III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011
ПОРОДЫ КИМБЕРЛИТ-ОРЕНДИТ-ЛАМПРОИТОВОЙ СЕРИИ В КАРБОНАТИТОВОМ КОМПЛЕКСЕ КОНТОЗЕРО
КомментарииПолная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Нами проведено петрохимическое изучение пород, представленных в трубке взрыва. Использовались химические анализы пород по фондовому керновому материалу из скважины 7 (разрез на рис. 2), а также образцов пород, отобранных с поверхности в районе расположения трубки взрыва в ходе полевых работ 2006 г. Кроме того, использовались фондовые данные химических анализов пород [6]. Точки отбора анализировавшихся образцов и мест расположения скважин указаны на рис. 1.
Данные химических анализов приведены в таблице 1 в виде мас.% оксидов и миналов, полученных при петрохимическом пересчёте по алгоритму CIPWD [2].
Таблица 1
Химический состав пород трубки взрыва Контозёрского карбонатитового комплекса, выраженный в оксидах и миналах CIPWD, мас.%
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
№ образца |
750к |
749к |
678к |
714к |
- |
740к |
- |
- |
- |
1773к |
|
№ скважины, интервал глубины, м |
скв.7, 30,6-30,8 |
скв.7, 33,1-35,2 |
скв.7, 75,1-76,1 |
скв.7, 115,4-116,4 |
скв.7, 164,6 |
скв.7, 166,4-166,8 |
скв.7, 200,0 |
скв.7, 201,8 |
скв.7, 284,5 |
скв.53, 15,0 |
|
Порода |
к.-п. |
сл. п. |
сл. п. |
к.-п. |
о. |
сл. п. |
к. |
о. |
л. |
- |
|
SiO2, мас.% |
19,00 |
28,97 |
0,20 |
20,00 |
24,18 |
21,30 |
35,14 |
33,82 |
31,87 |
28,48 |
|
TiO2 |
2,51 |
3,94 |
0,05 |
2,81 |
2,54 |
1,82 |
3,12 |
1,03 |
4,37 |
3,40 |
|
Al2O3 |
2,50 |
2,53 |
0,10 |
2,50 |
2,55 |
2,25 |
3,38 |
2,26 |
2,55 |
4,54 |
|
Fe2O3 |
9,27 |
9,99 |
1,04 |
6,09 |
10,84 |
13,43 |
3,07 |
4,32 |
3,01 |
7,46 |
|
FeO |
1,68 |
5,82 |
0,24 |
5,17 |
3,95 |
4,00 |
1,99 |
3,65 |
2,55 |
4,18 |
|
MnO |
0,54 |
0,25 |
0,04 |
0,44 |
0,45 |
0,78 |
0,22 |
0,45 |
0,57 |
0,28 |
|
MgO |
12,24 |
20,20 |
0,61 |
13,46 |
20,27 |
13,56 |
25,97 |
26,89 |
24,55 |
12,12 |
|
CaO |
28,76 |
11,05 |
52,12 |
18,12 |
13,43 |
21,80 |
11,49 |
11,59 |
12,57 |
18,69 |
|
Na2O |
0,38 |
0,83 |
0,10 |
3,08 |
0,52 |
0,64 |
0,10 |
0,35 |
0,42 |
2,38 |
|
K2O |
1,67 |
1,76 |
0,02 |
0,92 |
1,99 |
1,26 |
2,97 |
2,08 |
2,99 |
1,19 |
|
P2O5 |
2,07 |
0,81 |
1,56 |
0,88 |
3,51 |
3,05 |
0,52 |
0,85 |
1,24 |
0,31 |
|
CO2 |
15,93 |
9,83 |
40,95 |
26,39 |
9,66 |
13,10 |
7,16 |
7,35 |
7,48 |
15,29 |
|
S |
0,35 |
0,27 |
0,60 |
0,45 |
0,86 |
0,55 |
0,01 |
0,36 |
0,58 |
|
|
F |
0,25 |
0,21 |
0,08 |
0,37 |
0,38 |
0,30 |
0,40 |
0,48 |
0,37 |
|
|
SrO |
0,76 |
0,14 |
2,10 |
0,38 |
|
0,32 |
|
|
|
|
|
H2O- |
|
|
|
|
1,24 |
|
2,02 |
1,67 |
2,95 |
|
|
H2O+ |
|
|
|
|
3,49 |
|
2,39 |
2,83 |
1,88 |
|
|
Сумма |
97,91 |
96,60 |
99,81 |
101,06 |
99,86 |
|
99,95 |
99,98 |
99,95 |
98,32 |
|
ap |
4,90 |
1,92 |
3,69 |
2,08 |
8,31 |
7,22 |
1,23 |
2,01 |
2,94 |
3,46 |
|
pr |
0,66 |
0,51 |
0,47 |
0,84 |
1,61 |
1,03 |
0,02 |
0,67 |
1,09 |
0,04 |
|
fr |
0,32 |
0,36 |
0,02 |
