= ?0,21X+20,8, R2=0,94 та (Р2O5+СaO+FeO)=f(SiO2+ZrO2) - Y= ?0,19X+18,6, R2=0,93,

Що свідчить про еволюційний розвиток цирконів в бердичівському граніті.

Циркони із гранітів, що контактують із амфіболітами Середньопридніпровського мегаблоку проявляють особливу гетерогенність складу. Там, у пухкій шаруватій масі метаміктного циркону, поруч із ділянками з широким спектром домішкових елементів, знаходяться утворення з атомним номером Z 8 (ймовірно, С). У цирконі з плагіограніту (Кривий Ріг) зафіксовані найбільші прояви гетерогенності по основних і домішкових (Na, Mg, Al, K, Ca, Fe, Re) елементах. Встановлено достовірний (R2=0,83) лінійний зв'язок між Al2O3+Y2O3 і SiO2+ZrO2, тоді як циркони з саксаганських гранітів майже не проявляють закономірної зміни вмісту компонентів. Лінійна залежність частіше існує в координатах

(Р2O5+СaO+FeO)=f(SiO2+ZrO2).

В осадових породах виявлено циркони, які відрізняються за конституцією від цирконів гранітоїдів, що може бути проявом різного ступеня еволюційної зміни, а не тільки існуванням додаткових джерел зносу.

В кар'єрах Чаплі і Рибальський в монофракції циркона з тоналіту виявлено 3 генерації, а з метаандезиту (ксеноліт в тоналіті) - 2 генерації. Методом динамічних зв'язків і в метаандезиті, і в тоналіті між компонентами ядер і оболонок довгопризматичних цирконів виявлено лінійну залежність. Схожість ядер обох цирконів за онтогенією і домішковими елементами, а в той же час ширший спектр і більший вміст домішкових елементів, присутність окремої генерації, близької за складом до оболонок, існування двох оболонок тільки у циркона з тоналіту, може означати, що метаандезит і тоналіт генетично подібні і відрізняються лише ступенем еволюційних перетворень. Вони дуже нагадують генерації циркона із бердичівського граніта Приазовського мегаблоку, хоча за складом цирконів та параметрами рівнянь апроксимації є певні відмінності.

Виявлено особливості прояву гетерогенності складу цирконів тоналіт-трондьємітової і ультрабазит-базитової асоціацій Чортомлицької структури, а саме: гнейсів, розташованих серед амфіболітів, та гранітоїдів, які оточують плутони Сурського комплексу. Високі значення (0,88-0,96) коефіцієнтів кореляції рівнянь

(Р2O5+СaO+FeO)=f(SiO2+ZrO2),

Отриманих за складом цирконів із гранітоїдів, свідчать про закономірну зміну їх складу внаслідок гранітизації. Параметри їх рівнянь мають близькі значення. Лінійна залежність встановлена і на графіках

(Al2O3+Y2O3)=f(SiO2+ZrO2),

Але параметри рівнянь в них різні. У цирконів із гнейсів в порівнянні з гранітоїдами лінійність рівнянь апроксимації менша і більше проявляється на залежностях

(Р2O5+СaO+FeO)=f(SiO2+ZrO2).

В одній монофракції циркону одночасно присутні як гладкі, однорідні так і зовсім зруйновані тріщинуваті гетерогенні мінеральні індивиди, склад яких апроксимується достовірним лінійним рівнянням (рис. 17), що свідчить про закономірність змін.

Похожие статьи




МІКРОГЕТЕРОГЕННІСТЬ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ АКЦЕСОРНИХ МІНЕРАЛІВ І ЗВ'ЯЗКИ МІЖ ЇХНІМИ КОМПОНЕНТАМИ - Закономірності зміни складу мінералів з докембрійських порід Українського щита

Предыдущая | Следующая