resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)10.31242/2618-9712-2020-25-4-3resar-201Research ArticleНауки о Земле. Общая и региональная геология, петрология и вулканологияEarth sciences. General and regional geology, petrology and volcanologyКонвергентные минералогические особенности силикатных магматических и карбонатитовых пород Томторского массива на северо-востоке Сибирской платформыConvergent mineralogical features of silicate igneous and carbonatite rocks of the Tomtor massif in the northeast of the Siberian platformhttps://orcid.org/0000-0002-1248-8993ОкругинА. В.OkruginA. V.

ОКРУГИН Александр Витальевич, доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник

677000, Якутск, пр. Ленина, 39

OKRUGIN Aleksandr Vitalievich, doctor of geological and mineralogical sciences, chief researcher

39 Lenina pr., Yakutsk 677000

okrugin@diamond.ysn.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0115-5146ЖуравлевА. И.ZhuravlevA. I.

ЖУРАВЛЕВ Анатолий Иванович, младший научный сотрудник

677000, Якутск, пр. Ленина, 39

ZHURAVLEV Anatoliy Ivanovich, researcher

39 Lenina pr., Yakutsk 677000

ai.zhuravlevgeo@gmail.comИнститут геологии алмаза и благородных металлов СО РАНРоссияDiamond and Precious Metal Geology Institute SB RASRussian Federation2020230920232544258Copyright © Округин А.В., Журавлев А.И., 20232023Округин А.В., Журавлев А.И.Okrugin A.V., Zhuravlev A.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/201

Приводится сравнительный анализ типоморфных особенностей минералов разных типов силикатных пород и карбонатитов Томторского массива с целью установления их конвергентных признаков. Чтобы исключить взаимное воздействие друг на друга пород, сформировавшихся в разное время, для изучения отобраны пробы из разных разрозненных самостоятельных трубочных тел мельтейгитов, пластового тела щелочных пикритов и секущей дайки карбонатита, расположенных южнее Томторского массива, а также из неизмененных нефелиновых сиенитов с южной окраины массива. Показано, что среди породобразующих и акцессорных минералов, в том числе и редкометалльных рудных минералов разных силикатных магматических пород и карбонатитовых образований выявляются интересные конвергентные особенности. Такими особенностями обладают как породобразующие минералы – пироксены, слюды, полевые шпаты, фельдшпатоиды, гранаты, так и основные и редкие карбонаты, окисно-рудные минералы, в том числе хромсодержащие шпинелиды, а также сульфидные и другие экзотические фазы. Новые данные по типоморфным особенностям минералов подтверждают полученные нами ранее данные по выделению пяти кластеров по ассоциации петрогенных и ряда рудных компонентов среди пород Томторского массива. Наиболее интересным нюансом в этом плане оказалось подтверждение сближения группы явных высокотемпературных раннемагматических элементов – MgO, Cr и Ni с группой CaO, CO2, H2O, P2O5 и Y – компонентов, образующих карбонатитовые дериваты. Например, наличие высокохромистых шпинелидов в щелочных пикритах и в карбонатитах указывает на сквозной характер формирования хромистых фаз в данных породах. Подобные исследования помогут раскрыть минералогические критерии генетического родства между силикатными расплавами и связанными с ними карбонатитовыми дериватами, которые могут формировать богатые редкими элементами оруденения.

