Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Гусев А.И. 1

---

1 Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина

Приведены данные по геохимии, петрологии и генезису тоналитов и плагиогранитов Саракокшинского массива Горного Алтая. Они характеризуются высокой глинозёмистостью, а также повышенной магнезиальностью тоналитов и железистсостью плагигранитов. По соотношению изотопов стронция тоналиты и плагиограниты относятся к мантийным образованиям.Соотношения изотопов стронция и неодима позволяет рассматривать их мантийными образованиями, близкими к типу PREMA. Геохимические данные позволяют относить их к адакитовым гранитоидам. В них выявляются признаки плавления амфиболитов и смешение мантийных выплавок и коровых субстратов. В породах проявлен тетрадный эффект фракционирования редкоземельных элементов W- типа.

Статья в формате PDF

1083 KB

тоналиты

плагиограниты

адакитовые граниты

плавление амфиболитов

смешение с корой

изотопы стронция и неодима

тетрадный эффект фракционирования РЗЭ

1. Гусев А.И. Золотогенерирующие магмо-рудно-метасоматические системы северо-восточной части Горного Алтая. Диссертация на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук. – Томск, 2000. – 179 с.

2. Гусев А.И. Эталон синюхинского габбро-гранитного комплекса (Горный Алтай). – Новосибирск: СНИИГГиМС, 2007. – 208 с.

3. Гусев А.И. Типизация гранитоидов на основе составов биотитов // Успехи современного естествознания, 2009. – № 4. – С.54-57.

4. Гусев А.И., Коробейников А.Ф. Мантийно-коровое взаимодействие в генерации различных типов оруденения: геофизический и петрологический аспекты // Известия Томского политехнического университета, 2009. – Т. 315. – № 1. – С. 18-25.

5. Гусев А.И. Петрология золотогенерирующего магматизма. – М.: Изд-во РАЕ, 2012. – 160 с.

6. Крук Н.И., Владимиров В.Г., Руднев С.Н. Геодинамика и магматизм палеотрансфрмных окраин Алтае-Саянской складчатой области (средний палеозой) // Эволюция тектонических процессов в истории Земли. Материалы XXXVII Тектонического совещания. – Новосибирск. – 2004. – С. 273-275.

7. Anders E., Greevesse N. Abundences of the elements: meteoric and solar // Geochim. Cosmochim. Acta. – 1989. – V. 53. – Рp. 197-214.

8. Barbarin B. A Review of the relationships between granitoid types, their origins and their geodynamic environments // Lithos. – 1999. – V. 46. – Рp. 605-626.

9. 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.

10. 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.

11. Ewart A. The mineralogy and penrology of Tertiary – Recent orogenic volcanic rocks: with special reference to the andesitic-basaltic compositional range. – Andesites: Orogenic Andesites and Related Rocks. – Chichester, 1982. – Pp. 25-95.

12. Irber W. The lanthanide tetrad effect and its correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of evolving peraluminous granite suites // Geochim Cosmochim Acta., 1999. – V.63. – № 3/4. – P. 489-508.

13. Maniar P.D., Piccoli P.M. Tectonic discrimination of granitoids // Geological Soc. America Bulletin, 1989. – V. 101. – Pp. 635-643.

14. Patiño Douce, A.E. What do experiments tell us about the relative contributions of crust and mantle to the origins of granitic magmas? // Geol. Soc. London, Spec. Publ., 1999. – V. 168. – pp. 55-75.

15. Villaseca C., Barbero L., Herreros V. A re-examination of the typology of peraluminous granite types in intracontinental orogenic belts // Trans. of Royal Soc. of Edinburg Earth Science, 1998. –V. 89. – P. 113-119.

Плагиогранитоиды имеют важное значение в определении геодинамической обстановки формирования, петрологии и рудогенерирующей роли. Геохимическое изучение их позволяет реставрировать и геодинамическую обстановку их формирования и выявить потенциал рудоносности. Актуальность исследования их связана с тем, что с плагиогранитоидами парагенетически и пространственно связаны различные типы золотого оруденения: золото-черносланцевое, золото-медно-скарновое, медно-золото-порфировое и другие [5]. Цель исследования – изучить геохимические особенности плагиогранитоидов Саракокшинского массива для выявления их петрологии и генезиса.

Петрология и геохимия плагиогранитоидов саракокшинского массива

В Саракокшинском массиве (Є3) картируются габброиды и плагиогранитоиды. Первые по различным петрогеохимическим показателям дискриминируются в различные типы. Тоналиты формируют вторую фазу внедрения, а плагиограниты – третью.

Тоналиты амфибол-пироксеновые, амфиболовые, биотит-амфиболовые и плагиограниты биотитовые, в различной степени разгнейсованные, альбитизированные и калишпатизированные. В целом, породы плагиогранитного ряда характеризуются неравномернозернистыми структурами и непостоянным минеральным составом с присутствием реликтов клинопироксена (диопсид, салит), переменными количествами плагиоклаза ряда олигоклаз-андезин-лабрадор, кварца, часто образующего крупные порфировидные скопления, а также биотита, амфибола, представленного обыкновенной роговой обманкой и, реже, паргаситом, магнетита и титаномагнетита (до 10 %). Набор акцессорных минералов включает сфен, апатит, циркон, рутил, ксенотим, гранат. Детальное петрографическое описание пород выполнено ранее [1, 2]. Химический состав плагиогранитоидов приведен в табл. 1.

Тоналиты и плагиограниты характеризуются повышенными содержаниями натрия, железа, ванадия, никеля, хрома, марганца, превышающие кларковые значения. В то же время в них меньшие количества титана, фосфора, калия. Нормированные отношения (La/Yb)N варьируют от 4,75 до 6,7 и указывают умеренную дифференциацию редкоземельных элементов (РЗЭ). В целом магматиты Сараокшинского массива лизки к островодужным породам с обогащением литофильными элементами (LILE) и деплетированы на высокозарядные (HFSE) элементы (Nb, Ta and Ti).

Таблица 1

Представительные анализы гранитоидов Саракокшинского массива (оксиды, масс. %, элементы, г/т)

Примечание. Силикатные анализы на главные компоненты выполнены в Испытательном Западно-Сибирском Центре (г. Новокузнецк), а на элементы – методом ICP-MS в Лаборатории ИМГРЭ (г. Москва); значения РЗЭ нормированы по хондриту по Anders E., Greevesse N. [7].Σ PЗЭ – сумма редкоземельных элементов. Eu*= (SmN+GdN)/2. Mg# [=Mg/(Mg+Fet)]. Породы Саракокшинского массива: 1, 2 – тоналиты, 3-6 – плагиограниты, 7 – дайка плагиогранита.

На диаграмме Al2O3/(N2O+K2O) – Al2O3/(N2O+K2O+CaO) фигуративные точки составов пород локализуются в поле пересыщенных глинозёмом пород (пералюминиевое поле) (рис. 1, а).

Соотношение SiO2 – Fe2O3/(Fe2O3+MgO) показывает, что тоналиты попадают в поле магнезиальных пород, а плагиограниты – в поле железистых (рис. 1, б).

В координатах Sr/Y – Y фигуративные точки составов пород попадают в поле адакитов и в область перекрытия составов адакитов и поля типичных дуговых пород (андезитов, риолитов, дацитов) (рис. 2).

