Рис. 1. Распределение лантаноидов в хромпирах УЩ и других регионов.
РЗЭ в пиропах:1 — Приазовья (УЩ); 2 — Кухотской Воли (Волынь); 3 — трубки Мир (Якутия); 4—Лингорки (Чешский массив); 5 — в хондрите
Автор: Ю. Б. Панов, Б. С. Панов, В. Л. Гриффин, О. П. Мигович
Источник: Доповіді національної академії наук. Математика, природознавство, технічні науки. № 8, 2002 г., с 100–103.
Кристаллическая структура граната благоприятна для накопления в нем значительных количеств редких и редкоземельных элементов (РЗЭ). Хотя данное направление в настоящее время в мире является весьма перспективным и актуальным, однако изучение распространения индивидуальных РЗЭ в типоморфных минералах кимберлитов Украинского щита (УЩ) до последнего времени практически не проводилось. Некоторые сведения о редких землях в хромдиопсиде и хромпиропе из кимберлитов Приазовья содержатся в публикациях [1;2]. В настоящем сообщении описано распределение отдельных редкоземельных элементов в хромпиропе УЩ как одного из главных минералов – спутников алмаза. Исследованы хромпиропы из кимберлитов обнаруженных недавно трубок Южная и Новоласпинская в Восточном Приазовье, а также из кимберлитовых брекчий, вскрытых бурением в районе с. Кухотская Воля северо - западной части УЩ [3]. Анализы выполнены на электронно - лазерных (Cameca SX - 50, LAM - ICPMS) и протонном (HIAF) микрозондах в лабораториях Главного национального центра геохимической эволюции и металлогении континентов (GEMOC) при университете Макуори и Объединенного научного центра (CSIRO) в г. Сиднее (Австралия) [4]. Д. А. Мииеев выделяет в составе РЗЭ лантановую (легкие РЗЭ), иттриевую (средние РЗЭ) и скандиевую (тяжелые РЗЭ) группы [5]. Данные о содержании ряда элементов этих групп в хромпиропах из кимберлитовых (лампротовых) пород приведены ниже.
Среднее содержание лантана в пиропах Приазовья и Кухотской Воли составляет 0,156–0,36 г/т (пределы колебаний от 0,06 до 2,11 г/т), что сопоставимо с содержанием его в хондрите (0,3 г/т). В приазовских хромпиропах количество лантана в 5 - 6 раз ниже, чем в пиропах из высокоалмазоносной трубки Мир и в 15 раз ниже, чем в неалмазоносных кимберлитах трубки Лингорка. Содержание церия в гранатах Приазовья и Кухотской Воли составляет в среднем 0,46–0,54 г/т (от 0,17 до 2,29 г/т), что вдвое меньше, чем в хондрите. В пиропах трубки Мир количество церия в 5–6, а в гранатах Лингорки в 20 раз больше, чем это отмечено в Приазовье. Неодим содержится в количестве 1,42–3,06 г/т (от 0,63 до 22,69 г/т), что в 3–6 раз больше, чем в хондрите. В гранатах Лингорки неодима в 2–3 раза больше, а данные по трубке Мир аналогичны приазовским пиропам. В целом, сумма легких РЗЭ составляет 2,03–3,91 г/т, что примерно в 2 раза меньше, чем в пиропах трубки Мир и в 4 - 5 раз меньше, чем в пиропах Лингорского массива.
Самарий отмечен в количестве 1,15–1,69 г/т (от 0,58 до 2,95 г/т), что в 5–6 раз превышает его концентрацию в хондрите. Установленные значения сопоставимы с аналогичными данными по хромпиропам трубки Мир (1,85 г/т) и в 9–10 раз больше, чем в гранатах Лингорки. Содержание европия в изученных хромпиропах из кимберлитов УЩ колеблется в пределах от 0,54 до 0,71 г/т, что значительно (в 10 и более раз) больше, чем в хондрите.
