name: "Петрогенезис и рудоносность щелочного комплекса Мушугай-Худук (Монголия)"
keyword_list: Карбонатиты Центрально-Азиатский складчатый пояс мантийные источники петрогенезис РЗЭ минерализация
abstract: Актуальность исследования
  Изучение щелочно-карбонатитового магматизма представляет огромный научный интерес
  для понимания процессов, происходящих в глубинных геосферах, включая механизмы
  мантийно-корового взаимодействия, генерацию и эволюцию родоначальных щелочных магм и
  связанную с ними рудную минерализацию. Щелочные породы и карбонатиты являются
  источником крупнейших в мире месторождений ниобия, циркония, стронция, редкоземельных
  элементов, фосфора и многих других рудных элементов.
  На сегодняшний день существует несколько основных точек зрения на модели
  формирования щелочных пород и карбонатитов: возникновение карбонатитовых расплавов в
  пределах литосферной мантии; частичное плавление обогащенных метасоматизированных
  участков мантии в результате подъёма мантийных плюмов и связь щелочно-карбонатитового
  магматизма с зонами орогенеза (Коваленко и др., 1987; Fitton and Upton, 1987; Gittins, 1989;
  Ярмолюк и Коваленко, 2003; Arzamastsev et al., 2003; Владыкин, 2005; Ярмолюк и др., 2005;
  Mitchell, 2005; Дорошкевич, 2013; Когарко и Веселовский, 2019 и многие другие).
  Изучение щелочно-карбонатитового магматизма в зонах орогенеза вносит существенный
  вклад в реконструкцию геологической истории развития складчатых поясов и несет уникальную
  информацию о процессах, протекающих в верхней мантии. Проявления щелочного магматизма
  в пределах Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП) прослеживаются в широком
  интервале времени - от неопротерозоя до позднего мезозоя. Позднемезозойский этап в ЦАСП
  охарактеризовался образованием трех провинций щелочно-карбонатитового магматизма:
  Центрально-Тувинская, Западно-Забайкальская и Южно-Монгольская. Их формирование
  связывают либо с мезозойско-кайнозойской плюмовой внутриплитной активностью (Ярмолюк и
  др., 2005; Nikiforov and Yarmolyuk, 2019, и ссылки в них), либо с процессами погружения
  субдукционного слэба Монголо-Охотского океана под Сибирский кратон (Yang et al., 2007;
  Donskaya et al., 2013; Chen et al., 2016).
  Представленные в работе данные о позднемезозойском щелочном комплексе МушугайХудук (Южно-Монгольская провинция) внесут важный вклад в изучение щелочного магматизма
  в пределах ЦАСП, а также позволяют дать характеристику источников вещества, эволюцию
  родоначальных расплавов и смоделировать геодинамическую обстановку во время их
  формирования, а также изучить поздние гидротермальные процессы и их влияние на
  рудоносность.
  Целью работы является получение и интерпретация новых данных и обобщение уже
  полученного материала по геохимии, минералогии и петрологии комплекса Мушугай-Худук,
  определение возраста щелочных силикатных пород комплекса и магнетит-апатитовых руд, а 
  также детальная характеристика поздних гидротермальных процессов и их влияние на
  перераспределение рудных компонентов.
  Были поставлены следующие задачи:
  1. Определение возраста щелочных силикатных пород комплекса и магнетит-апатитовых руд.
  2. Анализ геологических условий образования и генетической связи пород комплекса МушугайХудук с проявлениями позднемезозойского карбонатитового магматизма в пределах ЦАСП.
  3. Петрографическая, минералогическая и петрологическая характеристика щелочных
  силикатных и магнетит-апатитовых пород комплекса.
  4. Проведение геохимического и изотопно-геохимического анализа пород комплекса для
  установления источников вещества и определения геодинамической обстановки, в которой
  формировался комплекс.
  5. Исследование состава гидротермальных растворов и их эволюции на примере магнетитапатитовых руд комплекса.
  6. Экспериментальное моделирование гидротермальных процессов для изучения устойчивости
  рудных минералов в реакции с флюидами на постмагматической стадии на примере апатита
  из магнетит-апатитовых руд комплекса.
  Фактический материал и методы исследования
  В работе были использованы материалы, полученные автором в ходе полевых работ в 2016
  году, а также образцы пород, любезно предоставленные Н.В. Владыкиным (Институт геохимии
  СО РАН, г. Иркутск). Всего было изучено более 85 образцов пород из комплекса МушугайХудук.
