Шошонитовые гранитоиды выявляются во многих районах Алтае-Саянской складчатой области [5]. Имеются они и в пределах Горной Шории в области распространения скарново-железорудных месторождений этого региона. К их числу относится Леспромхозный массив, расположенный в верховьях ключа Восточный Леспромхозный. Предшественники, изучавшие этот массив, включали его в различные комплексы или выделяли в качестве самостоятельного.
Актуальность проведенных исследований определяется необходимостью создания геолого-генетической модели Леспромхозного массива, основанной на современных аналитических данных с использованием информации по геохимии, петрологии и флюидному режиму магматитов, слагающих этот массив.
Морфологически массив представляет собой дайкообразное тело широтного простирания длиной до 1,5 км и шириной до 100 м. Массив приурочен к разлому в ядре антиклинальной складки, сложенной доломитами венда, песчаниками ордовика и туфами кислого состава. Леспромхозный массив сопровождается дайками шошонитового типа - спессартитов, керсантитов, что характерно для шошонитовых серий. Из пострудных даек отмечены сиенит-порфиры, эссексит-долериты и лабрадоровые порфириты. В составе массива выделяются монцогаббро, монцониты и сиениты.
С массивом связано скарново-магнетитовое Леспромхозное месторождение. По данным В.М. Клярковского [2], возраст флогопита из сфалерит-магнетитовых руд Леспомхозного месторождения составляет 396 млн лет.
Монцогаббро (10 %) сложены плагиоклазом (50-70 %), варьирующим по составу от лабрадора № 50-60 до битовнита № 75-80. Он образует короткопризматические индивиды, местами слабозональные. Клинопироксен (10-30 %) идиоморфен, образует призмочки, редко неправильные зёрна. По оптическим показателям диагностируется салит-авгитом (Ng = 1,705-1,715; Np = 1,680...1,694; 2V = 50...53º; cNg = 41...43º). В большинстве случаев он свежий и лишь местами замещается по периферии зёрен бурой роговой обманкой и листочками биотита. Ромбический пироксен уступает по распространённости клинопироксену. Диагностируется гиперстеном (Ng = 1,704...1,717; Np = 1,685...1,704; -2V = 52...65º; СNg = 0...5º). Амфибол представлен бурой роговой обманкой. Калиевый полевой шпат редок (не более 5 %). Он ксеноморфен и нередко корродирует все минералы. Биотит (1-15 %) образует чешуйки и агрегаты листочков, нередко замещается хлоритом, эпидотом, лейкоксеном.
Монцониты обычно встречаются в эндоконтакте массива. Они сложены плагиоклазом, пироксеном, калиевым полевым шпатом, биотитом. Имеют отчётливую монцонитовую структуру. Из акцессориев отмечены сфен, магнетит, апатит.
Преобладающими являются сиениты. Это розовато-серые породы, состоящие из калиевого полевого шпата (55-65 %), плагиоклаза (15-25 %), роговой обманки (10-15 %), пироксена и биотита. Акцессории включают сфен, апатит, магнетит, редко - циркон. Калиевый полевой шпат представлен микроклин-пертитом прожилково-пятнистого типа (Np = 1,519; -2V = 84°; Nm (001 = 11...15°, Ng (001) = 78...84°; Np (001) = 79...82°). Пироксен диагностируется салит-авгитом (Ng = 1,704...1,705; Np = 1,684-1,686; CNg = 44°, 2V = 55°, f(железистсость) = 20 %). Амфибол представлен густо окрашенной буровато-зелёной иногда с голубоватым оттенком роговой обманкой (Ng = 1,698; Np = 1,683; CNg = 14...17°, -2V = 80°, f = 58...60 %). Она, как правило, ксеноморфна с корродированными краями. Структура сиенитов чаще всего аллотриоморфнозернистая с элементами монцонитовой. Текстура нередко такситовая из-за сильно варьирующих размеров зёрен калиевого полевого шпата и неравномерного распределения его и темноцветных минералов.
Химический состав породных типов массива сведен в табл. 1. По сумме признаков все породы Леспромхозного массива следует относить к шошонитовой серии: резкое преобладание калия над натрием, высокие содержания Ba, Sr, высокие нормированные отношения La/YbN, колебания которых составляют от 2,5 до 12,3, высокая сумма щелочей K2O + Na2O (более > 8 %).
Таблица 1
Представительные анализы породных типов Леспромхозного массива
(оксиды - масс. %, элементы - г/т)
|
Оксиды и элементы |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
SiO2 |
46,9 |
52,15 |
54,35 |
55,21 |
56,08 |
57,11 |
58,01 |
|
TiO2 |
0,92 |
0,55 |
0,36 |
0,38 |
0,29 |
0,29 |
0,38 |
|
Al2O3 |
16,2 |
18,9 |
18,83 |
18,5 |
17,09 |
17,22 |
18,37 |
|
Fe2O3 |
0,92 |
1,8 |
2,4 |
1,61 |
1,64 |
1,8 |
1,05 |
|
FeO |
8,72 |
6,0 |
3,18 |
4,49 |
3,63 |
4,01 |
3,3 |
|
MnO |
0,24 |
0,20 |
0,13 |
0,11 |
0,14 |
0,11 |
0,14 |
|
MgO |
5.05 |
2,8 |
1,4 |
2,0 |
0,83 |
1,03 |
1,9 |
|
CaO |
10,25 |
7,0 |
5,5 |
4,21 |
3,2 |
3,55 |
3,02 |
|
Na2O |
2,56 |
3,64 |
1,9 |
2,79 |
1,7 |
2,28 |
5,02 |
|
K2O |
3,12 |
4,2 |
8,73 |
7,62 |
10,94 |
9,7 |
7,33 |
|
P2O5 |
0,47 |
0,22 |
0,2 |
0,2 |
0,25 |
0,12 |
0,11 |
|
Сумма |
99,3 |
99,4 |
99,8 |
99,0 |
99,5 |
99,4 |
99,97 |
|
Cr |
47 |
35 |
30 |
32 |
30 |
60 |
55 |
|
V |
165 |
150 |
100 |
75 |
70 |
80 |
65 |
|
Ni |
24 |
22 |
18 |
12 |
5 |
4 |
5 |
|
Co |
23 |
21 |
12 |
10 |
8 |
10 |
9 |
|
Cu |
52 |
50 |
35 |
34 |
50 |
55 |
50 |
|
Zn |
95 |
84 |
80 |
90 |
100 |
115 |
100 |
|
Pb |
11 |
10 |
20 |
35 |
25 |
28 |
30 |
|
Ag |
0,07 |
0,06 |
0,2 |
0,25 |
0,2 |
0,25 |
0,25 |
|
Sn |
3 |
4 |
6 |
6 |
8 |
9 |
10 |
|
Mo |
3 |
3 |
4 |
8 |
4 |
4,5 |
5,0 |
|
Be |
1,4 |
1,2 |
1,3 |
1,2 |
1,3 |
1,2 |
1,5 |
|
Zr |
145 |
150 |
130 |
125 |
115 |
100 |
120 |
|
Hf |
4,8 |
4,7 |
5,0 |
5,5 |
12,6 |
12,8 |
13,0 |
|
Nb |
4,2 |
4,3 |
4,5 |
4,5 |
4,8 |
4,4 |
4,5 |
|
Ta |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
|
Sr |
475 |
503 |
620 |
650 |
700 |
750 |
800 |
|
Rb |
95 |
100 |
120 |
140 |
145 |
165 |
170 |
|
Ba |
487 |
507 |
755 |
750 |
1750 |
1800 |
1870 |
|
Ga |
14 |
13 |
11 |
10 |
12 |
11 |
10 |
|
P |
1500 |
1400 |
950 |
940 |
800 |
800 |
850 |
|
Ge |
1,1 |
1,2 |
0,5 |
0,5 |
0,4 |
0,4 |
0,3 |
|
Li |
11 |
12 |
10 |
10 |
11 |
12 |
14 |
|
Sc |
17 |
20 |
10 |
10 |
11 |
12 |
12 |
|
Y |
14 |
15 |
10 |
9 |
6 |
7 |
6 |
|
La |
14 |
16 |
17 |
20 |
46 |
50 |
53 |
|
Ce |
42 |
44 |
45 |
48 |
58 |
65 |
70 |
|
Pr |
8,5 |
9,0 |
9,3 |
9,5 |
15 |
17 |
20 |
|
Nd |
21 |
22 |
20 |
26 |
30 |
35 |
41 |
|
Sm |
6,8 |
6.6 |
6,5 |
6,7 |
6,8 |
7,0 |
7,1 |
|
Eu |
1.71 |
1.67 |
1,65 |
1,6 |
1,4 |
1,3 |
1,2 |
|
Gd |
6.9 |
6.6 |
6,6 |
6,5 |
6,1 |
6,0 |
6,0 |
|
Tb |
1.2 |
1.1 |
1,2 |
1,1 |
0,94 |
0,92 |
0,91 |
|
Dy |
5.5 |
5.3 |
5,2 |
5,0 |
4,0 |
4,5 |
4.2 |
|
Ho |
1,3 |
1,4 |
1,3 |
1,4 |
1,2 |
1,1 |
1,0 |
|
Er |
1,1 |
1,2 |
1,1 |
1,2 |
1,1 |
1,0 |
1,0 |
|
Tm |
0.7 |
0.6 |
0,6 |
0,8 |
0,4 |
0,5 |
0,4 |
|
Yb |
3.6 |
3.4 |
3,3 |
3,4 |
2,8 |
3,0 |
2,8 |
|
Lu |
0.7 |
0.6 |
0,7 |
0,8 |
0,4 |
0,5 |
0,4 |
|
La/YbN |
2,5 |
3,11 |
3,4 |
3,9 |
10,9 |
11,0 |
12,3 |
Примечание. Анализы (силикатный анализ на главные компоненты, методы ICP-MS и ICP-AES - на остальные элементы) выполнены в лаборатории ИМГРЭ (г. Москва); 1, 2 - монцогаббро; 3, 4 - монцониты; 5, 6, 7 - сиениты.
