Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Гусев А.И. 1

---

1 Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина

Приведены данные по петро-геохимии и петрологии Чиндагатуйского массива юга Горного Алтая. Массив сложен гранитами, умеренно-щелочными ранней фазы и лейкогранитами поздней. Породы относятся к пералюминиевому и железистому типу анорогенных моношпатовых гиперсольвусных гранитоидов. По соотношению изотопов стронция и неодима гранитоиды относятся к стронций обогащённому и неодим деплетированному типу. На канонических диаграммах породы массива попадают в поле А2 – типа, формировавшихся в постколлизионной обстановке, вызванной функционированием плюма. Генерация пород массива протекала по сложному сценарию: экстремальная дифференциация базальтового расплава, контаминация коровым материалом, представленным ортоамфиболитами и метаграувакками древней вулканической дуги.

Статья в формате PDF

2661 KB

анорогенные гранитоиды

граниты

умеренно-щелочные граниты

лейкограниты

геохимия

петрология

дифференциация базальтовой магмы

контаминация корового материала

изотопы Sr

Nd

1. Гусев А.И. Петрология редкометалльных магмо-рудно-метасоматических систем Горного Алтая // Известия Томского политехнического университета, 2005. – T. 308, № 4. – C. 43–47.

2. Гусев А.И. Минерагения и полезные ископаемые Республики Алтай. – Бийск: Изд-во АГАО, 2010. – 385 с.

3. Гусев А.И., Гусев Н.И. Анорогенные гранитоиды: петрология, геохимия, флюидный режим. – Бийск: Изд-во АГАО, 2014. – 225 с.

4. Anders E., Greevesse N. Abundences of the elements: meteoric and solar // Geochim. Cosmochim. Acta., 1989. – V. 53. – P. 197–214.

5. Eby G.H. Chemical subdivision of the A-type granitoids: Petrogenetic and tectonic implications // Geology, 1992. – Vol. 20. – P. 641–644.

6. Ewart A. A review of the mineralogy and chemistry of Tertiary – Recent dacitic, latitic, rhyolitic and related salic rocks // Trondjemites, Dacites and Related Rocks. – Amsterdam, 1979. – P. 13–121.

7. Ewart A. The mineralogy and penrology of Tertiary – Recent orogenic volcanic rocks: with special reference to the andesitic-basaltic compositional range // Andesites: Orogenic Andesites and Related Rocks. – Chichester, 1982. – P. 25–95.

8. Frost C.D., Frost B.R. On Ferroan (A-type) Granitoids: their Compositional Variability and Modes of Origin // Journal of Petrology, 2010. – Vol. 52. – Issue 1. – P. 39–53.

9. Kruk N. N., Rudnev S.N., Vystavnoi S.A., Paleskiy S.V. Sr-Nd isotopic systematic of granitoids and evolution of continental crust of the wectern part of Altai-Sayan fold region / Сontinental Growth in the Phanerozoic: Evidence from Central Asia. – Novosibirsk: Publishing House of SB RAS. Department «GEO». – Р. 68–72.

10. Maniar P.D., Piccoli P.M. Tectonic discrimination of granitoids // Geological Soc. America Bulletin, 1989. – V.101. – P. 635–643.

11. Villaseca C., Barbero L., Herreros V. A re-examination of the typology of peraluminous granite types in intracontinental orogenic belts // Trans. of Royal Soc. of Edinburg Earth Science, 1998. –V. 89. – P. 113–119.

12. Zindler A., Hart С. Chemical geodynamics // Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 1986. – V. 14. – P. 493–571.

Чиндагатуйский массив является петротипическим интрузивом одноименного комплекса. Он располагается в области развития юрского магматизма, с которым пространственно и парагенетически связаны различные типы оруденения Li, Ta, Nb, Mo, W [1, 2]. Массив изучался в конце прошлого века, по нему отсутствуют общие геохимические и петрологические представления, а некоторые данные по геохимии и петрологии устарели. Цель исследования – осветить новые данные по петро-геохимии и петрологии Чиндагатуйского массива, перспективного на обнаружение оруденения молибдена и вольфрама.

Результаты исследований и их обсуждение

Чиндагатуйский петротипический массив на территории российской части Горного Алтая занимает бассейн реки Чиндагатуй, имеет сложную форму и фиксируется отрицательной гравиметрической аномалией. По данным В.И. Тимкина, гранитоиды всех фаз характеризуются очень устойчивым структурно-текстурным обликом. Значительная часть массива сложена гранитоидами, относимыми к породам первой фазы, представленной биотитовыми и двуслюдяными гранитами средне-крупнозернистой и порфировидной до грубопорфировидной текстуры с фенокристаллами микроклина и плагиоклаза. Иногда среди пород первой фазы отмечаются умеренно-щелочные граниты. В эндоконтактовой части массива в интервале 1–3 м развиты породы гранит-порфирового облика. К породам второй фазы отнесены двуслюдяные слабо порфировидные граниты и лейкограниты с более крупными кристаллами плагиоклаза размером до 3–4 см и с повсеместным присутствием турмалина. Акцессорными минералами в породах первой фазы являются: циркон, ильменорутил, ильменит и зёрна гематита и магнетита. Cпектр акцессориев в породах второй фазы: тот же, что и в гранитах ранней фазы, за исключением турмалина, который часто образует нодули в лейкогранитах. Абсолютный возраст гранитоидов Чиндагатуйского массива по данным U-Pb (по циркону), Ar-Ar (по биотиту и мусковиту) варьирует от 190 до 201 млн лет (нижняя юра).

Во всех гранитоидах массива фиксируется относительно не высокий уровень щелочности (средние значения Na2O + К2О = 7,3–7,6 % по группам пород различной кремнекислотности от 68 до 75 %) высокоглиноземистых пород известково-щелочной серии с единичными отклонениями к умеренно-щелочным и низкощелочным породам. Характерны стабильные повышенные значения коэффициента калиевости (0,47–0,52) и невысокие значения коэффициента агпаитности (0,69-0,71) при небольшом снижении от меланогранитов к лейкогранитам коэффициентов известковистости (от 0,12 до 0,07), окисленности железа (от 0,32 до 0,14) и при повышении коэффициентов железистости (от 0,59 до 0,78) и глиноземистости (индекс Шенда от 1,17 до 1,24).

Представительные анализы Чиндагатуйского массива сведены в таблице.

Химические составы пород Чиндагатуйского массива (оксиды – масс. %, элементы – г/т)

Примечание. Анализы выполнены: силикатный на главные компоненты химическим методом в Лаборатории Западно-Сибирского испытательного Центра (г. Новокузнецк); для микроэлементов – методом ICP-MS в лаборатории ИМГРЭ (г. Москва). Значения РЗЭ нормированы по хондриту по [4]. Eu*= (SmN+GdN)/2.

Породы Чиндагатуйского массива: 1–3 – граниты, 4 – умеренно-щелочной гранит, 5–8 – лейкограниты.

Отношения U/Th во всех породах менее 1, что указывает на отсутствие наложенных гидротермальных изменений на анализируемые породы. Для пород массива характерны повышенные суммарные концентрации РЗЭ (от 166 до 257 г/т). Нормированные отношения (La/Yb)N повышены (от 6,5 до 16,5) и свидетельствуют о дифференцированном типе распределения лёгких и тяжёлых РЗЭ. Все породы массива имеют повышенные концентрации Ga, Nb, Cs, Zr, Ba, что характерно для анорогенных гранитоидов.

На диаграмме A/NK – A/CNK все породные типы Чиндагатуйского массива локализуются в пределах пералюминиевых гранитов (рис. 1, а).

Соотношение SiO₂ – Fe₂O₃ / (Fe₂O₃+MgO) показывает, что точки составов пород Чиндагатуйского массива располагаются в поле железистых разностей (рис. 1, б).

На диаграмме Y – Nb – Ce все породы Чиндагатуйского массива локализуются в поле анорогенных гранитов А2 – типа моношпатовых гиперсольвусных, характрных для постколлизионных обстановок, вызванных функционированием плюма (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма Y – Nb – Ce по [5] для пород массивов. Поля гранитоидов по Дж. Эби [5]: А1 – анорогенные гранитоиды А1 – типа рифтов, мантийных горячих точек и плюмов; А2 – анорогенные гранитоиды А2 – типа постколлизионных обстановок, связанных с функционированием плюмов. Породы Чиндагатуйского массива: 1 – граниты, 2 – умеренно-щелочной гранит, 3 – лейкограниты

Рис. 3. Диаграмма εSr(t) - εNd(t) для анорогенных гранитоидов. Типы мантии по Зиндлеру и Харту [12]: EM I и EM II - обогащённая мантия типов I и II; PREMA - примитивная мантия; HIMU - мантия с высоким изотопным уран-свинцовым отношением. Поля I, II, III - подтипы анорогенных гранитоидов по степени изотопной обогащённости и деплетированности. Породы Чиндагатуйского массива: 1 - гранит, 2 - лейкогранит

Полученные результаты указывают, что гранитоиды Чиндагатуйского массива относятся к пералюминиевому и железистому («ferroan») типу. Такие гранитоиды формировались по схеме сложного сценария. С одной стороны они генерированы в результате экстремальной дифференциации базальтовых расплавов с увеличивающейся щёлочностью и повышением давления в процессе дифференциации, а с другой – в результате сильной контаминации корового материала [8]. Таким коровым контаминантом могли служить амфиболиты и метаграувакки, что подтверждается анализом экспериментального плавления различных источников (рис. 4 a, b, c).

Амфиболитовая природа прослеживается для ранней фазы гранитов, а метаграувакковая – для поздних лейкогранитов и умеренно-щелочных гранитов. Соотношение SiO₂ и A/CNK указывает, что все породы массива тяготеют к тренду плавления известково-щелочных вулканических пород орогенных поясов (рис. 4, d). Этими вулканитами могли быть ортоамфиболиты. Плавление протекало с отделением альбита с образованием гиперсольвусных моношпатовых гранитов А-типа.

Рис. 4. Экспериментальные диаграммы: (a), (b), (c) – диаграммы композиционных экспериментальных расплавов из плавления фельзических пелитов (мусовитовых сланцев), метаграувакк и амфиболитов для пород Чиндагатуйского массива; (d) – диаграмма SiO₂ – A/CNK) для пород Чиндагатуйского массива. Тренд известково-щелочного фракционирования вулканических пород орогенных регионов, по [6, 7]. A- Al₂O₃, CNK – Сумма CaO, Na₂O, K₂O. Остальные условные те же, что на рис. 1

Выводы

Чиндагатуйский массив сложен гранитами, умеренно-щелочными гранитами и и лейкогранитами, относящимися к пералюминиевому и железистому типу гранитоидов анорогенного (А-типа). Это моношпатовые гиперсольвусные граниты, формировавшиеся в рамках сложного сценария: экстремальная дифференциация базальтового расплава и контаминация коровым материалом, представленным ортоамфиболтами и метаграувакками. Геодинамическая обстановка их генерации близка к постколлизионной, вызванной функционированием плюма.

Библиографическая ссылка