Коллизионный гранитный метаморфизм северо-западного мегаблока

27.05.2020

Гранитные массивы континентальной зоны этого мегаблока, в отличие от юго-восточного, нередко характеризуются сложной и длительной историей формирования. Подошву коллизионных гранитов здесь слагают мигматизированные докембрийские метаморфические породы, а в кровле массивов залегают силурийско-девонские вулканогенно-осадочные породы (рис. 6.6). Важная общая минералогическая особенность гранитов - наличие ортоклаза, который лишь в прикровлевой части массивов частично замещается микроклином. Наиболее крупными и хорошо изученными являются Мурзинский и Адуйский массивы.

Мурзинский массив состоит из двух комплексов: ватихского, слагающего его нижнюю часть, и мурзинского, залегающего в верхней части. Детальное изотопное изучение Мурзинского массива показало его изотопную гетерогенность: граниты ватихского комплекса характеризуются высоким содержанием радиогенного стронция (87Sr/86Srinit = 0.7093), тогда как в гранитах мурзинского комплекса оно значительно ниже (87Sr/86Srinit = 0.7042). Значение eNd255 варьируется в широких пределах: для ватихского комплекса от -11.9 до -0.05, для мурзинского от -8.9 до +4.1. K-Ar-, Rb-Sr-, цирконовый 207Pb-206Pb- и U-Pb-возраст гранитов того и другого комплекса варьируются в пределах 248-259 млн лет. При этом наиболее надежные определения возраста циркона лежат в узком интервале 250-255 млн лет, который принимается за возраст пород. Изотопная гетерогенность гранитов свидетельствует о соответствующей гетерогенности их источника, что подтверждается геологическими данными. Согласно геологическим наблюдениям, протолитом гранитов ватихского комплекса были мигматизи-рованные докембрийские ортогнейсы, имеющие U-Pb-возраст 1639±42 млн лет, с реликтами парагенезисов гранулитовой фации, тогда как граниты мурзинского комплекса с низким значением отношения 87Sr/86Srinit, как отмечалось, контактируют с палеозойскими вулканитами и гранодиоритовыми массивами того же типа, что и Каменский плутон, рассмотренный ранее (см. рис. 6.6). Параметры магмогенерации для нижнего ватихского комплекса: Робщ = 8-9 кбар, РН2О = 0.4-0.5Робщ, для верхнего мурзинского: Pобщ = 5-4 кбар и PН2О = 0.7-0.8Робщ.

Адуйский массив является самым крупным в северо-западной палеоконтинентальной зоне. Он во многом сходен с расположенным севернее Мурзинским массивом, с которым, по-видимому, составляет одно целое, соединяясь на глубине. Массив сложен преимущественно биотитовыми и двуслюдяными ортоклазовыми и ортоклаз-микроклиновыми гранитами, прорванными большим количеством пегматитовых и аплитовых жил.

Полевые наблюдения и цирконовая геохронология раскрывают сложную историю формирования Адуйского гранитного массива, с которым связано разнообразное редкометалльное оруденение.

Западная часть массива сложена мигматитами, которые постепенно в западном направлении сменяются биотитовыми ортогнейсами, представляющими собой, вероятно, протолит гранитов. Геологические наблюдения в совокупности с магнитным полем над массивом показывают, что в восточном направлении уже в пределах гомогенной части массива мигматиты сменяются магнетитсодержащими ортоклазовыми гранитами, сходными с гранитами ватихского комплекса Мурзинского массива; еще восточнее в прикровлевой части Адуйского массива распространены безмагнетитовые микроклиновые граниты, аналогичные породам мурзинского комплекса. Контакт этих гранитов с палеозойскими вулканогенно-осадочными породами отчетливо интрузивный, с многочисленными апофизами, образующими местами штокверк жил. В гранитах отмечаются ксенолиты ороговикованных вмещающих пород. Состав типичных образцов гранитов приведен в табл. 6.4.


В северной части Адуйского массива, в районе пос. Озерный, граниты прорваны интрузивами гранодиорит-адамеллитовой серии, породы которой образуют довольно крупные тела внутри адуйских гранитов и содержат ксенолиты этих гранитов и их пегматитов (рис. 6.7). Следует отметить, что ксенолиты гранитов в адамеллитах несут ясные следы деформаций, отдельные из них обладают гнейсовидной текстурой, тогда как сами адамеллиты имеют массивную текстуру.

