|
ЭВОЛЮЦИЯ
ГАББРО-ГРАНИТОИДНОГО МАГМАТИЗМА И АССОЦИИРОВАННОГО Fe-Ti ОРУДЕНЕНИЯ
В РИФТОВЫХ СТРУКТУРАХ РАЗНОЙ ГЛУБИННОСТИ
(СРЕДНИЙ РИФЕЙ, ЮЖНЫЙ УРАЛ)
Холоднов В.В.
Институт
геологии и геохимии УрО РАН, Екатеринбург, Россия,
holodnov@igg.uran.ru
В рифтовых
структурах подвижных поясов Земли гранитоиды при всей их
специфичности разнообразны по составу и происхождению. Наряду с
производными мантийных магм в виде контрастно дифференцированных
габбро-гранитных серий, среди них распространены и продукты
селективного плавления вещества коры.
В рифейское время
рифтогенная
предыстория Урала
представляла собой этапы деструкции Восточно-Европейской платформы
(ВЕП). В начале среднего рифея была образована Кувашско-Машакская
рифтовая система, состоящая из серии линейных грабенов. Наряду
с продуктами контрастного базальт-риолитового вулканизма и
образованием дайковых роев, в этот период в северном кувашском
грабене вдоль крупного
Зюраткульского разлома в виде длинной (около 70 км)
субмеридиональной цепочки
формируются комагматичные ранним вулканитам интрузии габброидов
(Маткальский,
Копанский, Медведевский и Кусинский массивы)
и гранитоидов (Рябиновский
и Губенский массивы),
составляющих
кусинско-копанской комплекс.
Время внедрения
габбровых интрузий кусинско-копанского комплекса изотопными методами
(Sm-Nd,
U-Pb,
Rb-Sr)
датируется сходящимися значениями возраста 1385-1400 млн. лет
(Холоднов и др.,2006, Краснобаев и др., 2006). Такой же U-Pb
возраст имеют и цирконы гранитов Рябиновского массива, подтверждая
выводы о генетической связи гранитов этого массива с габброидами.
U-Pb
датирование цирконов Губенского массива (Краснобаев и др., 2006)
выявило более сложную историю его формирования, в которой на
завершающем этапе (1330 млн. лет) существенную роль играли процессы
метаморфизма и водного гранитного анатексиса, с появлением
разновидностей близких высокоглиноземистым гранитам S-типа. Эти же
данные указывают на гетерогенность субстрата этого массива, в
котором наряду с продуктами среднерифейского контрастного магматизма
участвовали и более древние породы (гранулиты архея, терригенные
образования и вулканиты раннего рифея). Источником архейских
цирконов могли служить метаморфические породы и гранитоиды
тараташского комплекса, расположенного к северу от Губенского
массива, на котором с размывом и угловым несогласием залегают
вулканогенно-осадочные толщи раннего рифея. В то же время, главные
петрохимические и геохимические особенности губенских гранитов
совпадают с рябиновскими. Породы этих массивов характеризуются
высокой железистостью и обогащены титаном. По соотношению Rb
и Sr
они тяготеют к производным толеитовой магмы. В них резко повышены
содержания высокозарядных редких элементов Nb, Ta, Zr, Hf, Y, Yb.
Такая геохимическая специфика отражает геодинамический режим,
отличный от субдукционных и коллизионных обстановок, при которых
происходило массовое палеозойское гранитообразование на Урале. На
разных диаграммах, предложенных для геодинамической интерпретации
геохимических данных, гранитоиды этих массивов попадают в поле
внутриплитных образований.
