litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry10.24930/1681-9004-2019-19-4-598-614litosphere-1196Research ArticleСтатьиArticlesРедкометалльная минерализация альбитовых гранитов Западного ЗабайкальяRare metal mineralization in albite-bearing granites of Western Trans-BaikalРампиловМ. О.RampilovM. O.

670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а

Mikhail O. Rampilov

 

6а Sakhyanova st., Ulan-Ude, 670047

mrampilov@mail.ruРиппГ. С.RippG. S.

670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а

German S. Ripp

6а Sakhyanova st., Ulan-Ude, 670047

Геологический институт, СО РАНРоссияGeological institute, SB RASRussian Federation201910092019194598614Copyright © Рампилов М.О., Рипп Г.С., 20192019Рампилов М.О., Рипп Г.С.Rampilov M.O., Ripp G.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/1196Объекты исследований

Объекты исследований. В статье представлены результаты минералого-геохимического изучения альбитовых гранитов, отличающихся повышенным содержанием редких элементов, распространенных на территории Западного Забайкалья.

Материалы и методы

Материалы и методы. Определение химического состава пород проведено методами классического силикатного анализа, рентгено-флуоресцентным и масс-спектрометрическим с индуктивно-связанной плазмой. Диагностика минералов, взаимоотношения и их однородность изучались на электронном микроскопе LEO-1430 с энергодисперсионным спектрометром IncaEnergy-300. Изотопный состав кислорода в минералах определен на масс-спектрометре FiniganMAT-253 в режиме двойной системы напуска.

Результаты

Результаты. Рудная специализация изученных пород определилась присутствием ниобиевых и, в меньшей степени, редкоземельных минералов. Изученные участки представлены двумя группами - слабо альбитизированными гранитами и сильно альбитизирован-ными гранитами и альбититами. Выделенные группы различаются составом акцессорной минерализации. Сильно альбитизированные граниты относятся к щелочным рибекит-альбитовым гранитам с большим многообразием минералов ниобия, циркония, иттрия и редких земель. В этих породах помимо собственных иттриевых минералов (таленит, иттриалит, фергусонит) до 4 мас. % иттрия находится в составе титанита, чевкинита, торита, монацита. В отличие от них в слабо альбитизированных гранитах иттрий и тяжелые лантаноиды играют подчиненную роль. Здесь представлены большей частью минералы, селективно обогащенные легкими лантаноидами (монацит, алланит, флюоцерит, самарскит).

Выводы

Выводы. Выделенные группы отличаются минерально-геохимическими характеристиками. Главным концентратором ниобия в альбитизированных гранитах является колумбит. Минералы из альбититов обогащены иттрием и тяжелыми РЗЭ. Ниобий в них сконцентрирован преимущественно в пирохлоре, ферсмите и фергусоните. Изотопными исследованиями установлено, что в образовании альбитизированных гранитов участвовал флюид магматического происхождения.

Research subject

Research subject. The article presents results of mineralogical and geochemical investigation of albite-bearing granites with high concentrations of trace elements located in the Western Trans-Baikal region.

Methods

Methods. The composition of rocks was determined by the methods of classical silicate analysis, X-ray fluorescence and ICP-MS analysis. Microstructural features, relationships and homogeneity of minerals were studied using an electron microscope LEO-1430 equipped with an energy dispersive spectrometer Inca Energy-300. Isotopic compositions of oxygen were carried out using a mass spectrometer Finigan MAT 253 in the mode of a constant helium flow.

Results

Results. Ore mineralization is specified by the presence of Nb-bearing and less REE-bearing minerals. The studied rocks were divided into two groups: albitized granites, and deep albitized granites and albitites. These groups differ in terms of the presence of accessory minerals. The deep albitized granites and albitites belong to alkaline riebeckite-albite granites containing Nb-, Zr-, Y- and REE-bearing minerals. These rocks contain Y-bearing minerals - thalenite and yttrialite, with an up to 4 wt % inclusion of Y2O3 in titanite, chevkinite, thorite and monazite. In contrast, the albitized granites contain fewer amounts of Y and HREE along with LREE-bearing minerals (monazite, allanite, fluocerite, samarskit).

