Пегматитовое тело амазонит-кварц-альбитового состава Плоскогорского месторождения интрудирует метавулканический комплекс Кейвского террейна (Кольский полуостров) и является уникальным по разнообразию и набору рудной и акцессорной Y-Yb-Ta-Nb-Be-Pb-F минерализации. Изученные зерна циркона имеют неоднородное строение, связанное с присутствием реликтов первичного циркона (более светлых в режиме BSE) в матрице измененного минерала (более темной в режиме BSE). Состав реликтов и матрицы характеризуется пониженным содержанием Zr (0.67– 0.81 ф.к.), повышенными Hf (0.13–0.15 ф.к.) и Yb (0.01–0.02 ф.к.). Анализы измененного циркона матрицы характеризуются дефицитом суммы от 3 до 5 мас. %, а также более высокими содержаниями CaO и UO2 (более 1 мас. %), Na2O и ThO2 (более 0.2 мас. %). Суммарное содержание редкоземельных элементов (REE) в реликтах ниже, чем в матрице, составляя, в среднем, 19400 против 27400 г/т. Средние содержания Y и некоторых тяжелых редких земель (HREE: Yb и Lu) имеют сходное соотношение: 19370 (15420 и 2430) против 27390 (21740 и 3140) г/т. Повышенные отношения Се/Ce* в составе измененного циркона матрицы указывают на ее образование в более окислительных условиях по сравнению с первичным цирконом реликтов. Содержание летучих компонентов (H2O, F, Cl) увеличивается в 5–8 раз от реликтов к матрице циркона, при этом соотношение H2O:F:Cl составляет 35:5:1 для реликтовых участков циркона и 20:5:1 – для измененных. Таким образом, геохимические исследования циркона указывают на селективное накопление ряда редких и летучих элементов в остаточных флюидах при магмато-гидротермальном переходе пегматитовой системы Плоскогорского месторождения, а уникальное обогащение HREE является следствием метасоматической переработки протолита.

Ключевые слова: циркон, редкоземельные элементы, метод SIMS, амазонитовый пегматит, Плоскогорское месторождение.

Финансирование. Исследование выполнено в рамках тем НИР Геологического института КНЦ РАН (FMEZ-2024-0004, FMEZ-2024-0008) и Института геологии и геохронологии докембрия РАН (FMUW-2022-0005).

Благодарности. Морфология циркона была изучена в образцах из коллекции д.г.-м.н. А.В. Волошина, памяти которого посвящается данная работа. Авторы признательны А.Н. Соловьевой и Ю.В. Федотовой за помощь в оформлении рисунков. Аналитические работы по исследованию циркона выполнены О.Л. Галанкиной (Институт геологии и геохронологии докембрия РАН), Е.В. Потаповым и С.Г. Симакиным (Ярославский филиал Физико-технологическиого института РАН).

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, связанных с ру-кописью.

Вклад авторов. Д.Р. Зозуля, С.Г. Скублов, Е.В. Левашова – разработка концепции, исследование, написание черновика рукописи; Л.М. Лялина – визуализация, редактирование финального варианта рукописи. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией.

Для цитирования: Зозуля Д.Р., Скублов С.Г., Левашова Е.В., Лялина Л.М. Особенности уни-кальной высоко-Y-HREE-F пегматитовой системы на основе геохимии циркона (Плоскогорское амазо-нитовое месторождение, Кольский Полуостров). Минералогия, 2025, 11(1), 43–63. DOI: 10.35597/2313-545X-2025-11-1-4.

Статья поступила в редакцию 24.02.2025 г., после доработки 03.03.2025 г., принята к печати 07.03.2025 г.

