nznistuНауки о Земле и недропользованиеEarth sciences and subsoil use2686-99932686-7931Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Irkutsk National Research Technical University"10.21285/2686-9993-2020-43-2-145-159nznistu-100Research ArticleГеология, поиски и разведка месторождений полезных ископаемыхGeology, Prospecting and Exploration of Mineral DepositsФлюорит-бастнезитовые породы Улан-Удэнского редкоземельного проявления - новый тип карбонатитов (Россия, Западное Забайкалье)Fluorite-bastnaesite rocks of the Ulan-Ude rare earth occurrence as a new type of carbonatites: Western Transbaikalia, RussiaРиппГ. С.RippG. S.

кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории петрологии

670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а, Россия

Cand. Sci. (Geol. & Mineral.), Leading Researcher, Petrology Laboratory

6a Sakhynova St., Ulan-Ude 670047, Russia

last@ginst.ruЛасточкинЕ. И.LastochkinE. I.

кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник лаборатории петрологии

670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а, Россия

Cand. Sci. (Geol. & Mineral.), Researcher, Petrology Laboratory

6a Sakhynova St., Ulan-Ude 670047, Russia

gin-buryatia-07@yandex.ruДамдиноваЛ. Б.DamdinovaL. B.

кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории петрологии

670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а, Россия

Cand. Sci. (Geol. & Mineral.), Senior Researcher, Petrology Laboratory

6a Sakhynova St., Ulan-Ude 670047, Russia

ludamdinova@mail.ruИзбродинИ. А.IzbrodinI. A.

кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории петрологии

670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а, Россия

Cand. Sci. (Geol. & Mineral.), Senior Researcher, Petrology Laboratory

6a Sakhynova St., Ulan-Ude 670047, Russia

izbrodin@ginst.ruРампиловМ. О.RampilovM. O.

кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник лаборатории петрологии

670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а, Россия

Cand. Sci. (Geol. & Mineral.), Researcher, Petrology Laboratory

6a Sakhynova St., Ulan-Ude 670047, Russia

mrampilov@mail.ruСавченкоА. А.SavchenkoA. A.

младший научный сотрудник лаборатории петрологии

670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а, Россия

Junior Researcher, Petrology Laboratory

6a Sakhynova St., Ulan-Ude 670047, Russia

njandani@yandex.ruПосоховВ. Ф.PosokhovV. F.

старший научный сотрудник лаборатории инструментальных методов анализа

670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а, Россия

Senior Researcher, Laboratory of Instrumental Analysis Methods

6a Sakhynova St., Ulan-Ude 670047, Russia

vitaf1@yandex.ruГеологический институт СО РАНРоссияGeological Institute, SB RASRussian Federation202008092020432145159Copyright © Рипп Г.С., Ласточкин Е.И., Дамдинова Л.Б., Избродин И.А., Рампилов М.О., Савченко А.А., Посохов В.Ф., 20202020Рипп Г.С., Ласточкин Е.И., Дамдинова Л.Б., Избродин И.А., Рампилов М.О., Савченко А.А., Посохов В.Ф.Ripp G.S., Lastochkin E.I., Damdinova L.B., Izbrodin I.A., Rampilov M.O., Savchenko A.A., Posokhov V.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nznj.ru/jour/article/view/100

Целью работы является подтверждение магматической природы бастнезит-флюоритовых пород Улан-Удэнского проявления, представляющих собой специфический тип карбонатитов. Минералы были изучены с помощью электронной микроскопии, термометрии и анализа стабильных изотопов. Содержание флюорита и бастнезита в них нередко достигает 50 % (каждого). По времени образования (134,2±2,6 млн лет) данные породы близки к карбонатитам Западно-Забайкальской провинции. Температуры образования бастнезита и флюорита в них превышают 500 °С. В породах присутствуют фенокристы флюорита, бастнезита, тетраферрифлогопита. Кристаллизация их начиналась в промежуточном очаге. Матрица, сложенная тонкозернистым флюоритом с мелкими табличками бастнезита, формировалась в близповерхностных условиях и фиксируется закаленностью пород. Особенностью карбонатитов является «сухость» их расплава. Это определило крайне низкое проявление гидротермальных процессов, изменения ксенолитов и ранее образованных минералов. Свидетельством пониженной флюидонасыщенности является отсутствие во флогопите воды в позиции А, заполненной только фтором. Карбонатиты характеризуются повышенным содержанием сульфатов, представленных тенардитом, глауберитом, плюмбоярозитом, коркитом, присутствующих в составе солевых расплавов, выделившихся на поздней стадии кристаллизации расплава.

