|
ОТРАЖЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ СТРОЕНИЯ СИАЛИЧЕСКОЙ КОРЫ ЗАПАДА
ЦЕНТРАЛЬНОГО КАЗАХСТАНА В СОСТАВЕ РАННЕПАЛЕОЗОЙСКИХ
ГРАНИТОИДНЫХ КОМПЛЕКСОВ
*Геологический
институт РАН, Москва, Россия, degtkir@ginras.ru
**Институт
геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии
РАН, Москва, Россия, shat@igem.ru
Для палеозоид
Центрального Казахстана характерно широкое распространение
нижнепалеозойских магматических комплексов, среди которых
значительную роль играют гранитоиды. В западной части Центрального
Казахстана раннепалеозойские гранитоиды участвуют в строении
крупного Степняк-Северотяньшаньского вулкано-плутонического пояса.
Пояс образован средне-верхнеордовикскими островодужными
вулканическими комплексами, формирование которых происходило в
пределах энсиалической островодужной системы. Внедрение крупных
гранитоидных массивов приурочено к завершающему этапу эволюции
энсиалической дуги. Эти гранитоиды, кроме вулканогенных толщ самого
пояса, также прорывают комплексы докембрийских сиалических массивов,
располагавшихся в его тыловой части. Наиболее крупными из таких
массивов являются Кокчетавский и Актау-Джунгарский. Последний по
системе крупных левых сдвигов был в начале силура перемещен из
тыловой части пояса в положение перед его фронтом (Дегтярев, 2003).
В северной части
Степняк-Северотяньшаньского пояса и в пределах расположенного
западнее Кокчетавского массива гранитоиды представлены
гранодиоритами и гранитами крыккудукского и гранитами и
гранодиоритами зерендинского комплексов соответственно. Проведенное
в последние годы Rb-Sr
и U-Pb
датирование пород обоих комплексов показало их одинаковый возраст –
около 450 млн. лет, что соответствует середине позднего ордовика
(Шатагин и др, 2001; Летников и др. в печати).
Гранитоиды обоих
комплексов слагают очень крупные интрузивные тела гарполито-,
лополитообразной или плитообразной формы мощностью до 10-15 км.
Изучение состава гранитоидов крыккудукского и зерендинского
комплексов показало, что они имеют как общие черты, так и важные
отличия. В целом кремнекислотность и содержание калия в гранитоидах
увеличиваются от пород крыккудукского комплекса к зерендинскому. В
последнем преобладающими по объему являются порфировидные граниты и
гранодиориты, в противоположность крыккудукскому комплексу, где до
70% объема приходится на гранодиориты, тоналиты и плагиограниты
второй интрузивной фазы. Это различие обусловливает и принадлежность
пород зерендинского комплекса к высококалиевой известково-щелочной
серии, в отличие от ярко выраженного натрового известково-щелочного
характера крыккудукского комплекса. Породы обоих комплексов в
основном принадлежат к гранитам I-типа,
хотя среди гранитов зерендинского комплекса некоторые могут быть
отнесены и к гранитам S-типа.
Для пород обоих комплексов характерны хондрит-нормализованные
спектры распределения РЗЭ с небольшим обогащением в легкой части и
незначительной отрицательной Eu
аномалией в гранитах зерендинского комплекса. Позднеордовикские
комплексы существенно различаются по изотопному составу Nd.
Гранодиориты крыккудукского комплекса имеют устойчивые положительные
значения εNd(Т)
порядка +3,5, в то время как для гранитов и гранодиоритов
зерендинского комплекса характерны изменчивые значения εNd(Т)
от –2,6 до +1,5.
По структурному
положению и особенностям состава к зерендинскому комплексу близок
акжальский комплекс Актау-Джунгарского сиалического массива. В
состав комплекса входят кварцевые монцодиориты и кварцевые диориты
Беркутинского и нескольких более мелких массивов, а также
гранодиорит-гранитный Акжальский массив. U-Pb
датирование гранодиоритов Акжальского массива показало, что этот
комплекс имеет несколько более молодой
позднеордовикско-раннесилурийский возраст (Дегтярев и др., 2006).
