|
ПЕТРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ
ПАРАМЕТРЫ УЛЬТРАМЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГРАНИТОИДОВ КАК ОТРАЖЕНИЕ ИХ
КОРОВО-МАНТИЙНОЙ ПРИРОДЫ
Левицкий В.И., Левицкий И.В.
Институт геохимии СО РАН,
Иркутск, Россия, vlevit@igc.irk.ru
Проблема механизма
– анатектического плавления метаморфического субстрата или его
метасоматических преобразований под воздействием мантийных флюидов –
становления гранитоидов в глубинных зонах континентальной коры
является до настоящего времени актуальной. Сейчас большая часть
исследователей придерживается анатектической модели, хотя ее
положения достаточно не обоснованы.
Анатектическая
модель базируется на экспериментальных данных плавления глин в
закрытых системах (обзор по Менерту, 1971). В практике полевых работ
критерием анатексиса является выделение в субстрате (палеосоме) –
неосомы (мобилизатов, мигматитов, метатектитов, диатектитов,
лейкосомы) и реститов (меланосомы). В экспериментах по плавлению
основных пород было установлено появление только плагиогранитов в
малых объемах. При плавлении многих протолитов действительно
выплавлялись граниты, но в остатке присутствовали редкие в природе
породы. В получаемых при экспериментах гранитах отмечался
существенный дефицит К, Li,
Rb,
Cs,
Ba,
Sr,
Zr,
LREE
и избыток элементов группы железа, по сравнению с природными
ассоциациями. К тому же из мраморов, кварцитов, высокоглиноземистых
сланцев, метагипербазитов в экспериментах граниты таким способом
получить невозможно.
Представления о
формировании гранитоидов путем метасоматических преобразований в
мировой литературе известны с конца XIX
века как трансформизм, гранитизация, ультраметаморфизм. По этой
модели образование гранитов возможно при преобразовании пород
любого, даже основного составов при привносе составляющих гранит
элементов глубинными мантийными флюидами. Эти взгляды подтверждены
экспериментами из-за технических проблем только в последнее время
(Ходоревская, 2006), но геологически и петрологически они обоснованы
гораздо лучше, чем анатектическая модель гранитообразования. С этой
точки зрения важным является получение геохимических доказательств
образования гранитоидов по породам любого субстрата в процессах
корово-мантийного взаимодействия. В глубинных зонах коры от
субстрата к вновь сформированным гранитам и их аналогам наблюдается
следующая серия пород: исходный протолит – плагиомигматит –
калишпатовый мигматит – теневой калишпатовый мигматит –
новообразованный гранит. Синхронно (комплементарно) с ними
образуются базификаты, породы, обогащенные основаниями.
При исследованиях
гранитообразования (гранитизации, ультраметаморфизма,
ультраметагенеза) в фундаменте Сибирской платформы, Балтийского
щита, на Памире нами было установлено, что состав гранитов и их
аналогов зависит: 1) от химической специфики субстрата; 2) состава
воздействующих мантийных флюидов; 3) динамической обстановки (сжатия
или растяжения) проявления процессов; 4) степени магматической
дифференциации и проявления кислотно-основного взаимодействия
расплавов в контактах разных сред (Левицкий, 2005).
Так, по
двупироксеновым сланцам развиваются чарнокитоиды, гиперстеновые
граниты, плагиоклазиты; по метагипербазитам – сиениты; по
гнейсам, высокоглиноземистым сланцам – лейкократовые и
субщелочные граниты, лейкограниты; по мономинеральным кварцитам –
лейкограниты; по магнетитовым кварцитам – магнетитовые
эндербиты; по амфиболитам, доломитовым мраморам –
граносиениты, пироксеновые, амфиболовые, нефелиновые сиениты, по
магнезитовым – кордиеритовые и гранатовые граниты,
лейкограниты, по кальцитовым – пироксеновые и амфиболовые
сиениты, святоноситы. Состав магматитов, развитых по разному
субстрату приведен ниже (табл.1).
В
целом, для гранитоидов, развитых по алюмосиликатным и карбонатным
породам, характерны содержания Li, Rb, Cs, B, F, Mo, La, Ce, Nd, Yb,
Y, Zr ниже, Be, Zn выше, а для Rb, Ba, Sr, Sn, Pb, Cu, Cr, V, Ni,
Co, Sc на уровне кларков кислых пород. Наиболее высокие содержания
Ва, Rb наблюдаются в сиенитах, залегающих в доломитовых мраморах.