Содержание гадолиния (2,03–2,62 г/т) значительно превышает хондритовый уровень (0,32 г/т). Сумма этих двух элементов для пиропов Приазовья и Кухотской Воли составляет 2,6–3,3 г/т, что в 2 раза больше, чем в гранатах трубки Мир и в 9–10 раз больше, чем в пиропах Лингорки. Гольмий содержится в изученных хромпиропах в количестве 0,4–0,63 г/т, что сопоставимо с его количеством в пиропах трубки Мир (0,296 г/т). Полученные данные указывают, что по содержанию элементов (Sm, Eu, Gd и Но) иттриевой подгруппы пиропы из кимберлитов УЩ близки к хромпиропам алмазоносных кимберлитов трубки Мир и заметно отличаются от пиропов Чешского массива. Если средние значения суммы этих элементов для приазовских пиропов составляют 3,97–4,02 г/т, Кухотской Воли 2,79 г/т, то для трубки Мир — 2,997 г/т и Лингорки только 1,385 г/т. РЗЭ скандиевой подгруппы в хромпиропах Приазовья и Кухотской Воли характеризуются такими данными: Содержание эрбия колеблется в среднем от 1,54 до 1,80 г/т, что соответствует аналогичным значениям этого элемента в пиропах трубки Мир (1,258 г/т) и в 6–8 раз меньше, чем в хондрите. В пиропах Чешского массива содержание эрбия меньше на порядок.
Гранаты Приазовья и Кухотской Воли содержат иттербия в количестве 1,38–1,80 г/т (от 0,34 до 4,07 г/т), что на порядок больше, чем в хондрите. Пиропы из кимберлитов трубки Мир содержат Yb в 3 - 6 раз больше, а хромпиропы Лингорки 5 - 6 раз меньше, чем гранаты из кимберлитов УЩ. Исходя из полученных данных следует, что пиропы Приазовья и Кухотской Воли по содержанию РЗЭ гораздо ближе к пиропам из высокоалмазоносной трубки Мир, чем к гранатам из неалмазоносной Лингорки. При сравнении отношений La/Yb в хромпиропах из кимберлитов УЩ (Приазовье 0,16 и 0,2 г/т; Кухотская Воля 0,113 г/т) и трубки Мир (0,265 г/т) отмечается заметное сходство этих показателей, тогда как подобное значение для безрудных пиропов Лингорки составляет 19,09 г/т, т. е. почти на два порядка выше указанных. Общее количество редких земель в Приазовских пиропах (28,28 и 31,63 г/т) сходно с их содержанием в пиропах трубки Мир (35,667 г/т), а сумма РЗЭ в пиропах Кухотской Воли (21,281 г/т) ниже, чем в пиропах Лингорки [6]. Интересно отметить, что и отношения La/Yb в пиропах УЩ близки к аналогичным значениям в пиропах трубки Мир и резко, на два порядка, отличаются от значений безалмазной трубки Лингорка. Обычно пиропы алмазоносных кимберлитов различных регионов мира заметно обогащены легкими РЗЭ, что отражается на графиках распределения их лантаноидов [4]. Сравнение характера распределения индивидуальных редких земель в хромпиропах из кимберлитов Приазовья и Кухотской Воли УЩ с аналогичными данными по хромпиропам из продуктивных кимберлитов трубки Мир и безрудной трубки Лингорка Чешского массива показывает заметное их отличие.
Рис. 1. Распределение лантаноидов в хромпирах УЩ и других регионов.
РЗЭ в пиропах:1 — Приазовья (УЩ); 2 — Кухотской Воли (Волынь); 3 — трубки Мир (Якутия); 4—Лингорки (Чешский массив); 5 — в хондрите
Хромпиропы трубки Лингорка координально отличаются по содержанию ряда лантаноидов от хромпиропов трубки Мир, а также Украинского щита. Следует отметить, что изученные хромпиропы из кимберлитов УЩ по, распределению РЗЭ тяготеют к пиропам алмазоносной трубки Мир. Таким образом, полученные новые данные о наличии и характере распределения редких земель в хромпиропах из кимберлитов УЩ имеют как геохимическое, минералогическое, петрологическое, так и прикладное значения, их следует учитывать при оценке перспектив коренной, алмазоносности Украины.