⁸⁷Sr/⁸⁶Sr в апатитах із лужних і основних порід Українського щита

Abstract

Наведено нові та узагальнено опубліковані дані щодо ізотопного складу (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ) апатитів із різноманітних протерозойських магматичних лужних і сублужних порід, карбонатитів, габроїдів, піроксенітів та фенітів Українського щита, з якими часто пов’язані родовища рідкісних металів, апатиту, ільменіту. В магматичних породах лужно-ультраосновної (карбонатитової) формації значення ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 0,702—0,703 в апатитах свідчить про глибинне джерело. Дещо збільшується це значення в фенітах (до 0,704—0,705) і деяких сієнітах (до 0,712) цієї формації. У масивах габро-сієнітової формації виявлено значно ширший діапазон варіацій значення ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr апатитів. У помірно диференційованих олівінових габроїдах це співвідношення становить 0,7030—0,7035, у ферогабро — 0,705. Ще більш значні варіації 87Sr/ 86Sr властиві сублужним, лужним і нефеліновим сієнітам — від 0,703 до 0,717—0,737, інколи до 0,737—0,856. Сієніти з таким високим значенням ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr характеризуються високим ступенем кристалізаційної диференціації: сильно залізистими фемічними мінералами (фаяліт, геденбергіт, аніт), збагаченням на Zr, TR, Y, Rb і збідненням на Sr. Такий широкий діапазон варіації ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr пояснюється різними петрогенетичними механізмами формування лужних і основних порід: первинні глибинні магми, контамінація корового матеріалу, кристалізаційна диференціація з накопиченням калію, ру бідію (в тому числі радіогенного) і деплетацією стронцієм (тривале польовошпатове фракціонування).

Приведены новые и обобщены опубликованные данные об изотопном составе (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ) апатитов из разнообразных протерозойских магматических щелочных и субщелочных пород, карбонатитов, габброидов, пироксенитов и фенитов Украинского щита, с которыми часто связаны месторождения редких металлов, апатита, ильменита. В магматических породах щелочно-ультраосновной (карбонатитовой) формации значение ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 0,702—0,703 в апатитах свидетельствует о глубинном источнике. Несколько увеличивается это значение в фенитах (до 0,704—0,705) и некоторых сиенитах (до 0,712) этой формации. В массивах габбро-сиенитовой формации выявлен значительно больший диапазон вариаций ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr апатитов. В умеренно дифференцированных оливиновых габброидах это отношение составляет 0,7030—0,7035, а в феррогаббро — 0,705. Еще более значительные вариации характерны для субщелочных, щелочных и нефелиновых сиенитов — от 0,703 до 0,717—0,737, иногда до 0,737—0,856. Сиениты с таким высоким значением ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr характеризуются высокой степенью кристаллизационной дифференциации: сильно железистыми фемическими минералами (фаялит, геденбергит, аннит), обогащением Zr, TR, Y, Rb и обедненностью Sr. Такой широкий диапазон вариации значения ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr объясняется разными петрогенетическими механизмами формирования щелочных и основных пород: первичные глубинные магмы, контаминация корового материала, кристаллизационная дифференциация с накоплением калия, рубидия (в том числе и радиогенного) и деплетацией стронцием (продолжительное полевошпатовое фракционирование).

New and generalised previous isotope composition (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) data of apatites from various Proterozoic magmatic alkaline and subalkaline rocks, carbonatites, gabbroids, pyroxenites and fenites of the Ukrainian Shield are given. Frequently the rare metal, apatite and ilmenite deposits are related to these rocks. The ratio ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (0.702—0.703) in apatites of magmatic rocks in alkalineultraba sic (carbonatitic) complexes indicates on a mantle source. This ratio is somewhat increased in some syenites (up to 0.712) and fenites (up to 0.704—0.705) of these complexes. More extensive range of ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr variation is observed in apatites from gabbro-syenitic complexes. In the moderately differentiated olivine gabbrous this ratio is 0.7030—0.7035 and in ferrogabbrous — 0.705. More considerable varia tions ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr are typical for subalkaline, alkaline and nepheline syenites — from 0.703 to 0.717— 0.737, in some cases reach to 0.737—0.856. The syenites with increased ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio are characterized by high crystalline diffe rentiation degree: very enriched in iron femic minerals (fayalite, hedenbergite, annite), enrichment in Zr, REE, Y, Rb and depletation in Sr. Such wide range of ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr variations can be explained by different petrogenetical ways of alkaline and basic rock formation: primary mag matic melts, earth’s crust contamination, crystalline diffe rentiation with K and Rb accumulation (including ra dio genetic) and Sr depletation (prolonged feldspar frac tionation).