resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)10.31242/2618-9712-2020-25-3-2resar-212Research ArticleНауки о Земле. Общая и региональная геология, петрология и вулканологияEarth sciences. General and regional geology, petrology and volcanologyАпатит из кимберлитовой трубки Манчары (Центральная Якутия)Apatite from the Manchary kimberlite pipe (Central Yakutia)https://orcid.org/0000-0002-3019-1245ОпаринН. А.OparinN. A.

ОПАРИН Николай Александрович, младший научный сотрудник

677980, Якутск, пр. Ленина, 39

OPARIN Nikolay Alexandrovich, junior researcher

39 Lenin pr., Yakutsk 677980

nik3526-1989@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1010-7592ОлейниковО. Б.OleinikovO. B.

ОЛЕЙНИКОВ Олег Борисович, кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник

677980, Якутск, пр. Ленина, 39

OLEYNIKOV Oleg Borisovich, candidate of geological and mineralogical sciences, leading researcher

39 Lenin pr., Yakutsk 677980

olei-oleg@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6526-3635БарановЛ. Н.BaranovL. N.

БАРАНОВ Леонид Николаевич, младший научный  сотрудник, инженер-исследователь, 678170, Мирный,  Чернышевское шоссе, 16;

630090, Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3/1

BARANOV Leonid Nickolaevich, junior researcher,  research engineer

16 Chernyshevskoe rd., 678170 Mirniy;

3/1 Acad. Koptyug pr., Novosibirsk 630090

baranovln95@gmail.comИнститут геологии алмаза и благородных металлов СО РАНРоссияDiamond and Precious Metal Geology Institute SB RASRussian FederationНаучно-исследовательское геологическое предприятие АК «АЛРОСА» (ПАО); Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАНРоссияPJSC «ALROSA»; V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RASRussian Federation2020230920232531526Copyright © Опарин Н.А., Олейников О.Б., Баранов Л.Н., 20232023Опарин Н.А., Олейников О.Б., Баранов Л.Н.Oparin N.A., Oleinikov O.B., Baranov L.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/212

Апатит – распространенный минерал магматических систем. Этот кальциевый фосфат выступает в роли минерала-концентратора галогенов и стронция, что делает его индикатором эволюции расплава на позднемагматическом этапе. Кимберлиты являются одними из немногих пород, где апатит изучен в ограниченном числе объектов. В настоящей работе обсуждаются результаты исследования зерен апатита кимберлитовых пород, слагающих среднепалеозойскую кимберлитовую трубку Манчары (Хомпу-Майское поле, Центральная Якутия). Рассматриваются химический состав и зональность апатита из кимберлитовых пород трубки Манчары, а также проводится сравнительная характеристика с апатитами кимберлитовых пород (Канада, ЮАР), карбонатитов (ЮАР), ксенолитов перидотитов из базальтов (Китай) и ксенолитов эклогитов из кимберлитов (Канада). Установлено, что минерал из кимберлитовой трубки Манчары является стронциевым фторапатитом. Изучение зонального строения отдельных кристаллов позволило отразить характер поведения SrO в процессе формирования кимберлитовых пород трубки Манчары. Определена позднемагматическая природа исследуемого апатита, состав которого связан с влиянием флюидов, обогащенных F и Sr. Различия апатита из трубки Манчары и алмазоносных кимберлитовых тел, карбонатитов, ксенолитов перидотитов и эклогитов ЮАР, Канады и Китая указывают на наличие типоморфных особенностей минерала для конкретных магматических систем, флюиды которых обогащены летучими компонентами и стронцием, что позволяет использовать примесный состав апатита в сравнительном изучении кимберлитовых и других пород.

Apatite is a common magmatic mineral. This calcium phosphate acts as a mineral concentrating halogens and strontium, which suggests that it is an indicator of late-stage melt evolution. Kimberlites represent few rocks where apatite has been studied in a limited number of reservoirs. The present paper discusses the results of the analysis of kimberlite apatite grains from the middle Paleozoic kimberlite pipe Manchary (Khompu-May field, Central Yakutia). The paper reports chemical composition and zone distri bution of apatite from kimberlites of the Manchary pipe. We also provide comparative analysis with kimberlite apatites (Canada, RSA), carbonatites (RSA), peridotite xenoliths in basalt (China), and eclogite xenoliths in kimberlite (Canada). It was found that the mineral in the Manchary kimberlite pipe is a strontium fluorapatite. Analysis of zoning in crystals allowed us to show the behavior of SrO in the formation of kimberlites of the Manchary pipe. Apatite under study was found to be late-stage magmatic, with its composition being affected by F- and Sr-rich fluids. Differences of apatite from the Manchary pipe and diamond-bearing kimberlite bodies, carbonatites, peridotite xenoliths, and eclogites in RSA, Canada and China indicate typomorphic characteristics of the mineral for particular magmatic systems with strontiumand volatile-rich fluids which allows one to use doped apatite for comparative studies of kimberlites and other rocks.