0,68 |
0,46 |
0,34 |
0,77 |
0,91 |
0,65 |
0,24 |
|
cc |
36,23 |
17,69 |
91,73 |
29,98 |
15,96 |
29,79 |
16,28 |
16,72 |
17,01 |
14,62 |
|
mc |
|
3,93 |
1,18 |
25,31 |
5,06 |
|
|
|
|
|
|
ilm |
|
3,78 |
|
5,34 |
|
|
1,73 |
1,96 |
3,39 |
|
|
ru |
2,51 |
1,95 |
0,05 |
|
2,54 |
1,82 |
2,21 |
|
2,58 |
1,31 |
|
mt |
5,91 |
12,81 |
|
0,74 |
11,08 |
13,43 |
4,45 |
4,98 |
2,80 |
5,36 |
|
hm |
5,20 |
|
1,04 |
|
2,48 |
3,91 |
|
|
|
1,16 |
|
or |
|
10,40 |
|
5,44 |
11,76 |
7,45 |
17,55 |
12,29 |
13,93 |
11,88 |
|
ab |
|
3,22 |
|
7,74 |
2,04 |
4,56 |
0,85 |
0,05 |
|
5,58 |
|
an |
|
|
|
|
|
|
0,004 |
|
|
|
|
ac |
|
3,35 |
|
16,13 |
2,08 |
0,75 |
|
2,57 |
3,13 |
0,75 |
|
di |
|
|
|
|
|
5,51 |
4,61 |
2,13 |
4,27 |
1,19 |
|
hd |
|
|
|
|
|
|
|
0,06 |
|
|
|
en |
|
15,51 |
|
1,32 |
2,64 |
1,89 |
6,47 |
9,93 |
1,20 |
6,23 |
|
fs |
|
|
|
1,69 |
|
|
|
0,33 |
|
|
|
fo |
17,53 |
|
0,07 |
1,44 |
29,30 |
20,55 |
39,29 |
39,27 |
40,61 |
43,74 |
|
fa |
|
|
|
2,03 |
|
|
|
1,46 |
|
|
|
lc |
7,51 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ne |
1,74 |
|
0,22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
kp |
0,16 |
|
0,07 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ns |
|
|
0,10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
dsk |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,44 |
|
|
gh |
0,18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ak |
14,85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
per |
|
|
0,002 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Группа |
VII-kp |
II-ol |
IX-per-wu |
II-ol |
II-ol |
II-ol |
II-ol |
II-ol |
II-ol |
II-ol |
|
Ряд |
B |
Д´ |
Д´ |
Д´ |
Д´ |
Д´ |
B |
Д´ |
Д´´ |
Д´ |
Продолжение таблицы 1
|
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
№ образца |
Кнт-26/06 |
Кнт-34/06 |
Кнт-35/06 |
Кнт-35-1/06 |
Кнт-39/06 |
Кнт-39-1/06 |
Кнт-40/06 |
Кнт-41/06 |
Кнт-3/06 |
BF-208 |
|
Порода |
щ. п. |
т. |
о. |
о. |
т. |
л. |
о. |
т. |
т. |
о. |
|
SiO2, мас.% |
42,76 |
23,96 |
32,69 |
37,70 |
15,49 |
29,48 |
34,15 |
22,26 |
27,82 |
34,97 |
|
TiO2 |
2,02 |
2,86 |
1,50 |
3,81 |
2,38 |
5,98 |
4,82 |
4,29 |
4,75 |
1,31 |
|
Al2O3 |
6,87 |
2,56 |
3,39 |
3,20 |
1,78 |
2,17 |
4,15 |
4,40 |
2,90 |
3,26 |
|
Fe2O3 |
5,60 |
5,23 |
2,60 |
3,10 |
3,46 |
4,04 |
2,50 |
6,84 |
8,98 |
5,11 |
|
FeO |
9,12 |
7,41 |
2,40 |
2,16 |
6,24 |
3,24 |
2,04 |
4,77 |
3,48 |
1,21 |
|
MnO |
0,17 |
0,37 |
0,18 |
0,24 |
0,26 |
0,23 |
0,18 |
0,33 |
0,27 |
0,47 |
|
MgO |
18,21 |
13,24 |
20,48 |
24,60 |
8,99 |
23,80 |
19,66 |
17,05 |
11,15 |
27,79 |
|
CaO |
10,68 |
21,33 |
16,81 |
10,70 |
26,66 |
12,09 |
12,21 |
15,56 |
14,69 |
10,40 |
|
Na2O |
0,75 |
1,13 |
0,94 |
0,85 |
0,48 |
0,49 |
1,73 |
1,61 |
3,12 |
0,76 |
|
K2O |
1,23 |
2,44 |
2,02 |
3,10 |
1,61 |
2,66 |
2,94 |
3,18 |
3,01 |
2,01 |
|
P2O5 |
0,43 |
1,25 |
0,39 |
1,66 |
2,27 |
1,80 |
0,29 |
0,74 |
0,22 |
1,46 |
|
CO2 |
0,18 |
14,72 |
10,72 |
5,23 |
23,87 |
6,33 |
8,38 |
14,83 |
15,95 |