U-Pb-возраст монацита из адуйских гранитов и адамеллитов гранодиорит-адамеллитового комплекса, определенный А. Гердесом в лаборатории Британской геологической службы (Лондон), составляет 256±0.6 млн лет, что соответствует возрасту мурзинских гранитов. Re-Os-возраст молибденита из Шамейского Мо-порфирового месторождения, расположенного в восточном эндоконтакте Адуйского массива, 272.7±4.5 млн лет с первичным 187Os = 0.76±0.50, а молибденита из редкометалльных пегматитов -262±7.3 млн лет с первичным 187Os = 0.4±0.12.

Наиболее ценную информацию о возрасте дает цирконовая геохронология. Она раскрывает сложную историю формирования Адуйского гранитного массива, в которой четко выделяются два пика магматической активности: около 290 и 255-260 млн лет назад (рис. 6.8).


Обращает на себя внимание сложное строение большинства цирконовых зерен из гранитов Адуйского массива. Ядро таких зерен сложено кристаллическим веществом с яркой катодолюминесценцией, с низким содержанием урана и других рассеянных элементов, а периферия -частично метамиктным цирконом с высоким содержанием урана (рис. 6.9). В большинстве случаев ядра и оболочки имеют близкий возраст, но отмечаются и значительно более древние ядра (до 1037 млн лет), несомненно, имеющие ксеногенное происхождение (см. рис. 6.9, фото 1-3). Наличие таких ядер свидетельствует об участии в субстрате гранитов Адуйского массива допалеозойского фундамента, что ранее было зафиксировано для расположенного севернее Мурзинского массива. Цирконы, заимствованные из допалеозойского фундамента, образуют дискордию, свидетельствующую о том, что возраст этого фундамента не менее 1400 млн лет, судя по верхнему пересечению. Эти данные не противоречат U-Pb-возрасту циркона из плагиогнейсов, расположенных западнее Мурзинского массива. Цирконы древнее 290 млн лет, по-видимому, представляют собой преобразованные зерна циркона из этого фундамента. В то же время несомненно, что часть адуйских гранитов образовалась за счет неполного плавления и мигматизации пород Каменского тоналит-гранодиоритового массива, возраст цирконов из гранитов которого составляет 298 млн лет. В гранитах Адуйского массива в результате взаимодействия с расплавом такие цирконы преобразуются в типичные для адуйских гранитов зональные разности с высокоурановыми оторочками. Их возраст 288-290 млн лет.

Таким образом, можно полагать, что максимум 290 млн лет (см. рис. 6.8) связан с обособлением расплава в результате мигматизации гранодиоритов и тоналитов Каменского массива, которые к этому времени еще оставались горячими и легко подвергались частичному плавлению. Более молодые граниты образованы плавлением допалеозойского метаморфического складчатого основания. Соответственно 30-35 млн лет потребовалось для нагревания этого допалеозойского фундамента до температур гранитообразования.

Процесс разогрева допалеозойского фундамента контролировался главным коллизионным швом, представленным сейчас Алапаевской зоной смятия, по которой соприкасаются северо-западный и юго-восточный мегаблоки. Максимальный нагрев и метаморфизм испытали породы окраинно-континентальной и континентальной зон северо-западного мегаблока, где заключительные стадии метаморфизма и гранитообразования относятся к поздней перми (250-260 млн лет), что установлено в результате изотопных исследований.

В южной части северо-западной континентальной зоны в 300 км южнее Мурзинского массива расположен Кисегачский гранитный массив. Rb-Sr-возраст массива, определенный Ю.Л. Ронкиным, составляет около 265 млн лет, 87Sr/86Srinit = 0.7058-0.7078. Вероятно, различие в 10-15 млн лет в возрасте Кисегачского и Мурзинского массивов отражает северо-восточную миграцию гранитного магматизма вследствие косой коллизии, предполагаемой многими уральскими геологами. Скорость смещения при этом определяется равной 2.5-3 см/год.


Изотопная гетерогенность континентальных гранитов северо-западного мегаблока контрастирует с изотопной однородностью бедных радиогенным стронцием гранитов юго-восточного мегаблока. Определенные различия выявляются и по геохимии (рис. 6.10). Граниты групп 1 и 3, образованные за счет молодой палеозойской коры, обогащены большинством редких элементов по сравнению с гранитами групп 2 и 4 из соответствующих мегаблоков, имеющими субстратом допалеозойские толщи фундамента орогена. Граниты групп 1 и 3 обогащены Li, Rb, Nb, Ta, U (см. рис. 6.10, а), а также имеют более высокое содержание V, высокое значение отношения Rb/Sr и низкое - отношений La/Yb и Zr/Hf (рис. 6.10, б). Можно констатировать, что в том и другом мегаблоках закономерные геохимические различия (хотя и с большим перекрытием полей концентрации фигуративных точек) наблюдаются лишь между гранитами, имеющими разный субстрат в виде новообразованной палеозойской и древней коры из фундамента орогена.

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