A comparative analysis of typomorphic features of the minerals of different types of silicate rocks and carbonatites of the Tomtor massif is provided to establish their convergent features. To exclude the mutual influence of the rocks formed at different times, samples for investigation were taken from different scattered independent pipe bodies consisting of the rocks of melteigite-malignite composition, a sheet body of alkaline picrites, a transverse carbonatite dike located to the south from the Tomtor massif, and also unaltered nepheline syenites from the southern margin of the massif. It is demonstrated that interesting convergent features are revealed for the rock-forming and accessory minerals, including rare-metal ore minerals of various silicate igneous rocks and carbonatite formations. These features are exhibited by rockforming minerals – pyroxenes, micas, feldspars, garnets, as well as by basic and rare carbonates, oxide ore minerals, including chromium-containing spinellids, sulfide and other exotic phases. New data related to the typomorphic features of minerals confirm our earlier information about the identification of five clusters by the association of petrogenic and a number of ore components among the rocks of the Tomtor massif. The most interesting nuance in this regard was the confirmation of the convergence of a group of definitely hightemperature early magmatic elements – MgO, Cr and Ni with a group of CaO, CO2, H2O, P2O5 and Y – components that formed carbonatite derivatives. For example, the detection of significant amounts of highchromium spinellids (Cr2O3 up to 46%, NiO up to 0.3% in alkaline picrites To-4-1 and Cr2O3 up to 32% in carbonatites To-5-1) indicates the through character of their presence in these rocks. Such studies will help revealing the mineralogical criteria of the genetic relationship between silicate melts and related carbonatite derivatives, which can form mineralization rich in rare elements.

