Оксидные минералы кимберлитов Каави (Финляндия)

Изучены минералогические и петрогеохимические особенности неопротерозойских кимберлитовых пород трубок Лахто¸ёки и Ниилонсуо кластера Каави (Каави-Куопио, Финляндия), выявлены отличия петрогеохимического состава, количественный и химический составы оксидных минералов глубинного (мантийного) и кимберлитового генезиса. Кимберлиты трубок относятся к умеренно-титанистым, но содержание TiO2 в кимберлитах Ниилонсуо выше (2,11 мас. %), чем в кимберлитах из брекчии трубки Лахто¸ки (1,07 мас. %). Кимберлиты трубки Ниилонсуо отличаются также более высокими концентрациями Fe2 O3 , Са, P, K, Rb, V, Nb, Ba, Th, U, Ta и REE. В кимберлитовых брекчиях трубки Лахто¸ёки основным минералом-концентратором TiO2 является магнезиальный ильменит (13,3—15,2 мас. % MgO; 0,5—4,4 мас. % Cr2 O3 ), представлен макрокристами до 4 мм, в мелкозернистом матриксе пород присутствуют мелкие з¸рна рутила, хромшпинелидов, Mn-ильменита, иногда титаномагнетита. В кимберлитах трубки Ниилонсуо макрокристаллы магнезиального ильменита не обнаружены, главным минералом титана выступает перовскит, реже встречаются хромшпинелиды и титаномагнетит. Длительная кристаллизация сравнительно крупных (до 200 мкм) перовскитовых зё¸рен протекала, согласно оценкам с помощью Nb-Fe-перовскитового оксибарометра, в условиях широкого диапазона значений фугитивности кислорода(fо2 ) кимберлитового расплава (ΔNNO от -3,8 до 5,1). Хромшпинелиды из связующей массы кимберлитовых пород трубок различаются по составу, но обладают одинаковым специфическим характером зональности — обогащение Аl и Mg краевых зон кристаллов, что, возможно, обусловлено растворением вкрапленников флогопита в поднимающемся кимберлитовом расплаве. Помимо оксидных минералов в связующей массе кимберлитов трубки Ниилонсуо широко распростран¸н джерфишерит, состав которого для пород тела описан впервые. Совокупность особенностей оксидной минерализации указывает на неблагоприятные для сохранности алмаза условия в процессе транспортировки кимберлитовым расплавом. 

1. Азарова Н.С., Бовкун А.В., Варламов Д.А. Джерфишерит из кимберлитов Верхне-Мунского поля (Якутия) // Сборник XXIII Всероссийской научной конференции «Уральская минералогическая школа» 2017, посвященной 120-летию со дня рождения А.Г. Бетехтина. Екатеринбург: ООО Универсальная Типография «Альфа Принт», 2017. С. 14–15.

2. Архангельская алмазоносная провинция (геология, петрография, геохимия и минералогия) / Под ред. О.А. Богатикова, М.: Изд-во МГУ, 1999. 524 с.

3. Бовкун А.В. Минералогия оксидов из связующей массы кимберлитов Якутии (генетические и прикладные аспекты). Автореф. дис. канд. … геол.-мин. наук. М., 2000, 22 с.

4. Богатиков О.А., Кононова В.А., Носова А.А., Каргин А.В. Полигенные источники кимберлитов, составы магм и алмазоносность (на примере Восточно-Европейской и Сибирской платформ) // Петрология. 2009. Том 17. ¹ 6. С. 651–671.

5. Гаранин В.К., Бовкун А.В., Гаранин К.В., Ротман А.Я., Серов И.В. Микрокристаллические оксиды из кимберлитов России. М.: ГЕОС, 2009. 489 с.

6. Кимберлиты и некимберлитовая алмазоносность изверженных и метаморфических пород: метод. руководство. М.: ГЕОКАРТ: ГЕОС, 2010. с. 448.

7. Спиридонов Э.М., Дашевская Д.М. Хромшпинелиды и ассоциирующие с ними минералы раннегеосинклинальных ультраосновных вулканитов Северного Казахстана // Новые данные о минералах М.: Наука, 1988. В. 35. С. 161–182.

8. Шарыгин В.В. Калиевый сульфид в кимберлитах трубки Интернациональная (Якутия) // Геохимия, петрология, минералогия и генезис щелочных пород: Материалы Всероссийского совещания (18–23 сентября 2006 г.). Миасс, 2006, С. 304–307.

9. Шарыгин И.С., Головин А.В., Похиленко Н.П. Джерфишерит в ксенолитах деформированных периодотитов трубки Удачная-Восточная (Якутия): проблемы происхождения и связь с кимберлитовым магматизмом // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. ¹ 3. С. 321–340.

10. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Goemann K., Giuliani A. et. al. Composition and emplacement of the Benfontein kimberlite sill complex (Kimberley, South Africa): Textural, petrographic and melt inclusion constraints // Lithos. 2019. N. 324–325. P. 297–314.

11. Bellis A., Canil D. Ferric iron in CaTiO3 perovskite as an oxygen barometer for kimberlitic magmas I: experimental calibration // Journal of Petrology. 2007. N. 18. P. 219–230.

