Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

ПЕТРОЛОГИЯ ПЛАГИОГРАНИТОИДОВ ВЫДРИХИНСКОГО КОМПЛЕКСА САЛАИРА

Гусев А.И. 1
1 Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина
Приведены данные по петрографии, химизму и петрологии плагиогранитоидов выдрихинского комплекса Салаира предположительно средне-позднекарбонового возраста. Породы комплекса: тоналиты и плагиограниты отнесены к адакитовым граниоидам, формировавшимся при переходе от процессов дегидратации слэба к частичному плавлению гранатовых амфиболитов при высоком давлении, превышающим 10-12 кбар. С гранитоидами комплекса связаны проявления и геохимические аномалии молибдена, вольфрама, висмута, золота.
плагиогранитоиды
адакитовые гранитоиды
частичное плавление амфиболитов
контаминация высокоглинозёмистого материала коры
1. Гусев А.И. Интрузивный магматизм Синюхинского золоторудного узла // Геология и геофизика, 1994. – № 11. – С. 28-40.
2. Гусев А.И., Гусев Н.И., Васильченко Т.А. Адакитовые гранитоиды Рудного Алтая // Известия Бийского отделения русского географ. общ-ва, 2009. – Вып. 30. – С. 12-18.
3. Гусев А.И., Гусев Н.И. Возрастные группы и петрология адакитовых гранитоидов Центрально-Азиатского складчатого пояса // Международный журнал экспериментального образования, 2010. – № 9. – С. 75-80.
4. Гусев А.И., Гусев А.А. Адакитовые гранитоиды Сумсунурского батолита Восточного Саяна: петрология и геохимия // Успехи современного естествознания, 2012, № 11. – C. 49-53.
5. Коробейников А.Ф., Гусев А.И, Русанов Г.Г. Адакитовые гранитоиды Калбы: петрология и рудоносность // Известия Томского политехнического университета, 2010. – Т. 316. – № 1. – С. 31-38.
6. Gusev A.I., Otgonbayar D., Tabakaeva E.M., Nyamdulam I. Geochemistry and petrology and generation of adakite granitoids of Rudny Altai (Siberia) // Материалы XI международной научной конференции «Природ-ные условия, история и культура Западной Монголии и сопредель-ных регионов». – Ховд-Томск, 2013 – С. 86-90.
7. Defant M.J., Drummond M.S. Mount St. Helens: potential example of the partial melting of the subducted lithosphere in a volcanic arc. // Geology, 1993. – V. 21. – Pp. 547-550.
8. Ewart A. A review of the mineralogy and chemistry of Tertiary – Recent dacitic, latitic, rhyolitic and related salic rocks. – Trondjemites, Dacites and Related Rocks. – Amsterdam. – 1979. – Pp. 13-121.
9. Ewart A. The mineralogy and petrology of Tertiary – Recent orogenic volcanic rocks: with special reference to the andesitic-basaltic compositional range. – Andesites: Orogenic Andesites and Related Rocks. – Chichester. – 1982. – P. 25-95.
10. Peccerillo A., Taylor S.R. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastomonon area, northern Turkey // Contrib. Mineral. Petrol, 1976. – V. 58. – P. 63-81.

Плагиограниты имеют важное металлогеническое значение. Постранственно и парагенетически с плагиогранитоидами часто связаны различные полезные ископаемые, среди которых главное значение имеют золото-черносланцевые, золото-сульфидно-кварцевые, жильные медно-сульфидные [3, 5]. В Салаирском кряже распространены разновозрастные плагиогранитоиды: раннеордовикские (?) и средне-поздекарбоновые (?). Цель исследования – изучение петрологии позднего для Салаира выдрихинского тоналит-плагиогранитного комплекса.

Петрология плагиогранитоидов выдрихинского комплеса

К выдрихинскому комплексу отнесены гранитоиды натриевой серии в пределах Улантовского и Коуракского плутонов, а также Елбанского массива. К этому комплексу отнесены также Федосеевский, Еловский, Никольский интрузивы и многочисленные мелкие тела в юго-восточной части Выдрихинского ареала Салаирского кряжа. Комплекс назван В.Л. Хомичевым в 1998 г. по одноименному полихронному плутону, расположенному к юго-востоку от с. Петени на р. Берди. В области тектонического сочленения Северного Салаира и Кузбасса по Салаирско-Кузнецкому глубинному разлому на современном эрозионном срезе картируются два купола-плутона – Улантовский (80 км2), расположенный южнее с. Лебедево и Коуракский (120 км2) – к югу от с. Коурак, являющиеся частями единого скрытого полифациального и полихронного гранитного плутона.