Conclusion

Conclusion. The selected groups of rocks have been analyzed in terms of their mineral and geochemical characteristics. The main Nb-bearing mineral in albitized granites is columbite. Minerals from albitites are rich in Y and HREE. The isotopic investigation has shown involvement of a magmatic-derived fluid in the rock formation process.

альбитизацияредкометалльная минерализацияредкометалльный гранитЗападное Забайкальеalbitizationrare metal mineralizationrare metal granitesWestern Transbaikalia AcknowledgementsИсследования проведены при поддержке грантов Президента РФ МК-1014.2019.5 и РФФИ 1705-00129Research conducted with the support of grants of President RF MK-1014.2019.5 and Russian Foundation for Basic Research 17-05-00129ReferencesАнникова И.Ю., Владимиров А.Г., Выставной С.А., Василевский А.Н., Витте Л.В., Мороз Е.Н. (2004) Геолого-геофизическая модель формирования Кал-гутинской рудно-магматической системы (Южный Алтай). Изв. Томского политехнического университета, 307(4), 38-42.Annikova I.Yu., Vladimirov A.G., Vystavnoi S.A., Vasi-levskii A.N., Vitte L.V., Moroz E.N. (2004) The evolution of lithium fluoride granites with the formation of rare-metal mica schlieres. Izvestiya Tomskogo politekh-nicheskogo universiteta, 307(4), 38-42. (In Russian)Антипин В.С., Горегляд А.В., Савина Е.А., Митич-кин М.А. (1997) Эволюция литий-фтористых гранитов с образованием редкометалльных слюдяных шлиров. Геология и геофизика, 38(7), 1216-1227.Antipin V.S., Goreglyad A.V., Savina E.A., Mitichkin M.A. (1997) The evolution of lithium fluoride granites with the formation of rare-metal mica schlieres. Geol. Geofiz., 38(7), 1216-1227. (In Russian)Антипин В.С., Савина Е.А., Митичкин М.А. (1999) Ред-кометалльные литий-фтористые граниты, онгониты и топазиты Южного Прибайкалья. Петрология, 7(2), 141-155.Antipin V.S., Savina E.A., Mitichkin M.A. (1999) Rare metal lithium fluoride granites, ongonites and topazites of the South Baikal region. Petrologiya, 7(2), 141-155. (In Russian)Баданина Е.В., Сырицо Л.Ф., Абушкевич В.С., Томас Р., Трамболл Р.Б. (2008) Геохимия ультракалиевых ри-одацитовых магм из ареала Орловского массива Li-F гранитов в Восточном Забайкалье на основе изучения расплавных включений в кварце. Петрология, 16(3), 317-330.Badanina E.V., Syritso L.F., Abushkevich V.S., Tomas R., Tramboll R.B. (2008) Geochemistry of ultra-potassium rhyodacite magmas from the area of the Oryol massif of Li-F granites in East Transbaikalia based on the study of melt inclusions in quartz. Petrologiya, 16(3), 317-330. (In Russian)Беус А.А., Северов А.С., Ситин А.А., Субботин К.Д. (1962) Альбитизированные и грейзенизированные граниты (апограниты). М.: Изд-во АН СССР, 193 с.Beus A.A., Severov A.S., Sitin A.A., Subbotin K.D. (1962) Al’bitizirovannye i greizenizirovannye granity (apogra-nity) [Albitized and Greisenized Granites (Apogranites)]. Moscow, Akad. Nauk SSSR, 193 p. (In Russian)Гусев Ю.П., Давыдов В.И., Дворкин-Самарский В.А., Каперская Ю.Н. (1968) Безымянский массив аль-битизированных гранитов среди архея Восточного Прибайкалья. Минералого-петрографические очерки Забайкалья. Улан-Удэ: БКИ, 41-47 с.Boulvais P., Ruffet G., Cornichet J., Mermet M. (2007) Cretaceous albitization and dequartzification of Hercynian peraluminous granite in the Salvezines Massif (French Pyrenees). Lithos, 93(1-2), 89-106.Коваленко В.И. (1977) Петрология и геохимия редкоме-талльных гранитоидов. Новосибирск: Наука, 206 с.Christiansen E.H., Stuckless J.S., Funkhouser-Marlof M.J., Howell K.H. (1988) Petrogenesis of rare-metal granites from depleted crustal sources: An example from the Ce-nozoic of western Utah, U.S.A. Recent advances in the geology of granite-related mineral deposits, 39, 307-321.Коваленко В.И., Костицын Ю.А., Ярмолюк В.В., Будников С.В., Ковач В.П., Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Антипин В.С. (1999) Источники магм и изотопная (Sr, Nd) эволюция редкометалльных Li-F гранитоидов. Петрология, 7(4), 401-429.Clemens J.D., Holloway J.R., White A.J.R. (1986) Origin of an A-type granite: Experimental constraints. Am. Miner., 71, 317-324.Ковач В.П., Сальникова Е.Б., Рыцк Е.Ю., Ярмолюк В.В., Котов А.Б., Анисимова И.В., Яковлева С.З., Федосе-енко А.М., Плоткина Ю.В. (2012) Длительность формирования Ангаро-Витимского батолита: результаты геохронологических U-Pb-исследований. Докл. AH, 444(2), 184-189.Engvik A.K., Putnis A., Fitz Gerald J.D., Austrheim H. (2008) Albitization of granitic rocks: the mechanism of replacement of oligoclase by albite. Can. Miner., 46, 1401-1015.Козлов В.Д. (2011) Особенности редкоэлементного состава и генезиса гранитоидов шахтаминского и ку-кульбейского редкометалльного комплексов Агинской зоны Забайкалья. Геология и геофизика, 52(5), 676-689.Frietsch R., Tuisku P., Martinsson O., Perdahl J.-A. (1997) Early Proterozoic Cu-(Au) and Fe ore deposits associated with regional Na-Cl metasomatism in northern Fen-noscandia. Ore Geol. Rev., 12, 1-34.Кудрин В.С., Ставров О.Д., Шурига Т.Н. (1994) Новый сподуменовый тип танталоносных редкометалльных гранитов. Петрология, 2(1), 88-95.Gusev Yu.P., Davydov V.I., Dvorkin-Samarskii V.A., Kaperskaya Yu.N. (1968) The Bezymyansky massif of albitized granites among the Archean of East Baikal. Mineralogo-petrograficheskie ocherki Zabaikal’ya. Ulan-Ude, BKI Publ., 41-47. (In Russian)Маслов В.И., Козлов М.С., Довгаль В.Н., Дистанова А.Н. (1994) Комплекс онгонитов и литий-фтористых гранитов юго-западного Алтая. Петрология, 2(3), 331336.Hoeve J. (1978) Composition and volume changes accompanying soda metasomatic alterations, Vastervik area, SE Sweden. Int. J. Earth Sci., 67, 920-942.Рампилов М.О., Рипп Г.С., Дорошкевич А.Г. (2009) Особенности редкометалльной минерализации в альби-титах и альбитизированных гранитах на площади Ангаро-Витимского батолита. Руды и металлы, 6, 29-36.Kovalenko V.I. (1977) Petrologiya i geokhimiya redkometall’nykh granitoidov [Petrology and geochemistry of rare-metal granitoids]. Novosibirsk, Nauka Publ., 206 p. (In Russian)Руб М.Г., Руб А.К. (1994) Петрология редкометалльных гранитов Вознесеновского рудного узла, Приморье. Петрология, 2(1), 43-67.Kovalenko V.I., Kostitsyn Yu.A., Yarmolyuk V.V., Budnikov S.V., Kovach V.P., Kotov A.B., Sal’nikova E.B., Antipin V.S. (1999) Sources of magma and isotopic (Sr, Nd) evolution of rare-metal Li-F granitoids. Petrologiya, 7(4), 401-429. (In Russian)Соколова Е.Н., Смирнов С.З., Астрелина Е.И., Анникова И.Ю., Владимиров А.Г., Котлер П.