Mica composition of Salmi batholith granites as an indicator of forming Nb-Ta mineralization
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-3-69-77
Abstract
The Salmi batholith’s successive felsic rocks differentiates are represented by a series: biotite-amphibole granite-rapakivi, biotite granite, highly differentiated granites (Li-siderophyllite granite and zinnwaldite Li-F granite). In this series of rocks a gradual increase in content of Ta and Nb and a decrease in the Nb/Ta ratio is seen. A regular change in the separation factors of Ta and Nb between mica and the total composition of the rock is observed as well. When comparing Li-siderophyllite granites and Li-F granites, the latter have a sharp decrease in the separation coefficients KrTa, Nb. This decrease is due to the fall in content of these metals in Li-F granites zinnwaldite and associated with the appearance of columbite in these rocks. The study of rock samples from the Salmi batholith suggests that the change of the Ta and Nb content in the mica of deeply differentiated granites and the corresponding decrease in the Kr value of these metals may be a diagnostic indication of the presence of columbite mineralization in the rock.
About the Authors
A. A. Konyshev
Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry named after VI. Vernadsky;
Institute of Experimental Mineralogy
Russian Federation
Russian Federation
119991, Moscow, st. Kosygin, 19;
142432, Academician Osipyan Street, 4, Chernogolovka, Moscow Region
Ya. O. Alferyeva
Moscow State University
Russian Federation
Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
Russian Federation
Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
M. O. Anosova
Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry named after VI. Vernadsky
Russian Federation
Russian Federation
119991, Moscow, st. Kosygin, 19
A. A. Rusak
Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry named after VI. Vernadsky
Russian Federation
Russian Federation
119991, Moscow, st. Kosygin, 19
Y. I. Korepanov
Institute of Experimental Mineralogy
Russian Federation
142432, Academician Osipyan Street, 4, Chernogolovka, Moscow Region
Russian Federation
142432, Academician Osipyan Street, 4, Chernogolovka, Moscow Region
References
1. Аксюк А.М. Экспериментально-обоснованные геофториметры и режим фтора в гранитных флюидах // Петрология. 2002. Т. 10, № 6. С. 628–642.
2. Аксюк А.М. Режим фтора в глубинных гидротермальных флюидах и приповерхностных водах (экспериментальные исследования): Автореф. докт. дисс. М., 2009.
3. Александров И.В. Геохимия рассеянных и рудных элементов в гранитоидах. М.: Наука, 1980.
4. Алферьева Я.О., Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И. Рост отношения Ta/Nb в остаточных гранитных расплавах (расчеты на основе экспериментальных данных из различных источников) //Тез. докл. Всеросс. ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. Сер. ВЕСЭМПГ-2018, 18–19 апреля. ГЕОХИ РАН. М., 2018.
5. Баданина Е.В., Сырицо Л.Ф., Волкова Е.В. и др. Состав расплава Li-F гранитов и его эволюция в процессе формирования рудоносного орловского массива в восточном забайкалье // Петрология. 2010. Т. 18, № 2. С. 139–167.
6. Бескин С.М. Геология и индикаторная геохимия тантал-ниобиевых месторождений России (редкометальные граниты). М.: Научный мир, 2014. 112 с.
7. Васильев Н.В., Бородулин Г.П. О тантале и ниобие в литиевых слюдах // Мат-лы междунар. конф. «Геохимия магматических пород», Школа «Щелочной магматизм Земли», Коктебель, 2010.
8. Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И. Поведение редкоземельных элементов, иттрия на заключительных этапах дифференциации фторсодержащих магм // Геохимия. 2005. № 1. С. 45–59.
9. Зарайский Г.П., Аксюк А. М., Девятова В.Н. и др. Цирконий-гафниевый индикатор фракционирования редкометальных гранитов // Петрология. 2009. Т. 17, № 1. С. 28–50.
10. Иващенко В.И., Голубев А.И. Новые аспекты минералогии и металлогении Питкярантского рудного района // Тр. КарНЦ РАН. 2015. № 7. С. 127–148.
11. Коваленко В.И., Коваль П.В., Конусова В.В. Смирнова Е.В., Балашов Ю.А. К геохимии редкоземельных элементов в интрузивных породах известково щелочной серии // Геохимия. 1983. № 2. С. 172–188.
12. Конышев А.А., Аносова М.O., Минервина Е.A. Слюды гранитов Салминского плутона: разновидности, индикаторные особенности // Мат-лы III междунар. геол. конференция «Граниты и эволюция Земли: мантия, кора и гранитообразование». Екатеринбург, 2010. С. 133–135.