апатитстронцийкимберлитовая трубкаХомпу-Майское полеЦентральная Якутияapatitestrontiumkimberlite pipeKhompu-May fieldCentral YakutiaРабота выполнена в рамках НИР ИГАБМ СО РАН (№ 0381-2019-003).The work was carried out aspart of the scientific research of the Diamond and Precious Metal Geology Institute of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (No. 0381-2019-0003).ReferencesMilligan R.S. Features of apatite in kimberlite from Ekati Diamond Mine and Snap Lake: modelling kimberlite composition // Thesis for the degree of Master of Science. Dalhouse University. 2017. 97 p. https://dalspace.library.dal.ca/handle/10222/73521Milligan R.S. Features of apatite in kimberlite from Ekati Diamond Mine and Snap Lake: modelling kimberlite composition // Thesis for the degree of Master of Science. Dalhouse University. 2017. 97 p. https://dalspace.library.dal.ca/handle/10222/73521Giebel R.J., Marks M.A.W., Gauert C.D.K., Markl G. A model for the formation of carbonatite-phoscorite assemblages based on the compositional variations of mica and apatite from the Palabora Carbonatite Complex, South Africa // Lithos. 2019. Vol. 324–325. P. 89–104.Giebel R.J., Marks M.A.W., Gauert C.D.K., Markl G. A model for the formation of carbonatite-phoscorite assemblages based on the compositional variations of mica and apatite from the Palabora Carbonatite Complex, South Africa // Lithos. 2019. Vol. 324–325. P. 89–104.Anzolin H. de M., Dani N., Remus M.V.D., Ribeiro R. da R., Nunes A.R., Ruppel K.M.V. Apatite multigenerations in the Três Estradas Carbonatite, Southern Brazil: physical and chemistry meaning and implications to phosphate ore quality // Brazilian Journal of Geology. 2019. Vol. 49(2). P. 1–17.Anzolin H. de M., Dani N., Remus M.V.D., Ribeiro R. da R., Nunes A.R., Ruppel K.M.V. Apatite multigenerations in the Três Estradas Carbonatite, Southern Brazil: physical and chemistry meaning and implications to phosphate ore quality // Brazilian Journal of Geology. 2019. Vol. 49(2). P. 1–17.Бушляков И.Н., Холоднов В.В. Галогены в петрогенезисе гранитоидов. М.: Недра, 1986. 192 c.Bushlyakov I.N., Holodnov V.V. Galogeny v petrogenezise granitoidov. Moskva: Nedra, 1986. 192 p.Macdonald R., Baginski B., Dzierżanowski P., Jokubauskas P. Apatite-supergroup minerals in UK Palaeogene granites: Composition and relationship to host-rock composition // European Journal of Mineralogy. 2013. Vol. 25 (3). P. 461–471.Macdonald R., Baginski B., Dzierżanowski P., Jokubauskas P. Apatite-supergroup minerals in UK Palaeogene granites: Composition and relationship to host-rock composition // European Journal of Mineralogy. 2013. Vol. 25 (3). P. 461–471.Zhao X.-M., Zhang H.-F., Zhu X.-K., Zhu B., Cao H. Effects of melt percolation on iron isotopic variation in peridotites from Yangyuan, North China Craton // Chemical Geology. 2015. Vol. 401. P. 96–110.Zhao X.-M., Zhang H.-F., Zhu X.-K., Zhu B., Cao H. Effects of melt percolation on iron isotopic variation in peridotites from Yangyuan, North China Craton // Chemical Geology. 2015. Vol. 401. P. 96–110.Morishita T., Hattori K.H., Terada K., Matsumoto T., Yamamoto K., Takebe M., Arai S. Geochemistry of apatite-rich layers in the Finero phlogopite–peridotite massif (Italian Western Alps) and ion microprobe dating of apatite // Chemical Geolog. 2008. Vol. 251(1-4). P. 99–111.Morishita T., Hattori K.H., Terada K., Matsumoto T., Yamamoto K., Takebe M., Arai S. Geochemistry of apatite-rich layers in the Finero phlogopite–peridotite massif (Italian Western Alps) and ion microprobe dating of apatite // Chemical Geolog. 2008. Vol. 251(1-4). P. 99–111.Heaman L.M., Creaser R.A., Cookenboo H.O., Chacko T. Multi-stage modification of the Northern Slave mantle lithosphere: Evidence from zircon- and diamondbearing eclogite xenoliths entrained in Jericho kimberlite, Canada // Journal of Petrology. 