Д. (2011) Состав, флюидный режим и генезис онгонит-эльвановых магм Калгутинской рудно-магматической системы (Горный Алтай). Геология и геофизика, 52(11), 17481775.Kovach V.P., Sal’nikova E.B., Rytsk E.Yu., Yarmolyuk V.V., Kotov A.B., Anisimova I.V., Yakovleva S.Z., Fedoseenko A.M., Plotkina Yu.V. (2012) Duration of formation of the Angara-Vitim batholith: results of geochronological U-Pb studies. Dokl. Akad. Nauk, 444(2), 184-189. (In Russian)Сырицо Л.Ф., Баданина Е.В., Абушкевич В.С., Волкова Е.В., Терехов А.В. (2018) Продуктивность редкоме-талльных плюмазитовых гранитов и условия образования месторождений вольфрама. Геология руд. месторождений, 60(1), 38-56.Kozlov V.D. (2011) Features of the rare-element composition and genesis of granitoids of the Shakhtaminsky and Kukulbeysky rare-metal complexes of the Aginsky zone of Transbaikalia. Geol. Geofiz., 52(5), 676-689. (In Russian)Удоратина О.В., Капитанова В.А., Варламов Д.А. (2014) Редкометалльные гранитоиды (Кулемшор, Приполярный Урал). Изв. Коми научного центра УрО РАН, 1(17), 57-70.Kudrin V.S., Stavrov O.D., Shuriga T.N. (1994) A new spo-dumene type of tantalum rare-metal granites. Petrologiya, 2(1), 88-95. (In Russian)Цыганков А.А., Матуков Д.И., Бережная Н.Г., Ларионов А.Н., Посохов В.Ф., Цыренов Б.Ц., Хромов А.А., Сергеев С.А. (2007) Источники магм и этапы становления позднепалеозойских гранитоидов Западного Забайкалья. Геология и геофизика, 48(1), 156-180.Mark G., Foster D.R.W. (2000) Magmatic-hydrothermal al-bite-actinolite-apatite-rich rocks from the Cloncurry district, northwest Queensland, Australia. Lithos, 51, 223245.Шарпенок Л.Н., Костин А.Е., Кухаренко Е.А. (2013) TAS-диаграмма: сумма щелочей-кремнезем для химической классификации. Регион. геология и металлогения, 56, 40-50.Maslov V.I., Kozlov M.S., Dovgal’ V.N., Distanova A.N. (1994) Complex of ongonites and lithium fluoride granites of southwestern Altai. Petrologiya, 2(3), 331-336. (In Russian)Ярмолюк В.В., Будников С.В., Коваленко В.И., Антипин В.С., Горегляд А.В., Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Козаков И.А., Ковач В.П., Яковлева З.С., Бережная Н.Г. (1997) Геохронология и геодинамическая позиция Ангаро-Витимского батолита. Петрология, 5(5), 451-466.McDonough W.F., Sun S.-S. (1995) The composition of the Earth. Chem. Geol., 120, 223-254.Boulvais P., Ruffet G., Comichet J., Mermet M. (2007) Cretaceous albitization and dequartzification of Hercynian peraluminous granite in the Salvezines Massif (French Pyrenees). Lithos, 93(1-2), 89-106.Munz I.A., Wayne D., Austrheim H. (1994) Retrograde fluid infiltration in the high-grade Modum Complex, south Norway: evidence for age, source and REE mobility. Contrib. Mineral. Petrol., 116, 32-46.Christiansen E.H., Stuckless J.S., Funkhouser-Marlof M.J., Howell K.H. (1988) Petrogenesis of rare-metal granites from depleted crustal sources: An example from the Ce-nozoic of western Utah, U.S.A. Recent advances in the geology of granite-related mineral deposits, 39, 307-321.Ogunleye P.O., Garba I., Ike E.C. (2006) Factors contributing to enrichment and crystallization of niobium in py-rochlore in the Kaffo albite arfvedsonite granite, Ririwai Complex, Younger Granites province of Nigeria. J. African Earth Sci., 