На Кольском полуострове найдено магматическое тело, обогащённое стратегическими металлами

Сотрудники лаборатории геохимии и рудоносности щелочного магматизма ГЕОХИ РАН, совместно с зарубежными коллегами, обнаружили в Ковдорском районе магматическое тело (дайку), представляющее собой застывшее в земной коре глубинное вещество мантии Земли. В ее минералах выявлены высокие содержания редких стратегических металлов, которые превышают аналогичные концентрации в суперкрупных редкометалльных месторождениях.

Результаты опубликованы в Lithos¹.

Щелочные магмы – это специфический тип расплавов, редкий, но очень важный с экономической точки зрения. Например, крупнейшая в мире Кольская щелочнокарбонатитовая провинция включает два гигантских щелочных расслоенных комплекса - Хибины и Ловозеро, с которыми связаны суперкрупные месторождения стратегических металлов – ниобия, тантала, циркония, гафния, редкоземельных металлов, а также фосфора. Стратегические металлы ценны тем, что принципиально меняют свойства материалов. Например, добавление незначительного количества редкоземельного элемента-скандия в алюминиевые сплавы в три раза повышает их прочность и создает ковкость. Кроме того, редкоземельные элементы используют в различных отраслях техники: в радиоэлектронике, приборостроении, атомной технике, машиностроении, химической промышленности, металлургии.

Эти месторождения занимают ведущее место в структуре минерально-сырьевой базы России. Помимо гигантских комплексов на Кольском полуострове находятся и более мелкие массивы, а также тысячи мелких тел - даек (вертикальное геологическое тело или, другими словами, магматическая жила) щелочных пород.

При проведении геолого-разведочных работ в Кандалакшском районе Мурманской области учёные обнаружили уникальную дайку высокощелочных нефелиновых сиенитов (магматическая порода, в состав которой входит нефелин и полевые шпаты), в которой концентрации ряда редких стратегических металлов превышают или близки к содержаниям в Ловозерском щелочном массиве - наиболее дифференцированного (процесс, когда из магмы возникают породы) щелочного магматического расплава на территории Кольской щелочнокарбонатитовой провинции:.

. Модель геодинамического режима формирования дайки Ковдорского района. Подъем глубинного материала (плюма) и его дифференциация приводят к формированию щелочных расплавов богатых стратегическими металлами и возникновению суперкрупных редкометальных месторождений.

«Дайка содержит значительные количества ниобия, циркония, бария, стронция, железа, титана, а также летучих компонентов (помогают снижать температуру кристаллизации, вязкость сплава, влияют на рост кристаллизационной способности минералов). Все это отражается в ее минеральном составе: слагающая ее порода состоит из таких чрезвычайно редких минералов как лампрофиллит, энигматит, астрофиллит, нунканбахит. Кроме того, в породе встречается много низкотемпературных минералов: ортоклаз, натролит и феррипирофиллит, наличие которых свидетельствует о замещении ранних высокотемпературных минералов поздними низкотемпературными», - рассказывает заведующая лабораторией геохимии и рудоносности щелочного магматизма ГЕОХИ РАН, академик РАН Лия Николаевна Когарко.

По словам авторов, обнаруженная дайка - единственный пример постепенного перехода щелочного расплава в высокощелочной раствор (когда в процессе кристаллизации и остывания магматический расплав насыщается летучими компонентами и переходит в гидротермальный раствор), обогащенный редкими элементами. Этому способствует низкая температура и очень широкий интервал кристаллизации щелочных расплавов...