Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Петрология плагиогранитов эвгеосинклинальной зоны Полярного Урала

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Петрология плагиогранитов эвгеосинклинальной зоны Полярного Урала"

3! " -

Российская Академия наук Уральское отделение Институт геологии и геохимии им. академика А.Н.Заварицкого

На правах рукописи

РЕМИЗОВ Дмитрий Николаевич

ПЕТРОЛОГИЯ ПЛАГИОГРАНИТОВ ЭВГЕОСИНКЛИНАЛЬИОЙ ЗОНЫ ПОЛЯРНОГО УРАЛА (ЩУЧЬИНСКИЙ С1ШКЛИНОРИЙ)

Специальность 04,00.08 — Петрография и вулканология

А втореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Екатеринбург —1992

Работа выполнена в Институте геологии Коми научного центра УрО РАН

Научный руководитель - доктор геолого-аинерэлогических нэук,

профессор Л.В.Махлаев

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

!,!.С.Рапспсрт

кацд;и;аг геолого-минералогкческих наук Б.В.Бочкарев

Ведущее предприятие - Уральский ордена Трудового Красного Знамени горный институт шл.В.В.Вахрушева

Защита состоится " 21" мая_ 1392 года в 1400 час. на заседании специализированного совета Д.002.81.01 в Институте геологии и геохиши им.академика А.Н.ЗавариЦкого Уральского научного центра российской АН по адресу: 620219, г.Свердловск, ГСП-644, ПочтозпЛ переулок, ?

С диссертоцио:; можно ознакомиться в библиотеке Института геологии и геохимии и?.;.академика А.Н.Заварицкого Уральского научного центра Российской АН.

-К

Автореферат разослан 1922 года

Ученый секретарь л,

специализированного совета ¿ССМЖ^^) И.С.Ч ?.

' ■> I ВВЕДЕНИЕ

ктуальность исследований. Проблема происхождения плагиогранитов привлекла пристальное внимание пет-рологов в конце шестидесятых - начале семидесятых годов в связи с развитием концепции тектоники плит и выявлением значения процесса плагиогранитообразования, как одного из ведущих в эволюции континентальной коры на ранних этапах ее развития.

Формирование океанических плагиогранитов* мояет служить репером образования океанической коры (со1епап, peterrлan, 197?; и временных рубежей процесса надвигания аллохтонных структур на континентальные окраины (Сайз, 1984-).

Существование низкокалиевых кремнеземистых магматитов представляет существенную общепетрологическуя проблему. "Озадачивает отсутствие в этих породах (океанических плагиогранитзх - Д.Р.) обогащенности калием, характерной для лейкократовых дифференциалов большинства базальтовых магм. Простой дифференциацией субщелочной толеитовой магмы эту особенность объяснить нельзя, дане если в исходной магме содержание щелочей было низким" (Колман, До на то. Трондье:.:иты, дациты... ,""1983, с.129). Эти слоза могут бить отнесены к моделям частичного плавления любого магмагенери-рующего субстрата.

Плагиогранптный магматизм на Полярном Урале изучен на уровне первоначального описания горних пород и привязки их к различным магматическим комплексам (Бевз, 1972,1976,1933,1985 и др; Старков, 1385). Между тем, именно этот район благоприятен для решения вопросов петрогенезиса магматитов, в том числе и плагиогранитов, в рамках геологически увязанной эволюции эндогенных процессов при формировании континентальной земной коры.

Цель и задачи работы. Целью работы является петрогенетическое изучение плагиогранитов района. Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач: I) выявление позиции плагиогранитов в общей последовательности эндогенных процессов при формировании земной коры эвгеосгаклинальной зоны Полярного Урала; 2) детальная характеристика вещественного состава плагиогранитов и ассоциирующих пород; 3) выделение генетических типов плагиогранитов, оценка термодинамических условий

их образования; разработка петрологических иоз""-.'.: ;;.:аг;:ограшио-образованиял

Научная н'о в и з н а работы состоит в следующем:

1) разработана схема плагиогранитообразования Щучьинской структур-но-формационной зоны (СФЗ), показана непрерывность петрогенетпчио-ких процессов на ранних стадиях континентального порообразование;

2) получены новые данные по геологическому строению и вецсс?у.;:::!о-му составу плагиогранитов, позволяющий определить условия их оора-

• зования; 3) разработана принципиально-новая модель формирования плагиогранитов, объясняющая низкое содержание в них калия и совместное нахождение с железными рудами.

Практическое значение работы состоит в обосновании схемы магматических процессов, когуще*: слукить основой к легенде для крупномасштабного геологического картирования. Результаты исследований использовались для составления корреляционных схем магматизма Долярного Урала.

Основные защищаемые положения.

1. Плагиограниты Щучьи:о кого спнкдинорня локализеваны в $е-миче.т.ой троговой структурно-формационноп зоне эзгеоог.кклг.нзли и • сла:"^.'Т палые .дапко- и пилообразные тела суо'^ир.тпиго простирания, небольшие массивы, секущие офиолитовые габбро, апогаббровие -акфи-бол.'.ты и диориты орогенной тоналит-гранодлоритозо" формации.

2. Плагиограниты характеризуются очень низкими содерл.пки:::.'.;: К.,0 (<1$), принадлежат к группе гранитов "М" или типа и относятся к известко^с-„"елочной серии. По геохимически:.: данным они интерпретируются как островодукные.

3. По особенное-я:.: геологических и вещественных признаков выделяется три г::плгг::огранитоз: клзгиогранигы Кал-гко, ллагко-гранлтц Харомпъ 1: плагиограниты Янганапэ, хара кт ери зувзда ее я различными условиями образования.

Плагиогванпти Ыалнко образовались з результате частично.1!.-плавлелля офи.лстозсго субстрата в маловодных условиях при ¿-ц 2-3,5 кбар, т =903-820°С. Плагиограниты Харампэ образовались "в результате акатекспса аг.огабброзых амфиболитов при ? = г11(_0= 5 кбар, 7 =8£Э-820'"С. Плагиограниты Янганапэ являются дн^еренцп-атамн эвдрзатгягксго рясплаза и образовались при взаимодействии граялюидкого с ым^щцм:*. основными породами и при

ï^u < I кбар, Т =803-76Q°0.