2006. Vol. 47(4). P. 821–858.Heaman L.M., Creaser R.A., Cookenboo H.O., Chacko T. Multi-stage modification of the Northern Slave mantle lithosphere: Evidence from zircon- and diamondbearing eclogite xenoliths entrained in Jericho kimberlite, Canada // Journal of Petrology. 2006. Vol. 47(4). P. 821–858.Рахимов И.Р., Холоднов В.В., Салихов Д.Н. Акцессорные апатиты из габброидов позднего девона–раннего карбона Западно-Магнитогорской зоны: особенности морфологии и химического состава, индикаторная металлогеническая роль // Геологический вестник. 2018. № 3. С. 109–123.Rahimov I.R., Holodnov V.V., Salihov D.N. Akcessornye apatity iz gabbroidov pozdnego devona – rannego karbona Zapadno-Magnitogorskoj zony: osobennosti morfologii i himicheskogo sostava, indikatornaya metallogenicheskaya rol’ // Geologicheskij vestnik. 2018. No. 3. P. 109–123.Zhang C., Koepke J., Albrecht M., Horn I., Holtz F. Apatite in the dike-gabbro transition zone of mid-ocean ridge: Evidence for brine assimilation by axail melt lens // American Mineralogist. 2017. Vol. 102 (3). P. 558–570.Zhang C., Koepke J., Albrecht M., Horn I., Holtz F. Apatite in the dike-gabbro transition zone of mid-ocean ridge: Evidence for brine assimilation by axail melt lens // American Mineralogist. 2017. Vol. 102 (3). P. 558–570.Vasyukova E. Trace elements of apatite from alkaline lamprophyres from the rocks SE Altay-NE Mongolia // Geophysical Research Abstracts. 2019. Vol. 21. EGU2019-19184.Vasyukova E. Trace elements of apatite from alkaline lamprophyres from the rocks SE Altay-NE Mongolia // Geophysical Research Abstracts. 2019. Vol. 21. EGU2019-19184.Chakhmouradian A.R., Reguir E.P., Mitchell R.H. Strontium-apatite: new occurrences, and the extent of Sr-for-Ca substitution in apatite-group minerals // The Canadian Mineralogist. 2002. Vol. 40 (1). P. 121–136.Chakhmouradian A.R., Reguir E.P., Mitchell R.H. Strontium-apatite: new occurrences, and the extent of Sr-for-Ca substitution in apatite-group minerals // The Canadian Mineralogist. 2002. Vol. 40 (1). P. 121–136.Scott B.H. Kimberlite and Lamproite Dykes from Holsteinsborg, West Greenland // Meddeleleser om Gronland. Geoscience. 1981. Vol. 4. 24 p.Scott B.H. Kimberlite and Lamproite Dykes from Holsteinsborg, West Greenland // Meddeleleser om Gronland. Geoscience. 1981. Vol. 4. 24 p.Soltys A., Giuliani A., Phillips D. Apatite from the Kimberley kimberlites (South Africa): petrography and mineral chemistry // International Kimberlite Conference, Gaborone 2017. Vol. 11.Soltys A., Giuliani A., Phillips D. Apatite from the Kimberley kimberlites (South Africa): petrography and mineral chemistry // International Kimberlite Conference, Gaborone 2017. Vol. 11.Cмелов А.П., Андреев А.П., Алтухова З.А. и др. Кимберлиты трубки Манчары: новое кимберлитовое поле Центральной Якутии // Геология и геофизика. 2010. № 1. С. 153–159.Cmelov A.P., Andreev A.P., Altuhova Z.A. et al. Kimberlity trubki Manchary: novoe kimberlitovoe pole Central’noj YAkutii // Geologiya i geofizika. 2010. No. 1. P. 153–159.Зайцев А.И., Смелов А.П., Алтухова З.А. Первые данные по изотопному составу стронция и возрасту кимберлитовой трубки Манчары (Центральная Якутия) // Отечественная геология. 2010. № 5. С. 51–59.Zajcev A.I., Smelov A.P., Altuhova Z.A. Pervye dannye po izotopnomu sostavu stronciya i vozrastu kimberlitovoj trubki Manchary (Central’naya YAkutiya) // Otechestvennaya geologiya. 2010. No. 5. P. 51–59.Опарин Н.А., Олейников О.Б., Бабушкина С.А. Флогопит из трубок Манчары и Апрельская (ХомпуМайское кимберлитовое поле, Центральная Якутия) // Отечественная геология. 