Особенности поведения тория на пегматитовом, гидротермальном и гипергенном этапах эволюции высокощелочных массивовтезисы доклада Тезисы

Работа с тезисами доклада

Прикрепленные файлы


Имя Описание Имя файла Размер Добавлен

[1] Чуканова В. Н. Особенности поведения тория на пегматитовом, гидротермальном и гипергенном этапах эволюции высокощелочных массивов // Материалы всероссийского семинара “Геохимия магматических пород". Школа Щелочной магматизм Земли”. — 2002. — С. 101–102. Общий кларк тория составляет 1,5·10-3%. По сравнению с содержанием тория в ультраосновных (0,005·10-4%), основных (3·10-4%) и кислых (18·10-4%) породах (Герасимовский, 1969), его содержание в ультраагпаитовых породах щелочных массивов достаточно велико - 35·10-4 % ThO2 для Ловозёрского массива, 28-160·10-4 % ThO2 (среднее содержание 39·10-4 % ThO2) для массива Илимаусак (Герасимовский и др., 1966; Герасимовский, 1969); 13·10-4 % ThO2 для Хибинского массива (Поляков, 1970). Даже в магматических породах ультраагпаитовых щелочных массивов содержится значительное количество тория (12·10-4% для Ловозёрского массива (Герасимовский и др., 1966), 38·10-4% для массива Илимаусак (Герасимовский и др., 1969)), но наибольших величин содержание тория достигает в постмагматических образованиях: пегматитах и гидротермалитах, в которых наблюдается максимальное разнообразие его минералов. По данным А. П. Хомякова (1990), при всем разнообразии минеральных ассоциаций последовательность их смены в различных телах подчинена общей закономерности, позволяющей отразить особенности процесса формирования пегматитов с помощью единого графика щёлочность-время. Кривая изменения щёлочности на этом графике имеет характер высокой волны. Продукты I стадии (возрастающей щёлочности) обычно слагают краевые зоны сложных пегматитов или целиком тела незональных пегматитов, тогда как продукты II (максимальной щёлочности) и III (понижающейся щёлочности) стадий локализуются преимущественно в центральных ядрах тел или накладываются на более ранние минеральные комплексы пород и пегматитов по системе трещин с образованием "эпигенетических жил" (по Л. С. Бородину, 1957). По особенностям минерального состава продукты I стадии обычно довольно близки к вмещающим породам, а продукты II и III стадий значительно от них отличаются (Хомяков, 1990). Торий является малоподвижным элементом. Ловозёрский массив. На магматической стадии торий преимущественно концентрируется в форме оксидов (лопарит – в среднем около 0,8% ThO2, в немного меньшей степени пирохлор – около 0,6, иногда до 12% ThO2). А. П. Хомяковым обнаружен минерал М40 Na<6(Mn2+,Mn4+,Ca)<1ZrSi6(O,OH)18, содержащий 0,2% ThO2 и встреченный в эвдиалит- и ловозерит-мурманитовых луявритах. В уссингитовых пегматитах торий концентрируется в основном в форме силикатов: минералов ряда стенструпин-(Се)-торостенструпин (5,7%-34,3% ThO2), умбозерита (17,6-22,3% ThO2), натрий-ториевого силиката М33 Na4Th¬3Si8O24 (51,3-56,0% ThO2)). Также ряд торийсодержащих минералов обнаружен в пегматитах массива А. П. Хомяковым (1990). Это минерал М3 Na3(Sr,TR,Ca,Ba)3(CO3)5 (1,6% ThO2), сажинит Na3CeSi6O15·6H2O (1,3% ThO2), лапландит Na4CeTiSi7PO22·5H2O (1,3% ThO2), М31 Na3CeTiSi6O17·5H2O (1,1% ThO2), М32 (Na,Ce,Th,Ti,Si,C)xOy·nH2O (стёкла, 5,5% ThO2), ильмайокит Na2TiSi3O9·6H2O (0,2% ThO2), беловит NaCeSr3(PO4)3F (0,1% ThO2). На гидротермальной стадии развития уссингитовых пегматитов минералы тория представлены