Сиенитам, развитым в гипербазитах, присущи очень высокие содержания
Cr, V, Ni, Co, Sc. При формировании гранитоидов по всем группам
субстрата фиксируется возрастание содержаний K, Rb, Ba, Pb, Zr, Si,
Na, Sr, La, Ce, Nd, Cs, Ta, Nb. Тот факт, что их возрастание
отмечается во всех регионах, хотя в разных масштабах,
свидетельствует о глубинной и мантийной природе флюидов.
Таблица 1.
Вещественные
(средневзвешенные) характеристики магматических пород, развитых по
двупироксеновым сланцам (1); метагипербазитам (2); низко- и
умеренноглиноземистым гнейсам (3); тоналит-трондьемитовым гнейсам
(4); высокоглиноземистым сланцам (5); мономинеральным (6) и
железистым кварцитам (7); доломитовым (8), магнезитовым (9) и
кальцитовым (10) мраморам.
-
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
SiO2
|
69,50
|
59,35
|
74,07
|
74,29
|
74,69
|
74,46
|
69,27
|
64,12
|
73,95
|
59,67
|
|
Al2O3
|
15,14
|
14,12
|
13,97
|
14,12
|
13,50
|
14,25
|
12,10
|
18,11
|
14,75
|
16,06
|
|
Fe2O3
|
3,26
|
7,90
|
1,45
|
1,24
|
2,95
|
1,55
|
8,75
|
2,24
|
1,52
|
4,10
|
|
MgO
|
0,86
|
8,22
|
0,32
|
0,27
|
1,04
|
0,23
|
0,99
|
0,82
|
0,61
|
0,83
|
|
CaO
|
2,30
|
5,93
|
1,25
|
1,59
|
1,14
|
0,39
|
2,78
|
3,71
|
0,97
|
5,75
|
|
K2O
|
4,65
|
1,66
|
4,53
|
3,86
|
3,95
|
5,30
|
2,10
|
5,79
|
3,77
|
6,57
|
|
Na2O
|
3,41
|
1,09
|
3,54
|
3,99
|
2,46
|
3,09
|
2,85
|
3,77
|
3,56
|
3,90
|
|
Rb
|
124
|
77
|
134
|
115
|
127
|
225
|
46
|
176
|
90
|
174
|
|
Ba
|
1540
|
353
|
915
|
1323
|
745
|
714
|
537
|
4187
|
340
|
2838
|
|
Sr
|
377
|
110
|
224
|
400
|
230
|
154
|
263
|
395
|
72
|
1464
|
|
La
|
38
|
25
|
40
|
13
|
27
|
13
|
17
|
41
|
5
|
75
|
|
Ce
|
65
|
32
|
74
|
21
|
59
|
40
|
31
|
78
|
8
|
121
|
|
Y
|
17
|
6
|
21
|
3
|
29
|
25
|
6
|
15
|
12
|
49
|
|
Zr
|
165
|
120
|
120
|
87
|
160
|
52
|
132
|
219
|
39
|
103
|
|
Pb
|
23
|
1
|
35
|
27
|
21
|
83
|
12
|
27
|
29
|
17
|
|
Cr
|
34
|
573
|
15
|
8
|
14
|
15
|
54
|
36
|
4
|
15
|
|
V
|
42
|
135
|
11
|
14
|
28
|
5
|
54
|
34
|
2
|
51
|
|
Ni
|
17
|
228
|
10
|
5
|
13
|
13
|
37
|
32
|
3
|
9
|
|
Co
|
8
|
36
|
3
|
2
|
4
|
1
|
9
|
3
|
1
|
6
|
Вещественные
особенности ультраметаморфических гранитоидов отражают механизм их
корово-мантийного происхождения. Можно принимать или не принимать
изложенные представления о существенной роли метасоматоза в
гранитообразовании, но при любом подходе необходимо предлагать
новые модели, объясняющие очевидное влияние как субстрата на состав
магматитов, так и их обогащенность спектром элементов, мантийный
источник которых у исследователей не вызывает сомнений.
Работа выполнена при поддержке
гранта РФФИ 08-05-00322-а.
Литература
Левицкий В.И. Петрология и геохимия метасоматоза при
формировании континентальной коры. Изд-во: Филиал «Гео»
Новосибирск», 2005. 343с.
Менерт
К. Мигматиты и происхождение гранитов. М.: Мир, 1971. 326с.
Ходоревская Л.И. Экспериментальные исследования
гранитообразования по породам основного состава. Автрореф. дисс.
ученой степени докт. геол.-мин. наук. МГУ. 2006. 42с.
|