Характерной
особенностью как габбровых, так и гранитоидных массивов
кусинско-копанского комплекса является формирование в условиях
резко меняющихся по разрезу кувашского грабена фациях глубинности:
от малоглубинной гипабиссальной на юге (Копанский и Маткальский
габбровые массивы, Рябиновский гранитный массив) до глубинной
абиссальной на севере (Кусинский габбровый и Губенский гранитный
массивы), с эволюцией режима флюидов (воды и галогенов). Это
находит отражение в особенностях минерального состава и условиях
формирования интрузивных пород (габброидов и гранитоидов) и Fe-Ti
оруденения: от высокотитанистых магнетитов (до 15% TiO2)
в составе магнетит-ильменитовых руд на юге, до малотитанистых
магнетитов (1-6% TiO2)
в магнетит-ильменитовых рудах – на севере (Ферштатер и др.,
2001; Холоднов и др., 2006). Соответственно, южный Рябиновский
массив, вытянутый в субмеридиональном направлении более чем на 50
км, при сравнительно незначительной его мощности (около 1 км),
эволюционировал от малоглубинных гипабиссальных условий (0,5-1 кбар)
на юге до мезоабиссальных 3-4 кбар в более северной – в
районе Медведевского массива. Для Губенского массива наблюдается
продолжение на север эволюции в фациях глубинности – от
близкой к мезоабиссальной на широте Медведевского массива до
абиссальной – на широте Кусинского массива, где величина
давления при его формировании возрастала до 8-10 кбар. В этом же
направлении происходит эволюция в режиме летучих – от бедных
водой на юге, к существенно водным – на севере, с изменением
активности галогенов (фтора и хлора).
Граниты
Рябиновского массива, расположенные на широте Медведевского массива,
имеют заметные петрографические отличия от гранитов в более южной
его части. Здесь породы становятся более крупнозернистыми, в них
появляется обособленный микроклин, крупные чешуи фенгита, развит
кальциевый гранат, исчезают стильпномелан и шахматный альбит,
характерные для гранитов южной части. Амфибол
представлен гастингситом, который отличается от ферроэденита южной
части большим содержанием Al.
Для мелкозернистых
гипабиссальных гранитов южной части характерны интерстициальный
микропегматит, содержащий около 40 об.% кварца, порфировидные
структуры, окаймленные полевые шпаты, флюорит, высокотитанистый
магнетит. Наличие повышенного количества хлора (около 0,3%) в
апатите и силикатах (амфиболе и биотите), с равномерным его
распределением между ними, указывает на кристаллизацию в условиях
низкого содержания воды в расплаве.
Главные
петрографические черты гранитов более глубинного Губенского плутона.
Это, в основном, мелко-, среднезернистые породы гнейсовидной
текстуры. Структура
гранобластовая.
Выделяются
биотит-амфиболовые, биотитовые и двуслюдяные разновидности, их
минеральный состав: плагиоклаз (альбит-олигоклаз, олигоклаз),
решетчатый микроклин, амфибол, биотит, мусковит
(фенгит), гранат,
акцессории: циркон, ортит с эпидотовыми каймами, сфен, флюорит,
малотитанистый магнетит.
Амфибол (гастингсит) характеризуется высоким содержанием Al2О3
.
Биотит имеет менее постоянную железистость (55-84%). Гранат
относится к гроссуляр-спессартин-альмандиновому типу. Апатит и
силикаты практически не содержат хлор, апатит обогащен иттровыми
РЗЭ, что характерно
для амфиболитовой фации и водонасыщенных гранитных анатектитов.
Обращает на себя внимание и повышенное количество глинозема в сфене.
Финансовая поддержка РФФИ,
грант 07-05-96006-р-Урал-а
Литература
Краснобаев А.А.,
Ферштатер Г.Б., Беа Ф., Монтеро П. Цирконовый возраст габбро и
гранитоидов Кусинско-Копанского комплекса (Южный Урал) //
Ежегодник-2005. Институт геологии и геохимии им. Акад.
А.Н.Заварицкого: Информационный сборник научных трудов.
Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2006. С.300-303.
Ферштатер Г.Б., Холоднов В.В Бородина Н.С. Условия
формирования и генезис рифейских ильменит-титаномагнетитовых
месторождений Урала // Геология рудных месторождений. 2001. Т.
43. № 2. С.112-128.
Холоднов В. В.,
Ферштатер Г.Б., Бородина Н.С.,Шардакова Г.Ю, Прибавкин С.В., Шагалов
Е.С., Бочарникова Т.Д. Гранитоидный магматизм зоны сочленения Урала
и Восточно-Европейской платформы (Южный Урал) // Литосфера. 2006.
№ 3. С.3-27.
|