Минералы циркония из кимберлитов Новоласпинских трубки и дайки (юго-восток Украинского щита)

Abstract

Кимберлиты представлены слюдистой разновидностью диатремовой и гипабиссальной фаций. По геологическим данным возраст их среднедевонский. В них обнаружены и изучены циркон, бадделеит, цирконолит и кальциртит. Установлено, что эти минералы кристаллизовались из кимберлитового расплава на разных этапах его эволюции: циркон — на протомагматическом, бадделеит, цирконолит и кальциртит — на позднемагматическом. Циркон по составу близок к цирконам кимберлитового типа из других регионов. Для него характерно низкое содержание U, Th и РЗЭ, HfO₂ = 1,2—1,8 %, εHf = 8—10. Изотопный возраст индивидуальных зерен циркона варьирует от 469 ± 25 до 382 ± 33 млн лет. Исходя из этого сделан вывод, что формирование протокимберлитового расплава и сингенетичного ему циркона началось в позднем ордовике, а внедрение в земную кору произошло в среднем девоне. На макрофенокристах циркона развиты реакционные каймы, сложенные микрокристаллами бадделеита (преобладают), промежутки между которыми выполнены продуктами изменения оливина, диопсидом и, в небольших количествах, сфеном, фторапатитом и кальцитом. Приведен состав этих минералов. Температура образования диопсида составляет от 850 до 750 ºC. В основной массе кимберлитов выявлены микрокристаллы бадделеита, цирконолита и кальциртита. Они образовались при взаимодействии остаточного кимберлитового расплава-флюида с ранее выделившимися цирконийсодержащими перовскитом, титаномагнетитом и сфеном и за счет высвободившегося из них циркония. Бадделеит из основной массы отличается от бадделеита из реакционных кайм на макрокристах циркона несколько более высоким содержанием ZrO₂, FeO и CaO, более низким — HfO₂, TiO₂, РЗЭ, отсутствием зависимости между FeO и TiO₂, большим значением Zr/Hf. Приведены результаты микрозондового анализа бадделеита, цирконолита и кальциртита.

Кімберліти належать до слюдистих різновидів діатремової та гіпабісальної фацій. Вік їх за геологічними даними середньодевонський. У них виявлені та вивчені циркон, баделеїт, цирконоліт і кальциртит. Встановлено, що ці мінерали кристалізувались із кімберлітового розплаву на різних етапах його еволюції: циркон — на протомагматичному, баделеїт, цирконоліт і кальциртит — на пізньомагматичному. Циркон за складом подібний до цирконів кімберлітового типу із інших регіонів. Для нього характерний низький вміст U, Th і РЗЕ, HfO₂ = 1,2—1,8 %, εHf = 8—10. Ізотопний вік індивідуальних зерен циркону варіює від 469 ± 25 до 382 ± 33 млн рр. На це спирається висновок про те, що формування протокімберлітового розплаву і сингенетичного з ним циркону почалось у пізньому ордовіку, а вкорінення в земну кору відбулося у середньому девоні. На макрофенокристах цирконів поширені реакційні облямівки, складені мікрокристалами баделеїту (переважають), олівіну, діопсиду, сфену, фторапатиту, кальциту. Наведено склад цих мінералів. Температура утворення діопсиду варіює від 850 до 750 ºC. У основній масі кімберлітів виявлено мікрокристали баделеїту, цирконоліту і кальциртиту. Вони утворилися внаслідок взаємодії залишкового кімберлітового розплаву-флюїду з виділеними раніше цирконійвмісними перовськітом, титаномагнетитом та сфеном і за рахунок вивільненого з них цирконію. Баделеїт основної маси відрізняється від баделеїту із реакційних облямівок на макрокристах циркону дещо вищим вмістом ZrO₂, FeO і CaO, нижчим — HfO₂, TiO₂ і РЗЕ, більшим значенням Zr/Hf та відсутністю залежності між FeO і TiO₂. Наведено результати мікрозондового аналізу баделеїту, цирконоліту і кальциртиту.

Kimberlites are of micaceous variety. According to geo logical data they show Middle Devonian age. Such mine rals as zircon, baddeleyite, zirconolite, calzirtite are found and studied in them. It is established, that they are crys tallized from kimberlitic melt at different stages of its evo lution. Zircon is crystallized at protomagmatic stage, but baddeleyite, zirconolite, calzirtite do at late magmatic stage. Zircon is represented by grains of irregular shape up to 2—3 mm in size with reactionary rims along the edges. Its composition varies within (%): ZrO₂ — 64.7—66.3; SiO₂ —32.0—32.7; HfO₂ — 1.2—1.8. Y₂O₃ (to 0.07 %), U (4—60 ppm), Th (1—42 ppm) and REE (11.3—37.5 ppm). Zr/Hf = 31—46, Th/U = 0.25—0.70 are established as admixtures. Among heavy REE Dy, Er and Yb are prevailed and Ce and Sm are among light REE. Value recalculated on zircon age is εHf = 8—10. Ten individual grains of zircon (21 analyses) were dated by U-Pb method with using ionic microprobe SHRIMP-II method. Their age values range from 382 ± 33 to 469 ± 25 million years. These data testify that formation of protokimberlitic melt and zircons syn genetic to it has begun in Late Ordovician and melt em pla cement in earth crust has occurred in Middle Devonian.