Геохимия, 2022, T. 67, № 12, стр. 1259-1270

ВВЕДЕНИЕ

Марганец в природных средах присутствует в различных степенях окисления. Так, для высокотемпературных магматических процессов характерен двухвалентный марганец, который изоморфно замещает двухвалентные катионы, преимущественно Fe, Mg, Ca. Наиболее высокие содержания Mn характерны для минералов железа. В магматических системах для марганца не характерно образование собственных минералов, за редким исключением. Для биосферы и осадочной оболочки Земли характерен марганец в трех- и четырехвалентном состоянии, именно здесь происходит накопление марганца, с образованием собственных минералов – пиролюзита и других оксидов, для которых используется собирательное название псиломелан (Юдович, Кетрис, 2014).

Минералы группы ильменита являются характерными минералами – концентраторами Mn для различных геологических обстановок. Эта группа представлена семью минеральными видами: ильменитом FeTiO₃, гейкилитом MgTiO₃, пирофанитом MnTiO₃, экандрюситом (Zn,Fe,Mn)TiO₃, и тремя редкими видами: акимотоитом (Mg,Fe)SiO₃, гемлеитом (Fe,Mg,Ca,Na,Mn,Al,Cr)SiO₃ и фазой FeCrO₃ (Pérez-Cruz et al., 2015; Warr, 2021). Марганцевый минеральный вид – пирофанит (MnTiO₃) и богатая Mn разновидность ильменита – манганоильменит (Fe,Mn)TiO₃ широко развиты в различных типах щелочных пород. В Ловозерском массиве пирофанит (MnO – 42.98 мас. %) был впервые обнаружен Е.И Семеновым в пегматите долины р. Сулуай (Семенов, 1963), а манганоильменит (MnO – 14.73 мас. %) выявлен В.И. Герасимовским (1940) в пегматите долины р. Коклухтиуай. Пирофанит был описан в различных геологических обстановках: в измененных марганцевых рудах, метеоритах, метаморфических и метасоматически измененных породах, щелочных, кислых, эффузивных и интрузивных породах. Этот минерал широко развит в пегматитах Ловозерского и Илимауссакского массивов (Семенов, 1963, 1969; Пеков, 2001).

Большинство минералов – концентраторов марганца в Ловозерском месторождении довольно хорошо изучены, однако минералы группы ильменита и титаномагнетит исследованы недостаточно. В настоящей работе исследовано 14 образцов агпаитовых нефелиновых сиенитов нижней зоны Ловозерского редкометального месторождения, в ассоциациях которых присутствуют минералы группы ильменита. Приведены первые результаты изучения пирофанита, марганцевой разновидности ильменита – манганоильменита и ассоциирующего с ними магнетита. Оценены окислительно-восстановительные условия формирования нижней зоны Ловозерской интрузии.

ИССЛЕДУЕМЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучено 14 образцов: 0802, 0810, 0811, 0816, 0817, 0820, 0823, 0824, 0825, 0828, 0833, 0837, 0841, 0855, отобранных в результате полевых работ из керна скважин №№ 903, 904, 905 Ловозерского месторождения. Эти образцы были выбраны для исследования, так как представляют типичные щелочные породы нижней зоны Ловозерского массива, которая не выходит на поверхность. В полированных шлифах было проанализировано более 150 зерен различной морфологии акцессорных минералов Fe–Mn–Ti состава. В настоящей статье приведены представительные анализы из большой выборки составов таких минералов.

Состав минеральных фаз изучался методом рентгеноспектрального микроанализа, аналитик Кононкова Наталья Николаевна. Измерения проводились на приборе Cameca SX-100 с четырьмя вертикальными спектрометрами (ГЕОХИ РАН, Москва) при ускоряющем напряжении 15 кВ и токе зонда 30 nA, размер пучка варьировал от 3 до 5 мкм. В качестве стандартных образцов сравнения использовались как природные, так и синтетические образцы, предоставленные Smithsonian Institution (США), проверенные на гомогенность и аттестованные по химическому составу.

