Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Петрологические и геохимические данные интрузивных пород имеют важное значение в понимании генезиса [2] и их потенциальной рудоносности [1]. Это особенно важно для районов, где обнажённость территории не высока, как это имеет место в Салаире. Залесовский массив имеет близкие состав и возраст к массивам жерновского комплекса, с которыми связано оруденение олова, вольфрама, молибдена, лития и других металлов [7]. Следовательно, актуальность изучение петролого-геохимических особенностей магматитов Залесовского массива не вызывает сомнений. Цель исследований – осветить петрологию и геохимические особенности гранитоидов Залесовского массива и определить возможные перспективы их на эндогенное оруденение.

Результаты исследования и их обсуждение

На территории Салаира Залесовский массив относится к позднепермско-раннетриасовому приобскому комплексу. В этом комплексе также рассматриваются Обской и Новосибирский массивы. Залесовский массив имеет площадь 220 км2 и имеет слегка вытянутую форму в меридиональном направлении. В строении Залесовского массива усматривается прямая зональность, в которой более эволюционированные фазы (граниты) локализуются в центре массивов, а по периферии – менее эволюционированные – породы первых фаз внедрения (кварцевые диориты, гранодиориты); контакты между фазами постепенные с конкордантными или слабо конкордантными текстурами и переходами. Такая зональность рассматривается как прямая. Характер зональности плутонов интерпретируется как результат химической дифференциации и скорости поступления последовательных фаз. В случае быстрого поступления фаз и отдельных пульсаций предыдущие поступления не успевают закристаллизоваться и более поздние фазы их легко прорывают и располагаются в центре плутонов с формированием нормальной зональности [14]. Фактические данные по массивам приобского комплекса показывают, что близкую картину к прямой зональности имеют Белоурихинский, Айский и Теранджикский массивы в Горном Алтае [4–6].

Главная фаза комплекса представлена биотит-роговообманковыми и биотитовыми гранодиоритами. В составе массива также имеются граносиениты, умеренно-щелочные меланограниы, реже граниты. Гранодиориты и граносиениты тяготеют к краевым частям массивов и содержат многочисленные ксенолиты монцодиоритов, являющихся, видимо, наиболее ранними образованиями. Присутствуют своеобразные порфировидные кварцевые сиениты, фенокристы калинатрового полевого шпата в которых достигают 3–4 см в поперечнике. Характерны четко проявленные гнейсовидные текстуры пород главной фазы.

В составе дайковой фазы установлено присутствие гранатсодержащих аплитов, нередко отмечаются аплиты и пегматиты с рассеянной вкрапленностью крупночешуйчатого молибденита.

Гранитоиды содержат много глубоко переработанных ксенолитов боковых пород. Экзоконтактовые породы представлены роговиками (с пиритовой вкрапленностью) и слюдяными сланцами, реже установлены скарны и скарнированные роговики с пирротиновой минерализацией. В Новосибирском массиве (участок карьера «Борок») широко проявлена слабая молибденовая минерализация, иногда с шеелитом и вольфрамитом.

Г.С. Федосеевым и др. Rb-Sr изохронным датированием (по биотиту) гранитоидов Новосибирского массива установлен их возраст, равный 245,5 ± 3,1 млн лет, Ar-Ar датировки по полевому шпату и биотиту из гранитоидов Обского и Новосибирского массивов показали возраст 249,1–251,5 млн лет, по амфиболу из порфировидных гранитов – 243,7 ± 2,1 млн лет. Химический состав пород Залесовского массива представлен в табл. 1.

Таблица 1

Химический состав породных типов Залесовского массива приобского комплекса (оксиды – в мас. %, элементы – в г/т)

Примечание. Содержания элементов нормализованы по хондриту [9]. Отношения U/Th во всех породах менее 1, что указывает на свежий облик пород без значительных наложенных процессов.

Нормированные отношения (La/Yb)N к хондриту варьируют от 9,64 до 27,34, свидетельствуя о умеренном и сильно дифреренцированном типе распределения РЗЭ. Породы Залесовского массива характеризуются повышенными концентрациями Nb (от 11,6 до 13,9 г/т) (Nb- обогащённые), Zr (от 212 до 260 г/т), Y (от 39,2 до 52,2), Sr (от 1350 до 1790 г/т).

