Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геохимия и генезис монцонитоидов Сибирской платформы

ВАК РФ 04.00.02, Геохимия

Автореферат диссертации по теме "Геохимия и генезис монцонитоидов Сибирской платформы"

ГЛ О

« , РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

^ СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

О ^ Институт геохимии им. А.П.Виноградова

На правах рукописи КОРОЛЕВА ОЛЬГА ВАЛЕРЬЕВНА

ГЕОХИМИЯ И ГЕНЕЗИС МОНЦОНИТОИДОВ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

специальность 04.00.02 - Геохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Иркутск 1994

Работа выполнена в Якутском институте геологических наук Сибирского отделения Российской Академии Наук

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук профессор Б.Б.Олейников Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук Антипин Б.С. доктор геолого-минералогических наук Киселев А.И.

Ведущая организация:

Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии

Защита диссертации состоится " 11" / 1994г. в _часов на заседании Специализированного совета Д.002.91.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора геолого - минералогических наук по специальностям "геохимия" и "геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых при Институте геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН

Адрес: 664033 г. Иркутск, ул. Фаворского 1а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН по адресу: г.Иркутск, ул.Фаворского 1а

Автореферат разослан "tf " 'iwsfy

г.

Ученый секретарь специализированного совета В.Ф.Гелетий

Актуальность. Изучение эволюции базальтовой магмы - фундаментальная задача магматической геологии. Поэтому исследование генетически связанных ассоциаций пород в областях развития базальтового магматизма представляет актуальную научную проблему.

Известно, что на Сибирской платформе, как и на других древних платформах Мира, основная масса магматитов представлена нормативно оливин- и кварцсодержащими толеитами с нормальным уровнем щелочности (ЫагО - 2,0-2,5%; КгО - 0,4-0,5%) и кремнекислот-ности (БЮг - 47-50Х)Вместе с тем здесь в подчиненном количестве встречаются образования повышенной кремнекислотности и щелочности: трахиты и риолиты, или монцониты и разности переходные от них к диоритам и сиенитам. Автор подобные породы в соответствии с ведущими чертами их вещественного состава объединяет термином "монцонитоиды". Можно говорить об их нескольких генетических группах, связанных с разными этапами эволюции толеит-ба-зальтовой магмы. К настоящему времени такие образования на Сибирской платформе изучены слабо.

Цель работы - на основе геохимического изучения конкретных проявлений монцонитоидов оценить возможные условия эволюции то-леит-базальтовой магмы континентальных зон земной коры, приводящие к образованию средних и кислых производных.

Задачи исследования: 1. Изучить закономерности распределения главных и редких элементов, а также изотопов стронция в мон-цонитоидах. 2. Дать геохимическую характеристику каждой группе монцонитоидов. 3. Выявить геохимические закономерности и специфику эволюции базальтовой магмы, обуславливающие появление монцонитоидов. 4. Обосновать модели формирования монцонитоидов древних платформ.

Поставленные задачи решались в рамках научно-исследовательских тем "Петролого - геохимические черты глубинной эволюции вещества кимберлитовой и базитовой магматических систем" (гос. № 81103996), "Сравнительное изучение траппов Сибири и Декана" (Советско-индийская программа научного сотрудничества, проект 1ЫР-В/2.4) и МПГК № 257 "Рои мафических даек".

Фактический материал. В основу диссертации положены геологические наблюдения и коллекции пород, собранные автором в ходе полевых работ в 1981-1991гг на Сибирской и 1991г на Индостанской платформах. Преобладающее большинство аналитических данных полу-

чено в отделе физико-химических методов анализа ЯИГН СО РАН. В диссертации использованы результаты 415 химических анализов пород и 96 микрозондовых анализов породообразующих минералов. Количественным спектральным анализом в 552 пробах определены различные элементы-примеси (из них в 390 - элементы группы железа определены автором), 200 проб проанализировано на U и Th, 60 -на редкоземельные элементы. В 60 образцах определен изотопный состав стронция.

Научная новизна. Впервые детально изучена геохимия петро-генных и редких элементов пород среднего состава Сибирской платформы. Получены уникальные данные по содержанию радиоактивных и редкоземельных элементов в породах комплементарных магматических серий, а также характеристики Rb-Sr изотопной системы ассоциаций основных и щелочно-кремнекислых пород. Установлено, что во всех изученных автором примерах решающая роль в появлении монцонитои-дов принадлежит процессам флюидно-магматического взаимодействия в базальтовых системах. Значительные объемы расплавов среднего и кислого состава обязаны своим появлением глубинной эволюции базальтовой магмы, а флюидный режим магматической системы обеспечивает геохимические особенности образующихся пород.

