Монцодиорит-гранитные массивы

27.05.2020

Рассматриваемые массивы приурочены к континентальным дуговым линеаментам, которые рассекают все современные структуры Урала, в том числе границу северо-западного и юго-восточного мегаблоков. Природа подобных дуг не ясна. Они прослеживаются вплоть до мантийного уровня и, возможно, представляют собой структуры пост-коллизионного растяжения. В то же время сравнительно небольшие радиусы дуг, от 25 до 100 км, свидетельствуют об относительно пологом залегании структур.

Дуговые структуры и приуроченные к ним массивы Южного Урала, где они изучены более детально, принадлежат двум возрастным группам: раннекаменноугольной (335-325 млн лет) и пермской (283-285 млн лет). Положение дуг и массивов в общей структуре схематически показано на рис. 5.1.

Массивы, образующие раннекаменноуголъные континентальные дуги, сложены габбро-тоналит-гранодиорит-гранитной серией и принадлежат ГТГГ-формации, описанной ранее. Приуроченность к дуговым структурам определяет некоторые вещественные особенности пород, в частности, их повышенную щелочность. Типичный представитель - Сыростанский массив, описанный в главе 8. Массив образует изометричное в плане тело преимущественно гранодиоритового состава. В южной части массива вскрыта его корневая зона, сложенная мигматитизированными габброидами и прозводными от них анатектическими гранодиоритами, которая сформировалась на глубине более 20 км (Робщ - РН2О = 7 кбар). Центральная и северная части массива сложены гранодиоритами и гранитами, минеральные равновесия которых отвечают давлению 4-3 кбар (глубина около 10 км). Расположенный севернее Тургоякский массив был сформирован на глубине 5-6 км. Столь значительный эрозионный срез, характерный для большинства массивов, расположенных в зоне ТУР или примыкающих к ней, обусловлен мощными тектоническими движениями, сопровождавшими интрузию. В интервале 335 млн лет (возраст деформированных габбро и гранитоидов Сыростанского массива - 325 млн лет (возраст недеформированных гранитов) эти движения затухают. Следует обратить внимание на низкое значение отношения 87Sr/86Srinit, равное 0.7031-0.7038, для габбро и гранитоидов Сыростанского массива (там же), свидетельствующее о минимальном участии древней континентальной коры в источнике магматитов.

Массивы пермского возраста имеют монцодиорит-гранитный состав и образуют наиболее крупные и хорошо проявленные дуги. Их формирование связано с растяжением после завершения коллизии в юго-восточном мегаблоке. Петротипом и наиболее хорошо изученным массивом комплекса является Степнинский (рис. 5.1). Массив залегает в линейной синклинорной структуре, расположенной на границе окраинно-континентальной и континентальной зон юго-восточного мегаблока среди раннекаменноугольных (?) осадочных (мраморы, известковистые глинистые и углистые сланцы, алевролиты, песчаники) и вулканогенных (базальты, андезибазальты, риолиты, туфы) пород. В контактовой зоне вмещающие породы ороговикованы и скарнированы.


Массив имеет концентрически-зональное строение. В нем четко обособляются две структуры: ядро, сложенное породами повышенной основности, и внешняя кольцевая граносиенит-гранитная интрузия. Ядро массива имеет зональное строение. В центральной части залегают деформированные монцо-габбро (Срх + Hbl + Bt + An40-20 + Or) и кварцевые монцодиориты (Hbl + Bt + An35-20 + Or + Q), часто имеющие гнейсовидную текстуру. Породы окружены полосой интрузивных брекчий. Последние содержат многочисленные обломки ороговикованных осадочных пород и вулканитов, сцементированных монцодиоритами и кварцевыми монцодиоритами (табл. 5.1). Следующая от центра ядра зона сложена дугообразным телом кварцевых монцодиоритов и монцогранодиоритов, которые под углом 35-45° погружаются под монцогаббро и монцодиориты центральной части ядра. Особенность пород этой зоны -их структурная и вещественная неоднородность. Эта неоднородность ярко проявлена по периферии ядра, где развиты мигматитоподобные породы, в разной степени деформированные. По сути это область автомигматизации, подобная описанной далее. Вследствие накопления воды в процессе кристаллизации водных базитовых магм присходят понижение температуры солидуса и частичное расплавление ранее выделившихся минералов - плагиоклаза, калишпата, кварца - с образованием лейкократовых гранитоидных мобилизатов. Вновь образованный расплав обособляется в динамичной обстановке, чем обусловлены птигматитовая складчатость лейкосомы, будинаж и полосчатая текстура (рис. 5.2).

Внешняя часть массива сложена кольцевой граносиенит-гранитной интрузией, которая имеет ясные интрузивные инъекционные контакты с породами ядра. Внутренняя часть интрузии - это порфировидные Hbl-Bt-граносиениты (табл. 5.2, ан. 11), местами имеющие гнейсовидную текстуру, а внешняя - недеформированные среднекрупнозернистые биотитовые граниты (ан. 10). Под углом 40-70° интрузия погружается под породы ядра, подчеркивая и завершая синформное строение массива (см. рис. 5.1, б).

Формирование массива завершается внедрением даек лейкогранитов, аплитовидных и пегматоидных гранитов, расположенных радиально или под острым углом к кольцевым структурам. По своей природе это производные остаточного расплава, конечного продукта дифференциации монцодиоритовой магмы.

Ядро массива фиксируется положительной гравиметровой и отрицательной магнитной аномалиями, тогда как гранитная интрузия выделяется отрицательной гравиметровой и положительной магнитной аномалиями. Высокое содержание магнетита в гранитах обусловлено их формированием в условиях магнетитовой феррофации.

Все магматические породы массива, как основные, так и кремнекислые, деформированные и недеформированные, имеют один и тот же возраст - около 283 млн лет, который установлен для циркона методом Кобера и на ионном микрозонде Cameca (NORDSIM) и Rb-Sr-методом по породе в целом (рис. 5.3). Семь образцов деформированных пород ядра, варьирующихся по составу от монцогаббро до монцодиорита, и четыре образца недеформированных граносиенитов и гранитов внешней кольцевой интрузии образуют единую изохрону с возрастом 281±4 млн лет и первичным отношением 87Sr/86Sr = 0.704933 ± 0.000084 при MSWD = 0.45 (см. рис. 5.3, а, табл. 5.2). Одинаков также 207Рb/206Рb-возраст циркона из всех разновидностей пород массива - 283±2(3) млн лет (см. рис. 5.3, б, табл. 5.2), совпадающий с Rb-Sr-возрастом. Это означает, что ядро и внешняя существенно гранитная интрузия комагматичны, одновозрастны в пределах точности изотопных методов и деформированы до окончательной кристаллизации пород. Возраст массива принимается равным 283±2 млн лет.

Обращает на себя внимание тот факт, что более основные породы (монцогаббро и монцодиориты) имеют несколько более высокое первичное отношение 87Sr/86Sr, равное 0.704971 (среднее из шести определений), чем граниты -0.704757 среднее из четырех определений (см. табл. 5.2). Вся серия в целом обнаруживает ясную отрицательную корреляцию значения SiO2 и 87Sr/86Sr(t) (см. рис. 11.15), при этом граниты характеризуются заметно более молодым модельным возрастом ниодима, чем бедные кремнеземом породы (в среднем 862 и 910 млн лет соответственно). Можно полагать, что обедненные кремнеземом более основные магмы зарождались на большей глубине, чем легкоплавкие гранитные, ниже сиалического по составу фундамента. При интрузии такие магмы могли быть контаминированы веществом фундамента, богатым радиогенным стронцием. Граниты обособлялись выше фундамента в пределах новообразованной коры орогена и содержат в связи с этим менее радиогенный стронций и более молодой неодим (см. рис. 11.14, б) по сравнению с их более глубинными комагматами повышенной основности.

Породы массива образуют единую вещественную серию (см. табл. 5.1, рис. 5.4), которая в области составов монцогаббро - кварцевый монцодиорит образована фракционированием темноцветных минералов и плагиоклаза, а на поздних стадиях кристаллизации - полевого шпата и кварца. В результате на диаграммах типа отношение концентраций редких элементов - SiO2 в области гранитных составов, т. е. пород с содержанием кремнезема выше 70%, появляются особые тренды (см. рис. 5.4, б). Дифференциация исходного расплава, предположительно имевшего состав кварцевого монцодиорита и содержавшего до 25% твердых фаз - Hbl, Bt, РlAn30-45, происходила в зоне смятия в условиях сжатия. Этим объясняются деформационные текстуры, полосчатость, будинирование (см. рис. 5.2), а также эффективность отделения твердых фаз от расплава. Отмеченные выше особенности изотопного состава, предположительно обусловленные контаминацией коровым материалом, слабо отражаются на содержании химических элементов. Химическая структура серии определяется кристаллизационной дифференциацией и фракционированием продуктов частичного плавления.



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