Флогопитовое месторождение, залегающее между флогопит- и диопсидсодержащими оливинитами, мелилитолитами, пироксенитами и скарнами, слагается мелко-, средне- и крупнозернистыми диопсид-флогопит-оливиновыми породами, которые сменяют друг друга от периферии к центру. Крупнозернистые разновидности этих пород и приуроченные к ним жилообразные тела пегматоидов с промышленной слюдой составляют флогопитовый комплекс месторождения. В самом крупном теле (Главная флогопитовая залежь) в направлении от контактов к ядру выделяются зоны следующего состава: диопсид - флогопит - оливиновая √ диопсидовая √ диопсид - флогопитовая √ оливин-флогопитовая √ оливиновая и апатитовая.

Редкометально-апатит-магнетитовое месторождение, представляющее собой крутопадающее трубообразное тело, было сформировано на протяжении двух стадий, в каждую из которых возникали апатит-магнетитовые руды (фоскориты и другие породы) и аналогичные им по минеральному составу, генетически родственные кальцитовые карбонатиты, занимающие по отношению к рудам секущее положение [2]. Образования ранней стадии характеризуются зональным строением: на контакте с вмещающими пироксенитами, ийолитами и фенитами прослеживается зона слюдитов, за которыми следуют апатит-форстеритовые породы, фоскориты (апатит-форстерит-магнетитовые с блоками форстерит-магнетитового состава далее переходящие в кальцит-апатит-форстерит/флогопит-магнетитовые разновидности) и кальцит-магнетитовые породы. В телах редкометально-апатит-магнетитовых руд поздней стадии, состоящих из апатит-форстерит-магнетитовых и кальцит-апатит-клиногумит/тетраферрифлогопит-магнетитовых фоскоритов и кальцит-магнетитовых пород, четкой зональности не прослеживается.

Для рассматриваемых месторождений некоторые исследователи предполагают одновременность образования и гидротермально-метасоматическое происхождение, приписывают им одинаковый минеральный состав и вследствие этого считают генетически идентичными [3, 4]. Однако сравнительный анализ геолого-петрографических данных, рудоносности, химического и минерального состава руд, свойств слагающих минералов и особенностей захваченных ими включений обнаруживает многочисленные различия между этими месторождениями, противоречащие упомянутой гипотезе.

Геологические взаимоотношения свидетельствуют [1, 3], что все породы флогопитового комплекса (в том числе оливиновое ядро) и апатит-форстерит магнетитовые фоскориты ранней стадии последовательно секутся жилами полевошпатовых ийолитов и кальцитовых карбонатитов с форстеритом и/или зеленым флогопитом, которые широко распространены на апатит-магнетитовом месторождении. Следовательно, кальцит-магнетитовые руды и карбонатиты ранней стадии и все породы поздней стадии, формировались, по всей вероятности, позднее флогопитового месторождения.

Рудная специализация месторождений очень контрастна √ на одном сырьем является флогопит, тогда как комплексные руды другого месторождения служат источником Fe (магнетит), P (апатит), Zr (бадделеит), а в потенциале также Nb и Ta (пирохлор, гатчеттолит, циркелит).

Разная рудоносность месторождений отражает их химико-минералогическое различие. Флогопитовые руды по составу относятся к силикатным породам, а редкометалльно-апатит-магнетитовые руды представляют собой силикат-фосфат-оксидные и преимущественно карбонатные образования. Как результат, они различаются по содержанию петрогенных элементов и минеральными ассоциациями (табл. 1).

Состав пород флогопитового месторождения в основном представлен оливином, диопсидом, флогопитом. Апатит становится главным породообразующим минералом в апатитовой породе, приуроченной к апикальной части оливинового ядра Главной залежи, в кальцитовых гнездах которого появляется доломит. Хотя в отдельных зонах соотношения между минералами могут сильно варьировать, в общем, породы флогопитового комплекса слагаются единым первичным парагенезисом.

Качественный состав всех минеральных типов апатит-магнетитовых руд и карбонатитов каждой стадии практически совпадает. Основные изменения в образованиях поздней стадии обусловлены появлением тетраферрифлогопита (вместо зеленого флогопита), клиногумита и редкометальных минералов (пирохлора, гатчеттолита, циркелита и второй генерации бадделеита). Карбонатиты отличаются от фоскоритов только присутствием разновидностей с диопсидом.

Необходимо отметить, что зональность, проявленная в рудных телах обоих месторождений, не является метасоматической, поскольку, с одной стороны, в направлении от передовых зон к тыловым не происходит закономерной смены минеральных парагенезисов, а с другой, структуры руд дают немало примеров не одновременного, а последовательного выделения ассоциирующих фаз.

Особенностью оливинов флогопитового месторождения являются структуры распада твердого раствора √ двухфазовые диопсид-магнетитовые и пластинчатые либо скелетные выделения магнетита. Структуры распада в виде закономерно ориентированных удлиненных ламелей магнетита также установлены нами в пегматоидном диопсиде флогопитового комплекса. В то же время в форстеритах из всех разновидностей апатит-магнетитовых руд и карбонатитов, как и в диопсиде из карбонатитов, структуры распада отсутствуют. Вследствие этого различаются ЭПР свойства сравниваемых оливинов и форстеритов. Полученные на наших образцах М.Я. Щербаковой (ИГиГ, Новосибирск) спектры ЭПР оливинов из флогопитоносных пород содержат широкие линии в области эффективных g-факторов 3.3 (связан с наличием в оливине неструктурных микровключений магнитной Fe-содержащей фазы √ магнетит продуктов распада) и 2.2 (указывает на изоморфную примесь иона Fe³⁺). На спектрах форстеритов из фоскоритов и карбонатитов отчетливо проявлены только узкие линии с g_эф= 2.2, что свидетельствует о вхождении трехвалентного железа в структуру минерала.

Спектры рентгенолюминесценции апатитов изученных руд (получены и интерпретированы В. А. Рассуловым, ВИМС), обладающие полосами свечения оптически-активных центров Ce³⁺ (380-390 нм), Dy³⁺ (478 и 572 нм), Sm³⁺ (560, 595 и 640 нм) и Mn²⁺ (592-596 нм), характеризуются рядом отличий, которые проявляются в повышенной интенсивности свечения (особенно марганцевой полосы) у апатита из фоскорит-карбонатитовых пород и в более широком наборе центров свечения РЗЭ у апатита флогопитового месторождения.

Результаты изучения первичных включений в породообразующих минералах (данные Н. И. Красновой, Ю. А. Михайловой, В. Ю. Прокофьева и автора) показали, что кристаллизация рудных парагенезисов на обоих месторождениях происходила из флюидосодержащих магматических систем, но при разных физико-химических параметрах: 1) максимальные температуры гомогенизации (Т_гом^оС) расплавных включений в оливине (970) и апатите (910) флогопитовых руд выше, чем в форстерите (900 и 850) и апатите (790 и 750) фоскоритов и карбонатитов, соответственно; для диопсида из флогопитового комплекса и карбонатитов соотношения обратные (810 и 870); 2) флюидные включения в апатите флогопитоносных пород характеризуются большей вариативностью фазового состава и типов гомогенизации (в газ, жидкость или флюид), а также более высокими Т_гом (до 720-750) по сравнению с апатитом другого месторождения, в котором гомогенизация включений происходила в фазу водного раствора до 450-480; 3) при формировании флогопитовых руд сосуществующая с расплавом флюидная фаза в целом обладала меньшей плотностью, вероятно, вследствие относительно низкого флюидного давления, которое в случае апатит-магнетитового месторождения достигало 4.5-5.15 кбар.

Дочерние фазы расплавных включений в одноименных минералах сравниваемых руд различаются качественным и количественным составом, а одинаковые фазы нередко и по химическим свойствам; вместе с данными таблиц 1 и 2 это может указывать на различные источники вещества. Так, для руд флогопитового месторождения предполагается связь с ультраосновными расплавами, подтверждаемая близостью их химического и минерального состава с подстилающими оливинитами, повышенными содержаниями никеля и величины отношения Ni/Co в оливине, флогопите, магнетите, а также хрома, титана и магния в магнетите; по этим характеристикам флогопитовые руды вполне сопоставимы с оливинитами и существенно различаются с породами фоскорит-карбонатитовой серии.

Главная флогопитовая залежь обладает рядом особенностей, которые с учетом приведенных результатов изучения включений в минералах позволяют отнести (вслед за Н. И. Красновой, 1972 г.) слагающие ее руды к своеобразным пегматитам √ производным остаточных ультраосновных расплавов: 1) жилообразная форма тел, которые обладают достаточно четкими контактами с вмещающими породами; 2) зональное строение с обособлением в осевой части анхимономинеральных образований (в нашем случае √ оливиновое ядро); 3) центростремительная последовательность формирования зон во времени, подтверждаемая структурами направленного роста; 4) гигантозернистое сложение, обусловленное геометрическим отбором при кристаллизации минеральных индивидов и обогащенностью пегматитового расплава летучими компонентами.

Для карбонатитов массива Ковдор (и, надо полагать, для пространственно сопряженных и родственных с ними фоскоритов) имеются доказательства генетической связи со щелочным магматизмом, основанные на петрографических данных, геохимии редких элементов, Sr-изотопии, термометрии и подкрепленные результатами экспериментальной петрологии. В частности, содержания типоморфных для фоидолитов и карбонатитов Nb, Ta, Zr, Sr, Ba, REE_Ce в рудах редкометалльно-апатит-магнетитового месторождения значительно превышают их концентрации в породах флогопитового комплекса.