12. Boctor N.Z., Boyd F.R. Oxide minerals in a layered kimberlite-carbonate sill from Benfontein, South Africa // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1981. Vol. 76. Issue 3. P. 253–259.

13. Doyle B.J., Kivi K. and Scott Smith B.H. The Tli Kwi Cho. (Do27 and Do18) Diamondiferous kimberlite complex, Northwest Territories, Canada // In: Gurney J.J., Gurney J.L., Pascoe, M.D. & Richardson, S.H. (eds) The J.B. Dawson Volume, Proceedings of the 7th International Kimberlite Conference. CapeTown: Red Roof Design, 1999. P. 194–204.

14. Chakhmou radian A.R., Mitchell R.H. Three compositional varies of perovskite from kimberlites of the Lac de Gras field Northwest Territories, Canada // Mineralogical Magazine. 2001. Vol. 65(1). P. 133–148.

15. Chakhmou radian A.R., Mitchell R.H. Occurrence, alteration patterns and compositional variation of perovskite in kimberlites // Can. Mineral, 2000. Vol. 38. P. 975–994.

16. Clement C.R. A comparative geological study of some major kimberlite pipes in the Northern Cape and Orange Free State // Ph.D. Thesis (2 vols.), Univ. Cape Town, 1982.

17. Fedortchouk Y., Canil D., Semenets E. Mechanisms of diamond oxidation and their bearing on the fluid composition in kimberlite magmas // American Mineralogist. 2007. Vol. 92. P. 1200–1212.

18. Kamenetsky V.S., Maas R., Kamenetsky M.B. et al. Chlorine from the mantle: Magmatic halides in the UdachnayaEast kimberlite, Siberia // Earth and Planetary Sciences Letters. 2009. Vol. 285. P. 96–104.

19. Karen V. Smit and Russell Shor. Geology and Development of the Lomonosov Diamond Deposit, Northwestern Russia // Gems & Gemmology. 2017. Vol. 53. N. 2. P. 144–167.

20. Kontinen A., Paavola J., Lukkarinen H. K-Ar ages of hornblende and biotite from Late Archaean rocks of eastern Finland- interpretation and discussion of tectonic implications. // Geol. Sury. Finland, Bull. 1992. 365. P. 1–31.

21. Lehtonen M.L. Kimberlites in Finland: information about the mantle of the Karelian craton and implications for diamond exploration: academic dissertation. Espoo, 2005. 31 p.

22. Lehtonen M.L. and O’B rien H. Mantle transect of the Karelian Craton from margin to core based on P-T data from garnet and clinopyroxene xenocrysts in kimberlites. // Bulletin of the Geological Society of Finland. 2009. Vol. 81. P. 79–102.

23. Mitchell R.H. Kimberlites, Orangeites, and Related Rocks. New York and London (Plenum Press): Springer Science+Business Media, LLC, 1995. 410 p.

24. Nowicki T., Galloway M., le Roe x A., Gurney J., Smith C., Canil D. Iron-in-perovskite oxygen barometry and diamond resorption in kimberlites and lamproites from southern Africa, Russia and Australia // 9th International Kimberlite Conference Extended Abstract No. 9IKC-A-00301. Frankfurt, 2008, Vol. 9, P. 1–3.

25. O’Brien H., Peltonen P., Vartianen H. Kimberlites, carbonatites, and alkaline rocks. In: Lehtinen, M., et al // In: (Ed). Precambrian Geology of Finland—Key to the Evolution of the Fennoscandian Shield. Developments in Precambrian Geology 14. Elsevier, Amsterdam, 2005. P. 605–644.

26. O’Brien H., Bradley J. New kimberlite discoveries in Kuusamo, Northern Finland. // Extended Abstract 9th IKC. Frankfurt. 2008. Vol. 9. 3 p.

27. O’Brien H. Kimberlite-hosted diamonds in Finland // Maier W.D., Lahtinen R. and O’Brien H. Mineral Deposits of Finland. Finland, Helsinki, 2015. P. 345–375.

28. O’Brien H., Tyni M. Mineralogy and Geochemistry of Kimberlites and Related Rocks from Finland // Extended Abstracts of 7th International Kimberlite Conference, Red Roof Design, Cape Town, 1999, Vol. 2. P. 625–636.

29. Pasteris, J.D. Spinel zonation in the De Beers kimberlite. South Africa — possible role of phlogopite. // Can. Mineral. 1983. Vol. 21. P. 41–58.

30. Sharygin V.V., Golovin A.V., Pokhilenko N.P., Kamene t sky V.S. Djerfisherite in the Udachnaya-East pipe kimberlites (Sakha-Yakutia, Russia): paragenesis, composition and origin// European Journal of Mineralogy. 2007. Vol. 19. N. 1. Р. 51–63.

31. Roede r P.L and Schulze D.J. Crystallization of Groundmass Spinel in Kimberlite // Journal of Petrology. 2008. Vol. 49. N. 8. P. 1473–1495.

32. Maankamara (Geological Survey Of Finland) [Электронный ресурс]. 2005. URL: https://gtkdata.gtk.fi/Maankamara/index.html (дата обращения 14.04.2019).