Сотрудники лаборатории геохимии и рудоносности щелочного массива Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) совместно с коллегами из Южно-Уральского федерального научного центра минералогии и геоэкологии УрО РАН провели исследования щелочных пород Ильменогорского щелочного массива.

В работе впервые были получены принципиально новые данные по химическому составу миаскитов (особых разновидностей нефелиновых сиенитов). Установлено, что некоторые миаскиты имеют характерные ассоциации минералов-концентраторов редкоземельных элементов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geochemistry International.

Ильменогорский миаскитовый массив расположен в южной части Ильмено-Вишневогорского комплекса Южного Урала (рис. 1). Массив сложен преимущественно особыми разновидностями нефелиновых сиенитов с коэффициентом агпаитности < 1, названных миаскитами, из-за локализации вблизи города Миасс в Челябинской области. Присутствие этих щелочных пород существенно влияет на минеральное разнообразие комплекса, в том числе связано с наличием редкоземельной минерализации на данной территории (рис. 2).

«Несмотря на многочисленные исследования, сам Ильменогорский щелочной массив остается во многом недоизученным с минералогической и геохимической точек зрения, а теории его образования до сих пор являются дискуссионными. Так, существует несколько гипотез формирования нефелиновых сиенитов-миаскитов Ильменогорского массива: анатектическая, под воздействием мантийных флюидов; рифтогенная магматическая. Поэтому целью работы являлось определение генетических особенностей образования миаскитов посредством минералого-геохимических исследований, а также выявление потенциала на редкоземельные элементы и редкометальную минерализации», — прокомментировала кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории геохимии и рудоносности щелочного магматизма Елена Сорокина.

В работе впервые были получены принципиально новые данные по следующим характеристикам:

1. Химическому составу всех разновидностей миаскитов. Так, среди разновидностей миаскитов, пироксен-амфиболовые разности — «сандыиты» — содержат наибольшее количество редкоземельных элементов (до 1570 мкг/г) и, таким образом, являются наиболее перспективными породами на редкоземельную минерализацию в районе щелочного массива;

2. Химический состав «сандыитов» показывает их обедненность Al₂O₃ и SiO₂ при обогащении TiO₂, MgO, FeO и CaO по сравнению с другими разновидностями миаскитов, это отражает их минеральный состав, сопоставимый с таковым у пироксен-амфиболовых пород Украинского щита и Британской Колумбии в Канаде.

3. «Сандыиты» демонстрируют отчетливую положительную Nb-аномалию и отрицательную Pb-аномалию на спектрах, нормализованных к примитивной мантии, что может говорить об их связи с мантийными источниками.

4. Амфиболовые и биотитовые миаскиты, а также «фирситы» имеют положительные Nb- и Pb-аномалии. Положительная Pb-аномалия, вероятно, обусловлена контаминацией данных разновидностей миаскитов породами земной коры;

5. Установлено, что разновидности миаскитов имеют характерные ассоциации минералов-концентраторов редкоземельных элементов. Так, для «сандыитов» и амфиболовых миаскитов характерна титанит-алланитовая ассоциация. Тогда как в биотитовых миаскитах и «фирситах» была обнаружена пирохлоровая минерализация;

6. Температуры образования полевых шпатов, слагающих матрицу миаскитов, указывают на следующую последовательность образования их разновидностей (от более высокотемпературных к низкотемпературным разностям): «сандыиты» → «фирситы» → амфиболовые миаскиты → биотитовые миаскиты.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.

Источник: пресс-служба Минобрнауки России.