Сравнительная петрология и геохимия пород платинового пояса Урала

27.05.2020

Основные особенности геохимии пород ППУ изображены на прилагаемых диаграммах (рис. 1.12-1.16) и таблицах (см. табл. 1.2-1.6).

Обращает на себя внимание повышенное значение отношения Y/Yb (см. рис. 1.12), отличающее ультрамафиты и габброиды ДКГ-серии от всех других пород ППУ, что может свидетельствовать о различиях в составе магматических источников пород: верлитового для ДКГ-серии и пиролитового для габбровой, ГДГ- и МАГ-серий.

Наиболее низкое содержание РЗЭ отмечается в дунитах; верлиты и оливиновые клинопироксениты характеризуются сходными трендами и примерно одинаковым диапазоном концентраций РЗЭ (см. рис. 1.13). Наибольшим содержанием легких РЗЭ отличаются тылаиты. По сравнению с габброидами габбровой группы ДКГ-габброиды характеризуются более низким содержанием РЗЭ. Габбро-нориты и амфиболовые габбро имеют сходные тренды распределения РЗЭ. В габброидах МАГ-серии отношение LaN/YbN меньше 1 и тренд становится сходным с таковым для океанических толеитов (см. рис. 1.14).

Амфиболовые габброиды представляют собой водные аналоги габбро-норитов. Геохимические особенности маловодных (габбро-нориты) и водных (амфиболовые) габброидов сходны (см. рис. 1.14, а), что является важным подтверждением общности их магматического источника.

Жильные разновидности амфиболовых габбро несколько отличаются по составу от вмещающих габброидов. Если последние представляют собой типичные известково-щелочные разности, близкие к высокоглиноземистым базальтам, то жильные габброиды приближаются по составу к толеитам: в них возрастают содержание TiO2, железистость, выполаживаются тренды распределения РЗЭ, приближаясь к таковым для МАГ-серии (см. табл. 1.3, 1.5, рис. 1.14, б).





Габброиды разных серий характеризуются ясными различиями в содержании некоторых редких элементов (см. рис. 1.15, 1.16). Максимальным содержанием когерентных элементов (например Co) и минимальным некогерентных литофильных отличаются анортитовые габбро ДКГ-серии. Содержание таких высокозарядных литофильных элементов, как Y и Zr, нарастает в ряду последовательно формирующихся групп габбро: от ДКГ- к МАГ-серии. Менее четко эта тенденция выражена для ниобия. Соответственно, как отмечалось, изменяется отношение La/Yb, которое уменьшается от ДКГ-габбро к МАГ-серии. В обобщенном виде эволюция РЗЭ состава габброидов ППУ показана на рис. 1.17. Подобное изменение трендов распределения РЗЭ в возрастном ряду габброидов наряду с другими особенностями состава (увеличением содержания Y, Zr, уменьшением Sr (см. рис. 1.15, 1.16)) характерно при смене известково-щелочных барофильных серий толеитовыми барофобными и, по-видимому, связано с формированием рассматриваемого ряда пород в условиях растяжения, вероятно, при задуговом спрединге.

Обращает на себя внимание тот факт, что существенно роговообманковые породы (горнблендиты), ассоциированные с амфиболовыми анортитовыми габбро ДКГ-серии и амфиболовыми габбро габбровой и ЛАП-серий, резко различаются по содержанию редких элементов, тяготея к полям составов соответствующих габбро (см. рис. 1.15, 1.16, табл. 1.6). То же самое можно сказать о трендах распределения РЗЭ в тех и других горнблендитах: содержание РЗЭ в ДКГ-горнблендитах в 2-3 раза ниже, а отношение LaN/YbN несколько выше, чем в горнблендитах, ассоциированных с амфиболовыми габбро габбровой серии; в первых ясно выражена отрицательная Се-аномалия (рис. 1.18). Эти данные противоречат распространенному среди уральских петрологов представлению об апопироксенитовой природе горнблендитов как единственной версии их генезиса и свидетельствуют о полигенности пород. В составе ДКГ-серии большая часть горнблендитов представляют собой завершающие этапы эволюции серии в участках, богатых флюидами. Геологические соотношения горнблендитов с амфиболовыми габбро указывают на то, что в одних случаях они образуют шлиры или крупные тела среди габброидов, представляя собой продукты сегрегации роговой обманки в ходе фракционной кристаллизации габброидов, а в других - образуют жилы в габбро и пироксенитах, будучи близки по природе к пегматитам, завершающим эволюцию гранитоидных серий. В рамках габбровой серии большая часть горнблендитов представляют собой реститы, тугоплавкие остатки от частичного плавления амфиболовых габбро, продуктом которого является ЛАП-серия. Фракционирование при частичном плавлении во многих случаях резко отлично от фракционирования при кристаллизационной дифференциации (ср. линию III с линиями I и II на рис. 1.16), что позволяет использовать геохимические критерии для различия этих процессов в ППУ.

Породы ДКГ-серии на вариационных диаграммах (см. рис. 1.16) для большинства элементов обнаруживают два тренда. Тренд I образован преимущественно породами, развитыми в западной части ППУ, второй - породами из восточной части пояса. Оба тренда в первом приближении отвечают модели оливинового и оливин-клинопироксенового фракционирования и обусловлены разным составом субстрата, который в первом случае представлен, по-видимому, верлитами, а во втором - близок к пиролиту.

Породы ДКГ-серии, производные от верлитового субстрата, обнаруживают латеральную геохимическую зональность. С запада на восток одноименные породы этой серии в пределах северо-западного мегаблока обедняются большинством некогерентных элементов. Такими сквозными породами, развитыми во всех ДКГ-массивах, являются клинопироксениты, и изменение содержаний некоторых элементов в них в широтном сечении ППУ показано в виде полей на рис. 1.19. Важно отметить, что геохимическая зональность ППУ - это часть общеуральской зональности пород дунит-клинопироксенит-габбровой серии. Западнее зоны развития ППУ располагается Суроямский пироксенит-габбровый массив с магнетитовым и апатитовым оруденением, а восточнее этой зоны - Уктусский и Давыдовский массивы. В первом из них известны биотит- и нефелинсодержащие пироксениты, богатые биотитом и калишпатом габброиды, все породы содержат максимальное количество редких элементов, а в Давыдовском, самом восточном из массивов, пироксениты и габброиды обеднены этими элементами и по ряду параметров близки к офиолитовым.

Важную петрогенетическую информацию несут элементы платиновой группы (ЭПГ). Проведенные ранее исследования геохимии ЭПГ и минералогии платиноидов посвящены в основном промышленной хром-платиноидной минерализации в дунитах и связанных с ними россыпей. Первые данные по геохимии обычных пород подтвердили яркую специфику геохимии платиноидов в породах ДКГ-серии (рис. 1.20). Все они характеризуются положительным наклоном нормированного тренда распределения ЭПГ. Дуниты и верлиты в отличие от офиолитовых дунитов несколько обогащены платиноидами и имеют не отрицательную, а четкую положительную платиновую аномалию (см. рис. 1.20, а). Распределение ЭПГ в них сходно с таковым в ультрамафитах из Феклистовского массива и дунит-клинопироксенитовых интрузий Алданского щита. В оливиновых клинопироксенитах значение Pt-аномалии уменьшается, в тылаитах (представляющих предполагаемый исходный расплав ДКГ-серии) ее нет, в габброидах и горнблендитах она имеет отрицательное значение (см. рис. 1.20, б). Можно предположить, что положительная Pt-аномалия в дунитах и верлитах обусловлена кумулятивной природой этих пород, а именно преимущественной кристаллизацией платины на начальных стадиях эволюции в условиях повышенного кислородного потенциала и недостатка серы. В этом случае из расплава, изначально лишенного Pt-аномалии (тренд 3 на рис. 1.20, б), обособляются селективно обогащенные платиной кумуляты (дуниты и верлиты) и остаточный расплав (габброиды), обедненный этим элементом. В рамках геохимии ЭПГ-индикатором фракционной дифференциации служит отношение Pd/Ir, возрастающее в ходе эволюции от 1, каковым оно является в мантийном источнике, до 1000 и более в габброидных дифференциалах (см. рис. 1.20). В ДКГ-серии параллельно с ростом значения отношения Pd/Ir уменьшается величина Pt-аномалии, что может служить дополнительным подтверждением реальности изложенной модели. Мантийные тектониты офиолитов и орогенных лерцолитовых комплексов - реститы, образованные в ходе частичного плавления, - характеризуются отрицательной Pt-аномалией, величина которой не уменьшается, а растет в ходе эволюции (рис. 1.21).



Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна