Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Галогены в эндогенном петрогенезисе

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Галогены в эндогенном петрогенезисе"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ Институт геологии и геохимии им.акад.А.Н.Заварицкого

/гЛ^

На правах рукописи

БУПШЯКОВ ИВАН НШ5ОР0ВИЧ.

УДК 550.4:551.2+552.11

ГАЛОГШЫ В ШДОГЕШШ-ПЕГРОГШШСЕ Специальность 04.00.08 - Петрография, вулканология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-шнералогических наук

Свердловск, 1989

Работа выполнена в Институте геологии и геохимии им.акад.Л.Н.Заварицкого Уральского отделения АН СССР

Официальные оппоненты: член-корреспондент АН СССР А.А.Ыаракушев

доктор геолого-минералогических наук Б. Д.Козлов

доктор геолого-минералогических наук В.Б.Болтыров

Ведущая организация - Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии АН СССР ( г. Москва ).

Защита состоится "_" ______ 1990 года в_часов

на заседании специализированного совета Д 002.81.01 при Институте геологии и геохимии им. акад. А.Н.Заварицкого Уральского отделения АН СССР по адресу: 620219,г.Свердловск, ГСП-644,'Почтовый переулок, д.7

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геологии и геохимии Уральского отделения АН СССР.

Автореферат разослан " " ________ 1990 года

Ученый секретарь /у

специализированного совета И.С.Чащухин

БВВДЁШ

Работа посвящена геохимии фтора и хлора, имегнз.ин большое значение в эндогенном петро- и рудогеиезе.

Изменение поведения летучих компонентов (Р, С1, СС^ и др.) является одной из главных причин возникновения в коре и верхней мантии магм и отделения рудоносных флюидов (Рябчиков, 1975; Ко-гарко, 1978; Летников, 1976; Таусон, 1977; Коваленко, 1977; Ма-ракукев, 1979; Козлов, 19В1; Трошин, 1978 и др.).

Большой вклад в изучение режима летучих ( в частности Р и С1) в различных по составу магмах внесли К.Д.Рябчиков (1975) и Л.К.Когарко (197В). Они показали формы вхо.-зденил фтора и хлора в структуру силикатных расплавов и предельную растворимость данных элементов в магмах. Экспериментально и термодинамическими расчетами (Коваленко, 1977; Анфилогов, 1982; Маракулеп, 1979 и др.) показана возможность переноса многих рудных элементов з вида фтор- и хлоркомплексов. При этом отмечено, что обогащенность рудным элементом для потенциальной рудной продуктивности расплава не так существенна, как обсгацянность тршюпортируйким летучим компонентом ( Р, С1 и др.).

Наименее изученным звеном представлений о роли летучих ( Р, С1, СС-) к др.) в петро- и рудогенезе остаётся оценка флюидного режима и его эволюции в процессе формирования магматических и метаморфических комплексов пород, производимая черзэ индикаторные особенности конкретных элементов в природных средах.

Главная решаемая проблема в диссертации - флюидаый режим формирования главнейших формационных типов гранигоидов и мет&чор-фитов Урала и его влияние на распределение а последних редких элементов. Цель исследования - в познании главнейших типов эндогенных процессов и выявлении потенциально рудоносных образований.

Из летучих элементов в сферу исследований Еклвчены фтор и хлор. Их выбор обусловлен следующими обстоятельствами;.

1. Зтор является активным летучим элементом, хорошо растворимым в магматических расплавах. <5тор оказывает существенное влияние на процессы дифференциации природных магм, являясь кислотным минерализатором.

2.- Хлор в значительно меньшей степени растворим ь расплавах по сравнению со фтором, но ег.о роль очень велика в отделяющемся от расплава флюиде и гидротермальном рудообразоБании. В гидротермальных растворах большинство рудных компонентов присутствует в виде соединений с хлором.

3. Все рудные ¡элементы по сродству ко фтору и хлору подразделяются на фторофильные ( Ве, Ы.ЕЪ, Св, нъ, Та ) и хлорофиль-ные ( Ре, Со, N1, Си, РЬ, 2п, Аи }. ото позволяет оценить потенциальную рудоносность магматических комплексов на основе изучения их флюидного режима.

Актуальность проблемы. Флюиды являются тем звеном, которое связывает магматические процессы с процессами рудогенеза. Поэтому анализ флюидного режима, сопровождающего магматизм, является ключом к пониманию металлогенической специфики магматических комплексов.

Задачи работы: I) изучение геохимии галогенов в гранитоидах и метаморфических породах Урала с целью выявления главных закономерностей распределения в них фтора и хлора; 2) сопоставление содержаний фтора, хлора и ряда редких элементов в главных минералах-концентраторах гранитоидов, производных различных геодинамических режимов и метаморфических комплексов, и выявление индикаторных особенностей этих минералов; 3) систематизация авторских и литературных данных по коэффициентам распределения фтора и хлора между их минералами-концентраторами, а также между минералами и расплавами; 4) оценка режима летучих компонентов в процессе формирования гранитоидов и изучение геохимии последних; 5) использование данных по геохимии летучих и редких элементов для разработки критериев прогноза и поисков редкометального оруденения.

Фактический материал и основные методы исследования. Работа выполнялась в 'начала 70-х годов и до настоящего времени в соответствии с планами НИР Института геологии и геохимии имени академика А.Н.Заварицкого УрО АН СССР. Её основой послужил материал, собранный автором в течение всех этих лет на Урале и, частично, на Северном Тянь-Шане (Чаткальский и Кураминский хребты) и в Приморье. Объектами исследования были все ведущие формационные типы гранитоидов Урала, а также ареальные и зональные метаморфические комлексь

Автором непосредственно было проведено детальное геологическое изучение и геохимическое опробование большинства рассматриваемых в работе массивов гранитоидов и метаморфических комплексов Урала. В качестве некоторого дополнения в работе использованы опубликованные данные по петрографической и геохимической характеристике гранитоидов (йерштатер, Бородина, 197&; Ферштатер и др.,1984; Грабежев, 1981; Грабежев и др., 19В7).

Результаты исследований базируются на анализе геологических материалов, петрографическом изучении шлифов, геохимической ин -терпретации данных о химическом составе многих сотен горных по -род и минералов, а также на химических, спектральных и рентгено-спектральных анализах фтора и хлора и ряда редких элементов в породах и минералах. По сборам автора было выполнено более 200 полных силикатных анализов пород, 192 полных химических анализа минералов, количественные определения более 20 редких элементов в большом числе проб (от 300 до 2500 на разные элементы).

Главный акцент в работе делается на изучение геохимии фтора и хлора. На данные элементы проанализировано количественной химическими и рентгеноспектральными методами 1070 пород и 1180 породообразующих и акцессорных минералов. Выделение последних проводилось как из типовых проб пород (весом до 25-30 кг), так и из штуфных проб (весом до Ь-7 кг). Всего ввделено более 1200 монофракций минералов. Расчитано 38 минеральных балансов фтора и хлора в породах Урала.

В диссертации рассматриваются и обобщаются обширные литературные материалы по другим регионам СССР по распределению фтора и хлора в минералах гранитоидов и метаморфитов. Привлекается зарубежная информация соответствующего профиля. Кроме этого в процессе исследования автором были использованы образцы пород и минералов многих областей страны: Балтийского, Украинского, Алданского щитов, Северо-Востока СССР, Приморья, Восточного Саяна и Тувы, Западного Забайкалья, Северного Прибайкалья, Таймыра, Северного Тянь-Шаня, Памира, Камчатки и Курильских островов.

Научная новизна работы. Впервые на минеральном уровне под -робно охарактеризована геохимия галогенов (фтора и хлора) в гра-нитоидах и метаморфитах, являющихся главными носителями фтора и хлора (более ЬЬ%) в гранитной оболочке земной коры. На оснований выявленных закономерностей распределения галогенов в горных породах и минералах, показана возможность реставрации условий их формирования, определения продуктивных формаций, оценки их по -тенциальной рудоносности. Выделены типы природных магм по месту их генерации (мантийные, мантийно-коровые и коровые) и соответ -ствующие им флюидно-металлогенические типы гранитоидов.

Расчетом баланса фтора в гранитоидах и метаморфитах показано, что при валовом содержании фтора до 0,15? флюорит в породе практически отсутствует,и носителями фтора являются амфибол и би-

отит; в интервале 0,1-0,2% фтора появляется фдаоорит, на дола которого приходится до 20-60% фтора, а при валовом содержании фтора более 0,2% флюорит является основным минералом-носителем фтора (более 70%).

Хлор, в отличие от фтора, не образует самостоятельных твёрдых фаз, а находится в рассеянном состоянии в породообразующих минералах. Минимальные концентрации его отмечаются в амфиболе, биотите и апатите.

На примере Урала показано, что в процессе заложения и развития геосинклинали от стадии рифтогенеза и далее к океанической, островодужной и континентальной стадиям флюидный режим эволюционирует от слабо фторо- и хлорофильного к высокохлорофильному и далее через фтористо-водный к фторофильному, с соответствущим изменением металлогении - от сидерофильной к литофильной.

Наиболее вероятная причина флюидной специализации магматических комплексов - исходная природа расплавов (мантия, кора), природа субстрата и состояния - тип земной коры.

ЗА1РДШЫЕ ПСЖОШИЯ

1. Содержания галогенов в одноименных породах и минералах -индикатор коровой или мантийной природы магматических расплавов. Мантийные образования характеризуются повышенными содержаниями хлора в минералах (биотите - более 0,1%, в апатите - более 0,2%) и пониженными величинами отношения F/CI (соответственно - 0,1 -0,3 и 1,0-1,5). Наиболее информативным минерал ом-индикатором мантийной принадлежности магматитов является апатит с широкими вариациями содержаний хлора (от 0,2 до 3,5%),

Производные коры обладают низкими концентрациями хлора в биотитах и апатитах (до 0,1%, т.е. на порядок ниже, чем мантийные) и высокими содержаниями фтора, а также высокими значениями отношения F/CI. Наиболее информативные минералом-индикатором коровых образований является биотит, в котором содержание фтора варьирует от 1,0 до 3,5% и более.

2. Хлор-фтор-водное отношение в гидроксильной группе апатита, биотита и амфибола - индикатор стадии кристаллизации любых магм.

В мантийных дифференциатах в интервале базальт-дацит (трахит) падает, в основном, доля хлора, растёт - фтора при примерно постоянном содержании воды. В коровьи дифференциатах в интервале тоналит-гранодиорит-адамеллит-гранит содержание хлора остаётся ничтожно

малым (не более 0,1$ в минералах), содержание фтора растёт за счёт воды, что ведёт к высыханию как минералов, так и расплавов, стремящихся в пределе к онгонитовда.

3. При метаморфизме в условиях высоких давлений воды в пределах температур амфиболитовой и зеленосланцевой фаций из гидро-ксильной группы прежде всего удаляется хлор, переходящий в состав флюида и в пределе накапливающийся в океане за счёт обеднения хлором земной коры. При генерации гранитоидных магм в условиях амфиболитовой фации образуются "водные" гранитоиды, изофаци-альные с магмогенерирующими толщами и предельно бедные хлором.

При высокотемпературном метаморфизме гранулитовой фации при . низких давлениях воды галогены ведут себя инертно и сохраняются, наследуя состав эдукта. Аналогичное поведение галогенов в "сухих" или "маловодных" магматических расплавах.

В сухих системах содержание галогенов в минералах определяется составом субстрата, а в "водных" - геохимическим режимом окружающей среды.

4. Выделенные на основе распределения галогенов флюидно-ме-таллогенические типы гранитоидов в Уральском регионе занимают закономерное положение: высокохлороносные - приурочены к зонам с повышенной мощностью гранулит-базитового слоя, а фтороносные - к областям с резко пониженной мощностью гранулит-базитового слоя.

В процессе развития Урала от рифтогенной и океанической стадий к островодужной и далее к континентальной флюидный режим гранитоидов, одновременно со сменой их формационных типов, эволюционирует от хлористого к фтористо-водному и затем к фтористому, с изменением их металлогении (Ге, Ti, Ni, Со, Cu, Zn -Au, Ag, lío, \Y

--- Be, Li, Rb, Ce, Hb, Ta и др.).

Практическая значимость состоит в разработке новых критериев оценки потенциальной рудоносности гранитоидов и метаморфических пород, основанных на распределении галогенов между породообразующими и акцессорными минералами. Разработан метод оценки потенциальной рудоносности гранитоидов по соотношению фтора и хлора в биотитах и апатитах. На территорию Среднего и Южного Урала на основании соотношения фтора и хлора в биотитах и алатитах составлена геохимическая карта масштаба 1:1000000 гранитоидов и метамор-фитов, специализированных на фторсфильные и хлорофильше комплексы рудных элементов. Данная карта с объяснительной запиской к ней передана в ПГ0 "Уралгеология", где в настоящее время используется

при проектировании и проведении геолого-съёмочных (м-<5а 1:50000) и геолого-поисковых работ (акт о внедрении № 103 от 02.02.87 г.) В процессе проведения геологических работ рекомендуется постанов ка фторо- и хлорометриц по биотитам и апатитам с последующей отстройкой геохимических карт концентраций фтора и хлора по комл лексам порбд и отдельным массивам магматитов и метаморфитов.Вьще ленные участки повышенной фтороносности или хлороносности подлежат более детальному геохимическому изучению (м-ба 1:10000) с целью оконтуривания местоположения вероятного оруденения с учётом зональности в распределении летучих.

Некоторые результаты проведённого исследования использованы в обобщающих монографических работах Л.В.Таусона (1977), В.С.Антипина, В.И.Коваленко, И.Д.Рябчикова (1984) и др.

Монография "Галогены в петрогенезисе и рудоносности градато-идов", М., Наука, 1986 (в соавторстве с В.В.Холодновым) переведена на английский язык и подготовлена к изданию в США (Издательство Винстон с сыновьями и К0).

Апробация работы. Результаты исследований и вьщвинутые в работе основные положения докладывались и обсуждались на Всесоюзном симпозиуме "Проблемы петрологии и геохимии гранитоидов" ( Ми&сс, 1971), на У Всесоюзном петрографическом совещании (Алма-Ата,1976) на Всесоюзном совещании "Флюидный режим земной коры и верхней май тии" (Иркутск, 1977), на Всесоюзных ежегодных семинарах в ГЕОХИ "Геохимия магматических пород" (Москва, 1978, 1979, 1981, 1983, 198бУ,^ на 1У Всесоюзном симпозиуме по метаморфизму (Апатиты, 1979) на* У1 Всесоюзном петрографическом совещании (Ленинград, 1981), на

III Всесоюзном совещании по геохимическим методам поисков полезны: ископаемых (Самарканд, 1982), на Всесоюзном совещании "Геохимя в локальном металлогеническом анализе" (Новосибирск, 1986), на Первом Уральском металлогеническом совещании (Свердловск, 1986), на

IV Всесоюзном совещании "Теория и практика геохимических поисков в современных условиях (Ужгород, 1988), а также на целом ряде региональных совещаний и семинаров.

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 80 работ, в том числе 2 коллективные монографии. Список главных из них приведён в конце автореферата.

Объём и построение работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав и заключения. Общий объём - 260 страниц машинописного тек-

ста, 37 таблиц и 62 рисунка. Приложение состоит из 31 таблицы (190 стр.). Список литературы включает 257 наименований на русском и 70 на иностранном языках.

Во введении даётся общая характеристика работы, обосновывается ез актуальность, практическая значимость, указываются результаты апробации, фактический материал, положенный в основу работы, формулируются защищаемые положения. В первой главе рассматривается распределение галогенов в земной коре и поведение фтора и хлора в магматических процессах, а также идея использования летучих компонентов при формациснном расчленении глубинных пород. Вторая глава даёт представление о поведении галогенов в процессе метаморфизма с описанием конкретных типовых метаморфических комплексов Урала. Глава третья раскрывает поведение галогенов в магматическом процессе,формирующем современные и древние вулканические породы, а также интрузивные образования различного состава. В четвёртой главе на примере типовых массивов показано распределение фтора и хлора в гранитоидах Урала,которые классифицируются .на формациокно-фациальной основе с выделением главных формационных типов. Приводится расчет баланса фтора и хлора в гранитоидах.В пятой главе с исчерпывающей полнотой рассматриваются содержания, фтора и хлора в породообразующих и акцессорных минералах гранитоидов и метаморфитов и показано, что они могут быть индикатором флюидного режима и генезиса гранитоидов. В шестой главе излагается материал по распределению фтора и хлора между сосуществующими минералами, как показатель условий формирования пород. Седьмая глава посвящена детализации вопроса об использовании галогенов при форма-ционно-фациальном расчленении гранитоидов. В восьмой главе галогены рассматриваются в качестве признаков металлогенической специализации гранитоидов и метаморфитов. Заключение содержит главные научные выводы, полученные в результате проведённых исследований и предложения о дальнейшем направлении работ.

При разработке темы автор пользовался поддержкой и советами члена-корреспондента АН СССР А.М.Дымкина, докторов геолого-минералогических наук Д.С.Штейнберга, В.Н.Сазонова, Г.Б.Ферштатера, Н.А.Григорьева, В.Н.Анфилогова.

На отдельньис этапах сбор исходных данных по поставленной проблеме и интерпретация полученных результатов проводились совместно с Д.С.Штейнбергом, З.В.Холодновым (Институт геологии и геохимии УрО АН СССР), Б.А.Литвиновским (Институт геологии Бурятского фили-

ала СО АН СССР), О.Н.Волынцом (Институт вулканологии ДВО АН СССР), что нашло отражение в соотввтствущих совместных публикациях.

Подготовка к анализам нескольких тысяч проб, отобранных автором, а также выделение из них многих сотен мономинеральных фракций проводились в Институте геологии и геохимии УрО АН СССР А.Н.Кайго-родцевой, М.Н.Тюшняковой, Р.А.Новиковой, Н.С.Крапивиной, Т.П.Ваву-ленко, В.И.Шаламовой. Большая часть аналитических работ выполнена в соответствующих аналитических группах Института геологии и геохимии УрО АН СССР под руководством В.А.Вилисова, М.ВЛ'раяновой и И.И.Неустроевой.

Автор искренне благодарен всем принявшим участие в исследованиях или способствовавших их проведению. Автор также благодарен все му коллективу лаборатории Института, без помощи и поддержки которого эта работа не могла быть выполнена.

Особую благодарность автор выражает профессору Д.С.Штейнбер-гу за постоянную поддержку проводящихся исследований и за критическое обсуждение их результатов.

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ВЛИЯНИЯ ГАЛОГЕНОВ •

НА ЗДОГЕННОЕ ШНЕРАЛОСБРАЗСВАНИЕ I. Распределение галогенов в земной коре. Установлено, что изменение режима летучих компонентов является одной из главных причин возникновения магм и рудогенных флюидов на всех уровнях земной коры и верхней мантии.

Расчет баланса фтора в гранитной оболочке земной коры, проведенный на основе данных А.Б.Ронова и А.А.Ярошевского (1976), показывает, чго основная масса фтора (более 90%) сосредоточена в кислых и средних магматических (граниты и гранодиориты) и метаморфических (парагнейсы и кристаллические сланцы) породах. При этом отмечаегсн полная аналогия в'балансе фтора и воды.

Основными носителями хлора в гранитной оболочке Земли, так же как и фтора, являются кислые и средние магматические и метаморфические породы, на которые в сумме приходится до ЬЬ% хлора.

Таким образом, изучение геохимии галогенов в гранитной оболочке земной коры сводится по существу к изучению поведения этих элементов в гранитоидах и метаморфитах.

'¿. ¿тор б магматических процессах. Фтор в силикатных расплавах связан преимущественно с катионами повыненной основности (Иа, к,Са, Ыв,А1 )» что обусловливает большую способность щелочных расплавов

к удержанию фтора, чем кислых (Когарко, Кригман, 1961). поведение фтора в ходе эволюции магматических расплавов определяется низкими величинами коэффициентов распределения для главных породообразующих минералов базальтов, и он заметно накапливается.в конечных продуктах дифференциации как толеитовых, так и щелочно-б аз альтовых серий (Антипин и др., 19В4). В ходе кристаллизации гранитоидных магм комбинированный коэффициент распределения фтора также остаётся ниже единицы (0,01%), что обусловливает его интенсивное накопление в остаточных продуктах с образованием расплавов типа онгонитовых магм (Коваленко и др., 1971).

Главными минералами-концентраторами фтора в магматических породах являются апатит, биотит, флогопит и амфибол. Их равновесия с магматическими расплавами в значительной мере определяют геохимическую историю фтора в глубинных процессах. Весь фтор, не вошедший в кристаллические фазы в период кристаллизации и дифференциации магм, будет накапливаться в постмагматических гидротермальных флюидах.Эти флюиды могут образовывать гидротермальные скопления флюорита, а также, реагируя с ранее образовавшимися минералами, давать грейзены, с которыми ассоциируют многие редкометальные месторождения.

3. Хлор в магматических процессах. Поведение хлора в процессах дифференциации магм определяется тесной связью этого элемента с катионами повышенной основности ( Са, % и в особенности щелочами). В силикатных расплавах хлор находится в ионных "сиботакситах", обогащенных щелочными либо основными катионами (Когарко.Рябчиков,1978).

В отличие от фтора, коэффициент распределения хлора между водным флюидом и расплавом очень высок (31:1)"'(Рябчиков, 1975), так что равновесная водная паровая фаза будет экстрагировать хлор из магмы и выносить его с газовыми эманациями. В сухих магмах хлор остаётся в расплаве и его поведение определяется петрогеннкми элементами, в то время как в ходе дифференциации водонасыщенных магм хлор может отделяться и мигрировать вместе с магматическим водным флюидом.

Отмечено (Андерсен, 1974) значительное накопление хлора в ходе эволюции целого ряда базальтоидных серий параллельно с увеличением содержания кремнекислоть: и щелочей. Отмечено, что концентрация хлора в базальтовых стёклах прямо пропорциональна содержанию К,0. Сбкчно вулканические стёкла содержат больше хлора по сравнению с однотипными кристаллическими интрузивными породами. При кристаллизации стткол теряется до 80% хлора Шобл, 1967).

Показано (Андерсен, 1974), что отношение хлора и воды в ба-зальтоидных магмах приближается к таковому морской воды. Такие же соотношения наблюдаются в андезитах Шаста и в базальтах Килауэа. Отсюда высказано предположение о том, что огромные многократно повторяющиеся в истории Земли излияния базальтов, ведущих к дегазации мантии, в конечном итоге задали солёность мирового океана.

В гранитоидах собственные минералы хлора на магматической ста дии не образуются и хлор присутствует в породообразующих минералах (апатитах, амфиболах, биотитах), где он изоморфно замещает гидро-ксил. В связи с тем, что основные черты поведения хлора в кислых расплавах определяются переходом его в водный флюид на ранней стадии его кристаллизации, главная масса хлора в консолидированных породах входит в состав газово-жидких включений (Рябчиков, 1975).

Преобладающими соединениями хлора при параметрах интрузивного процесса являются хлориды щелочей и в несколько меньшей степени хлористые соединения железа. Хлориды являются основным анионом мно гих флюидных включений в рудных минералах и имеют решающее значение, в мобилизации халькофильных рудных металлов флюидной фазой кис лотных магматических систем, вплоть до образования промышленных ыесторовдений.

4. Идея использования летучих компонентов при формационном расчленении пород. Оценка количества летучих компонентов в магмах является одним из основных слабо изученных факторов петрологии.Это и послужило основанием для постановки исследований по оценке содер каний фтора и хлора в магматических и метаморфических комплексах на основании содержания их в минералах.

Проблема изучения геохимии фтора и хлора была впервые поставлена в Институте геологии и геохимии в 70-х годах в связи с выделе нием Д.С.штейнбергом и Г.Б.Ферштатером (1369) двух главных формаци онных типов граштоидов - "еодных" и "сухих". Был поставлен вопрос какие летучие компоненты, кроме воды, могут быть использованы при формационнсм расчленении гранитоидов Урала? Наиболее важны.« из ни оказались такие элементы-минерализаторы как фтор и хлор, которые и были включены в тематику геохимических исследований института. Про ведэн анализ литературного материала по содержанию галогенов в бис титах, амфиболах и апатитах, показавший наличие определённой зависимости содержаний галогенов в минералах от РГ-условий кристаллизе ции пород. Аналогичные данные для минералов магматических и метаморфических пород Урода до постановки наших исследований практичес ки отсутствовали.

Автором диссертации совместно с В.А.Вилисовым была разработана оригинальная высокочувствительная методика определения фтора и хлора в минералах в полированных прозрачных шлифах. Данная методика явилась базовой при выполнении настоящих исследований. Благодаря ей были получены новые оригинальные данные по геохимии фтора и хлора в гранитоидах и метаморфических породах, опубликованные в многочисленных статьях и положительно воспринятые в СССР и за рубежом. В значительно меньшей мере использовались результаты определений фтора и хлора в химической лаборатории Института. ГЛАВА 2. ГАЛОГЕНЫ В ПРОДВХЕ МЕТАМОРФИЗМА Сведения об основных закономерностях поведения фтора при метаморфизме даны в обобщающей работе А.В.Ронова и др. (1974).

Поведение фтора и хлора в ряде метаморфических комплексов Урала и некоторых других регионов СССР изучено автором.

Согласно современным представлениям (Иванов и др., 1УЬб) на Урале выделяютмя комплексы метаморфических пород трёх возрастных периодов: I) реликты дорифейской коры континентального типа - это собственно мигматитовые комплексы со своей спецификой ультрамета- • морфических преобразований (Таратааюкий, Салдинский, Ильменогорс-кий комплексы);-2) рифейские комплексы - рифтогенно-депрессиснные формации на коре континентального типа (Губенский, Рябиновский комплексы) ; 3) палеозойские комплексы, сформировавшиеся на коре океанического типа, за счет вулканогенно-осадочных комплексов различного происхождения (Гаевский комплекс).

В работе рассмотрено геологическое строение и ыинералого-гео-химическая характеристика типовых метаморфических комплексов Урала трёх вьшеука. анных возрастных периодов: Тараташского, Селянкинско-го, Салдинского, Губенского, Гаевского.

Впервые установлена (Бушляков и др., 1978) высокая хлоронос-ность Тараташского гранулитового комплекса, выражающаяся прежде все го повышенными концентрациями хлора в биотитах (до 0,6-0,0%) и наличием галита в газово-жидких включениях в кварце из мигматитов и магнетит-гиперстен-кварцевых руд. Аномально высокое содержание хлора в метаморфитах Тараташского комплекса обусловлено,вероятно, его особым положением среди уральских структур, а также особенностями его глубинного строения. Результаты комплексных геофизических исследований свидетельствуют о том, что в пределах Тараташского выступа на дневную поверхность выведены верхние части базальтового слоя,для которого хлор является характерные летучим элементом.

С мигматитами Тараташского комплекса вполне соспоставими мигматиты Селянкикского и Салдинского комплексов, относящихся к аре-альньм метаморфическим комплексам Урала.

Губенкий метаморфический комплекс, относящийся к рифейским образованиям, отличается от вылеописанных комплексов повышенной фто -рофильностью и соответствующей редкометальностью. Гранито-гнейсы Губенского комплекса рассматриваются (Краснобае, Бородина, 1970) как анатектические образования, исходным материалом для которых были порфиры кувашской свиты. Сходство химического состава и близкие содержания элементов-примесей в гранито-гнейсах Губенского комплекса и порфирах кувашской свиты свидетельствуют о том, что процесс метаморфизма был изохимическим.

Породы комплекса содержат 0,10-0.17$ фтора. Расчет его балан-• са в гранито-гнейсах показывает, что главным минераяом-концентрато-ром и носителем является флюорит, на долю которого приходится до 70% фтора. Содержание фтора в биотитах обычно не превышает 1,8$, что свидетельствует о невысокой концентрации фтора в системе в момент кристаллизации биотита. Постоянное же наличие акцессорного флюорита б породах, а также характер его выделения в минералах (по трециннам, в КЕарцеВьпс прожилках), указывает на его более позднее, метасоматическое образование. В подобной позиции находится и акцессорная ниобиевая минерализация (танталит-колумбит).

По образцам пород и шлифов, любезно предоставленных Э.Б.Налив-киной (Ленинград, ВСЕГЕИ), изучено поведение фтора и хлора в амфиболах и биотитах по разрезу Кольской сверхглубокой скважины. В протерозойском комплексе пород фтор в амфиболах варьирует в узких пределах (0,22-0,31$), составляя в среднем 0,27%, а хлор - 0,01-0,02%, среднее 0,02%. В биотитах среднее содержание фтора - 0,4Ь%, хлора -0,01%. В архейском гнейсовом комплексе в разрезе скважины СГ-3 ( в интервале 7-12 юл) содержание фтора и хлора в биотитах довольно устойчивое и не зависит от глубины залегания пород. Фтор находится в пределах 0,16-0,73%, а хлор - 0,01-0,10%. В амфиболах количество фтора несколько ниже (0,06-0,19%), а хлора - аналогично биотиту (0,01-Ф,09%). Из вышеизложенного следует, что поведение фтора и хлора в амфиболах и биотитах из пород, слагающих разрез СГ-3 не отличается от подобных метаморфических комплексов других регионов СССР.

ГЛАМ 3. ГАЛСГШ В ЦАШШЕСКШ ПРОЦЕССЕ

I. Совращенные вулканы. Геохимия фтора и хлора в современном вулканизме изучалась многими исследователями Шеняйлов, 1971; Ьаша-

рина, Мархинин, 1971 и др.). В вулканическом процессе оба галогена часто находятся совместно, и хлор, как правило, преобладает над фтором. Обычная форма их выделения - HCl и IIP. Установлено, что с уменьшением основности лав и понижением температуры d вулканических газах уменьшается доля HCl и HP в общей массе активных газов.

Рассмотрено поведение фтора в магме до извержения, з стадию извержения и в стадию остывания магмы на поверхности. Отмечено, что извержение и остывание более основной магмы характеризуется выходом в газовую фазу больших количеств фтора, чем в случае кислой магмы.

i/ьчксимальное количество хлора в газах вулканов характерно для зона перехода от океана к континенту (Камчатка и .др.).

2. Эффузивные породы. Анапиз распределения фтора и хлора з эффузивных породах разного состава показывает большие их вариации. Установлено (Коррено, 1559; Шатков, 1975), что мжямальяыэ концентрации фтора и хлора т&я. океанические баэаамы арзазыак излияний Тихого океана (Гавайские острова) и Средккчо-охеакического хробта. Основные и средние .эффузивы островных дух* 'характеризуются значительно более высокими'(в 8-^5 раз) концентрациями фгора.Среди континентальных баоальтов наиболее щеоюш содержаниями фтора и хлора' вкде^&втея области автономной тектоно-магкатичоской'активизации и контийентаяьнах ркфтовкх зон (фтор - до 0,5255. хлор- до 0,0с$). С последними часто сопряжены крупные флюоритоносные провинции мира (Восточно^'онгачьско-Приаргуяскап. Восточно-Африканская и др.). "Значительно более низкими концентрациями фтора характеризуются базальты ороге'.шой стадии развития подвижных поясов (фтор - до 0,0В$, хлор - до 0,01%), окраинио-материковых вулканических поясов (фтор - до 0,11$, хлор - до 0,02$) и траппов платформ (фтор - до 0,06$, хлор - до 0,01%). Для асех типов континентальных базальтов, в отличие от океанических, характерны высокие концентрации фтора при значительном прелбладании ого над хлором. Поведение фтора в более кислых разновидностях вулканитов (андезитах, дацитах, липаритах) подчиняется близким закономерностям (Ге-расимовский, Поляков, 1981; Одикадзе, 1973). Наиболее высокие концентрации фтора установлены в андезитах областей автономной текто-но-магматическсй активизации, а минимальные - в андезитах окраин-но-материковых вулканических поясов и островных дуг. Дяя вулканических пород океанической и островодузеной стадий, в целом, харак-

терна повшенная хлсроносность, отношение Р/С1 для них в большинстве случаев меньше единицы.

Изучение концентраций фтора и хлора в амфиболах и биотитах из вкрапленников в четвертичных лавах Камчатки показало (Волыиец, Бушляков, Воронина, 1986), что ышссимальные ногщентрации хлора и минимальные фтора, свойственны вкрапленникам лав Восточной Камчатки, тогда как для лад Срединного хребта соотношения этих элементов обратные. В пределах Камчатки установлена латеральная зональность, заключающаяся в том, что относительно сухие высокотемпературные хлористые и обеднённые щелочами (особенно калием), фтором и литофильными редкими элементами магмы сменяются от фронтальных к тыловым зонам островных дуг менее нагретыми, обводнёнными и более фтористыми, магматитами, обогащённкш щелочами и литофильными редкими элементам«.

На Урале наиболее низкие концентрации фтора в породах установлены в кабанской и красноуральской риолит-базальтовой формациях (до 0,07%). В андезито-базальтавой и базальт-трахитовой формациях содержание фтора ( 0,06-0,12%) значительно выше. Оно возрастает от более ранних формаций к поз дни!, с повышением щёлочности последних. При этом для каждой из выпеназванных формаций наиболее высокие содержания фтора и хлора характерны для их субвулканических и пирокластических фаций и резко понижены в лавовой фации. Значительно более высокие содержания фтора ( 0,22-0,28% ) и хлора ( 0,02-0,15% ) установлены в триасовых платформенных базаль -тах и липаритах Урала.

Отмечено увеличение содержания галогенов (особенно фтора) от ранних геосинклинальных формаций к более поздним - платформенным. Это соответствует изменению состава минерализаторов в формациях, отвечающих различным этапам развития подвижных поясов ( Шатков, 1975). Последнее может быть интерпретировано как отражение процесса изменения строения земной коры Урала от ранней типично океанической - через островодужную - к континентальной ( Иванов и др., 1974). В вулканитах Западного склона Южного Урала отмечено снижение содержаний фтора в процессе развития рифтогенного магматизма.

3. Интрузивные породы.

Удьтрабазиты. В ультрабазих&х Урала содержание фтора находится в пределах 0-0, \Ъ% (среддее 0,06%), а зишра - ог О до 0,10% (средне^ Уеедлчение содержаний фтора отмечает-

ся в породах дуда^еддардаровеекитовой формации (Кытлымский массив]

а хлора - в породах дунит-гарцбургитовой формации ( Рай-Из, Баже-новский массивы). Минимальные содержания фтора и максимальные хлора отмечены в дифференцированном Саратовском массиве.

Г а б б р о д ы. Гидроксилсодержащие минералы габброидов, как правило, характеризуются относительно пониженными содержаниями фтора (по сравнению с более кислыми дифференциатами) и повы-шенньми - хлора, что обусловлено различии.« поведением фтора н хлора в силикатном расплаве, когда хлор с началом кристаллизации расплава уходит преимущественно во флюидную фазу, а фтор накапливается в расплаве к конечным этапам кристаллизации.

Г р а н и т о и д ы. Содержание фтора б гранитоидах варьирует в широких пределах от 0,01 до 1,5%. В наиболее распространённых типах гранитов известково-щелочной серии содержание фтора составляет 0,01-0,06%. Максиму;.! фтора-в литий-фтористых гранитах и онгонитах. В гранитоидах главной известково-щелочной серии установлена прямая корреляционная■зависимость содержаний фтора и 3102 в интервале содержаний последнего 55-60%, и обратная - в остальной части диаграммы. Эта закономерность определяется совместным .действием нескольких факторов. Дня левой части диаграммы главную роль играет увеличение содержания гидроксилсодержацих минералов (амфибола и биотита), главных носителей фтора, в правой преобладает влияние уменьшения цветного индекса, хотя ь самих мафических минералах содержание фтора и его доля в их гидроксильной группе увеличивается (от 10 до 70%), При увеличении содержания фтора он сначала остаётся целиком в биотите за счёт уменьшения роли гидро-ксила, а затем ввделяется в виде флюорита и.топаза.

Аналогично фтору в известково-щелочной серии пород ведёт себя и хлор. В ряду от габбро до гранита наблюдается инверсионный тип распределения хлора с максимумом накопления в породах промежуточного состава (диоритах и гранодиорита) и минимумом - в породах кислого состава.

Щелочные породы. Установлена обратная зависимость содержаний фтора б щелочных породах от содержания в них кремнезёма, и прямая - для хлора. По-видимому, в щелочных породах в наибольшей степени проявляется способность избытка щелочей препятствовать удалению из них хлора в виде газовой составляющей.

ГЛАВА 4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЙГОРА И ХЛОРА В ГРАНИТОИДАХ УРАЛА

I. формадионно-фациальное расчленение гранитоидов. Породы гранитоидного состава играют важную роль в строении и истории фор-

мирования Уральского подвижного пояса, занимая около 30% площади его открытых структур.Их изучением в разное время занимались А.Н. • Заварицкий, Ь.М.Романов, В.М.Куилетский, Е.А.Кузнецов, В.М.Сергиевский, И.Д.Соболев, Д.С.Штейнберг, Д.Н.Овчинников, Г.А.Кейльман, Б.К.Львов, Н.Д.Знаменский, Г.Б.Ферштатер, И.Н.Буаляков, A.A.Краснобаев, А.И.Грабежев, Г.И.Самаркин и многие другие исследователи.

В настоящее время на Урале широко распространён принцип систематики гранитоидов, предложенный Д.С.Штейнбергом и Г.Ь.Фершта-тером (1968, 1969, 1971, 1975 и др.), в работах которых рассматриваются физико-химические аспекты формирования гранитоидов различной глубинности. Ими выделены плутонические и вулкано-интрузив-ные ассоциации гранитоидов, производных магм различной водонасы-щенности - водных и сухих. Позднее схема формационного расчленения гранитоидов Урала была усовершенствована (Ферштатер, I9ÜI), Однако, в существующих схемах на наш взгляд в недостаточной степени учитывается геотектонический режим магмаобразования, его зависимость от состава и глубинного строения земной коры и верхней мантии Урала, закономерная направленность в развитии в зависимости от эволюции земной коры Урала.

Нами (совместно с В.ВДолодновым) предложен новый вариант схемы (табл. I), согласно которой и даётся интерпретация данных по геохимии фтора и хлора в гранитоидах Урала. В качестве главных критериев формационного расчленения гранитоидов Урала приняты: последовательность формирования гранитоидных формаций, соответствующая определённым этапам и стадиям развития Уральского подвижного пояса, геотектонический режим и тип коры.

В соответствии со стадиями развития Урала выделены определённые ассоциации гранитоидов:

1. Протогеосинклинальная стадия - гранитный (ультраметаморфический) формационный тип.

2. Рифтогенная - габбро-гранитный формационный тип.

3. Средняя островодужная - габбро-плагиогранитный формационный тип.

4. Поздняя предконтинентальная - габбро-гранитный и тоналит-гранодиоритовый формационные типы.

б. Раннеорогенная - тоналит-гранодиоритовый формационный тип.

6. Позднеорогенная - гранитный формационный тип.

7. Тектоно-магматической активизации - габбро-гранитный и адамеллит-гранитный формационные типы.

Протогеосин-клинальная

Рифтогенная

Континентальная

Остро-водуж-ная

Поздняя, пред континентальная

Островодуаная

Раннеорогенная

Поздне-орогенная

Тектоно-магматической активизации

Континентальная

го

х5

Р о

сд н

§ £

•з я

3 3

Я 1-3 о в

•о а е

Гранитный • Габбро-

гранитный

Габбро-гранитный

Тоналит-грано-диоритовый

Тоналит-гранодис ритовый

Гранитный

Габбро(?)-диорит -гранитный

Адаыеллит-гранитный

со

или ОР К

вчВ

§Я О

0 »о я сх к к

►3

1 I

¿-■•3 о та

►счэ К Р Р р ф с\ я я ас 01

ёя я>о ►з о

I I

►3 Я та

•О Ьа Р

я к1«

►5 О О Я I I

йом

окр

И Ф СХ

о

I I

►3 Я 1=1

к к я ►3 О >3

Я I I

§

•о я

£3 о

йчз к к ►3 и Я !

51В

кчо

р>>озэ арк о

I I

р т О

я ччз к к к нон

Я 1 1

§

13а

•О X

ёй

ЯхЗ

к к н >з Я I

•о к я к о а »з я ►з I В я ►з о

о

1 I

-1 я •о ы

е?

я я ►3 о Я I

ЯШ

5 р •3 и

я к

я

ё

я

►3

я

•зь та •акр р о с\ ята сл

в Я13

►з в о

Я I ^

р

_

•Зё"

Я <0 ►3 Й Я 8я Я ►3

§

Я й та я о»сГ •3 5*Р

я я я

^о к

а 4

I

р I

•3 ©I

я о

я *а

о §

ТЗ Я

я а

в» -

о

о

►ТЗ

X

к

©1

0

1

йен

ЯРО

о 5 я

45- Р

к.»з Ь •з*а я ори а я о

В?1

ж я та

ев?

я я я я

ф я

?8

а иа ы

с Э- р ►з о Б о | в V

(В 0.0 »3

и н о о ч ь

я а к *з о о---

►3

Я ! ►3 >3«

я о

Я I

р

В" I

я *з ы м о Р Ч I и о м

0.6 Го р Р (ПОП»

►3 »3« Я О Я

я а о

р I I

►з СНЕ О р ф 6) О

о I I

3= » сир >-9 ф Р р ята ы я 5з5 р 8* р®Й ►з 5 ы я О Р V Я I В) Я >3 »3

§о О I I I

(О >

йё ф

со я

►3

0

1

а >■

ф ы я ►3

0

1

►з Я

® р я М | я 5 рта !

; я ! г

р

►3

'Я я ьЗ о I I

Зэ в ТЗ

я- ь

►3 я

о >3

{Я о

е |

01

Р X

Н о

Ш Зэ

Р я

№ о

•8

и

8

и

№

2

ф

0 ►3

в ^

я ч ф

я ф

•а р

1

И я Я

О м

та

та

та

Ъ

о

О к-» 1*

Ся

о

ь

о

к

о о

со

о со

-о

со

а» сл

о |о

{о со

№ |и

N «

Й

г а

№ ф

О

к Я О

•3 >3 ►3

к а я

ф т с

я

и

р

•о 1

м

СП со

о

о

м

18

Й-

со о

00

со

и ю

о сл

о

8

о р О ф ^

ц •а р § о. ш

я я ►3 К я о

о я

я о я

1С я о »

Я! я хе я я » 1*

у

1

^

о я я 5*

2> 01

ж

0

01 о я

я »

о 1-1

сл

о 8

о ГО

."{Г

815

Ел

0|ы

йГЙ

о 1-1

13 СО

о

н

о

о

1—1 сл

1С0

13

го {с

ю

го 1?

ы

51?

Р(5 8К

Я И

Я » ф

§

0* ф

о >н» 1

я •3 н

я я р

Е* я п

о

ы

0"

» 0 1

О

та 1—*

та

о

#—-

СО

к

1о

но сл|а>

о|о

л П-

м 1с

го

К

О ет к

« »Г» о

? А

Ь1!

к >3 о

ъ »

V §

о я

•о «о

СЛ р

8 8

о «

» о

о «

я я

я в*

о ¡о

■ "о |о> м 1го

К

и ^ р

а> ы

я о

€ I

• ¡э ч«» о*

я

8С о т

о $

г

о а о

Р% X

о |о

р о го !со

^(Г

с> [с

ро

о о

Г)

Лс

сл

со I

со

я о

и ь р о

в §

§ 3

§ §

0

1

ося ф ф •0*0

ф X 3=1 я о о и » я >з я о о я я я

я » »-

рч Л

р ф

2 а

ф а я сх о я я я я о »ж

и о

I—I

СР

«и

« о

та

©I

о 5а

о я е5

Ё £ М

я я я

й Е §

я

<1 го

о

со со

я

СЛ

о |с ЪГн.

го

о го

<2 со

сл

-N2

3

О

со

СП с N2 Ы

М

со

ЕГ2

со

го

о

м

о

сл

о со

со

<о

со

<7 о

о

о

•о

ф

И За Я

К ® я о я

ф о •О о

ёЗз ф

р.

а ►©■ • н

_ о р

X

8

Э

В

§ ¡е,

о

•о р

яа

ф

►3

•3

я ►3

г

л <0 о я

я я ф ф

•а Р I

я

ф ч

•3 В'

пз

©

я

ш

ш о

к ■ гя

О"

я

.3

ф

»

ьз ф

^ о

р о • г

я § о*

я

£

» »3 я ф

ы я

0< я

Зз я я я

я о

о я

я я

я яг »-

•о р

и

о. р

ф

а о я

мьз

о р •со

я ь!

о » о Я ы о о а я о я я

«я »

01Я" е о

я я о я я »

я»

»

В1

•а

^

я о я я Я1

КИ р о Я10

►а »з

р о

я о

Я I

о я я 8

^^ о о я

в о в ь ф о 0 а о о я я я я

55 ЯС

го

со

Р сх

я а

Формирование гранитоидов второй, третьей и четвёртой стадий развития происходило преимущественно на коре островодужного типа, а всех остальных - на коре континентального типа.

Названия формационных типов и конкретных формаций гранитсидов Урала приняты в соответствии со схемой Г.Б.Ферштатера (1981, Х9Ь4).

В главе даётся описание всех стадий развития Урала и соответствующих им топов гранитоидов. Далее приводится минералого-геохи-шческая характеристика типовых массивов гранитоидов каждого фор-мационного типа на основе (в большинстве случаев) оригинального авторского материала. Особое внимание обращается на общую геохи- ■ мию массивов и распределение в них фтора и хлора с соответствующей оценкой потенциальной рудоносности каждого массива. Перечень детально описанных массивов и их положение в формационной схеме даны в табл.1.

Среди охарактеризованных массивов выделяется группа хлоронос-ных массивов габбро-гранитной формации: . " Магнитогор-

ский, Куйбасовский, Ыосовский, Богдановский, Верхнеуральский; смешанной фтор-хлорной специализацией характеризуются Бердяушский и Кнсегачский массивы; фторная специализация характерна для массивов гранитной и лейкогранитной формации: Адуйский, Соколовский, Малы-иавский массивы и гранитные пегматиты Ильменских гор. Таким образом, граниты с высокими концентрациями фтора на Урале, как и в других регионах СССР (Забайкалье, Узбекистан, Центральный Казахстан, Приморье и др.) в геолого-тектоническом отношении относятся к посторогенной стадии развития зон с новообразованным складчатым основанием.

Расчет баланса фтора показывает, что в породах повышенной основности (кварцевых диоритах и гранодиоригах) основными минералами-носителями и концентраторами фтора являются амфибол и биотит, на долю которых приходится до 90%, а остальная часть фтора содержится в полевом пшате. В процессе эволюции гранитоидов от кварцевых диоритов до гранитов возрастает содержание фтора в биотите (от 0,16 до 0,63%) и доля его в балансе (от 63 до 100%). Содержание фтора в породе обычно не превшает 0,1% и флюорит практически отсутствует. Породы с вышекларковьми содержаниями фтора (например гранитоиды Рябиновского и гранито-гнейсы Губенского комплекса) обычно содержат флюорит. Баланс фтора показывает, что на последний приходится от 30 до 70% фтора породы. Остальная часть приходится

на биотит, амфибол, полевые шпаты и кварц. Выделение флюорита в виде прожилков и гнззд в ассоциации с кварцем,а также заполнение ими микротрещин в породе указывают на его метаооматическую природу. На это же указывают и невысокие концентрации фтора (0,3-1,0%) в биотитах, свидетельствующие о довольно низком уровне содержаний фтора в системе в период кристаллизации породообразующих минерало]

В гранитах и пегматитах, формирующихся в стадию тектоно-маг-матической активизации (Соколовский, Кременкульский массивы, ама-зонитовые пегматиты Ильмен), содержание фтора достигает 0,2-0,3% и выпе, что обусловлено наличием в породе флюорита или топаза. Концентрация.фтора в биотитах достигает максимума (до 4,3$), но несмотря на это на долю биотита приходится 10-20% фтора. Основшм минералом-концентратором и,носителем его выступает флюорит, на долю ,которого приходится до 72% фтора. В гранитах флюорит приурочен к участкам их грейсеиизации и мусковитизации и является, очевидно, автометасоматическим. В шлазонитовом пегматите флюорит является позднеыагаатическим минералом, на что указывает форма его выделения и насыщенность биотита фтором.

' -Из шмляза балансов следует, что при валовом содержании фтора до 0,1% флюориг-практически отсутствует; в интервале 0,1-0,2% появляется флюорит, доля которого в балансе колеблется от 20 до 60%; а при валовом содержании фтора более 0,2% флюорит является основным минералом-носителем фтора (более 70%).Таким образом, содержание 0,2% фтора разграничивает околокларковый и заметно повышенный Дровни валового содержания фтора.Последний может быть связав с рудогенерирующим процессом, что имеет поисковое значение.

Расчет баланса хлора показывает, что главными минералами-концентраторами его являются амфибол и биотит, а носителями - полевые шпаты и кварц. Обмечено, что. в процессе^эволюции гранитоидов от кварцевых диоритов до гранитов в балансе хлора уменьшается роль амфибола и биотита (от 70 до 20%) и возрастает роль полевых шпатов и кварца, на которые суммарно приходится до 80% хлора. Зта же тенденция отмечается и со сменой геодинамических режимов формирования гранитоидов от рифтогенной стадии (Рябиновский массив) через оро-генную (Верхисетский массив) до стадии тектоно-магматической активизации (Соколовский, Кременкульский массивы). В процессе развития Уральской геосинклинали хлорная специализация характерна для гранитоидов догеосинклинальной платформенной стадии и поздней пред-континентальной стадии (габбро-гранитный формационный тип).

Для метаморфических пород распределение хлора аналогично гра-нитоидам. В амфиболитах носителем хлора является амфибол.

ГЛАВА 5. STOP И ХЛОР В МИНЕРАЛАХ - ИНДИКАТОРЫ ШЩОГО „ РЕКША И ГЕНЕЗИСА ГРАНИТОИДОВ . ■/

Основными носителями и концентраторами фтора и хлора в породах являются гидроксилсодержащие минералы: амфибол» биотит, мусковит, апатит, сфен. Собственные минералы фтора и хлора (флюорит, топаз, галит и др.) развиты слабо и их роль в общем балансе незначительна.

На обширной материале изучено поведение фтора и хлора в биотитах, амфиболах* мусковитах, апатитах и сфенах из различных типов пород магматического и метаморфического происхождения. Выполнены определения этих элементов и в некоторых других минералах : эпидоте, гранате, актинолите, хлорите, серпентина, брусите.

Б и о т и т является одним из наиболее широко распространенных минералов магматических и метаморфических пород. Благодаря широкой вариации состава он формируется в исключительно больших интервалах термодинамических параметров. Состав слюд определяется, главным образом, тремя факторами: температурой, давлением и парагенезисом минералов.

В балансе фтора в гранитоидах основная масса его приходится на биотит.(70-90%). Отсюда следует, что изучение распределения фтора в биотитах даёт возможность судить о его поведении во многих магматических и метаморфических породах, а также о содержании в исходной системе. Биотит может быть использован и для изучения поведения хлопа. Несмотря на невысокое (до 0,7-1,0%) содержание, на его долю в балансе магматитов и метаморфитов приходится до 60% хлора.

На диаграмме соотношения фтора и хлора в биотитах из гранито-идов и метаморфитов Урала, а также некоторых других регионов, четко обособляются поля гранитоидов, производных мантийных и мантий-но-коровых базальтоидных и андезитоидных магм,и метаморфических пород гранулитовой фации с содержанием хлора более 0,1% и более низкотемпературных "водных" и"маловодных',' преимущественно коровых гранитоидов и метаморфитов амфиболитовой фации с содержанием хлора менее 0,1%. Среди последних "водные" и "маловодные" фации гранитоидов различаются по содержанию фтора в биотитах (в "водных" -менее 1,0-1,5%, в "маловодных" - более 1,5%).

Типичным представителем "водных" коровкх гранитоидов является

гранитный формациощщй тип, а ''маловодных" коровых - адшлеллит-гранктный формационный тип; мантийных и мантийно-коровых - габбро-гранитньй формационный тип.

Анализ содержаний фтора и хлора в биотитах из магматитов разных регионов СССР показывает, что вьщеляются их определённые геохимические типы, специализированные на фтор или хлор. Так повышенными содержаниями хлора характеризуются биотиты Талкахской габбро-норитовой интрузии, Чинейского габбро-норитовогс массива (Прибай -калье), буеджульского и ольховского комплексов (Восточный Саян) , многих гранитоидов Приморья и Северо-Востока СССР, а таете грани -тоидов Кураминского хребта (Средний Тянь-Шань). С данными гранито-ида-ли ассоциируют местонахождения и рудопроявления хлорофкльных рудных элементов (И, Со, Ре, Си, То, гп, Аи).

В отличие от них высокими содержаниями фтора в биотипах характеризуются граштоиды, сопровождающиеся редкометальной минерализацией: куналейский комплекс Забайкалья, ряд флюоритсодержащих массивов Центрального Казахстана,, Это пост- шш позднеорогенные гра-нитоиды, приуроченные к блокам с мощной континентальной корой.

Высокое содержание фтора в биотитах является показателем высокого содержания фтора в магматической система (расплав-флюид) и является критерием потенциальной рудоноснасти последней. Это подтвердили экспериментальные исследования (Коваленко, 1976; Антипин и др., 1984), которые показывают, что содержание фтора в биотите и амфиболе находится в зависимости от содержания фтора в расплаве.

Анализ содержаний фтора и хлора в биотитах из метаморфитов показывает, что с увеличением степени метаморфизма содержание фтора в них возрастает, достигая максимума в породах гранулитов'ой фации, например, в ареальных докембрийских метаморфических комплексах Урала, В зональных-орогенных метаморфических комплексах Урала и других регионах содержание фтора обычно не превышает 0,Ь-0,'¡%, а содержание хлора - до 0,1%, то есть тождественно содержанию галогенов в биотитах из глубинных коровых гралитоидов гранитного форма-циошого типа. При этом установлено, что содержание фтора и хлора в биотитах амфиболитовой фации не зависит от состава пород и определяется, очевидно, режимом летучих в окружающей среде.

В метамор^итах гранулитовой фации содержание фтора V. хлора в биотитах во многом определяется субстратом: наиболее высокие содер-аания фтора характерны для кислого субстрата, а высокие содержания хлора - для основного. Это положение подтверждается и данным;! по

'¿Я

содержанию галогенов в биотитах из других гранулитовых комплексов СССР.

На основании вшеизлоконного сделан вывод, что все эндогенные процессы по режиму летучих компонентов подразделяются на два главных типа: с инертным поведением фтора, хлора, воды в продуктах кристаллизации гипабиссаяьных или маловодных (преимущественно мантийных) магм и в условиях метаморфизма гранулитовой фации, и подвижным поведением галогенов и воды в плутонических коровых гранитоидах, производных богатых водой магм, и в условиях метаморфизма эмфкболитовой и зеленосланцевой фаций.

Среди изученных ареальных докембрийских комплексов Урала (Та-раталский, Салдинский, Селянкинский) весьма высоким содержанием хлора в биотитах (до 0,7%), как указывалось вьпе, выделяются породы Тараташского комплекса. Высокое содержание хлора в биотитах, аналогичное породам Тараташского комплекса, отмечено в основных чарнокитовых породах гранулитового комплекса Кадлапалли (Индия), а также в гранулитах южного обрамления Алданского щита, чарноки-тах Украины,. Памира и гранулитовых комплексов Нота и Лотта (Кольский полуостров). '<.■■■'■■

Низкие содержания хлора в биотитах из гранулитов характерны для метаморфических комплексов Беломорья, Карелии, Кольского полуострова и Юго-Западного Памира. Содержание хлора в них - сотые доли процента, а фтора - до 1,0%. Вероятно, данные комплексы развивались на кислом терригенном субстрате.

Но соотношению железистости и глинозёмистости биотитов намечается закономерный коровый тренд эволюции состава гранитоидов ( от ранних тоналит-гранодиоритовых серий к более поздним гранитным и далее к литий-фтористым гранитам). Ловыаение железистости и глинозёмистости биотитов в данном направлении коррелируется со снижением температуры их образования и щелочности от более ранних образований к более поздним.

Для мантийных и мантийно-коровых типов гранитоидов характерны следующие главные особенности состава биотитов: первая включает гранитоиды адамеллит-гранитного и "островодужного" тоналит-грано-диоритового формационных типов, которые характеризуются пониженной железистостью ( £ =» 40-60%) и глинозёмистостью ( 1 =«16-20%) биотита; вторая - анортоэит-рапаютви-гранитную, платформенную габбро-сиенит-гранитную (рапакиви) формацию Урала и мезозойские гипабиссаль-ные гранитоиды Сихотэ-Алиня с высокой железистостью ( £ =70-100%)

и низкой глинозёмистостыо ( 1 =16-24%) биотитов и третья - наиболее глубинные, мантийные образования (кимберлиты, карбонатиты, . габбро-долериты и др.), которые характеризуются минимальной желе-зистостью ( £ - 10-30%) и глинозёмистостью ( 1= 13-19%).

Поскольку слюды представляют конечные продукты кристаллизации гранитных систем, в их составе наилучшим образом отражаются существовавшие во время кристаллизации геохимические особенности остаточных флюидов гранитоидных магм и потенциальная рудоносность последних. Анализ содержаний элементов-примесей в биотитах из гра-нитоидов Урала позволил Бьдеелить ряд массивов, специализированных на определённые комплексы редких элементов. Все эти массивы характеризуются повыаенной фтороносностыо, что подтверждает геохимическое сродство редких элементов со фтором, который участвует в их переносе и концентрации.

Мусковита присутствуют во многих разновидностях гранитоидов, но наиболее характерны для самых поздних гранитов и лей-кограиитов, а также жильных гранитов и пегматитов. В других случаях - это обычный постмагматический минерал, который развивается в зонах метасоматического изменения гранитоидов как площадного, так и околожильного характера. Чаще всего он развивается по биотиту, замещая его.

Содержание фтора в мусковитах из гранитоидов Урала варьирует от 0,01 до 4,0%, а содержание хлора - от 0 до 0,1%. Наиболее высокие содержания фтора характерны для мусковитов из грейзенизирован-иых гранитов и пегматитов, связанных с гранит-лейкогранитной формацией, а минимальные - для мусковитов из зон слабого площадного изменения гранитоидов мигматит-гранитной, гранитной и монцодиорит-гранитной формаций. Содержание фтора в мусковитах обычно в 1,5- 2 раза ниже, чём в замещаемых ими биотитах.

Амфиболы широко распространены в породах и устойчивы в иироком диапазоне РГ-условий.

В метаморфических породах содержание фтора в амфиболах падает с уменьшением степени метаморфизма пород от гранулитовой фации до зеленосланцевой: в гранулитовой фации среднее содержание фтора составляет 1,03%, в аыфиболитовой - 0,52%, в эпидот-амфиболитовой-0,30%.

Содержание фтора в роговых обманках из гранитоидов Урала колеблется от сотых до десятых долей процента, но не превьшая обычно 0,5-0,7%. Исключение составляют субщелочные амфиболы из грани-

тоидов Карабулакского и Малочекинского массива, где содержание фтора достигает 3%.

Минимальные содержания фтора в амфиболах характерны для шт-гиогранитсодержащих формаций гранитного и тоналит-гранодиоритово-го формационного типов.

Содержание фтора в амфиболах, как и в биотитах, коррелирует-ся с содержанием в породе кремнезёма, исключение составляют щелочные амфиболы, где эта зависимость изменяется на обратную. По содержанию хлора (0,13-0,18%) в амфиболах резко выделяются гранито-иды габбро-гранитного формационного типа. Высокие содержания хлора в амфиболах (0,13-0,55%) свойственны также гранитоидам Курамин-ского хребта, являющимся производными верхней мантии (Юсупов,1983), В других формационных типах гранитоидов содержание хлора в амфиболах обычно составляет 0,03-0,06% и аналогично содержанию хлора в биотитах из этих образований.

На графике соотношения фтора и хлора в амфиболах, как и в биотитах, ввделяются две группы гранитоидов. Первая группа - это производные преимущественно мантийных базальтоидных образований, амфиболы которых характеризуются повышенным содержанием хлора {от 0,1 до 1,0%) и содергханием фтора от 0,1 до 0,8%. Это гранитоиды, в основном, габбро-гранитного формационного типа. Сюда же относится и ряд гранитоидов других регионов СССР (Средний Тянь-Шань, Восточные Саяны, Тува, Прибайкалье и др.), а также метаморфиты грану-литовой фации, развитые на основном субстрате (южное обрамление Алданского.щита, Кольский полуостров и др.). Вторая - это произ -водные коровых образований, амфиболы которых характеризуются пониженным содержанием хлора (менее 0,1%). Это гранитоиды тоналит-гра-нодиоритового и гранитного формационных типов, формирующихся на коре континентального типа. Сюда же входят и метаморфиты амфиболи-товой и эгшдот-амфиболитовой ступеней метаморфизма зональных метаморфических комплексов Урала.

В амфиболах из метаморфических пород гранулитовой фации со -держание фтора и хлора варьирует: хлора - от 0,01 до 0,68%, фтора-от 0,07 до 0,76%. Максимальные содержания хлора и фтора в амфиболах свойственны метаморфитам комплекса Нота (Кольский полуостров), а минимальные - Ьеломорья, Юго-Западного Памира, Алданского щита. В зональных метаморфических комплексах Урала содержаний хлора в амфиболах находится в пределах 0,01-0,05%, а содержание фтора имеет тенденцию к уменьшению от 0,47 до 0,11% от амфиболитовой фации

к зсденосланцевой. Характерно, что в последних, независимо от состава субстрата, содержание хлора в амфиболах очень низкое и,вероятно, обусловлено режимом флюидов окружающей среды, т.е. сущест -венным разбавлением последних водой. Минимальные содержания хлора (первые сотые доли процента) свойственны такке амфиболам из глау-кофал-сланцевых комплексов Урала, формирующихся в условиях высоких давлений (0-10 кбар) и относительно низких температур (300-400°С).

Апатиты как акцессорные минералы встречаются почти во -всех типах магматических пород - кислых, основных» ультраосновных и'щелочных. Постоянно присутствуют они и во многих типах осадоч -ных, метаморфических и метамсоматических образований.

В гранитоидах содержание апатита сильно варьирует. Наибольшие его количества наблюдаются в гранодиоритах, кварцевых диоритах и диоритах.

Данные по распределена апатита в породах различного состава таким образом свидетельствуют, что, .как ранний продукт кристаллизации, апатит образуется в малом количестве, но в базальтовой магме апатит является основным минералом-концентратором и носителем фтора и хлора. Как известно, в структуре апатита ионы фтора и хлора (и Ш) тесно взаимосвязаны и замещают друг друга. В то ке время известны и почти чистые его конечные члены: фторапатит, хлор-апатит и гидроксилапатит.

Термодинамическими исследованиями установлено (Валшко и др., 1968), что поле устойчивости фторапатита гораздо больше, чем гид-роксил- и хлЪрапатита, поэтому для фторапатита характерна и наи-боьльшая распространённость в земной коре. С повьшением температуры стабильность фторапатита заметно сокращается, а предельные концентрации фтора в растворе, необходимые для его кристаллизации, значительно возрастают, соответственно возрастает вероятность образования гидроксилапатита. Меняются и поля устойчивости между гидроксил- и хлорапатитом. Поле, устойчивости гидроксилапатита максимально при средних температурах (100-350°С), при более высоких температурах возрастает вероятность образования хлорапатита, особенно в сухих системах.

В апатитах гранитоидов содержания фтора, хлора и (ОН) варьируют в широких пределах. Наиболее высокие концентрации хлора отмечается в гранитоидах повдаенной основности, входящих в состав вулканических ассоциаций, сопровождающихся полиметаллическим, медно-порфировым и скарно-магнетитовьм оруденением. Высокие содержания

хлора отмечаются в апатитах субвулканнческих гранитоидов и связанных с ними метасоматических образованиях с медно-иолибденовой минерализацией (Восточноо Забайкалье) (Сотников, Никитина, 1971), гранодиоритов и гранитов Курамииского хребта; кварцевых монцодио-ритов Западного Памира.

Составы апатитов многих типов гипабиссальных гранитоидов обнаруживают мсновариантную зависимость (в рамках конкретных серий)-отношение Р/С1 увеличивается с уменьшением основности пород и снижением температуры их образования, В соответствии с этим в остаточных расплавах, богатых кремнеземом и щалоч'ами, появляются наиболее фтористые апатиты.

В коровых анатектических гранитоидах, ассоциирующих с метаморфическими породами ам$иболитовой фации, в апатитах наблюдается иней состав галогенов - здесь практически отсутствует хлор.Низкие содержания хлора (0,02-0,00%) установлены, напримзр, а апатитах 5атолитовкх гранитов Горного Алтая (Сотников, Никитина, 1971), в цокембрийских мокацитоносных. гранитах Приазовья (0,02-0,06%) (Куц, 1971). Эволюция составов апатитов в этих гранитоидах выражается в увеличении концентраций -фтора и росте отношений Р/Ш по мере уменьшения основности пород.

Апатиты из граиитоидов Урала обнаруживают значительные вариа-им содержаний фтора и хлора. Повышенные содержания хлора обтии ия гранитоидов поздней предконтинентаяьной стада (дэсятыа и бо-169 доли процента), являющихся, наиболее вероятно, производными верхней мантии. Дяя срогенши гранитоидов, а также гранитоидов 5тйдаи тектоао-адйгматической активизации хлор не характерен и содержание его в апатитах обычно составляет первые сотке доли процента.

Выявленные различия между составами апатитов коровых и мантий-шх гранитоидов во многом характерны и для апатитов разнофацкаяь-¡ых метаморфических пород. Последние также отличаются значительными вариациями содержаний фтора (2,0-3,6%) и хлора (0,01-3,5%).Апатиты основных пород гранулитовой фации обладают повшенными содер-;аниями хлора (более 0,2%) и пониженными фтора, а амфиболитовой >ации соответственно - низкими хлора (менее 0,2%) и повышенными |'гора. Такое поведение галогенов коррэдиру&тся со снижением темпе-|атуры от гранулитовой фации к амфиболитовой. Специфической особен-остью апатитов метаморфических пород являются повышенные концен-рации в них сульфатной серы ( 20^ * 0,23-1,31%).

Сопоставление состава гидротермальных апатитов с апатитами агматического происхождения показывает их тесную сопряжённость по

составу галогенов. Так апатиты из скарново-магнетитовых месторождений Урала совместно с апатитами из гранитоидов габбро-гранитной формации образуют единую эволюционную серию, Апатиты ти-

таново-магнетитовых месторождений практически аналогичны по составу апатита*! рудоносных габброидов: апатиты редкометальных место -рождений близки апатитам конечных дяфференциатов коровых гранито-идных магм.

Сравнительный анализ апатитов разного генезиса показывает, что содержание в них того или иного галогена определяется природой исходных магм, составом субстрата и физико-химическими условиями образования пород.

С ф е н ы являются широко распространёнными акцессорными минералами гранитоидов. Вариации их содержаний в последних весьма значительны: от 0,01-0,06% в лейкократовых гранитах и аляскитах до 1,5-2,0% - в гранитоидах повдаенной основности.

Сфен в магматических и метаморфических породах образуется несколькими способами: I) на поздних стадиях кристаллизации магматических расплавов; 2) при разложении темноцветных минералов ( биотит, амфибол); 3) при замещении ильменита и титаномагнетита. Пер -вый тип образования сфена наиболее характерен для лейкократовых пород, а второй и третий - для более основных разностей гранитоидов (кварцевых диоритов, граяодиоритов и др.).

Содержания фтора и хлора в сфенах из различных формационных типов гранитоидов Урала варьируют от 0,02 до 2,2% фтора и от 0 до 0,3% хлорка Установлено, что содержание фтора в сфенах повыиается от основных разностей гранитоидов к более кислым. Наиболее высокие содержания фтора в сфенах (до 2,2%) характерны для посторогенных гранитов адамеллит-гранитного формационного типа.

В сфенах из метаморфических пород содержание фтора варьирует от 0,03 до 0,35%, хлора - от 0,01 до 0,12%. Очень низкие концентрации фтора (до 0,04%) и повыпенные хлора (0,10-0,12%) характерны для сфенов из амфиболитов зональных метаморфических комплексов Урала.

Полевые шпаты изучались химическим методом по 70 монофракциям плагиоклазов и 79 - калишпатов. Среднее содержание фтора в плагиоклазах - 0,01%, в калишпате - 0,005%, а среднее со -держание хлора соответственно - 0,008 и 0,011%. Наиболее высокие содержания фтора характерны для полевых шпатов из гранитов адамеллит-гранитного формационного типа, а хлора - для плагиоклазов Та-раташского и Селянкинского метаморфических комплексов.

Кварцы изучались по 62 минеральным пробам. Среднее содержание фтора -0,01%, а хлора - 0,006%. Максимальное содержание фтора характерно для кварцев из гранитов адамеллит-гранитного фор-мационного типа, а хлора - для кварцев из гранитоидов Рябиновского массива.

При сопоставлении содержаний фтора и хлора в полевых шпатах и кварцах отмечается определённая закономерность: в плагиоклазах содержания фтора и хлора примерно одинаковые, в то время как в калиевом полевом шпате содержание хлора почти в 2 раза выше. Это находит своз отражение в среднем балансе галогенов в гранитоидах -на кварц приходится в 2 раза больше фтора (до 45%), чем на калие-вьй полевой шпат (до 25%), а хлора - в Два раза больше на калиевый полевой шпат (до 40%), чем на кварц (до 25%).

Прочие минералы анализировались не систематически, поэтому пока получены немногочисленные данные о распределении галогенов в гранатах, олидотах, хчоритах, серпентине и брусите.

В г р а н а т а х из гранитоидов содержание фтора обычно находится в пределах. 0,01-0,08%, а хлора - до 0,02%, Наибольшие содержания фтора (до 0,4%) отмечены в граттах из редхшетадъныл • пегматитов Ильменских гор, что хорошо согласуется с покгяеннкми содержаниями фтора и в других минералах ©тих пега&титоз (биотите, мусковите).

В эпидстах содержание фтора довольно низкое и обычно'находяу-ся в пределах 0,01-0,12%, а содержание хлора ещё ниже (до 0,01%). Исключение лишь составляет э п и дАо т из скарна Кусинского гоб-броЕого массива, в котором содержание хлора достигает 0,20%. Это сбуслоьлзно, вероятно, высоким содержанием хлора в исходном магматическом рлсплавз, из которого кристаллизовались габброиды Кусинского массива, что нашло отражение и в постмагматичзских образова -ниях.

Несколько повькенньми содержаниями фтора (0,12-0,20%) и очень низкими хлора (0,01-0,02%) характеризуются хлориты из зе-ленокамеиных.толщ Западных Мугоджар.

Содержание хлора в б р у с и т о из серпектлнизированного дунита (Нижне-Тагильский'массив) достигает 0,7-0,5%, и брусит является основным минералом-концентратором и носителем хлора.

Из вышеприведённого следует, что в низкотемпературных гидрок-силсодержащих минералах, в отличие от средне- и высокотемпературных, содержание галогенов довольно низкое и определяется,вероятно, их концентрацией в гидротермальных растворах,вызывающих водный метаморфизм первичных пород.

Изложенный в настоящей главе материал можно суммировать в следующих выводах:

1. Содержание фтора и хлора в гидроксилсодержащих минералах является индикатором флюидного режима формирования магматических и метаморфических пород.

2. Содержание фтора в минералах, как правило, закономерно возрастает в эволюционном ряду гранитоидов от гранодиоритов к биотитовым гранитам, что свидетельствует о накоплении к концу процесса магматической кристаллизации. В поведении хлора наблюдается обратная тенденция.

3. Наиболее чувствительным минералом-индикатором содержаний фтора в расплаве является биотит из гранитов, а хлора - апатит из кварцевых диоритов и гранодиоритов,

4. В гидроксилсодержащих минералах метаморфических пород содержание галогенов возрастает с увеличением степени метаморфизма пород.

ГЛАВА 6. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГОРА И ХЛОРА МЕЖДУ СОСУЩЕСЯВУЩИМИ

МИНЕРАЛАМИ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ УСЛОВИЙ «ОРШРОВАНИЯ ПОРОД

Изучено распределение галогенов в парах наиболее важных в петрологическом отношении гидроксилсодержащих минералов магматических и метаморфических пород: биотитах и амфиболах, апатитах и биотитах, апатитах и амфиболах, биотитах и мусковитах, апатитах и сфенах.

Ьиотит-амфибол. Содержание фтора и хлора в сосуществующих биотитах и амфиболах обнаруживает статистически хорошо выраженную линейную положительную корреляцию, свидетельствующую о распределении галогенов, близком к равновесному.

Коэффициенты распределения фтора между биотитами и амфиболами меняются от максимальных (2,7), свойственных железорудным месторождениям Швеции, через промежуточные (1,7), характерные для ме-таморфитов гранулитовой фации, до минимальных (1,0) - в плутонических коровкх гранитоидах Урала, т.е. от высокотемпературных к низкотемпературным .

По распределению хлора выделяются те же две закономерные серии: одна с высокой долей хлора в биотитах - железорудные месторождения Швеции, другая - с высокой долей хлора в амфиболах - генеральная серия иагматитов и метаыорфитов. Для первой коэффициент распределения хлора между биотитом и амфиболом составляет 5,0,для второй - 0,7к Изменения значений коэффициентов распределения хло-

pa и фтора между биотитом и амфиболом обусловлено сменой температурного и флюидного режима формирования пород.

Апатит-биотит. Распределение фтора между апатитом и биотитом значительно сложнее, что определяется большим диапазоном вариаций содержаний и коэффициентов распределения фтора.

На графике распределения мольных концентраций фтора между апатитом и биотитом поля низкотемпературных и высокотемпературных гранитоидов плутонической и вулканической ассоциаций Урала чётко обособляются.

Первые характеризуются высокой мольной долей фтора d апатите и низкой - в биотите (соответственно 0,8-0,9 и 0,1-0,3), вторые -существенно более низкой дачей фтора в апатите при значительных вариациях её в биотите. По особенностям распределения фтора в апатите и биотите гранитоиды вулканической ассоциации дополнительно разделяются на две специфические группы. Дйя первой мольная доля фтора в апатите составляет 0,3-0,7, а в биотита - менез 0,2; для второй соответственно - 0,7-1,0 и 0,2-0,6. Первую предстаачяют гранитоиды габбро-гранитного формационного типа (Урал), массивы гранитоидов Курамннского хребта (Узбекистан), а такие габбро-доле-риты Талнахской трапповой интрузии. Они характеризуется минимальными концентрациями фтора в сосуществующих апатитах и биотитах и очень высокими содержаниями хлора в апатитах - до 4,0^. По имею'-фшся геолого-петрологическнм данным, эти образования являются производными глубинных мантийных магм и характеризуются типичной хлорофильной рудной специализацией.

Вторую группу представляют поздно- if' посторогснже граштси-цы адамеллит-граиитного формационного типа (Урал), а также редкоме-гальнке граниты Центрального Казахстана и Забайкалья. Для них характерна чётко выраженная фторофильнал рудная специализация.

В этих группах в процессе эволюции гракитоидов отмечены две тенденции в распределении фтора между сосуществующими апатитами и биотитами: первая с преимущественным увеличением мольной доли фтора в апатитах (от 0,3 до 0,8) при незначительном (от 0 до 0,15) -з биотитах, что характерно для глубинных мантийных магм, вторая -5 преимущественным увеличением мольной доли фтора в биотитах (от ),1 до 0,6) при соответственно незначительном росте (от 0,8 до 1,0) з апатитах, что наиболее свойственно гранитоидам, производньм от-юсительно "сухих" коровых магм.

В результате проведённых исследований установлено, что коэффициент. распределения фтора между апаютом и биотитом гранитоидов Урала варьирует от 10 до 300. Для плутонических орогенных гранитоидов и метаморфитов амфиболитовой 'ации Ид апатит-биотит составляет 50-300, а для гипабиссалькых гранитоидов и метаморфитов гра-нулитовой фации он значительно ниже - 10-50.

На графике распределения хлора между апатитом и биотитом среди магматических пород выделяются две ведущие серии. Одна из. них характеризуется наиболее высокими содержаниями хлора в апатитах (более 1,0%) ¡при несколько пониженных содержаниях хлора в биотита* (0,1-0,2%). >Это .Е?роизводные мантийных базитовых магм:. гранитоиды габбро-гранитной и .габбро-сиенитовой формаций Урала, малотитанистые титаномагнетитовые месторождения Урала, габброиды Скаергарда, СМ, Новой Зеландии, габбро-долериты Талнахской интрузии и др. Для этой серии характерен максимальный коэффициент распределения хлора между апатитом и биотитом - 8,0-20,0.

Вторая серия характеризуется значительно более низкими кон -центрациями хлора в апатитах при повышенных его содержаниях в биотитах (до 0,36%). Это гранитоиды платформенной габбро-сиенит-гранитной (рапакиви) формации западного склона Урала, и высокотитанистых титаномагнетитовых месторождений Урала, эндербит-чарнокитовой формации Таратшцского комплекса, чарнокиты Индии, гранитоиды Кура-минского хребта и Восточного Саяна. Коэффициент распределения хлора между апатитом и биотитом в данной серии близок к I.

Отмечено, что по мере уменьшения содержаний хлора в апатите и с ростом концентраций хлора в биотите наблюдается последовательная смена рудных парагенезисов: Ре,Т1 (Урал, Саяны) —■ »■■ Си , Аи,

А& ; РЬ, 2п .(США) -- си -порфировые (США) --- мо (Восточная

Сибирь) --»-Аи (Восточные Саяны).

А п а т и т - а м ф и б о л . Распределение фтора между апатитом и амфиболом обнаруживает статистически хорсшо выраженную ли нейную положительную корреляцию, тем не менее, коэффициенты рас -пределения фтора здесь также варьируют: от 4 в гранулитах Канда -палли (Индия) до 6 и более - для генеральной серии, представлен -• ной гранитоидами габбро-гранитного и тоналит-граноДиоритового фор ыационных типов, габброидами Скаергарда, гранитоидами Восточного Саяна и др.

Распределение хлора между апатитом и амфиболом не обнаружива ет статистически хорошо выраженной линейной корреляции. Содержали

хлора в амфиболах варьирует в незначительных пределах ( 0,01 -0,20%), в то время как в апатитах предел вариации хлора значи -тельно шире ( 0,01-1,5% ). Это приводит к тому, что коэффициенты распределения хлора изменяются от.15,в сосуществующих апатитах и амфиболах из габброидов габбро-гранитного формационного типа Ска-ергарда и Чинейского массивов, до 3 и менее в гранитоидах Ольховского комплекса (Восточный Саян), в гранитах габбро-гранитного формационного типа на Урале и др. Очень низкими содержаниями хлора характеризуются апатиты и амфиболы из коровых образований,что позволяет уверенно отличать их от более хлороносных мантийных ба-зальтоиднкх формаций магматических пород.

Б и от ит -мусковит , Коэффициент распределения фтора между биотитом и мусковитом для подавляющего большинства [■ранитоидов близок к 2. При метасоматических изменениях гранитов (грейзенизация, мусковитизация) отмечается тенденция увеличения содержания фтора в мусковитах и снижения в биотитах и соответственного уменьшения биотит-мусковит от 2 до I. Распределение [¡тора в сосуществующих биотитах и мусковитах магматических пород Злизко к равновесному и отражает процесс накопления фтора в поздних посторогенных лейкократовых формациях гранитоидов.

Апатит-офен . Коэффициент распределения фтора меж-1У сосуществующими апатитами и сфенами находится в пределах 3 -в, 1ри этом наблюдается чёткое увеличение содержаний фтора в сфене зт гранитоидов габбро-гранитного формационного типа, через тона-шт-гранодиоритовый и гранитный к адамеллит-гранитному. В особую' лруппу с низким содержанием фтора в сфенах выделяются метаморфи-1еские породы амфиболитовой фации и тесно связанные с ними палин-'енные граниты.

Таким образом, нфсновании изучения распределения галогенов з сосуществующих минералах установлено, что содержания фтора и слора, свойственные конкретному парагенезису, являются чувствительными индикаторами флюидного режима и условий образования магмати-1еских и метаморфических пород.

ГЛАВА 7. ГАЛОГЕНЫ ПРИ ФОРМАЦИОННО-ФАЦИАЛЬНОМ РАСЧЛБНШИИ ГРАНИТОИДОВ

По соотношении галогенов в породах и минералах проведено до-:таточно надёжное расчленение гранитоидов по месту их генерации с >ыделением среди них ведущих ф л юмдн'й -йе т ал л о ге ни ч е с ких типов гра-гитоидов Урала (табл. 1). Установлено, что яаибслее информативными

минералами-ивдикаторами солевого режима природньсс магм являются биотиты и апатиты, в меньшей мере - емфиболы.

Содержание галогенов в минералах может быть использовано при формационном и фадиальном расчленении гранитоидов и метаморфитов Урала, установления их природы, типов исходные магм (табл. I).

Увеличение температуры и снижение давления, в целом, благо -приятствует образованию хлорапатитов, а снижение температуры -фторапатитов. В процессе кристаллизации магматических пород ран -нио высокотемпературные генерации апатита являются, как правило, малофтористьми, а к концу кристаллизации расплава по мере сниже ния температуры содержание фтора в них возрастает. Обратные соотношения отмечаются для хлора. Изучение галогенного состава апатитов от ранних его генераций к поздним позволяет получить информацию об изменении флюидного режима в процессе магматической дифференциации расплавов.

Содержания фтора в биотите, и .амфиболе'<гак»е находятся, в прямой зависимости от концентрации фтора в расплаве, о чём свидетель ствухи как экспериментальные, так и природные данные.

Статистическая обработка данных по содержанию фтора и хлора в биотитах, апатитах и аьфиболах гранитоидов.Урала показала, что вццеленные формации гранитоидов значимо различаются между собой.

Базальтовые расплавы толеитового и известково-целочного ряда характеризуется высокими • сццэркагошмИ хлора и обеднены фтором и углекислотой. При этом толеитовкй тип имеет наиболее низкие-кон -центрации фтЗ#а и хлора, а известково-целочной - максимально высо кие содержания хлора и щелочей.

Особое положение занимают формации гранитоидов, связанных с аццезитоидньм магматизмом, В формировании последнего принимаю уча стие образования как мантийного (острозодушая ассоциация), так и коревого (континентальная ассоциация ) субстрата.

Гранитоиды "островодушого" ондезитоидного ряда характеризуются повышенными концентрациями хлора и более низкими - фтора и серы. Для них заметна аналогия с.формациями "островодужного" ба-зальтоидного ряда, при отличии более низкими, в целом, содержаниями хлора и повышенными фтора.

Гранитоиды "континентального" андезитоидного ряда бедны хло ром и характеризуются повышенными содержаниями фтора и серы. Отме чено последовательное возрастание содержаний фтора в минералах от ранней диорит-плагиогранитной формации к поздней монцодиорит-гра

питнсй, что обусловлено возрастанием щелочности "континентального" ендезитоидного магматизма.

Коровое происхождение гранитоидов обусловливает практически отсутствие хлора в составе гидрокеилсодержащих минералов и пог.ы -шенное содержание фтора. Это объясшется тем, что осадочные породы платформ (особенно глины), а также в целом осадочная и гранитная оболочка Земли, являются главнейшими аккумуляторами фтора в Земной коре. Норовые гранитоиды, по-видимому, наследуют и сохраняют основную массу фтора исходных осадочных пород.

Отсутствие хлора в минералах коровых гранитоидов согласуется и с РГ-условиями генерации и кристаллизации исходных магм, так как низкие температуры и высокие давления'препятствуют вхождения более крупного иона хлора в структуру гидроксилсодержащих минералов.

Среди,коровых гранитоидов вцделяются дга фявидко-геохимич'ес-ких типа: рагаше - натровые и более поздние - кали-натровые. Вероятно, при метаморфизме и гранитизации вулканогеано-осадочных пород земной корц происходит отделение и миграция в зорхние эталш сначала воды и связанных с ней кремнезёма и натрия, а затем более фтороносных флюидов с нали&м, что наше отразите з вшеуказаннюс типах грзнитсчдов.

В целом вадоленные формации орогенных гранитоидов Урала представляют генетически единую последовательность корового палинген-ного гранитвобразования, характеризующегося -заметным накоплением фтора в иозднеорогенных калиевых расплавах. В посторогенных формациях коровых гранитоидов, генетически связанных с длительной эволюцией глубинных палингешш-коровых магм, происходит дальнейшее накопление фтора.

Для древних платформенных гранулито-базитовых комплексов Урала (Тараташский и др.) установлена слабо хлоронссная эндербят-чар-нокитовая формация гранитоидов, в которой апатиты и биотиты имеют близкие содержания хлора (около 0,4%). Повышенные концентрации хлора в минералах гранитоидов, изофациальных с метаморфическими породами граиулитовой фации, обусловлены тем, что в условиях высоких температур и сухости среды фтор и хлор ведут себя инертно. Поэтому наблюдается отчётливая зависимость концентраций фтора л хлора в минералах от состава метаморфизуемого субстрата. Основной субстрат обусловливает повшенное содержание в минералах хлора, а кислый -фтора.

В более низкотемпературных фациях метаморфических пород фтор и хлор ведут себя подвижно, и поэтому их распределение в минера -лах слабо зависит от состава пород. Содержание галогенов с мине -ралах пород амфиболитовой фации аналогично таковому в минералах "водных" коревых гранитоидов Урала, что свидетельствует о форми-ровшши последних в условиях гранкто-гнейсового слоя коры.

В составе посторогенных гранитоидов (стадия тектоно-магмати-ческой активизации) по распределению фтора и хлора в минералах выделяются три формации: габбро(?)-диорит-гранитная с повьшенным содержанием хлора в апатитах (до 0,9%) и пониженным фтора; и две другие с очень низкими содержаниями хлора (менее 0,1%) и высокими концентрациями фтора (до 4,0%): это - адачеллит-гранитная форма -ция Восточно-Мугоджарского поднятия и гранит-лейкогранитная формация Восточно-Уральского поднятия.

Габбро(?)-диорит-гранитная формация западной зоны Восточно-Мугоджарского поднятия по своей геотектонической позиции и составу связана, вероятно, с эвгеосинклинальным базальтоидным магматизмом, но в специфических условиях формирования на коре континен -тального типа.

1'ранитоиды гранит-лейкогранитной формации по составу биотитов и апатитов подразделяются на два типа: гранитоиды первого типа характеризуются пониженной железистостью биотита (30-60%) и низкой глинозёмистостью (16-20%), и содержанием фтора 1,5-4,0% ; второй тип гранитов имеет биотиты с более высокой железистостью (60-80%) иЧфщозёмистостью (23-25%). Первый тип гранитов (Саба-найский^Тургоякский, Соколовский, Султаевский и др. массивы) относится к латитовому (трахиандезитовому) ряду формаций и характеризуется повьиенным содержанием магнетита, повышенной активностью калия и низким потенциалом воды. С подобными гранитами связаны ме сторождения Ыо, V, Эп и др. (Забайкалье, Казахстан, Монголия). Второй тип гранитов (Чуковский, Мальшевский, Кременкульский и др. массивы) тяготеет к массивам коровой гранитной формации. Для них характерны повышенная кислотность и бедность акцессорным магнетитом. С подобным типом гранитов связаны месторождения редких метал лов грейзеновой формации (Забайкалье и др.).

Таким образом, на основании распределения фтора и хлора в ми нералах из пород различного состава и происхождения на примере Урала выделено три ведущих генетических типа гранитоидов: мантийных, мантийно-коровых и коровых. Выделенные типы гранитоидов характеризуются различной металлогенической специализацией.

В целом в процессе развития Уральской эвгоосинклииали в формировании гранитоидов проявляется направленная эволюция флюидного режима от слабо фторо- и хлорофильного "сухого", характерного для ранних догеосинклинальных платформенных формаций, к высоко-хюрофильному позднеэвгеосинкланальных стадий, и далее через водный - синорогенный - к фторофильному - посторогенному. Аналогии -нал смена флюидного режима свойственна и некоторым другим геосинклиналям (Западное и Восточное Забайкалье).

Фациальная принадлежность выделенных формаций существенно различна и является, в основном, обратной относительно глубины формирования первичных магм. Наиболее глубинные высокотемпературные мантийные магмы формируют массивы гипабиссальных гранитоидов; мантийно-коровые андезитоидныэ гршштоиды, в сснсеном, характеризуются меэсабиссальным уровнем своего становления, а наименее глубинные по уровню зарождения палингенно-коровые магмы являются абиссальными и по уровню становления (автохтонными или параавтох-тонными).

ГЛАВА 8. ГАЛОГЕНЫ - ИНДИКАТОРЫ ШЩШ И МЗГАИ0ГЕНИЧЕСШ1 СПЕЦИАЛИЗАЦИИ ГРАНИГОВДЭВ И МЕШОРФШВСШХ ПОРОД

Роль летучих элементов-минерализаторов ( г, 01, я и др.) в формировании различных месторождений заключается в том, что они обусловливают перенос и концентрацию тех или иных рудных компонентов. При этом отмечено, что для потенциальной рудной продуктивности расплава обогащённость рудным элементом не так существенна как обогздэшость летучим-минерализатором. Учитывая структуру комплексных соединений металлов с летучими, следует, что даже незначи -тельные сдвига в концентрации летучих компонентов способствуют • резкому изменению содержания металлов в магматическом флюиде.

По степени химического сродства металлов к фтору и хлору они подразделяются (Маракушев, 1979) на фтсрофильные ( Ее, Ы, иъ, Са, НЬ, Та и др.) И хлорофильные (ш, Со, Ре, Си, РЪ, 2п, Аи И др.). Кроме того, выделяется большая группа сульфурофильных металлов (Аи, Лз, Р1;, Си, гп, РЪ и др.) с высокой тенденцией к образованию комплексов с серой.

Таким образом, анализ флюидного режима, сопровождающего магматизм, является ключом к пониманию металлогенической специализации магматических комплексов. Отсюда следует важное значение и возможность использования состава гидроксилсодержащих минералов (биотита, апатита, амфибола) как индикаторов активности летучих компонентов (С, С1 и Н-0) в магмах и флюидах.

Вышеизложенные теоретические представления подтверждаются выявленной эмпирической зависимостью между содержаниями фтора и хлора в природных биотитах и апатитах и металлогенической специализацией магматических комплексов.

Большой фактический материал по содержаниям фтора и хлора в. биотитах и апатитах из различных формацйонных и металлогенических типов гранитоидов Урала, а также использование подобных сведений, имеющихся в литературе, позволили построить сводные графики флюид-но-металлогенической специализации гранитоидов и выделить на них поля различных типов рудоносных гранитоидов.

В качестве дополнительных критериев оценки металлогенической специализации и потенциальной рудоносности гранитоидов может быть использовано соотношение между железистостыо биотитов и содержанием в них фтора.

Из вьшеизложенного следует, что геохимические особенности гранитоидов определяются, в основном, составом первичных магм (мантийных или коровых), а типы эндогенных месторождений - составом рудообразующих флюидов, генетически связанных с этими магмами.

Для палеозойских гранитоидов Урала выделено четыре ведущих флюидно-металлогенических типа:

I. Высокохлороносные-, базальтоидные, габбро-гранитные формации, специализированные на скарново-магнетитовое оруденение,характерные для центральных частей вулканогенных базитоЕых эвгеосинкли-нальных зон с корой островодужного типа.

.2. Бедные,фтором и хлором, андезитоидые, тоналит-гранодиори-товые форм&ции, специализированные, в основном, на благородные металлы, свойственны краевым зонам сиалических поднятий с корой континентального типа.

3. Слабо фтороносные, бесхлористые, палингенно-коровые гранитные формации, располагающиеся в сиалических поднятиях с новообразованным складчатым основанием; специализация - мо , да и др.

4. Высокофтороносные, бесхлористые, посторогенные адамеллит-гранитные формации, специализированные на редкометальное оруденение, обычное для сиалических поднятий с развитым складчатым основанием.

Среди докембрийских платформенных гранитоидов Урала вьделены базальтоидные габбро-гранитные формации, характеризующиеся повь: -шенными концентрациями фтора и хлора и отличной от палеозойских эвгеосинклинальных гранитоидов редкометальной специализацией ( Ът,

2Н, га, нъ и др.) я палингенныо ультрамбтюмрфкческив, зндербит-чарнокитовая и мигматит-гранитная формации в состава докембрийе -ких ареальных комплексов Урала, Среди последних ондербит-чарно::и-товал формация и изофациальные ей метаморфиты гранулитозой фации (Тараташский кшплекс) специализированы на хлор и -келззо (железистые кварциты).

Изложенные теоретические и эмпирические закономерности флюид-но-металлогенической специализации магматических и метеморфичес -ких формаций послужили основанием для составления схематической геохимической карты масштаба 1:1000000 на основа содержаний фтора и хлора в биотитах и апатитах из гранйтоидов и метаморфитов Урала.

Анализ карты показывает, что на Урале в распределении грпни-тоидов с учзтом их флюидно-металлогенической специализации установлена чёткая латеральная зональность, заключающаяся в чередовании меридиональных зон, магматические комплексы которых специализированы либо на хлор, либо на фтор. Эта зональность проявляется на всём протяжении Урала и отражает наращивание мощности базаль -тового (хлороносного)слоя в обе стороны от зоны преимущественного накопления осадочных (богатых фтором) пород и интенсивного норового гранитоидного магматизма (Восточно-Уральское, Восточно-Мугод -карское, Зауральское поднятия), что и подтверждается и геофизическими донными. 3 главней эвгеосинклиналькой области Урала могут бгггь вцаелены соответственно три геохимические зоны, в пределах которых гранитоидные формации специализированы либо на хлор, либо на фтор. '

Крайняя западная зона (Магнитогорский и Тагильский эвгеосин-клинаяьные прогибы) вмещает гранитоиды формаций, обогащённых хлором и бедных фтором. Центральная зона , в составе Восточно-Уральского, Восточно-Мугоджарского и Зауральского сизлических поднятий, характеризуется формациями гранитоидоз, крайне бедных хлором и заметно специализированных на фтор. Крайняя Еосточная (Валерьяновс-кая) зона Тюменско-Кустанайского прогиба снова отличается очень высокой хлороносностью (Западно-Алешинское и Соколовско-Сарбайское железорудные месторождения).

Высокохлороносные зоны обнаруживают симметричное положение относительно области, представленной в настоящее время поднятиями, характеризующимися древней корой континентального типа. Между этими ведущими геохимически.™ зонами наблюдаются области перехода,которые тяготеют к западной и восточной границам Восточно-Уральско -

го поднятия. Их гранитоиды обладают переходным типом флюидной спе цианизации.

Максимально специализированные на фтор граниты в Восточно -Уральском поднятии ассоциируют с двумя генетически различными типами формаций. Одни из них (Луковский, Соколовский, Малшевский, Кременкульский и др. массивы) тяготеют к массивам гранитоидов гра нитной формации и являются, вероятно, производными коровых аляски товых магм. Другие (Тургоякский, Акакульский, Сабакайский и др. массивы) тяготеют к гранитоидам монцодиорит-гранитной формации и являются, по-видимому, производными латитовых магм. Второй ареал подобных гранитов намечается в районе Степнинского и Султаавского массивов. С другой стороны, редкометальные гранитоиды палингенно-корового ряда тяготеют к восточным краевым зонам поднятий, имея более четкое субмеридиональное расположение; Наибольшая концентра ция таких гранитоидов наблюдается в районе восточной части Адуйс-кого, Мурзинского и Гаевского массивов. По-видимому, подобное ко-ровое происхождение имеют и некоторые фтороносныв гранитоиды Вос-точно-Ыугоджарского поднятия.

Таким образом, изучение галогенов позволило провести геохими ческое районирование Урала с выделением геолого-структурных зон, специализированных на хлор и хлорофильный комплекс рудных элементов (железо, цветные металлы и др.), на фтор и фторофильный комплекс рудных элементов (редкие металлы).

Из всего вьшеизложенного следует основной вывод, что именно флюидная,специализация магматических комплексов является определи ющей в1*процессе формирования их рудной металлогенической специали зации и потенциальной рудоносности, а для появления рудных место рождений необходимо, кроме наличия магматических комплексов, спе циализированных на тот или иной элемент-минерализатор, и наличие благоприятных литологических, тектонических и геодинамических фак торов.

. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные новые данные существенно углубляют и детализируют представление о роли летучих элементов в петрогенезисе и рудообра аовании. Детальное изучение распределения фтора и хлора в минера лах гранитоидов и метаморфических пород Урала и некоторых других регионов СССР показало, что существует первичная геохимическая сп циализация формаций гранитоидов в отношении летучих элементов-ми нерализаторов (фтора и хлора), которая в решающей степени опреде ляет их потенциальную рудоносность.

На основании распределения фтора и хлора в минералах и породах различного состава и происхождения, на примере Урала, с учётом многих других геолого-структурных и петрологических данных вдавлено три ведущих генетических типа гранитоидов: мантийный, мантийно-коровый и коровый.

Показано, что характер распределения галогенов между минералами является индикатором РГХ-условий формирования пород.

Специализация на хлор свойственна, в основном, глубинным мантийным образованиям, производным базальтовых, в меньшей мере -ан-дезитовьгх типов исходных магм. При этом максимальными концентра -циями хлора обладают формации гранитоидов, связанные с эвгеосин -клинальными базитовыми зонами, развитыми на коре островодужного типа. С последними, как известно, ассоциируют наиболее крупные ти-тано-магнэтитовые и скарново-магнетитовые месторождения Урала.

Зторной специализацией обладает, в основном, коровые образования и из них наиболее поздние посторогенные формации гранитои -цов, завершающих гранитоидный магматизм в зонах с мощной корой континентального типа (Урал, Центральный Казахстан, Забайкалье и ср.), а также кремнекислые дифференциаты глубинных щелочно-базаль-говых магм.

Смешанная фтор-хлорная или хлор-фторная специализация при ве-иущем значении углекислоты отличает наиболее глубинные (низы верхней мантии) щелочно-ультраосновнве, щелочные и карбонатитовые маг-ли и связанные с ними магнетитовке, апатитовые и редкометальные лесторокдеюш. ■

Предложена (совместно с В.В.Холодновьм) новая схема формаци-знных и фяюидно-металлогенических типов гранитоидов Урала с вцце-1ением следующих ассоциаций, различающихся геодинамическими режимами формирования: предконтинентальной, рифтогекной, островодуж -юй, поздней предконтинентальной, раннеорогенной, позднеорогенной 1 тектоно-магматической активизации. Формирование гранитоидов вто-зой, третьей и четвёртой ассоциаций происходило преимущественно ¡а коре островодужного типа, а всех остальных - на коре континентального типа.

В процессе развития Уральской эвгеосинклинали в формировании 'ранитоидов, в целом, проявляется направленная эволюция флюидов >т слабохлоро- и фтороносных, характерных для наиболее ранних то-[еитовых формаций океанической и островодужной стадий, к ексско -глороноснкм позднеэвгеосинклинальным кали-натровым формациям и да-

лее через водные синорогенные формации к высокофтороносиым - пост орогенным формациям. Аналогичная смека флюидного режима свойствен на и другим геосинклиналям. ■

Изложенные в работе данные по геохимии фтора и хлора в эндогенных процессах свидетельствуют о том, что галогены могут быть использованы при рассмотрении многих петрологических вопросов и особенно при выявлении природы первичных магм, их эволюции, особе ностей металлогенической специализации и продуктивной рудоносном

Получение новых сведений по геохимии галогенов и других лет} чих элементов в эндогенных процессах позволяет нам ещё более при близиться к пониманию условий образования рудных месторождений у повыситьэффективность их поисков. Это одно из главнейших налравле ний познания эндогенных процессов земной коры и мантии.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ АВТОРА ПО ТЕ® ДИССЕРТАЦИИ

По теме диссертации автором опубликовано'более 80 работ,час1 которых перечислена ниже.

Монографии:

1. Петрология, минералогия и геохимия гранитоидов Верхисетс-кого массива на Урале./Д1осква, Наука, 1976 , 340 с.(Соавтор И.Д. Соболев).

2. Галогены в петрологии и рудоносности гранитоидов.//Моек • ва, Наука, 1986, 192 с. (Соавтор В.В.Холоднов).

Статьи:

3. О различиях состава и структуры гранитов вулканических и плутонических ассоциаций.//В сб.: Проблемы геологии и металлогении вулканических поясов. Владивосток, 1968, с.12-14 (Соавторы Д.С.Штейнберг, Г.Б.Ферштатер).

4. Особенности химического состава роговой обманки и биотит; из гранитоидов Урала как показатель условий их формирования.// В сб.: Вопросы петрохимии. Ленинград, 1969, с.229-230.

5. Распределение петрогенных элементов между сосуществующим биотитом и роговьми обманками из гранитоидов Урала// Геохимия №9 1990, с.1066-1076 (Соавторы Г.Б.®ерштатер, Н.С.Бородина).

6. Основные проблемы петрологии и геохимии гранитоидов// В сб.: Проблемы петрологии и геохимии гранитоидов. Свердловск, 197 с.3-33 (Соавторы Д.С.Штейнберг, Г.Б.Ферштатер, Н.С.Бородина, Л.В.Малахова, А.А.Краснобаев, В.А.Чащухина).

7. Распределение золота в гранитоидах Верхисетского массива на Урале.// Геохимия * 12, 1971, с.1442-1448.

6, Фтор и хлор в биотитах и амфиболах, как индикаторы уело-!й формирования гранитоидов // Ежегодник КГ и Г УНЦ АН СССР ->71. Свердловск, 1972, с. 70-71

9. Фтор и хлор в биотитах из гранитоидов Урала//Ежегодник ИГ Г УНЦ АН СССР - 1972. Свердловск, 1973, с.78-79 (Соавтор В.А.Вл-icoe).

10. Галогены и вопросы генезиса гранитоидов // В кн.: Вопро-1 магматизма, метаморфизма и оруденения Дальнего Востока. Влади-ictok, 1973, с.91-92.

11. О соотношении фтора и хлора в акцессорных апатитах// Ехе-даик ИГ и Г УНЦ АН СССР-1Э73. Свердловск, 1974, с.122-126 ( соборы Д.С.Штейнберг, В.А.Вилисов).

12. О петрогенетическом значении фтор-хлор-водного отношения породообразующих мл нералах// Доклады АН СССР, т.21ь, ,¥ 6, 1974, I43í3-I44I (Соавторы Д.С.Штейнберг, В.А.Вилисов).

13. Фтор в породах Урада// Ежегодник ИГ и Г УНЦ АН CCCP-I975, ердловск, 1976, с.78-80.

14. © поведении фтора и хлора в эндогенном петрогенезисе // кн.: Проблемы петрологии, т.1, Алма-Ата, 1978, с.414-417 ( соав-р Д.С.Штейнберг),

15. Распределение фтора мекду биотитом и амфиболом и распла-м гранита при температуре 780°С и давлении 1000 атм.// Геохимия 3, 1977, с.471-475 (Соавторы В.Н.Анфилогов, В.А.Вилисов,Г.И.Бра-на).

16. Галогены в биотитах - индикатор потенциальной рудоноснос-гранитоидов.'/ Ежегодник ИГ и Г УНЦ АН CCCP-I976. Свердловск,

77, с. 72-74.

17. О поведении фтора в процессе кристаллизации магм// В кн.: оиднкй режим земной коры и верхней.мантии. Тезисы доклада. Ир-гск, 1977, с.73-74 ( Соавтор Д.С.Штейнберг).

IB. Фтор и хлор в гранитоидах, как индикаторы их генезиса и генциальной рудоносности // В кн.: Международный геохимический шозиум по распределению элементов. Тезисы доклада. Юнеско, Па-s, 1977.

19. Амфиболы, биотиты и апатиты - индикаторы потенциальной юносности гранитоидов// В кн.: Минералогические критерии поис-з редких и цветных металлов в пределах Украинского щита. Тезисы «ада. Киев, 1977, с. 4-6. ■

20. Хлор в метаморфитах Тараташского комплекса (Южньй Урал) Доклады АН СССР, т.238, }} 2, 1978, с.441-444 (Соавторы В.Б.Соколов, Д.К.Илясова).

21. Редкие земли в минералах из гранитоидов и метаморфитов Урала // Ежегодник ИГ и Г УНД АН CCCP-I977. Свердловск, 1978, с. 103-105 (Соавторы В.ВДервяковская, Л.И.Коленко).

22. Галогены в апатитах - индикаторы потенциальной рудснос-ности гранитоидов// Ежегодник ИГ и Г УНЦ АН СССР 1977, Свердлове] 1978, с. 101-103.

23. $тор и хлор в гидроксилсодержащих минералах эндогенных горных пород, как индикаторы их генезиса// Там жо, с. 99-101.

(Соавтор Д.С.Штейнберг).

24. О поведении фтора и хлора в процессе эволюции гранитоидов// В сб.: Геохимия магматических пород. Тезисы доклада 1У сем! нара ГЕОХй, Москва, 1978, с.Ю2.

25. Петрология тараташских гранулитов// В сб.: Петрология и железорудные месторождения Тараташского комплекса. Свердловск, 1978, с.46-69 (Соавторы Г.Ь.Ферштатер, Т.Г.Драпеко).

26. Поведение фтора в процессе кристаллизации магматических пород// Ежегодник ИГ и Г УНД АН CCCP-I978, Свердловск,1979,c.BI-i

2?, Режим летучих при метаморфизме// Тезисы доклада 1У Всесс юзного симпозиума по метаморфизму, Апатиты, 1979, с.163-165 (Coat тор А.И.Русин).

28. Некоторые аспекты флюидного режима гранулитовых комплексов// В кн.! Петрология и корреляция кристаллических комплексов Восточно-Европейской платформы« Тезисы доклада. Киев, 1979, с.191 192 (Соавтор А.И.Русин).

29. Отор-хлор-водное отношение как индикатор флюидного режима в магмах и изофациальных с ними метаморфитах// В сб.:Геохимия магматических пород. Тезисы доклада У Всесоюзного семинара ГЕОХИ, Москва, 1979, с.107-108.

30. Петрология гранитоидов Гаевского комплекса на Среднем Урале// Ежегодник ИГ и Г УНЦ АН CCCP-I979, Свердловск, 1980, с.46 49 (Соавторы Ы.С.Рапоппорт, Р.Д.Калугина, З.В.Васильева, В.А.Чащу хина).

31. Коэффициенты распределения фтора и хлора между минералами в гранитоидах// В сб.: Геохимия магматических пород. Тезисы до клада УН Всесоюзного семинара ГЕОХИ, Москва, 1981, в. 15-16.

32. Об инертном и подвижном поведении галогенов при эндогенном петрогенезисе// В кн.: Петрология литосферы и рудоносность.Те

эисы доклада У Всесоюзного петрографического совещания. Ленинград, I9ÖI, с.153-154 (Соавтор Д.С.йгейнберг).

33. Связь эволюции базитового магматизма с геодинамикой (на примере Западного Забайкалья)//Доклады АН СССР, т.260, IP 3, 1981, с.712-716 (Соавторы Б.А.Литвиновский, Ю.Н.Каперская).

34. Распределение бериллия в районе гидротермальных редкоме-тально-вольфрамовых проявлений//Геохимия I? 3, 1981, с.386-393.(Соавторы Н.А.Григорьев, П.В.Покровский, М.С.Рапопорт, Н.Е.Чистяков).

35. Распределение фтора и хлора между апатитом и биотитом, как показатель флюидного режима и генезиса гранитоидов//Доклады АН СССР, т.266, J? 5, 1982, с.1260-1264 (Соавтор В.В.Холоднов).

36. Галогены - поисковые индикаторы рудных месторождений// В кн.: Геохимические методы поисков полезных ископаемых. Тезисы доклада III Всесоюзного совещания, Самарканд, 1962, с.32-33.

37. Минеральный баланс фтора в пегматоиднкх гранитах и его изменения в процессах выветривания//Ежегодник ИГ и Г УНЦ АН СССР-

1982, Свердловск, 1983, с.ПЗ-114 (Соавтор Н.А.Григорьев)

38."" Рубидий и стронций в магматитах и метаморфитах Среднего • и Южного Урала// Ежегодник ИГ и Г УНЦ АН СССР-1982, Свердловск,

1983, с.80-81.

39. Закономерности эволюции химизма и флюидного режима грани-тоидов складчатой области (Забайкалье).// Доклады АН СССР, т.273, № 5, с.1197-1202 (Соавторы Б.А.Литвиновский, А.Н.Занвилевич, Ю.Н. Каперская).

40. Формационные и флюидно-металлогенические типы гранитоидов Урала// Ежегодник ИГ и Г УНЦ АН CCCP-IS83', Свердловск, 1984, с.62-65 (Соавтор ¿.В.Холоднов).

41. Критерии генетической связи железооруденения с магматизмом// Доклады АН СССР, т.274, » 5, 1984, с.1160-1164 (Соавторы А.М.Дымкин, Ю.А.Полтавец, В.В.Холоднов).

42. Определение фтора и хлора в гидроксилсодержащих минералах методом рентгеноспектрального микроанализа// Ежегодник Ж1 и Г УНЦ AH CCCP-I984, Свердловск, 1985, с.130-131 (Соавтор В.А.Вили-сов).

43. О двух генетических типах лейкогранитов Урала//Ежегодник ИГ и Г УНЦ АН СССР-1985, Свердловск, 1986, с.41-42.

44. Галогены при формационном расчленении и картировании гранитоидов Урала// В кн.: Геологическое картирование магматических комплексов Урала.Тезисы доклада У Уральского петрографического совещания. Свердловск, 1986,с.42-43 (Соавтор В.ö.Холодцов).

45. Галогены и генезис ондогенных месторождений// в кн.: Геохимия магматических пород. Тезисы доклада XII Всесоюзного семинара ГЕОХИ, Москва, 1986, с.125 (Соавтор В.В.Холоднов).

46. Геохимия летучих элементов в эндогенных процессах//В кн Петрология и рудообраэование. Свердловск, 1986, с.105-110.(Соавтор В.В.Холоднов).

4?. Галогены - поисковые индикаторы рудных месторождений на Урале// В сб.: Научно-методические основы и результаты.геохими -ческих поисков рудных месторождений на Урале. Свердловск, 1986, с.44-50,

48. Содержание фтора и хлора во флогопитах, амфиболе и апатите из глубинных ксенолитов вулкана Шаварын-Царам в МНР// Докла ды АН СССР, т.28?, № 5, 1986, с.1205-1209 (Соавторы Д.А.Ионов, В.И.Коваленко). -

49. Распределение фтора и хлора в биотитах и амфиболах из вкрапленников четвертичных лав Камчатки в связи с проблемой попе речной петро-геохимической зональности// В сб.: Геохимия и минералогия первичных и вторичных ореолов. Свердловск, 1986,с.42-62 (Соавторы О.Н.Волынец, Л.К.Воронина).

50. Геохимические критерии мантийного и корового гранитообр, зования на Урале// В сб.: Типы магматизма Урала: информационные материалы. Свердловск, 198?, с.16-21 (Соавтор В.В.Холоднов).

51. Бериллий в метаморфических породах Урала// Геохимия № 9 19В8, с.1296-1301 (Соавтор Н.А.Григорьев).

52. Рентгеновский метод определения фтора в биотитах// Ежегодник ИГ и Г УрО АН СССР-158?, Свердловск, 1988, с.129-130 (Соавтор Г.В.Пальгуева).

53. Роль флюорита как носителя фтора в гранитоидах//А сб.: Минеральный баланс химических элементов в горных породах и рудах Урала. Свердловск, 1989, с.54-61.

54. Баланс хлора в гранитоидах и метаморфитах Урала//.Там Ж1 с.62-69.

55. Галогены в слюдах вулканических пород Курило-Камчатской островодужной системы// Доклады АН СССР (в печати). (Соавторы О.Н.Волынец, Л.Н.Зоронина).

"суС/е-""1-*-^ —--

с> '

НС 17254 Подписано к печати 21.12 1989 г.

Отпечатано ГКП УГСЭ Заказ 175 Тирах 100