Эволюция состава редкометальных минералов в породах Гулинской интрузии (Полярная Сибирь)
1 июля 2025 г.
Сотрудники Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН изучили эволюцию состава минералов-концентраторов Nb, Ta, Zr, Hf, Th, U, REE в породах крупнейшего щелочно-ультраосновного комплекса Гули (Красноярский край, Полярная Сибирь). Результаты опубликованы в Geochemistry International.
Показано, что высокие содержания таких стратегических металлов, как ниобий, тантал, цирконий, гафний, торий и редкие земли характерны для фоскоритов, которые являются наиболее ранними выплавками карбонатитового расплава. На основе исследования состава и фазовой неоднородности кальциртита и перовскита – оксидов высокозарядных элементов, определены условия образования редкометальных ассоциаций.
Поиск, разведка и оценка перспективности карбонатитовых месторождений стратегических металлов тесно связана с выяснением их генезиса как минералого-геохимического процесса концентрирования полезных элементов. Среди магматических формаций мира щелочные и карбонатитовые комплексы характеризуются исключительной продуктивностью на редкие металлы. Например, гигантские Ловозерская и Хибинская интрузии содержат большие запасы лопаритовых, эвдиалитовых и апатитовых руд – источника ниобия, тантала, циркония, фосфора, редких земель и радиоактивного сырья и являются ведущим в минерально-сырьевой базе России. Развитие Арктической зоны Российской Федерации, обусловленное активизацией использования Северного морского пути, выводит на первое место решение вопросов оценки и освоения полезных ископаемых, связанных со щелочными комплексами Полярной Сибири.
«Целью настоящей работы являлась геохимическая характеристика распределения стратегических металлов в карбонатитовом расплаве в ходе его кристаллизации на основе исследования эволюции состава оксидов высокозарядных элементов – перовскита и кальциртита на примере Гулинского щелочно-ультраосновного комплекса (Полярная Сибирь)», – прокомментировала старший научный сотрудник лаборатории геохимии и рудоносности щелочного магматизма ГЕОХИ РАН к.г.-м.н. Н. В. Сорохтина.
Авторами установлено, что в карбонатитовой системе Гулинского щелочно-ультраосновного комплекса (Полярная Сибирь) рост концентраций стратегических металлов (Nb, Ta, Zr, Hf, Th, U, REE) в рудных минералах происходит в ходе дифференциации первичного щелочно-ультраосновного расплава. Увеличение в процессе кристаллизации содержания фтора в карбонатном расплаве до 1% приводит к реакции замещения кальциртита и перовскита пирохлором, обогащенным оксидом урана до 18 мас.% и оксидом тория до 20 мас.%. Высокие содержания радиоактивных металлов в фоскоритах и карбонатитах определяют их как перспективный источник радиоактивных элементов, а фторсодержащий пирохлор может рассматриваться как потенциальный минерал-концентратор радиоактивных отходов. Показано, что ранние генерации кальциртита и перовскита обогащены оксидом ниобия до 6 мас. % и 15 мас. % соответственно, а в перовскит может накапливать до 8 мас.% оксида циркония и до 6 мас. % оксидов редких земель, что объясняется высокими коэффициентами распределения редких элементов в равновесиях карбонатитовый расплав – минерал.
Источник: ГЕОХИ РАН.
Метки: ГЕОХИ РАН, добывающая промышленность, редкие и редкоземельные металлы