УСЛОВИЯ ГЕНЕРАЦИИ И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ГРАНИТОИДОВ

ВОСТОЧНО-СИХОТЭ-АЛИНСКОГО ВУЛКАНИЧЕСКОГО ПОЯСА

Валуй Г.А., Москаленко Е.Ю.

Дальневосточный геологический институт ДВО РАН, Владивосток, Россия, gvalui@mail.ru

Гранитные расплавы, по представлениям современных исследователей, выплавляются из пород коры, сохраняя некоторые геохимические характеристики исходных пород, что позволяет по геохимическим особенностям гранитоидов приблизиться к решению вопроса об условиях генерации гранитных магм. В этом смысле изучение гранитоидов Восточно-Сихотэ-Алинского вулканического пояса (ВСАВП), расположенного на границе материка с океаном, приобретает важное значение для понимания процессов выплавления расплавов в зоне перехода.

Гранитоиды ВСАВП являются типичными представителями вулкано-плутонической формации (Устиев, 1963), широко распространенной в вулканических поясах, обрамляющих Тихий океан. Геолого-петрологические исследования, проведенные автором (Валуй, 2004), показали, что гранитоиды ВСАВП образуют три группы тел, закристаллизованных на небольшой (< 3 км) глубине и отличающихся своими петрологическими особенностями (рис. 1).

Интрузивы восточной части (на побережье Японского моря – 1 группа) образуют крупные (десятки километров) многофазные тела, сложенные равномернозернистыми породами диорит-гранодиорит-гранитного состава, кристаллизовались при 650-750°С и являются магнетитовыми. Массивы западной части пояса – в пределах Дальнегорского района (2 группа) и Краснореченского поднятия (3 группа) – однофазны, сложены резко порфировидными породами, относящимися к ильменитовой серии, и кристаллизовались при 750-850°С и 800-900°С соответственно. Они образуют небольшие тела (первые километры в Дальнегорском и десятки метров в Краснореченском), сопровождаются боросиликатными и полиметаллическими – Дальнегорском, и оловянно-полиметаллическими месторождениями – в Краснореченском районе, тогда как в интрузивах прибрежной группы известны только незначительные магнетит-скарновые и молибденовые рудопроявления.

Установлено, что интрузивы 1-ой группы формировались из более низкотемпературных расплавов, содержащих менее 3% массы H₂O , выплавленных на меньших глубинах (12-15 км), чем 2-ая группа массивов, которые образовались из более высокотемпературных расплавов с исходным водосодержанием более 3% массы H₂O на глубине 18-20 км (Дальнегорская вулканоструктура) и 25-30 км (Краснореченское поднятие). Подобное различие, видимо, обусловлено углублением магматических очагов по направлению от побережья в сторону материка. Динамика перемещения расплавов и отделение флюидов были различными для интрузивов трех групп. Магматические массы интрузивов 1 группы поднимались с некоторым охлаждением, достигая условий дегазации только вблизи солидуса, что значительно снижало их рудогенерирующие возможности. Более глубинные и более высокотемпературные расплавы 2 и 3 групп поднимались к поверхности без существенного теплообмена, теряя флюидную фазу на ранних стадиях подъема и при достижении солидуса, что обеспечивало их высокую рудогенерирующую способность (рис.1).

Различное исходное флюидосодержание определило динамику кристаллизации и характер отделения флюидов. При содержании флюидов более 3% массы происходит разгерметизация магматической камеры, т.к. давление вмещающих пород не может скомпенсировать объемный эффект кристаллизации на глубинах меньше 5 км (Рейф, 1990). При этом флюид покидает расплав, что приводит к образованию порфировидных пород. Дальнегорские и Краснореченские интрузивы – пример таких вскипевших расплавов. При кристаллизации прибрежных интрузивов, возникших из более «сухих» расплавов, разгерметизации камеры не происходило, что привело к образованию равномернозернистых пород и широкому развитию процессов внутрикамерной дифференциации расплавов.

В гранитоидных интрузивах Восточно-Сихотэ-Алинского вулканического пояса широко проявлены процессы дифференциации исходных расплавов на различных уровнях и стадиях существования расплава. Фракционная дифференциация на уровне генерации приводит к образованию серий пород, связанных котектическими отношениями и подобием распределения РЗЭ, и формированию крупных многофазных интрузивов диорит-гранодиорит-гранитного состава на востоке и однофазных тел габбро-диоритов, гранодиоритов или гранитов в западной части ВСАВП, сформированных отдельными порциями отдифференцированной магмы. Степень дифференциации расплавов уменьшается с востока на запад синхронно с возрастанием мощности земной коры. Расчет модельного распределения РЗЭ для пород верхней и нижней коры и гранитов и диоритов показал, что диориты могли возникнуть при полном равновесном плавлении (судя по содержанию легких РЗЭ) или 50 %-ном плавлении пород нижней коры, судя по содержанию тяжелых РЗЭ, а гранитные расплавы при тех же соотношениях – при плавлении верхней коры (рис. 2). Судя по уровню содержаний РЗЭ, диориты побережья и краснореченские монцодиориты могут рассматриваться как родоначальные (наиболее близкие к первичным), а гранодиориты и граниты как производные (дочерние) магмы.

Литература

Безверхний В.Л. Геологическое строение и дочетвертичная история развития шельфа материкового склона Японского моря у берегов юго-восточного Приморья. Автореф. канд. дисс. Владивосток, 1981. 35с.

Валуй Г.А. Петрологические особенности гранитоидов Восточно-Сихотэ-Алинского вулканического пояса // Тихоокеан. Геология. 2004. Т. 23. № 3. С.37-51.

Кадик А.А., Френкель М.Я. Декомпрессия пород коры и верхней мантии как механизм образования магм. М.: Наука, 1982. 120с.

Рейф Ф.Г. Рудообразующий потенциал гранитов и условия его реализации. М.: Наука, 1990. 180с.

Устиев Е.К. Проблемы вулканизма-плутонизма. Вулкано-плутонические формации // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1963. № 12. С.3-30.

Weaver B.L., Tarney J. Empirial approach to estimating the composition of the continental crust. Nature, 1984.V. 310. Р.575-577.