Niz'yavrski alkaline massif: age, isotopic- geochemical characteristics and rare-metal mineralizetion

Cover Page

Cite item

Abstract

The Nizʼyavrski alkaline massif includes the rocks of two intrusive phases: (1) alkaline syenites and (2) alkaline quartz syenites. The crystallization age of the latter determined by the U-Pb method for zircon is 2656 ± 3 Ma. According to isotopic (Rb-Sr and Sm-Nd) data, the rocks of the massif have a mantle origin. It is suggested that the source of their melts, as well as the source of melts for other Neoarchean alkaline intrusions of the Kola province belonging to the association of alkaline gabbro, nepheline syenites, alkaline syenites, and granosyenite, was the BSE mantle reservoir. Rocks of the massif contain Ta-Nb mineralization represented by pyrochlore, which distinguishes the studied intrusion from the other Neoarchean alkaline magmatic bodies of the province.

Full Text

Проблема образования редкометалльных рудно-магматических систем остается одной из наиболее спорных в геологии. В Кольской щелочной провинции Ta-Nb оруденение установлено в силекситах и кварц-эпидотовых метасоматитах, приуроченных к Кейвским щелочным гранитам. Оно представлено фергусонитом-(Ce) и единичными зернами пирохлора (Bagiński et al., 2016; MacDonald et al., 2017). Пирохлоровое оруденение характерно лишь для щелочных массивов протерозойского и палеозойского возрастов (Волошин и др., 1981; Сорохтина и др., 2010; Афанасьев, 2011). В щелочных массивах неоархейского возраста пирохлор и единичные зерна колумбита обнаружены только в Низъяврском массиве.

Низъяврский щелочной массив был открыт Д. Д. Мирской в 1950 г. (Мирская, 1958). Первоначально он был отнесен к щелочно-гранитной формации (Батиева, 1976); в работах последних лет — к формации щелочных габбро—нефелиновых сиенитов—щелочных сиенитов—щелочных кварцевых сиенитов (Петровский, Петровская, 2017; Петровский, 2019). До настоящего времени массив оставался практически неизученным.

В предлагаемой статье приводятся новые данные о геологическом строении Низъяврского массива, результаты изотопно-геохимических исследований пород массива и минералогических исследований, связанного с ним Ta-Nb оруденения.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Химический состав пород анализировался методом классического количественного анализа в химико-аналитической лаборатории ГИ КНЦ РАН (аналитик Л. И. Константинова). Содержания редких и рассеянных элементов в породах определялись ISP-MS методом в Лаборатории спектрометрических методов анализа ИХТРЭМС КНЦ РАН (аналитик И. В. Елизарова). Химический состав минералов изучался с помощью микрозондового анализа (Cameca MS-46) в Лаборатории физических методов ГИ КНЦ РАН (аналитик А. В. Базай).

Возраст пород массива был определен U-Pb методом по циркону в Лаборатории геохронологии и изотопной геохимии ГИ КНЦ РАН (аналитик Т. Б. Баянова). Химическое разложение циркона и измерение концентраций урана и свинца проводилось согласно методике, детально описанной ранее (Баянова, 2004). Расчеты координат точек и параметров U-Pb изохрон выполнялись с помощью программы К. Людвига (Ludwig, 1999). Ошибки определения возраста рассчитаны с надежностью 95 % (2σ). Коррекция на примесь обыкновенного свинца определена на возраст согласно модели Стейси—Крамерса (Stacey, Kramers, 1975). В расчетах использовались константы распада из работы (Steiger, Jӓger, 1977). Изотопные U-Pb исследования проводились на семиканальном твердофазном масс-спектрометре Finnigan-MAT-262 (RPQ) в статическом режиме, ошибки воспроизводимости по осям приняты равными 0.5 %.

