Том 33, № 6 (2025)

Массив Рогому, исследованный в прикраевой зоне центральной части Лапландско-Беломорского пояса, имеет концентрически-зональное строение. Он обладает ядром ультрабазитовых пород, в составе которого выделяются зона перидотитовых (ЯЗП) и тесно ассоциирующая с ней зона апопироксенитовых (АПЗ) пород, вмещаемых зоной апогабброидных пород (АГЗ). Кристаллизация массива происходила в гипабиссальных условиях в следующей последовательности ЯЗП→АПЗ→АГЗ. На первоначальной стадии кристаллизовалась парагенетическая ассоциация оливина (Fo_87–81) и хромовых минералов группы шпинели, и происходила их аккумуляция во внутренней, наиболее высокотемпературной зоне магматического резервуара. При формировании ЯЗП интерстициальный флюид имел повышенную концентрацию Cl, что свойственно нижним ультрамафитовым зонам расслоенных интрузий. Породы ЯЗП относятся к гарцбургитовому типу, что роднит массив Рогому с телами Серпентинитового пояса. Усредненные хондрит-нормализованные спектры REE в породах ЯЗП подобны спектрам в массивах Чапесвара, Ханлаута и Лотмвара, относящихся к Серпентинитовому поясу и характеризующихся чрезвычайно низкими концентрациями HREE, отражающими их более примитивный характер по отношению к массивам Лапландско-Беломорского пояса. Полные и непрерывные ряды составов минералов группы шпинели и плагиоклаза связываются с нестабильными условиями кристаллизации вследствие гипабиссального положения массива Рогому. Породы массива, в особенности АГЗ, подверглись трансформациям в условиях эпидот-амфиболитовой и амфиболитовой фаций метаморфизма. Минералогические особенности пород в АГЗ дают свидетельства ограниченной мобильности некогерентных элементов (REE, Y, Th, U) в метаморфогенном флюиде в ходе региональной перекристаллизации. В среде минералообразования происходило последовательное накопление REE с формированием агрегатов эпидота–клиноцоизита второй генерации, имеющих более высокие содержания REE. Высокие концентрации REE (суммарно до 12 мас. % оксидов), преимущественно церия, изоморфно замещают Ca в структуре зональных зерен эпидота–клиноцоизита, в которых также развиты зоны обогащения Cr и Cl. Предлагается следующая схема сопряженного замещения элементов: (REE³⁺ + *) + Cl^– → 2Ca²⁺ + O^2–. Торий и U совместно накапливались в водосодержащем флюиде, обусловливая эпизодически повторяю-щуюся кристаллизацию субмикронных выделений торита, осаждающихся на гранях растущего от периферии к центру зонального зерна шамозита–клинохлора при температурах ≤770–880°C. Наши наблюдения приводят к допущению гипотетической возможности формирования рудных зон “нетрадиционной” минерализации (REE, Y, Th, U) в связи с дифференцированными базит-ультрабазитовыми массивами Лапландско-Беломорского пояса и других регионов.

С помощью газовой хромато-масс-спектрометрии изучен состав флюидных компонентов из расплавных и флюидных сингенетичных включений во вкрапленниках оливина (Fo_92–89) из меймечитов Гулинского щелочно-ультраосновного карбонатитового плутона. Расплавные включения в оливине были тонкораскристаллизованы, среди дочерних фаз по данным исследования на сканирующем электронном микроскопе были определены диопсид, флогопит, ильменит, Ti-содержащий магнетит, титанит, нефелин, содалит, а также ксеногенный хромит. Флюидные включения, согласно КР-спектрометрии, были малоплотные, в них зафиксированы магнезит и вода. После расплавления последней прозрачной дочерней фазы в расплавных включениях при ~1300°С объем газовой фазы, сосуществующей с расплавом, варьировал от 1/4 до 2/3 объема включений, что свидетельствует о гетерогенном состоянии захватываемой минералообразующей среды. Установлено, что при кристаллизации оливина флюидная фаза была представлена в основном углеводородами (83.0 отн. %), азот- (7.2 отн. %) и серосодержащими (3.4 отн. %) соединениями, а также H₂O (5.9 отн. %) и CO₂ (0.3 отн. %). Углеводороды и серосодержащие соединения включают в себя достаточно высокое количество галогенсодержащих соединений (4.0 отн. %). Видовое разнообразие флюидных компонентов составляло 201 химическое соединение. Среди углеводородов преобладали (74.5 отн. %) кислородсодержащие компоненты, состоящие из 34.0 отн. % спиртов и 9.9 отн. % эфиров, 11.4 отн. % альдегидов, 6.8 отн. % кетонов, 12.2 отн. % карбоновых кислот. Алифатические и циклические углеводороды составляли всего 4.6 и 3.7 отн. % соответственно. Кристаллизация оливина происходила в относительно восстановительных условиях при H/(H+O) = 0.87. Полученные данные, при сопоставлении с таковыми из оливина оливинитов Крестовской интрузии, показали, что меймечиты не могли быть родоначальной магмой для оливинитов щелочно-ультраосновных карбонатитовых массивов.

Помимо CO₂, поступающего из внешних мантийных источников, в процессах высокотемпературного метаморфизма в коре активно участвует CO₂, генерирующийся за счет преобразования углеродсодержащих составляющих протолита (внутренние источники). В статье представлены результаты экспериментов при 500 МПа и 900°C по частичному плавлению безплагиоклазового гранат-двуслюдяного (+ кварц, апатит, ильменит) сланца в присутствии 0, 4.2, 10.1, 14.6 и 18.6 мас. % графита. Плавление породы, не содержащей графит, приводит к образованию высокоглиноземистых расплавов, соответствующих щелочно-известковым ультракалиевым гранитам. С увеличением содержания графита снижаются индексы A/CNK и A/NK и возрастает индекс MALI расплавов, а их составы смещаются в сторону щелочных гранитов. Оцененное содержание H₂O + CO₂ в расплавах снижается с ростом содержания графита в исходной системе. Перитектические фазы представлены герцинит-магнетитовой шпинелью, ортоамфиболом (жедритом), силлиманитом и калиевым полевым шпатом. Уменьшение отношения Fe³⁺/SFe в Fe-Mg минералах с увеличением содержания графита в исходных смесях указывает на усиление восстановительных условий. Этот вывод подтверждают значения lgfO₂, рассчитанные по равновесию шпинели, силлиманита и кварца в продуктах экспериментов, которые варьируют от значений ~NNO+0.5 для эксперимента в отсутствии графита до значений менее ~NNO−1.5 для экспериментов в присутствии более 14 мас. % графита. Взаимодействие Fe₂O₃ и, возможно, H₂O, выделяющихся вследствие реакций перитектического плавления исходных минералов сланца (прежде всего, слюд), с графитом обеспечивает образование CO₂. Моделирование фазовых отношений показало, что при наличии графита в породе дополнительным фактором, влияющим на составы фаз, могла быть активность воды. КР-спектроскопия закаленных расплавов и пузырей в них демонстрирует, что CO₂ не только является преобладающим компонентом свободной флюидной фазы, сопровождающей расплавы, но частично растворяется в расплаве в виде молекулярного CO₂ и комплексов CO₃²⁻ с щелочными и щелочноземельными катионами. Эксперименты демонстрируют, что в условиях высокотемпературного метаморфизма графитсодержащие метапелиты могут служить эффективным внутренним источником CO₂, сопровождающего гранитные расплавы при анатексисе.