В составе Улантовского и Коуракского плутонов наблюдаются две разновозрастные породные группы – диорит-тоналитовая и гранит-лейкогранитовая, выделяемые в самостоятельные мезоабиссальные плутонические комплексы – выдрихинский кварц-диорит-тоналитовый средне-позднекарбоновый и жерновский монцонит-граносиенит-гранит-лейко- гранитный пермо-триасовый. Преимущественно северо-восточная и юго-западная части Улантовского плутона сложены кварцевыми диоритами, тоналитами, плагиогранитами и относительно редко габбро-диоритами и габбро. Породами этой группы сложена и северо-западная часть Коуракского плутона.

Габбро – породы темного зелено-серого цвета, массивные, средне-крупнозернистые, с габбровой или офитовой микроструктурой. Сложены лабрадором (50-60 %), авгитом (40-50 %), отмечаются единичные крупные кристаллы ильменита. Пироксен замещается уралитом, по плагиоклазу развивается игольчатый актинолит.

В более распространенных промежуточных габбро-диоритах отмечается призматическизернистая, переходная к офитовой, микроструктура. Их состав: андезит (60-70 %), авгит (10-25 %), буровая роговая обманка (10-15 %), биотит (3-5 %), единичные зерна кварца. Акцессорные – магнетит и апатит.

Диориты характеризуются более темной окраской, порфировидностью, призматически-зернистой структурой. Они сложены олигоклаз-андезином (50-70 %), буровато-зеленой роговой обманкой (30-35 %) и биотитом (до 10 %), с примесью кварца (1-3 %). Из акцессорных минералов отмечаются сфен, магнетит, циркон, монацит, гранат, из вторичных характерен пренит.

Тоналиты – обычно крупнозернистые, зеленовато-серые, серые массивные породы с гипидиоморфнозернистой структурой. Сложены они олигоклаз-андезином (50-60 %), кварцем (20-30 %), ортоклазом (2-5 %), биотитом и роговой обманкой (10-20 %). Акцессорные минералы представлены магнетитом, рутилом, сфеном, апатитом и цирконом.

Кварцевые диориты являются промежуточными по составу породами между тоналитами и диоритами.

Плагиограниты – крупнозернистые породы, сложенные олигоклазом (65-70 %), кварцем (20-25 %), биотитом (7-15 %), среди акцессорных отмечаются магнетит, ильменит, апатит и циркон. Гранитоиды относятся к известково-щелочной серии и отличаются повышенной глиноземистостью.

Елбанский гранитоидный массив (13 км2) расположен в непосредственной близости от д. Елбань к востоку от нее. Центральная часть массива сложена биотит-роговообманковыми тоналитами и плагиогранитами. Эндоконтактовая зона и купольная часть сложены диоритами и кварцевыми диоритами, постепенно сменяющимися тоналитами. Эрозионный срез неглубокий.

Нижняя возрастная граница выдрихинского комплекса определяется метаморфизацией живетских отложений кварцевыми диоритами Улантовского плутона в районе бывшей д. Желтоногино.

Для кварцевых диоритов Улантовского плутона получена Rb-Sr изохрона по валу, полевым шпатам, амфиболу и биотиту. Возраст составил 423±8.4 млн. лет. По амфиболу из той же пробы кварцевых диоритов определен Ar-Ar возраст 411.7±4.7 млн. лет. Эти даты соответствуют позднему силуру и раннему девону и не согласуются с геологическими данными. Для гранитоидов Елбанского массива изохронным Rb-Sr методом установлена дата 259±5 млн. лет; Ar-Ar методом по амфиболу 273±4 млн. лет. К-Ar датировки по валу составляют 286-243 млн. лет. Эти датировки дают большой разброс возрастов – от среднего карбона до среднего триаса. По отчетливо выраженному натриевому типу щелочности плагиогранитоиды выдрихинского комплекса хорошо сопоставляются с аналогичными образованиями волчихинского габбро-плагиогранодиорит-гранитного комплекса Рудного Алтая. На основе корреляции с последним, с учетом рвущих взаимоотношений с нижнекаменноугольными отложениями возраст гранитоидов выдрихинского комплекса условно принимается средне-позднекарбоновым (?), но возможен и более молодой-позднепермско-раннетриасовый.

Дайковые породы, связанные с выдрихинским комплексом, включают: тоналиты, плагиогранит-порфиры, диоритовые порфириты, спессартиты, керсантиты и размещаются как вблизи массивов, так и на значительном удалении.

В скарнах в контакте Выдрихинского массива наблюдаются кварцевые жилы с вольфрам-висмутовой минерализацией. На северном погружении Елбанского массива выявлены геохимические аномалии золота. Севернее с. Бажинского в изменённых плагиогранит-порфирах установлены геохимические аномалии золота, вольфрама, молибдена, висмута с рудной специализацией.

Химические составы пород выдрихинского комплекса приведены в таблице.

Cоотношение K2O – SiO2 позволяет относить породные типы анализируемых гранитоидов к известково-щелочной серии пород (рис. 1). И лишь один плагиогранит выдрихинского комплекса попадет в поле высоко-калиевой известково-щелочной серии и в поле высоко-калиевого дацита по [10].

Химические составы пород выдрихинского комплекса

Оксиды. Масс. %, элементы, г/т

Тоналит

Тоналит

Плагиогранит

Плагиогранит

Плагиогранит

SiO2

65,97

65,99

68,11

67,21

68,19

TiO2

0,48

0,46

0,41

0,40

0,44

Al2O3

15,19

15,2

15,14

15,25

15,08

Fe2O3t

4,25

4,22

3,3

3,5

3,4

MnO

0,07

0,07

0,07

0,06

0,06

MgO

3,56

3,46

1,98

1,95

1,99

CaO

4,21

4,25

2,90

2,8 0

2,77

Na2O

3,74

3,81

4,11

4,21

4,33

K2O

2,1

2,03

3,2

2,2

2,1

P2O5

0,2

0,2

0,13

0,11

0,10

Cr

3,1

5,1

7,7

7,9

8,7

Y

8,8

7,8

7,2

8,2

9,1

Yb

1,0

1,1

0,6

0,7

0,5

Rb

43,1

43,9

88,5

98,1

78,3

Sr

505

515

920

930

925

Sc

3,7

3,8

6,7

5,7

6,1

Cu

12

15

48

38

25

Zn

94

98

125

112

129

Cs

0,6

0,5

3,8

3,5

3,3

Sr/Y

57,4

66,0

127,8

113,4

101,6

Примечание. Анализы выполнены в Лаборатории Западно-Сибирского Испытательного Центра (г. Новокузнецк). Fe2O3t – не разделённое общее железо (FeO+Fe2O3).

salair1.wmf

Рис. 1. Диаграмма K2O – SiO2 для пород выдрихинского комплексов Салаира. Поля пород: 1 – абсарокит; 2 – шошонит; 3 – банакит; 4 – высоко-К базальт; 5 – высоко-К андезибазальт; 6 – высоко-калиевый андезит; 7 – высоко-К дацит по [10]. Cерии пород: I – толеитовая; II – известково-щелочная; III – высоко-К известково-щелочная; IV – шошонитовая. Породы выдрихинского комплеса: 1 – тоналиты, 2 – плагиограниты

На диаграмме Sr/Y – Y породы анализируемого комплекса попадают в поле адакитов (рис. 2).

Поля на диаграмме по [7]: Adakitic – Адакиты, Typical ARC rocks – породы типичных андезитов, риолитов, дацитов вулканических дуг. Породы выдрихинского комплекса: 1 – тоналиты, 2 – плагиограниты.

