Впервые термин «анорогенные гранитоиды» в геологической литературе («А-тип гранитов») был употреблён М. Лоизелем и В. Уонзом. С тех пор эта группа гранитоидов в зарубежной и отечественной печати вызывает оживлённые дискуссии. Дж. Эби в составе этого типа на основе содержаний таких элементов, как Y, Nb, Ce, Ga, Sc, Rb и их соотношений, выделил 2 подгруппы гранитоидов: А1 и А2, различающиеся своими петрогенезисом и геодинамическими обстановками образования [Eby, Eby, 1992]. Недостаток этого разделения заключается в том, что в подгруппу А2 попадают щелочные агпаитовые и граниты рапакиви, формирующиеся в совершенно различных условиях.
Нами предпринята попытка дискриминации трёх подтипов анорогенных гранитоидов по составу биотитов: А1, А2, и А3. Базисные данные включают 433 химических анализа биотитов (авторские и собранные в опубликованной литературе), показанные в таблице.
Составы биотитов анорогенных гранитоидов (масс. %)
|
Оксиды |
А1 - подтип (n = 246) |
A2 - подтип (n = 119) |
A3 - подтип (n = 68) |
|||
|
X |
S |
X |
S |
X |
S |
|
|
SiO2 |
37,21 |
7,10 |
38,99 |
2,67 |
35,26 |
1,99 |
|
TiO2 |
2,27 |
1,29 |
2,91 |
0,64 |
2,43 |
0,31 |
|
Al2O3 |
11,8 |
4,76 |
13,76 |
2,03 |
15,2 |
2,12 |
|
Fe2O3 |
7,43 |
1,75 |
5,21 |
2,91 |
5,35 |
1,94 |
|
FeO |
12,09 |
3,95 |
14,8 |
3,11 |
26,29 |
4,16 |
|
MnO |
0,69 |
0,71 |
0,64 |
0,22 |
0,48 |
0,34 |
|
MgO |
13,34 |
9,69 |
6,93 |
5,18 |
1,71 |
1,32 |
|
CaO |
1,45 |
6,05 |
1,01 |
0,76 |
0,62 |
0,31 |
|
Na2O |
1,37 |
3,88 |
0,46 |
0,28 |
0,28 |
0,09 |
|
K2O |
7,76 |
2,98 |
6,55 |
1,84 |
8,18 |
0,204 |
|
P2O5 |
0,13 |
0,75 |
0,15 |
0,12 |
- |
- |
|
Li2O |
0,059 |
0,13 |
0,033 |
0,111 |
0,074 |
0,16 |
|
Rb2O |
0,032 |
0,013 |
0,023 |
0,078 |
- |
- |
|
F |
3,55 |
5,99 |
3,03 |
1,28 |
1,49 |
1,15 |
|
Cl |
0,15 |
0,55 |
0,006 |
0,014 |
0,038 |
0,085 |
|
H2O+ |
2,72 |
1,97 |
3,07 |
1,08 |
3,01 |
0,23 |
Примечание: А1, А2, А3 - подтипы анорогенных гранитоидов; n - объём выборки; X - средние содержания компонентов; S - стандартное отклонение.
Идентификация каждого анализа слюды и отнесение к конкретной группе гранитоидов проводились с учётом химических составов пород, их редкоэлементного состава и петрографической характеристики.
Подтип А1 - это умеренно-щелочные двуполевошпатовые граниты и лейкограниты (преимущественно редкометалльные гранитоиды щелочного ряда по Л.В. Таусону). В выборку этого подтипа вошли биотиты гранитоидов Забайкалья, Средней Азии, Кавказа, Алтае-Саянской складчатой области (АССО), Южных Кордильер, батолита Уайт Маунтин на востоке США, рифта Рио Гранде. Генерация гранитоидов подтипа А1 связывается с горячими точками, мантийными плюмажами или континентальными рифтовыми системами, локализованными в анорогенных обстановках [Eby, Eby,]. Они являются дииференциатами мантийных магм в той или иной степени контаминированными континентальной корой.
Подтип А2 - агпаитовые щелочные граниты, которые в нашем исследовании охватывают гранитоиды АССО, Забайкалья, Монголии, грабена Осло, Кавказа, Восточно-Африканской рифтовой системы. Они образуются в постколлизионной и анорогенных обстановках. Некоторые исследователи считают, что образование «молодых» щелочных гранитов Нигерии связано с фракционной кристаллизацией мантийных расплавов, генерированных мантийной «горячей точкой» [Turner, Bowden].
Подтип А3 - граниты рапакиви. Представлены в выборке преимущественно массивами Балтийского (Салминский, Выборгский, Веккеря, Суомениеми и другие), Украинского щитов и Восточной Сибири (массивы ольхонской серии в Прибайкалье). Их происхождение трактуется с позиций кристаллизационного фракционирования мантийной базальтовой магмы с привлечением процессов смешения и гибридизации подкоровых магм с сиалическим материалом коры, обусловленных плюмтектоникой. Соотношения изотопов 87Sr/86Sr в гранитах рапакиви Выборгского массива составляет 0,70411, характерные для магматогенных источников.
Анализ таблицы показывает, что в ряду подтипов гранитоидов от А1 к А3 происходит увеличение средних содержаний Al2O3, FeO, H2O+ , суммарного железа и снижение MgO, F в биотитах.
Для построения дискриминационной диаграммы использованы соотношения концентраций магния к железу в структуре минерала, а также фтора и гидроксильной группы, являющихся ведущими летучими компонентами и располагающимися в позиции анионного каркаса [OH, F]. Все три подтипа анорогенных гранитоидов на диаграмме образовали свои поля без перекрытий. При этом подтип А1 характеризуется наиболее высокими отношениями Mg/Fe и широко варьирующимися отношениями F/OH.
В составе этого подтипа выделены локальные поля составов биотитов гранитоидов, с которыми связаны различные по составу месторождения. Намечается закономерное увеличение в составе слюд отношений Mg/Fe от олово-вольфрамовых (2) к вольфрамовым (3), молибден-вольфрамовым (4) и молибденовым (5). Следует отметить, что для первых трёх полей наблюдается небольшой диапазон изменений отношений F/OH, в то время как для пятого поля (биотиты гранитоидов, с которыми связаны молибденовые месторождения) вариации этого отношения значительны. Наиболее высокие отношения F/OH в структуре биотита выявлены для анорогенных гранитоидов таких супергигантских вольфрамовых магмо-рудно-метасоматических систем, как Верхне-Кайрактинская, Тырныаузская и другие [Гусев].
Биотиты анорогенных гранитоидов подтипа А2 имеют более низкие отношения Mg/Fe и высокие F/OH, что определяется положением фигуративных точек анализируемых биотитов в самой нижней части поля подтипа А2.
Биотиты гранитоидов подтипа А3 в сравнении с подтипом А2 имеют ещё более низкие отношения F/OH и Mg/Fe в структуре минерала. В пределах этого поля выделен фрагмент оловоносных гранитов рапакиви, характеризующихся более высоководной флюидной фазой, что отражено в низких отношениях F/OH в биотитах. Преобладающим типом оруденения, связанным с этими гранитоидами, является олово [Геншафт].
Список литературы
- Гусев А.И. Мантийно-коровое взаимодействие в формировании гигантских магмо-рудно-метасоматических систем / Связь поверхностных структур земной коры с глубинными: IV Международная конференция. - Петрозаводск, 2008. - С. 159-161.
- Геншафт Ю.С., Ляхович В.В. // Изв. ВУЗов. Сер. геология и разведка. - 1997. - Вып. 3, №2. - С. 40-47.
- Таусон Л.В. Геохимические типы и потенциальная рудоносность гранитоидов. - М.: Наука, 1977. - 280 с.
- Eby G.N. //Geology, 1992. - Vol. 20. - № 6. - P. 641-644.
- Eby G.N. // Trans. Roy. Soc. Edinburgh. Earth Sci., 1992. - № 1-2. - P. 156-171.
- Loiselle M.C., Wones D.R. // Abstracts of papers to be presented at the Annual Meetings of the Geological Society of America and Associated Societies, San Diego, California, 1979. - November 5-8. - Vol. 11. - P. 468.
- Turner D., Bowden P. //Journ. Geol. Soc., 1979. - Vol. 136, № 1. - P. 87-94.