Изотопно-геохимические исследования Rb-Sr и Sm-Nd методами выполнены по стандартным методикам (Баянова, 2004) в Лаборатории геохронологии и изотопной геохимии ГИ КНЦ РАН (аналитик Д. В. Елизарова). 2σ погрешности изотопного анализа для Sr и Rb < 0.04 %, определения Rb-Sr отношения < 1.5 %, определения изотопного состава Nd < 0.0024 %, определения Sm-Nd отношения < 0.2 %.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МАССИВА

Низъяврский щелочной массив располагается в 135 км к северо-востоку от п. Ловозеро в среднем течении р. Иоканьга южнее оз. Низъявр. В геологическом отношении он приурочен к Мурманскому неоархейскому кратону. Массив представляет собой изометричный шток, имеющий в плане размеры 3 × 4 км.

Схематическая геологическая карта массива показана на рис. 1. Массив имеет зональное строение: его периферическая часть сложена щелочными сиенитами (1-я интрузивная фаза), ядро — щелочными кварцевыми сиенитами (2-я интрузивная фаза). Породы обеих фаз секутся жилами щелочного кварцевого сиенита по внешнему облику и минеральному составу, сходному с кварцевыми сиенитами ядра массива. Скорее всего, жильные породы и породы ядра комплементарны. Контакты с вмещающими породами резкие, интрузивные; падение поверхностей контактов субвертикальное. Вмещающими породами являются кварцевые диориты и гранодиориты Колмозерского санукитоидного массива, их возраст — 2736 ± 4 млн лет (Кудряшов и др., 2013). В приконтактовой зоне массива, имеющей мощность около 10 м, вмещающие породы перекристаллизованны. В самих породах Низъяврского массива, кроме рассланцевания в зонах разломов, метаморфических изменений не отмечено. Это связанно с тем, что внедрение расплава, родоначального для Низъяврского массива, произошло после этапа неоархейского регионального метаморфизма, а свекофеннский региональный метаморфизм в пределах Мурманского неоархейского кратона не имеет площадного распространения и фиксируется только лишь вдоль зон разломов (Петров и др., 1990; Петровский и др., 2009; Кудряшов и др., 2013). Породы массива секутся дайками оливиновых габбро-норитов с возрастом 2.5 млрд лет (Арзамасцев и др., 2009).

 

Рис. 1. Схема геологического строения Низъяврского массива по литературным данным (Мирская, 1958) и материалам СЗТГУ с уточнениями автора.

1 — дайки габбро-норитов, 2 — жилы щелочных кварцевых сиенитов, 3 — щелочные кварцевые сиениты, 4 — щелочные сиениты, 5 — гранодиориты Колмозерского массива, 6 — плагиогранито-гнейсы Мурманского блока, 7 — места отбора проб.

 

ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО И ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОРОД

Щелочные сиениты 1-й фазы представлены светло- и зеленовато-серыми средне-крупнозернистыми массивными породами, состоящими из крупных зерен калиевого полевого шпата (40—50 %), альбита (30—40 %), арфведсонита (10—14 %) и эгирина (1—2 %). Акцессорные минералы представлены флюоритом, пирохлором, цирконом, ниобиевым рутилом, монацитом, апатитом. Содержание флюорита в эндоконтактовых разновидностях пород достигает 5 %. Пирохлор распространен в щелочных сиенитах равномерно, в некоторых образцах его содержание достигает 0.5—0.7 %. Он образует зерна размером до 2 мм, приуроченные к интерстициям между зернами калиевого полевого шпата и альбита. С пирохлором иногда ассоциирует ниобиевый рутил.

По данным химического анализа (табл. 1), щелочные сиениты являются высоко железистыми породами (Fe# 72—76 %) калий-натровой щелочной серии (n 49—58 %).1 По содержанию SiO2 (58—61 мас. %) они относятся к породам средней группы, по содержанию суммы щелочей Na2O + K2O (11—13 мас. %) являются умеренно щелочными. Щелочные сиениты недосыщены кремнеземом и относятся к оливин-нормативным породам. Для них характерно высокое содержание Nb (80—213 г/т) и низкое содержание Ta (4—9 г/т).

