Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Гусев А.И. 1

---

1 Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина

Приведены данные по петро-геохимии диоритов, тоналитов, плагиогранитов коптинского комплекса Восточной Тувы. Они классифицируются адакитовыми гранитоидами. Породы характеризуются пералюминиевой и железистой спецификой химизма. Генерация их происходила в процессе мантийно-корового взаимодействия за счёт плавления амфиболитов, а на заключительных стадиях – и метаграувакк. Выялены два типа тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ: М- и W типов. С гранитоидами связаны различные типы оруденения золота, меди, железа.

Статья в формате PDF

366 KB

гранитоиды

диориты

тоналиты

плагиограниты

адакитовые гранитоиды

тетрадный эффект фракционирования РЗЭ

изотопы Sr

Nd

мантийно-коровое взаимодействие.

1. Гусев А.И., Коробейников А.Ф. Мантийно-коровое взаимодействие в генерации различных типов оруденения: геофизический и петрологический аспекты // Известия Томского политехнического университета. – 2009. – Т. 315. – № 1. – С. 18-25.

2. Гусев А.И., Гусев Н.И. Возрастные группы и петрология адакитовых гранитоидов Центрально-Азиатского складчатого пояса // Международный журнал экспериментального образования. – 2010. – № 9. – С. 75-80.

3. Гусев А.И., Гусев А.А. Тетрадный эффект фракционирования редкоземельных элементов и его использование в решении проблем петрологии гранитоидов // Успехи современного естествознания. – 2011. – № 5. – C.45-49.

4. Гусев А.А., Гусев А.И., Гусев Н.И, Гусев Е.А. Два типа тетрадного эффекта фракционирования редкоземельных элементов в шошонитовых гранитоидах Кавказских Минеральных вод // Современные наукоёмкие технологии. – 2011. – № 4. – C. 17-22.

5. Гусев А.И. Постколлизионные гранитоиды: петрология, геохимия, флюидный режим и оруденение. – Gamburgh: Palmarium Academic Publishing, 2012. – 217 c.

6. Гусев А.И. Постколлизионные и анорогенные гранитоиды Алтая. – М.: Изд-во РАЕ, 2013. – 140 с.

7. Гусев А.И., Гусев Н.И. Гиперсольвусные и транссольвусные гранитоиды Солонешенского рудного района Горного Алтая // Современные наукоёмкие технологии. – 2013. – № 5. – C. 105-110.

8. Руднев С.Н. Раннепалеозойский гранитоидный магматизм Алтае-Саянской складчатой области и озёрной зоны Западной Монголии: автореферат на соискание учёной степени доктора геолого-минералогических наук. – Новосибирск, 2010. – 35 с.

9. Anders E., Greevesse N. Abundences of the elements: meteoric and solar // Geochim. Cosmochim. Acta. – 1989. – V.53. – PP. 197-214.

10. Defant M.J., Drummond M.S. Mount St. Helens: potential example of the partial melting of the subducted lithosphere in a volcanic arc // Geology. – 1993. – V. 21. – PP. 547-550.

11. Ewart A. A review of the mineralogy and chemistry of Tertiary – Recent dacitic, latitic, rhyolitic and related salic rocks. – Trondjemites, Dacites and Related Rocks. – Amsterdam, 1979. – PP. 13-121.

12. Ewart A. The mineralogy and petrology of Tertiary – Recent orogenic volcanic rocks: with special reference to the andesitic-basaltic compositional range. – Andesites: Orogenic Andesites and Related Rocks. – Chichester. – 1982. – PP. 25-95.

13. Irber W. The lanthanide tetrad effect and its correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of evolving peraluminous granite suites // Geochim Comochim Acta. – 1999. – V.63. – №3/4. – PP. 489-508.

14. Maniar P.D., Piccoli P.M. Tectonic discrimination of granitoids // Geological Soc. America Bulletin. – 1989. – V.101. – PP. 635-643.

15. Villaseca C., Barbero L., Herreros V. A re-examination of the typology of peraluminous granite types in intracontinental orogenic belts // Trans. of Royal Soc. of Edinburg Earth Science. – 1998. – V.89. – P. 113-119.

Введение

Плагиограниты представляют своеобразные интрузивные образования, имеющие специфические особенности состава, генезиса и металлогении. В Таннуольской островной дуге Тувы проявлены многочисленные плагиогранитоиды раннепалеозойского возраста, в пространственной ассоциации с которыми отмечаются месторождения и проявления золота жильного золото-сульфидно-кварцевого и золото-сульфидно-скарнового типов. Этот факт и обуславливает актуальность проведения петрологических исследований плагиогранитоидов этого региона. Цель настоящего исследования – выяснение петрологии плагиогранитоидов коптинского комплекса для объективного понимания их происхождения и рудоносности.

Петро-геохимия и петрология плагиогранитоидов коптинского комплекса

Коптинский комплекс выделяется в составе крупного Каахемского батолита площадью более 30000 км2. Дериваты комплекса обнажаются по рр. Копто, Малая Копто, Бай-Сют. В составе комплекса выделяется 4 фазы: 1 – габброиды, 2 – диоритоиды, 3 – тоналиты, 4 – плагиограниты. Преобладают диоритоиды и гранитоиды.

Диориты и кварцевые диориты – средне-крупнокристаллические породы с варьирующим составом (масс. %): плагиоклаз № 40-50 – 40-60, обыкновенная роговая обманка – 20-30, пироксен (салит) – 0-10, биотит – 2-5, кварц – 3-10, калиевый полевой шпат – 0-3. Акцессории – магнетит, сфен, апатит, циркон, сульфиды.

Тоналиты ботит-роговообманковые, крупно-среднекристаллические нередко с меланократовыми шлирами диоритового состава. Минеральный состав (масс. %): плагиоклаз № 20-28 – 65-75, кварц – 12-20, роговая обманка – 10-15, биотит- 5-8, клинопироксен – 0-2, калиевый полевой шпат – 2-4. Акцессории представлены более широким спектром минералов, чем в диоритах: магнетитом, апатитом, сфеном, цирконом, рутилом, ортитом, пиритом.

Плагиограниты – средне-мелкокристаллические породы с варьирующим составом (масс. %): плагиоклаз № 14-19 – 55-60, кварц – 20-30, биотит – 5-10, роговая обманка – 0-5, калиевый полевой шпат – 0-3. Набор акцессориев такой же, как и в тоналитах: магнетит, апатит, сфен, циркон, рутил, пирит. Не встречен ортит, но иногда присутствует гранат.

Абсолютный возраст плагиогранитов составляет 563±4 млн. лет, а Sr-Nd изотопные исследования демонстрируют значения εNd(T)=6,5, (87Sr/86Sr)0=0,7041-0,7046 [8]. Химический состав пород сведен в табл. 1.

В целом породы коптинского комплекса характеризуются низкими концентрациями TiO2, Nb, Ta, Rb, Y, Yb, Ga, суммы щелочей (3,7-6,6 %), преобладанием Na над K, повышенными количествами Cr, V, Ni, Co (табл. 1). Они характеризуются высокими отношениями Sr/Y, варьирующими от 13,2 до 93,3 с тенденцией увеличения к поздним фазам. Высокие отношения (La/Yb)N указывают на сильно дифференцированный тип распределения РЗЭ.

На диаграмме Al2O3/(Na2O+K2O) – Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) фигуративные точки составов пород попадают в поле пералюминиевых разностей (рис. 1, а), а по соотношениям SiO2 – Fe2O3/(Fe2O3 + MgO) все породные типы, кроме ранних диоитов, классифицируются железистыми разностями, а диориты – магнезиальными (рис. 1,б).

Таблица 1

Химический состав пород коптинского комплекса
(оксиды – масс. %, элементы – г/т)

Примечание. 1 – диорит, 2, 3 – тоналиты, 4-7 – плагиограниты.

Рис. 1. а – диаграмма Al2O3/(N2O+K2O) – Al2O3/(N2O+K2O+CaO) по [14]
и б – диаграмма SiO2 – Fe2O3/(Fe2O3+MgO) по [15] для пород коптинского комплекса.

1 – диориты, 2 – тоналиты, 3 – плагиограниты.

На диаграммах по экспериментальному плавлению различных источников положение составов пород коптинского комплекса указывает на их происхождение за счёт плавления амфиболитов и частично метаграувакк (рис. 2). Ультракислые породы коптинского комплекса располагаются на максимуме степени известково-щелочного фракционирования ортоклаза и альбита (рис. 2, d). Экспериментально установлено, что этой ситуации могут отвечать следующие условия: уменьшение щёлочности в процессе взаимодействия вода-породы или небольшая степень ассимиляции пелитов, которые и будут легко увеличивать показатель A/СNK. Вероятно, именно ассимиляция пелитов и некоторое снижение общей щёлочности пород (Na2O+K2O для некоторых плагиогранитов снижается до 3,4 и 4,01 мас. %) и имели место в процессе генерации конечных дифференциатов коптинского комплекса – низкощелочных плагиогранитов. Плагиограниты на этой диаграмме близки к составам палеозойских кратонных сланцев (рис. 2, d).

В координатах Sr/Y – Y все породные типы коптинского комплекса попадают в поле адакитов (рис. 3), широко распространённых в пределах Центрально-Азиатского складчатого пояса [2].

В распределении редкоземельных элементов (РЗЭ) выявлены 2 типа тетрадного эффекта фракционирования (ТЭФ): М (значение ТЕ1,3 превышает 1,1) и W (значение ТЕ1,3 менее 0,9) (табл. 2). Ранее нами установлено, что проявление обоих типов тетрадного эффекта в одних и тех же геологических образованиях обусловлено весьма активной ролью различных летучих компонентов в магматогенных флюидах (H2O, F, Cl, P2O5, CO2 и других) и образованием комплексных соединений, существенно влияющих на перераспределение РЗЭ [3-7].

Поля на диаграмме по [10]: Adakitic – Адакиты, Typical ARC rocks – породы типичных андезитов, риолитов, дацитов вулканических дуг. Остальные условные те же, что на рис. 1.

Рис. 2. Экспериментальные диаграммы: (a), (b), (c) – диаграммы композиционных экспериментальных расплавов из плавления фельзических пелитов (мусовитовых сланцев), метаграувакк и амфиболитов для пород коптинского комплекса; (d) – диаграмма SiO2 – A/CNK) для пород коптиинского комплекса. Тренд известково-щелочного фракционирования вулканических пород орогенных регионов, по [11, 12]. A- Al2O3, CNK – Сумма CaO, Na2O, K2O.
Остальные условные те же, что на рис. 1.

Рис. 3. Диаграмма Sr/Y – Y по [10] для пород коптинского комплекса Тувы

Соотношения пар элементов и значения тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ весьма изменчивы. Значения приведенных отношений выше хондритовых значений, а отношения Eu/Eu* – ниже (табл. 2).

На диаграмме соотношений Y/Ho – TE1,3 можно наметить два тренда, противоположно направленных от хондритовых значений и от области варьирования составов магматических пород (увеличения ТЭФ М – типа и уменьшение W – типа) (рис. 4).

Интерпретация результатов

Диориты, тоналиты и плагиограниты коптинского комплекса по cумме признаков следует отнести к адакитовым гранитоидам, формировавшимся в процессе плавления амфиболитов, а для заключительных фаз – возможно и граувакк.

Таблица 2

Отношения элементов и значения тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ
в породах коптинского комплекса

Примечание. TE1,3 – тетрадный эффект фракционирования РЗЭ как среднее между первой и третьей тетрадами по [13]. Eu*= (SmN+GdN)/2.

Рис. 4. Диаграмма соотношений Y/Ho – TE1, 3 по [13] для пород коптинского комплекса

Генерация адакитовых гранитоидов происходила в процессе мантийно-корового взаимодействия [1], так как значения εNd(T)=6,5, (87Sr/86Sr)0=0,7041-0,7046 близки к мантийным меткам не контаминированных базальтоидов. Формирование адакитовых гранитоидов сопровождалось различной насыщенностью магматогенных флюидов и активностью летучими компонентами и проявлением ТЭФ М- и W- типов.

Библиографическая ссылка