6,43 |
|
S |
0,03 |
0,56 |
0,38 |
0,10 |
0,56 |
1,07 |
0,01 |
0,26 |
0,18 |
0,02 |
|
F |
0,19 |
0,65 |
0,99 |
0,36 |
0,70 |
1,25 |
1,12 |
0,53 |
0,92 |
0,18 |
|
H2O- |
0,23 |
0,78 |
2,47 |
1,56 |
1,53 |
2,47 |
2,77 |
2,06 |
1,33 |
3,90 |
|
H2O+ |
1,47 |
1,47 |
1,95 |
1,53 |
3,69 |
3,18 |
3,01 |
1,38 |
1,18 |
3,95 |
|
Сумма |
99,97 |
99,96 |
99,91 |
99,90 |
99,97 |
100,28 |
99,96 |
100,09 |
99,95 |
99,28 |
|
ap |
1,02 |
2,96 |
0,92 |
3,93 |
5,37 |
4,26 |
0,69 |
1,75 |
0,52 |
3,46 |
|
pr |
0,06 |
1,05 |
0,71 |
0,19 |
1,05 |
2,00 |
0,02 |
0,49 |
0,34 |
0,04 |
|
fr |
0,35 |
1,22 |
2,00 |
0,59 |
1,23 |
2,40 |
2,28 |
1,02 |
1,87 |
0,24 |
|
cc |
0,41 |
33,48 |
24,38 |
11,89 |
41,21 |
14,40 |
18,26 |
24,90 |
23,36 |
14,62 |
|
mc |
|
|
|
|
11,02 |
|
0,67 |
7,44 |
10,88 |
|
|
ilm |
3,84 |
5,43 |
2,59 |
3,97 |
4,52 |
2,15 |
4,66 |
3,65 |
6,60 |
|
|
ru |
|
|
0,14 |
1,72 |
|
4,85 |
2,36 |
2,37 |
1,28 |
1,31 |
|
mt |
8,12 |
3,36 |
2,99 |
1,32 |
3,31 |
4,03 |
|
9,92 |
1,37 |
5,36 |
|
hm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,16 |
|
or |
7,27 |
8,20 |
11,94 |
17,48 |
9,51 |
11,85 |
17,37 |
|
15,84 |
11,88 |
|
ab |
6,35 |
|
6,19 |
|
0,19 |
|
4,98 |
|
|
5,58 |
|
an |
11,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ac |
|
8,42 |
1,55 |
6,33 |
3,41 |
3,65 |
7,23 |
|
23,25 |
0,75 |
|
di |
24,55 |
0,72 |
4,84 |
6,36 |
|
0,64 |
|
|
|
1,19 |
|
hd |
4,26 |
0,12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
en |
3,58 |
|
8,81 |
6,50 |
8,38 |
3,62 |
3,29 |
|
2,10 |
6,23 |
|
fs |
0,71 |
|
|
|
4,48 |
|
|
|
|
|
|
fo |
21,30 |
22,87 |
27,99 |
36,31 |
0,62 |
38,79 |
31,45 |
23,55 |
8,91 |
43,74 |
|
fa |
4,67 |
4,96 |
|
|
0,37 |
|
|
|
|
|
|
lc |
|
4,53 |
|
|
|
|
|
14,73 |
|
|
|
ne |
|
|
|
|
|
|
|
2,67 |
|
|
|
dsk |
|
0,17 |
|
0,33 |
|
1,49 |
|
|
0,75 |
|
|
dsn |
|
|
|
|
|
|
0,50 |
3,02 |
|
|
|
Группа |
II-ol |
IV-lc |
II-ol |
II-ol |
II-ol |
II-ol |
II-ol |
IV-lc |
II-ol |
II-ol |
|
Ряд |
B |
Д´´ |
Д´ |
Д´´ |
Д´ |
Д´´ |
Д´ |
Д´ |
Д´´ |
Д´ |
Примечание. К.-п. - карбонатит-пикрит, сл. п. - слюдистый пикрит, л. - лампроит, о. - орендит, к. - кимберлит, щ. п. - щелочной пикрит, т. - туфобрекчия. ap - апатит, pr - пирит, fr - флюорит, cc - кальцит, mc - магнезит, ilm - ильменит, ru - рутил, mt - магнетит, hm - гематит, or - ортоклаз, ab - альбит, an - анортит, ac - акмит, di - диопсид, hd - геденбергит, en - энстатит, fs - ферросилит, fo - форстерит, fa - фаялит, lc - лейцит, ne - нефелин, kp - калиофиллит, ns - натр-силикат, dsk - дисиликат калия, dsn- дисиликат натрия, gh - геленит, ak - акерманит, per - периклаз. II-ol - оливин-нормативная группа, IV-lc - лейцит-нормативная группа, VII-kp - калиофиллит-нормативная группа, IX-per-wu - периклаз-вюстит-нормативная группа. В - ряд нормальной щёлочности, Д´ - щелочной ряд (K+Na>Al) и Д´´ - щелочной ряд (K>Al).