 

Таблица 1

Химический состав (мас. %) и содержание элементов-примесей (г/т) в породах Низъяврского массива

Chemical compositions (wt %) and contents of minor elements (ppm) in rocks of the Nizʼyavrski massif

Компонент

Щелочные сиениты

Щелочной кварцевый сиенит

НМ-6/99

НМ-6-1/99

НМ-7/99

НМ-8/99

НМ-12/99

НМ-3/99

SiO2

TiO2

Al2O3

Fe2O3

FeO

MnO

MgO

CaO

Na2O

K2O

P2O5

S

F

H2O

H2O+

59.27

1.29

15.49

3.49

3.55

0.11

1.40

0.89

4.92

7.69

0.02

0.03

0.33

0.29

1.14

58.08

1.31

14.62

4.61

4.44

0.19

1.52

1.93

5.37

6.08

0.07

0.09

0.34

0.27

1.02

60.46

0.72

15.55

3.86

3.19

0.10

1.24

0.86

5.03

7.72

0.03

0.04

0.08

0.26

0.82

58.97

1.24

14.88

4.32

3.61

0.27

1.53

0.95

5.53

6.63

0.12

0.13

0.48

0.29

1.02

59.34

1.24

15.36

3.55

3.67

0.09

1.38

0.72

4.95

7.86

0.02

0.06

0.43

0.31

0.95

63.25

0.34

13.70

3.13

3.59

0.08

1.29

1.12

4.36

7.52

0.03

0.10

0.49

0.25

0.73

Сумма

99.91

99.94

99.96

99.97

99.93

99.98

Rb

Ba

Sr

Ta

192

50

212

6

255

110

206

4

184

46

171

9

161

35

145

5

190

61

194

8

321

38

168

11

Nb

Hf

Zr

Y

Th

U

La

Ce

Pr

Nd

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

120

8

456

26

11.2

3.2

30.3

35.8

7.6

40.8

8.2

0.27

5.3

0.83

6.1

1.18

3.45

0.66

4.76

0.44

185

11

604

41

17.3

4.8

62.8

78.5

18.3

53.7

11.6

0.33

9.22

0.94

3.9

0.9

2.48

0.61

2.95

0.68

213

9

552

30

14.7

5.4

25.4

47.5

5.3

87.7

16.1

0.38

6.5

0.96

6.4

1.16

3.93

0.61

5.02

0.71

80

16

532

44

15.4

4.2

54.5

60.8

10.3

43.1

9.7

0.29

5.2

0.79

5.9

1.14

3.88

0.70

4.52

0.78

132

11

598

31

10.9

3.1

59.9

56.3

5.8

44.4

4.8

0.25

5.8

0.65

4.2

1.11

2.90

0.63

4.74

0.59

210

13

614

56

25.4

14.3

61.5

84.1

16.4

55.9

18.3

0.39

16.4

1.26

8.7

3.04

7.97

1.09

5.57

1.48

 

Щелочные кварцевые сиениты 2-й фазы представлены розовато-серыми до светло-розовых средне-крупнозернистыми породами с массивной, реже порфировидной структурой. Они состоят из калиевого полевого шпата (45—55 %), альбита (25—30 %), кварца (5—10 %), арфведсонита (8—10 %) и биотита (3—5 %). Акцессорные минералы представлены флюоритом, цирконом и апатитом, а также бастнезитом, монацитом, пирохлором, единичными зернами колумбита. Зерна пирохлора наблюдаются в интерстициях зерен калиевого полевого шпата, иногда в виде включений в кварце.

Щелочные сиениты являются высоко железистыми породами (Fe# 74—78 %) калий-натровой щелочной серии (n 46—52 %). По содержанию SiO2 (63—64 мас. %) они относятся к группе средних пород, по содержанию суммы щелочей Na2O + K2O (12—14 мас. %) являются умеренно щелочными. Породы пересыщены кремнеземом и относятся к кварц-нормативному ряду. Для щелочных кварцевых сиенитов, также как и для пород 1-й фазы, характерно высокое содержание Nb (210—222 г/т) и низкое содержание Ta (11—14 г/т).

На диаграмме TAS (рис. 2) фигуративные точки составов пород массива образуют единый тренд с конечными дифференциатами Чагвеуайвского и Панэяврского массивов, отличающийся от трендов пород шошонитовой формации и щелочных гранитов Кейв.