щелочно-ультраосновные породымельтейгитыщелочные пикритысиенитыкарбонатитыместорождения редких элементовТомторский массивalkali-ultrabasic rocksmelteigitealkaline picritessyenitecarbonatitesrare element depositsthe Tomtor massifРабота выполнена в рамках НИР ИГАБМ СО РАН (№ 0381-2019-0003).This work was supported by the RFBR grant 18-45-140043 p_a «Trapps of the East of the Siberian Platform» and within the framework of the research plan of the Institute of SocioPhysical Engineering SB RAS.ReferencesОкругин А.В., Толстов А.В., Слепцов А.П., Баранов Л.Н. Петрохимические особенности ассоциации ультраосновных щелочных пород и карбонатитов Томторского массива и интерпретация возможных трендов их эволюции // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2019. № 4. С. 7–24.Okrugin A.V., Tolstov A.V., Sleptsov A.P., Baranov L.N. Petrohimicheskie osobennosti associacii ul’traosnovnyh shchelochnyh porod i karbonatitov Tomtorskogo massiva i interpretaciya vozmozhnyh trendov ih evolyucii // Prirodnie resursi Arktiki I Subarktiki. 2019. Vol. 24. No. 4. P. 7–24.Шейнманн Ю.М. Формация ультраосновных–щелочных пород // Щелочные интрузии, их размещение и связанная с ними минерализация. М.: Госгеолтехиздат, 1961. Вып. 12–13. С. 15–54.Sheinmann Yu.M. Formatsiya ul’traosnovnykh– shchelochnykh porod // Shchelochnye intruzii, ikh razmeshchenie i svyazannaya s nimi mineralizatsiya. M.: Gosgeoltekhizdat, 1961. Iss. 12–13. P. 15–54.Милашев В.А., Крутоярский М.А., Рабкин М.И., Эрлих Э.Н. Кимберлитовые породы и пикритовые порфиры северо-восточной части Сибирской платформы. М.: Госгеолтехиздат, 1963. 216 с.Milashev V.A., Krutoyarskij M.A., Rabkin M.I., Erlih E.N. Kimberlitovye porody i pikritovye porfiry severo-vostochnoj chasti Sibirskoj platformy. M.: Gosgeoltekhizdat, 1963. 216 p.Ковальский В.В., Никишов К.Н., Егоров О.С. Кимберлитовые и карбонатитовые образования Анабарской антеклизы. М.: Наука, 1969. 288 с.Koval’skii V.V., Nikishov K.N., Egorov O.S. Kimberlitovye i karbonatitovye obrazovaniya Anabarskoi anteklizy. M.: Nauka, 1969. 288 p.Егоров Л.С. Мелилитовые породы Маймеча-Котуйской провинции. Л.: Недра, 1969. 248 с.Egorov L.S. Melilitovye porody Maimecha-Kotuiskoi provintsii. L.: Nedra, 1969. 248 p.Маршинцев В.К. Карбонатитовые образования восточного склона Анабарского сводового поднятия. Якутск: Кн. изд-во, 1974. 120 с.Marshintsev V.K. Karbonatitovye obrazovaniya vostochnogo sklona Anabarskogo svodovogo podnyatiya. Yakutsk: Kn. izd-vo, 1974. 120 p.Корнилова В.П., Никишов К.Н., Ковальский В.В., Зольников Г.В. Атлас текстур и структур кимберлитовых пород. М.: Наука, 1983. 158 с.Kornilova V.P., Nikishov K.N., Koval’skij V.V., Zol’nikov G.V. Atlas tekstur i struktur kimberlitovyh porod. M.: Nauka, 1983. 158 p.Егоров Л.С. Ийолит-карбонатитовый плутонизм (на примере Маймеча-Котйского комплекса Полярной Сибири). Л.: Недра, 1991. 260 с.Egorov L.S. Ijolit-karbonatitovyj plutonizm (na primere Majmecha-Kotjskogo kompleksa Polyarnoj Sibiri). L.: Nedra, 1991. 260 p.Багдасаров Ю.А., Гусев Г.С., Гущин А.В., Межеловский Н.В., Морозов А.Ф. Металлогения магматических комплексов внутриплитовых геодинамических обстановок. М.: ГЕОС, 2001. 640 с.Bagdasarov Yu.A., Gusev G.S., Gushchin A.V., Mezhelovskij N.V., Morozov A.F. Metallogeniya magmaticheskih kompleksov vnutriplitovyh geodinamicheskih obstanovok. M.: GEOS, 2001. 640 p.Фролов А.А., Лапин А.В., Толстов А.В., Зинчук Н.Н., Белов С.В., Бургомистров А.