Петрогеохимические критерии выделения кимберлитовой
трубки, куста, поля (Якутская провинция)
Голубева
Ю.Ю.*, Журавлев Д.З.**, Кононова В.А.*
Пространственное размещение, геофизические данные и особенности вещественного состава кимберлитов позволяют выделять в пределах кимберлитовой провинции три таксонометрические единицы: кимберлитовое поле, куст трубок и кимберлитовая трубка (дайка). При этом предполагается (Илупин, 2003), что близкие по составу трубки, имеющие линейное (в плане) расположение в пределах поля не более чем на 4-5 км друг от друга, являются производными локальных глубинных очагов, возникающих при эволюции единого для поля крупного магматического очага. Проведенные детальные исследования (XRF, ICP MS-геохимия) коллекции образцов кимберлитов Якутии (13 полей, 38 объектов) позволили предложить ряд петрогеохимических критериев для обоснования выделения трубки, куста трубок и кимберлитового поля:
1) В пределах трубки геохимический состав кимберлитов довольно устойчив: вариации связаны, в основном, с разной степенью контаминации ксеногенным материалом кимберлитов разных фаз внедрения. Автолитовые кимберлитовые брекчии (АКБ) по сравнению с порфировыми кимберлитами (ПК) часто обладают повышенными содержаниями CaO, SiO2 и ППП (колебания в пределах трубки для СaO 5-40%, SiO2 2-10%). В ПК, по сравнению с АКБ, наблюдаются также повышенные содержания TiO2 и практически всех редких элементов (не выше 30%) (трубки Ботуобинская и Нюрбинская Накынского поля и др.). По нашим данным, самыми высокими процентами колебаний значений в пределах трубок (40% и выше) обладают Li (4-50%), Rb (1-77%), Sr (5-47%), Cs (8-82%), Ba (11-65%), Ta (0-45%), Pb (7-86%), U (1-46%). Наиболее низкие проценты колебаний (< 30%) отмечены практически для всех породообразующих элементов (за исключением K2O 5-65%, CaO 5-40%), а также редких Be, Sc, V, Cr, Ni, Ga, Y, Zr, Nb, Hf, Th. По направлению LREELa-Nd→REESm-Ho→HREEEr-Lu проценты колебаний содержаний элементов в трубках снижается, соответственно 7-28%→5-18%→3-10%;
2) До настоящего момента наиболее убедительным доводом в пользу выделения таксонометрической единицы ╚куста╩ трубок являлась близость усредненных значений концентраций MgO и Cr2O3 в ильменитах (Илупин, 2003, Костровицкий и др., 2003 и др.). Среди исследованных нами объектов сходством геохимического состава (проценты колебаний не выше, чем в пределах трубки) обладают кусты кимберлитовых трубок Ботуобинская и Нюрбинская (Накынское поле), Чомур и Светлая (Чомурдахское поле), Заполярная и Деймос (Верхнее-Мунское поле) (Богатиков и др., 2003). Случаи, когда трубки, отнесенные предположительно к одному кусту, отличаются по петрогеохимическим особенностям, редки (Лыхчан и Дама, Лучаканское поле) и требуют уточнений с привлечением дополнительных исследований. Трубки, принадлежащие разным кустам имеют различные геохимические характеристики (трубки Интернациональная и Мир Мирнинского поля; трубки Чомурдахского поля, дайки и трубки Огонер-Юряхского поля);
3) Полученные нами данные позволяют утверждать наличие значительной петрогеохимической неоднородности в пределах кимберлитового поля, по сравнению с кимберлитовой трубкой и кустом трубок. Самые высокие колебания концентраций отмечены для TiO2 (до 61%); K2O (до 96%); Li (24-93%); Rb (10-89%); Sr (20-80%); Y, Zr, Nb (до 40%); Сs (6-95%); HREE (9-42%). Отмечены также колебания остальных элементов, превышающие колебания в трубке (Be, Sc, V, Ni, Cr).
Для кимберлитовых полей в разное время были предложены две модели: линейно-зональная (Илупин, 2003 и др.) и концентрически-зональная (Костровицкий и др., 2003 и др.). На основании наших данных можно предполагать следующую зональность: увеличение содержаний от центральных частей поля к периферийным Ti (Чомурдахское поле), Zr, Nb (Далдынское, Огонер-Юряхское поля) и уменьшение содержаний Сo, Cr, Ni (Далдынское, Куонамские, Куойское поля), Li (Далдынское, Чомурдахское, Куойское поля), HREE и REE (Куонамские, Куойское, Чомурдахское поля). В единичных случаях встречаются и обратные закономерности: увеличение содержаний Li и HREE от центра к краю (Огонер-Юряхское поле).
Полученные закономерности предоставляют еще один независимый подход к
выяснению внутренней структуры поля и определению его границ, что может быть
использовано при рассмотрении процессов формирования кимберлитов, а также при
планировании поисковых работ на обнаружение кимберлитовых трубок в пределах
поля.
Богатиков О.А., Кононова В.А., Голубева Ю.Ю. и др. Петрогеохимические
и изотопные вариации состава кимберлитов Якутии и их причины // Геохимия,
2004. ╧ 9, C. 915-939.
Илупин И.П. Кимберлиты Якутии √ линейное расположение трубок и вещественый состав // Руды и металлы. 2003. ╧ 5-6. С. 60-68.
Костровицкий С.И., Алымова Н.В., Иванов А.С. и др. Структура Далдынского поля - вещественный аспект проблемы / Проблемы прогнозирования, поисков и изучения месторождений полезных ископаемых на пороге ХХI века. Воронеж: Воронежский гос. унив. 2003. С. 300-306.
Работа выполнена при финансовой поддержке
гранта Президента РФ для поддержки ведущих научных школ (╧ нш-1251.2003.5) и
Российского фонда фундаментальных исследований (проект ╧ 03-05-64214).