Практическая значимость. Полученные в ходе исследований результаты вносят новый вклад в развитие представлении о магматизме Сибирской платформы и могут быть использованы для построения схем платформенного магматизма. Определение природы монцонитои-дов Джалтульского интрузива позволило более корректно оценить характер дифференциации расплава, сформировавшего данное тело, и его металлогенические возможности (протокол заседания НТС геолого-съемочной экспедиции ПГО "Красноярскгеология", г. Красноярск от 27.01.1987). Дается иная интерпретация генезиса так называемых "малых интрузий гранитоидного состава" ссвсро-запада Сибирской платформы.

Защищаемые положения:

1. На Сибирской платформе, кроме типичных лейкократовых пород, возникающих на заключительной стадии внутрикамерной кристаллизационной дифференциации толеит-базальтовой магмы, установлены два генетических типа средних пород (монцонитоидов), связанных с глубинной эволюцией этого расплава.

2. Монцонитоиды первого типа образуются в результате кислотно-основного взаимодействия толеит-базальтовой магмы с кислотным

сильновосстановительным флюидом, обусловившим вынос во фронтальную часть протяженной магматической колонны калия и широкого спектра подвижных элементов: и, Ва, Из, Т1?, ТИ, №>, V.

3. Монцонитоиды второй группы образуются в результате глубинной эволюции толеит-базальтового расплава в промежуточных очагах под влиянием существенно водного интрателлурического флюида, привносящего калий и связанные с ним Из, 1!, и увеличивающего их содержания в последовательных порциях расплава.

4. Образование щелочно-кремнекислых пород в норильских дифференцированных интрузиях обусловлено процессами фшоидно-магма-тического взаимодействия в протяженных магматических колоннах, следствием которого является появление с одной стороны, специфичных лейкократовых пород, с другой - промышленно важной рудной минерализации.

5. Процессы гибридизма и ассимиляции толеитовой магмой ко-рового вещества не играли существенной роли при образовании изученных типов монцонитоидов.

Апробация работы. Результаты работ й основные защищаемые положения диссертации опубликованы в 18 работах, докладывались и обсуждались на конференции молодых специалистов (Якутск, 198?), Всесоюзных семинарах "Геохимия магматических пород" (Москва, 1983, 1986, 1988, 1991, 1993), VII Всесоюзном петрографическом совещании (Новосибирск, 1986), конференции "Актуальные вопросы геологии Сибири (Томск, 1988), Всесоюзном совещании "Базитовый магматизм Сибирской платформы (Якутск, 1989), заседании рабочей группы МПГК №257 "Рои мафических даек " (Ленинград, 1988), а также были представлены на II Международную дайковую конференцию (Австралия, 1990), в трудах которой был опубликован доклад.

Объем работы. Диссертация состоит из 6 глав, введения и заключения. Её объём составляют 155 страниц машинописного текста, сопровождающегося 64 таблицами и 35 рисунками. Список литературы насчитывает 157 наименований.

Диссертация выполнена в ЯИГН СО РАН под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Б.В.Олейникова. В процессе работы автор пользовался советами и поддержкой своих коллег М.Д.Томшина, А.В.Округина, В.Ю.Панкова, А.Г.Копшговой, В.Т.Саввинова, Л.В.Кармадоновой, а также консультациями зав.лабораторией масс-спектрометрических методов анализа А.И.Зайцева и зав. кафедрой месторождений полезных ископаемых и разведки руд

редких и радиоактивных элементов Томского политехнического университета Л.П.Рихванова. Всем им, а также сотрудникам аналитических подразделений ЯИГН СО РАН, автор глубоко признателен.

Глава 1. Методы исследования

Для решения поставленных задач применялись разнообразные методы петрографических, геохимических и статистических исследований, характеристика которых дана в реферируемой главе. Проверка качества получаемой аналитической информации осуществлялась анализом аттестованных отечественных и зарубежных стандартов и постоянным внутрилабораторным контролем. Полученные геохимические закономерности интерпретировались с привлечением всей совокупности геологических и петролого-минералогических данных.

Глава 2. Распространение и геологическое положение монцонитоидов на древних платформах

Геолого-петрографическая информация о монцонитоидах Сибирской платформы имеется в работах В.С.Соболева, М.Н.Годлевского, В.С.Голубкова, В.В.Золотухина, М.З.Комаровой, В.Л.Масайтиса, М.С.Мащака, В.В.Олейникова и других исследователей. Её анализ дал основание предполагать, что среди производных толеит-базальтовой магмы существует несколько генетических групп монцонитоидов, связанных с разными этапами её глубинной и внутрикамерной эволюции.

Первую из них составляют габбро-пегматиты, феррогаббро, кварцевые щелочные габбро, габбродиориты, гранофиры, образующие маломощные шлиры, линзы, жилоподобные обособления, в верхних горизонтах внутрикамернодифференцированных интрузивов, лишь в отдельных случаях горизонт лейкократовых пегматоидных пород достигает 100 м. Наиболее типичными представителями являются Аламд-жахская и Эрбейэкская интрузии. Многим базитовым массивам независимо от их мощности, геологического положения, типа вмещающих пород и условий формирования присущи гранофировые (аплитовые) жилки. Связь вышеотмеченных типов проявлений лейкократовых пород с дифференциацией базальтовой магмы in situ не вызывает сомнения.

Известные на северо-западной окраине Сибирской платформы в

среднем течении р.Горбиачин жилоподобные тела, сложенные монцо-нитоидами, представляют особый генетический тип и один из объектов детального изучения автором.

Породы с повышенным содержанием кремнезема и щелочей характерны для некоторых рудоносных дифференцированных интрузивов и слагают Болгохтохский шток в Норильском районе, расположенный также в краевой зоне платформы.

Следующим генетическим типом являются монцонитоиды, связанные с дайковыми поясами палеорифтовых зон древних платформ, где они слагают многократные дайки с фазами различной основности или самостоятельные трещинные интрузивы. Примерами служат раннери-фейский Кенгединский дайковый пояс южной части Анабарского массива и среднепалеозойскии Чаро-Синекий дайковый пояс Вилюйской, палеорифтовой системы.

На Индостанской платформе средние и кислые породы, ассоциирующие с деканскими траппами, распространены исключительно на западном побережье полуострова в районе Бомбея и в бассейне р.Нармада, т.е. приурочены к зонам особого (рифтогенного) геодинамического режима. В отличие от Сибирской платформы, на Индостанской преобладают кислые породы - риолиты, слагающие покровы и куполовидные тела. Особый интерес для наших исследований представляет интрузивный габбровый комплекс Фенай Мата (р.Нармада), прикровлевая часть которого сложена гранофирами.

Секущие жилы гранофиров и шлиры пегматоидов - характерный признак долеритов системы Happy (Южная Африка). Однако риолиты, трахиты и гранофиры широко развиты только в краевых частях провинции: на западе - плато Этендека, на востоке - площадь Лебом-бо-Нуанетси, которые по геодинамическому режиму также отвечают рифтовым структурам (Eales et.al.,1984).

Таким образом, средние и кислые магматиты в ассоциации с доминирующими основными - явление типичное для всех провинций развития континентального толеит-базальтового магматизма, особенно для их периферийных зон. При этом отличительной чертой магматизма Сибирской платформы является широкое развитие интрузивной фации монцонитоидов, и разнообразие возрастных и генетических групп щелочно-кремнекислых разновидностей пород.

Глава 3. Геохимия и^генезис ыондонитоидов Джалтульского интрузива

Джалтульский дифференцированный трапповый интрузив расположен на северо-западе Сибирской платформы в бассейнах рр.Курейка, Горбиачин и Брусс. Мощность интрузива колеблется от 30 до 600 м. Морфологические особенности массива и закономерности пространственного изменения вещественного состава пород дали основание считать, что Дкалтульский интрузив образован путем последовательного поступления в интрузивную камеру магмы, эволюционирующей в протяженной магматической колонне.

Северная часть залежи, характеризуемая выходами по р. Горбиачин, формировалась из расплава фронтальной части магматической колонны. Особенность её - четкое трехчленное строение. Верхнюю, прикровлевую зону (-70 м) слагают кварцевые монцодиориты, габбродиориты и габбро-пегматиты, переходящие с увеличением доли магнетита в магнетитовое габбро (0-35 м). Кварцевыми монцодиори-тами сложены и силлоподобные тела, связанные между собой разветвленной сетью жил, обнажающиеся по р.Горбиачин и описанные в свое время в работах В.В.Золотухина и Б.В.Олейникова (1963), В.С.Голубкова (1970), В.В.Золотухина с коллегами (1989).

,Вниз по разрезу магнетитовые габбро (или габбро-пегматиты) сменяются кварцсодержащими габбродолеритами средней зоны (-75м). Особенность этой части разреза - обилие шлиров и линз меланокра-товых и лейкократовых габбро-пегматитов и монцодиоритов, тождественных по вещественному составу породам верхней зоны. Этот факт - прямое подтверждение появления соответствующего расплава в ходе эволюции толеит-баэальтовой магмы. Закономерности изменения вещественного состава шлиров вверх по разрезу средней зоны принципиально повторяют линию эволюции монцонитовдного расплава, сформировавшего породы верхней зоны интрузива.

Нижняя зона (-400 м ) характеризуется типичным для Джалтульского интрузива в целом чередованием габбродолеритов с переменным содержанием оливина от безоливиновых до троктолитовых.

