ГЕОХИМИЯ, RB-SR и SM-ND ИЗОТОПНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕФОРМИРОВАННЫХ ПЕРИДОТИТОВ ИЗ КИМБЕРЛИТОВОЙ ТРУБКИ УДАЧНАЯ-ВОСТОЧНАЯ
Е.А. Сургутанова1,2
1Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, 2НГУ,
г. Новосибирск, Surgutanova@ngs.ru
Для данного исследования использована коллекция образцов неизмененных ксенолитов деформированных перидотитов из кимберлитовой трубки Удачная-Восточная (Якутия). Трубка Удачная - одна из наиболее алмазоносных трубок Далдынского кимберлитового поля Сибирской платформы. «Свежесть» образцов позволяет получить наиболее объективные данные о составе пород, а также определяет большую актуальность данной работы.
Изучаемые деформированные перидотиты относятся к гранатовым лерцолитам и гранатовым гарцбургитам. РТ параметры исследованных перидотитов были оценены с помощью геотермобарометра Брея-Келлера [Brey, 1990] и соответствуют границе литосферы и астеносферы [Boyd, 1997]. Температура равновесия:1260-14000С, давление: 56-70 кбар.
Для деформированных перидотитов главными концентраторами несовместимых и REE элементов являются Gar и Cpx. В результате сравнения составов деформированных перидотитов, рассчитанных на основе состава Gar и Cpx и измеренных из порошка породы, мы наблюдаем устойчивое повышенное содержание Rb, Ba, Th, U, Nb, Ta, Zr, LREE в породе. Это свидетельствует о том, что порода в целом насыщена несовместимыми элементами в большей степени, нежели минералы. Значит, несовместимые элементы концентрируются в субмикронных интерстиционных фазах. В результате частичного ратворения порошка породы в HCl и последующего анализа раствора на ICP-MS среди этих фаз были установлены апатит, флогопит, карбонаты. Их наличие свидетельствует о скрытом мантийном метасоматозе, который никак не проявлен в модальной минералогии изученных образцов. Мультиэлементный спектр этой растворимой фазы перидотитов по форме cхож с кимберлитовым, только все концентрации в кимберлите, кроме калия, на 2 порядка выше. Максимум по К свидетельствует об избирательной экстракции из расплава К, Rb, Ba и, возможно Sr, перидотитом посредством образования келифитовых кайм. Схожесть графика с кимберлитом характеризует метасоматический агент, привнесший интерстиционные образования, как кимберлитоподобный.
Также, был проведен подробный анализ граната и клинопироксена на главные, а также редкие и рассеянные элементы, выявлена зональность граната, которая потверждает переход породы от гарцбургитового парагенезиса к лерцолитовому. Установлено, что гранат образовался раньше клинопироксена и протолитом изучаемых пород были гарцбургиты.
87Sr /86Sr(i) и 143Nd /144Nd(i) были рассчитаны на время внедрения кимберлитовой тр. Удачная, t=370 млн. лет. Изотопная характеристика стронция показывает, что измеренное отношение 87Sr/86Sr в образце имеет радиогенный состав изотопов Sr, а начальное 87Sr/86Srt (t = 370 млн. лет) отношение показывает значения астеносферной мантии – это результат взаимодействия с метасоматическим агентом, который обогатил систему Rb и Sr, что положило начало накоплению радиогенного Sr. Надо сказать, что отсюда следует природа самого агента – расплав астеносферного происхождения.
Изотопная характеристика неодима показывает, что современные и начальные 143Nd /144Nd отношения не имеют значимых различий между образцами, схожи с вмещающими их кимберлитами и близки по составу к современным значениям PM = 0,51264 [Фор, 1989].
Литература:
1. Brey G.P and Kohler T. Geothermobarometry in Four-phase Lherzolites I, II. Experimental Results from 10 to 60 kb // Journal of petrology.- 1990.- pp. 1313-1352
2. Boyd et al. Composition of the Siberian cratonic mantle: evidence from Udachnaya peridotite xenoliths // Contrib Mineral Petrol.-1997.- pp. 228-246
3. Г. Фор. Основы изотопной геологии // изд-во Мир.- 1989.- с. 132-261