ГЕОЛОГИЯ МАССИВА

Ловозерский щелочной массив является крупнейшей в мире расслоенной ультращелочной интрузией, с которой связано два уникальных по запасам редкометальных месторождения лопаритовых и эвдиалитовых руд. Интрузия расположена в центральной части Кольского полуострова, с запада она ограничена озером Умбозеро, с востока – озером Ловозеро. Интрузия площадью 625 км² имеет прямоугольную форму с закругленными углами. Геологическим, минералогическим, геохимическим, петрографическим и геофизическим изучением этого массива занималось множество научных коллективов, которые предложили несколько генетических гипотез формирования этого объекта (Власов и др., 1959; Буссен, Сахаров, 1967, 1972; Семенов 1972; Пеков, 2001; Герасимовский и др., 1966). В этой работе будет использована схема строения массива и последовательность формирования пород, предложенные коллективом ученых ГЕОХИ РАН (Герасимовский и др., 1966).

Согласно предложенной гипотезе, в строении интрузива выделяется несколько фаз. Первая интрузивная фаза представлена равномернозернистыми нефелиновыми сиенитами, нефелин-содалитовыми сиенитами, пойкилитовыми содалитовыми сиенитами, метаморфизованными нефелиновыми сиенитами (Герасимовский и др., 1966). Объем пород этой фазы у поверхности незначительный, однако он существенно возрастает с глубиной. Для этой зоны характерны преимущественно миаскитовые породы с K_агп < 1.12 (K_агп = (Na₂O + K₂O)/Al₂O₃) (Герасимовский и др., 1966), сложенные главным образом полевым шпатом, нефелином, титанитом, магнетитом, эгирин-диопсидом, амфиболом, ильменитом, изредка встречаются апатит и биотит.

Породы второй интрузивной фазы (дифференцированный комплекс) занимают большую часть Ловозерского плутона (около 72%). Дифференцированный комплекс характеризуется ярко выраженной расслоенностью, некоторые зоны имеют ритмичную расслоенность, выраженную в чередовании трех пород – уртита, фойяита и луяврита. Общая мощность дифференцированного комплекса составляет 2400 м. Основные породообразующие минералы: нефелин, микроклин, содалит, апатит, эгирин и арфведсонит. По составу вторая интрузивная фаза более щелочная (K_агп = = 1.2–1.4) (рис. 1) и содержит высокощелочные минералы – эвдиалит, лампрофиллит, мурманит, лопарит. С дифференцированным комплексом связано суперкрупное месторождение лопаритовых руд. Нами проводилось исследование пород нижних горизонтов второй фазы. Породы этой фазы вскрыты естественными обнажениями и буровыми скважинами по периферии массива на глубину свыше 2000 м. Последними бурениями 1982–1990 гг. (скважины №№ 903, 904, 905) были вскрыты породы нижней зоны массива, которая не выходит на дневную поверхность, до глубины 2400 м, мощность зоны составляет 850 м от нижнего контакта с вмещающими породами гнейсового состава. По минеральному составу изученные нами породы нижней зоны относятся к дифференцированному комплексу и характеризуются слабой расслоенностью, выраженной в чередовании лейкократовых луявритов и меланократовых фойяитов с редким появлением ювитов (рис. 1, 2). По минеральному составу породы нижней зоны более миаскитовые. Основными породообразующими и акцессорными минералами пород нижней зоны являются – нефелин, калиевый полевой шпат, эгирин-авгит, амфибол, мозандрит, апатит, ильменит, магнетит, циркон, титанит. В интерстициях породообразующих минералов иногда встречаются лопарит и пирофанит, крайне редко – эвдиалит.

Рис. 1.

Оптическое изображение луяврита из нижней зоны дифференцированного комплекса с глубины 1747 м (николи скрещены, ув. 5, Kfs – калиевый полевой шпат, Cpx – клинопироксен, Nph – нефелин, обр. № 0811).

Рис. 2.

Оптическое изображение фойяита из нижней зоны дифференцированного комплекса с глубины 1707 м (николи параллельны, ув. 5, Cpx – клинопироксен, Nph – нефелин, Amp – амфибол, обр. № 0810).

Третья интрузивная фаза – эвдиалитовый комплекс, составляет 18% от всего объема плутона. Она сложена в основном эвдиалитовыми луявритами (K_агп = 1.5). Расслоенность выражена в чередовании лейко-, мезо- и меланократовых эвдиалитовых луявритов. Общая мощность комплекса составляет 450 м. Основными породообразующими минералами третьей фазы являются нефелин, микроклин, эгирин, эвдиалит, лампрофиллит, мурманит и арфведсонит. Характерным ультращелочным ликвидусным минералом является хорошо оформленный идиоморфный эвдиалит, который в дифференцированном комплексе является поздним интерстициальным, и выполняет промежутки между главными породообразующими фазами. С эвдиалитовым комплексом связано месторождение эвдиалитовых руд. Порфировидные эвдиалитовые луявриты – наиболее поздние магматические породы этой зоны, образуют серию даек, секущих породы дифференцированного и эвдиалитового комплекса.

Четвертая интрузивная фаза относится к дайковой серии и сложена щелочными лампрофирами. Встречаются эти породы довольно редко, преимущественно в северо-западных и южных частях массива. По минеральному составу выделяют камптониты, фурчиты, мончикиты и нефелиновые базальты (Герасимовский и др., 1966).

Помимо выше описанных, интрузивных пород в Ловозерском массиве присутствуют вулканогенноосадочные породы, гидротермалиты и пегматиты. Ловозерская свита, представляющая вулканогенноосадочные породы, сложена оливиновыми базальтами, туфами, туффитами и кварцито-песчаниками трапповой формации (Корчак, 2008). Пегматиты связаны с различными комплексами пород и образуют тела, различной формы и размеров. Протяженность пегматитовых жил достигает 200–300 м, а штокообразных тел 45 на 75 м (Пеков, 2001).

ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА В ПОРОДАХ И МИНЕРАЛАХ

Средние содержания марганца в магматических породах невысокие (десятые и сотые %), в щелочных породах среднее содержание MnO составляет 0.19–0.20 мас. % (Юдович, Кетрис, 2014). Как правило, марганец не является характерным элементом для щелочных массивов.

В результате обобщения литературных данных (Герасимовский и др., 1966; Буссен, Сахаров, 1972), и полученных нами результатов (табл. 1) было оценено среднее содержание марганца в различных породах Ловозерского массива. В породах первой фазы оно составляет 0.21 мас. % MnO, в дифференцированном комплексе 0.30 MnO мас. %, в эвдиалитовом комплексе 0.55 мас. % MnO и в порфировидных луявритах 1.04 мас. % MnO. В нижней зоне дифференцированного комплекса содержание марганца сильно варьирует: от 0.13 до 0.67 мас. % MnO (табл. 1). В вертикальном разрезе в породах расслоенного комплекса концентрация элемента в несколько раз превышает среднее содержание в щелочных породах (Юдович, Кетрис, 2014) и увеличивается от 0.21% до 1.04 мас. % MnO в сторону кровли плутона.

В породах массива, главным образом в пегматитах, обнаружено свыше 60 минералов-концентраторов марганца (Семенов, 1963, 1972; Буссен, Сахаров, 1967, 1972; Пеков, 2001). В табл. 2 представлены основные минералы-концентраторы марганца и теоретическое содержание оксида марганца в них. В некоторых минеральных фазах этот элемент частично окисляется и находится не в двухвалентном, а в трех- и четырехвалентном состоянии. В породах интрузии минералы марганца находятся в разных минеральных ассоциациях. В нижней зоне марганец концентрируется главным образом в ильмените, выше по разрезу интрузии – в эвдиалите (Kogarko, Nielsen, 2021), лампрофиллите (Зайцев, Когарко, 2002) и, в меньшей степени, в пироксене и амфиболе.

Основным минералом, концентрирующим марганец в Ловозерском массиве, является эвдиалит, содержащий до 11 мас. % MnO. Распространенность эвдиалита значительно превышает другие минеральные виды марганца. Например, концентрация эвдиалита в третьем комплексе Ловозерского месторождения составляет 9–12 об. %, а в эвдиалититах достигает 68.7 об. %. В дифференцированном комплексе эвдиалит распространен в меньшей степени – около 3 об. % (Герасимовский и др., 1966). Минералами – концентраторами марганца магматического генезиса также являются: астрофиллит, баритолампрофиллит, лампрофиллит, нептунит, стенструпин, ловенит (табл. 2). В нижней зоне Ловозерского месторождения ильменит и пирофанит кристаллизуются близко-одновременно с магнетитом на магматической стадии. Такая минеральная ассоциация характерна для щелочных пород миаскитового ряда.

Эти минералы встречаются только в нижней зоне массива, и вверх по разрезу замещаются другими, более щелочными парагенезисами. На поздней стадии эволюции агпаитовой магматической системы наблюдается постепенный переход в гидротермальную стадию без отделения флюида в отдельную фазу (Когарко, 1977; Marks, Markl, 2017). На пегматитовом этапе происходит значительное накопление марганца и выделение многочисленных минералов-концентраторов этого элемента (табл. 2).

МИНЕРАЛЫ ГРУППЫ ИЛЬМЕНИТА

Ильменит является одним из типоморфных акцессорных минералов нижней зоны Ловозерского месторождения. Морфология ильменита различна: от мелких округлых зерен, до правильно ограненных кристаллов, уплощенной ромбоэдрической формы. Размер выделений варьирует от нескольких микрон до 2 мм (рис. 3). Для минералов ряда ильменит-пирофанит из нижней зоны Ловозерского месторождения характерны широкие вариации составов (табл. 3, 4): MnO (3.89–42.11 мас. %), FeO (5.21–40.07 мас. %), Fe₂O₃ (0–8.39 мас. %), TiO₂ (46.94–54.78 мас. %), V₂O₃ (0–0.70 мас. %), Nb₂O₅ (0–1.44 мас. %), Al₂O₃ (0–0.40 мас. %), MgO (0–0.36 мас. %). По составу можно выделить две группы ильменитов. В ильмените первой группы трехвалентное железо присутствует в значительных количествах, в минералах ряда ильменит-пирофанит второй группы трехвалентного железа практически нет.

Рис. 3.

Изображение в отраженных электронах сростков кристаллов ильменита в породе нижней зоны, № обр. 0810 и глубины 1707 м (Ilm – ильменит, Cpx – клинопироксен, Nph – нефелин).

Разновидности ильменита, в которых присутствует большое количество трехвалентного железа (Fe₂O₃ 1.17–7.38%), как правило, образуют срастания с магнетитом (табл. 3, рис. 4). Ильменит можно встретить в виде ламелей в центральных частях зерен магнетита или в виде небольших вкрапленников в их краевых частях (рис. 4, 5). Fe³⁺-обогащенный ильменит содержит различное количество элементов примесей (Ca, Mg, Al, Si, Nb, V) (табл. 3). Основные миналы ильменит-гематитов: FeTiO₃ (54–88%), MnTiO₃ (7–42%), Fe₂O₃ (0.48–6.83%), CaTiO₃ (0.03–1%), MgTiO₃ (0.2–1.25%), V₂O₃ (0.04–0.29%), Nb₂O₅ (0.05–0.26%). Отношение Ti/(Fe + Mn + Ti) варьирует от 0.46–0.50, что связано с появлением трехвалентного железа и ванадия в этих минералах.

Рис. 4.

Изображение в отраженных электронах неоднородного строения кристаллов магнетита с ильменитом, образец с горизонта 0828 с глубины 2060 м (Mt – магнетит, Ilm – ильменит, Cpx – клинопироксен, Ttn – титанит, Kfs – калиевый полевой шпат, Nph – нефелин).

Рис. 5.

Изображение в отраженных электронах фрагмента кристалла магнетита со структурами распада твердого раствора магнетит-ильменит, образец с горизонта 0825, глубина 1962 м (Mt – магнетит, Ilm – ильменит).

Марганцевые разновидности ильменита наиболее распространены среди минералов группы ильменита в породах нижней зоны массива. В отличие от обогащенного Fe³⁺-ильменита, такой ильменит может образовывать крупные зерна – размером до нескольких миллиметров (рис. 3). Также интересно, что магнетит не ассоциирует с манганоильменитом, а только с обогащенным Fe³⁺ ильменитом. В верхней части нижней зоны ильменит образует ранние идиоморфные выделения, в это время, по-видимому, щелочная магма была насыщена в отношении ильменита и этот минерал является ликвидусной фазой (рис. 3). Наблюдаются горизонты, обогащенные ильменитом. В ильменитовых сиенитах первой фазы этот минерал является породообразующим: до 5 об. % (Буссен, Сахаров, 1972). Химические составы обогащенного Mn ильменита приведены в табл. 3.

Пирофанит встречается в породах нижней зоны на нескольких горизонтах. Он присутствует в виде зерен и интерстициальных выделений различного размера – от нескольких микрон до 1–2 мм. Крупные зерна пирофанита по составу более железистые (MnO – 25 мас. %) (рис. 6, 7, табл. 3), описаны на горизонте 0802 глубина 1660 м, в более мелких выделениях (рис. 7), марганец преобладает над железом вплоть до очень высоких содержаний (MnO – 42.11 мас. %, табл. 4).

Рис. 6.

Изображение в отраженных электронах интерстициального выделения пирофанита с горизонта 0802 с глубины 1660 м (Kfs – калиевый полевой шпат, Nph – нефелин, Pph – пирофанит, Sp – сфалерит).

Рис. 7.

Изображение в отраженных электронах зерна пирофанита (Pph) (MnTiO₃) с содержанием MnO 42.11%, замещаемого лоренценитом (Lor) (Na₂Ti₂(Si₂O₆)O₃) из пород нижней зоны Ловозерского месторождения с глубины 1915 м, обр. № 0820.

Пирофанит такого состава обнаружен на горизонте 0820 на глубине 1915 м. В пирофаните установлена зональность химического состава: краевые зоны выделений обогащены марганцем, центральные – железом. По форме выделения пирофанит является поздней ксеноморфной фазой. Этот минерал кристаллизовался на поздних стадиях дифференциации щелочной магмы в результате значительного накопления марганца по сравнению с железом. Более поздним минералом по отношению к пирофаниту является лоренценит, которой его замещает (рис. 7).

ОЦЕНКА ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ ИЛЬМЕНИТ-МАГНЕТИТОВОЙ АССОЦИАЦИИ

Для определения окислительно-восстановительных условий кристаллизации ильменит-магнетитовых ассоциаций был изучен состав сосуществующего магнетита. Для этого минерала характерна идиоморфная форма зерен и размеры от 100 мкм до 1–2 мм и он, по-видимому, формировался одним из первых и являлся ликвидусной фазой пород нижней зоны. Для магнетита, как и для ильменита, характерны широкие вариации химического состава (табл. 4): MnO (0.30–4.86%), FeO (30.66–42.42%), Fe₂O₃ (35.16–66.90%), TiO₂ (0.74–16.39%), V₂O₃ (0.25–0.68%), Nb₂O₅ (0.01–0.17%). Используя парагенезис ильменита и магнетита, мы оценили окислительно-восстановительные условия этого равновесия с помощью программы ILMAT (Lepage, 2003). Полученные значения фугитивности кислорода варьируют от QFM + 0.68 до QFM + 1.17. Проведенные расчеты показали более окислительные условия формирования нижней зоны Ловозерского месторождения – буферная смесь Ni–NiO (Carmichael, Nicolls, 1967), по сравнению с более ранними оценками окислительных условий средней и верхней зон массива – буферная система QFM (Когарко, 1977). Рассчитанные окислительные параметры для нижней зоны соответствуют интервалу температур 500–550°С.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В результате детальных петролого-минералогических исследований впервые обнаружена миаскитовая марганцовая минеральная ассоциация в нижней зоне Ловозерского месторождения, представленная ильменитом, магнетитом и пирофанитом. На некоторых горизонтах верхней части нижней зоны ильменит образует скопления идиоморфных зерен (рис. 3), что свидетельствует о том, что этот минерал был ранней ликвидусной фазой и щелочной расплав был насыщен в отношении этой минеральной фазы.

Выше по разрезу ильменит и магнетит сменяются более щелочными ассоциациями минералов, появляются лоренценит, мозандрит. Рост щелочности и агпаитности магматического расплава в результате кристаллизации снизу вверх (Kogarko, Nielsen, 2021) приводит к полному замещению минералов группы ильменита. На одном из горизонтов происходит замещение позднего пирофанита, который реагирует с щелочным остаточным расплавом и в результате реакции образуется более щелочной агпаитовый минерал лоренценит (рис. 7).

Нанесение полученных химических составов ильменита и пирофанита на тройную диаграмму FeTiO₃–MnTiO₃–Fe₂O₃ (рис. 8) показывает практически полный ряд твердых растворов в системе MnTiO₃–FeTiO₃, с небольшими колебаниями содержания Fe₂O₃. При этом содержания миналов MgTiO₃ и ZnTiO₃ крайне малы по сравнению с минералами группы ильменита для других типов пород (табл. 3, 4). Наличие непрерывного твердого раствора в системе ильменит-пирофанит (3.9–42.1% MnO) свидетельствует об очень длительной дифференциации ультращелочной Ловозерской магмы. Для ильменита из кимберлитов характерно обогащение магнием (Гаранин и др., 1984; Mitchell, 1986), для некоторых других щелочных типов пород характерен твердый раствор MnTiO₃–ZnTiO₃–FeTiO₃ (Mitchell, Liferovich, 2002). Ловозерские ильменит-пирофаниты обладают характерной специфической особенностью: в их составе практически нет Zn, хотя в породах Ловозерского месторождения этот элемент присутствует в заметных количествах, среднее содержание в породах массива Zn – 2000 ppm (Герасимовский и др., 1966). Это, по-видимому, связано с высокой активностью серы в породах Ловозерского месторождения, среднее содержание в породах массива серы (S-1020 ppm) (Герасимовский и др., 1966), которая образует сульфиды со многими халькофильными металлами, в том числе с цинком. По мнению Пекова (Пеков, 2001) наиболее распространенный сульфид в Ловозерском массиве сфалерит. В нижней зоне массива зерна пирофанита и ильменита часто ассоциируют с кристаллами сфалерита (рис. 6), что подтверждает направленность этого равновесия в сторону ассоциации серы с цинком.

Рис. 8.

Составы минералов группы ильменита на тройной диаграмме FeTiO₃–MnTiO₃–Fe₂O₃.