Располагаясь в кровле фронтальной части залежи и слагая жилы во вмещающих породах, кварцевые монцодиориты образованы из обогащенного кремнекислотой и щелочами расплава (табл.), который возник вследствие отделения и отгона кремнезема и щелочей с со-

путствующими элементами в передовую часть базальтовой магматической колонны под воздействием кислотного восстановительного метан-водородного флюида. Реальность существования и действия подобного флюида зафиксирована в появлении макроколичеств самородного железа в породах Джалтульского интрузива (Самородное..., 1985) и подтверждается анализом флюидной составляющей всех пород массива, в том числе и монцодиоритов. На активный флюидный режим становления интрузива указывает предшествующий его внедрению интенсивный метасоматоз вмещающих пород. Минеральная, структурная и текстурная неоднородность кварцевых монцодиоритов так же косвенно указывает на флюидонасьпценность системы при их образовании.

В породах интрузива фиксируются очевидные свидетельства до-камерной эволюции расплава. Это наличие двух генераций оли-вин-плагиоклазового парагенезиса, присутствие раннемагматических шпинелидов, гранатов, корунда, появление минералов класса самородных элементов и интерметаллидов.

Существование последних минералов требует особо восстановительных условий, которые были обеспечены поступлением в систему -метан-водородного флюида. В результате взаимодействия СО, СН4 и Нг с силикатным субстратом происходит окисление газовой фазы и обогащение расплава НгО и СОг, что подтверждается данными газох-роматографического анализа. Повышение роли окисленных флюидов в передовой части колонны приводит в подходящих условиях к массовой кристаллизации магнетита, а также появлению значительного количества водосодержащих минералов.

Восстановительный флюид является еще и важным транспортером элементов, образующих комплексные и летучие соединения с большой миграционной способностью. Это предопределяет перераспределение и накопление их в передовой части колонны (табл.).

Метан-водородный флюид помимо восстановительных обладает и кислотными свойствами. В результате восстановления железа образуется протон, резко увеличивающий кислотные свойства флюида и, согласно принципу кислотно-основного взаимодействия, экстракционную способность в отношении оснований, в частности, калия. Перераспределение щелочей в веществе Джалтульского интрузива четко фиксируется аномально низким содержанием щелочей в породах нижней зоны (в еще большей степени - в породах зоны магмоподводяще-го канала) и резким его увеличением в монцонитоидном расплаве в

передовых частях магматической колонны, где, концентрация калия увеличивается в 13 раз. Совместно с калием из тыловых частей колонны транспортируются такие элементы как и, 1-а, Ва, Бг, Из, ТЬ, У, УЬ. Соответственно монцонитоиды обогащаются вышеназванными элементами в 5-18 раз. Цинк, обычно в ходе кристаллизационной дифференциации легко входящий в оливины и пироксены, в присутствии летучих накапливается в монцонитоидном расплаве. Аналогично ведут себя свинец и олово, способные мигрировать в виде гид-ридных и галлоидных комплексных и металлорганических соединений (Слободской, 1981; Новгородова, 1983). В группу некогерентных элементов, попадают также склонные к комплексообразованию, высокозарядные Ът, Шэ, У и тяготеющий к ним в этих условиях ванадий. Наряду с близким им по свойствам титаном они обогащают монцони-тоидный расплав. В свою очередь, преимущественно в результате раннемагматической кристаллизационной дифференциации происходит резкое обеднение пород фронтальной части колонны элементами группы железа, так что редкоэлементный индекс достигает 3-8 ты-сяч(табл.). Это максимальная из известных нам величин для производных базальтоидных серий.

Чутко реагируют на специфику физико-химических условий эво-■ люции расплава редкоземельные элементы. Аномально низкие их содержания в габбродолеритах, сближающие эти породы с океаническими базитами, слабое фракционирование элементов вплоть до монцо-диоритов, склоняют нас к выводу о их возможной миграции под действием кислотного флюида. В условиях кристаллизационной дифференциации тяжелые РЗЭ более когерентны, чем легкие. Однако в кислой среде лантаноиды склонны к комплексообразованию и эта тенденция ярче выражена у тяжелых РЗЭ (Балашов,1976).

Анализ ИЬ-Бг изотопных данных показывает значительную вариацию в них величин отношений БгЭ7/Бг86, отсутствие между ними закономерной связи и признаки перераспределения рубидия, радиогенного и обычного стронция. Это может свидетельствовать или о первичной Бг-изотопной гетерогенности магмогенерирующих субстратов, либо об эволюции магматической системы в открытых условиях.

Итак, весь комплекс геологических и вещественных признаков приводит нас к выводу о реальности появления кремнекислого расплава с повышенным содержанием щелочей в результате взаимодействия кристаллизующегося толеиг-базальтового расплава с восстановительным кислотным флюидом по.принципу кислотно-основного взаи-

модействия в протяженной магматической колонне.