А. Карбонатиты и кимберлиты (взаимоотношения, минерагения, прогноз). М.: НИА-Природа, 2005. 540 с.Frolov A.A., Lapin A.V., Tolstov A.V., Zinchuk N.N., Belov S.V., Burgomistrov A.A. Karbonatity i kimberlity (vzaimootnosheniya, minerageniya, prognoz). M.: NIAPriroda, 2005. 540 p.Эпштейн Е.М., Аникеева Л.И. Некоторые вопросы геологии и петрологии комплекса ультраосновных щелочных интрузивных пород // Физико-химические проблемы формирования горных пород и руд. Т. 2. М.: Изд-во АН СССР. 1963. С. 182–195.Epshtein E.M., Anikeeva L.I. Nekotorye voprosy geologii i petrologii kompleksa ul’traosnovnykh shchelochnykh intruzivnykh porod // Fiziko-khimicheskie problemy formirovaniya gornykh porod i rud. Vol. 2. M.: Izdvo AN SSSR, 1963. P. 182–195.Владыкин Н.В., Торбеева Т.С. Лампроиты Томторского массива (Восточное Прианабарье) // Геология и геофизика. 2005. Т. 46, № 10. С. 1038–1049.Vladykin N.V., Torbeeva T.S. Lamproity Tomtorskogo massiva (Vostochnoe Prianabar’e) // Geologiya i Geofizika. 2005. Vol. 46. No. 10. P. 1038–1049.Белов С.В., Лапин А.В., Толстов А.В., Фролов А.А. Минерагения платформенного магматизма (траппы, карбонатиты, кимберлиты). Новосибирск. Изд-во СО РАН, 2008. 537 с.Belov S.V., Lapin A.V., Tolstov A.V., Frolov A.A. Minerageniya platformennogo magmatizma (trappy, karbonatity, kimberlity). Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 2008. 537 p.Заварицкий А.Н. Изверженные горные породы. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 479 с.Zavarickij A.N. Izverzhennye gornye porody. M.: Izd. AN SSSR, 1961. 479 p.Энтин А.Р., Зайцев А.И., Ненашев Н.И., Василенко В.Б., Орлов А.И., Тян О.А., Ольховик Ю.А., Ольштынский С.И., Толстов А.В. О последовательности геологических событий, связанных с внедрением Томторского массива ультраосновных щелочных пород и карбонатитов (Северо-западная Якутия) // Геология и геофизика. 1990. Т. 31, № 12. С. 42–51.Entin A.R., Zaitsev A.I., Nenashev N.I. i dr. O posledovatel’nosti geologicheskikh sobytii, svyazannykhsvnedreniemTomtorskogomassivaul’traosnovnykh shchelochnykh porod i karbonatitov (Severo-zapadnaya Yakutiya) // Geologiya i geofizika. 1990. Vol. 31, No. 12. P. 42–51.Кравченко С.М., Беляков А.Ю., Покровский Б.Г. Геохимия и генезис Томторского массива (север Сибирской платформы) // Докл. РАН. 1992. Т. 322, № 5. С. 966–972.Kravchenko S.M., Belyakov A.Yu., Pokrovskii B.G. Geokhimiya i genezis Tomtorskogo massiva (sever Sibirskoi platformy) // Doklady RAN. 1992. Vol. 322, No. 5. P. 966–972.Kravchenko S.M., Pokrovsky B.G. The Tomtor alkaline ultrabasic massif and related REE-Nb deposits, northern Siberia // Econ. Geol. 1995. Vol. 71 (7). P. 676–689.Kravchenko S.M., Pokrovsky B.G. The Tomtor alkaline ultrabasic massif and related REE-Nb deposits, northern Siberia // Econ. Geol. 1995. Vol. 71 (7). P. 676–689.Толстов А.В. Особенности минералогии и геохимии апатит-магнетитовых руд массива Томтор (С-З Якутия) // Геология и геофизика. 1994. Т. 35, № 9. С. 91–100.Tolstov A.V. Osobennosti mineralogii i geokhimii apatit-magnetitovyh rud massiva Tomtor (S-Z Yakutiya) // Geologiya i geofizika. 1994. Vol. 35, No. 9. P. 91–100.Эпштейн Е.М., Данильченко Н.А., Постников С.А. Геология Томторского уникального месторождения редких металлов (север Сибирской платформы) // Геология рудных месторождений. 1994. Т. 36, № 2. С. 83–110.Epshtein E.M., Danil’chenko N.A., Postnikov S.A. Geologiya Tomtorskogo unikal’nogo mestorozhdeniya redkikh metallov (sever Sibirskoi platformy) // Geologiya Rudnykh Mestorozhdenii. 