Согласно петрохимическому пересчёту содержание карбонатов (cc+mc) в породах трубки взрыва колеблется в интервале 12-55 мас.%. Анализ 11, в котором карбонаты практически отсутствуют, соответствует образцу Кнт-26/06 щелочного пикрита, отобранному не из поля развития пород трубки взрыва; однако петрохимическая характеристика этой породы близка к породам трубки. Анализ 3 соответствует образцу 678к автобрекчии карбонатизированного слюдистого пикрита с содержанием карбонатной составляющей 93 мас.%. Соотношение карбонатной, алюмосиликатной и оксидно-фосфатной частей в мас.% изображены на тройной диаграмме Дубровского М.И. [3].
Большинство пород соответствует оливин-нормативной группе по степени насыщенности кремнезёмом и щелочному ряду. Некоторые породы характеризуются преобладанием K над Al, что выражается в отсутствии Ca и Na нормативных алюмосиликатов в составе.
Для петрохимический диагностики пород использовались диаграммы уровня родов и индивидов [2], представленные на рисунках 4,5. Большая часть фигуративных точек в левой части диаграммы (рис. 5) попадают в поле кимберлитов. При этом практически все указанные породы соответствуют субщелочному и щелочному ряду, что характерно для орендитов (кимберлитов второго рода). 9, 14 и 19 анализы соответствуют оливиновым лампроитам.
Для более достоверной диагностики были использованы критерии из [7]: диаграмма в координатах MgO/FeOt-K2O/Al2O3 (рис. 6) и минералогические критерии, приведённые ниже. Диаграмма на рис. 6 представляет собой дискриминационную диаграмму, для разделения потенциально алмазоносных, убогоалмазоносных и неалмазоносных типов щелочных ультраосновных пород. Для сравнения, на эту же диаграмму нанесены точки составов кимберлитов Терского берега Кольского региона.
Можно видеть, что часть пород из нижней части скважины №7, а именно 7, 8, 9 анализы, а также некоторые породы с поверхности (13, 14, 16, 17, 20 анализы) попадают в поля орендитов-лампроитов - потенциально алмазоносных пород. Прочие анализы соответствуют типичным так называемым альпикритам - породам, иногда называемым кимберлитоподобными, которые часто слагают дайки и небольшие штоки вблизи карбонатитовых массивов и не являются алмазоносными. Кимберлиты Терского берега попадают в поле кимпикритов - пород иногда слабоалмазоносных, переходных между кимберлитами и альпикритами.
Рассмотрим минералогические критерии выделения алмазоносных кимберлитов из работы [7]. В этой работе приводятся такие данные: оливин (фенокристаллы) алмазоносных кимберлитов должен по составу отвечать форстериту с долей фаялитовой компоненты не более 90-93 %, должен обладать высоким содержанием Ni - в среднем 0,35% и низким содержанием Mn - в среднем 0,10%; флогопит (из мезостазиса и микровкрапленников) должен характеризоваться очень высоким показателем магнезиальности Mg# = Mg*100/(Mg+Fe) = 85-96 и низким содержанием TiO2 - ниже 2%. В таблицах 2 и 3 приводятся данные составов неизменённых оливинов из вкрапленников и флогопитов пород трубки взрыва Контозёрского карбонатитового комплекса.