Для монцонитов и сиенитов наблюдается многократное против кларка накопление Co, Cu, Ag, Sn, Mo, Hf. О сильном дифференцированном распределении редкоземельных элементов в этих же породах свидетельствуют повышенные нормированные отношения La/YbN, колеблющиеся от 3,4 до 12,3 (см. табл. 1).
На классификационной диаграмме (рис. 1) породы Леспромхозного массива локализуются в поле шошонитовой серии, занимая поля абсарокита, банакита, шошонита. Именно по этой причине нет оснований включать Леспромхозный массив в состав тельбесского комплекса, как это предложено В.Л. Хомичёвым [3], а выделять его из тельбесского в самостоятельный комплекс.
На диаграмме Ce/Yb - Ta/Yb все фигуративные точки пород также локализуются в поле шошонитовой серии (рис. 2).
В распределении редкоземельных элементов в породных типах массива выявлен тетрадный эффект фракционирования лантаноидов, относящийся к М-типу. Характерно, что тетрадный эффект выявлен не в более эволюционированных сиенитах, а в монцогаббро и монцонитах более ранних фаз, что является необычным фактом. Значения тетрадного эффекта фракционирования и некоторые показательные соотношения элементов приведены в табл. 2.
Рис. 1. Диаграмма K2O - SiO2 по [8] для пород Леспромхозного массива. Поля пород:
1 - абсарокит; 2 - шошонит; 3 - банакит; 4 - высоко-К базальт; 5 - высоко-К андезибазальт;
6 - высоко-калиевый андезит; 7 - высоко-К дацит по [8]. Серии пород: I - толеитовая;
II - известково-щелочная; III - высококалиевая известково-щелочная; IV - шошoнитовая.
Породы Леспромхозного массива: 1 - монцогаббро; 2 - монцониты; 3 - сиениты
Рис. 2. Диаграмма Ce/Yb - Ta/Yb для шошонитовой серии пород Алтая. Поля пород выделены
по [7]. Остальные условные обозначения как на рис. 1
Как видно из приведенных данных, тетрадный эффект в монцогаббро и монцонитах варьирует от 1,13 до 1,25, превышающий пороговое значение 1,1, указывающее на М-тип тетрадного эффекта. Сравнение некоторых соотношений элементов с таковыми в хондрите показало, что фракционирование в породах произошло не только в составе редких земель, но и в таких соотношениях, как Y/Ho, Eu/Eu*, Zr/Hf, которые значительно меньше чем в хондрите (табл. 2), а отношения La/Lu и Sr/Eu намного выше, чем в хондрите.
Таблица 2
Отношения химических элементов и значения тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ в породных типах Леспромхозного массива
|
Отношения элементов и значения тетрадного эффекта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Хондрит |
|
Y/Ho |
11,0 |
10,7 |
7,7 |
6,4 |
5,0 |
6,4 |
6,0 |
29,0 |
|
Eu/Eu* |
0,055 |
0,056 |
0,056 |
0,053 |
0,047 |
0,044 |
0,04 |
0,32 |
|
La/Lu |
20,0 |
26,7 |
24,3 |
25,0 |
115,0 |
100,0 |
132,5 |
0,975 |
|
Zr/Hf |
30,2 |
31,9 |
26,0 |
22,7 |
9,1 |
7,8 |
9,2 |
36,0 |
|
Sr/Eu |
279,5 |
301,2 |
375,7 |
406,2 |
500,0 |
576.9 |
666,7 |
100,5 |
|
TE1,3 |
1,24 |
1,18 |
1,25 |
1,13 |
0,95 |
0,99 |
1,01 |
- |
Примечание. ТЕ1,3 - тетрадный эффект фракционирования РЗЭ по В. Ирбер [6]. Eu*= (SmN + GdN)/2. Значения РЗЭ нормированы по хондриту по [4]. 1, 2 - монцогаббро; 3, 4 - монцониты; 5, 6,7 - сиениты.
Для породных типов Леспромхозного массива определены некоторые параметры флюидного режима, приведенные в табл. 3.
Таблица 3
Некоторые параметры флюидного режима при формировании
пород Леспромхозного массива
|
Параметры флюидного режима |
1 |
2 |
3 |
|
Т˚С |
750 |
760 |
760 |
|
lgfO2 |
-15,9 |
-4,2 |
-2,1 |
|
fH2O |
0,995 |
0,985 |
1,05 |
|
pH2O |
1,2 |
1,15 |
1,0 |
|
pCO2 |
2,0 |
1,85 |
1,5 |
|
lgfHF/lgfHCl |
-1,9 |
-1,4 |
-2,0 |
|
Квос |
0,15 |
0,12 |
0,09 |
|
MHF |
1,05 |
1,5 |
1,55 |
Примечание. T °C - температура кристаллизации; lg fO2 - логарифм фугитивности кислорода; fHF, fH2O - фугитивности плавиковой кислоты и воды (в кбар); pH2O, pCO2 - парциальное давление воды и углекислоты 9 в кбар); Квост - коэффициент восстановленности флюидов; MHF - концентрации плавиковой кислоты во флюидах в моль/дм3 по [1]. Породы Леспромхозного массива: 1 - монцогаббро; 2 - монцониты; 3 - сиениты.
Из табл. 3 следует, что кристаллизация пород Леспромхозного массива протекала в узком интервале температур 750-760 ºС. Фугитивность кислорода повышалась от монцогаббро к монцонитам и сиенитам и закономерно снижался коэффициент восстановлености флюидов от 0,15 до 0,09. Парциальное давление воды во флюидах снижалось от 1,2 до 1,0 кбар. Уменьшение парциального давления углекислоты происходило в этом же направлении от монцогаббро к сиенитам. Фугитивность воды менялась незакономерно. То же самое можно сказать и об изменении отношений lgfHF/lgfHCl. Однако от ранней фазы к поздней (от монцогаббро к сиенитам) наблюдается закономерное увеличение плавиковой кислоты во флюидах, указывающее на более благоприятные условия рудообразования и перспективы именно сиенитовой фазы для скарново-магнетитового оруденения.
Таким образом, в Горной Шории имеются шошонитовые гранитоиды, примером которых является Леспромхозный массив, сложенный щелочными монцогаббро, монцонитами, сиенитами, которые резко отличаются от известково-щелочных пород тельбесского комплекса, в состав которого ранее включались шошонитовые гранитоиды региона. Породы Леспромхозного массива (монцогаббро и монцониты) проявляют тетрадный эффект фракционирования редкоземельных элементов, что играет важную роль в переносе металлов во флюидах. Флюидный режим формирования породных типов шошонитовой серии имел аномальные параметры по фугитивностям, парциальным давлениям кислорода, воды, углекислоты. Важную роль в генерации и магматитов, и связанного с ними оруденения играют комплексы фтора во флюидах (концентрации плавиковой кислоты во флюидах были довольно высокими).
Список литературы
- Аксюк А.А. // Петрология. - 2000. - Т. 10, №6. - С. 630-644.
- Клярковский В.М. Геохронология горных областей юго-западной части обрамления Сибирской платформы. - Новосибирск: Наука, 1972. - 258 с.
- Хомичёв В.Л., Кужельная Е.В., Хомичёва Е.С Эталон тельбесского габбро-гранитоидного комплекса (Горная Шория). - Новосибирск, 1997. - 230 с.
- Anders E., Greevesse N. // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1989. - Vol. 53. - Р. 197-214.
- Gusev A.I. European Journal of Natural History. - 2011. - № 1. - P. 41-45.
- Irber W. // Geochim. Cosmochim Acta. - 1999. - vol. 63, p. 489-508.
- Pearce J.A. Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries. In: Thorpe R.S. (ed.). Andesites. - Wiley, Chichaster, 1982. - P. 525-548.
- Peccerillo A., Taylor S.R. // Contrib. Mineral. Petrol. - 1976. - Vol. 58. - P. 63-81.
Библиографическая ссылка
Гусев А.И., Гусев А.А. ШОШОНИТОВЫЕ ГРАНИТОИДЫ ГОРНОЙ ШОРИИ: ГЕОХИМИЯ, ПЕТРОЛОГИЯ И ФЛЮИДНЫЙ РЕЖИМ // Современные наукоемкие технологии. – 2011. – № 4. – С. 7-11;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=28063 (дата обращения: 20.04.2024).