Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

К адакитовому типу гранитоидов относятся специфические кислые интрузивные породы, обнаруживающие сходство с эффузивными адакитами. К числу таких признаков относятся очень низкие концентрации иттрия (менее 18 г/т), иттербия (менее 1,8 г/т), [11, 12] поышенные содержания ванадия и хрома, высокие нормированные к хондриту отношения лантана к иттербию (более 8-10), указывающие на сильно дифференцированный тип распределения редкоземельных элементов (РЗЭ) в породах. От других петрогенетических типов гранитоидов они отличаются также и составом биотита [1, 2, 3, 4]. Актуальность изучения этого типа гранитоидов определяется тем, что парагенетически и пространственно с ними связаны разнообразные металлические полезные ископаемые – меди, железа, золота и другие. С адакитовыми гранитоидами Калбы в Казахстане связано крупное золото-черносланцевое месторождение мирового класса Бакырчик [4], в Туве – золото-медно-скарновое (месторождение Тардан) и золото-порфировое оруденение [6, 7, 8], в Монголии – медно-молибден-золото-порфировое месторождение Оую-Тологой. Актуальность рассмотрения петрологии адакитовых гранитоидов в Озёрной зоне Монголии не вызывает сомнений, так как в этой зоне в области распространения адакитовых гранитоидов встречаются проявления и аномалии золота, меди и других металлов. Цель исследования – изучить петрологию адакитовых гранитоидов Озёрной зоны Западной Монголии.

Петрология адакитовых гранитоидов озёрной зоны западной монголии

На территории Озёрной зоны Западной Монголии к раннепалеозойскому возрастному интервалу относятся адакитовые гранитоиды по С.Н. Рудневу [7]: тоналит-плагиогранитной ассоциации Харанурского плутона (с абсолютной датировкой по U-Pb изотопной системе в цирконах 531±10 млн. лет), тоналит-диоритовой ассоциации Дзабханского интрузива (абсолютная датировка 529±6 млн. лет), тоналит-плагиогранитной ассоциации Шаратологойского плутона (с возрастом 519±8 млн. лет), диорит-тоналит-плагиогранитной ассоциации Хиргиснурского плутона (с возрастом 495±2 млн. лет).

Некоторые петрохимические данные по этим гранитоидам приведены в таблице.

Содержания некоторых компонентов в адакитовых гранитоидах Озёрной зоны Монголии (оксиды даны в масс. %, элементы – в г/т)

Примечание. Анализы выполнены в лаборатории Испытательного Западно-Сибирского центра (г. Новокузнецк).

Тоналиты и плагиограниты Харанурского плутона характеризуются повышенными концентрациями Ba (180-480 г/т), Sr (650-430 г/т), Cr, V, Ni (табл. 1), отношениями Sr/Y (65-70) и пониженными величинами (г/т): Y (2,9-3,4), Yb (0,47-0,62), Zr (70-35), Hf (1,1-2,0), Nb (0,5-1,4), Ta (0,1-0,16). Характерно умеренное преобладание лёгких лантаноидов над тяжёлыми (La/Yb)N = 3,1- 13,2, позитивные и негативные аномалии Eu – (Eu/Eu*)= 0,7-1,8. По содержаниям Al2O3 (>15 масс. %) и Yb (0,47-0,62 г/т) они отвечают плагиогранитоидам высокоглинозёмистого типа. Породы Харанурского плутона имеют высокие значения εNd(T)=+7,4, низкие (87Sr/86Sr)0=0,7039, указывающие на мантийную составляющую в их источнике.

На диаграмме Sr/Y – Y все разновидности изученных пород Озёрной зоны попадают в поле адакитов (рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма Sr/Y – Y по [11] для пород Озёрной зоны

Поля на диаграмме по [11]: Adakitic – Адакиты, Typical ARC rocks – породы типичных андезитов, риолитов, дацитов вулканических дуг. Породы Озёрной зоны Западной Монголии: 1 – тоналиты Дзабханского интрузива; 2 – тоналиты и 3 – плагиограниты Харанурского плутона; 4 – тоналиты и 5 – плагиограниты Шаратологойского плутона; 6 – тоналиты и 7 – плагиограниты Хиргиснурского плутона.

На диаграмме SiO2 –K2O породные типы Озёрной зоны попадают в область толеитовой серии и лишь плагиограниты Шаратологойского плутона локализуются в поле известково-щелочной серии пород (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма K2O – SiO2 для пород Озёрной зоны. Поля пород: 1 – абсарокит; 2 – шошонит; 3 – банакит; 4 – высоко-К базальт; 5 – высоко-К андезибазальт; 6 – высоко-калиевый андезит; 7 – высоко-К дацит по [13]. Cерии пород: I – толеитовая; II – известково-щелочная; III – высоко-К известково-щелочная; IV – шошонитовая. Породы Озёрной зоны Западной Монголии: 1 – тоналиты Дзабханского интрузива; 2 – тоналиты и 3 – плагиограниты Харанурского плутона; 4 – тоналиты и 5 – плагиограниты Шаратологойского плутона; 6 – тоналиты и 7 – плагиограниты Хиргиснурского плутона

На диаграмме La/YbN – YbN породные типы Озёрной зоны Западной Монголии тяготеют к тренду плавления кварцевого эклогита (рис. 3), то есть материала сильно метаморфизованной нижней коры.

Тоналиты Дзабханского интрузива характеризуются низкими концентрациями (г/т) :Rb (4,5-4,7, Ba (77-105) и высокими Sr (520-650). Содержания высокозарядных элементов в породах варьируют в широком диапазоне значений (г/т): Y (5,8 – 10,8), Nb (0,12-4,95), Ta (0,1-0,53), Zr (12-48), Hf (0,3-1,3). Породы Дзабханского массива имеют высокие значения Al2O3 и относятся к высокоглинозёмистому типу плагиогранитов. Изотопные значения тоналитов имеют высокие значения εNd=+7,9 – +8,0 и низкие (87Sr/86Sr)0=0,7037.

Рис. 3. Диаграмма (La/Yb) N – (Yb)N, по Barbarin [10], для пород Озёрной зоны Монголии. Тренды плавления различных источников: I – кварцевые эклогиты; II – гранатовые амфиболиты; III – амфиболиты; IV – гранатсодержащая мантия, с содержанием граната 10 %; V – гранасодержащая мантия, с содержанием граната 5 %; VI – гранатсодержащая мантия, с содержанием граната 3 %; ВМ – верхняя мантия; ВК – верхняя кора. Остальные словные см. на рис. 1

Тоналиты и плагиограниты Шаратогольского плутона имеют сравнительно низкие концентрации K2O (0,7-2,4 масс.%), Rb (15-55 г/т), широкие вариации Ba (400-890 г/т), Sr (220-610 г/т), Nb (1,5-5,0 г/т), Ta (0,1-0,5 г/т), Y (8,5-15,7 г/т), Zr (65-240 г/т), Hf (2,0-6,2 г/т). По индикаторным элементам (Al2O3 < 15 масс. % и Yb = 0,90 – 1,45 г/т) они отвечают плагиогранитоидам низкоглинозёмистого типа. По изотопным характеристикам пород (εNd=+6,5 – +6,6; (87Sr/86Sr)0=0,7038-0,7039) они являются типичными для плагиогранитоидов островодужного этапа.

Породы Хиргиснурского плутона, в отличие от Шаратогольского, относятся к высокoглинозёмистым плагиогранитоидам, в них повышенные содержания Al2O3 > 15 масс. % и низкие Yb = 0,26 – 0,55 г/т. Тоналиты и плагиограниты этого плутона характеризуются следующими содержаниями элементов (г/т): Nb (0,5-1,1), Ta (0,07-0,12), Y (4,4-8,5), Zr (78-118), Hf (2,6-4,1), Ba (310-500), Sr (815-1000). Породы Хиргиснурского плутона характеризуются преобладанием лёгких лантаноидов над тяжёлыми (10,5-22,0), указывающим сильно дифференцированный типа распределения РЗЭ.

Интерпретация результатов. Приведенные данные свидетельствуют о наличии в составе адакитовых гранитоидов Озёрной зоны двух групп: низкоглинозёмистых (A2O3 менее 15 %) и высокоглинозёмистых (A2O3 более 15 %). При этом высокоглинозёмистые адакитовые гранитоиды Харанурского, Дзабханского и Хиргиснурского плутонов относятся к тоналит-трондъемитовой серии магматитов, для которых применима метабазитовая модель формирования, предусматриваюшая возможность образования тоналит-плагиогранитоидных магм при дегидратированном плавлении мафических субстратов в диапазоне давлений от 3 до 25 кбар. и температурах 900 – 1100 °С. Плавлению подвергались высоко метаморфизованные нижне коровые субстраты, представленные эклогитами. По изотопно-геохимическим данным плагиогранитоиды таких комплексов относятся к +εNd – типу (εNd(0)=+3,8; c широким диапазоном значений εNd(T)= от + 3,9 до +7,5) , а по петрогеохимическим – к высокоглинозёмистым плагиогранитам [12] и высококремнистым адакитам [12]. Необходимым условием генерации плагигранитоидов такого типа служит высокое давление (больше или равное 10-12 кбар) и равновесие расплава с гранат-содержащим реститом. Их формирование происходило в островодужной обстановке и плавлению подвергались высоко метаморфизованные нижнекоровые образования, представленные эклогитами..

Низкоглинозёмистые адакитовые гранитоиды Шаратогольскго плутона дают очень узкий предел вариации εNd(T)= от + 6,5 до + 6,6. Они формировались при значительно меньших давлениях, в интервале от 3 до 9 кбар [14] в равновесии с роговообманково-плагиоклаз-клинопироксен- ортопироксеновым реститом. Генерация низкоглинозёмистых адакитовых гранитоидов Шаратогольского плутона, вероятно, происходила в аккреционно-коллизионном этапе формирования Озёрной зоны Западной Монголии.

Данные по адакитовым гранитоидам Озёрной зоны Монголии позволяют склониться к комбинированному механизму их генерации. Ближе всего комбинация модели возрастающего плавления субдуцирующего слэба, в котором отмечается переход от процесса дегидратации слэба к частичному плавлению и значительной роли метасоматизирующих флюидов мантийного клина в формировании адакитовых гранитоидов. Такими флюидами могли быть трансмагматические флюиды, участвовавшие в генерации поздних фаз становления глубинных магматических очагов в виде заключительных дериватов и дайковых образований, подтоку более восстановленных флюидов [1], игравших важную роль в формировании наиболее концентрированного и масштабного оруденения бакырчикского золото-черносланцевого типа.

Заключение

Таким образом, в Озёрной зоне Западной Монголии развиты плагиогранитоиды адакитовой близости 2 групп: 1 – высокоглинозёмистые, формировавшиеся в островодужной обстановке при плавлении метабазитового источника при давлении > 15 кбар, в равновесии с роговобманково-клинопироксен-плагиоклаз-гранатовым реститом, погружающейся в зоне субдукции океанической плиты; субстрат плавления для них был высоко метаморфизованный материал нижней коры, представленный эклогитами; 2 – низкоглинозёмистые плагиогранитоиды с адакитовой близостью, формировавшихся при меньших давлениях, в интервале от 3 до 9 кбар в равновесии с роговообманково-плагиоклаз-клинопироксен- ортопироксеновым реститом. Генерация низкоглинозёмистых адакитовых гранитоидов Шаратогольского плутона, вероятно, происходила в аккреционно-коллизионном этапе формирования Озёрной зоны Западной Монголии.