обнаруженными нами фазами: натрий-ториевым силикатом (51,3-52,9% ThO2), титан-ториевыми силикатами (7,8-23,8% ThO2), фазой, близкой по составу к ториту или хаттониту (55,8% ThO2), фосфатом тория (63,6% ThO2), высокоториевыми силикатными стёклами. В продуктах изменения стенструпина обнаружена торий-содержащая, близкая к рабдофану фаза с преобладанием кремния над фосфором; её состав (Ce0.4La0.2Ca0.2Th0.2Nd0.1)1.1(Si0.6P0.5)1.1O4.0·nH2O (пегм. № 61, г. Карнасурт). Примерами пегматитов с богатой ториевой минерализацией могут служить тела, вскрытые подземными рудниками на горах Карнасурт и Кедыкверпахк; пегматит Шкатулка, г. Аллуайв; пегматиты №№ 60 и 61 на г. Карнасурт, пегматит № 71 на г. Малый Пункаруайв. В пегматитах, претерпевших гидротермальную переработку (№ 61 на Карнасурте, № 71 на Малом Пункаруайве) умбозерит, как правило, отсутствует. При гипергенном изменении умбозерита происходит полный вынос натрия, стронция и частичный – кремния с накоплением тория как наиболее малоподвижного элемента. При гипергенном изменении титан-ториевых силикатов помимо натрия, стронция, кремния также частично выносится даже титан (Th/Ti отношение в этих фазах возрастает при гипергенезе). В процессе эволюции щелочного комплекса концентрация тория проходит через максимум на пегматитовой стадии минералообразования. На высокотемпературной гидротермальной стадии его содержание падает, а на низкотемпературной гидротермальной стадии мы наблюдаем практически бесториевые ассоциации, что, видимо, связано с малой подвижностью тория, который первоначально вошёл в состав более ранних минералов и впоследствии из них не выносился. Можно сказать, что торий присутствует в низкотемпературной гидротермальной стадии в виде реликта, он практически не содержится в низкотемпературных гидротермальных растворах. Пик ториевой минерализации приурочен к образованиям с промежуточной температурой (пегматитовая – высокотемпературная гидротермальная стадии) (Хомяков, 1990). Наиболее высокое содержание тория и разнообразных торий-содержащих минералов выделяет уссингитовые пегматиты среди остальных постмагматических образований Ловозерского массива. Хибинский массив. В магматических породах в качестве акцессорного минерала пироксенитов и перидотитов авторами (Костылёва-Лабунцова и др., 1978) обнаружен перовскит, содержащий небольшие количества тория (около 0,02% ThO2). В редкоземельной разновидности перовскита кнопите (Ca,TR)TiO3 (акцессорном минерале луявритов и апатит-нефелиновых пород) содержится более высокое количество тория (0,2-0,6 ThO2). Также в магматических породах (хибинитах, фойяитах, рисчорритах) авторами (Костылёва-Лабунцова и др., 1978) встречен лопарит (1,1-1,2% ThO2). В пегматитах контактовых пород массива А.П. Хомяковым (1990) обнаружен бритолит Ca2Ce3(SiO4)3(F,OH) с содержанием ThO2 1,4-1,6%, а Е.Е. Костылёвой-Лабунцовой с соавторами обнаружен бритолит с содержанием ThO2 0,3-0,8%. Ринколит обнаружен в пегматитах хибинитов (0,5-0,9% ThO2) и рисчорритов (0,13% ThO2), ловчоррит из пегматитов хибинитов содержит 0,2-0,7% ThO2, а из пегматитов рисчорритов - 0,7-1,2% ThO2. В пегматитах из фенитов, рисчорритов, ийолита встречен лопарит (0,2-1,2% ThO2). Торийсодержащий аналог лопарита иринит (из пегматитов в фойяите) содержит 13% ThO2. Также в постмагматических породах обнаружены тулиокит Na6BaTh(CO3)6·6H2O (24,3% ThO2¬) и мозандрит Na2Ca4CeTiSi4O15F3 (0,34% ThO2). В продуктах гипергенного изменения ринколита и ловчоррита содержится от 0,3 до 4,1% ThO2 (Костылёва-Лабунцова и др., 1978). Массивы туркестано-алайской провинции. В массиве Джелису туркестанит Th(Ca,Na)2(K1-XٱX)Si8O20·nH2O (30,8-31,2% ThO2) является основным концентратором тория и образуется в гидротермальных условиях (встречен в альбититах экзоконтакта). В массиве Дара-и-Пиоз постмагматический туркестанит (16,2-27,7% ThO2) найден в щелочных породах в ассоциации с микроклином (Паутов и др., 1997). Е. И. Семёновым и В. Д. Дусматовым (1975) в пегматитах массива Дара-и-Пиоз обнаружены также: урановая гидратная разновидность эканита и урансодержащий торит (или хаттонит). Состав урановой гидратной разновидности эканита CaNaK(U0.8Th0.2)Si8(O,OH)20·8H2O (5,5% ThO2, 22,8% UO2). Авторы (Семёнов, Дусматов, 1975) высказывают предположение о его низкотемпературном (эпитермальном или гипергенном) генезисе. Состав уран-содержащего торита (или хаттонита) (Th0.9U0.1)SiO4 (68,8% ThO2, 8,8% UO2). Мурунский массив. Минералы тория магматического происхождения встречены (Конев и др, 1996) в кальцитовых карбонатитах массива. Это торит (53,7-62,4% ThO2) и силикат тория Th2(Ca,Ba,Sr)(Si9O22)(OH)·nH2O (35,3-38,9% ThO2). В прожилках кварца и барий-стронциевого карбоната (вероятно, также магматического происхождения) обнаружен хаттонит. В чароититах постмагматического происхождения встречен эканит ThCa2Si8O20 (22,5% ThO2) и стисиит ThNa2(K1-XٱX)Si8O20 (18,3-27,6% ThO2). Некоторое количество тория (0.92-1.24% ThO2) содержится в браннерите, встреченном А. А. Коневым с соавторами (1996) в зонах метасоматического окварцевания щелочных пород. Массив Сент-Илер. В пустотах пегматитов нефелиновых сиенитов карьера Де-Микс массива Сент-Илер обнаружен стисиит (Richard, Perrault, 1972; Perrault, Richard, 1973), диагностированный авторами как эканит. Форма нахождения, а также данные химического состава и минеральные ассоциации позволили авторам сделать вывод о позднегидротермальном происхождении этого минерала. Массив Илимаусак. На магматической стадии развития ультраагпаитовых пород массива встречаются: ортит (0,8% ThO2), монацит (0,1% ThO2), ринкит Na5Ca7Ce2TiNbSi8O30F6 (0,3% ThO2), стенструпин (2,1-2,4% ThO2¬) Na2CaCe(PSi3O12) (Семёнов, 1969). Из них ринкит (0,4-1,2% ThO2), монацит (0,1% ThO2) и, видимо, изменённый стенструпин (названный автором “гидростенструпин”) (3,8-3,9% ThO2) отмечены также в пегматитах массива. Кроме этих минералов в пегматитах встречены: пирохлор (0,7% ThO2), ринколит Na3Ca10CeTi2Si8O30F6 (0,4% ThO2), гидроринкит Na<5Ca<7Ce2Nb2Si8O30F6 (0,4% ThO2), тундрит Na2Ce2TiSiO8·4H2O (0-0,7% ThO2), бурый цериевый силикат CaMnCe3-Al2Be2Si6O23(OH)·6H2O, возможно, относящийся к минералам группы стенструпина (3,2% ThO2) и бритолит NaCa3Ce6Si5PO24F2 (0,7% ThO2). В гидротермальных образованиях встречены пирохлор (0,7% ThO2) и рабдофанит (0-3,3% ThO2) (Семёнов, 1969). Е. И. Семёнов отмечает, что основная масса тория в массиве находится в рассеянном состоянии благодаря изоморфному замещению редкоземельных элементов. При этом главным носителем тория является стенструпин (2-5% ThO2), широко распространённый в дериватах массива. Значительные количества тория содержатся также в ринките (0,4-1% ThO2) и пирохлоре (0,7%ThO2). В 1999 году в серии щелочных альбит-микроклиновых субпараллельных жил авгитовых сиенитов массива Илимауссак был обнаружен туркестанит (Petersen et al, 1999).

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть