Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Состав слюд как индикатор условий формирования гранитоидов

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Состав слюд как индикатор условий формирования гранитоидов"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПЕТРОГРАФИИ, МИНЕРАЛОГИИ И ГЕОХИМИИ.

УДК 552.22:552.321

На правах рукописи.

Будников Сергей Вячеславович.

СОСТАВ СЛКЩ КАК ИНДИКАТОР УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТОИДОВ. (на примере Монголии).

04.00.08. - петрография, вулканология.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук.

МОСКВА - 1995

Работа выполнена в Институте геологии рудных, месторождений петрографии, минералогии и геохимии РАН

Научный руководитель; • член-корреспондент РАН В.И.Коваленко

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук В.С.Попов кандидат геолого-минералогических наук В.А.Павлов

Оппонирующая организация: Институт геохимии СО РАН.

Защита состоится опЬ-рая 1996 г. в 15~ час, на заседании специализированного Совета К.002.88.01 при Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН. Адрес: 109017 Москва, Старомонетный пер,35

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ИГЕМ РАН

Автореферат разослан ^i/afca 1996 г.

г

Ученый секретарь специализированного Совета./,

"•' . \&0JUlUJJLL)<2

кандидат геолого-минералогических наук 5 С.В.Юдинцев

Введение.

Актуальность проблемы. Слюды являются одними из наиболее распространенных породообразующих минералов гранитоидов. В работах многих авторов (Stevens, 1945; Маракушев, 1965; Иванов, 1970; Коренбаум, 1973; Ушакова, 1980; Muñoz, 1984; Parry, 1984 и др.) показано, что петрогенетические особенности гранитоидов отражаются i составе слагающих их минералов, в особенности в составе слюд. Поэтому весьма актуальным является использование состава слюд как индикаторе условий формирования гранитоидов.

Проблема изучения условий формирования гранитоидов, а также ил генетической типизации особенно важна для областей массового у длительного развития кислого магматизма, где проявились разновозрастные и различные по составу гранитоиды. К числу таких областей относится Монголия, регион очень широкого распространения гранитоидного магматизма.

Многолетние работы Советско - Монгольской геологической экспедиции способствовали детальному изучению гранитоидного магматизме Монголии, одним из важнейших результатов которого является составленная Карта геологических формаций МНР (1989). В настоящее время весьма актуальным является исследование выделенных и детально описанных фанерозойских гранитоидных формаций (Геологические формации Монголии, 1995), в частности, на основе изучения составов породообразующих слюд с использованием различных методик, разработанных Агью и Бримхоллом (1987), Маноцем (1981,1984) и др. Этс открывает новые возможности в выявлении более тонких различий в составе гранитоидных пород, а также расшифровке их источников и условий эволюции гранитоидных расплавов.

Цель работы - исследование изменчивости состава слюд в разновозрастных гранитоидах и выделении с ее использованием групп гранитоидов, различающихся геологическими условиями формирования, . а также составами источников их расплавов. Для достижения указанной цели предполагалось решение следующих задач: 1) Изучить изменчивость состава слюд в разновозрастных фанерозойских гранитоидных формациях. 2) Провести корреляцию составов слюд и материнских для них гранитоидов и на этой основе выделить группы гранитоидов, различающиеся составом слюд; 3) Изучить особенности петрографического, минерального, химического составов гранитоидов, а также содержания элементов

примесей в выделенных группах гранитоидов; 4) Произвести основанную на составах слюд оценку физико - химических параметров и режима летучих компонентов при формировании гранитоидов; 5) Оценить состав источников магм гранитоидов, различающихся составом слюд, используя данные изотопных исследований.

Фактический материал. В основу диссертационной работы положены собственные материалы автора, собранные во время работы в составе Советско - Монгольской геологической экспедиции АН СССР и АН МНР в 1991 г., дополненные материалами ряда других сотрудников этой экспедиции. В работе использовано 330 больших проб гранитоидов и соответствующих им слюд из разновозрастных гранитоидных массивов со всей территории Монголии. Кроме того было привлечено 200 силикатных анализов слюд, опубликованных в литературе (Н.В.Владыкиным, П.В.Ковалем, В.И.Коваленко и др.). Непосредственно автором изучены гранитоиды из десяти опорных массивов в Центральной и Западной Монголии. При описании гранитоидов из других районов привлечены опубликованные данные. При обработке материала использовано 400 прозрачных шлифов, 200 полных силикатных анализов, 172 рентгено -флюоресцентных (Rb, Sr, Ва, Y, Nb, Zr), 240 нейтронно - активационных анализов (Se, Сг, Со, Hf, Та, Th, U, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Yb, Lu) гранитоидов, 330 микрбзондовых определений составов слюд, 15 химических определений состава слюд, а также 30 самарий - неодимовых, 70 рубидий - стронциевых и 40 кислородных изотопных определений. Изохронным Rb-Sr методом произведено 16 определений возраста гранитоидов. Полный силикатный и рентгено - флюоресцентный анализы проводились в ИГЕМ РАН и ИГХ СО РАН (Г.С.Монаховым, О.Г.Унановой, Г.С.Есиковой, Г.Н.Мироновой, Н.М.Бехтеревой, В.Н.Власовой, Е.В.Смирновой, Т.Н.Гуничевой), нейтронно - активационный анализ выполнен в аналитической лаборатории ОИГГМ СО РАН (С.Т.Шестелем), микрозондовый анализ выполнен в Калифорнийском университете США (К.Дж.Левисом) и НИИ "Гипроцветмет" (А.И.Цепиным) на микроанализаторах "ARL SENQ" и "Camebax SX-50". Изотопные определения проведены в ИГГД РАН (А.Е.Котовым, Е.Б.Сальниковой, В.П.Ковачем) и ИГЕМ РАН (В.А.Троицким) на масс - спектрометрах "Finnigah" МАТ-261 и МИ-1320.

Научная новизна. Выделены группы гранитоидов с различным составом слюд, образовавшиеся на определенной стадии формирования континентальной коры Монголии. Это нашло свое отражение в вещественном составе выделенных групп гранитоидов, физико - химических условиях их образования и составах источников магматических расплавов. Установлена

принадлежность изученных гранитоидов к I- и Б- типам, а по состав; слюд, также выделен ряд гранитоидов, в которых отмечено постепенно« изменение параметров,характерных от I- до 3- типов.

Основные защищаемые положения.

1. На территории Монголии выделены группы гранитоидов, с различными выдержанными по составу слюдами: тоналит - плагиогранитна5 (ТП) с . высокомагнезиальными низкофтористыми слюдами, гранодиорит -гранитная (ГДГ) с высокомагнезиальными среднефтористыми, граносиенит -гранитная (ГСГ) с высокомагнезиальными высокофтористыми, гранит -лейкогранитная (ГЛ) с магнезиально - железистыми высокофтористыми V литий - фтористых гранитов (ЛФГ) с железистыми высокофтористыш слюдами. Каждая из исследованных групп гранитоидов образовалась на определенной стадии формирования континентальной коры V характеризуется своими петрографическими, петрохимическими и геохимическими, включая изотопные, характеристиками.

2. Выявленные группы гранитоидов, различающиеся составом слюд, пс петрогеохимическим характеристикам образуют непрерывный ряд между I-и Б- типами по классификации Чалпелла и Уайта (1974). Породы тоналит -плагиогранитной группы с магнезиальными низкофтористыми слюдами соответствуют I- типу; породы групп гранит - лейкогранитной и литий -фтористых гранитов с магнезиально - железистыми и железистыми высокофтористыми слюдами --Б- типу; породы гранодиорит - гранитной и граносиенит - гранитной групп с магнезиальными средне- и высокофтористыми слюдами имеют характеристики промежуточные между I- и Б- типами.

3. На основе изучения состава слюд выявлены различия в физико -химических условиях формирования выделенных групп гранитоидов. Формирование пород ЛФГ и ГЛ групп происходило при более низких температурах и высокой восстановленности расплава (Т - 500 - 800°С; Ьо^Ог - -15 _ -20, при Р0б - 2 кбар), чем пород ТП, ГДГ и ГСГ групп (Т = 600 - 900°С; Ьощ£02 - -12 _ -15.0, при Р0б - 2 кбар). Отмечены высокие отношениях летучестей Ьо^НГ/ТНгО и ЬогГНГ/ТНС1 в гранитоидах ЛФГ, ГЛ, ГСГ групп по сравнению с остальными исследованными породами ТП и ГДГ групп.

4. Выделенные с использованием состава слюд группы гранитоидов статистически различаются изотопными составами протолитов. Формирование ТП и ГДГ групп гранитоидов происходило из источников со значениями 875г/86ЗгПерв-(0.7031 - 0.7033) и ЕМс1-(+2.30 - +7.56), что указывает на их образование из расплавов, возникших из источников

мантийного происхождения или типа базитовой коры. Более высокие значения 87Sr/85SrnQpB-(0.7056 - 0.7280) и низкие ENd-(-4.69 - +0.82) получены для источников пород ЛФГ, ГЛ, ГСГ групп гранитоидов, что, вероятно, связано с вовлечением в образование данных пород сиалического корового компонента.

Практическая ценность. Установлено, что выделенные по составу слюд группы гранитоидов, объединяют породы с различной металлогенической спецификой (Эндогенные рудные формации Монголии, 1984). Для гранитоидов ТП и ГДГ типов наиболее характерна связь с медным, медно - молибденовым и полиметаллическим оруденением, а для гранитоидов ЛФГ, ГЛ, ГСГ типов -- преимущественно редкометальным оруденением. Уточнен возраст ряда гранитоидных массивов Rb-Sr изохронным методом. Полученные результаты могут быть использованы при составлении карт формационного и петрологического содержания, а также при прогнозно - металлогенической оценке районов развития разных групп гранитоидов.

Апробация работы и публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации докладывались на XYII семинаре "Геохимия магматических пород" в ГЕОХИ, 1993 г., научных конференциях в МГГА 1993 и 1995 гг., заседаниях петрографической секции ученого совета ИГЕМ РАН, а также были представлены на следующих региональных, общесоюзных и международных совещаниях и конференциях: 1992 г., 29-ый международный геологический конгресс, Киото, Япония; 1993 г., Российское совещание "Локальные методы исследования вещества", г.Суздаль; 1993 г.. Международное совещание "Металлогения герцинских коллизионных орогенов", Гейер, Германия; 1994 г., 9-ый симпозиум международной ассоциации по генезису рудных месторождений, Пекин, Китай. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, изложенных на 240 страницах машинописного текста, 31 рисунка, 24 таблиц. Список литературы включает 108 наименований.

Работа выполнена в лаборатории рудообразующих магматических процессов ' ИГЕМ РАН под руководством член - корреспондента РАН Коваленко В.И., которому автор выражает искреннюю благодарность.

В процессе работы автором были использованы пробы, отобранные сотрудниками Советско - Монгольской геологической экспедиции: к.г.м.н. Гореглядом A.B., Бахтеевым Р.Х., Царевой Г.М., д.г.м.н. Ковалем П.В., а также был использован большой объем изотопных исследований, проведенных в ИГГД РАН: к.г.м.н. Котовым А.Б., к.г.м.н. Ковачем В.П.,

к.г.м.н. Сальниковой Е.Б., что позволило выполнить работу в полно: объеме. Искреннюю признательность за критические замечания и полезны советы автор выражает также д.г.м.н.: Ярмолюку В.В. (ИГЕМ РАН) Антипину B.C. (ИГХ СО РАН), Козакову И.К. (ИГГД РАН), к.г.м.н. Бабанскому А.Д. (ИГЕМ РАН), Владыкину Н.В. (ИГХ СО РАН), Негрей Е.В (ИГЕМ РАН).

Глава 1. Геологическая изученность и исследованные гранитоидны

формации Монголии.

Исследования разновозрастных фанерозойских гранитоидов Монголии ] разные годы проводились Л.В.Агафоновым, Е.Д.Андреевой, В.С.Антипиным Д.Болдом, Н.В.Владыкиным, С.П.Гавриловой, Д.Гарамом, А.В.Гореглядом Г.Ф.Ивановой, А.Э.Изохом,В.И.Коваленко, П.В.Ковалем, М.И.Кузьминым. Ф.П.Леоновым, И.В.Лучицким, Б.Лувсанданзаном, В.А.Павловым, A.C. i В.С.Павленко, Г.В.Пинусом, Л.В.Филипповым, Г.М.Царевой, Ц.Цэденом В.В.Ярмолюком, Р.М.Яшиной и др. Их результаты отражены ] многочисленных трудах и составленных картах магматических i геологических формаций Монголии, важнейшими из которых являютсз установление циклично - направленной эволюции магматизма от архея i кайнозою и выявление на территории Монголии тектоно - магматически) ареалов, отражающих проявление таких геодинамических процессов i обстановок, как континентальных рифтогенез, островодужная и окраинно -континентальная субдукция, континентальная коллизия, а также сложны) обстановок типа монголо - охотской (Эволюция геологических процессов i металлогения Монголии, 1990). Установлена зависимость между типо* магматизма и сопутствующим оруденением (Магматизм и металлогенш МНР,1971; Эндогенные рудные формации Монголии, 1984). Во многи> опубликованных работах дано детальное описание вещественного состава í геологического положения гранитоидов (Петрология и геохимш редкометальных гранитоидов, 1977; Петрология и геохимия гранитоиди различных фаций глубинности, 1977; Геология и магматизм Монголии, 1979; Геохимия и рудоносность гранитоидов внутриконтинентальны> орогенных областей, 1990 и др.). Произведено разделение мезозойски) гранитоидов на геохимические типы и дано их детальное описание (Мезозойская и кайнозойская тектоника и магматизм Монголии, 1975).

Изучение магматических образований Монголии проводилось также с позиций формационного анализа. Применительно к гранитоидам егс результаты отражены в многочисленных публикациях (Геология МНР, 1973;

Палеозойский магматизм и геодинамика Центрально - Азиатского складчатого пояса, 1987; Гранитоидные и щелочные формации Монголии, 197.6 ) и суммированы при составлении Карты геологических формаций МНР (1989) и в монографии (Геологические формации Монголии, 1995). В настоящее время на территории Монголии выделяются следующие фанерозойские гранитоидные формации, состав слюд из которых и самих пород рассмотрен в предлагаемой работе.

Формации переходной стадии формирования земной коры:

Тоналит - плагиогранитовая (PZ1.PZ2.PZ3)._Данная формация

объединяет магматические породы, в составе которых ведущую роль играют габбро, диориты и гранитоиды, относящиеся к низко- и умереннощелочному натриевому ряду - тоналиты, плагиограниты, гранодиориты. Гранитоиды данной формации представлены наиболее .ранними комплексами ранних каледонид и герцинид Южной Монголии, а также для ранних мезозоид Солонкерской зоны, расположенной на крайнем юго - востоке Монголии. Плагиограниты известны, кроме того, в каледонидах восточной половины Монгольского Алтая.

Гранодиоритовая (PZ1.PZ2.PZ3)- В массивах этой формации ведущую роль играют гранитоиды умеренной кремнекислотности - гранодиориты, кварцевые диориты, адамеллиты, тоналиты. Они широко распространены в структурах ранних этапов формирования фанерозойских складчатых поясов Монголии - раннепалеозойских (Северной, Северо - Западной и Восточной Монголии), среднепалеозойских (в пределах Уланульского поднятия) и, в меньшей степени позднепалеозойских Южной Монголии.

Гранодиорит - гранитовая и гранитовая (PZ1.PZ2.PZ3)._По данным

}.П.Гавршгавой (1975) типовое строение массивов этой формации выглядит гак: ранняя фаза - породы диоритового семейства, главная фаза -гранитоиды умеренной кислотности (тоналиты, гранодиориты) и нормальные граниты, которые обычно связаны постепенными переходами. Изученные ареалы выходов таких пород в настоящее время ограничивается районами {знтея и его обрамления, а также структурами Монгольского и Гобийского \лтая, где выделяются ордовикские, силурийские, девонские, саменноугольные и позднепалеозойские (нерасчлененные) массивы ■ данных [юрмаций.

Формации континентальной стадии формирования земной коры: Гранодиорит - гранитовая и гранитовая (Р1\.PZ2.PZ3.MZ1.MZ2). (анная,, формация включает гранитоиды умеренной кремнекислотности [роговообманково - биотитовые и биотитовые гранодиориты и граниты), юзникшие в континентальную стадию развития в виде самостоятельных

небольших по размерам массивов и входящие в состав крупных массива!

Массивы этой формации образовались на протяжении всего палеозоя мезозоя. В раннем палеозое они установлены главным образом в Озернс зоне и на севере Монголии; в среднем палеозое ее выходы; широ* распространены в Центральной Монголии; в позднем палеозое - в/пределг Южной и Центральной Монголии; мезозойские проявления тяготеют плутоническим ядрам в зонально - симметричных тектоно - магматически ареалах (Редкометальные гранитоиды... ,1972).

Лейкогранитовая {РЪ2,Р2з,Ш\,Ш2) формация подразделяется .на две

а) Гранит - лейкогранитовая субформация (Р12,Р2э,Ш±,Ш2') Основным районом ее распространения является Хангай, где лейкогранш участвуют в строении Хангайского батолита, сложенного светлорозовыь средне - крупнозернистыми неясно порфировидными гранитами, част лейкократовыми. Массивы данной формации также описаны в район Монгольского Алтая и Хзнтейского батолита.

б) Литий - фтористая субформация (Р2э,М21 ,Ш-2) ._Эти граниты

геохимическом отношении являются редкометальными. Они характеризуете повышенными относительно средних содержаниями.таких элементов как -Ы Йэ, Сэ, Та, ШГ, 5п. В истории геологического развития эта субформаци проявилась в связи с крупнейшими эпохами развития континентальног магматизма. Граниты слагают небольшие по площади тела и-нередк ассоциируют с массивами гранит - лейкогранитной субформации в предела Центральной и Южной Монголии.

Гранит - лейкогранитовая с граносиенитами •_

этой формации отнесены проявления гранитоидного магматизма с широки участием в них пород субщелочного ряда (нормальные граниты лейкократовые и аляскитовые граниты, субщелочные граниты, граносиенит и кварцевые сиениты). Выходы пород данной формации представлен: преимущественно многофазными массивами, распространенными в-строени магматических ареалов континентальной стадии Северной и Центрально Монголии.

Монцонит - сиенит - граносиенитовая и гранит - граносиенитова (Р12, Р1з,Ш\). Массивы, относимые к этим формациям распространены : структурах, совпадающих с Югкно - Монгольским и западным сегмента Центрально - Монгольского вулканических поясов.. Общей отличительно] особенностью массивов формаций является развитие-в их строении широко] гаммы пород повышенной основности и щелочности от габбро и монцонито] до граносиенитов и субщелочных гранитов (Геологические формац№ Монголии, 1985).

- о -

Глава 2. Состав слюд в гранитоидах Монголии.

2.1. Методика исследования слюд и включающих их гранитоидов.

Непосредственно составу слюд из гранитоидов Монголии посвящены заботы В.И.Коваленко и др. (1971), В.С.Антипина (1977), П.В.Коваля и ip.(1977), И.Л.Лалидеса и др.(1977), Н.В.Владыкина (1983), и др., в соторыХ'приведены общие сведения по химическому составу, содержанию элементов примесей, номенклатуре слюд, характеру изоморфизма слюд в эедкометальных гранитоидах.

В дополнение к этим данным автором изучен состав слюд на ¿икрозонде, а сами гранитоиды - с помощью нейтронно - активационного, изотопного и др. методов. Для реконструкции некоторых вещественных гараметров гранитоидных магм на основе состава слюд мы применили методику Агью • и Бримхолла (1987), позволяющую использовать составы злюд для подразделения гранитоидов на минералого - геохимические типы, эазличащиеся условиями формирования. Используя равновесные юродообразующие минеральные ассоциации и экспериментально изученные юотноиения F - ОН и С1 - ОН в слюдах (Muñoz, 1984), Агью и Бримхолл голучили по наблюдаемым составам магматических биотитов (Log(XF/X0H) и ,og(XMg/XFe)) расчет значений летучести кислорода и отношения ютучестей HF и НгО в процессе кристаллизации пород, где XF, ХОН, XMg, (Fe - соответствующие мольные доли компонентов в составе слюд. Таким эбразом, была получена возможность проведения прямого сравнения 'ранитоидов на основе различий в летучестях HF/H^O и Ог - важных термодинамических интенсивных параметров. Агью и Бримхоллом на примере ¡атолитов запада США были выделены следующие минералого 'еохимические типы: I-WC (слабоконтаминированные гранитоиды 1-типа), -МС (среднеконтаминированные гранитоиды I-типа), I-SC ;силъноконтаминированные гранитоиды I-типа) и I-SCR сильноконтаминированные и восстановленные гранитоиды 1-типа), «деленные с учетом предполагаемой степени взаимодействия или доли 'частая докембрийских пород в гранитоидах данных батолитов.

Используя указанную методику, исследованные слюды из различных ранитоидных формаций Монголии были подразделены по составу на шассификационной диаграмме LogXF/XOH - LogXMg/XFe. На ней (рис.1) отмечены следующие поля составов слюд: высокомагнезиальных :изкофтористых (LogXF/XOH < -1.5, LogXMg/XFe > -0.21), соответствующих

Рис.1 Положение составов слюд из изученных гранитоидов Монголии г диаграмме ЬогХГ/ХОН - ЬоеХМе/ХГе(д5.*,1987). Поля составов слюг 1 - высокомагнезиальные высокофтористые; 2 - высокомагнезиапьнь среднефтористые; 3 - высокомагнезиальные низкофтористые 4 - магнезиально - железистые высокофтористые; 5 - железисть высокофтористые.

1-УС (слабоконтаминированным гранитоидам I типа); высокомагнезиальны> среднефтористых (-1.5 < ЬодХР/ХОН < -0.50; Ьо^ХМ^/ХРе > -0.21), соответствующих 1-МС (среднеконтаминированным гранитоидам 1-типа); высокомагнезиальных высокофтористых (Ьо^ХР/ХОН > -0.5; Ьо^ХМ^/ОТе > -0.21), соответствующих 1-ЗС (сильноконтаминированным гранитоидам 1-типа); магнезиально - железистых высокофтористых (-1.1 < ЬоеХМ^/ХРе < -0.21), соответствующих (сильноконтаминированным и

восстановленным гранитоидам 1-типа) по Агью и Бримхоллу (1987).

Главной особенностью наших исследований в отличие от работ Агью и Вримхолла явилось изучение слюд в гранитоидах, формировавшихся в разнообразных геодинамических обстановках: островных дуг, активных континентальных окраин, континентальной коллизии и др. (Эволюция геологических процессов, 1990) и более широком возрастном интервале (Р1±, Р2з, М2г). Как известно,' изученные Агью и Бримхоллом

Калифорнийские батолиты, формировались в обстановке активной континентальной окраины в позднем мезозое(^е.з-тМ'Д987). В связи с этим не удивительно, что в составе слюд Монголии отмечаются изменения в более широких пределах и на диаграмме отмечается дополнительное поле

составов железистых высокофтористых слюд со значением ЬоБ(ХМе/ХРе), меньше -1.1, в работах Агью и Бримхолла отсутствующее. В названии выделенных по составу слюд использована терминология, не соответствующая классификационной для минералов, а лишь позволяющая более детально характеризовать составы слюд.

Для характеристики состава пород, содержащих слюды, использованы геохимические данные, полученные на основе прецизионного нейтронно -активационного метода, с основным упором на анализе изменчивости редкоземельных элементов, а также Ът, №, 5г, Ва, Та, № и других элементов, информативных в отношении оценок состава исходных магм и направленности изменений составов расплавов при дифференциации (В.В.Ляхович,1988). Оценка физико - химических условий формирования гранитоидов, производилась главным образом по экспериментальным данным устойчивости слюд (Ещ^егДЭбБ), а также данным работ А.А.Маракушева (1965), В.С.Иванова (1970), Н.Н.Бушлякова (1969), А.Г.Владимирова (1988), Дж.Л.Маноца (1984) и Г.А.Валуй (1991). Применение НЬ - Бг, Зп - и 0 изотопных методов использовано, главным образом, для оценки изотопных характеристик источников расплавов выделенных по составу слюд групп гранитоидов. Приводимые первичные отношения 873г/863г получены по 13 изохронам порода - слюда и 3 изохронам порода - слюда -флюорит, а значения Ема рассчитаны с использованием возрастов, полученных по Из - Бг изохронам (Г.Фор,1989).

2.2. Химический состав слюд.

Основной объем изученных слюд в породах перечисленных выше гранитоидных формаций представлен железисто - магнезиальными слюдами, главным образом, биотитами. Кроме того отмечены циннвальдиты, протолитиониты, лепидолиты и фенгит - мусковиты, диагностика которых подтверждена микрозондовыми анализами. Большинство биотитов представлено аннитами, сидерофиллитами и магнезиальными аннитами и сидерофиллитами.

В выделенных по содержаниям М£, Ре, Г и ОН слюдах установлены также интервалы изменения по другим элементам, позволяющие более детально подразделять слюды по составу. Все высокомагнезиальные слюды имеют близкие содержания БЮг, ТЮг, КгО, ВаО, С1. В то же время магнезиально - железистые и железистые слюды резко отличаются друг от друга по содержаниям БЮг, ТЮг, А12О3, Ге0Общ. и др. Содержания СаО в слюдах остаются практически постоянными за исключением железистых

высокофтористых слюд. Тем не менее можно проследить определенны изменения их состава, которые в различной степени связаны вариациями состава пород и условиями их формирования.

При увеличении значений ЬойСХР/ХОН) в магнезиальных низкосредне- и высокофтористых слюдах отмечено возрастание содержаний БЮг М^О, V, К2О, Мго/(МеО+РеОобщ), Ма+К/А1 и понижение — А12О3, РеО Уменьшение величины Ьое(ХМг/ХРе) коррелируется в магнезиально железистых и железистых высокофтористых слюдах с повышением значени А120з/(3102+А120з+Ре0Общ+МБ0) и содержаний Р, Ы2О, СзгО, №г0 (рис.2 и понижением -- содержаний ТЮг и Ыа+К/А1 отношения. Причем : -железистых высокофтористых слюдах при уменьшении Ьод(ХМ(£/ХРе значительно возрастают содержания БЮг и К2О, а в магнезиально ■ железистых высокофтористых слюдах отмечаются минимальные содержали: 3102 и К20.

В целом можно отметить, что изменения величин Ьо£(ХР/Х0Н) ] ЬогСХМг/ХГе) коррелируют с колебаниями содержаний БЮг, К2О, А1г0з Т102, ЫгО, СБгО, ¡?ЬгО и др. элементов.

Общее представление о составах слюд можно получить по табл.1, гд< представлены средние содержания по более чем 190 микрозондовьи анализах состава слюд.

Важно лишь отметить, что в соответствии с работами В.В.Ляхович; (1984), В.С.Антипина и др.(1984) рост содержаний Р и таких элементоз как Ы, Сб, РЬ и др. в магнезиально - железистых и железистых слюдах, при равной степени дифференцированное™ гранитоидов, указывает т высокие концентрации данных элементов в гранитоидных расплавах и; которых они образовывались.

Глава 3. Корреляция состава слюд и содержащих их гранитоидов.

3.1. Выделение групп гранитоидов, различающихся по составу слюд.

При сопоставлении составов слюд и главных петрографически} разностей пород соответствующих им гранитоидных формаций, установлено, что для близких по составу пород характерны близкие по составу слюды. Это может быть объяснено корреляцией состава слюд и вмещающих ш пород. В соответствии с установленными изменениями составов елвдг (глава 2) породы, входящие в различные гранитоидные формации, обьеденены в группы. Как показано в табл.2, каждая из данных групг гранитоидов объединяет ряд пород с близким составом слюд. Породы с

-2.66

■2.ее -1.« -в.89 -е.28 ЬоаХМ/йе

Ж'

Рис.2 Распределение в слюдах оксидов щелочей и фтора в зависимости от значений иэеХМд/ХГе. Составы слюд: 1 - високсмагнезиальные низко- и среднефтористые; 2 - высокомагнезиальные высокофтористые; 3 -магнезиально - железистые высокофтористые; 4 железистые

высокофтористые.

3

СРЕДНИЕ СОСТАВЫ СЛЮД ИЗ ИЗУЧЕННЫХ ГРАНИТОИДОВ МОНГОЛИИ Таблица 1.

СОСТАВ СЛЮД (количество проб) ВЬСОКОиАГНЕЭИАЛЬНЫЕ НИЗКОФТОРИСТЫЕ (22) ВЫСОКОМАГНЕЗИАЛЬНЫЕ СРЕДНЕФТОРИСТЫЕ (32) ВЫСОКОМАГНЕЗИАЛЬНЫЕ ВЫСОКОФТОРИСТЫЕ (39) ЦАГНЕЗИАЛЬНО-ЖЕЛЕЗИСТЫЕ ВЫСОКОФТОРИСТЫЕ (62) ЖЕЛЕЗИСТЫЕ ВЫСОКОФТОРИСТЫЕ (58)

X I б X I б X 1 б X I в X 6

Э02 зела 0М 36.61 0.15 37.19 021 3&22 а12 40 А 056

ТО 2 3.17 0.24 3.21 0.14 3.23 0.14 3.26 0.03 033 0.14

А1203 15.19 0.38 14.67 0.26 13.7 а19 14.66 ОЛЛ 0.62

ГвОобщ 19.83 0Л\ 19.89 а4 18.14 <149 27.28 034 15.82 0.99

МпО 0Л2 0.05 055 0.05 0.93 0.09 0.69 0.05 0.82 0.03

МдО ЮМ 0.34 10.6 0А 12.14 си 456 0.24 1.63 озй

ВоО 0.09 0.03 0.13 0.03 й13 0.03 0.03 0.006 0.015 0.004

СоО 0.02 0.01 0.02 0.003 0.01 аоо4 0.02 0.005 0.08 аооз

№20 0.09 0.01 0.08 0Л03 оиз 0.014 0.09 0009 0.18 0Л1

К20 9-27 0.06 9.28 0.07 9Д5 0X6 9.13 0.06 9.89 0Л7

Г 0.15 0.01 0.43 0.03 1.63 0.12 1.14 0.07 3.5 олз

а 0.11 0.03 0.06 0.01 0.09 0X32. 0.17 0.02 0.02 ОЛК

№З20+К20/АШЗ 0.62 0.01 0.64 0.01 0.7 0ХЮ8 0£4 0.01 047 0.01

ГеОобщ/(ГеОобщ+МдО) 0.66 й01 0£5 0.01 0.6 0.01 СХ86 0.007 аэг 0.01

А1203/(5Ю2+А!205+Ге0общ+Мд0) 0.18 йООЗ 0.18 0.003 0.17 0.002 0.18 0.003 027 аоо7

МцО/ТеОобщ. 053 0.03 0.55 0.03 й7 0.04 '"" 0.34 Л17 0.1 аог

ТО2/(иоО+ГвОобщ+ТЮ2) 0.14 0.09 0.12 0.09 0.17 0.09 а13 0.09 0.1 ао4

А|У|/(А1,У- 1) 029 оов 0.22 олз а13 аог ол 0.03 3.3

Примечание: X - средние составы; б — стандартные откдоыезптя.

корреляция ГРУПП гранитоидов. различающихся ПО СОСТАВУ след. С ВЫДЕЛЕННЫМИ для монголии грхнигоипньаш формациями.

Та&шца 2.

ГРУППЫ ГРАНИТОИДОВ

ТОНАЛтчТДЛГУЮГРАНИТНАЯ

П»Н0ДИОРИТЧТ»НИТНАЯ

ГРАНОСИЕШГЧГРАШТНДЯ

ГРАМ^Т-ЛЁЙ КО ГРАНИТНАЯ

литий-отористых гпшгсв

трналиг - пдагиограниговая (ргиггртзх •.■..•(шяшзднш .стадии)

::танодиоипов*я (ргитага). . - .-(шсрш^цноя стадии)

грАЕсщдигг-тштовжя игоштггрвАя^ргиггргз). (перюесдвюи стадии)

граннтоиянык формации различных стадия формирования континентальной горы

тган0дипрт::-граниг0ва2и: гранитовая<ри лчадтядст .мта). (кошинеитаяьноп гашии) ..

гранит - лейксгрдяитовая сграносиееппаыи (рг&р23.1сш22). . (ксмтингитальвоя стадии)

мовцониг - сикнисг - граяосиенитовая :■: и гранит». граносиеишовая (рггггзлашггХ (кантяншшоной стадии)

гранит - ДЕакОГРАНИГВВАЯСУЕФОРЮШИЯ(Р2гти71 лтяу (кашишштАЛьной стадии! :■::

литий - фтористая сувформадийрал'тз.шьмта. (континентальной стадии)

преовладаеюшп возраст пород

рггргз

ргзмгг

1т \т

состав слюд

еысокоьмтнеэиАльныс низкоФторисгаЕ

ВЫСОКОЫАГНЕЗИАЛЬНЫЕ СРЕАНВЭТОРИСТЪЕ

ВиСОКОМАГНЕЗИАЛЬНЫЕ ВЬЮОКООТОРИСТЬЕ

магнезиально-желеэистъе еысокофтору1стые

железистые высокофтористъе

примечание; 8ыд8ленные полз указывают на преобладаю!! в данных формациях пород с соответствующим составом слвд

высокомагнезиальными низкофтористыми слюдами сгруппированы в тоналит -плагиогранитную (ТП) группу гранитоидов; высокомагнезиалъными среднефтористыми слюдами -- гранодиорит - гранитную (ГДГ); высокомагнезиальными высокофтористыми слюдами -- граносиенит гранитную (ГСГ); магнезиально - железистыми высокофтористыми слюдами -- гранит - лейкогранитную (ГЛ); железистыми высокофтористыми слюдами — в группу литий - фтористых гранитов (ЛФГ). Следует отметить, что в каждую из групп объединяются, как правило, породы из формаций, образовавшихся в определенный геологический период и определенную стадию формирования континентальной коры. Для гранитоидов ТП и ГДГ групп характерно образование в структурно - формационных комплексах ранней (переходной) стадии формирования континентальной коры, а для пород ГСГ, ГЛ и ЛФГ групп характерно образование в комплексах более зрелой континентальной стадии.

Ниже приведены особенности составов выделенных групп гранитоидов, различающихся составом слюд.

3.2. Минералого - петрографические особенности групп гранитоидов, выделенных по составу слюд.

Породы ТП группы, с высокомагнезиальными низкофтористыми слюдами представлены, главным образом, плагиогранитами, тоналитами, диоритами, гранодиоритами, реже биотит - роговообманковыми гранитами. Среди породообразующих минералов гранитоидов присутствуют: кварц, плагиоклаз (N20 - 40), амфибол, биотит, реже пироксен. Акцессорные минералы представлены сфеном, апатитом, магнетитом, цирконом. Породы ГДГ группы с высокомагнезиальными среднефтористыми слюдами это -- гранодиориты, биотит - роговообманковые граниты, граносиениты, реже диориты, кварцевые сиениты, состоящие из кварца, плагиклаза (N15 - 35), амфибола, биотита, реже КПШ, а также сфена, апатита, циркона и магнетита. Гранитоиды ГСГ группы с высокомагнезиальными высокофтористыми слюдами представлены биотитовыми гранитами, лейкогранитами, реже граносиенитами, монцонитами, гранодиоритами. В породах присутствуют кварц, плагиоклаз (N10-25), КПШ, биотит, среди акцессорных - сфен, апатит, магнетит, циркон, ортит. В гранитоидах ГЛ группы с магнезиально - железистыми слюдами преобладают двуслюдяные граниты, биотитовые граниты, лейкограниты и аляскиты, реже граносиениты, монцониты, гранодиориты, турмалиновые и мусковитовые граниты. Для породообразующих минералов характерны кварц, плагиоклаз

- 1и -

(N5 - 20), КПШ, биотит, реже мусковит. Акцессорные минералы представлены ильменитом, магнетитом, апатитом, флюоритом, топазом, гранатом, турмалином, цирконом. Породы группы ШГ с железистыми высокофтористыми слюдами представлены преимущественно литий -фтористыми гранитами: микроклин (амазонит) - альбитовыми и альбит -лепидолитовыми гранитами а также лейкогранитами и аляскитами. В составе данных пород присутствуют кварц, кислый плагиоклаз (N3 -15), КПШ, реже биотит, циннвальдит, лепидолит, флюорит, топаз, колумбит, монацит, ильменит, циркон.

Представленное выше описание главных разновидностей гранитоидных пород подчеркивает своеобразие выделенных групп гранитоидов, различающихся составом слюд. 1) Для пород группы ЛФГ, характерно присутствие минералов с повышенными содержаниями Ы, Г, йэ (лепидолит, циннвальдит, топаз, флюорит и др.). 2) В породах ГЛ группы отмечается присутствие таких минералов как мусковит, турмалин, гранат, которых очень мало или практически нет в других группах. 3) В породах ТП, ГДГ и ГСГ групп указанные минералы отсутствуют, но преобладают сфен, апатит, магнетит. 4) В породах ГСГ группы , в отличии от пород ТП и ГДГ групп практически отсутствует амфибол. 5) В породах ТП группы отмечается присутствие пироксена и практически нет КПШ.

3.3. Петрохимические особенности групп гранитоидов, различающихся по составу слюд.

Изученные группы гранитоидов характеризуются широкими вариациями химического состава. В целом все рассмотренные породы относятся к породам нормального и субщелочного ряда.

Средние химические составы и расчетные содержания нормативных минералов ( по методу С1Р№), представленные в табл.3, указывают на существующие различия в гранитоидных группах и позволяют отделять их друг от друга.

В приведенных составах гранитоидов наблюдаются определенные закономерности. При смене пород от ТП, ГДГ и ГСГ групп к ГЛ и ЛФГ, в гранитоидах возрастают содержания БЮг от 63.14 до 74.7 вес.% и К20 от 2.43 до 3.97, а также коэффициенты глиноземистости А1203/(Ре203+Ре0+Ме0) от 1.65 до 7.37 и железистости (Ре20з+Ре0)/(РегОз+РеО+М^О) от 0.63 до 0.99. При этом уменьшаются содержания ТЮ2 от 0.63 до 0.03, А120з от 16.1 до 13.48, МеО от 2.85 до 0.02, РеО от 2.84 до 0.9, СаО от 5.87 до 0.29 вес.%.

ТвДдкца 3.

СРЕДНИЕ ХИМИЧЕСКИЕ СОСТАВЫ ГРУШ ГРАНИТШДОЕ РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ ПО СОСТАВУ СЛЮД

ГРУППЫ ГРАНИТОЦДОа (калтвство проб) ТОНАЛИТЧгЛАГИОГРАНИТНАЯ (19) ГРМОДИОРИТ-ГРАНИТНАЯ (32) ГРАИОСИЕНИТЧТАНИТНАЯ (50) ГРАНИТ-ЛЕЙ КО ГРАЯ КТКАЯ <75) ЛИТИЙ-ФТОРИСТЫХ ГРАНИТОВ (35)

X в X □ X 6 X б X 6

302 X 83.М 1.35 е&ог 1А 72Л7 1Я 73.15 и 74.7 069

таг* овз ооз 049 01 046 008 03 ооз аое 003

«003 X 18.1 04 1544 06 1138 07 13-57 06 1348 046

шв X т 021 1.44 027 142 СИ 14 015 088 029

Г«0 X 2£А 011 1.62 03 1.15 015 1.61 013 0.9 018

кМ X 0Д9 001 аоа 001 006 0Д1 0.05 001 005 0.01

ЫвОХ гв5 014 0.69 01 047 012 041 005 002 0005

СоО X 5£7 015 2^9 017 1.68 025 0.92 013 029 004

№20 X 4.07 012 4^0 0.15 4X5 028 354 023 4£2 022

К2Э X 243 0-53 2М 045 4.74 043 здз 043 3£7 021

РЭ05 X 023 003 016 002 008 001 009 001 002 0005

№2МС0 X 643 7/40 8.79 8.72 8.79

Ни2£УХ20 1.85 1.61 085 072 121

1.65 2£5 4.13 4^7 7.37

(!*2аИГ«С1)/<Г«2аЛ- ^•сниоо) Г42Ш/сг«ааяг«о) оаз 040 082 047 085 055 088 046 0.9Э 05

833 4Л5 158 322 1.91

СОДЕРЖАНИЯ НОРМАТИВНЫХ 1А «срААоа тех.

0 с От А1 Ал а Ну м» в. Ас _К ,., 14.74 0.03 14-58 3444 1848 7.19 64 178 1.2 0154 0.07......... 2Л75 006 18.79 з&58 12Л5 0 2АА гов 093 038 0.1в 2731 042 28Д2 3427 428 248 028 2Я6 087 019 _ш_ 23.61 1.01 3003 308 383 0 2АЗ. 2ЛЗ 057 021 — СИ....... 3045 1.10 2346 40.73 1.31 0 097 1.28 011 005 _2_

прдадртгянтт: x — средний зтгешншс б — стандартное ¿тг^лчттмтгя.

, На основе приведенных выше данных можно утверждать, о том что состав слюд коррелирует с составом содержащих их пород.

3.4.Элементы - примеси в группах гранитоидов, различающихся по составу слюд.

На спайдер - диаграммах (рис.За) отражены содержания элементов -примесей в гранитоидах различных групп. Для пород ТП группы с высокомагнезиальными низкофтористыми слюдами выявлены повышенные относительно других гранитоидов содержания Сг, Со, Бс, Ва, Эг. Повышенные содержания этих же элементов отмечены и для гранитоидов ГДГ группы с высокомагнезиальными среднефтористыми слюдами. В гранитоидах ГСГ и ГЛ групп с высокомагнезиальными и магнезиально - железистыми высокофтористыми слюдами наблюдаются более высокие, чем в предыдущих (ГДГ) породах содержания таких элементов как РЬ, Сб, Та, НГ, У, №, и, НГ и Т11. Значительно более высокие содержания Ы, 1?Ь, Сб, Та,

НГ, У, Тй, и, Р отмечены в породах группы ЛФГ с железистыми высокофтористыми слюдами.

• В делом, можно отметить, что от гранитоидов с магнезиальными низкофтористыми, . магнезиальными среднефтористыми, магнезиальными высокофтористыми к породам с магнезиально - железистыми высокофтористыми и железистыми высокофтористыми слюдами прослеживается постепенное уменьшение в них содержаний Сг, Со, Бс, Ва, Бг и увеличение содержаний таких элементов, как Сб, Та, НГ, У, ТЬ, и. Высокие содержания Иэ (более 200 г/т) и низкие Ва (менее 250 г/т) и Бг (менее 80 г/т) в гранитоидах, ЛФГ и частично ГЛ групп с высокофтористыми железистыми и магнезиально - железистыми слюдами обусловлено их образованием из сильно дифференцированых расплавов.

Существенные колебания составов установлены также и для редкоземельных элементов в изучаемых гранитоидах (рис.36). В упомянутом выше ряду от пород от ТП группы с магнезиальными низкофтористыми слюдами к породам группы ЛФГ с железистыми высокофтористыми слюдами наблюдается изменение спектров редкоземельных элементов от асимметричного к симметричному, которое характеризуется уменьшением содержаний легких и увеличением содержаний тяжелых редкоземельных элементов. Весьма показательным в данном отношении является Се/УЬ отношение, которое составляет'в среднем 29.2 в породах ТП группы и постепенно уменьшается до 4.3 в породах группы ЛФГ. Кроме указанных выше закономерностей в упомянутом ряду пород наблюдается

ПОРОДА / ХОНД?ИТ

1 ' 1 ■_''''''''''

.з .З'ЕЗ^азеазае^.з

Рис.3 Нормированные по хондритам, содержания элементов - примесей РЗЭ в выделяемых по слюдам-группах гранитоидов. Группы гранитоидов: - тоналит - плагиогрАнитная, 2 - гранодиорит - гранитная, 3 граносиенит - гранитная, 4 - гранит - лейкогранитная, 5 - литий фтористая.

- «¡и -

существенное увеличение отрицательной европиевой аномалии, достигающей своего максимума в породах ЛФГ группы с железистыми высокофтористыми слюдами.

В целом, для рассматриваемых групп гранитоидов, с различным составом слюд, отмечены значительные колебания в содержаниях таких элементов как Сг, Со. Зс, Ва, Бг, Иэ, Сэ, Та, №э, Н1\ У, №,1), а также в характере распределения редкоземельных элементов, что наиболее вероятно указывает на различие в составах источников данных гранитоидов.

Глава 4. Оценка физико - химических условий формирования гранитоидов (на основе состава слюд).

Изучение химического состава ' биотитов в породах различных гранитоидных формаций Монголии позволило установить определенные различия физико - химических условий их-.кристаллизации.

Для оценки летучести кислорода (Ьо^Ог) и температуры формирования гранитоидов была использована диаграмма Ю.П.Трошина (1981 г.), рассчитанная по экспериментальным данным Д.Уонза и Х.Югстера (1065) при Р0бщ = 2 кбар. Нанесенные на данную диаграмму составы слюд (рис. 4), позволяют получить приближенные значения температур в интервале 600 - 900°С для пород тоналит .-. плагиогранитной, гранодиорит - гранитной и граносиенит - гранитной групп гранитоидов, а также 500 -800°С для пород гранит - лейкогранитной группы. Исключение составляют породы группы литий - фтористых гранитов, составы которых не отвечают модельным условиям, используемым при данных расчетах. Указанные значения температур сопоставимы с полученными по диаграмме В.С.Иванова (1970), на которой использованы значения железистости и глиноземистости слюд (рис. 5). Они составляют соответственно 650 -750°С для ТП, ГДГ, ГСГ и меньше 600°С для ЛФГ и ГЛ групп гранитоидов. Указанные интервалы температур образования в группах формаций коррелируют и со значениями ТЮг/ЧМгО+РеОобщ.+ТЮг) и А1У1: (А11У-1) в слюдах (табл.1), которые являются чувствительными индикаторами изменения температур в гранитоидах (Вушляков Н-Н-,1969;< Владимиров А.Г., 1988). ' По диаграмме В.С.Иванова также установлено.формирование пород выделенных групп гранитоидов в широком интервале режима кислотности - щелочности. Установлено, ' что формирование гранитоидов группы литий - фтористых гранитов происходило при более низком химическом потенциале калия, чем остальных гранитоидов.

Ге*3

Рис.4 Составы слюд на диаграмме Wones, Еиг51ег (1969) с изолиниями температуры и ЬодГОг (по Трошину Ю.П., 1981), при Р0ещ - 2070 бар. Жирные линии - температура, °С; тонкие линии - значения иодО^. Линии буферных равновесий: А - магнетит - гематит; Б - никель -'бунзенит; В - кварц - магнетит - фаялит. Составы слюд: • 1 - внсокомагнезиальные низкокофтористые; 2 - высокомагнезиальные среднефтористые; 3 -высокомагнезиальные высокофтористые; 4 - м&гнезиально - железистые высокофтористые.

На основе рассчитанных по формулам Дж.Л.Маноца (1984) и Г.А.Валуй (1991) значений Ьое^НРЯНгО), Ьог(Ш/ТНС1) и ЬойГНг выявлен режим летучих компонентов при кристаллизации гранитоидов. Установлены высокие отношения летучестей ЬодГНР/ТНгО (-5 _ -I1) и Ьо^НР/ГНС1 (-2.8 2.8) при образовании пород граносиенит - гранитной^ гранит -лейкогранитной групп и, естественно, группы литий - фтористых гранитов. Более низкие отношения летучестей Ьод^НР/ТНгО (-5.4 _ -4.8) и Ьо£ГНР/ТНС1 (-3 _ -1.4) получены для условий образования тоналит -плагиогранитной и гранодиорит - гранитной групп гранитоидов.

Рассчитанные значения Ьо^Нг и Ьо^Ог позволили установить окислительно - восстановительный режим при формировании гранитоидов. Значения Ьо^ГИг - (-0.5 _ 1.0) и Ьо^Ог = (-12.5 _ -15) для пород ТП и ГДГ групп, вероятно, связаны с относительно окислительными условиями их

Кг0

+ -Z

Щелочность о -$ о-* &-S

Рис. 5 Диаграмма изменения железистости и тлиноземистости слюд в зависимости от химических потенциалов калия-и воды (по Иванову B.C., 1970). I, II, III, IY, Y - группы щелочности (по Маракушеву A.A., 1965). Температурные группы: А - 450 - 550 °С; В - 550 - 650 °С; С -650 - 700 °С; D - 750 °С. Составы слюд: 1 - высокомагнезиальные низкокофтористые; .2 - высокомагнезиальные среднефтористые; 3 высокомагнезиальные высокофтористые; 4 - магнезиально железистые высокофтористые; 5 - железистые высокофтористые.

образования. Более низкие значения' LogfH2 (-2.0 _ 1.0) и высокие Logf02 (-9 ■_ -15) для пород ГСГ группы указывают на еще более окислительные условия кристаллизации. По высоким значениям LogfH2 (0.4 - 2.4) и . низким Logf02 (-20 _ -15.0) в породах ГЛ группы можно утверждать о более восстановительных условиях их образования по сравнению с породами других групп. Авторы используемой методики (Aque, Brimhall, 1987) связывали повышенную восстановленность некоторых гранитоидов Калифорнийского батолита в США (соответствующих породам ГЛ группы) с примесью ущеродсодержащего материала в источниках их магм, что в ряде случаев возможно и для гранитоидов Монголии, где вмещающими для них являются породы с высоким содержанием-углерода (Геология МНР т.2, 1973 г.).

Такш образом, по составу слюд установлены интервалы температур режима кислотности - щелочности, окислительно - восстановительны; условий (Ьо^Ог, Ьо^Но), а также режим летучих компоненте] (ЬогГНГ/ТНгО, Щ^НР/ГНС1) в изученных группах гранитоидов.

Глава 5. Источники магм гранитоидов, различающихся составом слюд.

Полученные изотопные данные указывают, на то что формирование пород ТП и ГДГ групп происходило из источников с низкими первичным! отношениями 87Бг/8бБг (0.7031 - 0.7033). Такие значения 87Бг/86Бгперв. могут быть связаны с образованием гранитоидов из источников, возникши? по породам мантийного происхождения (С.Тейлор, 1988). Более высокие значения 87Бг/8бБгПерв. установлены для гранитоидов ГСГ (0.7056 -0.7089), ГЛ и ЛФГ (0.7064 - 0.7200) групп, что указывает на вероятно« их образование из источников со значительным участием сиалическогс компонента континентальной коры. Необходимо лишь отметить, что высокие первичные отношения 87Бг/8бБг в породах ЛФГ могут быть связаны также у с их длительной дифференциацией в магматических камерах (Коваленко, 1977).

Рассчитанные значения Еыа в породах ТП и ГДГ групп составляю!

2.30 _ 7.56, ГСГ ---2.49 _ 0.44 и в породах групп ЛФГ и ГЛ ---4.69 _

_ 0.82. Сопоставление данных, полученных по Бт-М и Иэ-Бг системам позволило оценить характер источников пород с различным составом слюд. Так, для источников гранитоидов ТП и ГДГ групп с магнезиальными низко среднефтористыми слюдами установлены более высокие Бт/Ис! отношения, чем в СНШ (однородный хондритовый мантийный резервуар) и более низкие 1?Ь/Бг по сравнению с Ш (однородный мантийный резервуар). Источники с такими характеристиками отвечают продуктам мантийных магм (молодая континентальная кора) . Источники пород ГСГ и ГЛ групп с магнезиально - железистыми слюдами вероятно были обогащены Иэ и обеднены Бт, что может указывать на их образование при плавлении магматических и метаморфических пород древней континентальной коры. Для источников пород группы ЛФГ с железистыми высокофтористыми слюдами характерны Бт/М и Йэ/Бг отношения большие, чем соответствующие в СНШ и Ш (Г.Фор, 1989), что вероятно обусловлено плавлением пород молодой континентальной коры и последующей дифференциацией расплавов.

Значительные различия в составе источников устанавливаются и по данным вариаций величин б180 в гранитоидах. В породах ТП, ГДГ и ГСГ групп гранитоидов значения б180 составляют 6.70 _ 8.80%., а в ГЛ и ЛФГ

группах 8.32 _ 13.31%.. Как указывалось в работе Г.Фора (1989), содержание б180 выше 10%. в гранитоидах является одним из показателей, позволяющим их относить к S- типу гранитоидов по классификации Чаппелла и Уайта (1974). В табл.4 представлены петрогеохимические характеристики, также указывающие на принадлежность большей части гранитоидов ГЛ и ЛФГ групп к S- типу, а ТП группы - к 1- типу в соответствии с работой Chappell, White (1992) Приводимые характеристики позволяют также установить, что в гранитоидах ГДГ и ГСГ групп отмечаются характеристики промежуточные от I- до S- типов. Но так, как "чистые" гранитоиды I- и S- типов, образовавшиеся только за счет магматических или осадочно - метаморфических пород встречаются крайне редко, то правильнее было бы говорить о различном соотношении мантийного и корового компонента при формировании гранитоидов Монголии, как в классификациях предложенных В.С.Поповым (1985), J.Didier (1982), G.Tischendorf (1985).

О постепенном возрастании сиалического компонента в источниках гранитоидов от ТП, ГДГ к ГСГ, ГЛ и ЛФГ групп можно судить и по распределению в них некоторых геохимических элементов. В данном ряду гранитоидов, как было показано'ранее, возрастают содержания Li, Rb, Cs, Be, Nb, Та и др. элементов, накопление которых в соответствии с работами В.В.Ляховича (1988) и N.Harrls (1986) и др. наравне с увеличением степени дифференцированное™ пород указывают и на вовлечение в их состав сиалического компонента. Аналогичное увеличение содержаний Li, Rb, Cs и др. элементов отмечено и в составе слюд, являющихся чувствительным ., индикатором среды их образования (В.в.ляхович, 1994).

Заключение

В ранее описанных разновозрастных фанерозойских гранитоидных формациях Монголии выделены группы гранитоидов, различающиеся составом слюд и образовавшиеся на различных стадиях формирования континентальной коры.

Сопоставление вещественных характеристик выделенных по составу слюд групп гранитоидов (ТП, ГДГ, ГСГ, ГЛ, ЛФГ) с широко используемой классификацией Чаппелла и Уайта, позволило выделить группы гранитоидов, соответствующие I- и S- типам, а также с характеристиками, промежуточными между I- и S- типами гранитоидов.

На основе состава слюд установлены интервалы температур, режим

Тввлшш

ВЫБОРОЧНЫЕ ПЕТРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРАНИТОИДОВ, РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ ПО СОСТАВУ СЛЮД

грушш пшипшщрв тшадиг- шшяогранишая пикщцсв'е! — щвилш грлшхшшл - грлпгпиз гранят — лшззграшшя лития - фтористых грашпвв

сооптсшужщих тшш го иъс и вршводпу. дл2 калифорянясхош еазшютд. (сша) 1-тс (славшяшшпшров*ншд. граничшд* ьтндах тшпшин мшщ. ю: (скяьшжвншшияронавны ^щпощщ шшч) ьасв (сильноешпамшшрояиишы граншшды 1-тшщ (лсушвуп

ьовхыв/хге в слюде > -0:21 > -0.21 > -021 < -0.21 < -1.1

1садаухон в слгля < -15 -15 - -1.0 > -1.0 ~го - ао -2.0 - 0л

талы по чапешу и уаяту i с хараикристшиии промежуточными от i до э в

аоавес % 63.14 (йз - еа) еаог (64 - 73) 7237 <70 - 76) 73.15 (72 - 77) 74.7 (72 - 78)

к20/ка20 Об (056 - ООО) 0£2 (0.68 - 0.82) 1.18 (1лв - игэ) 1.39 (1.12 - 1_22) ояг (0.78 - 1.01)

а1203/(ка2снк2снса0) в мг*д"»,)'|'пфнчт е<уига''упц>т 0.31 (0ж - 11)3) 093 (ОЙв - 1.01) 0.94 (ояв - 1.03) ь04 (ол4 - иа) 1.05 (авз -12)

уолру о'1'ци цц жирунда по сзрт7# % аоз (0 - 0.1) 0.06 (0 - 0.34) аи (0 - 0.77) ом (0 - 2Я9) 0.9 (о - аго)

в"о 6Л7 - азг 6.70 - атз &го - аао аво -1331 азг - ит

0.703 0.703 0.705 - 0.709 0.707 - 0.720 0.711 - 0.727

+022 - +532 +250 - +758 -249 - +044 -4.89 - +057 -0л6 - +0л2

" Î^U -

кислотности - щелочности, окислительно - восстановительных условий, а также режим летучих компонентов при образовании пород каждой из изученных групп гранитоидов.

Полученные изотопные данные позволили оценить источники магм гранитоидов. В частности, установлено участие мантийного компонента молодой континентальной коры в источниках ТП и ГДГ групп гранитоидов (87Sr/86SrnepB. - 0.7033; б180 < 10; ENd - (+2.30 - +7.56)) И сиалического компонента молодой и древней континентальной коры в источниках ГСГ, ГЛ и ЛФГ групп гранитоидов (87Sr/86SrnepB. - 0.7056 -0.720; б180 > 10; ENd = (-4.69 - +0.82)).

Список опубликованных работ, по теме диссертации.

1. Будников C.B. Слюды гранитоидов различных геодинамических обстановок. Российское совещание "Локальные методы исследования вещества", г.Суздаль, 1993, ИГЕМ, с.68-69.

2. Будников C.B., Бримхолл Д.Х., Левис К.Дж., Цепин А.И., Ярмолюк

B.В., Коваленко В.И. Типизация гранитоидов Монголии по составу слюд и ее приложение к формационному расчленению магматических пород. Докл.РАН, т.333, N 2, 1993 г., с.77-79.

3. Будников C.B., Коваленко В.И. Состав биотитов как индикатор формационной принадлежности гранитоидов, на примере Монголии. XVII семинар "Геохимия магматических пород". 1993 г., ГЕОХИ, Москва, с.25.

4. Будников C.B., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В. Типизация гранитоидов Монголии по составу биотитов. // Вюл. МОйП. Отд. геол., 1994. Т.69, ВЫП.2, С.147.

5. Будников C.B., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В. Редкоземельный состав разнотипных гранитоидов Монголии. Докл.РАН, т.338, N 3, 1994 г., с.372-375.

6. Будников C.B. Подразделение гранитоидных формаций Монголии на I- и S- типы. Научная конференция в МГГА "Проблемы магматической и метаморфической петрологии", 1995 г., МГГА, Москва, с.11.

7. Будников C.B. Состав биотитов как индикатор физико химических условий формирования гранитоидов Монголии. Научная конференция в МГГА "Проблемы магматической и метаморфической петрологии", 1995 г., МГГА, Москва, с.12.

8. С.В.Будников, В.И.Коваленко, В.В.Ярмолюк, В.С.Антипин, А.В.Горегляд, Е.Б.Сальникова, А.Б.Котов, В.П.Ковач, И.К.Козаков,

C.З.Яковлева, Н.Г.Бережная, М.А.Митичкин, Е.А.Савина. U - РЬ и Sm - Nd

изотопные данные баргузинского гранитоидного комплекса (Ангаро -Витимский батолит). Научная конференция "Российский фон? фундаментальных исследований в Сибирском регионе". 1995 г., Иркутск, т.2, с. 15 - 16.

9. С.В.Будников, В.И.Коваленко, В.В.Ярмолюк, В.С.Антипин, А.В.Горегляд, Е.Б.Сальникова, А.Б.Котов, В. П.Ковач, И.К.Козаков, С.З.Яковлева, Н.Г.Бережная. Новые данные о возрасте баргузинского гранитоидного комплекса Ангаро - Витимского батолита. Докл.РАН, т.344, N 3, 1995г., с.377-380.

10. Kovalenko V.l., Brimhall Н., Levis е., Yarmolyuk V.V. and Budnikov S.V. Mica Chemistry of granitoids of the rare-metal Metallogenic province of Mongolia. 29th international geological congress , 1992, Kyoto, Japan, p.193.

11. Kovalenko V.l., Yarmolyuk V.V. and Budnikov S.V. Metallogeny of collisional orogens of Mongolia. IAGOD Joint Meeting of COFAB and WSTT "Metallogeny of Collisional Orogens of the Hercynian Type", 1993, Geyer (Erzgebirge), Germany, p.211.

12. Budnikov S.V., Kovalenko V.l., Menyailova I.I. Isotopic -geochemical compositions of ore-bearing granitoids of Mongolia. 9th IAGOD Symposium of the International Association on the Genesis of ore Deposits, 1994, Beijing, China, p.667.