Глава 4. Щелочно-кремнекислые породы Норильского района

В данной главе на основании разрозненных литературных данных и ограниченной выборки образцов, имеющихся в распоряжении автора, показано, что существует определенное подобие в геологической позиции и минералого-геохимических чертах отдельных групп магматитов рудоносных дифференцированных интрузий Норильского района и Джалтульского интрузива. Образование щелочно-кремнекислых пород во фронтальных зонах первых могло происходить по принципу, предложенному для объяснения генезиса монцонитоидов Джалтульского интрузива, и определенные основаниями этому зафиксированы в вещественном составе норильских тел. Однако у лейкократо-вых пород Норильских интрузий много общего и с обычными пегмато-идами дифференцированных интрузий как в морфологии, так и в специфике химизма. Прежде всего, это повышенная натриевость лейкок-ратовых пород при более низкой общей щелочности, и появление пегматоидов не только во фронтальных, но и в центральных частях интрузивов, а также наличие секущих аплитовых прожилков. Показательно и то, что в известных нам случаях горизонт щелочно-кремне-кислых пород расположен внутри'интрузива. Автор разделяет ранее высказанное мнение (Зотов,1979), что монцонитоиды этой группы тел могут служить поисковым критерием флювдно-магматической системы и признаком перспективности дифференцированных тел на промышленную минерализацию.

Наибольшую степень подобия монцонитоидам Джалтульского инт-рузиваа (рис.) имеют породы Болгохтохского штока (западная часть Норильского района). Если предполагаемое генетическое сходство двух интрузивов верно, то становится очевидным ошибочное отнесение Болгохтохского интрузива к производным гранитоидного расплава и формации малых интрузий щелочных гранитов (Комарова, 1968, 1983; Геохимические..., 1982).

Глава 5. Геохимия и генезис монцонитоидов сложных даек палеорифтовых зон Сибирской платформы

В данной главе рассмотрены монцонитоиды, слагающие многократные трещинные интрузивы с фазами разной основности и самосто-

ятельные тела среднепалеозойского Чаро-Синского (Вилюйская пале-орифтовая система, (Гайдук, 1988), или Патомско-Вилюйский авла-коген (Масайтис и др., 1975) и раннерйфейского Кенгединского (южная часть Анабарского массива) дайковых поясов.

Согласно наблюдаемым взаимоотношениям тел различного состава, магматическая активность в Чаро-Синской зоне началась с внедрения даек габбродолеритов и их кварцевых аналогов, затем субщелочных кварцевых габбродолеритов. Далее инъецировал расплав, обусловивший появление монцонит-порфиров. Завершился магматизм образованием кварцевых сиенит-порфиров, слагающих как самостоятельные трещинные тела, так и заключительные фазы в сложных дайках. Изучение сложных даек в комплексе со всеми типами пород, встречающимися в Чаро-Синском дайковом поясе, и анализ последовательных изменений их вещественного состава позволили выявить закономерности глубинной эволюции субщелочного толе-ит-базальтового расплава.

Раннемагматические минералы довнутрикамерного этапа кристаллизации расплава во всех группах магматитов представлены основным плагиоклазом, в сиенит-порфирах железистым пироксеном, а в габбродолеритах - хризолитом и хромшпинелидом, барофильныеные фазы - гранатом пироп-альмандинового, спессартин-альмандинового и гроссуляр-альмандинового рядов.

Согласно экспериментальным данным А.Э.Рингвуда и Д.Х.Грина (1972), кристаллизация пироп-альмандинового граната в расплавах базальтового состава происходит при Р-9,6 кбар и выше, а появление гранатов богатых спессартиновым миналом из кислого расплава, близкого по составу монцонитоидному, возможно при давлении до 5 кбар (Green, 1977). Следовательно, нахождение подобных минералов в изучаемых породах свидетельствует о том, что эволюция субщелочного толеит-базальтового расплава началась на глубине 35-40 км, а расплавы сформировавшие богатые кремнекислотой и щелочами дифференциаты, формировались на глубине не менее 15-20 км.

Гомогенизация расплавных включений в порфировых индивидах битовнит-лабрадора кварцевых габбродолеритов дала температуру кристаллизации порядка 1285-1335°С (Томшин, Панков, 1979).

Результаты кристаллизационной дифференциации исходного расплава хорошо видны в изменении химизма пород в ряду габб-родолериты - кварцевые габбродсшериты - субщелочные габбродо-лериты. Уже на этом этапе эволюции.базальтовой-магмы заметна

тенденция увеличения в ней роли калия. Она в частности, подтверждается наличием в протокристаллах плагиоклаза кварцевых габбродолеритов включений ортоклаза (Олейников, Панков, . 1985). Переход от типичных габброидов к монцонит-порфирам и далее к сиенит-порфирам происходит при скачкообразном росте кремнекислот-ности и калиевости магматитов (табл.). Расположение фигуративных точек средних составов тел всего ряда пород на классификационной диаграмме БЮг - №20 + КгО) в поле субщелочных базитов вдоль линии раздела их с толеитами (рис.) свидетельствует об изначальной повышенной щелочности расплава и о последовательном ее увеличении. При этом, если содержание натрия во всем ряду пород достаточно стабильно, то калия - возрастает в 5 раз (табл.).

Принадлежность наиболее основных пород магматической серии к образованиям, сформированным толеитовым расплавом повышенной щелочности, подтверждается данными о содержании в них микроэлементов. Исходный расплав был в 1,5 - 2 раза богаче К, Т1, Ва, 1?Ь, Бг, Ът, и, Т11, а №> - в 14 раз, при более низких, чем в типичном траппе содержании элементов группы железа (табл.)." При дальнейшей эволюции наибольшее (4-5 кратное) увеличение вместе с калием испытывают геохимически близкие ему Юэ, и, ТЬ. Все разновидности пород отличаются повышенной ториеносностью. Величина Тй/и отношения (5,7-8,7) типоморфна для щелочных базитов мантийного генезиса (Вариации..., 1989).

Высокие сумма РЗЭ и содержание Ьа в субщелочных габбродоле-ритах так же свидетельствуют о том, что они являются производными существенно дифференцированного расплава, обладающего высокой исходной концентрацией РЗЭ. Магматиты разной основности отличаются только содержанием легких лантаноидов при близких значениях средних и тяжелых. Отношение (Ьа/УЬ)п соответственно меняется в пределах: 3,7-6,9; 8,0-10,3; 11,7-14,6. По уровню этого показателя магматиты приближаются к породам внутриконтинентальных рифтов.

Генетическое единство монцонитоидов с базитами подтверждается изучением их Бг- изотопной системы. Иэ-Бг характеристики пород сложных даек образуют строгие зависимости с первичным изотопным отношением для системы с монцонитами - 0,7062+0,0003, с сиенитами - 0.7070+0,0001. Подобные зависимости указывают на образование дифференциатов при эволюции единого источника и отвергают существенное влияние корового материала. Разрыв между пер-

вичным изотопным составом стронция может свидетельствовать о длительной эволюции единого расплава в глубинном очаге и последовательном увеличении содержания радиогенного стронция в промежуточных очагах под действием флюида.

Таким образом, весь комплекс геохимических данных по магма-титам Чаро-Синской зоны свидетельствует об их образовании при кристаллизации субщелочного толеит-базальтового расплава. Рифто-генный режим магматизма благоприятствовал дискретному поступлению глубинного, в данном случае, богатого калием существенно водного флюида, усилившего основные тенденции изменения последовательных объемов расплава, поступавших затем на гипабиссальный уровень.

Имеющийся фактический материал по раннерифейским монцонито-идам многократных даек южной части Анабарского массива указывает на тождественность их петрографического, минералогического и геохимического облика вышерассмотренным магматитам и, следовательно, на их генетическое подобие.

Глава 6. Основные геохимические черты ведущих генетических групп монцонитоидов древних платформ и их металло-геническое значение

В данной главе на основании собственных и, главным образом, литературных данных кратко рассмотрены геохимические черты внут-рикамерных лейкократовых образований Аламджахской и Эрбейэкской дифференцированных тралповых интрузий (Сибирская платформа), гранофиров расслоенного интрузива Скаергаард (Северо-Американс-кая платформа), гранофиров комплекса Фенай Мата и трахитов района Бомбея (Индостанская платформа) в сравнении с описанными в предыдущих главах монцонитоидами.

Внутрикамерные дифференциаты заключительного этапа кристаллизации близкие по вещественному составу монцонитам образуют шлировые сегрегации, в редких случаях группирующиеся в горизонты, тесно ассоциируют с породами пегматоидной фации трапповых тел, часто сопровождаются жилками гранофиров и всегда экранированы от вмещающих пород нормальными габбродолеритами. Трапповые тела, содержащие дифференциаты разной основности,являются одноактными интрузиями.

По степени насыщенности кремнекислотой доминирующая группа

внутрикамерных дифференциатов уступает изученным нами монцонито-идам (рис.). В тоже время в аплитовых жилах этой группы тел содержание ЗЮг значительно более высокое (>70%). Различен и характер щелочности (табл.). Так, содержание КгО в кварцевых мон-цодиоритах Джалтульского интрузива более чем в 13 раз превышает таковые для оливиновых габбродолеритов тыловых частей этого тела, тогда как внутрикамерные гранофиры Эрбейэка и Алащжаха обогащаются этим элементом в 2,5-3, а Скаергаарда в 5 раз, по сравнению с ранними дифференциатами названных тел. Содержание ЫагО во всех случаях изменяется в 2-2,5 раза. На диаграмме БЮг -(ЫагО + КгО) отчетливо видно различное положение полей монцони-тоидов, отражающие их генетические особенности (рис.).

Степень изменения содержания микроэлементов в значительной мере зависит от невыдержанности минерального состава, но уровень накопления некогерентных элементов не достигает значений установленных для монцонитоидов. Таким образом, внутрикамерные диф-ференциаты отличаются от глубинных морфологией проявления и рядом важных вещественных особенностей.

В реферируемой работе впервые приведены данные по геохимии ряда микроэлементов в трахитах западного побережья Индостана (Бомбей) и гранофирах изверженного комплекса Фенай Мата рифто-гённой зоны Нармада (табл.). По химическому составу трахиты Бомбея близки сиенитам Чаро-Синского дайкового пояса, но имеют несколько большую щелочность и содержание легких Ва, йэ, РЗЭ. Отличаются индийские трахиты высоким фоном РЬ, Бп, Аи.

Более основной состав гранофиров Фенай Маты» соответственно сказывается на содержании микроэлементов (табл.). Положение гранофиров в структуре интрузивного комплекса габброидов и отсутствие аналогичных пород в регионе позволяют считать и кислые, и основные его породы производными единой магматической системы.

Особый тип монцонитоидов связан с внутриконтинентальными подвижными зонами - латиты. По веем геологическим и петрогеохи-мическим характеристикам эти щелочно-кремнекислые породы принципиально отличаются от монцонитоидов Сибирской платформы. С последними до сих пор неизвестны и нет перспективы обнаружения промышленных рудных проявлений. Теоретический интерес представляет магматическое проявление ванадиеносных магнетитов (в связи с Джалтульским интрузивом).

Принципиальное металлогеническое следствие вытекает из до-

казательства принадлежности монцонитоидов Джалтульского интрузива к производным толеитового, а не гранитового магматизма. Последнее позволяло предполагать на СЗ Сибирской платформы проявление сульфидной медно-молибденовой и колчеданно-полиметаллической рудной формаций. Однако специфика генезиса и геохимические особенности монцонитоидов Джалтула отрицают промышленную перспективность подобных образований.

Заключение. В настоящей работе впервые изучена геохимия петрогенных и редких элементов и изотопов Sr монцонитоидов Сибирской платформы, являющихся составной частью комплементарного ряда основных и средних магматитов, образованных толеит-базаль-товым исходным расплавом. Геохимическая информация рассматривается в тесной взаимосвязи с геологическими, петрологическими и минералогическими данными и обсуждением специфики геодинамического режима становления конкретных объектов. Установлено, что в изученных автором примерах решающая роль в появлении монцонитоидов принадлежит процессам флюидо-магматического взаимодействия базальтовых магм, отличающихся нюансами исходного состава (пик-рит-базальтовая, толеит-базальтовая, субщелочная толеит- базальтовая) с компонентами трансмагматического флюида, определяющего геохимическую специфику образующихся пород.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Королева О.В. Геохимические особенности сиенит-порфиров Олекминского штока //Бюлл. НТИ ЯФ СО АН СССР - 1983, февр. - Геол. и полез, ископаемые Якутии. - С.31-34.

2. Глубинная эволюция субщелочной толеит-базальтовой магмы в режиме палеорифтогенезиса (на примере Чаро-Синской зоны) /Олейников Б.В., Томшин М.Д., Королева О.В. и др. - Якутск: ЯФ СО АН, -1984. - 32 с.

3. Томшин М.Д., Олейников Б.В., Королева О.В. Монцонитоидная тенденция глубинной эволюции толеит-базальтовой серии расплавов на Сибирской платформе //Петролого-геохимические черты глубинной эволюции вещества кимберлитовой и базитовой магматических систем / Ред. В.В.Ковальский. - Якутск: Я® СО АН, 1985. - С.164-189.

4. Олейников В.В., Томшин М.Д., Королева О.В. Генетические типы интрузивных субщелочных базитов Сибирской плдатформы //Происхождение и эволюция магматических формаций в истории Земли.

Т.2.: Тез. докл. v Всесоюзн. петрограф, сов. - Новосибирск, 1986. С.53-54.

5. Королева О.В., Томшин М.Д. Формирование кремнекислых пород повышенной щелочности на Сибирской платформе / XII семинар "Геохимия магматических пород". Тез.. докл. - : М., 1986. - С.60.

6. Королева О.В. Монцонитоиды Джалтульского интрузива северо-запада Сибирской платформы //Актуал. вопр. геол. Сибири: Тез. докл. науч. конф.посвящ. 100-летию открытия Том. гос. ун-та, Томск, 22-24 нояб., 1988. Т. 1. - Томск, 1988. - С.160-161.

7. Королева О.В., Зайцев А.И. Изотопы Sr в базитах многократных трещинных интрузивов Сибирской платформы // XIV семинар "Геохимия и физико-химическая петрология магматизма": Тез. докл. -М., 1988. С.145.

8. Королева О.В. Радиоактивные элементы в магматитах Ча-ро-Синской зоны глубинных разломов (Вшпойская палеорифтовая система) //Базитовый магматизм Сибирской платформы и его металлогения: Тез. докл. Всесоюз. совещ. - Якутск,1989. - 0.95.

9. Tomshln M.D., Koroleva O.V. Composite dykes of the Vilyuisk paleorift system, Siberian Platform.// Mafic dykes and emplacement mechanisms: Geol. Soc. Australia, Abstracts №28,Adelaide,1990.

10. Tomshln M.D., Koroleva O.V. Composite dykes of the Vilyuisk paleorift system, Siberian Platform //Mafic dykes and emplacement mechanisms / Ed. Parker A.J., Rickwood P.C., Tucker D.H. - Rotterdam: Balkema, 1990. - P. 535-540.

11. Королева О.В., Коробейников А.Ф. Золото в монцонитоидах Сибирской платформы // XVII семинар "Геохимия магматизма": Тев. докл. - Москва, 1991. С.58.

12. Королева О.В. Особенности состава и генезис ассоциаций основных и щелочнокремнекислых магматитов Сибирской и Индостанс-кой платформ // Траппы Сибири и Декана. Черты сходства и различия / Ред.Г.Б.Поляков. - Наука: Н-к, 1991. С. 177-195.

13.Олейников Б.В., Коробейников А.Ф., Королева О.В., Криш-намурти П., Гопалан К., Анил Кумар. Золото в базальтах плато Декан// Докл.РАН. - 1991.- Т. 319, №1.-0.228-230.

14.01einikov B.V., Korobeinikov A.F., Koroleva O.V., Krishnamurthy P., Anil Kumar, Gopalan K. The gold content of Deccan basalts Western Ghats, India // Jour. Geol. Soc. Ind.- 1993.- v.42,sept.- P.243-246.

Таблица

Средний химический состав монцонитоидов Сибирской и Индостанской платформ

1 2 3 4 5 1 6 I 7 8 9 10 11

эюг 48,7 62,64 67,26 65,76 50,44 | 58,59 66,28 58,12 57,53 66,79 65,35

Т102 1,4 1,48 0,82 0,36 3,15 2,09 1,01 2,00 1,63 0,62 0,81

к2о 0,5 3,24 . 4,31 4,85 1,52 3,66 5,02 3,13 1,41 5,10 5,28

Ыа20 2,5 3,17 3,10 3,53 3,41 2,97 3,84 3,68 5,13 4,15 . 4,19

К20/№20 0,2 1,02 1,39 1,38 0,33 1,23 1,31 0,85 0,28 1,23 1,26

N1 136 6,7 4,5 30 30 22 11 4 8,5 5,9 12

Сг 193 6,4 '5,0 40 12 12 9 11 10 5 10

V 305 73 7,8 47 280 164 97 10 12 8,0 50

Ва 397 875 1025 1800 260 810 880 1250 375 1600 1200

Бг 225 450 490 750 440 420 340 165 170 156 265

Иэ 26 63 108 260 27 84 110 110 - 150 74

и 0,6 1,5 1.8 - 0,8 2,0 3,8 - - -

№ 3,3 6,5 7,8 - 6,1 13 26 - - 22 -

1т 120 445 500 - 300 445 515 600 640 - 300

V 30 92 100 - 54 28 36 57 32 - 40

иь 3,2 2,6 30 - 34 47 36 36 160 - 104

Ьа 6,9 42 50 - 33 42 68 54 36 97 -

УЬ 2,5 8,1 9,3 - 4,0 3,2 3,5 3,7 10,7 5,8 -

La/Ybn 1,8 3,5 3,6 - 5,5 8,8 12,9 9,7 2,2 10,7 -

Т1ч/11 5,5 4,3 4,3 - 7,5 ■ 6,6 6,2 - - - -

РЭИ 8,7 2720 7700 2500 155 1103 2550 2450 340 4650 2300

1 - средний трапп Сибирской платформы (Нестеренко, Альмухамедов, 1973; Олейников, 1984); 2,3 - Джалтульский интрузив: 2 - кварц монцодйорит верхней зоны, 3 - кварц монцодиорит жильной фации, 4 - Монцонитоиды Болгохтохского интузива; 5-7 - Чаро-Синский дайковый пояс: 5 - субщелочной кварц габбродолерит, 6 - кварц монцонит-порфир, 7 - кварц сиенит-порфир; 8 - кварц монцонит-порфир Анабар-ского массива; 9 - монцонитоиды Эрбейэкского интрузива; 10-11 - Индостанская платформа: 10 - трахиты Бомбея, 11 - гранофиры Фенай Мата.

Рис. Поля составов монцонитоидов различных генетических типов на диаграмме БЮг - (КагО + КгО). 1-2 - внутрикамерные дифференциаты: 1 - Эрбейэкский и Аламджахский интрузив, 2 - Ска-ергаардскии интрузив; 3-Б - производные флюидно-магматической эволюции толеит-базальтовой магмы: 3 - кварцевые монцодиориты Джалтульского интрузива, 4 - монцонитоиды Болгохтохского интрузива, 5 - монцонитоиды Чаро-Синского дайкового пояса; 6 - грано-фиры комплекса Фенаи-Мата, Индостанская платформа.

и