Ф а к т и ч. е с к и Г; материал, положенный в основу работы, собран автором во время полевшс работ IS84-I9SO гг. Изучение участков по p.Maлыко и в хр.Харампэ проводилось совместно с М.Н.Костюхиным. В процессе работ отобрано 340 проб, изучено более 750 шлифов, обработано 120 результатов химических анализов горных пород и 19 анализов мопо^ракцнй минералов, 10 определений изотопного состава стронция, около 200 полуколнчественннх и количественных спектральных анализов. Частично использован та тле фактический материал, любезно п г ; л о с т a s л ? ; г ï ; : • : : Y.." ~, ::г?дол.кением работ которой в лаборатории пстрогра ;>ил и рудши полезных ископа-еиых Коки НЦ УрО РАН яэляетед данное исглодо-г.н/.с.

А п р о б з.ц и я работк. Материал!! диссертации докладывались на X Коми республикчиско'.: молодежно" научной koîî.Jc; -j ; • ции (Сыктывкар, 1987), XI Всесоюзно): гсолеглчсс::-::'. кон^ерокц;:;: (Сыктывкар, 1988), Симпозиуме по докембри/ск.',:/. гранитонд^м (Хел-.~ синки, 1989).

Публикации. По теме диссертации спублико:,;)-;" S рэбот.

Объем и постро е-н ие работы. Текст диссертации (154 страницы) состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемо* литературы (93 названия), включает 37 риеункоз, 7 ¿охотаблиц и IS таблиц аналитических даншк.

Работа выполнена в лзборзтории петрографии и рудных полезных ископаемых Института геологии Коми научного центра Уральского отделения РАН под руководством д.г.-а.н. профессора Л.З.Махлаева, котор-ну азтср зкрзкавг искреннюю признательность за неизменную поддержку в работе гчд .-^оертзцича.

Алтор считает c3c::v. п:пятнкм долгом выразить благодарность ссгрудшш« лаборагорзи ¡ютпогромил М.Н.Костюхпну, З.Н.Схотнико-ву, В.;;.'.!изл.:у, В.М.Отст • ..«но ус постояннее внимание и помощь в работе, Н.А.Ч*':!-):;:г> л ¡r-v.o^b з оформлении дпее. ••• aw.

Asm: к:-у~:.:?£1>!к Ь.А.Дедгвзу, «.В.Фисмзну, Г.^.-Г^' татеру, Б.Н.Смп' : о-1.., ".5..jisytv - -ультвц?.« и • ' и: полученные ъ : .до пссл..:jjhhK.

I. ПРОБЛЕМЫ ПЕТРОЛОГИИ ШАГйОГРАНИТОВ

Принципиальные механизмы плагиогранитообразования те не, что и применяемые б петрологии граннтов в целом.

Обычная схема кристаллизациокно" дифференциации нз позволяет получить гранит со столь низким содержанием к^и какое нэблюдэет-ся в плагиогранигах. При кристаллизационко;: да¿¿ерекциации наиболее обедненного щелочами базальта СОХ (0,07-0,22 К,о, "¡ЛГП", 198?, т.б, с.22) получаются расчетные .составы (по методике: Knthan, Vankirk, Ью; с содержанием К,0 ? 2,при siO^ > 70$. При экспериментальной проверке гипотезы ликвации применительно к генезису океанических плагиогранигов (Dixon, Rutherford, была получена внсококремнеземистая- жидкость ( siO^ =69,9,15) с содержанием к/> =1,54/5, что превышает содержания к^о в океанических плагиогранитах и плагиогранигах Полярного Урала.

Ранняя кристаллизация биотита, привлекаемая для объяснения низких концентраций к^о в остаточном расплаве iGoidschniat, 1916; Мюллер, Саксена, IS80; Эвгеосинклинальные гэо'бро-гранитоид-кые серил, 1984) противоречит данным по-природным м.чг.матичссккм сериям. В Ккно-Кэлифорни^ском батолите значительные (14,5) количества биотита появляются y:se в' тоналитах при ЗЮ =53,14"5, а дальнейшая эволюция расплава приводит к формировании калнезс-нат-риезнх гранитов (Мюллер, Саксена, 1980). В породах ЯнганапойскоП ассоциации (Полярн-х: У рая) биотит появляется только в гранодиори-гах, однако остаточный расплав представлен низкокалиезыми шшгио-граниташ.

Частичное плавление практически во всех случаях так же не ыо-кет объяснить появления низкокалиевых плагиогракитов. Из возможных, осложняй хнх процесс причин вероятнее всего контаминация субстрата плавления ИЛИ расплава морской водой (.Coleman, feterman, 1975); плавление амфиболитов с переходом в расплав в первую очередь плагиоклазоной составляющей субстрата, в то время как большая часть к^о фиксируется в реотитовой рогозой обманке; полное плавление граувакк с низким содержанием к о. В каждой конкретном случае проявления плагиогранитоз и при наличии достаточных оснований такие версии возможны, однако они не объясняют природы, низких содержаний калия в плагиогранитах вообще. Кроме того, ни один из предложенных механизмом не объясняет вакной особенности ыного-

численных плагиогранитшх серий - сонахолсдания в их составе плагио-граниюв и гранитов.

П. МАГМАТИЗМ ЩУЧЬЛНСКОЙ СТРУКТУРНО-ФОРМАДООННОЙ ЗОНЫ

Все магматические образования района залегают в двух крупнейших структурных единицах звгеосинклииалькой зоны. Тзкое расчленение вполне традиционно дая Урала и было предложено С.Н.Волковым и В.А.Додеевыи на основании работ Полярно-Уральской экспедиции АН СССР (Сирин и др., 1955 г.). К настоящему времени оно претерпело лишь изменения, связанные с изменениями тектонической идеологии и терминологии вообще..

В тектонической плане Щучь,ин.скзя СФЗ представляет собой словно построенную иэометричнуга структуру, погружающуюся в восточном направлении. Никиий структуркцй ярус сло.кен разнообразными плуто-ничоскиии породами офиодитовой ассоциации, метамор,щитами по ним и метаыорфизовшшьши вулканитам.! ордовикского (Додеев, 1959) или позднопроторозойского (Охотников, 1985) возраста. Весь комплекс пород нижного структурного пруса подвор^ен сильным тектоническим преобразованиям.

Верхний структурный ярус сложен разнообразными вулканогенными и осадочными породаш, сформированными в период от раннего силура до среднего карбона. По В.А.Дедееву (1955а) нижний комплекс звгеосинклинали сложен вулканогенно-осаночной толпой силура -•нижнего девона с рифовыми известняками в верхной части разреза. Сюда же относятся и маломощные слои конгломератовидных известняков эйфеля. Верхний комплекс, залегающий на никнем с резким угловым несогласием, начинается конгломератами ответа. Основную часть разреза слагают молассоподобные отложення кивета, фрака и фамека. Завершается разрез каменноугольными известняками, конгломератами, полимиктовши гравелита ми, песчаниками, глинистыми сланцами и мергелями,

Магматические горные породи сосредоточены в пределах нижнего структурного яруса и нижнего комплекса верхнего яруса, интрузивные породи, за исключением дэнково& серии, в области локализации верхнего комплекса не обнаружены.

В звгеосинклинальной зоне Полярного Урала сосредоточены крупнейшие гиперо'азитовые массивы. Восточнее гипербазитов располояе-

ны выходы габброидов и апобазитовых ыегаиорфитов. Среди них фиксируются пкроксенигы, оливиновыа габбро, нориты и габброноригы, габбро, троктолити, габброаидоболиты, пегматоидние габброамфиболити, плагиоклззиты, гранат- и зпидот-цоизитовые акфиболитн. В зоне ме-тагабброидов присутствуют тела гиперстеновьк и омфиболоаых плагио-гранитов.

Нзиболее детально метагабброидный комплекс ;Цучьинской СФЗ изучали Е.И.Бовз (1972 а,б; 1973, 1382) и ;.;.И.Костюхин (1988 а,б; ¡¿90). З.И.Бевз относит все перечисленние порода к харакпэйско-масловскому плзгиогрзниг-габброиому комплексу ордовикского ("до-гипербазитового") возраста и к ¡лотабазальтам позднопротерозоПского кяроаелского комплекса, причем считает, что поршй образуется г.о второму в результате процессов гзббройзации.

;.!.Н.Костюхии полагает, что ¡.¡етагобброидиш! комплекс имеет длительную многофазную историю образования. Он делает вывод о соответствия вещественного состава этих пород "о^иолитовыи" габбро и относит их к низкотитанистоыу типу офиолитов, отвечающему первичному фундаменту островных дуг (Костюхин, 1990).

В ^учьинской сфз плаги огранит выделяются в составе двух комплексов: хзраипэйско-изсловского плагиогранит-габбрового и ян-ганапзйского гоббро-диориг-гранодиорит-плагиогранитного (£сшз, 1972, 1983; Охотников, 1935). Фактически, плагиогрзнитние тола зстречени в среднеЙ-верхноЙ части офиолитовой серии и в ник не 11-сродней части фрагментов островодужной системы. На момоит начала работы Сопи выделены плагиогрзнитние комплексы, сделано детальное петрографическое описание главных разновидностей горних пород, выявлены их отдельные вещественше характеристики, уогановлоии геологические взаипоэтнопения между отдельными парами горних пород и сделаны предположения относительно происхождения комплексов и сопутствующих месторождений железа.

Для объяснения происхождения плзгиогранитных комплексов в разное время привлекались практически всс концепции генезиса гранитов, за исключением рэзво что ликвации. В основном они сводятся к кристаллизационной дифференциации (Л.Ь.Заварицкий, Г.Л.Па-дзлка, В.Е.Цолдазанцев, А.К. Афанасьев, Р.Г.Язова, й.В.Бочкарев, а.Д.Старков, Е.К.Бевз, В.Н.Охотников, *кбо - контаминации гранитного расплава всдествои вмещающих пород (Л.Н.Алеакоз, В.Ф.Порков-

- б -

кина, Е.И.Бевз, В.Н.Охотников, В,Д.Старков) с признанием того или иного, вплоть до решающего (В.Ф.Морковкина, Е.И.Бевз, В.Н.Охотников) значения ыегасоматичвских процессов и частичного плавления .(Ю.Е.Молдаванцев, В.Д.Старков).

Ш. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ И СТРОЕНИЕ Ш ПЛАГИОГРАНИТОВ

Q

В соответствии двухчленным структурным делением Цучьинской СФЗ нине рассматриваются особенности плагиогранитов, обособленньсс в соответствующих структурных этанах и имеющих разный геологический возраст.

К древнейшим относятся плагиогранити, слагающие небольшие тела среди мотаморфитов метогабброидного комплекса и размещенные в бассейне р.Малыко и хр.Харампэ. По географическому принципу, а такде с учетом описываемых шпе особенностей далее они называются плагиогранитаки типа "Малнко" и "Хараипз" соответственно. По результатам отдельных K-Ar датировок (Охотников, 1281; Старков, 1S85) их возраст оценивается в интервале млн.лет.

На основании этих донных принимается позднеордовикско-рзнне-силуриОскип возраст плагиогранитов Цалыко и Хараипз.

В средней точении р.Малыко развиты небольшие тела гиперстеновых и ам.рибо.човых плагиогранитов и плагиогранитоподобных пород. Плагиограннти слагают жили и линзовидные тела мощностью от 1020 см до LJ-ГЗ и. Протяженность жил прослеживается только в пределах обналониИ и не превышает 20-30 и. Мощность довольно резко меняется по простиранию, образуя линзовидные раздувы до почти полного выклинивания на их окончаниях. Наиболее крупное тело пла-гиогранитоз по развалам достигает протяженности около 120 м.

Плзгиогранитнне тела несколько различаются внутренним строением. Молкио милы сложены однородными крупнозернистыми амфиболо-выми плагииграннтани или эндорбитами. Крупное тело а экзоконтак-тах представлено ак ¡иболовыми эндорбитами, постепенно переходящими к центру и рогоьообаанковыо тронцьеииты. 3 шлифах отобранных акрест контакта крупного тола плагиогранитов с вмещающими породами, наблюдается постепенный переход от лейкократового норита, через окварцованный лейнократовыП норит, эндербит к амфиболовому плагиограниту.

Плагиогранитогнейсы слагают прослои мощностью от десятков си

- ? -

до 100-150 и среда мелкозернистых, цоравноыернозернистых, чисто такситовых габброамфиболитов. Залогание тел согласное с метаморфическими структурами шецаюцих пород. В приконтактовых частях тел во вмеааюцих породах отмечаются мощные зоны иигиатитов, которые Е.И.Бевэ в целом трактует как натасоыатические диориты. Наблюдается зональность тел плагиогранигов ог ыеланократовых оторочек тона-литового состава до плагиогранитной центрально!! части. Качественный минеральны;; состав всех пород хр.Хараыпэ очень однороден, а разнообразие возникает за счет вариаций соотношений в разной степени измененного плагиоклаза, роговой обманки и кварца. Геологическая ситуация локализации плогиогрйиитогн'ейсов в точности соответствует проявлениям эидербатов й: экфи'бол6вь£о плогиограиито» р.:: а лыко.

Особое положение занимают гранат-биотитовно нлагиограниты,-Они пространственно совиоцены с роговообианковими псгиитоидаии, т.е. на участках повышенной концентрации летучих компонентов. Часто ассоциированы с моланокрэтовыми аифиболитаии, вероятно коиале-иентарныии 1Ш. 3 них обнзружен зональный плагиоклаз. В совокупности с зафиксированными секущими контактами плзгиогранитов, последнее обстоятельство доказывает их первично нзгыатический генезис.

Нлагиограниты ¡¿алшео и Лараыпэ обладают определенными чертами сходства геологической позиции. Они локализованы в пределах единого поля апобазитовых и етаи сбитой и вне его не встречаются.

Тола плагкогрзнитов обоих типов сопоставимы по размерам, а обций о бьем их относительно базами не преыщаэт 1$.

Единый структурный план дислокаций глагиогранитои и вмещающих горных пород свидетельствует о ';ориироиании плзгиогранлтних тел в период иэксииума регионального метаморфизма и одновреиенно с интенсивными пликагивнши дислокациями, Плагисгранити иогли возникнуть и результате метаморфической дифференциации и, возиокно, последующего плавления в относительно сухих (!.'алыко) или более водных (часть плэгиограиитоз Хараыпэ) условиях.

3 пределах о^иолитового разреза лохно выделить, таким обро-зои, два типа нлагиогранитов.

I. Тип Ыалыко включает рогоюбманкозиз и гипорстоновыа тона-литы и трондьемиты (плагиоклаз: 23-25 ап ) с а::цессорнши апоти-тои к иагнотигок, кизкоглиноземисгые ( 15^}, о минимальны-

ми содержаниями ^о и кго (сроднив значения 5,67 и 0,243 соответственно). По соотношениям зю^-к^о (Рис,1), йЪ-зг (Рис.2) близки океаническим плагиогранитам Р.Г.Колшша. Образовались в результате дифференциации при метаморфизме офиолитового разреза при =2-0,5 кбар, Т=905-Зг0°С,

2. Тип Харампз составляют немногочисленные кили биотитових шшгиогранитои (плагиоклаз; 10-25.» Ад ) с акцессорными гранатом, цирконом и магнетитом, высокоглиноземистых ( А^оi > 15/'), с более високими концентрациями Ка^и и К, О (а средней 4,54 и 0,72%). По соотношениям ЗЮ^-К^О (Рис,1) и НЬ-эг (Рис.2) приближаются к континонтальным трондьемигам» Лотрогенетическая модель: анаток-сис апогабброних аифиболлтов яри кбар, г^о " 5 кбар,

Т =860~820°С.

Оценка условий формирования плагиогранитов производилась по методике породноИ терыобзроме грии.(Беляев, Рудник, 1978). На диаграмме альбит-кварц-анортит (Рис.5) и лпмАптАЪ^ог)-;}/vQ.Ab.Orj (Рис.4) фигуративные точки составов плзгиогрэнитоз располагаются но котектикзх 2-5 кбар (Налыко) и 5-10 кбар (Харампэ). Распределение содержаний РЗЭ (Рис.5) в них характеризуется слабо» фрзкци-онированность» легких и тяжелых эломентов. В эндербитах РЗЭ не фракционирована, а в плагиогрэнитах Малыко и „Харампэ фракционированы в одинаковой степени ^¿а/уь =4-5). Все породи имеют положительные овропиевыо аномалии, что свидетельствует о предпочтительном, относительно субстрата, накоплении плагиоклаза в плагиогрэнитах. Наличие положительной европиевой аномалии в плагиогрэнитах обоих типов опровергает продполояенио о возможности их образования путем дифференциации основного расплава.

На основании этих сведений предлагается следуюцая потрогене-тическая модель формирования дреакеЦвшх гранигоидов Цучьинской СФЗ, включипдая несколько последовательных процессов.

Ллагиогранити образовались а результате метаморфизма офиоли-тов Хздатинского массива. Метаморфизм амцмболитовоЯ -рации затрагивал габброцериты и оливкновне габбро, а так же, возможно, базальты офиолитового разраза. Степень метаморфизма базитов была примерно одинакова на всем протяжении описываемой зоны, а решающую роль в формировании наблюдаемого комплекса горных пород сыграла степень обводненности субстрата. По практически "сухим" габ-

Рис.1.

fuj.í.

f \¡ t • V 3.5,.» (/ni--^у/ s ** / / V s,..»

i ^ i. ¿ (¡ МЛ. m w««. Рис.5.

р«с.е.

и и и sLi.il I, ¿¿ДЕ

Плагаогранитн:

• - эдаербиты

• - Калыко о - Харампэ + - Янганалэ

ЯнгаяаяэЯская ассоциация:

V - тоналиты о - гранодиориты я - граниты

Рис .1-8. Петролого-геохимическая характеристика плагиогршш-Шучьинской эвгоосинклинальной зоны Полярного Урала.

Диаграммы по Р.Г.Колмаяу, М.М.Доиато, 1983 (рис.1,2,5.6) ; по Г.Б.Ферстатеру, 1987 (рис.3,4,7).

Линии на рис.3,4,7: изобары давления води, в кбар ; на рис.5,6: сплошная - континентальный трондьомит, пунктирная - океанический плагаогралит. Векторы на рис.8 - тренды составов гранитоэдов. Псля на рис.1,2,7: 1 - океанические плагиогранитн, II - континентальные трондьвиити, Ш - континентальный градофиры, храп -К -Ка граягтэзды янгаиапэйской ассоциации. Содержания РЗЭ на рко.5,6 нормализованы по хондркту (Хуеповп, Bacd.Xt.on, С'Шопв, 1976).

тов

броноритам в результате оква'рцования и частичного плавления образовались зндербиты и плагиэграниты Малыко, а ток жо комплоте гранатовых, цоиэит-гранатових к цоизитошк амфиболитов. В более "водной" обстановке (х р.Да рампа) мотаыорфиэм привел к формированию сложного комплекса бозгранатовых амфиболитов, вплоть до габбропег-матитов, и анатоктических плагиогранитов Харампэ.

ВахивПаив особенности рзниекоыонноуголькых плагиогранитов определяются их принадлежность» к островодуаной ондезитоидной вулка-но-плутонической иссоциа.;ш. Интрузивная часть этой ассоциации представляет собой тоналит-трондьемитовую серию горных пород.

В данной работе эта плагиогрзниты рассматриваются в составе ннганапз!' -кой ондозитоидной пулкано-плутонической ассоциации. В силу определенной направленности исследований в объеме ассоциации изучались тоналиты, рранодиориты, граниты, плогиограииты и риоли-ты. Вопрос о принадлежности основных и средних пород к данной ассоциации нуждается в дальнейшем детальном исследовании, том но мо-ноо, вцделенио такой ассоциации возможно по аналогии с Собско-Вой-карегаш районом, где та.сая ассоциация выделена Р.Г.ЯзовоИ я В.В.Бочкэровим (1284).

Возраст янганзпэйской вулкано-плугоничоской ассоциация оценивается неоднозначно. По геологическим дэнньа ее иитрузицныо породи проривают базальтоидц силура - раннего довона (Охотников,1385). Датировка вулканогенных отлолений хр.Янганапэ сделана В.А.Дедее-вш (";ь13 а) по находкам -'а у ни брахиопод в рифовых известняках, залегаюад среди бузольтоидов на г.Янганапо. 3 вулканитах, непосредственно включающих массивы янганопэйскоН ассоциации фауна но найдена.

Данные по абсолютному возрасту янганапэйокоЯ ассоциации дают билг.иой разброс значений от '»00 до 160 млн.лет ( к-аг метод; В.Д.Старков, 1У85). В лоелодноо время кно;1 была предпринято попытка датировки гранитоидо» ассоциации нь-иг изохронным методом. Анализировались пробы тонолитов, плагиогранитов и гранитов из мо~ боровского массива. Возраст 32^10 или.лет, полученный в результате анализа соответствует раннему кирбону. Такая датировка возможна, в хотя в настоящее время данных для ее подтверждения недостаточно, в настоящей работе принимается раннекэиенноугольный возраст янганапзйской. вулкзно-плутонической ассоциации.

Небольшие иасоивы интрузивных пород янганапэйской ассоциации распространены в хр.Янганапэ, Сибилой и в йссейне р.Халятальбай (Юнъягинское железорудное поле). Это - штокообразные, поправильней в плане формы пассивы размером до 10-12 кв.км. Они залегают среди осадочно-вулканогенной толци силура (?). Наиболее крупные массивы ассоциации: Лаборовский, Юнъягинский и Сибилойская г;..пиа тел.

Янгакапзйская ассоциация характеризуется наиболее пестрым составом слагающих ее горных пород. Необходимо отметить, что всо породы подверглись зеленокаиенньш изменениям разной стопони интенсивности и очень часто не содержат первичных цветных минералов.

Тсналиты слагают пэриферию гранодиоритовых массивов или самостоятельные тела. В первой случае они сильно кзтаклазировани и изменены. В зонах разломов наблюдается интенсивная эпидотизация. Мелкозернистые порфировидные тоналити присутствуют таюш в ксенолитах в гранодиоригах.

Кварцевые иовдониты встречены в зоне контакта гранодиоритов и базальтоидов рамы. Составы ксенолитов в гранодиоритах такхе близки кварцевый монцонитам. Эти породы характеризуются наличием реликтов клинопироксена (даопсида) внутри агрегатов актиколитовой роговой обманки и малым количество« биотита при значительной обобщенности оргоклаз-микропертитоы.

В разрезе по р.Нирцыю иной наблюдался постепенный переход от гранодиоритов к сильно измененным основным вулканитам кровли. Он выражен в образовании зоны кварцевых монцонитов при относительно равномерной пропитывании рнецающих пород гранодиоритовыы материалом. По мере удаления от гранодиоритов к матрице все ценоз переработанных вулканитов наблюдается густая, постепенно разряжающаяся сеть гранитных жил,

Гранодиориты - наименее измененные породы ассоциации, и, одновременно, наиболее распространенные па уровне современного эрозионного среза. Состав их варьирует от относительно меланократо-вых по периферии массива до леНкократовьк в центральных его частях.

Граниты слагают мелкие хилы и небольшие тела (по развалам),

Плагиогранити слагают крупное тело к востоку от Лзборовского гранодиоритового штока и несколько мелких тел к саперу и овверо-

востоку от наго.

Крупнозернисто плагиогрвнигы выделяются только в составе крупного плагиогранитног.о тола» Как и вез породы района они подверглись золеносланцеяыи изменениям, Пёрвтпгвш цветные минералы роговая обманка и биотит, практически нацело заменены агрогатоы хлорита, зпидота и актинолита. Плагиоклаз соссюритизирован, однако измененио степени соосюритизации свидетельствует о его первичной зональности - в ядрах был более основной плагиоклаз. Крупнозернистые плагиограниты сильно кагаклазированы, степень дробления уменьшается о глубиной, размеры зерен в эоиках дробления увеличиваются, а состав их приближается к плагиограниту матрицы.

По »'ере возрастания гипсометрического уровня и о юга на север в плагиогранитях также появляются небольшие тонкозернистые прожилки кворц-шш'иаклэзовше сиыплектитов, которые постепенно заполняют практически все ингерегиционное пространство моаду относительно болое крупными кристаллами плагиоклаза, амфибола и кварца-. Интерстициошшэ симплектиты наиболее распространены в порфировид-йых плзгиогранитах молких тол, где они цементируют крупные, иногда резорбированние кристаллы плагиоклаза и кварца. Часть симплек-титов кристаллизовалась явно из расплава, о чем свидетельствуют структуры обрастания идиоиорфных кристаллов плагиоклаза. В направлении от плагиоклээового ядра в сростках увеличиваются'размеры мономинорэльньк участков й они приобретают угловато, "гранофиро-выо" очертания. Плагиоклаз в таких образованиях структурно непре-рывон. Кварц тзкяо часто представлен дзуал-четцрьгя непрерывными кристаллами. Одновременно, в средне- крупнозернистых плагиограни-тах наблюдаются отчетливые структуры окварцэвания. Подсчеты соотношений плагиоклаза и кварца з них дают содеряания кварца на уровне 61>-66$. Наличие этих образований в плзгиогршшт-порфирах и в обломках в составе риолигов, их соотношение с катаклазом в крупнозернистых плагиогпанитах, а гак же появление оплавленных кристаллов кварца и плагиоклаза определяет тесную связь крупнозернистых интрузивных плагиогранитов, суСвулкэнических плагиогранит-порфи-ров и эффузивных риолитов.

Представляется, что перечисленные наблюдения могут бчть увязаны л рамках единого механизма заключительной стадии магматичес- • кой истории ассоциации. На этапе кристаллизации кварц-плагиокла-

зовой эвтектики из насиненного флшдоы расплава (Махлаев, 1972) произошло приогкрываниэ магматической камеры и резкая дегазация' расплава. Поскольку расплав был еще-не полностью рас кристаллизован, дроблению подверглась лишь верхняя часть объема каморы, о чей свидетельствует довольно быстрое затухание зон дробленая в глубину. Дегазация расплава привела к его извораонию и формированию риолитов и их туфов.

Специфический ингорес представляет петрография включений в гранодаоритах. По составу эти включения соответствуют кварцевый диоритам или кварцевый монцонитам. Они распространены вдоль юго-западного и восточного контактов Лаборовского массива. Кварцевые диориты включений сложены мелкими (до I ми) идаоиорфкиш кристаллами плагиоклазе и амфибола. В интерстициях развиты кварц, ортоклаз и биотит. Ортоклаз образует также более крупные (до 1,5 1«) пойкилитовые мотабласаы во внутренних частях ксонолитои. Интер-стиционны;! кварц на значительных участках шли ¿¡а иинс: одинаковую оптическую ориентировку, т.а. представляет собой относительно крупные ксеноморф'ные ойкокристаллы. Ксенолиты характеризуются обилием магнетита, причем иагнетит распределен равномерно в .матрице породообразующих минералов, о не приурочон к скоплениям амфибола и биотита, что составляет особенность главных разновидностей горных пород комплекса. Отмечается таюсе довольно отчоглипое обогащение магнетитом периферии наиболее мелкозернистых ксенолитов.. В этом же шлифе количество кварца закономерно убывает к центру ксенолита, а количество ортоклаза - возрастает. Цветные минералы в тонкозернистых ксенолитах нацело замещены эпидотои и хлоритом. Ортоклаз содордиг'иикропортитовые вростки.

Геологические сведения о плзгиогранатах свидетельствуют о формировании их в процессе становления вулкано-плутони'ческой ассоциации, близко одновременно с образованием калиово-натриеных гранитов и первичным накоплением рудного вещества магнегитових месторождений. Магматическое происхождение этих плагиогранитон не вызывает сомнеаий и подтверждается наличием интрузивных контактов с вмещающими поводами, постепенными переходами к риолитам вулканогенной' толщи, магматическими структурами и присутствием зонального плагиоклаза.

Стагистико-петрохишческая диаграмма интрузивных пород ассо-

- -

циоции отражает характерную особенность эволюции сории, а ¡шенно - расцепление линия к^и в района 67-68,5 siO^ нэ две ветви. Отмечается постоянное возрастание содержаний К^о от габбродио-ритов (меланократовых тоналитоя) (около 1% К2о ) до гранодиоритов (2,5-5,5 K¿0 ), о затем снижение его (до десятых долой процента) в плагиогранитах.

На диаграмме альбит-ортоклаз-кварц (Рис.7) фигуративные точки составов.горных пород группируются в поле кристаллизации 10-0,5 кбар, а гранлтц ассоциации соответствуют гранитной звтекти-ко. Плагиогранити образуют на диаграмма поле с центром на солиду-се 0,3 кбар - i ати. На диаграммах an-q-Ab (Рис.З) и АпмАпт 4AbTq;-Q,-vQrAb-rOrj (Рис.4) нлагиограниты Янганапэ располагаются в области 1-5 кбар водного довлония, а граниты по уровню крем-незсмистости близки гипабиссальным (Штейнберг, Ферштатер, Бородина, 1971). Общее давление по составу амфибола ( Huramaratrom, E-an-zen, It'86) оцоииваотся а пределах от 1,9 кбар до О,Г кбар.

Диаграмма лр'И демонстрирует полное соответствие эволюции комплекса тренду дифференциации известково-щелочных магм, по соотношению яь-зг (Рис.2) и К^О-зЮ^ (Рис.1) плагиогрзниты Янганапэ отвечают континентальным трондьемитам Р.Г.Колмана, а на диаграмме ПЬ-Y-Nd ц-еагсе, Harria, Tlndle, 1984) ОТНОСЯТСЯ К гранитам вулканических островных дуг.

,1ля выяснения особенностей поведения щелочей и железа в ходо эволюции грани'гоидоз ЯнганапэйскоИ ассоциации была'построена диаграмма Na-po-x (Рис.8). На ней обособляются два тренда взаимосвязанной эволюции железа и щолочей, условно названных иной "трон-дьомитовыы" и "гранитным". Граница по Лаборовскому массиву мехду грчнодгоритаии, состани которых различаются принадлежностью к разным трендам на диаграммо Ka-Fc-K практически точно (учитывая iiup-jiiiioMopiiocTb сети опробования) отиечает зоне распространения магических ксенолитов в гранодиоритах вдоль юго-восточного контакта массива. Составы гранодиоритов зоны ксенолитов попадают на "гранитную" нетвь диаграммы На-ре-к. На этой диаграмме показаны составы ксенолитов.Диаграмма вычитания (Кокс, Белл, Панкхерст, 1282), построенная по химическим составам ксенолита и гранодио-рита, дает состав близко отвечающий ¡шагиограннту северной части Лаборовского массива по крайней моро в отношении главных породооб-

разующих элементов. Можно предполагать, что ото указывает на комп-леиентарноеть составов ксенолитов и плагиогранитов.

Основной особенностью данных по РЗЭ является наличие отрицательной европиевой аномалии и небольшое преобладание легких элементов вад тяяэлыш!, причем предполагаемая эволюция расплава от гранодиоритов к плагиогранитаи и гранитам повлияла на содержания средних и тяжелых РЗЭ. По характеру спектров РЗЭ (Рис.6) гранито-иды комплекса ближе всего соответствуют ост роводужиш трондьеиитам (Apr, Трондьениты..., 1983). В.1380 г. А.Р.Мак-Берни предложил и обосновал принцип зависимости калиевости щелочного полевого шпата от основности сосуществующего плагиоклаза (Эволюция изверженных пород, 1983). В самой общем виде этот принцип можно сформулировать следующим образом: из расплава, сосуществующего с более основным плагиоклазом кристаллизуется щелочной полевой шпат с большим содержанием ортоклазозого компонента. Можно предполагать, что попадающий в кристаллизующийся расплав более основной, чем равновесный', ксоногенньШ плагиоклаз вызовет обогащение приконтзктовой части расплава калием - для восстановления равновесия. Остальная часть расплава будет обедняться калием, что приведет к смещению его в область трондьемитовах составов.

Для проверки этого положения был проведен эксперимент по методике, разработанной совместно с и.Б.Эпельбаумом и М.В.Еоголопо-вым. Она основывается на возможности переноса компонентов гранитной эвтектики в составе флюидной '[азы (Эпельбэум, IS88). Опыт наглядно демонстрирует существенное отличие в формировании содержаний этих компонентов, что связывается мной с управляющей ролью состава сосуществующего с расплавом плагиоклаза.. Расплав, сформировавшийся на Лабрадоре обогащен ортоклазовыи компонентом ( OrtAb. =1,4), тогдз как на альбите образовался расплав с OrsAb =1,0.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Плагиогрзниты Цучьинской СФЗ Полярного Урала относятся к треы петрогенетмчосхии типам,, названным по районам преимущественного распростраления — Налыко, Харампэ и Янганапэ.

Первые два жида плагиогранитов локализованы в пределах мета-базитового комплекса-, сформированного по породам гипербазит-бази-товой океанической коры.

Плагиогрзииги (в го:.: числе - эндерблгн) Из лык» я»ляу?ся каг-

катическими породами, образовании:.'.;! и результате частичного плав-п г к

лсп:пг'(.{'ла:.:0р!.113!.!е амфиболитовой фации, сопряженного с интенсивным высокотемпературна:.! окзарцезанием. Это - гнперстеновые, гипер-стен-апфиболовпе и амфиболовые тонзлиты и трондьемптя с акцессорным!! магнетитом и апатитом. Пегрохпмичесная характеристика плагио-гранлюз Малике сочетает в себе параметры океанических плзгиогрз-нитов и континентальных трондье:.!Итов (Табл.1).

Плагиограниты Харампэ обрэзогалясь при частичном плавлении пород океанической кори в условиях амфпболптовоп фации и сильно;; обводненности субстрата. Первоначально в расплав переходила пл-з-гиоклазовая составляющая субстрата, на что указывает впеокоглпно-зешепШ ( А±г.о> > 15^) характер плзгиогракктоз. Поскольку большая часть калия, в породах цствбазглозого комплекса содержится в рогсио!! обманке, а она оста пилась в ресткте, то тз.соЛ механизм может объяснить появление плаг'/игранитных, а н - гранитных выплавок. Но исключается та:осе дейстзпс основного ресткгогенкого плагиоклаза по механизму, описанному в разделе о генезисе вулкано-плутинических плагиограннтоз. Ыагаэтическуа природу платногранитов Харампэ подтверждает наличие секуда контактов их вел с вме-порода:.::! и присутствие в них зонального плагиоклаза (1025,; Ап ). Плагиограниты Харампэ - амфиболозие и биотит-амйиболо-вие породи с акцессорными грзнато:.:, мзгнзтитом и апатитом. По общему содержания РЗЭ и к^о эти плагиограклти наиболее близки океаническим плагиогранитам, в то время как прочие их параметры более соответствуют трондьемита.м (Табл.1).

Плагиограниты Янганапэ локализованы в осадочно-зулканоген-ных отложения:-: островодужнол системы и принадлежат к андезитопд-нол зулкано-плутоническоп ассоциации, в которой ок.; имеют вулканические аналоги - риолиты. Кроме того, в составе ассоциации присутствуют гранодиорити и граниты.

История становления ллэгаогранитных кассизоз складывалась из ряда эпизодов, ванне^шими из которых являются:

- плавление подстилающего океаническую кору верхнего слоя цантпи или ллазление базальтов океанической коры, погруженной в зоне субдукции;

- кристаллизационная дифференциация расплава в промежуточном оча-

Таблица I

'Сопоставление типов плагиогранитон по петрогеохпмпческим параметром

:Окоаничес -:Плагиограниты Малыко Плагиограниты : Плагиограниты Континенталь-

:кие плаги (включая эндербиты) Харзмпо : Лнганапэ ные тпондье-

:огрсзнити ;

зю2, % 64-75 65,12-75,39 (74,07) '68,98-71,58 (70,29) 69,12-74,5 (71,51) 68-75 *

А1205, уь <15 11,39-15,08 (12,68) 13,76-16,75 (15,19) 12,18-15,24 (13,92.) >15 при

- сО, <14 при ШО

общ* 0,92-4-, 2 2,62-5,4 (3,34) 1,55-3,9 (2,93) 2,4-4,12 (3,08) <3,^ (в

сумме с у^о;

СаО, * 1,5-7,6 3,51-7,13 (4,25) 2,56-4,23 (3,49) 3,21-1,1 (2,23) 1,5-4,5

Иа2р, 2-5,3 1,3-3,82 (3,23) 3,63-4,54 (4,13) 3,69-6,47 (4,82) 4,0-5,5

КсО, 7» 0,01-1,0 0,04-0,18 (0,08) 0,18-0,78 (0,46) 0,24-1,62 (0,83) <2,5'

НЬ, г/Т 5 3-5 (3) 13-20 (16,5) 6-8 (7,2) 20-50

ЙЬ/БГ <0,015 >,0,015 (0,018) >0,015 (0,034) >0,015 (0,029) >0,015

РЗЭ Легкие РЗЭ< Легкие РЗЭ> » Легкие РЗЭ> Легкие РЗЭ> Легкие РЗЭ>>

<Тяжелые РЗЭ угяжелые РЗЭ >Тяжелые РЗЭ >Тяжелые РЗЭ >4'Тяжелые РЗЭ

Аномалия Ей ++ + - ■ ±

В'зг/Сб3г 0,7053-0, 7059 * 0,70386±0,00005

Примечание. В скобках - средние значения параметров по типам пород. Для плагиогрзнлтов Малыко приведены средние только по ам^иболовым разностям (эндербиты не учитывались).

ге до приобретения им гранодпогигозоро состава;--.внедрение гранодиорлтового pac::.::iaa в зону мотабазитов и их взаимодействие. Прп ото:.:, под действием основного плагиоклаза горных пород рз:.:и приконззктовая зона массивов обогащалась калием, а в следствие окисления - келезои. Продолжавши;! эволюционировать расплав центральной части магматической камеры смецался в сторону трондьемптовьк составов и в итоге дал плагиограниты Янганапэ. Од-Езврсменно, в приконтакювье частях магматического очага сформировались ¡кили и небольшие тела гранитов и произошло перз:п.--:се накопление железа скарнозо-иагнетитозых месторождений.

Плагиогранитн Янганапэ - амфиболовые и бкотит-ам-фиболоале породы с небольшим количеством калиевого полевого ипа?з и акцессорными магнетитом, апатитом, сфеном, пирито:.:. В отличие от типов предыдущих плагиогранитон, спектр РЗЭ плагиогракнтоз Янганапэ, как и зсех гранктоидов вулкано-плутоничееко:: ассоциации, характеризуется отрицательной европпевой з;: ома ли ей, что является существенным признаком действия механизма кристаллизационной дифференциации при их образовании. Шшгиограниты Янганапэ, также к ¡к и описанные ашо типы, сэрмека.'-У-Г з себе черты как океанических, так и континентальных три:: ::::: ; (1'а:>'л.1). -4

Кг;»у':оанис ь результате но следован:!»! данные позволяют пред-коло.што оба::.: дл:: всех плзгиогр&кигов района субстрат образования, признаки которого сохранились в характеристиках всех плагио-гранптоз, независимо от способа и/, образования. Такими признаками являются низкие содер.-:;ш::,ч калия, рубидия, стронция редких земель и низкие отношения Rb,sr. Субстратом для формирования плагиогра-нитних расплазоз всех типов являлись, по-видимому, породы океанической коры. Возможность участия в процессах петрогенезиез фрагментов континентальной коры исключается, на что указывает отсутствие таких пород в разрезе, а так ке низкие начальные отношения °'зг/обзг (Табл.1). С другой стороны, геолого-петрогра¿ические и геохимические параметры указывают на разные механизмы образования ялэгисгранитоз: плагиограниты Малыко - магматический: анатексис в "сухих" уелдзиж; плагиограниты Харампэ - магматический: анатек-сис в "водных" условиях; плагиограниты Янганапэ - магматический, н, таким образом, позволяют проследить непрерывный процесс граи::— тообразованпя на ранней стадии перехода коры океанического типа

в континентальную при формировании вулканической островодукной сиетеш на океаническом основании.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Петрохимпя габбро-гранитных ассоциаций восточного склона Полярного Урала. - В кн.: Магматизм севера Урала и Тимакз, Сыктывкар, 1985, C.5S-67.

2. Петрография гранптоидов Собского железорудного района. •L

Б кн.: Магматизм и рудные полезные ископаемые европейского Северо-Востока СССР. Сыктывкар, 1987, с.71-74.

3. Формирование железных руд в связи со становлением Янгананайского габбродг.орит-грэнодиориг-плагиогранитного комплекса (Полярный Урал). - В кн.: Эндогенные комплексы европейского Северо-Востока СССР. Сыктывкар, 1988, с.14-22.

4. Влияние состава плагиоклаза на соотношение щелочей в сосуществующем гранитоидном расплаве, (в соавтор, с Ы.В.Еоголепознм). - В кн.: Геология и минерально-сырьевые ресурсы европейского Северо-Востока СССР, т.1. Сыктывкар, 1988, с.228.

5. Магматическая зональность палеозойской эвгеосинклинали • Северз Урала (в соавтор, с i.'i.H. Кос тюхи ным). - В кн.: Геология и минерально-сырьевые ресурсы европейского Север"Ь-Востокз СССР, т.1. Сыктывкар,'ieBS, с.213-214.

6. Базит-гипербазитовый магматизм и плагиограниты палеозойской эвгеосинклинали Полярного и Приполярного Урала: корреляция магматических комплексов, закономерности эволюции, дискусси,..нне моменты, нерешенные проблемы (в соавтор, с !.1.Н.Костюхиным). - В кн.: Корреляция магматических комплексов Севера Урала и прилегающих территорий. Свердловск, 1988, с.42-45.

7. Вопросы возраста эвгеосинклинальных магматических комплексов и некоторые петрогенетические аспекты (в соавтор, с Ы.Н.Ко-стюхиньы). - Б кн.: Корреляция магматических комплексов Севера Урала и прилегающих территорий. Свердловск, 1988, с.4-5-48.

о. Genesis of plagiogranites из result of contami natin. -Synpo'siun rrecanbrian Granitoids, retrogenesis, geochemistry and iaetallogeny. Езроо Helsinki, Finland, p. 110. ^Geol.

Survey of

Finland» Special paper о)•

9. Типы плагиогранизов Цучышск.>;синклинория (Поляр::. Урал). - В К!.: Магыатиты и мета:.!ор;".:тц Севера Урала и Тимана (Тр.Института геол. Коми НЦ УрО ЛИ СССР, вин.74), в печати.