Эволюция состава кальциртита и перовскита в фоскоритах и карбонатитах Гулинского щелочно-ультраосновного комплекса (Полярная Сибирь)

Abstract

Исследован состав и фазовая неоднородность кальциртита Ca2Zr5Ti2O16 и перовскита CaTiO3 – оксидов высокозарядных элементов, кристаллизующихся на ранних стадиях формирования пород карбонатитовой серии Гулинского щелочно-ультраосновного комплекса (Полярная Сибирь). В ходе эволюции карбонатитового расплава от фоскоритов к карбонатитам состав минералов высокозарядных элементов последовательно изменялся от формирования в фоскоритах и ранних кальцитовых карбонатитах обогащенного до 6 мас. % Nb2O5 кальциртита и обогащенного до 15 мас. % Nb2O5, 7.7 мас. % ZrO2, 6 мас. % LREE2O3 перовскита к образованию в поздних кальцитовых карбонатитах низко примесного перовскита в ассоциации с U, Th, Ta-обогащенным фторкальциопирохлором, торианитом, цирконолитом и бадделеитом. Эволюция состава перовскита проходит согласно следующим схемам изоморфных замещений: Nb5+ + Fe3+ ↔ Ti4+ + Zr4+; 2Сa2+ ↔ Na+ + + REE3+. Обогащение ранних генераций кальциртита и перовскита высокозарядными элементами объясняется высокими коэффициентами распределения Nb, Zr, LREE в равновесиях карбонатитовый расплав – минерал. В ходе последовательной кристаллизации карбонатитового расплава активность щелочных элементов падает, что подтверждается уменьшением содержания натрия в перовските и сменой состава твердофазных включений. В ранних генерациях перовскита и кальциртита из фоскоритов распространены многочисленные полифазные включения карбонатов Ca, Na, K, Ba и Sr, галоидов, сульфидов щелочных металлов, в поздних генерациях минералов отмечаются кальцит, фторапатит, пирофанит и барит. Показано, что кристаллизация фоскоритов происходила в сухих условиях, в отсутствии воды, что способствовало сохранению щелочных карбонатов в виде твердофазных включений в минералах.