44(3), 372-382.Clemens J.D., Holloway J.R., White A.J.R. (1986) Origin of an A-type granite: Experimental constraints. Am. Miner., 71, 317-324.Oliver N.H.S., Cleverley J.S., Mark G., Pollard P.J., Bin Fu, Marshall L.J., Rubenach M.J., Williams P.J., Baker T. (2004) Modelling the role of sodic alteration in the genesis of iron oxide - copper - gold deposits, eastern Mount Isa Block, Australia. Econ. Geol., 99, 1145-1176.Engvik A.K., Putnis A., Fitz Gerald J.D., Austrheim H. (2008) Albitization of granitic rocks: the mechanism of replacement of oligoclase by albite. Can. Miner., 46, 1401-1015.Pascal M.L. (1979) Les albitites du massif de l’Agly (Pyrenees Orientales). Unpub. Ph.D. thesis, Ecole Nationale Superieure des Mines. Paris, France, 163 p.Frietsch R., Tuisku P., Martinsson O., Perdahl J.-A. (1997) Early Proterozoic Cu-(Au) and Fe ore deposits associated with regional Na-Cl metasomatism in northern Fen-noscandia. Ore Geol. Rev., 12, 1-34.Perez R.J., Boles J.R. (2005) An empirically derived kinetic model for albitization of detrital plagioclase. Am. J. Sci., 305, 312-343.Hoeve J. (1978) Composition and volume changes accompanying soda metasomatic alterations, Vastervik area, SE Sweden, Int. J. Earth Sci., 67, 920-942.Petersson J., Stephens M.B., Mattsson H., Moller C. (2012) Albitization and quartz dissolution in Paleoproterozoic metagranite, central Sweden - Implications for the disposal of spent nuclear fuel in a deep geological repository. Lithos, 148, 10-26.Mark G., Foster D.R.W. (2000) Magmatic-hydrothermal al-bite-actinolite-apatite-rich rocks from the Cloncurry district, northwest Queensland, Australia. Lithos, 51, 223245.Rudnick R.L. Gao S. (2003) The composition of the continental crust. Treatise on Geochemistry - The Crust. (Eds: Rudnick R.L., Holland H.D., Turekian K.K.). Elsevier, Oxford, 1-64.McDonough W.F., Sun S.-S. (1995) The composition of the Earth. Chem. Geol., 120, 223-254.Rampilov M.O., Ripp G.S., Doroshkevich A.G. (2009) Features of rare-metal mineralization in albitites and albitized granites in the area of the Angara-Vitim batho-lith. Rudy i metally, 6, 29-36. (In Russian)Munz I.A., Wayne D., Austrheim H. (1994) Retrograde fluid infiltration in the high-grade Modum Complex, south Norway: evidence for age, source and REE mobility. Contrib. Mineral. Petrol., 116, 32-46.Rub M.G., Rub A.K. (1994) Petrology of rare-metal granites of the Voznesenovsky ore cluster, Primorye. Petrologiya, 2(1), 43-67. (In Russian)Ogunleye P.O., Garba I., Ike E.C. (2006) Factors contributing to enrichment and crystallization of niobium in py-rochlore in the Kaffo albite arfvedsonite granite, Ririwai Complex, Younger Granites province of Nigeria. J. African Earth Sci., 44(3), 372-382.Schandl E.S., Gorton M.P., Davis D.W. (1994) Albitization at 1700 ± 2 Ma in the Sudbury - Wanapitei Lake area, Ontario: implications for deep-seated alkalic magmatism in the Southern Province. Can. J. Earth Sci., 31, 597-607.Oliver N.H.S., Cleverley J.S., Mark G., Pollard P.J., Bin Fu, Marshall L.J., Rubenach M.J., Williams P.J., Baker T. (2004) Modelling the role of sodic alteration in the genesis of iron oxide-copper-gold deposits, eastern Mount Isa Block, Australia. Econ. Geol., 99, 