Известно, что повышенное давление способно вызывать рост основности расплавов (растворов) и снижение железистости минералов. Замещение слабого основания Fe²⁺ более сильным основанием Mg²⁺ приводит к увеличению содержания форстеритового минала в оливине и магнезиоферритового минала в магнетите и говорит о понижении кислотности минералообразующей среды. Поэтому допустимо предположить, что апатит-магнетитовые руды, в отличие от флогопитовых, кристаллизовались в обстановке повышенной основности (щелочности).

Результаты экспериментов показывают, что в относительно восстановительных условиях в темноцветных минералах (оливин, флогопит) и Fe-шпинелидах снижается магнезиальность, а образование форстерита при температурах, меньших температур кристаллизации ультрабазитов, происходит только при повышенном парциальном давлении кислорода, которое способствует обильному осаждению магнетита. Таким образом, можно утверждать, что по сравнению с флогопитовым месторождением при формировании апатит-магнетитовых руд ранней стадии уровень кислородного потенциала был выше и еще более возрастал на поздней стадии образования фоскоритов и карбонатитов с тетраферрифлогопитом.

Изложенные в сравнительном аспекте геолого-петрографические и минералого-геохимические данные в сочетании с результатами изучения включений свидетельствуют о магматической природе руд флогопитового и редкометалльно-апатит-магнетитового месторождений Ковдорского массива, которые следует относить к разным генетическим типам.

Компоненты*	Флогопитовый комплекс	Фоскориты, карбонатиты
Оливин/Форстерит
Fa, мол.%	9.3-12.8/11.5 (30)**	2.5-10.0/5.7 (39)
NiO	0.034-0.200/0.097 (17)	0.001-0.004/0.002 (16)
Ni/Co	3.3-6.4/5.2 (11)	0.11-0.44/0.29 (12)
Флогопит (зеленый)
f=Fe/(Fe+Mg)%	10.5-13.9 /12.6 (25)	5.0-11.3/7.8 (23)
TiO₂	0.76-1.35/0.92 (25)	0.07-0.55/0.27 (23)
BaO	0.36-1.40/0.70 (17)	0.27-2.21/1.23 (18)
NiO	0.020-0.180/0.063 (8)	0.000-0.005/0.0026 (12)
Ni/Co	3.6-4.4/4.1 (8)	0.22-0.73/0.38 (12)
Магнетит
TiO₂	1.8-5.2/3.43 (20)	0.50-2.50/1.0 (173)
Cr₂O₃	0.30-1.80/0.56 (20)	0.000-0.011/0.0024 (48)
Al₂O₃	0.10-0.80/0.53 (20)	0.70-4.20/2.87 (173)
MgO	1.20-3.13/ 2.04 (20)	2.30-8.80/5.58 (173)
NiO	0.068-0.330/0.184 (20)	0.000-0.014/0.0036 (121)
Ni/Co	4.1-9.4/6.3 (20)	0.10-0.47/0.21 (121)
Fe₂O₃/FeO	2.18	2.79
Апатит
REE₂O₃	0.05-1.617/0.846 (15)	0.07-0.32/0.14 (64)
BaO	0.006-0.026/0.011 (12)	0.010-0.087/0.031 (40)
Sr/Ba	27.8-41.2/35.8 (12)	9.2-26.9/14.6 (40)
Кальцит
MgO	0.16-1.10/0.59 (13)	0.40-1.68/1.12 (115)
MnO	0.020-0.076/0.053 (13)	0.040-0.222/0.100 (115)
Sr/Ba	4.0-9.7/7.1 (13)	9.8-13.5/12.0 (41)

Компоненты	Флогопитовые руды (15)*	Фоскориты (36)	Карбонатиты (26)
SiO₂	35.58-46.58	3.01-11.82	0.60-3.10
Al₂O₃	1.90-6.77	0.10-3.20	0.05-0.54
Fe₂O₃	2.09-11.32	21.98-40.46	0.11-5.30
FeO	2.36-7.72	7.20-22.84	0.26-2.85
MgO	14.8-15.7 (4), 19.5-37.9	7.85-15.80	1.24-5.31
CaO	5.78-23.85	11.22-31.18	46.10-53.97
K₂O	0.80-1.32 (2), 1.94-5.12	0.00-0.95, 2.30-2.70 (2)	0.02-0.32
P₂O₅	0.01-3.57	1.73 (1), 4.93-12.25	0.08-0.45 (2), 1.40-10.15
CO₂	0.44-1.83, 3.24-4.83 (3)	0.00-1.26 (2), 3.00-15.11	26.51-42.52
Минералы	Оливин, диопсид, флогопит, апатит, тетраферрифлогопит, магнетит, амфибол, доломит, пирротин, бадделеит, циркелит, торианит	Форстерит, апатит, магнетит, кальцит, флогопит, тетраферрифлогопит, клиногумит, доломит, шпинель, пирротин, халькопирит, пирит, кубанит, джерфишерит, бадделеит (2 генерации), пирохлор, гатчеттолит, циркелит, диопсид (в карбонатитах)