На диаграмме Al2O3/(Na2O+K2O) – Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) породы выдрихинского комплекса занимают поле пералюминиевых разностей, сильно пересыщенных глинозёмом (рис. 3, а).

salair2.wmf

Рис. 2. Диаграмма Sr/Y – Y по [7] для пород новолушниковского и выдрихинского комплексов Салаира

salair3.wmf

Рис. 3: а – диаграмма Al2O3/(N2O+K2O) – Al2O3/(N2O+K2O+CaO); б –диаграмма SiO2 – Fe2O3/(Fe2O3+MgO) для пород выдрихинского комплекса. Остальные условные как на рис. 1

Соотношение Fe2O3 /(Fe2O3 + MgO) – SiO2 позволяет относить породы анализируемых гранитоидов к магнезиальному типу, в которых магний преобладает над железом (рис. 3, б).

На диаграммах по экспериментальному плавлению различных пород породы выдрихинского комплекса попадают в поле плавления амфиболитов (рис. 4, а).

salair4.wmf

Рис. 4. Экспериментальные диаграммы: a, b, c – диаграммы композиционных экспериментальных расплавов из плавления фельзических пелитов (мусовитовых сланцев), метаграувакк и амфиболитов для пород выдрихинского комплекса; d – диаграмма SiO2 – A/CNK) для пород выдрихинского комплекса. Тренд известково-щелочного фракционирования вулканических пород орогенных регионов, по [8, 9]. A – Al2O3, CNK – сумма CaO, Na2O, K2O. Остальные условные те же, что на рис. 1

Ультракислые породы выдрихинского комплекса располагаются на максимуме степени известково-щелочного фракционирования ортоклаза и альбита (рис. 4, d). Экспериментально установлено, что этой ситуации могут отвечать: уменьшение щёлочности в процессе взаимодействия вода-породы или небольшая степень ассимиляции пелитов, которые и будут легко увеличивать показатель A/СNK. Вероятно, именно ассимиляция пелитов и имела место для генерации конечных дифференциатов выдрихинского комплекса – плагиогранит-порфиров. Плагиограниты на этой диаграмме близки к составам палеозойских кратонных сланцев.

Интерпретация результатов. Приведенные материалы по адакитовым гранитоидам выдрихинского комплекса показывают некоторую близость к аналогичным гранитоидам Рудного Алтая [6], Сумсунурского батолита Восточного Саяна [4]. Данные по адакитовым гранитоидам выдрихинского комплекса позволяют склониться к комбинированному механизму их генерации. Ближе всего комбинация комплексной модели возрастающего плавления субдуцирующего слэба океанической коры под Салаирское складчато-глыбово-надвиоговое сооруженение, в котором отмечается переход от процесса дегидратации слэба к частичному плавлению гранатовых амфиболитов и значительной роли метасоматизирующих флюидов мантийного клина в формировании адакитовых гранитоидов. Такими флюидами могли быть трансмагматические флюиды, участвовавшие в генерации поздних фаз становления глубинных магматических очагов в виде дайковых образований, подтоку более восстановленных флюидов, игравших важную роль в формировании наиболее концентрированного и масштабного оруденения [1], как это имело место при генерации золото-черносланцевого месторождения Бакырчик в Восточном Казахстане [5]. На последнем этапе формирования плагиогранитов выдрихинского комплекса имела место контаминация высокоглинозёмистого корового материала. Необходимым условием генерации плагигранитоидов пералюминиевого типа, к которым относятся адакитовые гранитоиды выдрихинского комплекса, служит высокое давление (больше или равное 10-12 кбар) и равновесие расплава с гранатсодержащим реститом [2].

Заключение

Плагиогранитоиды выдрихинского комплекса Салаира имеют по комплексу признаков близость к адакитовым гранитоидам, формировавшимся при переходе от дегидратационного плавления материала слэба к частичному плавлению амфиболитового субстрата в равновесии с гранатсодержащим реститом и участия трансмагматических флюидов мантийного генезиса. Выявляется контаминация высокоглинозёмистого материала коры. С гранитоидами комплекса возможно выявление эндогенного оруденения промышленных масштабов золота.


Библиографическая ссылка

Гусев А.И. ПЕТРОЛОГИЯ ПЛАГИОГРАНИТОИДОВ ВЫДРИХИНСКОГО КОМПЛЕКСА САЛАИРА // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 2. – С. 65-70;
URL: http://www.natural-sciences.ru/ru/article/view?id=33229 (дата обращения: 17.04.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074