13. Ларин А.М. Граниты рапакиви и ассоциирующие породы. СПб.: Наука, 2011. 402 с.
14. Павлов Г.М. Расслоенность в малоглубинной интрузии редкометальных литий-фтористых гранитов Северного Приладожья: Автореф. канд. дисс. М., 1991.
15. Перетяжко И.С., Савина Е.А. Тетрад-эффекты в спектрах распределения редкоземельных элементов гранитоидных пород, как индикатор процессов фторидносиликатной жидкостной несмесимости в магматических системах // Петрология. 2010. Т. 18, № 5. С. 536–566.
16. Сырицо Л.Ф., Табунс Э.В., Волкова Е.В. и др. Геохимическая модель формирования Li-F гранитов орловского массива, Восточное Забайкалье // Петрология. 2001. Т. 9, № 3. С. 313–336.
17. Ясныгина Т.А., Рассказов С.В. Редкоземельные спектры с тетрад-зффектом: проявление в палеозойских гранитоидах Окинской зоны Восточного Саяна // Геохимия. 2008. № 8. С. 877–880.
18. Acosta-Vigil A., Buick I., Hermann J. et al. Mechanisms of crustal anatexis: A geochemical study of partially melted metapelitic enclaves and host dacite, SE Spain // Petrology. 2010. Vol. 51. P. 785–821.
19. Amelin Yu.V., Larin A.M., Tucker R.D. Chronology of multiphase emplacement of the Salmi rapakivi granite-anorthosite complex, Baltic Shield: implications for magmatic evolution // Contrib. Mineral. Petrol. 1997. Vol. 127. P. 353–368.
20. Anders E., Grevesse N. Abundances of the elements: meteoritic and solar // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1989. Vol. 53. P. 197–214.
21. Breiter K., Vankova M., Vasinova-Galilova M. et al. Lithium and trace-element concentrations in trioctahedral micas from granites of different geochemical types measured via laser ablation ICP-MS // Mineral. Magazine. 2017. Vol. 81(1). P. 15–33.
22. Irber W. The lanthanide tetrad effect and its correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of evolving peraluminous granite suites // Geochim. et Comochim. Acta. 1999. Vol. 63, N 3/4. P. 489–508.
23. Masuda A., Kawakami O., Dohmoto Y., Takenaka T. Lanthanide tetrad effects in nature: Two mutually opposite types W and M // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1987. N 21. P. 119–124.
24. Nash W., Crecraft H. Partition coeffi cients for trace elements in silicic magmas // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1985. Vol. 49. P. 2309–2322.
25. Neymark L.A., Amelin Yu.V., Larin A.M. Pb-NdSr isotopic and geochemical constraints on origin of the 1.54–1.56 Ga Salmi Rapakivi Granite-Anorthosite Batolith (Karelia, Russia) // Mineral. and Petrol. 1994. Vol. 50. P. 173–193.
26. Shebanov A.D., Belyaev A.M., Savatenkov V.M. The significance of residual source material (restite) in rapakivi granite petrogenesis: an example from Salmi batholith, Russian Karelia // Symp. on Rapakivi Granites and Related Rocks, Abstr. Vol. Helsinki, Finland, University of Helsinki: University Press, 1996. P. 65.
27. Tischendorf G., Gottesmann B., Forster H.J., Trumbull R.B. On Li-bearing micas: estimating Li from electron microprobe analyses and an improved diagram for graphical representation // Mineral. Magazine. 1997. Vol. 61, N 6. P. 809–834.
28. Veksler V.I., Dorfman A.M., Kamenetsky M. et al. Partitioning of lanthanides and Y between immiscible silicate and fluoride melts, fluorite and cryolite and the origin of the lanthanide tetrad effect in igneous rocks // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2005, Vol. 69. N 11. P. 2847–2860.
29. Zaraisky G.P., Aksyuk A.M., Devyatova V.N. et al. Zr/Hf ratio as an indicator of fractionation of rare-metal granites by the example of the Kukulbei complex, Eastern Transbaikalia // Petrology. 2008. Vol. 16, N 7. P. 710–736.
Review
For citations:
Konyshev A.A., Alferyeva Ya.O., Anosova M.O., Rusak A.A., Korepanov Y.I. Mica composition of Salmi batholith granites as an indicator of forming Nb-Ta mineralization. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2019;(3):69-77. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-3-69-77
Views:
241
Email this article 