Рис. 1. а – диаграмма Al2O3/(N2O+K2O) – Al2O3/(N2O+K2O+CaO) по [13] и б –диаграмма SiO2 – Fe2O3/(Fe2O3+MgO) по [15] для пород Саракокшинского массива: 1 – тоналиты, 2 – плагиограниты, 3 – дайка плагиогранита

Рис. 2. Диаграмма Sr/Y – Y по [8] для пород Саракокшинского массива. Поля на диаграмме по [8]: Adakitic – Адакиты, Typical ARC rocks – породы типичных андезитов, риолитов, дацитов вулканических дуг. Условные обозначения те же, что на рис. 1

На серии диаграмм по экспериментальному плавлению различных субстратов устанавливается, что генерация пород Саракокшинского массива проходила за счёт плавления амфиболитов (рис. 3, а, b, c).

Рис. 3. Экспериментальные диаграммы: (a), (b), (c) – диаграммы композиционных экспериментальных расплавов из плавления фельзических пелитов (мусовитовых сланцев), метаграувакк и амфиболитов для пород Саракокшинского массива; (d) – диаграмма SiO2 – A/CNK) для пород Саракокшинского массива. Тренд известково-щелочного фракционирования вулканических пород орогенных регионов, по [9, 10]. A – Al2O3, CNK – Сумма CaO, Na2O, K2O. Остальные условные те же, что на рис. 1

По соотношению А/CNK – SiO2 фигуративные точки пород близки к области плавления палеозойских граувакк и фанерозойских кратонных сланцев (рис. 3, d).

Cоотношения La/Nb и Сe/Y указывают, что породы Саракокшинского массива ближе к тренду смешения с корой, что позволяет говорить о мантийно-коровом взаимодействии [4].

Рис. 4. Диаграмма соотношений Ce/Y – La/Nb по [7] для пород Саракокшинского массива. Остальные условные обозначения те же, что на рис. 1

Дифференциация РЗЭ привела к тому, что в породах Саракокшинского массива проявился тетрадный эффект фракционирования РЗЭ, варьирующий от 0,85 до 1,06 (табл. 2). Значимые величины менее 0,9 указывают на проявление ТЭФ W- типа, что является необычным явлением для гранитоидов. Соотношение Y/Ho – ТЕ1,3 показывает, что с уменьшением величины Y/Ho происходит уменьшение и ТЭФ (рис. 5).

Рис. 5. Диаграмма Y/Ho – TE1 для магматитов Саракокшинского массива

Таблица 2

Отношения элементов и значения тетрадного эффекта фракционирования (ТЭФ) РЗЭ в породах Саракокшинского массива

Примечание. ТЕ1.3 – тетрадный эффект фракционирования РЗЭ (среднее между первой и третьей тетрадами) по В. Ирбер [11]; Eu*= (SmN+GdN)/2. Значения в хондритах приняты по [7].

Интерпретация результатов

Гранитоиды Саракокшинского массива относятся к толеитовому ряду по классификации Л.В. Таусона. По составу биотита они дискриминируются в плагиограниты адакитового типа (AD – типа) [5]. По данным Sm-Nd изотопного датирования плагиограниты Саракокшинского массива сформированы 587 млн. лет назад [6], а по соотношению ε(Sr)t – ε(Nd)t близки к примитивному мантийному источнику типа PREMA [1, 4]. По соотношениям Al, Yb, Sr, La они относятся к низкоглинозёмистым «океаническим» трондьемитам в понимании Дж. Арта. Наши же данные показывают, что все породы Саракокшинского массива следует рассматривать, как высокоглинозёмистые (пералюминиевые). Соотношения 87Sr/86Sr варьируют от 0,70325 до 0,70468 и указывают на мантийную природу [2]. Геохимические данные указывают на близость магматитов массива к адакитовых гранитоидам, в которых наблюдаются признаки мантийной составляющей и плавления амфиболитов земной коры с последующим смешением материала плавления коры и мантийных выплавок.

Заключение

Таким образом, толеиты и плагиограниты Саракокшинского массива по геохимическим признакам можно отнести к адакитовым гранитоидам. Их петрогенезис включает процессы плавления амфиболитов нижней коры и смешение мантийных выплавок с коровым материалом.

Библиографическая ссылка