Рассчитанные окислительные параметры по парагенезису ильменита с магнетитом для нижней зоны соответствуют интервалу температур 500–550°С. Такие низкие температуры солидуса, характерны для ультращелочных систем (Шубин и др., 2021). В более ранних работах (Когарко, 1977) окислительно-восстановительные условия были оценены экспериментально для ассоциации минералов эгирин-энигматит, которая характерна для верхней части Ловозерского массива, и значение летучести кислорода было близко к буферу QFM. При более высокой фугитивности кислорода (Ni-NiO) энигматит становится неустойчивым и образуются ильменит и эгирин (Kogarko, 1987). Для нижней зоны характерна минеральная ассоциация ильменит-пироксен, поэтому полученные расчетные данные полностью соответствуют экспериментальным результатам. Для гавайских щелочных базальтов, содержащих ассоциацию ильменит-пироксен-амфибол, получена область стабильности при температурах 600–1000°C, этой ассоциации при фугитивности кислорода, отвечающей буферу (Ni–NiO) (Carmichael, Nicolls, 1967).

Для выделений ильменита и пирофанита характерна определенная зональность. Ядра зерен в большей степени обогащены двух- и трехвалентным железом, кальцием, ниобием, в то время как краевые зоны содержат больше марганца, магния и титана. Возможные схемы изоморфных замещений при переходе от центральных к краевым частям следующие: Fe²⁺ ↔ Mn²⁺; Fe³⁺ + Nb⁵⁺ ↔ ↔ 2Ti⁴⁺. Накопление марганца в конечных продуктах дифференциации свидетельствует о том, что комбинированный коэффициент распределения Mn ниже 1, аналогичная ситуация наблюдалась для титана и ниобия, которые накапливаются в пироксенах в вертикальном разрезе Ловозерского массива (Kogarko et al., 2006). Исходный расплав был обогащен титаном и ниобием и после кристаллизации около 30% магматического осадка Ловозерской интрузии, лопарит становится ликвидусной фазой и образует ранние кумулятивные рудные скопления.

В близком по составу ультращелочном комплексе Илимаусак (Гренландия) среднее содержание марганца несколько ниже (0.25% MnO) по сравнению с Ловозерским (0.38% MnO), основными концентраторами марганца являются эгирин (до 0.86% MnO), арфведсонит (до 0.86% MnO) (Герасимовский, 1969) и эвдиалит (около 1% MnO) (Borst et al., 2018).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1) Установлены широкие вариации содержания марганца в породах Ловозерского массива MnO– от 0.21 до 1.04%, при среднем содержании 0.38% MnO, в то время как кларковые содержания для щелочных массивов мира составляют 0.19–0.20% MnO (Юдович, Кетрис, 2014), что свидетельствует о марганцевой специализации пород Ловозерского месторождения.

2) Обнаружена миаскитовая ассоциация минералов в нижней зоне месторождения: (нефелин, калиевый полевой шпат, эгирин-авгит, амфибол, мозандрит, апатит, ильменит, магнетит, циркон, титанит, пирофанит), которая выше по разрезу сменяется более щелочными парагенезисами.

3) Рост щелочности, агпаитности (Kogarko, Nielsen, 2021) и содержания марганца (от 0.21 до 1.04% MnO) в вертикальном разрезе Ловозерского массива подтверждают процесс кристаллизации интрузии снизу вверх.

4) Оценены окислительно-восстановительные условия формирования нижней зоны Ловозерского месторождения, которые близки к буферной системе Ni–NiO (от QFM + 0.68 до QFM + 1.17).

5) Установлены широкие изоморфные замещения в системе ильменит-пирофанит с образованием непрерывного твердого раствора MnTiO₃–FeTiO-₃: вариации составляют 3.9–42.1% MnO, что свидетельствует о длительной кристаллизации Ловозерской ультращелочной магмы. Такое высокое содержание марганца (MnO 42.1%) в пирофаните для ранних щелочных интрузивных пород установлено впервые.

Работа поддержана Министерством науки и высшего образования Российской Федерации (грант № 13.1902.21.008, соглашение 075-15-2020-802).