Гранитоиды акжальского комплекса принадлежат известково-щелочной
серии и относятся к низкоглиноземистым гранитам I-типа.
Они имеют спектры распределения РЗЭ с небольшим обогащением в легкой
части, лишенные Eu-минимума,
что указывает на незначительную степень фракционирования расплавов.
На различных дискриминантных диаграммах эти гранитоиды, как и породы
крыккудукского и зерендинского комплексов, попадают в поля гранитов
вулканических дуг, что подтверждается спектрами распределения
элементов-примесей. Эти спектры характеризуются высокими
содержаниями крупноионных литофильных элементов (Cs,
Rb,
Ba),
ряда высокозарядных элементов (Th,
U)
и невысокими концентрациями тяжелых редких земель, а также
достаточно низкими содержаниями Nb.
Изучение изотопного состава Nd
в гранитоидах акжальского комплекса показало, что значения εNd(Т)
меняются от –0,27 в кварцевых диоритах Беркутинского массива
до –2,37 в гранитах Акжальского массива.
Полученные данные
о структурном положении, возрасте, петрогеохимическом и изотопном
составе гранитоидов позднего ордовика-раннего силура позволяют
предполагать, что их формирование связано с завершающим этапом
эволюции средне-позднеордовикской Степняк-Северотяньшаньской
энсиалической островной дуги. Все эти гранитоиды относятся к
низкоглиноземистым островодужным тоналит-трондьемит-гранодиоритовым
сериям и имеют, вероятно, нижнекоровый источник вещества. Имеющиеся
различия петрогеохимического и изотопного состава пород различных
комплексов, скорее всего, обусловлены зрелостью и мощностью
сиалической коры, в которую внедрялись первичные расплавы и степенью
их контаминации. Наименьшая мощность и большая раздробленность,
вероятно, были характерны для коры северной части
Степняк-Северотяньшаньского пояса, где распространены интрузивы
крыккудукского комплекса. Кора Кокчетавского и Актау-Джугарского
сиалических массивов отличалась значительной мощностью и зрелостью,
поэтому ее влияние на генезис гранитов здесь проявлено наиболее
широко. Это нашло свое отражение в значительной изменчивости
отношений отдельных некогерентных элементов (Y/Nb,
Zr/Nb,
Zr/Ce),
росте Rb/Sr
отношения по мере увеличения кремнекислотности пород от кварцевых
диоритов к гранитам, а также широких вариациях изотопного состава
Nd.
Работа выполнена при финансовой
поддержке Программы ОНЗ РАН № 10 и РФФИ, проект 06-05-65311.
Литература
Дегтярев К.Е. Положение Актау-Джунгарского
микроконтинента в структуре палеозоид Центрального Казахстана //
Геотектоника. 2003. № 4. С.14-34.
Дегтярев К. Е., Шатагин К. Н., Котов А.Б.,
Сальникова Е.Б., Лучицкая М.В., Яковлева С.З., Плоткина Ю.В.,
Федосеенко А.М. Раннепалеозойские гранитоиды Актау-Джунгарского
микроконтинента (Центральный Казахстан) // Доклады академии наук.
2006. Т. 411. № 1. С.80-84.
Летников Ф.А., Котов А.Б., Дегтярев К.Е.,
Сальникова Е.Б., Левченков О.А., Шершакова М.М., Шершаков А.В.,
Ризванова Н.Г., Макеев А.Ф., Толкачев М.Д. Позднеордовикские
гранитоиды Северного Казахстана: обоснование возраста и структурное
положение (в печати)
Шатагин К.Н, Дегтярев К.Е., Голубев В.Н.,
Астраханцев О.В., Кузнецов Н.Б. Вертикальная и латеральная
неоднородность коры Северного Казахстана: данные геохронологического
и изотопно-геохимического изучения палеозойских гранитоидов //
Геотектоника. 2001. № 5.
С.26-44.
|