АДАКИТОВЫЙ ГРАНИТОИДНЫЙ МАГМАТИЗМ ВОСТОЧНОГО САЯНА,

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ИСТОЧНИКИ ВЕЩЕСТВА

Ефремов С.В.

Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, Иркутск, Россия, esv@igc.irk.ru

Адакитами называются средние и умеренно кислые разновидности известково-щелочных вулканических и плутонических магматических пород, имеющие своеобразную геохимическую характеристику (Defant, 1990; Martin, 2005). Генетические представления об образовании пород этого типа довольно выдержаны. Существует три наиболее вероятных механизма: 1) плавление субдуцировавшей океанической литосферы (Defant, 1990); 2) плавление метабазальтов в подошве мощной континентальной коры (Petford, 1996); плавление пород мантийного клина, метасоматизированных адакитовым расплавом (Brandon, 2002).

Сочетание условий, необходимых для образования адакитов, встречается довольно редко, что приводит к их незначительной распространенности, в сравнении с другими известково-щелочными гранитоидами, а появление разновозрастного адакитового магматизма считается уникальным. Одним из таких уникальных районов является Восточный Саян, где адакиты встречаются среди вендских (Кузьмичев, 2004) и раннепалеозойских (Ефремов, 2007) гранитоидов.

Для объяснения унаследованности геохимических характеристик во времени может быть использовано два концептуальных подхода: концепция единого геохимического резервуара, генерировавшего адакитовые магмы в периоды мощных тектонических перестроек; концепция связи адакитового магматизма с разновозрастными геодинамическими событиями.

Первая концепция кажется наиболее привлекательной, так как пространственная ассоциация разновозрастных гранитоидов с близкой геохимической спецификой вряд ли является случайной. А учитывая их приуроченность к архейским серогнейсовым толщам, геохимическим аналогам адакитов, кажется вполне обоснованной. Однако эта концепция требует распространения «единого источника» на всю территорию северной части Тувино-Монгольского микроконтинента (распространенность гранитоидных массивов с адакитовыми геохимическими характеристиками), что противоречит современным геодинамическим построениям, авторы которых рассматривают этот регион как коллаж разновозрастных террейнов, имеющих разную генетическую природу (Кузьмичев, 2004 и ссылки в этой работе).

Концепция связи адакитового магматизма с разновозрастными тектоническими событиями также плохо согласуется с современными геодинамическими построениями. Если образование вендских адакитов можно связать с заложением новой зоны субдукции, возникшей после коллизии Гарганского блока и Дунжугурской островной дуги (Кузьмичев, 2004), то образование раннепалеозойских адакитов не поддается логичному объяснению. Учитывая современные геодинамические построения, мы должны связать образование этих гранитоидов с процессом коллизии Тувино-Монгольского микроконтинента с Сибирским кратоном. Однако «коллизионные» адакиты в мире неизвестны, единственный пример, описанный в литературе, связан с плавлением оторванного слэба, сразу после коллизионного события (Sajona, 2000). Теоретически, образование адакитов в коллизионных зонах возможно по всем трем (см. выше) генетическим моделям, однако этот вопрос требует специального рассмотрения. Существует несколько возможных вариантов. Наиболее вероятными являются: плавление слэба в раннепалеозойской зоне субдукции; ремобилизация серогнейсового основания при коллизионном событии; ремобилизация литосферного источника, образовавшегося на одном из предыдущих этапов геологического развития региона (захороненный слэб, метасоматизированная адакитовыми расплавами литосферная мантия).

В контексте вышеизложенного материала, ключевое значение приобретают данные об источниках вещества для вендских и раннепалеозойских адакитов. Обладая информацией по составу, местоположению и возрасту этих источников, мы можем решить большинство из вышеизложенных проблем. Эти данные можно получить на основе современных генетических моделей, с использованием изотопных и геохимических характеристик разновозрастных адакитов.

Учитывая тесную ассоциацию вендских и раннепалеозойских адакитов с высокониобиевыми базитами (NEB), мы уверенно можем говорить о внекоровом источнике вещества этих пород. Геохимическая характеристика раннепалеозойских адакитов позволяет отнести их к LSA-типу (Martin, 2005), связав их образование с плавлением литосферной мантии, метасоматизированной адакитовыми расплава ми. Вендские адакиты по своей вещественной характеристике более соответствуют HAS-типу (Martin, 2005) и могли иметь «слэбовый» источник.

Имеющиеся в нашем распоряжении изотопные данные (Sr, Nd) предоставляют возможность оценить возраст протолитов для гранитоидов обоих этапов. Согласно полученным оценкам, они довольно близки и колеблются в пределах 2500-2550 млн. лет, что позволяет связать образование этих гранитоидов с единым источником вещества.

Полученные результаты показывают, что в пределах Восточного Саяна существовал древний специализированный источник, ремобилизация которого приводила к разновозрастному адакитовому магматизму. При этом, согласно современным моделям образования высокониобиевых базитов и адакитов, он должен располагаться в литосферной мантии региона. Это исключает возможность образования адакитов за счет ремобилизации серогнейсовых толщ, однако не исключает возможность того, что все гранитоиды, имеющие адакитовую специфику (включая серые гнейсы), образовались за счет единого источника вещества.

Вопрос этот довольно сложен и требует более тщательного изучения. Следует учитывать, что выводы о литосферном положении источника основываются только на гипотетических моделях образования того или иного типа пород, которые, с течением времени, могут быть изменены, однако существование самого источника вполне очевидно. Его положение фиксируется плутонами адакитов и адакитовых гранитов. Теоретически, он может быть распространен на всю северную часть Тувино-Монгольского микроконтинента.

Возраст источника, а также его распространение указывают на существование единого континентального блока, как минимум, начиная с границы архея и протерозоя (2500 млн. лет), что противоречит современным геодинамическим построениям. Таким образом, полученные результаты указывают на необходимость коррекции имеющихся представлений о геологическом строении региона и уточнения схем геодинамического развития.

Литература

Ефремов С.В. Раннепалеозойские адакиты Восточного Саяна. Геохимические особенности и источники вещества // Проблемы геохимии эндогенных процессов и окружающей среды. Материалы конференции. Иркутск, 2007. Т. 2. С.91-97.

Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. М.: Пробел-2000, 2004. 190с.

Bourdon E., Eissen J-P., Monzier M., Robin C., Martin H., Cotten J.,. Hall M.L. Adakite-like lavas from Antisana Volcano (Ecuador): Evidence for slab melt metasomatism beneath Andean Northern Volcanic Zone // Journal of Petrology. 2002. V. 43. № 2. P.199–217

Defant,M.J.,Drummond,M.S.,.Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere //.Nature, 1990, V.,347, P.662–665.

Martin H., Smithies R.H., Rapp R., Moyen J.-F., Champion D. An overview of adakite, tonalite–trondhjemite–granodiorite(TTG), and sanukitoid: relationships and some implications for crustal evolution // Lithos, 2005, V., 79, P.1-24.

Petford N., Atherton M. Na-rich partial melts from newly underplated basaltic crust: the Cordillera Blanca Batholith, Peru // J.Petrol., 1996, V. 37, № 6, p. 1491-1521

Sajona F.G., Mauri R.C., Pubellier M., Leterrier J., Bellon H., Cotten J. Magmatic source enrichment by slab-derived melts in young post-collision setting, central Mindango (Philippines) // Lithos, 2000, V. 54, P.173-206.