 

Рис. 2. Диаграмма TAS для архейских щелочных пород Кольской щелочной провинции.

1—3 — формация щелочных габбро—нефелиновых сиенитов—щелочных сиенитов—щелочных кварцевых сиенитов (данные автора): 1 — Низъяврский массив, 2 — Панэяврский массив, 3 — Чагвеуайвский массив; 4—5 — шошонитовая формация (данные автора): 4 — Иоканьгский массив, 5 — Островной массив; 6 — формация щелочных граносиенитов — гранитов Кейв (Батиева, 1976); 7—11 — тренды дифференциации: 7 — Низъяврского массива, 8 — Панэяврского массива, 9 — Чагвеуайвского массива, 10 — Иоканьгского массива, 11 — Островного массива.

 

ДАННЫЕ ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для геохронологических исследований из щелочных кварцевых сиенитов была отобрана геохронологическая проба НМ-3/99. Результаты U-Pb датирования приведены в табл. 2. Изохронный U-Pb возраст циркона из щелочного кварцевого сиенита 2-й фазы составил 2656 ± 3 млн лет (рис. 3). Полученный возраст хорошо согласуется с ранее полученными возрастами для пород формации щелочных габбро—нефелиновых сиенитов—щелочных сиенитов—щелочных кварцевых сиенитов, выделенной среди неоархейских щелочных пород Центрально-Кольского и Мурманского блоков (Петровский и др., 2009; Чащин, Баянова, 2013; Петровский, Петровская, 2017, 2018)

 

Таблица 2

Результаты U-Pb изотопных исследований циркона из кварцевых щелочных сиенитов Низъяврского массива

Results of U-Pb isotope studies of zircon from quartz alkali syenites of the Nizʼyavrski massif

№ фракции

Навеска

(мг)

Содержание,

ppm

Изотопный состав свинца1

Изотопные отношения и возраст, млн лет2

Rho

Pb

U

206Pb

204Pb

206Pb

207Pb

206Pb

208Pb

207Pb

235U

206Pb

238U

207Pb

206Pb

           

1

0.20

27.4

44.1

497

4.8747

4.4682

12.1878

0.48966

2658

0.95

2

0.30

75.1

143.5

409

4.7515

4.3435

10.1311

0.40698

2658

0.84

3

0.30

51.4

111.1

395

4.7274

4.0399

8.8432

0.35513

2658

0.86

4

0.30

78.5

181.8

480

4.8981

4.8737

8.6012

0.34520

2660

0.92

5

0.30

72.7

232.4

950

5.1474

4.9132

7.5218

0.30070

2666

0.93

Примечание. 1 — все отношения скорректированы на холостое загрязнение 0.08 нг для Pb и 0.04 нг для U и масс-дискриминацию 0.12 ± 0.04 %. 2 — коррекция на примесь обыкновенного свинца определена на возраст согласно модели Стейси—Крамерса (Stacey, Kramers, 1975).

 

Рис. 3. Изотопная U-Pb диаграмма с конкордией для циркона из щелочных кварцевых сиенитов Низъяврского массива (проба НМ-3/99).

 

Проведенные Sm-Nd и Rb-Sr изотопные исследования пород Низъяврского массива показали, что их модельные Sm-Nd возрасты равны tDM = 2.80—3.03 млрд лет (табл. 2) и близки к модельным возрастам архейских щелочных серий Фенноскандинавского щита и Гренландии (Баянова, 2004; Зозуля и др., 2007; Петровский и др., 2009; Петровский, Петровская, 2018). Первичное отношение 87Sr/86Sr для всех изученных пород варьирует в пределах 0.70146—0.70391 в щелочных сиенитах и 0.70308—0.70348 в щелочных кварцевых сиенитах, что указывает на мантийное происхождение пород Низъяврского массива и минимальное участие корового материала в их образовании.

РЕДКОМЕТАЛЛЬНОЕ ОРУДЕНЕНИЕ

Пирохлор в изученных породах является главным минералом-концентратором Nb, его содержание в щелочных сиенитах достигает 0.5—0.7 %, в щелочных кварцевых сиенитах — 1.5 %. Он образует бледно-желтые, реже темно-коричневые зерна размером от 0.1 до 2 мм. Форма кристаллов различна, но наиболее развиты кристаллы октаэдрического облика с зональным строением.