Д.Р. Зозуля, Геологический институт КНЦ РАН,  Апатиты,  Россия; d.zozulya@ksc.ru

С.Г. Скублов,  Институт геологии и геохронологии докембрия РАН,
Санкт-Петербург, Россия; skublov@yandex.ru

Е.В. Левашова, Институт геологии и геохронологии докембрия РАН,
Санкт-Петербург, Россия;

Л.М. Лялина, Геологический институт КНЦ РАН,  Апатиты,  Россия

1. Батиева И.Д. (1976) Петрология щелочных гранитоидов Кольского полуострова. Л., Наука, 224 с.
2. Баянова Т.Б. (2004) Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. М., Наука, 172 с.
3. Бельков И.В. (1958) Иттриевая минерализация амазонитовых пегматитов щелочных гранитов Кольского полуострова. Вопросы геологии и минералогии Кольского полуострова, Вып. 1, 126–139.
4. Волошин А.В., Пахомовский Я.А. (1986) Минералы и эволюция минералообразования в амазонитовых пегматитах Кольского полуострова. Л., Наука, 168 с.
5. Волошин А.В., Пахомовский Я.А. (1988) Минералогия тантала и ниобия в редкометалльных пегматитах. Л., Наука, 239 с.
6. Вохменцев А.Я., Остроумов А.М., Марин А.Б., Платонов А.Н., Попов В.А., Таращан А.Н., Шмакин Б.М. (1989) Амазонит. М., Недра, 192 с.
   Загорский В.Е., Макагон В.М., Шмакин Б.М. (2003) Систематика гранитных пегматитов. Геология и геофизика, 44(5), 422–435.
7. Зозуля Д.Р., Захаров Д.О. (2023) Многостадийная и долгоживущая (ок. 1000 млн лет) магмато-гидротермальная система Zr-REE-Nb-Th месторождений Кейвского щелочногранитного комплекса, Кольский полуостров: новые данные по U-Pb возрасту цирконов и изотопный состав кислорода. Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН, 20, 103–111. https://doi. org/10.31241/FNS.2023.20.011
8. Калита А.П. (1974) Пегматиты и гидротермалиты щелочных гранитов Кольского полуострова. М., Недра, 140 с.
9. Левашова Е.В., Зозуля Д.Р., Морозова Л.Н., Скублов С.Г., Серов П.A. (2024) Циркон как индикатор магмато-гидротермального перехода в эволюции редкометалльных пегматитов (на примере литиевых месторождений Колмозерское и Полмостундровское, Кольский п-ов, Россия). Геология и геофизика, 65 (11), 1552–1572. https://doi.org/10.15372/GiG2024134
10. Левашова Е.В., Скублов С.Г., Хамдард Н., Иванов М.А., Стативко В.С. (2024) Геохимия циркона из пегматито-носных лейкогранитов комплекса Лагман, провинция Нуристан, Афганистан. Russian Journal of Earth Sciences, 24, ES2011. https://doi.org/10.2205/2024ES000916
11. Лунц А.Я. (1972) Минералогия, геохимия и генезис редкоземельных пегматитов щелочных гранитов Северо-Запада СССР. М., Недра, 167 с.
12. Лялина Л.М., Зозуля Д.Р., Баянова Т.Б., Селиванова Е.А., Савченко Е.Э. (2012) Генетические особенности циркона из пегматитов неоархейской щелочногранитовой формации Кольского региона. Записки РМО, 141(5), 35–51.
13. Лялина Л.М., Селиванова Е.А., Савченко Е.Э., Зозуля Д.Р., Кадырова Г.И. (2014) Минералы ряда гадолинит-(Y) – хинганит-(Y) в пегматитах щелочных гранитов Кольского полуострова. Записки РМО, 143(1), 87–101.
14. Мелентьев Г.Б. (2019) Источники аномально высоких концентраций тантала, бериллия и иттриевозе-мельных редких металлов: промышленная ценность и задачи поисков. Труды Карельского научного центра РА Н , 10, 50–61. https://doi.org/10.17076/geo1128
15. Пеков И.В., Чуканов Н.В., Кононкова Н.Н., Якубович О.В., Масса В., Волошин А.В. (2008) Твейтит-(Y) и редкоземельные разновидности флюорита из амазонитовых пегматитов Западных Кейв, Кольский полуостров, Россия. Генетическая кристаллохимия природных Ca,REE-фторидов. Записки РМО, 137(3), 76–93.
16. Федотова А.А., Бибикова Е.В., Симакин С.Г. (2008) Геохимия циркона (данные ионного микрозонда) как индикатор генезиса минерала при геохронологических исследованиях. Геохимия, 9, 980–997.
17. Щеглова Т.П., Другова Г.М., Скублов С.Г. (2003) Редкоземельные элементы в гранатах и амфиболах пород Кейвского блока. Записки ВМО, 2, 78–86.
18. Agangi A., Kamenetsky V.S., McPhie J. (2010) The role of fuorine in the concentration and transport of lithophile trace elements in felsic magmas: Insights from the Gawler Range volcanics, South Australia. Chemical Geology, 273, 314–325. https://doi:10.1016/j.chemgeo.2010.03.008
19. Aseri A.A., Linnen R.L., Che X.D., Thibault Y., Holtz F. (2015) Effects of fuorine on the solubilities of Nb, Ta, Zr and Hf minerals in highly fuxed water-saturated haplogranitic melts. Ore Geology Reviews, 64, 736–746. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2014.02.014
20. Bergh S.G., Corfu F., Priyatkina N., Kullerud K., Myhre P.I. (2015) Multiple post-Svecofennian 1750–1560 Ma pegmatite dykes in Archaean-Palaeoproterozoic rocks of the West Troms basement complex, North Norway: geological signifcance and regional implications. Precambrian Research, 266, 425–439. https://doi:10.1016/j. precamres.2015.05.035
21. Brookins D.G. (1989) Aqueous geochemistry of rare earth elements. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 21(1), 201–225.
22. Burnham A.D., Berry A.J. (2014) The effect of oxygen fugacity, melt composition, temperature and pressure on the oxidation state of cerium in silicate melts. Chemical Geology, 366, 52–60. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2013.12.015.
23. Cerny P., Ercit S. (2005) The classifcation of granitic pegmatites revisited. The Canadian Mineralogist, 43, 2005– 2026. https://doi.org/10.2113/gscanmin.43.6.2005
24. Charoy B., Raimbault L. (1994) Zr-rich, Th-rich, and REE-rich biotite differentiates in the A-type granite pluton of Suzhou (Eastern China) – the key role of fuorine. Journal of Petrology, 35, 919–962. https://doi.org/10.1093/ petrology/35.4.919
25. Cherniak D.J., Watson E.B. (2003) Diffusion in zircon. Zircon. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 53, 113–143. https://doi.org/10.2113/0530113
26. De Hoog J.C.M., Lissenberg C.J., Brooker R.A., Hinton R., Trail D., Hellebrand E. (2014) Hydrogen incorporation and charge balance in natural zircon. Geochimica et Cosmochimica Acta, 141, 472–486. https:// doi.org/10.1016/j.gca.2014.06.033
27. Ekambaram V., Brookins D.G., Rosenberg P.E., Emanuel K.M. (1986) Rare-earth element geochemistry of fuorite-carbonate deposits in Western Montana, USA. Chemical Geology, 54, 319–331. https://doi. org/10.1016/0009-2541(86)90146-4
28. Finch R., Murakami T. (1999) Systematics and paragenesis of uranium minerals. Reviews in Mineralogy, 38, 91–179.
29. Gerasimovskiy V.I., Nesmeyanova L.I., Kakhana M.M., Khazizova V.D. (1972) Trends in the Zr and Hf distributions for lavas of the East African Rift zones. Geochemistry, 12, 1078–1086.
30. Gramaccioli C.M., Diella V., Demartin F. (1999) The role of fuoride complexes in REE geochemistry and the importance of 4f electrons: some examples in minerals. European Journal of Mineralogy, 11, 983–992. https://doi. org/10.1127/ejm/11/6/0983
31. Harley S.L., Kelly N.M. (2007) Zircon tiny but timely. Elements, 3 (1), 13–18. https://doi.org/10.2113/ gselements.3.1.13
32. Hoshino M., Kimata M., Nishida N., Shimizu M., Akasaka T. (2010) Crystal chemistry of zircon from granitic rocks, Japan: genetic implications of HREE, U and Th enrichment. Neues Jahrbuch fur Mineralogie – Abhandlungen, 187(2), 167-188. https://doi.org/10.1127/0077-7757/2010/0177
33. Hoskin P.W.O. (1999) SIMS determination of ?g g-1-level fuorine in geological samples and its concentration in NIST SRM 610. Geostandart News, 23, 69–76. https://doi. org/10.1111/j.1751-908X.1999.tb00560.x
    Hoskin P.W.O. (2005) Trace-element composition of hydrothermal zircon and the alteration of Hadean zircon from the Jack Hills, Australia. Geochimica et Cosmochimica Acta, 69(3), 637-–648. https://doi.org/10.1016/j.gca.2004.07.006
34. Kakutani Y., Kohno T., Nakano S., Nishimura A., Hoshino M. (2012) Case study of zircon from a pegmatite in the Tanakami granite pluton, central Japan: occurrence, morphology, texture and chemical composition. Bulletin of the Geological Survey of Japan, 63(7/8), 203–226. https:// doi.org/10.9795/bullgsj.63.203
35. Kalashnikov A.O., Konopleva N.G., Pakhomovsky Y.A., Ivanyuk G.Y. (2016) Rare earth deposits of the Murmansk Region, Russia – a review. Economic Geology, 111, 1529– 1559. http://doi.org/10.2113/econgeo.111.7.1529
36. Kaulina T.V., Sinai M.Y., Savchenko E.E. (2015) Crystallogenetic models for metasomatic replacement in zircons: implications for U–Pb geochronology of Precambrian rocks. International Geology Review, 57(11–12), 1526–1542. https://doi.org/10.1080/00206814.2014.961976
37. Keppler P. (1993) Infuence of fuorine on the enrichment of high feld strength trace elements in granitic rocks. Contributions to Mineralogy and Petrology, 114, 479–488. https://doi.org/10.1007/bf00321752
38. Knoll T., Huet B., Schuster R., Mali H., Ntafos T., Hauzenberger C. (2023) Lithium pegmatite of anatectic origin – a case study from the Austroalpine Unit pegmatite province (Eastern European Alps): Geological data and geochemical modeling. Ore Geology Reviews, 154, 105298. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2023.105298
39. Kudryashov N.M., Skublov S.G., Galankina O.L., Udoratina O.V., Voloshin A.V. (2020) Abnormally high-hafnium zircon from rare-metal pegmatites of the Vasin-Mylk deposit (the northeastern part of the Kola Peninsula). Geochemistry, 80(3), 125489. https://doi.org/10.1016/j. geoch.2018.12.001
40. Levashova E.V., Mamykina M.E., Skublov S.G., Galankina O.L., Li Q.L., Li X.H. (2023) Geochemistry (TE, REE, oxygen) of zircon from leucogranites of the Belokurikhinsky massif, Gorny Altai, as indicator of formation conditions. Geochemistry International, 61(13), 1323–1339. https://doi.org/10.1134/S001670292311006X
41. Linnen R.L., Keppler H. (2002) Melt composition control of Zr/Hf fractionation in magmatic processes. Geochimica et Cosmochimica Acta, 66, 3293–3301. https:// doi.org/10.1016/S0016-7037(02)00924-9
42. Linnen R.L., Samson I.M., Williams-Jones A.E., Chakhmouradian A.R. (2014) Geochemistry of the rare-earth elements, Nb, Ta, Hf, and Zr deposits. In: Treatise on Geochemistry, 2nd ed. Amsterdam, Elsevier, 543–568.
43. London D., Hervig R.L., Morgan G.B. (1988) Melt-vapor solubilities and elemental partitioning in peraluminous granite – pegmatite systems – experimental results with Macusani glass at 200 Mpa. Contributions to Mineralogy and Petrology, 99, 360–373. https://doi.org/10.1007/bf00375368
44. McDonough W.F., Sun S.S. (1995) The composition of the Earth. Chemical Geology, 120, 223–253. https://doi. org/10.1016/0009-2541(94)00140-4
45. Migdisov A.A., Williams-Jones A.E., Wagner T. (2009) An experimental study of the solubility and speciation of the rare earth elements (III) in fuoride- and chloride-bearing aqueous solutions at temperatures up to 300 degrees C. Geochimica et Cosmochimica Acta, 73, 7087–7109. https://doi.org/10.1016/j.gca.2009.08.023
46. Muller A., Romer R.L., Pedersen R.B. (2017) The Sveconorwegian pegmatite province – thousands of pegmatites without parental granites. The Canadian Mineralogist, 55, 283– 315. https://doi.org/10.3749/canmin.1600075
