Дифференциация Ta и Nb в процессе гранитоидного магматизма: экспериментальные исследования

Заключение.

Экспериментально полученные новые количественные данные по растворимости колумбита в гранитоидных и щелочных расплавах, и по распределению Ta, Nb и F между этими расплавами и флюидом, а также сопоставление этих данных с результатами исследования природных месторождений позволяют оценивать физико-химические условия образования танталового оруденения, связанного с Li-F гранитами.

Редкометальные Li-F граниты являются плюмазитовыми и их расплавы имеют наиболее низкие концентрации насыщения танталом и ниобием по сравнению с другими составами. Благодаря высокому содержанию F, температуры солидуса этих гранитных расплавов могут понижаться на 100^oC и более. В над- и субликвидусных условиях Ta и Nb концентрируются в расплаве, не переходя во флюид и не рассеиваясь в других минералах. В близ солидусных условиях при достижении насыщения расплава по этим элементам, Ta и Nb могут кристаллизоваться в виде собственных фаз, в частности колумбита-танталита, непосредственно из магматического расплава. При пониженной температуре концентрация насыщения танталом редкометальных Li-F гранитов становится существенно выше, чем ниобием. С этим связано образование собственно танталовых месторождений, в рудах которых Nb/Ta отношение меньше 1.

Наиболее высокие содержания тантала и ниобия получены в агпаитовом расплаве. При температуре 650^oС, близкой к температуре кристаллизации богатого водой и фтором кислого расплава, содержания Ta и Nb достигают ?2 мас.%. Максимальные содержания этих металлов в рудах месторождений в <агпаитовых> массивах на один-два порядка ниже (например, в рудах Ловозерского месторождения на Кольском полуострове). Поэтому можно предположить, что кристаллизация тантало-ниобиевых минералов из щелочного расплава на ранних стадиях (в субликвидусной области) невозможна. На этом этапе более вероятным представляется рассеивание Nb и Ta в титаносиликатах, цирконосиликатах и т.д. Но в близ солидусной области минералы, содержащие ниобий и тантал, уже могли выделяться из остаточного расплава при достижении концентрации насыщения вначале по другим элементам, например: по титану и РЗЭ для лопарита (экспериментальные данные работы Сук, Котельников, 2008), по РЗЭ для фергусонита и т.п. При этом по мере кристаллизации, в связи с обогащением остаточного расплава ниобием и танталом, содержания этих элементов в составе образующихся минералов могут увеличиваться. В агпаитовых расплавах содержания ниобия всегда выше тантала, с чем коррелирует образование богатых Nb руд на месторождениях этого типа.