В настоящей статье рассматриваются особенности распределения лантана, церия, самария, европия, тербия, иттербия и лютеция в породах домезозойского метатерригенногo комплекса, а также в минералах известных месторождений Центральных Кызылкумов. Отобранный для исследований материал проанализирован инструментальным нейтронно-активационным методом в ЦЛГА.

Одной из важнейших задач геохимической науки, как отмечал академик А. С. Уклонский является изучение процессов концентрации вещества в природе.

Геохимические особенности поведения редкоземельных элементов (P3Э), как правило, определяются спецификой строения электронных оболочек, одним из параметров которых является величина электронных плотностей de валентных орбит, рассчитанная по ранее предложенной методике и позволяющая объединить РЗЭ в следующие группы: 1. Nd», La», Ce», Pr» Eu»',Tb»' Yb»' (de -0,09–0,11): 2. La»', Ce'", Nd»', Sm'" Tu»' Lu»' (0,15); 4. La', Ce' (o,16–0,17): 3. Er»' Tu»'

Как видно из приведенного, de P3Э меняется в широких пределах (от 0,09 до 0,17), что, видимо, и обусловливает широкое рассеивание их в природе, а также химическую дифференциацию элементов, имеющих одинаковую степень окисления. С увеличением de уменьшается химическая активность и понижаются щелочные свойства РЗЭ, при этом элементы с наиболее широкими вариациями величины de, как правило, более распространены в природе. Некоторые легкие P3Э, например Се'. La, lv, по химическим свойствам должны значительно отличаться, поскольку, обладая наиболее высокими величинами электронных плотностей, они характеризуются и максимальными кислотными свойствами. Сравнение de РЗЭ и других элементов свидетельствует, что РЗЭ по химическим свойствам наиболее близки к щелочноземельным элементам, а также Li», Cu», Sc», TI', Sb»', Be», Y«', Cd», In»',Bi»', Sn».

Особенности распределения РЗЭ в осадочно-метаморфических породах Кызылкумов подтверждают ранее высказанное положение о формационном единстве всех метатерригенных пород и правомерности формационного обособления кремнистых пород.

Геохимические процессы заметно влияют на распределение РЗЭ при формировании осадочно-метаморфических пород в различных фациях:

1) кремнистых пород карбонатов. 2) терригенных пород с высоким (> 10 %) содержанием углистого вещества и 3) терригенных пород.

Таблица 1

Распределение редкоземельных элементов в породах Кызылкумов, г / т

Результаты анализа распределения РЗЭ в различных типах зон окисления по осадочно-метатерригенным породам бесапанской свиты свидетельствуют о выносе их при формировании гидрослюдисто-карбонатной, гипсовой и особенно гидрокарбонатной зон гипергенеза и концентрации их в корах каолинитового состава. В каолинитовых корах Кызылкумов, развитых в гранитоидах, по данным В. В. Буркова и Е. К. Подпориной, накапливается лишь P3Э промежуточной иттриевой группы, а цериевые земли легко выносятся. По Ю. А. Балашову, практически все РЗЭ и особенно церий проявляют отчетливую тенденцию к концентрации в продуктах кор выветривания независимо от состава магматических пород.

В изученных породах магматического ряда наблюдаются увеличение РЗЭ от основных к кислым. В этом же поправлении уменьшается величина отношений Eu / Sm., Содержание изученных РЗЭ в перидотитах Северного Тамдытау — довольно близко к данным Ю. A. Балашова и Н. B. Туранской» по Полярному Уралу. Здесь отчетлива тенденция к увеличен РЗЭ иттриевой группы, а также европия отношение Eu / Sin достигает 0,40.

Низкое содержание РЗЭ отмечается в минералах осадочно-метатерригенных пород — кварце и пирите (табл. 2); в последнем вообще не обнаружены лантан, самарий, тербия, лютеций.

Таблица 2

Содержание редкоземельных элементов в минералах, г / т

В то же время минералы из рудоносных минеральных ассоциаций гидротермальных проявлений Кызылкумов характеризуются несравненно более высокими содержаниями P3Э (табл.2) и особенно церия, максимальное количество которого наблюдается в пиритах из колчеданного проявления участка Барханный. Пириты рудных проявлений можно рассматривать как концентраторы РЗЭ. Стабильно высокие — особенно церий и иттербий — отмечаются в сфалеритах из кварц-полиметаллических жил золоторудных проявлений Кызылкумов независимо от их рудно-формационной принадлежности. Галениты из этих же жил содержат значительно меньше РЗЭ. Высокое содержание церия наблюдается и в халькопиритах медно-колчеданных проявлений, а в этом же минерале из скарнов количество церия довольно низкое. Однако иттербия в халькопиритах обеих генетических групп значительно больше, чем в пиритах, так же как в сфалеритах полиметаллических жил золоторудных формаций и молибденитах вольфрамового проявления Сарытау. В последнем отмечается больше церия.

Таким образом, стабильно высокие содержания РЗЭ в изученных сульфидах золоторудных проявлений Кызылкумов могут рассматриваться как поисковый признак орудинения, а их отсутствие в пирите и кварце неизмененных метатерригенных пород — показатель отсутствия генетической связи эндогенного рудообразования с осадконакоплением и метаморфизм.

В поисковой практике следует обратить внимание на каолинитовый тип кор выветривания, а также на углистые сланцы как возможные концентраторы редких земель.

Литература:

1. Уклониский А. С. Одна из основных задач геохимии — изучения концентрации вещества // В книге: Проблемы геологии и полезные ископаемые. ТашГУ.273. 1966 г. стр.5–7.
2. Балашов Ю. A. Туранская H. В. редкоземельные элементы в перидотите Полярного Урала // Геохимия. 1962. N4. стр. 377–378.
3. Балашов Ю. А. Геохимия редкоземельных элементов. M.: Наука. 1976.
4. Бархударов В. А. Электронные плотности валентных орбит и геохимические ассоциации элементов узб. Геол. журн. 1981. NO 5. стр. 3–8