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), [7–9], повышенные содержания ванадия и хрома, высокие нормированные к хондриту отношения лантана к иттербию (более 8–10), указывающие на сильно дифференцированный тип распределения РЗЭ в породах. Актуальность изучения адакитовых гранитоидов более чем очевидна, так как пространственно и парагенетически с ними связаны многочисленные месторождения и проявления золота, в том числе объект мирового класса золото-черносланцевого типа – Бакырчик в Восточном Казахстане [3].

Сумсунурский гранитоидный батолит позднего рифея – нижнего палеозоя приурочен к зоне сочленения Гарганской архейской глыбы и Главного Саянского разлома. В составе батолита известны габброиды, кварцевые диориты, тоналиты, трондъемиты, лейкограниты, аплиты. Батолит сопровождается комплексом даек: микродиоритов, долеритов, габбро-порфиритов, диоритовых порфиритов, риолитов и дацитов.

Кварцевые диориты серой окраски массивные местами трахитоидные, как правило, имеют порфировидную структуру. Сложены они плагиоклазом (50-60 %), кварцем (24–30 %), биотитом (15–20 %), роговой обманкой (10–15 %). Темноцветные минералы замещены нередко хлоритом, эпидотом, карбонатом. Акцессории представлены апатитом, цирконом, сфеном, редко сульфидами. Плагиоклаз интрателлурической фазы сложен андезином-олигоклазом (№№ 21–36) и имеет нередко прямую зональность. Для кварцевых диоритов характерны: самые низкие концентрации бария и высокие концентрации стронция, отношения Eu/Eu* в сравнении с остальными породными типами (табл. 1). Они демонстрируют сильно дифференцированный тип распределения РЗЭ, судя по соотношению La/YbN, составляющему 15,6. Химический состав породных типов Сумсунурского батолита сведен в табл. 1.

Таблица 1

Представительные анализы породных типов Сумсунурского батолита

Примечание. Силикатные анализы на главные компоненты и на элементы методом ICP-MS выполнены в Лаборатории ИМГРЭ (г. Москва). ТЕ1,3 – тетрадный эффект по В. Ирбер [7]. Eu* = (SmN + GdN)/2. Значения РЗЭ нормированы по хондриту по [4].

Доминирующие по распространённости в составе батолита крупно-среднезернистые порфировидные тоналиты имеют зеленовато-серую окраску. Это массивные породы с гипидиоморфнозернистой микроструктурой основной ткани. В краевых частях плутона они приобретают трахитоидность. Состав тоналитов (объёмные. %): плагиоклаз – 60, кварц – 30–35, биотит – 9–16, роговая обманка – –3, микроклин – 3–6. Плагиоклаз диагностируется олигоклазом и андезином. Из вторичных минералов отмечаются хлорит, эпидот, карбонаты. Акцессорные минералы представлены апатитом, цирконом, реже – ортитом, сфеном, рутилом, титаномагнетитом, сульфидами. По минеральному составу возможно выделение двух разновидностей тоналитов: 1 – тоналиты с крупными гломеропорфировыми выделениями биотита и частыми выделениями ортита, и 2 – тоналиты без гломеропорфировых выделений биотита, лишённых ортита. Первой разновидности отвечает анализ тоналита с высокими содержанием суммы редких земель (308,8 г/т), второй анализ – с низким содержанием суммы редких земель (87,23 г/т) (табл. 1). Первая разновидность имеет более высокое отношение лёгких РЗЭ к тяжёлым (La/YbN = 11,3), что указывает на более продвинутый тип дифференциации редких земель.

Трондьемиты – крупнозернистые породы светло-серой окраски. Структура гипиодиоморфнозернистая. Состав ( %): плагиоклаз (олигоклаз № 14–22) – 50, кварц – 30–40, биотит – 10–15, калиевый полевой шпат – 10–15. Акцессорные минералы – апатит, циркон, сульфиды, изредка гранат. Местами в интерстициях отмечаются микропегматитовые срастания плагиоклаза, калиевого полевого шпата и кварца. Из вторичных минералов отечаются эпидот, хлорит, развивающиеся по биотиту. Трондьемиты характеризуются самыми высокими концентрациями бария и пониженными – стронция, иттрия, суммы РЗЭ. Для них свойственны самые высокие отношения La/YbN, указывающие на сильно дифференцированный тип распределения редких земель. Среди трондьемитов выделяются два типа по значениям тетрадного эффекта фракционирвания РЗЭ: 1 – с низкими значениями (ТЕ1-3 = 0,76), отвечающие W-типу тетрадного эффекта, и 2 – с высокими значениями (ТЕ1-3 = 1,12), отвечающие М-типу тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ по [9]. Оценка величин тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ и некоторых отношений элементов приведены в табл. 2.

Устанавливается, что в трондьемитах с обоими типами тетрадного эффекта отношения Y/Ho, и Zr/Hf меньшие, чем таковые в хондритах, а отношения Eu/Eu*, La/Lu, Sr/Eu – намного превышают такие же отношения элементов в хондритах, что свидетельствует о значительном фракционировании указанных элементов при формировании адакитовых гранитоидов Сумсунурского батолита.

Одновременное проявление двух типов тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ в интрузивных породах выявлено нами ранее в шошонитовых гранитоидах горы Бык в районе уранового месторождения на Кавказских Минеральных Водах, что связывалось нами с влиянием на распределение РЗЭ двух источников флюидов: эндогенных (мантийных), обогащённых фтором, и экзогенных, обогащённых водой вмещающих пород [2]. Вероятно, такие же условия существовали и при формировании трондьемитов Сумсунурского батолита.

Дайки мелкозернистых лейкогранитов и аплитов – это мелкозернистые породы светло-серой и розовато-серой окраски с гипидиморфнозернистой и микропегматитовой микроструктурами. Они состоят из ( %): кварца (40–42), олигоклаза – альбита (35–40), калиевого полевого шпата (20–25), биотита (5–8). Из вторичных минералов отмечаются мусковит и серицит, развивающиеся по полевым шпатам. Акцессории охватывают круг минералов – апатит, циркон, пирит. В их химизме заметно повышенное количество рубидия и повышенное – стронция. В аплитах самые низкие отношения La/YbN, свойственные породам с низкой степенью дифференциации РЗЭ. В них наиболее чётко просматривается негативная европиевая аномалия (соотношение Eu/Eu* = 0,039). В аплитах выявлен М – тип тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ (ТЕ1-3 = 1,12), обусловленный влиянием флюидного режима магматогенного этапа с формированием фтор-комплексов редких земель при их переносе во флюидах.

Таблица 2

Отношения химических элементов и значения тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ в породах Сумсунурского батолита

Примечание. ТЕ1,3 – тетрадный эффект по В. Ирбер [7]. Eu* = (SmN + GdN)/2. Значения РЗЭ нормированы по хондриту по [4].

Тоналиты и трондъемиты диорит-тоналит-трондъемитовой ассоциации Сумсунурского, Гарганского и Урикского массивов Восточного Саяна (абсолютный U-Pb и Rb-Sr изотопный возраст 790 млн лет), относящиеся к сумсунурскому комплексу, пока являются наиболее древними адакитовыми гранитоидами в Алтае-Саянском регионе.

На диаграмме La/Nb – Ce/Y все породы батолита тяготеют к тренду пород, формировавшихся в результате смешения мантийного субстрата с коровым материалом (рис. 1).

На диаграмме (La/YbN) – YbN по [5] породы Сумсунурского батолита тяготеют к двум источникам плавления субстрата: 1 – гранатовые амфиболиты и 2 – гранат-содержащая мантия с содержанием граната 5 % (рис. 2).

Таким образом, адакитовые гранитоиды Сумсунурского батолита формировались в результате плавления и смешения двух источников мантийного (гранат-содержащего) и корового. Последний представлен гранатовыми амфиболитами. Возможно, им были архейские гранатовые амфиболиты Гарганской глыбы. Генерация адакитовых гранитоидов батолита осуществлялась при значительном фракционировании редкоземельных элементов, а также Zr, Hf и Sr, что вероятно было обусловлено участием мантийных флюидов и значительной обводнённостью вмещающих пород в процессе становления Сумсунурского батолита.

Рис. 1. Диаграмма La/Yb – Ce/Y по [5] для породных типов Сумсунурского батолита. Породные типы Сумсунурского батолита: 1 – кварцевый диорит; 2 – тоналит; 3 – трондьемит; 4 – аплит

Рис. 2. Диаграмма (La/YbN) – YbN по [5] для пород Сумсунурского батолита. Тренды плавления различных источников по [5]: I – кварцевые эклогиты; II – гранатовые амфиболиты; III – амфиболиты; IV – гранат-содержащая мантия, с содержанием граната 10 %; V – гранат-содержащая мантия, с содержанием граната 5 %; VI – гранат-содержащая мантия, с содержанием граната 3 %; ВМ – верхняя мантия; ВК – верхняя кора. Остальные условные обозначения см. на рис. 1

Данные по адакитовым гранитоидам Cумснурского батолита позволяют склониться к комбинированному механизму их генерации. Ближе всего комбинация комплексной модели возрастающего плавления субдуцирующего слэба океанической коры под Гарганский микроконтинент, 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 дайковых образований, подтоку более восстановленных флюидов, игравших важную роль в формировании наиболее концентрированного и масштабного оруденения, как это имело место при генерации золото-черносланцевого месторождения Бакырчик в Восточном Казахстане [3].

В этом районе локализуется комплексное крупное по запасам золоторудное Зун-Холбинское месторождение [1] с висмут-теллуридной и платиноидной минерализацией, пространственно и парагенетически связанное с дайками аплитов и трондьемитов, возможно некоторые из которых могут относиться и к сумсунурскому комплексу. Традиционно золотое оруденение в рудном поле связывалось с плагиогранитоидами холбинского комплекса нижнего палеозоя с возрастом 400-420 млн. лет. Однако в рудах Зун-Холбинского месторождения присутствуют и ранние парагенезисы золото-сульфидного состава, согласные с рудовмещающими сланцево-карбонатными толщами верхнего протерозоя, что свидетельствует о возможном и более раннем этапе формирования парагенезисов золота, сопутствующих висмут-теллуридных и платиноидных ассоциаций.