The aim of the study is to show evidence confirm the magmatic nature of the bastnaesite-fluorite rocks of the Ulan-Ude occurrence that represent a specific type of carbonatites. The minerals have been studied using electron microscopy, thermometry, and analysis of stable isotopes. In many cases, the content of both fluorite and bastnaesite in the studied rocks reaches 50%. The rocks formation time (134.2 ± 2.6 Ma) is close to that of the carbonatites in the Western Transbaikalia province. The temperature of bastnaesite and fluorite formation in the rocks exceeds 500 C. The studied rocks contain phenocrysts of fluorite, bastnaesite, and tetraferriflogopite. Their crystallization began in the intermediate focus. The fine-grain fluorite matrix with small bastnaesite scales was formed in near-to-the-surface conditions and fixed by the hardening of the rocks. The carbonatites feature melt “dryness”, which determines an extremely low occurrence of the hydrothermal processes, changes in the xenoliths and previously formed minerals. The low fluid saturation level is confirmed by the absence of phlogopite water in position A, filled with fluorine only. The carbonatites are characterized by a higher content of sulfates represented by tenardite, glauberite, plumbojarosite, and corkite that are present in the composition of the salt melts released at the later stage of the melt crystallization.

флюоритбастнезиткарбонатитглауберитплюмбоярозитfluoritebastnaesitecarbonatiteglauberiteplumboyaroziteReferencesРипп Г.С., Избродин И.А., Ласточкин Е.И., Рампилов М.О., Дорошкевич А.Г., Хромова Е.А. Новый тип редкоземельного оруденения в Западном Забайкалье // Отечественная геология. 2018. № 3. С. 9–21.Ripp GS, Izbrodin IA, Lastochkin EI, Rampilov MO, Doroshkevich AG, Chromova EA. A new type of rare metal mineralization in the Western Transbaikalia. Otechestvennaya geologiya. 2018;3:9–21. (In Russ.)Рипп Г.С., Прокопьев И.Р., Избродин И.А., Ласточкин Е.И., Рампилов М.О., Дорошкевич А.Г. [и др.]. Бастнезит-флюоритовые породы Улан-Удэнского проявления (минеральный состав, геохимические особенности, проблемы генезиса) // Геология и геофизика. 2019. Т. 60. № 12. С. 1754–1774. https://doi.org/10.15372/GiG2019122Ripp GS, Prokopyev IR, Izbrodin IA, Lastochkin EI, Rampilov MO, Doroshkevich AG., et al. Bastnaesite and fluorite rocks of the Ulan-Ude occurrence (mineral composition, geochemical characteristics, and genesis issues). Geologiya i geofizika. 2019;60(12):1754–1774. (In Russ.) https://doi.org/10.15372/GiG2019122Рипп Г.С., Дорошкевич А.Г., Ласточкин Е.И., Избродин И.А. Изотопно-геохимические особенности пород Ошурковского апатитоносного массива (Западное Забайкалье) // Геохимия. 2014. № 4. С. 302–318. https://doi.org/10.7868/S0016752514020071Ripp GS, Doroshkevich AG, Lastochkin EI, Izbrodin IA. Isotope-geochemical features of the rocks in the Oshurkovsky apatite-bearing massif, Western Transbaikalia. Geokhimiya. 2014;4:302–318. (In Russ.) https://doi.org/10.7868/S0016752514020071Demeny A., Sitnikova M.A., Karchevsky P.I. Stable C and O isotope compositions of carbonatite complexes of the Kola Alkaline Province: phoscorite-carbonatite relationships and source compositions // Phoscorites and carbonatites from mantle to mine: the key example of the Kola Alkaline Province / eds. F. Wall, A.N. Zaitsev. London: Mineralogical Society of Great Britain & Ireland, 2004. P. 407–431.Demeny A, Sitnikova MA, Karchevsky PI. Stable C and O isotope compositions of carbonatite complexes of the Kola Alkaline Province: phoscoritecarbonatite relationships and source compositions. In: Wall F, Zaitsev AN (eds.). Phoscorites and carbonatites from mantle to mine: the key example of the Kola Alkaline Province. London: Mineralogical Society of Great Britain & Ireland; 2004. p.407–431.