Апатит из кимберлитовой трубки Манчары (Центральная Якутия)

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.

1. Milligan 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/10222/73521

2. 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.

3. 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.

4. Бушляков И.Н., Холоднов В.В. Галогены в петрогенезисе гранитоидов. М.: Недра, 1986. 192 c.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. Vasyukova E. Trace elements of apatite from alkaline lamprophyres from the rocks SE Altay-NE Mongolia // Geophysical Research Abstracts. 2019. Vol. 21. EGU2019-19184.

12. 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.

13. Scott B.H. Kimberlite and Lamproite Dykes from Holsteinsborg, West Greenland // Meddeleleser om Gronland. Geoscience. 1981. Vol. 4. 24 p.

14. Soltys A., Giuliani A., Phillips D. Apatite from the Kimberley kimberlites (South Africa): petrography and mineral chemistry // International Kimberlite Conference, Gaborone 2017. Vol. 11.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. Опарин Н.А., Олейников О.Б. Хромшпинелиды из трубок Хомпу-Майского кимберлитового поля (Центральная Якутия) // Отечественная геология. 2018. № 5. C. 35–41.

19. Опарин Н.А., Олейников О.Б. Макрокристаллы пикроильменита кимберлитовых трубок Хомпу-Майского кимберлитового поля (Центральная Якутия) // Отечественная геология. 2019. № 6. C. 43–49.

20. Пущарковский Д.Ю., Надежина Т.Н., Хомяков А.П. Кристаллическая структура стронций-апатита из Хибин // Кристаллография. 1987. Т. 32, № 4. С. 891–895.

21. Краснова Н.И., Петров Т.Г. Генезис минеральных индивидов и агрегатов. СПб.: Невский курьер, 1995. 228 c.

22. 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.

23. 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.

24. Prowatke S., Klemme S. Trace element partitioning between apatite and silicate melts // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2006. Vol. 70. P. 4513–4527.

25. 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.

26. 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.

27. 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.