Представительные анализы пирохлора приведены в табл. 3. На классификационной диаграмме Nb—Ti—Ta (Hogarth, 1977) его составы попадают в поле пирохлора (рис. 4, а). На классификационной диаграмме Ca—Na—A-vac (рис. 4, б; A-vac — вакансия в позиции Ca) фигуративные точки пирохлора располагаются в поле магматических составов (Nasraoui, Bilal, 2000).

 

Таблица 3

Sm-Nd и Rb-Sr изотопные данные для пород Низъяврского массива

Sm-Nd and Rb-Sr isotopic data for rocks of the Nizʼyavrski massif

Номер образца

Содержание, ppm

Изотопные отношения

Модельный возраст (млн лет)

εNd(Т) на 2656 млн лет

Изотопные отношения

ISr(T) на 2656 млн лет

Sm

Nd

Rb

Sr

147Sm/144Nd

143Nd/144Nd ± 2σ

DM

87Rb/86Sr

87Sr/86Sr

            

HМ-1/99

HМ-2/99

HМ-3/99

HМ-6/99

HМ-6-1/99

HM-7/99

HМ-8/99

HМ-12/99

9.83

2.15

8.63

8.57

8.27

16.70

9.52

4.83

63.87

41.20

51.96

45.02

40.46

89.21

48.61

30.89

127.61

141.58

152.19

131.22

134.51

133.40

148.49

182.92

153.52

184.03

166.16

170.40

136.90

140.30

171.34

160.04

0.092995

0.115861

0.100386

0.115021

0.123596

0.113132

0.118326

0.101481

0.510799 ± 12

0.511320 ± 11

0.511056 ± 16

0.511252 ± 7

0.511430 ± 11

0.511137 ± 15

0.511300 ± 8

0.511046 ± 14

2953

2838

2804

2917

2896

3035

2942

2844

–0.43

+1.94

+2.08

+0.89

+1.43

–1.02

+0.69

+1.50

0.045224

0.037471

0.064189

0.063892

0.055003

0.013978

0.058422

0.016574

0.70483 ± 14

0.70491 ± 15

0.70583 ± 22

0.70391 ± 17

0.70446 ± 15

0.70336 ± 14

0.70431 ± 16

0.70457 ± 17

0.70308

0.70348

0.70336

0.70146

0.70235

0.70272

0.70206

0.70391

Примечание. НМ-1/99-НМ-3/99 — щелочные кварцевые сиениты; НМ-6/99-НМ-12/99 — щелочные сиениты. Модельный возраст рассчитан по отношению к деплетированной мантии с возрастом 4.55 млрд лет и современными параметрами однородного хондритового резервуара (CHUR147Sm/144Nd = 0.1967, 143Nd/144Nd = 0.512638 (DePaolo, 1981).

 

Рис. 4. Составы пирохлора из пород Низъяврского массива на классификационных диаграммах (а — Hogarth, 1977; б — Nasraoui, Bilal, 2000). A-vac — вакансия в позиции Са.

 

В отличие от пирохлора, колумбит в изученных породах играет второстепенную роль. На электронном микроскопе было обнаружено всего лишь два зерна этого минерала, образующих кайму замещения в пирохлоре из щелочных кварцевых сиенитов. Колумбит, как и пирохлор, характеризуется низким содержанием тантала (табл. 3).

