Парадокс обедненности редкими элементами плутонических щелочных пород океана (часть II редкие элементы).

Асавин А.М.

ГЕОХИ. РАН. г. Москва

В предыдущем докладе (часть I) показаны особенности макросостава плутонических пород океанических островов. Высокая степень стерилизованности относительно породообразующих фаз, концентрирующих редкие элементы (пироксена, ильменита, перовскита), позволяет ожидать, что концентрация некогерентных элементов в остаточных расплавах должна нарастать лавинообразно. Учитывая общее накопление редких элементов к моменту формирования конечных дифференциатов, содержание в расплаве легко может достигнуть уровня котектического насыщения, будет кристаллизоваться рудная фаза. Таким образом, первый анализ полученных данных свидетельствует о перспективности данного типа магматизма как источника рудных месторождений, а общие гигантские объемы магматизма позволяют ожидать, формирование крупных и очень крупных объемов рудных тел.

Для оценки уровня редкоэлементного состава мы построили усредненную характеристику по редкоземельным элементам для нефелиновых и кварцевых сиенитов (Рис 1, 2) Для сопоставления этих данных с составами континентальных щелочных плутонических пород аналогичный график был построен для сиенитов Ловозерского массива, крупнейшего щелочного интрузива Кольского полуострова и редкометального месторождения [Герасимовский В.И. и др. 1966]. Влияние связанной с плутоническим этапом редкометальной минерализации отражается в повышенных содержаниях редких элементов большинства дайковых и субвулканических пород. Аномальные содеражания редких элементов являются типоморфным признаком оруденения. Следует ожидать, что и перспективные проявления океанического щелочного магматизма будут характеризоваться высоким уровнем содержаний редких элементов.

Анализ графиков распределения редкоземельных элементов выявил довольно неожиданный факт. Океанические породы оказались существенно обеднены в отношении редких элементов. То есть, несмотря на одинаковый макро состав (и там и там сиениты) содержания редкоземельных элементов в океанических интрузивных породах почти на два порядка ниже континентальных. Это обстоятельство опровергает наш предыдущий тезис о высоком рудном потенциале океанических интрузивных систем.

Рисунок 1 Нормализованный к хондритам состав TR из нефелиновых сиенитов океанических островов (точки черные) и кварцевых сиенитов (треугольники не залитые) и Средний состав квадратики.

Рисунок 2 Нормализованный к хондритам состав TR из нефелиновых сиенитов (квадратики) и кварцевых сиенитов (красные точки) для Ловоозерской интрузии [1].

Причины этого парадоксального факта определенно заслуживают пристального внимания, и чрезвычайно важны для оценки рудного потенциала щелочного магматизма в целом. В качестве рабочей гипотезы можно предположить что существует мощный процесс, обедняющий промежуточные камеры литофильными и некогерентными элементами, таким образом, что и кумулятивные породы и эвтектические выплавки в результате обедняются редкими элементами. Возможно, таким процессом является рассеяние в щелочных расплавах редких элементов за счет их высокой емкости в отношении редких катионов. Однако появления таких обогащенных расплавов неизвестно на океанических островах, хотя они известны в областях щелочного вулканизма на континентах (например, онгониты).

Относительно не высокие содержания летучих в щелочных магмах большинства океанических островов (слабая распространенность роговых обманок и слюд в вулканитах) и процессов высокотемпературной метасоматической переработки вмещающих плутонические и вулканические комплексы пород делает невозможным предположение о активном переносе редких элементов флюидной фазой в процессах дифференциации. Таким образом, и это объяснение не позволяет решить проблему.

В ряде островных серий выявлены проявления карбонатитового магматизма [Kogarko L.N 1993, Kai Hoernle et al 2002] , однако и эти проявления в основном не характеризуются аномально высоким уровнем содержаний редких элементов.

Где же они? Куда делись огромные объемы мантийных редких элементов накопленные в течении миллионов лет дифференциации океанических расплавов и концентрирования в результате этой дифференциации рассеянных некогерентных элементов в относительно небольших по объему остаточных расплавов?

Работа выполнена при поддержке программы ╧ 15 Президиума ОНЗ РАН ╚Электронная Земля╩, программы ╧ 17 ОНЗ ╚Исследованием природы Мирового океана╩.

Литература

1. Геохимия Ловозерского щелочного массива Наука 1966 В.И. Герасимовский В.П. Волков Л.Н. Когарко А.И. Поляков Т.В. Сапрыкина Ю.А. Балашов 381стр.

2. Kogarko L.N. Geochemical characteristics of oceanic carbonatites from the Cape Verde Islands // S.Afr.J. Geol 1993 96 (3) P.119-125

3. Kai Hoernle, Tilton G., Le Bas Mike, Duggen S, Garbe-Schonberg Dieter Geochemistry of the oceanic carbonatites compared with continental carbonatites; mantle recycling of oceanic crustal carbonatite // Contrib Mineral Petrol 2002 142 P.520-542