Рамдор П. Рудные минералы и их срастания / пер. с нем. М.: Издательство иностранной литературы, 1962. 1132 с.Ramdohr P. Ore minerals and their intergrowths. Moscow: Foreign Languages Publishing House; 1962. 1132 p. (In Russ.)Charilaou M., Löffler J.F., Gehring A.U. Fe-Ti-O exchange at high temperature and thermal hysteresis // Geophysical Journal International. 2011. Vol. 185. Iss. 2. P. 647–652. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2011.04981.xCharilaou M, Löffler JF, Gehring AU. Fe-Ti-O exchange at high temperature and thermal hysteresis. Geophysical Journal International. 2011;185(2):647–652. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2011.04981.xJackson M., Bowles J.A. Curie temperatures of titanomagnetite in ignimbrites: effects of emplacement temperatures, cooling rates, exsolution, and cation ordering // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2014. Vol. 15. P. 4343–4368. https://doi.org/10.1002/2014GC005527Jackson M, Bowles JA. Curie temperatures of titanomagnetite in ignimbrites: effects of emplacement temperatures, cooling rates, exsolution, and cation ordering. Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2014;15:4343–4368. https://doi.org/10.1002/2014GC005527Андреева И.А., Коваленко В.И., Кононкова Н.Н. Натровые карбонатитовые расплавы Большетагнинского массива, Восточный Саян // Доклады Академии наук. 2006. Т. 408. № 1. С. 78–82.Andreeva IA, Kovalenko VI, Kononkova NN. Nanocarbonatite melts of the Bolshetagninsk massif, Eastern Sayan. Doklady Akademii nauk. 2006;408(1):78–82. (In Russ.)Корытов Ф.Я., Фролов А.А., Багдасаров Ю.А. О температурах формирования флюоритсодержащих карбонатитов Большетагнинского массива // Геология месторождений редких элементов. Вып. 35. М.: Недра, 1972. С. 106–108.Korytov FYa, Frolov AA., Bagdasarov YuA. On the temperatures of the formation of the fluoritecontaining carbonatites in the Bolshetagninsky massif. In: Geologiya mestorozhdenii redkikh elementov = Geology of rare element deposits. Iss. 35. Moscow: Nedra; 1972. p.106–108. (In Russ.)Соколов С.В. Флюоритовые карбонатиты Большетагнинского массива (Восточный Саян, Россия) // Геохимия магматических пород: материалы XXV Всерос. семинара с уч. стран СНГ. СПб., 2008. С. 144–145.Sokolov SV. Fluorite carbonatites of the Bolshetagninsky massif (East Sayan, Russia). In: Geokhimiya magmaticheskikh porod: materialy XXV Vserossiiskogo seminara s uchastiem stran SNG = Geochemistry of Igneous Rocks: Proceedings of the 25th All-Russian Seminar with the CIS participation. Saint Petersburg; 2008. p.144–145. (In Russ.)Santos R.V., Dardenne M.A., Gouveia de Olivera C. Rare earth elements geochemistry of fluorite from the Mato Preto carbonatite complex, Southern Brasil // Revista Brasilera de Geociências. 1996. Vol. 26. No. 2. P. 81–86.Santos RV, Dardenne MA, Gouveia de Olivera C. Rare earth elements geochemistry of fluorite from the Mato Preto carbonatite complex, Southern Brasil. Revista Brasilera de Geociências. 1996;26(2):81–86.Williams-Jones A.E., Samson I.M., Olivo G.R. The genesis of hydrothermal fluorite-REE deposits in the Gallinas Mountains, New Mexico // Economic Geology. 2000. Vol. 95. Iss. 2. P. 327–342. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.95.2.327Williams-Jones AE, Samson IM, Olivo GR. The genesis of hydrothermal fluorite-REE deposits in the Gallinas Mountains, New Mexico. Economic Geology. 2000;95(2):327–342. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.95.2.327Никифоров А.В., Öztürk H., Altuncu S., Лебедев В.А. Рудоносный карбонатит-содержащий комплекс Кызылджаорен: время формирования и минеральный состав пород (Северо-Западная Анатолия, Турция) // Геология рудных месторождений. 2014. Т. 56. № 1. С. 41–69. https://doi.org/10.7868/S0016777014010055Nikiforov AV, Öztürk H, Altuncu S, Lebedev VA. Ore-bearing carbonatite-containing complex of Kyzyljaoren: rocks’ formation time and mineral composition (North-West Anatolia, Turkey). Geologiya rudnykh mestorozhdenii. 2014;56(1):41–69. https://doi.org/10.7868/S0016777014010055Viladkar S.G. Geology of the carbonatitealkalic diatreme of Amba Dongar Gujarat: monograph. Ahmedabad: GMDC Science and Research Centre, 1996. 74 p.Viladkar SG. Geology of the carbonatitealkalic diatreme of Amba Dongar Gujarat. Ahmedabad: GMDC Science and Research Centre; 1996. 74 p.Alvin M.P., Dunphy J.M., Groves D.I. Nature and genesis of a carbonatite-associated fluorite deposit at Speewah, East Kimberley region, Western Australia // Mineralogy and Petrology. 2004. Vol. 80. P. 127–153. https://doi.org/10.1007/s00710- 003-0015-3Alvin MP, Dunphy JM, Groves DI. Nature and genesis of a carbonatite-associated fluorite deposit at Speewah, East Kimberley region, Western Australia. Mineralogy and Petrology. 2004;80:127–153. https://doi.org/10.1007/s00710-003-0015-3Liu S., Fan H-R., Yang K-F., Hu F-F., Wang K-Y., Chen F., et. al. Mezoproterozoic and Paleozoic hydrothermal metasomatism in the giant Bayan Obo REE-Nb-Fe deposit: constrains from trace elements and Sr-Nd isotope of fluorite and preliminary thermodynamic calculation // Precambrian Research. 2018. Vol. 311. P. 228–246. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2018.04.021Liu S, Fan HR, Yang KF, Hu FF, Wang KY, Chen F, et. al. Mezoproterozoic and Paleozoic hydrothermal metasomatism in the giant Bayan Obo REE-Nb-Fe deposit: constrains from trace elements and Sr-Nd isotope of fluorite and preliminary thermodynamic calculation. Precambrian Research. 2018;311:228–246. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2018.04.021Fang T., Qiu Y., Qiu X. Carbon and oxygen isotopic characteristics of REE-fluorcarbonate minerals and their genetic implications, Bayan Obo deposit, Inner Mongolia, China // Chinese Journal of Geochemistry. 1996. Vol. 15. P. 82–86. https://doi.org/10.1007/BF03166799Fang T, Qiu Y, Qiu X. Carbon and oxygen isotopic characteristics of REE-fluorcarbonate minerals and their genetic implications, Bayan Obo deposit, Inner Mongolia, China. Chinese Journal of Geochemistry. 1996;15:82–86. https://doi.org/10.1007/BF03166799Andersson U.B., Holtstam D., Broman C. Additional data on the age and origin of the Bastnästype REE deposits, Sweden // Mineral Deposit Research for a High World: 12th SGA Biennial Meeting Conference. 2013. Vol. 4. P. 1639–1642.Andersson UB, Holtstam D, Broman C. Additional data on the age and origin of the Bastnästype REE deposits, Sweden. Mineral Deposit Research for a High World: 12th SGA Biennial Meeting Conference. 2013;4:1639–1642.Frost R.L., Locke A.J., Martens W.N. Thermal analysis of beaverite in comparison with plumbojarosite // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2008. Vol. 92. P. 887–892. https://doi.org/10.1007/s10973-007-8702-7Frost RL, Locke AJ, Martens WN. Thermal analysis of beaverite in comparison with plumbojarosite. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2008;92:887–892. https://doi.org/10.1007/s10973-007-8702-7Дорошкевич А.Г., Кобылкина О.В., Рипп Г.С. Роль сульфатов в образовании карбонатитов Западного Забайкалья // Доклады Академии наук. 2003. Т. 388. № 4. С. 535–538.Doroshkevich AG, Kobylkina OV, Ripp GS. The role of sulfates in the formation of carbonatites in Western Transbaikalia. Doklady Akademii nauk. 2003;388(4):535–538. (In Russ)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.