ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ УГЛЕРОДА И РАМАНОВСКАЯ ГЕОТЕРМОМЕТРИЯ ГРАФИТА МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПЕСТПАКША (КОЛЬСКИЙ РЕГИОН): УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ РУДНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Выполнено комплексное исследование графита месторождения Пестпакша (Лапландский гранулитовый пояс, Кольский регион), включающее определение температуры формирования графита на основе характеристик рамановских спектров и определение изотопных характеристик углерода. Также был изучен изотопный состав C и O карбонатов из пород, комплементарных графитовым рудам. Структурный контроль графитовой минерализации говорит в пользу его кристаллизации из флюидной фазы. Установлено, что кристаллизация графита происходила при температуре около 600°C на ретроградном этапе метаморфического события. Широкие вариации изотопного состава углерода (δ13CV-PDB от –18.5‰ до –29.0‰) могут быть объяснены либо реализацией механизма релеевского исчерпания C-O-H-флюида с высокой долей CO2 в закрытой относительно данного флюида системе, либо смешением углерода изотопно контрастных источников. В качестве таковых могут рассматриваться бедные 13С метансодержащие флюиды, возникшие при дегазации метаморфических пород, и выявленные в ходе исследования обогащённые тяжёлым изотопом углерода карбонаты (δ13CV-PDB ~ +14‰), по своим изотопным характеристикам близкие к карбонатным породам Ломагунди-Ятулийского события. В рамках модели релеевского исчерпания эти карбонаты могут представлять собой продукт кристаллизации остаточного флюида. Независимо от принимаемой модели формирования, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что графит Пестпакши унаследовал свою изотопную метку (δ13CV-PDB около –25‰) от углеводородов и, вероятнее всего, возник при метаморфическом событии.

Об авторах

Е. Н. Фомина

Геологический институт Кольского научного центра Российская академия наук

Email: fomina_e.n@mail.ru
Апатиты, Россия

Е. Н. Козлов

Геологический институт Кольского научного центра Российская академия наук

Апатиты, Россия

В. Н. Реутский

Институт геологии и минералогии имени В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук

Новосибирск, Россия

М. Ю. Сидоров

Геологический институт Кольского научного центра Российская академия наук

Апатиты, Россия

А. А. Компанченко

Геологический институт Кольского научного центра Российская академия наук

Апатиты, Россия

Список литературы

  1. Simandl G.J., Paradis S., Akam C. Graphite deposit types, their origin, and economic significance / Symposium on Strategic and Critical Materials Proceedings (November 13–14, 2015). British Columbia Geological Survey Paper 2015-3. Eds. G.J. Simandl, M. Neetz. Victoria, British Columbia: British Columbia Ministry of Energy and Mines, 2015. P. 163–171.
  2. Landis C.A. Graphitization of dispersed carbonaceous material in metamorphic rocks // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1971. V. 30. № 1. P. 34–45. https://doi.org/10.1007/bf00373366
  3. Pasteris J.D. Causes of the uniformly high crystallinity of graphite in large epigenetic deposits // Journal of Metamorphic Geology. 1999. V. 17. № 6. P. 779–787. https://doi.org/10.1046/j.1525-1314.1999.00231.x
  4. Luque F.J., Huizenga J.-M., Crespo-Feo E., Wada H., Ortega L., Barrenechea J.F. Vein graphite deposits: geo- logical settings, origin, and economic significance // Mineralium Deposita. 2013. V. 49. № 2. P. 261–277. https://doi.org/10.1007/s00126-013-0489-9
  5. Luque F.J., Crespo-Feo E., Barrenechea J.F., Ortega L. Carbon isotopes of graphite: Implications on fluid history // Geoscience Frontiers. 2012. V. 3. № 2. P. 197–207. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2011.11.006
  6. Лохов К.И., Астафьев Б.Ю., Воинова О.А. Матуков Д.И., Антонов А.В., Прасолов Э.М., Прилепский Э.Б., Богомолов Е.С. Возраст и генезис раннедокембрийской графитовой минерализации Кольского полуострова // Региональная геология и металлогения. 2006. Т. 28. С. 89–99.
  7. Волкова С.А., Ильичёва О.М., Кузнецов О.Б. Рентгенографическое изучение графитсодержащих пород рудопроявления Пестпакша и структурные особенности графита // Литология и полезные ископаемые. 2011. Т. 4. С. 407–413.
  8. Korja A., Tuisku P., Pernu T., Karhu J.A. Field, petrophysical and carbon isotope studies on the Lapland Granulite Belt: implications for deep continental crust // Terra Nova. 1996. V. 8. № 1. P. 48–58. https://doi.org/10.1111/j.1365-3121.1996.tb00724.x
  9. Астафьев Б.Ю., Воинова О.А., Лохов К.И., Матуков Д.И., Прасолов Э.М., Прилепский Э.Б., Богомолов Е.С. Возраст и генезис раннедокембрийской графитовой минерализации Лапландского пояса (Кольский полуостров) // Отечественная геология. 2006. № 4. С. 75–82.
  10. Case G., Karl S.M., Regan S.P., Johnson C.A., Ellison E.T., Caine J.S., Holm-Denoma C.S., Pianowski L.S., Benowitz J. Insights into the metamorphic history and origin of flake graphite mineralization at the Graphite Creek graphite deposit, Seward Peninsula, Alaska, USA // Mineralium Deposita. 2023. V. 58. № 5. P. 939–962. https://doi.org/10.1007/s00126-023-01161-3
  11. Lünsdorf N.K., Dunkl I., Schmidt B., Rantitsch G., von Eynatten H. Towards a Higher Comparability of Geothermometric Data Obtained by Raman Spectroscopy of Carbonaceous Material. Part 2: A Revised Geothermometer // Geostandards and Geoanalytical Research. 2017. V. 41. № 4. P. 593–612. https://doi.org/10.1111/ggr.12178
  12. Henry D.G., Jarvis I., Gillmore G., Stephenson M.H. Raman spectroscopy as a tool to determine the thermal maturity of organic matter: Application to sedimentary, metamorphic and structural geology // Earth-Science Reviews. 2019. V. 198. Art. № 102936. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.102936
  13. Beyssac O., Goffé B., Chopin C., Rouzaud J.-N. Raman spectra of carbonaceous material in metasediments: a new geothermometer // Journal of Metamorphic Geology. 2002. V. 20. № 9. P. 859–871. https://doi.org/10.1046/j.1525-1314.2002.00408.x
  14. Sauerer B., Craddock P.R., Aljohani M.D., Alsamadony K., Abdallah W. Fast and accurate shale maturity determination by Raman spectroscopy measurement with minimal sample preparation // International Journal of Coal Geology. 2017. V. 173. P. 150–157. https://doi.org/10.1016/j.coal.2017.02.008
  15. Wopenka B., Pasteris J.D. Structural characterization of kerogens to granulite-facies graphite: applicability of Raman microprobe spectroscopy // American Mineralogist. 1993. V. 78. № 5–6. P. 533–557.
  16. Ray J.S. Carbon isotopic variations in fluid-deposited graphite: evidence for multicomponent Rayleigh isotopic fractionation // International Geology Review. 2009. V. 51. № 1. P. 45–57. https://doi.org/10.1080/00206810802625057
  17. Rumble D., Hoering T.C. Carbon isotope geochemistry of graphite vein deposits from New Hampshire, U.S.A // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1986. V. 50. № 6. P. 1239–1247. https://doi.org/10.1016/0016-7037(86)90407-2
  18. Hodgskiss M.S.W., Crockford P.W., Turchyn A.V. Deconstructing the Lomagundi-Jatuli Carbon Isotope Excursion // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 2023. V. 51. № 1. P. 301–330. https://doi.org/10.1146/annurev-earth-031621-071250

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025