2017. № 5. С. 37–44.Oparin N.A., Olejnikov O.B., Babushkina S.A. Flogopit iz trubok Manchary i Aprel’skaya (Hompu-Majskoe kimberlitovoe pole, Central’naya Yakutiya) // Otechestvennaya geologiya. 2017. No. 5. P. 37–44.Опарин Н.А., Олейников О.Б. Хромшпинелиды из трубок Хомпу-Майского кимберлитового поля (Центральная Якутия) // Отечественная геология. 2018. № 5. C. 35–41.Oparin N.A., Olejnikov O.B. Hromshpinelidy iz trubok Hompu-Majskogo kimberlitovogo polya (Central’naya Yakutiya) // Otechestvennaya geologiya. 2018. No. 5. P. 35–41.Опарин Н.А., Олейников О.Б. Макрокристаллы пикроильменита кимберлитовых трубок Хомпу-Майского кимберлитового поля (Центральная Якутия) // Отечественная геология. 2019. № 6. C. 43–49.Oparin N.A., Olejnikov O.B. Makrokristally pikroil’menita kimberlitovyh trubok Hompu-Majskogo kimberlitovogo polya (Central’naya Yakutiya) // Otechestvennaya geologiya. 2019. No. 6. P. 43–49.Пущарковский Д.Ю., Надежина Т.Н., Хомяков А.П. Кристаллическая структура стронций-апатита из Хибин // Кристаллография. 1987. Т. 32, № 4. С. 891–895.Pushcharkovskij D.Yu., Nadezhina T.N., Homyakov A.P. Kristallicheskaya struktura stroncij-apatita iz Hibin // Kristallografiya. 1987. Vol. 32, No. 4. P. 891–895.Краснова Н.И., Петров Т.Г. Генезис минеральных индивидов и агрегатов. СПб.: Невский курьер, 1995. 228 c.Krasnova N.I., Petrov T.G. Genezis mineral’nyh individov i agregatov. SPb.: Nevskij kur’er, 1995. 228 p.Wyllie P.J., Cox K.G., Biggar G.M. The habit of apatite in synthetic systemsand igneous rocks // Journal of Petrology. 1962. Vol. 3. P. 238–243.Wyllie P.J., Cox K.G., Biggar G.M. The habit of apatite in synthetic systemsand igneous rocks // Journal of Petrology. 1962. Vol. 3. P. 238–243.Watson E.B., Green T. H. Appatite/liauid partition coefficients for the rare earth elements and strontium // Earth Planet. Sci. Lett. 1981. Vol. 56. P. 405–421.Watson E.B., Green T. H. Appatite/liauid partition coefficients for the rare earth elements and strontium // Earth Planet. Sci. Lett. 1981. Vol. 56. P. 405–421.Prowatke S., Klemme S. Trace element partitioning between apatite and silicate melts // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2006. Vol. 70. P. 4513–4527.Prowatke S., Klemme S. Trace element partitioning between apatite and silicate melts // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2006. Vol. 70. P. 4513–4527.Ayers J.C., Watson E.B. Apatite/fluid partitioning of rare-earth elements and strontium: Experimental results at 1.0 GPa and 1000° C and application to models of fluid-rock interaction // Chemical Geology. 1993. Vol. 110. P. 299–314.Ayers J.C., Watson E.B. Apatite/fluid partitioning of rare-earth elements and strontium: Experimental results at 1.0 GPa and 1000° C and application to models of fluid-rock interaction // Chemical Geology. 1993. Vol. 110. P. 299–314.Соловова И.П., Гирнис А. В., Рябчиков И.Д., Кононкова Н.Н. Механизмы образования высокобариевого флогопита и высокостронциевого апита на заключительных стадиях эволюции щелочных магм // Геохимия. 2009. № 6. С. 613–627.Solovova I.P., Girnis A. V., Ryabchikov I.D., Kononkova N.N. Mekhanizmy obrazovaniya vysokobarievogo flogopita i vysokostroncievogo apita na zaklyuchitel’nyh stadiyah evolyucii shchelochnyh magm // Geohimiya. 2009. No. 6. P. 613–627.Соловова И.П., Гирнис А.В., Рябчиков И.Д., Симакин С.Г. Высокотемпературный карбонатитовый расплав и его взаимоотношения с щелочными магмами Дункельдыкского комплекса, юго-восточный Памир // Докл. РАН. 2006. Т. 409. С. 1–4.Solovova I.P., Girnis A.V., Ryabchikov I.D., Simakin S.G. Vysokotemperaturnyj karbonatitovyj rasplav i ego vzaimootnosheniya s shchelochnymi magmami Dunkel’dykskogo kompleksa, yugo-vostochnyj Pamir // Doklady RAN. 2006. Vol. 409. P. 1–4.

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