A UNIQUE FINDING OF ZIRCON INTO BADDELEYITE TRANSFORMATION (THE ICHETJU ORE OCCURRENCE, THE MIDDLE TIMAN)

Findings of the growth relationships between baddeleyite and zircon are rare, due to significant differences in the formation conditions of the minerals. A reaction replacement (partial to complete) of baddeleyite by zircon is possible during metamorphism accompanied by the interaction with high-Si fluids. The opposite situation, when zircon is replaced by baddeleyite, is extremely rare in the nature. Transformation of zircon from polymineral (compound) ore occurrence Ichetju (the Middle Timan) with the formation of microaggregates of baddeleyite, ratile and florencite has been found out. The size of the largest segregations of baddeleyite does not exceed 10 microns in diameter. Microaggregates are unevenly related to the rim of zircon with a thickness of 10 to 50 rfn, voids and cracks across the grain. Altered zircon rim (a mixture of newly formed minerals) is characterized by sharply increased composition of REE (especially LREE), Y, Nb, Ca, Ti. The composition of Th and U also increases. An overview of the experimental studies on the reaction between zircon and baddeleyite and single natural analogues allows to make a conclusion that the most likely mechanism of the transformation of zircon from ore occurrence Ichetju to baddeleyite (intergrowth with ratile and florencite) is due to the effect of interaction of primary zircon with high-temperature (higher than 500—600°C) alkaline fluids transporting HFSE (REE, Y, Nb, Ti). This is indirectly confirmed by the findings of zircon with anomalous high composition of Y and REE up to 100000 and 70000 ppm respectively.

zircon, baddeleyite, Ichetju ore occurrence, the Middle Timan

1. Алфимова Н.А., Матреничев В.А., ЗингерТ.Ф., Скублов С.Г. Геохимия цирконов из протерозойской коры выветривания гранитоидов Северной Карелии // Докл. РАН. 2011. Т. 438. № 1. С. 101-104.

2. Анфилогов В.Н., Краснобаев А.А., Рыжков В.М., Вализер П.М. Замещение циркона бадделеитом как возможный механизм образования зональных кристаллов циркона вультрабазитах//Докл. РАН. 2017. Т. 475. № 6. С. 676-679.

3. Баянова Т.Б. Бадделеит — перспективный геохронометр щелочного и базитового магматизма // Петрология. 2006. Т. 14. № 2. С. 203-216.

4. Брянчанинова Н.И., Макеев А.Б., Боева Н.М. Возможности современного термографического метода для изучения серпентинов // V Межд. конф. Ультрамафит-мафитовые комплексы: Геология, строение, рудный потенциал. (Гремячинск 2—6 сентября 2017 г.) Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2017. С. 65—68.

5. Булах А.Г., Золотарёв А.А., Кривовичев В.Г. Структура, изоморфизм, формулы, классификация минералов. СПб.: Изд-во С.?Петерб. ун-та, 2014. 133 с.

6. Красоткина А.О., Мачевариани М.М., Королев Н.М., Макеев А.Б., Скублов С.Г. Типоморфные особенности ниобиевого рутила из рудопроявления Ичетью (Средний Тиман) // Записки РМО. 2017. № 2. С. 88-100.

7. Кузнецов Д.В., Мукатова А. Образование бадделеита при десиликации циркона в родингитизированных высокобарических гранатитах массива Миндяк на Южном Урале // ЕЖЕГОДНИК-2012, Тр. ИГГ УрО РАН. 2013. Вып. 160. С. 224-228.

8. Макеев А.Б. Типоморфные особенности минералов титановых руд Пижемского месторождения // Минералогия. 2016. № 1. С.24-49.

9. Макеев А.Б., Борисовский СЕ. Типоморфизм и источники титановых и ниобиевых минералов проявления Ичетью, Средний Тиман // Изв. вузов. Геология и разведка. 2013. № 2. С. 30-37.

10. Макеев А.Б., Брянчанинова Н.И. Лампрофиры Тимана // Региональная геология и металлогения. 2009. № 37. С. 51-73.

11. Макеев А.Б., Вирюс А.А. Монацит проявления Ичетью (состав, морфология, возраст) // Изв. вузов. Геология и разведка. 2013. № 3. С. 10-15.

12. Макеев А.Б., Дудар В.А. Минералогия алмазов Тимана. СПб.: Наука, 2001. 336 с.

13. Макеев А.Б., Красоткина А.О., Скублов С.Г. Геохимия и U-Pb возраст циркона Пижемского титанового месторождения (Средний Тиман) // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2016. № 5. С. 3-17.

14. Макеев А.Б., Скублов С.Г. Иттриево-редкоземельные цирконы Тимана: геохимия и промышленное значение // Геохимия. 2016. № 9. С. 821-828.

15. Макеев Б.А., Макеев А.Б. Редкоземельные и стронциевые алюмофосфаты Вольско-Вымской гряды (Средний Тиман) // Записки РМО. 2010. № 3. С. 95-102.

16. Скублов С.Г. Геохимия редкоземельных элементов в породообразующих метаморфических минералах. СПб.: Наука, 2005. 147 с.