1145-1176.Sharp Z.D. (1990) A laser-based microanalytical method for the in-situ determination of oxygen isotope ratios of silicates and oxides. Geochim. Cosmochim. Acta, 54, 1353-1357.Pascal M.L. (1979) Les albitites du massif de l’Agly (Pyrenees Orientales). Unpub. Ph.D. thesis, Ecole Nationale Superieure des Mines. Paris, France, 163 p.Sharpenok L.N., Kostin A.E., Kukhorenko E.A. (2013) TAS-diagram, sum of alkalis-silica for chemical classification. Regionalnaya Geologiya i Metallogeniya, 56, 40-50. (In Russian)Perez R.J., Boles J.R. (2005) An empirically derived kinetic model for albitization of detrital plagioclase. Am. J. Sci., 305, 312-343.Sokolova E.N., Smirnov S.Z., Astrelina E.I., Annikova I.Yu., Vladimirov A.G., Kotler P.D. (2011) Composition, fluid regime and genesis of ongonite-Elvanic magmas of the Kalgutin ore-magmatic system (Gorny Altai). Geol. Geofiz., 52(11), 1748-1775. (In Russian)Petersson J., Stephens M.B., Mattsson H., Moller C. (2012) Albitization and quartz dissolution in Paleoproterozoic metagranite, central Sweden - Implications for the disposal of spent nuclear fuel in a deep geological repository. Lithos, 148, 10-26.Syritso L.F., Badanina E.V., Abushkevich V.S., Volkova E.V., Terekhov A.V. (2018) The productivity of rare metal plumazite granites and the conditions for the formation of tungsten deposits. Geol. Rudn. Mestorozhd., 60(1), 38-56. (In Russian)Rudnick R.L. Gao S. (2003) The composition of the continental crust. Treatise on Geochemistry - The Crust. (Eds: Rudnick R.L., Holland H.D., Turekian K.K.). Elsevier, Oxford, 1-64.Tsygankov A.A., Matukov D.I., Berezhnaya N.G., Larionov A.N., Posokhov V.F., Tsyrenov B.C., Khromov A.A., Sergeev S.A. (2007) Sources of magmas and stages of formation of the Late Paleozoic granitoids of Western Transbaikalia. Geol. Geofiz., 48(1), 156-180. (In Russian)Schandl E.S., Gorton M.P., Davis D.W. (1994) Albitization at 1700 ± 2 Ma in the Sudbury - Wanapitei Lake area, Ontario: implications for deep-seated alkalic magmatism in the Southern Province. Can. J. Earth Sci., 31, 597-607.Udoratina O.V., Kapitanova V.A., Varlamov D.A. (2014) Rare metal granitoids (Kulemshor, Subpolar Urals). Izvestiya Komi nauchnogo tsentra UrO RAN, 1(17), 5770. (In Russian)Sharp Z.D. (1990) A laser-based microanalytical method for the in-situ determination of oxygen isotope ratios of silicates and oxides. Geochim. Cosmochim. Acta, 54, 1353-1357.Yarmolyuk V.V., Budnikov S.V., Kovalenko V.I., Antipin V.S., Goreglyad A.V., Sal’nikova E.B., Kotov A.B., Kozakov I.A., Kovach V.P., Yakovleva Z.S., Berezhnaya N.G. (1997) Geochronology and geodynamic position of the Angara-Vitim batholith. Petrologiya, 5(5), 451-466. (In Russian)Zheng Y.-F. (1993) Calculation of oxygen isotope fractionation in hydroxyle-bearing silicates. Earth Planet. Sci. Lett., 120, 247-263.Zheng Y.-F. (1993) Calculation of oxygen isotope fractionation in hydroxyle-bearing silicates. Earth Planet. Sci. Lett., 120, 247-263.Zheng Y.-F. (1999) On calculations of oxygen isotope fractionation in minerals. Episodes, 22(2), 99-106.Zheng Y.-F. (1999) On calculations of oxygen isotope fractionation in minerals. Episodes, 22(2), 99-106.

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