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Высокое содержание Nd в изученных породах (от 41 до 90 ppm, табл. 2, 3) позволяет говорить о низком загрязнении Sm-Nd изотопной системы веществом вмещающих пород (Nd 0.54—1.96 ppm; Кудряшов и др., 2013). О низкой контаминации коровым материалом говорит и первичное изотопное отношение изотопов стронция. Основываясь на изотопном составе неодима (εNd = –1.02 ÷ +2.08) и стронция (ISr(T) = 0.70146—0.70391) для пород Низъяврского массива, можно сделать вывод, что источником их расплавов могла являться мантия, близкая по составу BSE. Эти данные хорошо согласуются с результатами изотопных исследований щелочных массивов формации щелочных габбро—нефелиновых сиенитов—щелочных сиенитов—щелочных кварцевых сиенитов Центрально-Кольского и Мурманского блоков. В тоже время, по изотопным данным породы Низъяврского массива кардинально отличаются от неоархейских щелочных пород серии щелочное габбро—нефелиновый сиенит—щелочной сиенит Сахарйокского массива Кейв и щелочных гранитов Кейв, для которых предполагается мантийный источник типа EM II (Зозуля и др., 2007). Из всех известных архейских щелочных комплексов наиболее близки по изотопно-геохимическим характеристикам к породам Низъяврского массива карбонатитовый комплекс Сиилинярви из Восточной Финляндии и пироксенит—фоидолит—монцонит—щелочной сиенит—карбонатитовый комплекс Скьолдунген из Восточной Гренландии.

Формы выделения и состав пирохлора указывают на то, что он имеет магматическое происхождение. Изученный пирохлор отличается низким содержанием Si, U, Th, Pb, Fe, Ba, Sr, что отличает его от метасоматического пирохлора, развитого в палеопротерозойских и палеозойских щелочных комплексах Кольской провинции, а также пирохлора, связанного с неоархейским щелочно-гранитным комплексом Кейв (Волошин и др., 1981; Сорохтина и др., 2010; Baginski et al., 2016; MacDonald et al., 2017; и др.).

 

Таблица 4

Химические составы пирохлора и колумбита (мас. %) из пород Низъяврского массива

Chemical composition pyrochlore and columbite (wt %) from rocks of the Nizʼyavrski massif

Компонент

Пирохлор

Колумбит

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Nb2O5

Ta2O5

SiO2

TiO2

ThO2

UO2

PbO

CaO

BaO

SrO

FeO

MnO

Na2O

K2O

Al2O3

Y2O3

La2O3

Ce2O3

Pr2O3

Nd2O3

F

60.67

3.21

0.12

4.48

0.23

0.66

0.30

19.08

0.15

0.71

0.08

4.91

0.02

0.07

1.17

1.54

0.23

0.74

1.54

61.42

3.56

0.09

3.87

0.31

0.62

0.15

17.99

0.13

1.12

0.05

5.63

0.02

0.02

1.35

1.55

0.20

0.75

1.10

62.96

4.14

2.79

0.21

0.69

0.48

17.63

0.08

1.32

0.11

6.02

0.14

0.27

0.54

1.21

65.11

3.17

2.31

0.33

0.54

0.23

17.08

0.56

0.08

6.44

0.02

0.61

0.65

1.22

64.03

2.21

0.02

3.04

0.15

0.18

18.54

0.12

0.39

0.45

5.23

0.10

0.17

0.64

0.73

2.78

65.25

2.40

2.93

0.15

0.12

19.08

0.58

0.08

5.87

0.05

0.41

0.36

2.43

62.03

4.98

0.09

3.38

0.19

1.52

0.32

17.44

1.40

0.05

5.96

0.01

0.07

0.46

0.48

1.14

63.18

3.13

2.66

0.18

0.45

0.04

18.47

0.08

1.01

0.11

5.82

0.02

0.05

0.88

0.70

0.09

0.05

2.06

75.85

4.37

2.15

14.53

3.08

76.05

3.40

2.54

12.77

5.15

Сумма

99.91

99.93

98.59

98.35

98.78

99.71

99.52

98.98

99.98

99.91

Коэффициенты в формуле (пирохлор O = 7, колумбит О = 6)