  Валовый состав пород (45 проб) был определен методом РФА на спектрометре ARL-9900-
  XP фирмы Thermo Electron Corporation в ЦКП ИГМ СО РАН (г. Новосибирск), содержания
  редких и редкоземельных элементов (30 проб) – методом ICP-MS на масс-спектрометре
  ELEMENT (Finnigan MAT) с ультразвуковым распылителем U-5000AT). Концентрации
  микроэлементов в апатите (90 анализов) определялись в НГУ (г. Новосибирск) на квадрупольном
  масс-спектрометре X-Series 2 (Thermo Scientific), связанного с системой лазерной абляции (NWR
  213, New Wave Research, США).
  Расплавные и флюидные включения в апатите из магнетит-апатитовых пород были изучены
  в прозрачно-полированных пластинках с использованием методов термобарогеохимии в ИГМ
  СО РАН (г. Новосибирск). Составы солевых/минеральных, газовых и жидких фаз были
  проанализированы с помощью Рамановской спектроскопии (спектрометр Horiba Jobin Yvon
  LabRAM HR800, оборудованный лазером Nd: YAG с длиной волны 532 нм и микроскопом
  Olympus BX41). Для идентификации минералов применялись база данных проекта RRUFF и
  приложение CrystalSleuth (http://rruff.info/). Определение температуры гомогенизации 
  включений проводилось с использованием микротермокамеры THMSG-600 фирмы Linkam с
  диапазоном измерений –196…+600°С, а также контрольно-измерительного комплекса ТК-1500 в
  диапазоне +20…+1350°С.
  Составы минералов и их структурные особенности определялись в ЦКП ИГМ СО РАН (г.
  Новосибирск) с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) «MIRA 3LMU»
  (Tescan) с энергетическим спектрометром INCA Energy 450 XMax 80 (Oxford Instruments,
  Великобритания) в режимах вторичных (SE) и обратно-рассеянных электронов (BSE) (более 500
  анализов). Количественный электронно-микрозондовый анализ проводился с помощью
  микрозондового анализатора марки JXA-8100, JEOL (Japan) в ЦКП ИГМ СО РАН (г.
  Новосибирск) (более 300 анализов).
  Определение изотопного состава кислорода и углерода в кальцитах (6 анализов) было
  выполнено в ЦКП ИГМ СО РАН (Новосибирск) на масс-спектрометре Finigan MAT-253 в режиме
  постоянного потока гелия. Изотопный состав кислорода в минералах (оксиды, фосфаты и
  силикаты) из различных типов пород (30 анализов) проводился на масс-спектрометре Finnigan
  MAT 253 в Геологическом институте СО РАН (г. Улан-Удэ) с использованием установки MIR
  10-30 системы лазерного нагрева с CO2 – лазером.
  Sm-Nd изотопные исследования (23 анализа) были выполнены на 7-канальном массспектрометре Finnigan-MAT-262 (RPQ) в ГИ КНЦ РАН (г. Апатиты). Rb-Sr изотопные
  исследования (16 анализов) были проведены по валовым пробам в ЦКП ИГМ СО РАН
  (Новосибирск) на термоионизационном масс-спектрометре MI-1201AT. Изотопные анализы
  свинца (7 анализов) были определены в ЦИИ ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург) на массспектрометре TRITON в статическом многоколлекторном режиме.
  Датирование пород комплекса выполнялось 40Ar/39Ar методом ступенчатого прогрева (5
  проб) по монофракциям флогопита и основной массе щелочных силикатных пород в ИГМ СО
  РАН. Облучение образцов проводилось в кадмированном канале научного реактора ВВР-К типа
  на базе Научно-исследовательского института ядерной физики (г. Томск).
  Экспериментальное изучение устойчивости апатита в реакциях с гидротермальными
  флюидами было выполнено на базе научного центра GFZ в г. Потсдам, Германия.
  Научная новизна
  Впервые Ar-Ar методом были определены возрастные интервалы формирования щелочных
  силикатных пород и магнетит-апатитовых руд комплекса Мушугай-Худук.
  Получены новые данные по минеральному составу щелочных силикатных и магнетитапатитовых пород. Особое внимание уделено исследованию микроэлементного состава апатита
  из магнетит-апатитовых пород, а также изучению расплавных и флюидных включений в 
  апатитах из этих пород, отражающих эволюцию флюида. Впервые определены условия
  гидротермального изменения и формирования РЗЭ минерализации магнетит-апатитовых руд.
  При проведении экспериментального изучения растворимости апатита из магнетитапатитовых руд было установлено, что наиболее эффективной лигандой является SO4.
  На основании выполненных соискателем исследований была дана характеристика
  источников вещества, построена петрогенетическая модель формирования комплекса МушугайХудук, а также проведено сравнение с другими проявлениями щелочного карбонатитового
  магматизма в ЦАСП (Западное Забайкалье и Центральная Тува).
  Практическая значимость
  Полученные результаты позволяют определить возрастной рубеж образования комплекса и
  его тесную временную связь с остальными позднемезозойскими карбонатитовыми провинциями
  в ЦАСП.
  Изученные особенности поведения редких элементов дают возможность выявить
  перераспределение, перенос и отложение рудных компонентов в процессе гидротермальных
  изменений, а также определить состав лиганд, ответственных за эти изменения.
  Защищаемые положения
  1. Формирование щелочных пород и магнетит-апатитовых руд комплекса МушугайХудук происходило в интервале 140-133 млн лет. Этот возрастной диапазон совпадает с этапом
  проявлений позднемезозойского щелочно-карбонатитового магматизма, а также с пиками
  бимодального вулканизма и гранитоидного магматизма в пределах Центрально-Азиатского
  складчатого пояса.
  2. Родительские расплавы комплекса Мушугай-Худук образовались из изотопно
  неоднородного источника литосферной мантии, метасоматизированного субдуцированным
  веществом.
  3. Магнетит-апатитовые породы являются продуктом эволюционировавшего исходного
  щелочного силикатного расплава и образовались на этапе кристаллизации щелочных сиенитов.
  Гидротермальные флюиды фторид-сульфатного состава обусловили изменение и
  перекристаллизацию магнетит-апатитовых пород с замещением апатита новообразованными
  фосфосидеритом и монацитом-Ce, и формированием сульфатсодержащих минералов (барит,
  целестин, ангидрит).
  Апробация работы и публикации
  Основные результаты диссертационной работы были представлены на международной
  конференции «Щелочной магматизм Земли и связанные с ним месторождения стратегических
  металлов» в Миассе (2017), Москве (2018) и Санкт-Петербурге (2019); на XXVIII молодежной
  конференции памяти К.О. Кратца «Актуальные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии» 
  Кратц-2017 (Санкт-Петербург), на EGU-2020, Вена (Австрия). Результаты исследований по теме
  диссертации изложены в 14 работах, из них 7 статей в рецензируемых зарубежных журналах по
  списку ВАК.
chairman_dissertation_council.name: Андрей
chairman_dissertation_council.surname: Изох
chairman_dissertation_council.patronymic: Эмильевич
chairman_dissertation_council.position: главный научный сотрудник
chairman_dissertation_council.degree: Доктор геолого-минералогических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: O-2456-2013
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6701523041
chairman_dissertation_council.rinc_id: 60477
chairman_dissertation_council.url: https://www.igm.nsc.ru/index.php/component/comprofiler/userprofile/izokh
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Татьяна
organization_supervisor.surname: Дзюбенко
organization_supervisor.patronymic: Викторовна
organization_supervisor.position: ведущий инженер
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 38.37.19
rubrics.name: Магматизм и магматические горные породы
rubrics.code: 38.37.17
rubrics.name: Породообразующие минералы
oecds.code: 01.05.KY
oecds.name: GEOLOGY
speciality_codes.name: Петрология, вулканология
speciality_codes.code: 25.00.04
supervisors.fio: Дорошкевич А.Г.
supervisors.scientific_degree: Доктор геолого-минералогических наук
supervisors.speciality_code: Петрология, вулканология
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Врублевский В.В.
opponents.scientific_degree: Доктор геолого-минералогических наук
opponents.speciality_code: Петрология, вулканология
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Плечов П.Ю.
opponents.scientific_degree: Доктор геолого-минералогических наук
opponents.speciality_code: Петрология, вулканология
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И МИНЕРАЛОГИИ СО РАН; ИГМ СО РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И МИНЕРАЛОГИИ ИМ. В.С. СОБОЛЕВА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1065473055713
protection_organization.supervisor_name: НИКОЛАЙ
protection_organization.supervisor_surname: КРУК
protection_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И МИНЕРАЛОГИИ СО РАН; ИГМ СО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И МИНЕРАЛОГИИ ИМ. В.С. СОБОЛЕВА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1065473055713
author_organization.supervisor_name: НИКОЛАЙ
author_organization.supervisor_surname: КРУК
author_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения