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
Оксиды (масс. %) и элементы (г/т) |
Кварцевые диориты |
Тоналиты |
Тоналиты |
Трондъемиты |
Аплиты |
Трондьемиты |
SiO2 |
61,31 |
66,79 |
66,95 |
72,54 |
75,22 |
72,43 |
TiO2 |
0,55 |
0,43 |
0,40 |
0,19 |
0,06 |
0,18 |
Al2O3 |
15,99 |
15,35 |
15,23 |
14,51 |
13,46 |
14,46 |
Fe2O3 |
2,5 |
1,4 |
1,35 |
1,2 |
0,6 |
1,3 |
FeO |
4,24 |
.2,81 |
2,88 |
1,42 |
0,9 |
1,28 |
MnO |
0,11 |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
0,02 |
0,06 |
MgO |
2,54 |
1,47 |
1,44 |
0,53 |
0,15 |
0,51 |
CaO |
4,86 |
3,65 |
3,62 |
2,25 |
0,94 |
2,23 |
Na2O |
3,74 |
3,97 |
3,98 |
4,11 |
3,91 |
4,10 |
K2O |
1,58 |
1,74 |
1,75 |
2,12 |
2.14 |
2,19 |
P2O5 |
0,19 |
0,14 |
0,13 |
0,08 |
0,11 |
0,07 |
Li |
14 |
13 |
14 |
14 |
5 |
19 |
Be |
3 |
1,9 |
2,0 |
1,8 |
2 |
2,2 |
Sc |
9,5 |
9,2 |
9,3 |
9,0 |
6,7 |
9,5 |
Rb |
39 |
41 |
40 |
37 |
66 |
40 |
Cs |
3 |
2 |
2,1 |
2 |
1 |
2,1 |
Ba |
525 |
600 |
612 |
986 |
765 |
990 |
Sr |
610 |
512 |
524 |
370 |
185 |
378 |
Ta |
0,35 |
0,43 |
0,45 |
0,31 |
0,4 |
0,33 |
Nb |
3,5 |
3,3 |
3,4 |
3,1 |
3,0 |
3,2 |
Zr |
115 |
117 |
120 |
103 |
49 |
110 |
Hf |
3,5 |
3,2 |
3,3 |
3,1 |
2,5 |
3,2 |
F |
410 |
450 |
455 |
160 |
550 |
580 |
Sn |
1,7 |
1,6 |
1,6 |
1,2 |
1,3 |
1,3 |
W |
1,0 |
1,2 |
1,21 |
1,1 |
0,9 |
1,5 |
Pb |
9 |
10 |
11 |
19 |
30 |
21 |
Zn |
75 |
70 |
75 |
35 |
38 |
39 |
Co |
17 |
12 |
13 |
6 |
5 |
8 |
Ni |
14 |
16 |
17 |
8 |
12 |
9 |
Cr |
35 |
30 |
33 |
12 |
13 |
15 |
V |
150 |
75 |
80 |
20 |
10 |
25 |
Mo |
0,9 |
0,7 |
0,9 |
0,6 |
1,8 |
0,9 |
Cu |
25 |
15 |
18 |
16 |
20 |
16 |
La |
38 |
15 |
80 |
19 |
9,5 |
35 |
Ce |
53 |
26 |
142 |
29 |
24 |
44 |
Pr |
7,1 |
3,5 |
16 |
2,6 |
3 |
5,4 |
Nd |
27 |
13 |
34 |
13 |
9,6 |
16,5 |
Sm |
4,3 |
3,1 |
6,3 |
1,8 |
1,8 |
2,2 |
Eu |
1,1 |
0,87 |
1,2 |
0,64 |
0,24 |
0,32 |
Gd |
3,3 |
2,6 |
4,5 |
2,4 |
2 |
2,5 |
Tb |
0,5 |
0,4 |
1,1 |
0,3 |
0,2 |
0,7 |
Dy |
3,3 |
2,3 |
2,9 |
2,1 |
3,3 |
1,6 |
Ho |
0,63 |
0,47 |
0,5 |
0,55 |
0,4 |
0,3 |
Er |
1,4 |
1,4 |
1,7 |
1,2 |
2 |
1,0 |
Tm |
0,2 |
0,1 |
0,4 |
0,1 |
0,08 |
0,2 |
Yb |
1,6 |
1,3 |
2,0 |
1,1 |
1,9 |
0,82 |
Lu |
0,2 |
0,19 |
0,21 |
0,15 |
0,26 |
0,11 |
Y |
21 |
17 |
16 |
10,5 |
18 |
7,2 |
La/Nb |
10,86 |
4,54 |
23,52 |
6,12 |
3,17 |
10,94 |
Ce/Y |
2,52 |
1,53 |
8,87 |
2,76 |
1,33 |
6,11 |
∑ РЗЭ |
162,63 |
87,23 |
308,8 |
84,44 |
162,68 |
117,8 |
La/YbN |
15,6 |
7,5 |
11,3 |
26,3 |
3,3 |
28,5 |
Eu/Eu* |
0,8 |
0,08 |
0,089 |
0,6 |
0,039 |
0,41 |
Nb/Ta |
10,0 |
7,7 |
7,6 |
10,0 |
7,5 |
9,7 |
TE1,3 |
0,91 |
0,95 |
0,92 |
0,76 |
1,12 |
1,12 |
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
Отношения элементов и значения тетрадного эффекта |
Кварцевый диорит |
Тоналит |
Тоналит |
Трондьемит |
Трондьемит |
Аплит |
Хондриты |
Y/Ho |
33,3 |
36,2 |
32,0 |
19,1 |
24,0 |
45,0 |
29,0 |
Eu/Eu* |
0,8 |
0,08 |
0,089 |
0,6 |
0,41 |
0,039 |
0,32 |
La/Lu |
190 |
78,9 |
380,9 |
126,7 |
318,2 |
36,5 |
0,975 |
Zr/Hf |
32,8 |
36,5 |
36,4 |
33,2 |
34,4 |
19,6 |
36,0 |
Sr/Eu |
554,5 |
588,5 |
436,7 |
578,1 |
1181,2 |
770,8 |
100,5 |
TE1,3 |
0,91 |
0,95 |
0,92 |
0,76 |
1,12 |
1,12 |
- |
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.
Библиографическая ссылка
Гусев А.И., Гусев Н.И. АДАКИТОВЫЕ ГРАНИТОИДЫ СУМСУНУРСКОГО БАТОЛИТА ВОСТОЧНОГО САЯНА: ПЕТРОЛОГИЯ И ГЕОХИМИЯ // Успехи современного естествознания. – 2012. – № 11-2. – С. 49-53;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=31166 (дата обращения: 03.11.2024).