Nb

Ta

Si

Ti

Th

U

Pb

Ca

Ba

Sr

Mn

Fe

Na

K

Al

Y

La

Ce

Pr

Nd

1.731

0.055

0.008

0.213

0.003

0.009

0.005

1.290

0.004

0.026

0.004

0.601

0.002

0.002

0.027

0.036

0.005

0.017

1.777

0.062

0.006

0.186

0.005

0.009

0.003

1.233

0.003

0.042

0.003

0.699

0.002

0.001

0.032

0.036

0.005

0.017

1.833

0.073

0.135

0.003

0.010

0.008

1.216

0.002

0.049

0.006

0.752

0.005

0.006

0.013

1.887

0.055

0.111

0.005

0.008

0.004

1.173

0.021

0.004

0.801

0.001

0.014

0.015

1.776

0.037

0.001

0.140

0.002

0.002

1.219

0.003

0.014

0.023

0.622

0.007

0.006

0.014

0.016

1.802

0.040

0.135

0.002

0.002

1.249

0.021

0.004

0.695

0.002

0.009

0.008

1.799

0.087

0.006

0.163

0.003

0.022

0.006

1.199

0.052

0.003

0.741

0.001

0.002

0.011

0.011

1.793

0.053

0.126

0.003

0.006

0.001

1.243

0.002

0.037

0.006

0.709

0.002

0.002

0.020

0.016

0.002

0.001

1.928

0.067

0.091

0.147

0.683

1.926

0.052

0.107

0.244

0.598

Сумма

4.038

4.121

4.111

4.099

3.882

3.969

4106

4.022

2.916

2.927

F

0.307

0.223

0.246

0.247

0.540

0.469

0.231

0.409

Примечание. Анализы: 1—2 — образец НМ-6/99; 3—4 — образец НМ-7/99; 5—6 — образец НМ-12/99; 7 — образец НМ-1/99; 8—10 — образец НМ-3/99.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Низъяврский щелочной массив представляет собой шток, имеющий двухфазное строение и сложенный щелочными сиенитами (1-я фаза) и щелочными кварцевыми сиенитами и комплиментарными им жильными образованиями (2-я фаза).

Массив сформировался в неоархее и имеет возраст 2656 ± 3 млн лет (данные датирования по щелочным кварцевым сиенитам).

По изотопно-геохимическим характеристикам породы массива имеют мантийное происхождение. Источником их расплавов, по-видимому, являлась мантия типа BSE. Эти данные хорошо согласуются с изотопными данными по другим щелочным массивам формации щелочных габбро—нефелиновых сиенитов—щелочных сиенитов—щелочных кварцевых сиенитов Центрально-Кольского и Мурманского блоков.

Породы Низъяврского массива характеризуются повышенным содержанием Nb и содержат пирохлор, что делает массив перспективным объектом для поисков Ta-Nb оруденения.

 

Работа выполнена в рамках темы НИР ГИ КНЦ РАН № 0226-2019-0053.

Автор выражает благодарность Т. Б. Баяновой и Д. В. Елизарову за помощь в проведении изотопно-геохимических исследований.

 

1 Fe# = Fe/(Fe + Mg), n = 100·Na2O/(Na2O + K2O), атм. % — тип щелочности по (Дубровский, 2002).

×

About the authors

Michail N. Petrovskiy

Kola Science Centre of the RAS

Author for correspondence.
Email: petrovsk2@rambler.ru

Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Senior Researcher, Laboratory of Minerageny of the Arctic

Russian Federation, 184209, Russia, Murmansk region, Apatity, st. Fersman, 14

References

  1. Afanasyev B.V. Mineral resources of alkaline ultrabasic massifs of the Kola Peninsula. SPb.: Ed. Wind Rose, 2011. 224 p. (in Russian).
  2. Arzamastsev A.A., Fedotov G. A., Arzamastseva L.V. Dyke magmatism of the north-eastern part of the Baltic Shield. SPb.: Nauka, 2009. 383 p. (in Russian).
  3. Baginski B., Zozyla D., MacDonald R. et al. Low-temperature hydrothermal hydrothermal ofa rare-metal rich quartz-epidote metasomatite from the El’ozero deposit, Kola Peninsula, Russia. Europe J. Mineral. 2016. V. 28. P. 789-810.
  4. Batieva I.D. Petrology of alkaline granitoids of the Kola Peninsula. L.: Nauka, 1976. 224 p. (in Russian).
  5. Bayanova T.B. Age of reference geological complex on the Kola Peninsula and duration magmatic processes. S.-Pb: Nauka, 2004. 176 p. (in Russian).
  6. Chashchin V.V., Bayanova T.B. Geological setting and U-Pb age of the subalkaline syenites Kola block – Kola peninsula, Russia. Geology and geochronology of the rock-forming and ore processes in crystalline shields. Apatity: Publishing house K&M, 2013. P. 181-183. (in Russian).
  7. Dubrovskiy M.I. Complex classification of magmatic rocks. Apatity: Publishing house KSC RAS, 2002. 234 p. (in Russian).
  8. Hogarth D.D. Classification and nomenclature of the pyrochlore group. American Mineralogist. 1977. V. 62. P. 403-410.
  9. Kudryashov N.M., Petrovskiy M.N., Mokrushin A.V. Neo-Archean sanukithoid magmatism of the Kola region: geological, petrochemical, geochronological, and isotope-geochemical data. Petrology. 2013. V. 21. №. 4. P. 389-413. (in Russian).
  10. MacDonald R., Baginski B., Zozyla D. Differing responses of zircon, chevkinite-(Ce), monacite-(Ce) and fergusonite-(Y) to hydrothermal alteration: Evidence from the Keivy alkaline province, Kola Peninsula, Russia. Mineral. Petrol. 2017. V. 111. P. 523-545.
  11. Mirskay D.D. Alkaline granitoids of Lake Niz’yavr. Alkaline granitoids of Kola Peninsula. Moskow-Leningrad: Publishing house AS USSR, 1958. P. 140-145. (in Russian).
  12. Nasraoui M., Bilal E. Pyrochlores from the Lueshe carbonatite complex (Democratic Republic of Congo): a geochemical record of different alteration stages. Journal of Asian Earth Sciences. 2000. V. 18. № 2. P. 237-251.
  13. Petrovsky M. N., Mitrofanov F. P., Petrovskaya L. S., Bayanova T. B. New Massif of Archean alkaline syenites in the Murmansk Domain of the Kola Peninsula. Reports of the Academy of Sciences. 2009. V. 424. №. 1. P. 89-93. (in Russian).
  14. Petrovsky M.N., Petrovskaya L.S. The Neo-Archean intrusive massifs of the shoshonite series in the Kola alkaline province: history of exploration and geological characteristic. Proceedings of the Fersmanovskii Scientific Session of the GI KSC RAS. 2017. № 14. P. 150-155. (in Russian).
  15. Petrovsky M.N., Petrovskaya L.S. Neo-Archean alkaline rocks of the Central-Kola block – the Chagveuaive massif: geology and age. Zapiski RMO. 2018. №1. P. 44-54.
  16. Sorokhtina N.V., Kogarko L.N., Shpachenko A.K. New data on mineralogy and geochemistry of rare-metal mineraliation of the Gremiakha-Vyrmes massif. Doklady Earth Sciences. 2010. V. 434. № 1. P. 1240-1244.
  17. Voloshin A.V., Bukanov V.V., Polezhaeva L.I. Plumbopirokhlor and plumbicicrolite from amazonitic pegmatites of the Kola Peninsula. Mineralogical Journal. 1981. № 5. P. 20-34. (in Russian).
  18. Zozulya D.R., Bayanova TB, Serov P.A. Age and isotope-geochemical characteristics of the Archean carbonatites and alkaline rocks of the Baltic Shield. Reports of the Academy of Sciences. 2007. V. 415. № 3. P. 383-388. (in Russian).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. Fig. 1. Schematic geological map of the Nizʼyavrski massif according to Mirskaja (1958) and NWTGA data with authorʼs corrections.

Download (178KB)
2. Fig. 2. TAS diagram for Archean alkaline rocks of the Kola alkaline province.

Download (128KB)
3. Fig. 3. Isotope U-Pb diagram with concordia for zircon from alkaline quartz syenites of the Nizʼyavrski massif (sample NM-3/99).

Download (43KB)
4. Fig. 4. Compositions of pyrochlore from rocks of the Nizʼyavr massif on the classification diagrams: a — according to (Hogarth, 1977); б — according to (Nasraoui, Bilal, 2000).

Download (49KB)

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies