ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ ГРАНИТОИДНОГО МАГМАТИЗМА В СУБШИРОТНОМ РАЗРЕЗЕ СРЕДНЕГО УРАЛА (НА ПРИМЕРЕ КЫШТЫМСКОЙ ПЛОЩАДИ)

Шардакова Г.Ю.*, Савельев В.П.**, Хуттор-Кукконин К.Н.**

*Институт геологии и геохимии УрО РАН, Екатеринбург, Россия, shardakova@igg.uran.ru

**ОАО «Челябгеосъемка», Челябинск, Россия, chelgeo@yandex.ru

Гранитоиды, расположенные в пределах структур с разным типом коры, сильно варьируют по составу и возрасту, отражая состав субстрата, а именно: соотношение корового и мантийного (континентального и океанического) материала. Для Урала на примере гранитоидных серий показано закономерное изменение петрогеохимических параметров в направлении с запада на восток от зоны Главного Уральского разлома (ГУР), т. е. в сторону роста доли сиалического материала в источнике (Орогенный…, 1994).

Нами в процессе геологической съемки м-ба 1:200 000 (Кыштымский лист) изучен состав гранитоидов на обширной площади, где можно выбрать примерно субширотный профиль (с запада на восток, широта пос. Н. Уфалей), пересекающий несколько структурно-формационных зон (СФЗ), и на его примере проследить эволюцию гранитоидного магматизма от западной границы Урала с Русской платформой через зону ГУР в сторону палеоконтинентального сектора.

В самой западной части описываемого участка, среди метаморфогенно-осадочных пород таганайской свиты (R₁tg) (зона, граничная между Уралом и Русской платформой), наблюдается рой субмеридиональных гранитных даек протяженностью 0,5-3 км. По петрогеохимическим характеристикам граниты очень близки к породам юрминского комплекса (Шардакова и др., 2007), расположенного в 15 км юго-западнее, который, по нашим данным, имеет возраст 510-540 млн. лет (U-Pb, SHRIMP, по цирконам) и формально соответствует породам внутриплитных рифтогенных серий (эталоны – граниты Бердяушского плутона и Кувашско-Машакской палеорифтовой системы (около 1380 млн. лет) (КМС) Башкирского мегантиклинория). Юрминские гнейсограниты в большом количестве содержат цирконы из субстрата с возрастом, отвечающим «машакскому рифтогенному событию», что подразумевает происхождение гранитов за счет древнего континентального материала (вещество Русской платформы). По-видимому, описываемый дайковый комплекс имеет сходные возраст и генезис.

Следующей структурой, в которой широко распространены гранитоиды, является Уфалейская СФЗ, чаще используется термин «Уфалейский блок» (УБ), который рядом авторов (Нечеухин и др., 2000) считался «чужеродным террейном» для Урала. В центральной части структуры развиты докембрийские гранитогнейсы (1100-900 млн. лет), очень близкие по петрогеохимии к упомянутым выше рифтогенным гранитам КМС и имеющие сходное происхождение. Гранитогнейсы секутся более молодыми гранитоидами Н. Уфалейского массива (317 млн. лет) (Шардакова и др., 2006); последние по геохимическим характеристикам отвечают карбоновым раннеорогенным («надсубдукционным») сериям типа верхисетской, сыростанской и пр. На восточной границе УБ с зоной ГУР, близко за северной рамкой планшета, есть аналог Н. Уфалейского массива – Суховязовский, имеющий такой же возраст и геохимию. На основе изотопии Sr и Nd нами показано, что в субстрате для выплавления таких гранитоидов наряду с континентальным, существенную роль играл и океанический (островодужный) материал, то есть «собственно уральская компонента». К востоку от Н. Уфалейского закартирован ранее не известный массив, получивший название Никольского. Породы секутся гранитоидами нижнеуфалейского типа и секут гранитогнейсы центральной части УБ, по петрогеохимическим параметрам приближаясь к последним. В 2008 г. получен Ar-Ar возраст никольских гранитоидов – 579 млн. лет, что, с учетом погрешности, близко к возрасту юрминского комплекса (см. выше). Отметим, что редкие для Среднего и Южного Урала, но распространенные на Полярном (Кузнецов и др., 2005), вендские орогенные (?) граниты имеют близкие геохимические параметры.