47. Neves J.C., Nunes J.L., Sahama T.G. (1974) High hafnium members of the zircon-hafnon series from the granite pegmatites of Zambezia, Mozambique. Contributions to Mineralogy and Petrology, 48, 73–80. https://doi. org/10.1007/BF00399111
48. Ramo O.T., Haapala I.J. (1995) One hundred years of rapakivi granite. Mineralogy and Petrology, 52, 129–185. https://doi.org/10.1007/BF01163243
49. Skublov S.G., Petrov D.A., Galankina O.L., Levashova E.V., Rogova I.V. (2023) Th-rich zircon from a pegmatite vein hosted in the Wiborg rapakivi granite massif. Geosciences, 13 (12), 362. https://doi.org/10.3390/ geosciences13120362
50. Skublov S.G., Hamdard N., Ivanov M.A., Stativko V.S. (2024) Trace element zoning of colorless beryl from spodumene pegmatites of Pashki deposit (Nuristan province, Afghanistan). Frontiers in Earth Sciences, 12, 1432222. https://doi.org/10.3389/feart.2024.1432222
51. Smith P.E., Tatsumoto M., Farquhar R. (1987) Zircon Lu–Hf systematics and evolution of the Archean crust in the southern Superior Province, Canada. Contributions in Mineralogy and Petrology, 97, 93–104. https://doi. org/10.1007/BF00375217
52. Sokolov M.F. (2006) Characterization of Pb and selected trace elements in amazonitic K-feldspar. MSc Theses, Montreal, McGill University, 130 p.
53. Wang H., He H., Yang W., Bao Z., Liang X., Zhu J., Ma L., Huang Y. (2023) Zircon texture and composition fngerprint HREE enrichment in muscovite granite bedrock of the Dabu ion-adsorption REE deposit, South China. Chemical Geology, 616, 121231. https://doi.org/10.1016/j. chemgeo.2022.121231
54. Wang X., Griffn W.L., Chen J. (2010) Hf contents and Zr/Hf ratios in granitic zircons. Geochemical Journal, 44, 65–72. https://doi.org/10.2343/geochemj.1.0043
55. Webber K.L., Simmons W.B., Falster A.U., Han¬son S.L. (2019) Anatectic pegmatites of the Oxford County pegmatite feld, Maine, USA. The Canadian Mineralogist, 57, 811–815. https://doi.org/10.3749/canmin.AB00028
56. Williams-Jones A.E., Samson I.M., Olivo G.R. (2000) The genesis of hydrothermal fuorite-REE deposits in the Gallinas Mountains, New Mexico. Economic Geology, 95, 327–341. https://doi.org/10.2113/95.2.327
57. Yin R., Wang R.C., Zhang A.C., Hu H., Zhu J.C., Rao C., Zhang H. (2013) Extreme fractionation from zircon to hafnon in the Koktokay No. 1 granitic pegmatite, Altai, northwestern China. American Mineralogist, 98, 1714–1724. https://doi.org/10.2138/am.2013.4494
58. Xia X.-P., Meng J., Ma L., Spencer C.J., Cui Z., Zhang W.-F., Yang Q., Zhang L. (2021) Tracing magma water evolution by H2O-in-zircon: a case study in the Gangdese batholith in Tibet. Lithos, 404–405, 106445. https://doi. org/10.1016/j.lithos.2021.106445
59. Zhao X., Li N-B., Huizenga J.M., Zhang Q-B., Yang Y-Y., Yan S., Yang W., Niu H-C. (2022) Granitic magma evolution to magmatic-hydrothermal processes vital to the generation of HREEs ion-adsorption deposits: constraints from zircon texture, U-Pb geochronology, and geochemistry. Ore Geology Reviews, 146, 104931. https:// doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.104931
60. Zirakparvar N.A. (2022) Industrial garnet as an unconventional heavy rare earth element resource: preliminary insights from a literature survey of worldwide garnet trace element concentrations. Ore Geology Reviews, 148, 105033. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.105033
61. Zozulya D., Macdonald R., Baginski B., Jokubaus-kas P. (2022) Nb/Ta, Zr/Hf and REE fractionation in exotic pegmatite from the Keivy province, NW Russia, with implications for rare-metal mineralization in alkali feldspar granite systems. Ore Geology Reviews, 143, 104779. https:// doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.104779