17. Скублов С.Г., Красоткина А.О., Макеев А.Б., Таланкина О.Л., Мельник А.Е. Уникальная находка преобразования циркона в бадделеит (рудопроявление Ичетью, Средний Тиман) // Материалы Юбилейного съезда Российского минералогического общества «200 лет РМО». СПб., 2017. Т. 1. С. 313-315.

18. Скублов С.Г., Мельник А.Е., Марин Ю.Б., Березин А.В., Богомолов Е.С., Ишмурзин Ф.И. Новые данные о возрасте (U—Pb, Sm—Nd) метаморфизма и протолита эклогитоподобных пород района Красной губы, Беломорский пояс //Докл. РАН. 2013. Т. 453. № 3. С. 319-325.

19. Скублов С.Г., Седова И.С, Глебовицкий В.А., Гембицкая И.М., Саморукова Л.М. Особенности геохимии цирконов из мигматитов Нимнырского блока Алданского щита // Геохимия. 2010. № 12. С. 1320-1329.

20. Соболев В.К., Макеев А.Б., Кисель СИ., Брянчанинова Н.И., Филиппов В.Н. Новые индикаторные признаки пород, вмещающих кимберлиты. Сыктывкар: Геопринт, 2003. 60 с.

21. Федотова А.А., Бибикова Е.В., Симакин С.Г. Геохимия циркона (данные ионного микрозонда) как индикатор генезиса минерала при геохронологических исследованиях// Геохимия. 2008. № 9. С. 980-997.

22. Франтц Н.А., Скублов С.Г., Родионов Н.В., Лохов К.И. Минералы циркония в карбонатитах Тикшеозерского массива (Северная Карелия) // XXX Международная конференция «Рудный потенциал щелочного, кимберлитового и карбонатитового магматизма», Школа «Щелочной магматизм Земли». Москва, 16—17 сентября 2013. М.: ГЕОХИ РАН, 2013. С. 25.

23. Цымбал С.Н., Кременецкий А.А., Соболев В.Б., ЦымбалЮ.С. Минералы циркония из кимберлитов Новоласпинских трубки и дайки (юго-восток Украинского щита) // Мшерал. журн. 2011. Т. 33. № 1. С. 41-62.

24. Шатова Н.В., Скублов СТ., Мельник А.Е., Шагов В.В., Молчанов А.В., Терехов А.В., Сергеев С.А. Геохронология щелочных магматических пород и метасоматитов Рябинового массива (Южная Якутия) на основе изотопно-геохимического (U-Pb, REE) исследования циркона// Региональная геология и металлогения. 2017. № 69. С. 33-48.

25. Ayers J.C., Zhang L., Luo Y., Peters T.J. Zircon solubility in alkaline aqueous fluids at upper crustal conditions // Geochim. Cosmochim. Acta. 2012. Vol. 96. P. 18-28.

26. Bernini D., Audetat A., Doiejs D., Keppier H. Zircon solubility in aqueous fluids at high temperatures and pressures // Geochim. Cosmochim. Acta. 2013. Vol. 119. P. 178-187.

27. Harlov D. Fluids and geochronometers: charting and dating mass transfer during metasomatism and metamorphism// J. Indian Inst. Sci. 2015. Vol. 95. P. 109-124.

28. Harlov D.E., Lewerentz A., Schersten A. Alteration of zircon in alkaline fluids: Nature and experiment // Goldschmidt 2012 Conference Abstracts. Mineral. Mag. 2012. Vol. 76. P. 1813.

29. Heaman L.M., LeCheminant A.N. Paragenesis and U-Pb systematics of baddeleyite (Zr02) // Chem. Geol. 1993. Vol. 110. P. 95-126.

30. Hoskin P.W.O., Schaltegger U. The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis// Rev. Min. Geochem. 2003. Vol. 53. P. 27-62.

31. Kinny P.D., Dawson J.B. A mantle metasomatic injection event linked to late Cretaceous kimberlite magmatism // Nature. 1992. Vol. 360. P. 726-728.

32. McDonoughW.F., Sun S.-S. The composition of the Earth// Chem Geol. 1995. Vol. 120. P. 223-253.

33. RizvanovaN.G., Levchenkov O.A., Belous A.E., BezmenN.L, MaslenikovA.V., KomarovA.N., MakeevA.F., Levskiy L.K. Zircon reaction and stability of the U-Pb isotope system during interaction with carbonate fluid: experimental hydrothermal study// Contrib. Mineral. Petrol. 2000. Vol. 139. P.101-114.

34. Stucki A., Trommsdorff V., Gunther D. Zirconoiite in metarodingites of Penninic Mesozoic ophiolites, Central Alps. Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt. 2001. Band 81. P. 257-265. 35.

35. Voznyak D.K., Chernysh D.S., Melnikov V.S., Ostapenko S.S. Baddeleyite segregations in zircon of the Azov zirconium-rare-earth deposit (Ukrainian Shield) // Mineralogia. 2013. Vol. 44. P. 125-131.