Таким образом, УБ является сложной гетерогенной структурой, гранитообразование здесь было многоэтапным, а в субстрате различную роль играл как континентальный, так и океанический («уральский») материал.

Следующий сегмент – Сысертско-Ильменогорская СФЗ (древняя платформенная область), где имеются крупные, согласные с породами кыштымской свиты тела гнейсогранитов в разрезе раннего докембрия. Гранитоиды по петрогеохимии очень близки к упомянутым выше древним (среднерифейско-вендским) внутриплитным образованиям. Кыштымкая свита сечется гранитными дайками (P₁?), спецификой которых являются низкие содержания Al₂O₃, K₂O, суммы РЗЭ и La/Yb. Возможно, частично это результат вторичных преобразований. Для типичных пермских гранитов восточного склона Урала характерны более высокие значения указанных параметров.

Наиболее восточная из всех структурных зон – Шилово-Коневская СФЗ, расположенная в пределах палеоконтинентального сектора; в ней локализован Аллакиозерский массив (С₁?), представленный высококалиевыми гранитами с геохимическими характеристиками, близкими, как и в случае Н. Уфалейского массива, к надсубдукционным образованиям зоны ГУР и западной окраины Казахстанского континента. Отметим, что данный массив – самый восточный член ряда, граниты характеризуются максимальными среди всех содержаниями К, Rb, Th, U, РЗЭ и La/Yb, отражая рост мощности в этом направлении континентальной коры.

Анализ петрогеохимических и возрастных особенностей гранитоидов в субширотном разрезе в северной части Кыштымского листа позволяет заключить следующее. 1) Наиболее западные члены ряда (рои гранитных даек в таганайской свите) по составу отвечают континентально-рифтогенным образованиям восточной периферии Русской плиты, и, по-видимому, фиксируют, наряду с родственным юрминским комплексом, этап кадомской активности в северной части Башкирского мегантиклинория. 2) Гетерогенность лежащего восточнее Уфалейского блока отражается в многоэтапности магматизма и разнообразии особенностей гранитоидов – от докембрийских и венд-кембрийских континентально-рифтогенных (орогенных?) образований (гранитогнейсы центральной части структуры и Никольский массив) до «субдукционно»-коллизионных – Н. Уфалейский и Суховязовский массивы; образование последнего фиксирует запечатывание зоны ГУР в этой части Среднего Урала. На Южном Урале маркером этого процесса служат массивы Сыростано-Тургоякской группы. 3) Состав гранитов крайнего восточного члена ряда – Аллакиозерского массива, характеризующегося повышенными содержаниями сиалических компонентов, выражает элемент общей геохимической зональности Уральских карбоновых гранитоидных серий – возрастание на восток мощности континентальной коры. 4) В пределах Сысертско-Ильменогорского микроконтинента (террейна?) наблюдаются гранитоиды, характеризующие как древние, так и молодые этапы геологической истории Урала.

Литература

Кузнецов Н.Б. и др. Доордовикские гранитоиды Тимано-Уральского региона и эволюция протоуралид-тиманид. Сыктывкар: Геопринт, 2005. 97с.

Нечеухин В.М., Краснобаев А.А., Соколов В.Б. Геохронология и структурное положение нижнего докембрия в Уральском аккреционно-складчатом обрамлении Русской плиты // Общие вопросы расчленения докембрия. Апатиты, 2000. С.201-203.

Орогенный гранитоидный магматизм Урала. Миасс, 1994. 247с.

Шардакова Г.Ю. и др. Rb-Sr возраст и геохимия интрузивных гранитоидов Уфалейской зоны (Ю. Урал) // ДАН. 2005. Вып. 405. № 6. С.799-803.

Шардакова Г.Ю., Шагалов Е.С., Середа М.С. Геохимические различия гранитоидов Таганайско-Иремельского антиклинория (Центрально-Уральская мегазона) // ДАН. Т. 413. № 4. 2007. С.545-549.