ВОЗРАСТ И ПРИРОДА СУБСТРАТА РАННЕПЕРМСКИХ РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫХ

ЛЕЙКОГРАНИТОВ КРЕМЕНКУЛЬСКОГО МАССИВА (ЮЖНЫЙ УРАЛ) –

ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ ОГРАНИЧЕНИЯ

Каллистов Г.А., Осипова Т.А.

Институт геологии и геохимии УрО РАН, Екатеринбург, Россия

Kallistov@igg.uran.ru, osipova@igg.uran.ru

Кременкульский редкометалльно специализированный (W-Mo минерализация) массив расположен в пределах южного сегмента Восточно-Уральского поднятия в центральной части Челябинского гранитоидного массива близ г. Челябинск (Южный Урал). По геофизическим данным, он представляет собой крутопадающий, сужающийся с глубиной шток размером до 3 км в диаметре и 6 км мощностью (Кузнецов, 1999). Основная разновидность пород массива – микроклин-пертитовые флюоритсодержащие лейкограниты. По химическому составу Кременкульские лейкограниты сопоставимы с редкометалльными гранитами Казахстана (Грабежев и др., 1987; Каллистов, 2007). Полученные в последнее время современные изотопно-геохронологические данные позволяют ближе подойти к решению вопроса об источнике магм редкометалльно-рудоносных гранитоидов Южного Урала.

Изотопный состав Sr и Nd (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i = 0.7057; ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd_i = 0,51209) в кременкульских лейкогранитах отличает их от подавляющего большинства пермских гранитных пород восточного склона Южного Урала более «коровыми» характеристиками.

Кременкульские граниты являются, по существующим на настоящий момент времени данным, самыми молодыми породами в составе Челябинского батолита, основная часть которого сложена рядом пород от тоналитов до гранитов с возрастом 360-330 млн. лет, образованным в ходе субдукционного этапа развития Урала (Ферштатер, 2001). До настоящего времени для кременкульских гранитов имелись хорошо согласующиеся между собой K-Ar определения возраста по биотитам и мусковитам – 260-280 млн. лет (Грабежев и д., 1998) и авторские данные Rb-Sr изохронного метода (274.5 ± 2.5 млн. лет), определяющие их раннепермский возраст.

Нами впервые было выполнено U-Pb-SHRIMP датирование цирконов из кременкульских лейкогранитов. По результатам исследований были выделены 2 морфологические и геохимические разновидности цирконов: цирконы-I, типичные для умеренноглубинных гранитоидов (Краснобаев, 1986), каковым и является Кременкульский шток, характеризуются сравнительно высоким содержанием U (200-600 г/т) и Th (120-650 г/т), имеют раннепермский возраст (271  5 млн. лет); и цирконы-II, по морфологии отвечают более глубинным мезоабиссальным гранитоидам, характеризуются более низкими концентрациями U (20-60 г/т) и Th (10-50 г/т), имеют позднесилурийско-раннедевонский возраст (416  7 млн. лет). Важно отметить, что вмещающими породами для кременкульских лейкогранитов являются раннекаменноугольные гранитоиды Челябинского массива. Следовательно, цирконы-II представляют собой не ксенокристы контаминированных боковых пород на уровне становления штока, но могут рассматриваться как реликты субстрата – кислых ортопород интрузивной фации среднепалеозойского возраста.

В настоящее время надежные изотопно-геохронологические данные о позднесилурийско-раннедевонских гранитоидах в восточной зоне Южного Урала весьма ограничены. Относительно уверенно к ним могут быть отнесены тоналит-плагиогранитные Рассыпнянский, Пластовский и Нижнесанарский массивы (Ферштатер и др., 2007; Язева, Бочкарев, 1995; Шатагин и др., 2000). Независимо от локализации в различных структурно-тектонических зонах, образование всех этих интрузивов авторы цитированных выше работ связывают с формированием энсиматических островодужных комплексов; а нижнесанарские гранитоиды могут интерпретироваться как типичные представители «юной», новообразованной сиалической коры Южного Урала (Язева, Бочкарев, 1995), и соответственно, рассматриваться в качестве предполагаемого протолита для выплавления лейкогранитов.

Однако модельные построения, основанные на расчетах изотопных составов Sr и Nd в соответствующих интрузивных породах восточной зоны Южного Урала для раннепермского времени, противоречат гипотезе образования кременкульских лейкогранитов как за счет изохимического переплавления среднепалеозойских гранитных пород, так и модели их смешения с основными магмами.

В то же время, в контактовой зоне Челябинского батолита установлено наличие парапород раннепротерозойского возраста, метаморфизованных в амфиболитовой фации в кембрии (Краснобаев и др., 1998). Отсутствие в настоящее время данных об изотопном составе Sr и Nd этих пород не позволяет проведения корректной оценки изотопных ограничений гранитообразования с участием этих допалеозойских терригенных толщ. Но имеющиеся на сегодня геохимические и геохронологические данные для кременкульских гранитов и их окружения определяют невозможность объяснения их изотопно-геохимических характеристик за счет переплавления среднепалеозойских гранитоидов. Соответственно, вслед за (Попов и др., 2002) более вероятной представляется двустадийная модель образования, но с вовлечением протерозойских метатерригеннных пород и участием мантийных расплавов или растворов.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ (проект № 07-05-01023).

Литература

Грабежев А.И., Кузнецов Н.С., Пужаков Б.А. Рудно-метасоматическая зональность медно-порфировой колонны натриевого типа (парагонитсодержащие ореолы, Урал). Екатеринбург: Изд. УГГГА. 1998. 172с.

Грабежев А.И., Чащухина В.А., Вигорова В.Г. Геохимические критерии редкометалльной рудоносности гранитов (на примере Урала). Свердловск: УНЦ АН СССР, 1987. 128с.

Каллистов Г.А. Новые данные о редкометалльных гранитах Кременкульского массива, Южный Урал // Геология и минерагения Кольского региона. Труды Всероссийской (с международным участием) научной конференции и IV Ферсмановской научной сессии, посвященных 90-летию со дня рождения акад. А.В. Сидоренко и д.г.-м.н. И.В. Белькова. Апатиты, 4-6 июня 2007 г. Апатиты: Изд-во K&M, 2007. С.92-95.

Краснобаев А.А. Циркон как индикатор геологических процессов. М.: Наука, 1986. 146с.

Кузнецов Н.С. (отв. исп.). Отчет о геологической съемке и геологическом доизучении масштаба 1:200000 листа N-41-VIII (новая серия). Челябинская площадь. Челябинск, 1999. 2 кн. 360с. (Челябинск, геолфонд ФГУГП «Челябинскгеосъемка»).

Попов В.С., Богатов В.И., Журавлев Д.З. Источники гранитных магм и формирование земной коры Среднего и Южного Урала: Sm–Nd и Rb–Sr изотопные данные // Петрология. 2002. Т. 10. № 4. С.389–410.

Шатагин К.Н., Астраханцев О.В., Дегтярев К.Е., Лучицкая М.В. Неоднородность континентальной коры Восточного Урала: результаты изотопно-геохимического изучения палеозойских гранитоидных комплексов // Геотектоника. 2000. № 5. 2000. С.44–60.

Язева Р.Г., Бочкарев В.В. Сиалическая островная дуга Урала: структура, развитие, геодинамика // Геотектоника. 1995. № 6. С.32-44.

Bea F., Fershtater G.B., Montero P. Granitoids of the Uralides: Implications for the Evolution of the Orogen // Mountain Building in the Uralides: Pangea to the Present Geophysical Monograph. 132. Copyright by the American Geophysical Union. 2002. P.211-232.