Таблица 2
Составы неизменённых оливинов из вкрапленников пород трубки взрыва
|
Оливины по данным [1] |
Оливины из кимберлитов (данные М.Н. Петровского) |
|||||||||
|
Скважина/ глубина, м |
7/94 |
7/94 |
7/94 |
7/240 |
7/240 |
7/200-1 |
7/200-2 |
7/200-3 |
7/201,8-1 |
7/201,8-1 |
|
Fo |
89,63 |
88,64 |
88,51 |
93,24 |
96,18 |
95,67 |
95,27 |
95,38 |
94,15 |
93,53 |
|
NiO |
0,39 |
0,38 |
0,38 |
0,03 |
0,03 |
0,16 |
0,15 |
0,16 |
0,46 |
0,45 |
|
MnO |
0,14 |
0,11 |
0,12 |
0,48 |
0,50 |
0,16 |
0,18 |
0,15 |
0,44 |
0,25 |
Таблица 3
Составы флогопитов из мезостазиса пород трубки взрыва
|
Флогопиты из основной массы пикритов по данным [1] |
||||
|
K-7/94 |
K-7/94 |
K-7/240 |
K-7/240 |
|
|
Mg# |
92,31 |
84,91 |
90,90 |
92,69 |
|
TiO2 |
0,76 |
2,84 |
0,82 |
0,46 |
Примечание. Зелёным цветом отмечены значения, удовлетворяющие требованиям критериев выделения алмазоносных кимберлитов [7].
Как видно из табл. 2 оливины из глубоких частей скважины №7 обладают высокой магнезиальностью, но небольшим содержанием NiO. Полностью удовлетворют критериям выделения алмазоносных кимберлитов лишь оливины с глубины 201,8 м. Из табл. 4 видно, что флогопиты мезостазиса пород трубки взрыва с глубин 94 и 240 м, также полностью удовлетворют критериям выделения алмазоносных кимберлитов.
Проведённые исследования свидетельствуют, что часть пород трубки взрыва Контозёрского карбонатитового комплекса представлены породами кимберлит-орендит-лампроитовой серии.
Авторы настоящего доклада принимали участие в полевых работах 2008 г. на территории распространения пород жерловой фации и трубки взрыва Контозёрской структуры, организованных Геологическим Институтом КНЦ РАН. Целью работ являлось определение ореолов рассеивания минералов-спутников алмаза для выявления потенциальной алмазоносности Контозёрской палеокальдеры. Последующие специальные минералогические исследования, направленные на поиск алмазов в материале отобранном в ходе полевых работ 2008 г., не дали положительного результата.
Список литературы
1. Арзамасцев А.А., Арзамасцева Л.В., Беляцкий Б.В. Щелочной магматизм инициального этапа палеозойской тектоно-магматической активизации северо-востока фенноскандии: геохимические особенности и петрологические следствия. Петрология, 1998, том 6, №3, с. 316-336.
2. Дубровский М.И. Комплексная классификация магматических горных пород. Апатиты: Издательство Кольского научного центра РАН, 2002. - 234 с.
3. Дубровский М.И. Систематика пород семейства щелочных пикритов. Бюл. моск. о-ва испытателей природы. отд. геол. 2004. Т. 79, вып. 1. С. 77-80.
4. Калинкин М.М., Арзамасцев А.А., Поляков И.В. Кимберлиты и родственные породы Кольского региона. Петрология. Т. 1, № 2, 1993. С. 205-214.
5. Попов А.С. К вопросу о палеозойском вулканизме Кольского полуострова. Доклады Академии наук СССР. Том 174, №1, 1967. С. 173-176.
6. Пятенко И.К., Сапрыкина Л.Г. Петрологические особенности щелочных базальтоидов и вулканических карбонатитов Русской платформы. Петрология и петрохимия рудоносных магматических формаций. Москва: «Наука», 1981. С. 233-255.
7. Фролов А.А., Лапин А.В., Толстов А.В., Зинчук Н.Н., Белов С.В., Бурмистров А.А. Карбонатиты и кимберлиты (взаимоотношения, минерагения, прогноз). Изд. НИА-Природа. Москва, 2005.