1994. Vol. 36, No. 2. P. 83–110.Багдасаров Ю.А. Геохимические особенности карбонатитов и сопровождающих их силикатных пород щелочно-карбонатитового массива Томтор (Восточное Прианабарье, Якутия) // Геохимия. 1997. № 1. С. 10–20.Bagdasarov Yu. A. Geokhimicheskie osobennosti karbonatitov i soprovozhdayushchikh ikh silikatnykh porod shchelochno-karbonatitovogo massiva Tomtor (Vostochnoe Prianabar’e, Yakutiya) // Geokhimiya. 1997. No. 1. P. 10–20.Владыкин Н.В., Котов А.Б., Борисенко А.С. и др. Возрастные рубежи формирования щелочноультраосновного массива Томтор: результаты геохронологических U-Pb и 40Ar/39Ar исследований // Докл. РАН. 2014. Т. 454, № 2. С. 195–199.Vladykin N.V., Kotov A.B., Borisenko A.S. i dr. Vozrastnye rubezhi formirovaniya shchelochno-ul’traosnovnogo massiva Tomtor: rezul’taty geokhronologicheskikh U-Pb i 40Ar/39Ar issledovanii // Doklady RAN. 2014. Vol. 454, No. 2. P. 195–199.Skublov S.G., Tolstov A.V., Baranov L.N., Melnik A.E., Levashova E.V. First data on the geochemistry and U-Pb age of zircons from the kamaphorites of the Tomtor alkaline-ultrabasic massif, Arctic Yakutia // В: Chemie der Erde, 2019.Skublov S.G., Tolstov A.V., Baranov L.N., Melnik A.E., Levashova E.V. First data on the geochemistry and U-Pb age of zircons from the kamaphorites of the Tomtor alkaline-ultrabasic massif, Arctic Yakutia // В: Chemie der Erde, 2019.Holmes A. A contribution to the petrology of the kimberlite and its inclutions // Trans. Geol. Soc. S. Africa. 1936. Vol. 39. P. 379–428.Holmes A. A contribution to the petrology of the kimberlite and its inclutions // Trans. Geol. Soc. S. Africa. 1936. Vol. 39. P. 379–428.Жук-Почекутов К.А., Гладких В.С., Леонтьев Л.Н. Ассоциация щелочных базальтоидов–базальтов Маймеча-Котуйской вулкано-плутонической формации // Петрология и геохимические особенности комплекса ультрабазитов и карбонатитов. М.: Наука, 1965. С. 5–90.Zhuk-Pochekutov K.A., Gladkikh V.S., Leont’ev L.N. Assotsiatsiya shchelochnykh bazal’toidovbazal’tov Maimecha-Kotuiskoi vulkano-plutonicheskoi formatsii // Petrologiya i Geokhimicheskie Osobennosti Kompleksa Ul’trabazitov i Karbonatitov. M.: Nauka, 1965. P. 5–90.Васильев Ю.Р., Золотухин В.В. Петрология ультрабазитов севера Сибирской платформы и некоторые проблемы их генезиса. Новосибирск: Наука, 1975. 272 с.Vasil’ev Yu.R., Zolotukhin V.V. Petrologiya ul’trabazitov severa Sibirskoi platformy i nekotorye problemy ikh genezisa. Novosibirsk: Nauka, 1975. 272 p.Баранов Л.Н., Толстов А.В., Округин А.В., Слепцов А.П. Новое в минералогии и геохимии апатит-магнетитовых руд массива Томтор, северо-восток Сибирской платформы // Руды и металлы. 2018. № 2. С. 42–54. DOI: 10.24411/0869-5997-2018-00011.Baranov L.N., Tolstov A.V., Okrugin A.V., Sleptsov A.P. Novoe v mineralogii i geokhimii apatit-magnetitovykh rud massiva Tomtor, severo-vostok Sibirskoi platformy // Rudy i Metally. 2018. No. 2. P. 42–54. DOI: 10.24411/0869-5997-2018-00011.Васильев Ю.Р., Коненко В.Ф., Королюк В.Н. Акцессорные хромшпинелиды из ультраосновных пород Маймеча-Котуйского района // Материалы по генетической и экспериментальной минералогии. Новосибирск: Наука, 1976. С. 7–16.Vasil’ev Yu.R., Konenko V.F., Korolyuk V.N. Akcessornye hromshpinelidy iz ul’traosnovnyh porod Majmecha-Kotujskogo rajona // Materialy po Geneticheskoj i Eksperimental’noj Mineralogii. N.: Nauka, 1976. P. 7–16.Генкин А.Д., Дистлер В.В., Лапутина И.П. Хромитовая минерализация дифференцированных трапповых интрузий и условия ее образования // Условия образования магматических рудных месторождений. М.: Наука, 1979. С. 105 – 126.Genkin A.D., Distler V.V., Laputina I.P. Hromitovaya mineralizaciya differencirovannyh trappovyh intruzij i usloviya eyo obrazovaniya // Usloviya obrazovaniya magmaticheskih rudnyh mestorozhdenij. M.: Nauka, 1979. P. 105–126.Chayka I.F., Zhitova L.M., Antsiferova T.N., Abersteiner A., Shevko A.Ya., Izokh A.E., Tolstykh N.D., Gora M.P., Chubarov V.M., Kamenetsky V.S. In-Situ Crystallization and Continuous Modification of Chromian Spinel in the «Sulfide-Poor Platinum-Group Metal Ores» of the Norilsk-1 Intrusion (Northern Siberia, Russia) // Minerals. 2020. Vol. 10. P. 498.Chayka I.F., Zhitova L.M., Antsiferova T.N., Abersteiner A., Shevko A.Ya., Izokh A.E., Tolstykh N.D., Gora M.P., Chubarov V.M., Kamenetsky V.S. In-Situ Crystallization and Continuous Modification of Chromian Spinel in the «Sulfide-Poor Platinum-Group Metal Ores» of the Norilsk-1 Intrusion (Northern Siberia, Russia) // Minerals. 2020. Vol. 10. P. 498.Бабушкина С.А. Состав микрокристаллов шпинелидов трубки Малокуонапская // Отечественная геология. 2008. № 5. С. 85–95.Babushkina S.A. Sostav mikrokristallov shpinelidov trubki Malokuonamskaya // Otechestvennaya Geologiya. 2008. No. 5. P. 85–95.Соболев Н.В., Похиленко Н.П., Лаврентьев Ю.Г., Усова Л.В. Особенности состава хромшпинелидов из алмазов и кимберлитов Якутии // Геология и геофизика. 1975. № 11. С. 7–24.Sobolev N.V., Pohilenko N.P., Lavrent’ev Yu.G., Usova L.V. Osobennosti sostava hromshpinelidov iz almazov i kimberlitov YAkutii // Geologiya i Geofizika. 1975. No. 11. P. 7–24.Афанасьев В.П., Зинчук Н.Н., Похиленко Н.П. Морфология и морфогенез индикаторных минералов кимберлитов. Новосибирск: Филиал «Гео» Изд-ва СО РАН, 2001. 276 с.Afanas’ev V.P., Zinchuk N.N., Pohilenko N.P. Morfologiya i morfogenez indikatornyh mineralov kimberlitov. Novosibirsk: Filial «Geo» izd-va SO RAN, 2001. 276 p.Muan A., Huack J., Loffal T. Equilibrium studies with a bearing on lunar rocks // Proceedings of the Third Lunar Science Conference. 1972. Vol. 1. P. 185–196.Muan A., Huack J., Loffal T. Equilibrium studies with a bearing on lunar rocks // Proceedings of the Third Lunar Science Conference. 1972. Vol. 1. P. 185–196.Davis R.J., Smith G.W. Yttrotungstite // Mineral. Mag. 1971. Vol. 38. P. 261–285.Davis R.J., Smith G.W. Yttrotungstite // Mineral. Mag. 1971. Vol. 38. P. 261–285.Шкодзинский В.С. Глобальная петрология по современным данным о горячей гетерогенной аккреции Земли. Якутск: Издательский дом СВФУ, 2018. 244 с.Shkodzinskii V.S. Global’naya petrologiya po sovremennym dannym o goryachei geterogennoi akkretsii Zemli. Yakutsk: Izdatel’skii dom SVFU, 2018. 244 p.Панина Л.И., Моторина И.В. Жидкостная несмесимость глубинных магм и зарождение карбонатитовых расплавов // Геохимия. 2008. № 5. С. 487–504.Panina L.I., Motorina I.V. Zhidkostnaya nesmesimost’ glubinnyh magm i zarozhdenie karbonatitovyh rasplavov // Geohimiya. 2008. No. 5. P. 487–504.Делицын Л.М., Мелентьев Г.Б., Батенин В.М., Толстов А.В. Сосуществование двух несмешивающихся жидких фаз в силикатно-солевой ниобий-редкоземельной системе // Докл. РАН. 2014. Т. 462, № 4. С. 440–443.Delitsyn L.M., Melent’ev G.B., Batenin V.M., Tolstov A.V. Sosushchestvovanie dvukh nesmeshivayushchikhsya zhidkikh faz v silikatno-solevoi niobii-redkozemel’noi sisteme // Dokl. RAN. 2014. Vol. 462, No. 4. P. 440–443.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.