По соотношению K2O- Na2O фигуративные точки составов пород локализуются в поле шошонитов (рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма K2O – Na2O по [13] для пород Залесовского массива. Поля пород: I – ультракалиевые, II – шошониты, III – известково-щелочные [13]. Породы Залесовского массива: 1 – кварцевый диорит, 2 – гранодиориты, 3 – кварцевые сиениты, 4 – гранит умеренно-щелочной

Обычно шошониовые гранитоиды вне зависимости от их региональной принадлежности характеризуются аномальными особенностями флюидного режима [3–6]. Эти особенности создают в расплавах трансформированные взаимодействия и взаимоотношения между многими химическими элементами, а также не заряд-радиус-контролирумое поведение элементов. Действительно в породах Залесовского массива очень высокие отношения Y/Ho и Zr/Hf, что наглядно видно на диаграмме (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма Y/Ho – Zr/Hf по [9] для породных типов Залесовского массива. Серым показано поле CHARAC (заряд-радиус-контролирумеое поведенение элементов). Породым Злесовского массива: 1 – кварцевый диорит, 2 – гранодиориты, 3 – кварцевые сиениты, 4 – гранит умеренно-щелочной

Фигуративные точки указанных соотношений образуют локальное поле в правом верхнем углу диаграммы и ни один анализ не попадает в поле СHARAC. Следовательно, представленные анализы по Залесовскому массиву показывают «не заряд-радиус-контролируемое поведение» (NON-CHARAC behavior). Другие характерные соотношения элементов и величины тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ приведены в табл. 2.

Таблица 2

Тетрадный эффект фракционирования РЗЭ и соотношения элементов в породах Залесовского массива

Примечание. 1 – кварцевые диориты, 2, 3 – гранодиориты, 4–5 – кварцевы сиениты, 6 – умеренно-щелочной гранит; 7- отношения в хондритах по [12]. ТЕ1.3 – тетрадный эффект по В. Ирбер [11]. Eu* = (SmN + GdN)/2.

Характерны различные уровни соотношений элементов относительно хондрита. Часть отношений выше значений в хондритах (Zr/Hf, Y/Ho, La/Ta, Sr/Eu), другая часть показывает отношения ниже, чем в хондритах (La/Nb, Eu/Eu*). Различные уровни соотношений La/Nb и La/Ta относительно хондриовых величин объясняются тем, что тантал и ниобий изоморфно замещают друг друга в некоторых минералах и поэтому показывают различные соотношения относительно хондрита. Следовательно, концентрации многих элементов в породах Залесовского массива трансформированы в значительной степени относительно хондритовых значений. Это обусловлено, скорее всего, высокой обводнённостью расплавов в момент их кристаллизации. Об обводнённости магм в процессе становления массива свидетельствует слабо проявленный тетрадный эффект фракционирования РЗЭ W – типа (величины ТЭФ менее 0,9).

На диаграмме соотношений Zr/Hf – TE1,3 фигуративные точки составов Залесовского массива образуют тренд, устанавливающий слабое увеличение отношений Zr/Hf с уменьшением величин ТЭФ РЗЭ W- типа (рис. 3).

Рис. 3. Диаграмма Zr/Hf – TE1,3 для пород Залесовского массива. Остальные условные на рис. 2

Рис. 4. Диаграмма соотношений Y/Ho – TE1,3 для пород Залесовского массива. Остальные условные на рис. 2

На диаграмме соотношений Y/Ho – TE1,3 зависимость и положение тренда противоположное нежели для предыдущего соотношения (рис. 4).

Тренд в этом случае отвечает слабому увеличению соотношений Y/Ho c уменьшением величин TE1,3 (рис. 4). Известно, что чем выше отношение Eu/Eu*, тем выше кислотность среды, согласно рядам кислотности-щёлочности А.А. Маракушева [8] для ряда элементов Sm, Gd, Eu в водно-сероводородных и сероводородных растворах при стандартных условиях. В нашем случае высокие величины ТЭФ РЗЭ W- типа должны отвечать увеличению щёлочности среды, а устойчивость в растворах комплексов, переносящих редкие металлы, в том числе и цирконий, выше в кислой среде. Следовательно, проявление ТЭФ РЗЭ W- типа обусловлено не только высокой обводнённостью расплавов, но изменениями физико-химической обстановки [5]. Наиболее высокие концентрации циркония отмечены в умеренно-щелочных гранитах (260 г/т, табл. 1), что в 1,4 выше средних содержаний Zr в гранитах, указывая на геохимическую специализацию залесовских гранитов на этот элемент. Возможно в пространственной связи с Залесовским массивом и присутствуют проявления редких элементов, в том числе и циркония.

Заключение

Геологические данные указывают, что в строении Залесовского массива проявлена прямая зональность с обособлением более эволюционированных поздних фаз гранитов в центре, а ранних фаз – по периферии. Это указывает на то, что при становлении массива происходило быстрое поступление фаз и отдельных пульсаций, в результате чего предыдущие поступления не успевали закристаллизоваться и более поздние фазы их легко прорывали и располагались в центре Залесовского массива с формированием нормальной зональности. По химизму гранитоиды относятся к шошонитовой серии. В них проявлен ТЭФ РЗЭ W- типа, а увеличение его значений происходило при повышении щелочности среды и созданию условий для генерации редкометалльного оруденения, и в первую очередь – циркония. Аномальная обстановка по флюидному режиму и значительной обводнённости в ранних и поздних фазах внедрения происходила в условиях не подчинения заряд-радиус-контролируемого поведения химических элементов.