Сыростанский массив Уральского подвижного пояса

28.05.2020

Массив залегает в зоне Главного Уральского разлома, юго-западнее г. Миасс, среди метабазитов и разнообразных по составу сланцев - фрагментов метаморфизованной океанической коры и коры пассивной окраины Уральского палеоокеана (рис. 8.2).

Массив сложен преимущественно биотитовыми гранодиоритами, адамеллитами и гранитами, с которыми в юго-западной части ассоциированы разнообразные габброиды, в той или иной мере мигматизированные. Габбро и гранитоиды имеют низкое значение первичного отношения 87Sr/86Sr = 0.703, отвечающее MORB. Габброиды со следами частичного плавления и анатектические гранодиориты содержат циркон возрастом 335±4 млн лет, а самые молодые, недеформированные граниты - циркон возрастом 327±4 млн лет. В цирконах из гранитов обнаружены ядра возрастом 1816±27 млн лет (табл. 8.2), что свидетельствует о гетерогенном источнике пород, включающем блоки океанической и древней континентальной коры.


В массиве выделяются две серии пород: субавтохтонная анатектическая, породы которой обладают гнейсовидной текстурой с преобладающим северо-западным (320°) направлением полосчатости, и интрузивная, представленная сравнительно гомогенными разностями, внедренными на более высокие горизонты. Обе серии варьируются по составу от габбро до гранита. Габброиды, входящие в состав анатектической серии, имеют мелкотонкозернистую структуру, тогда как интрузивные разности габбро (исключая жильные) - преимущественно среднезернистую. Породы разных серий близки по содержанию большинства петрогенных и редких элементов, но гранитоиды в них обладают рядом важных отличий (табл. 8.3, 8.4). В частности, в интрузивной серии они отличаются несколько более высокой концентрацией К, Na, Y и низкой -Ba, Sr.

Корневая мигматитовая зона Сыростанского массива обнажена в карьере на железнодорожной станции Хребет. Она сложена среднезернистыми и мелкотонкозернистыми эпидотовыми биотит-роговообманковыми габбро и габбро-диоритами, имеющими своеобразную пятнистую текстуру: биотит, амфибол и в меньшей мере эпидот образуют скопления размером 3-10 мм, погруженные в существенно плагиоклазовую или кварц-плагиоклазовую массу. Эти структурные особенности габброидов отражают частичное плавление, когда новый расплав преимущественно сохраняется в каркасе протолита. Продукты кристаллизации этого расплава дают лейкократовые пятна, а реститовые фазы -биотит и роговая обманка - меланократовые, обычно более мелкозернистые участки. При мобилизации, отделении от протолита, анатектический расплав образует гранитоидные жилы размером от первых сантиметров до нескольких метров и сообщает породам мигматитовую текстуру (рис. 8.3). Часть гранитоидных жил распределяется параллельно гнейсовидности габброидов, часть -пересекает ее. Некоторые жилы деформированы и собраны в плойчатые складки (рис. 8.3, а-в).




Для того чтобы понять природу этих гранитоидов, необходимо обратиться к многочисленным синплутоническим дайкам габбро среди пестрых по составу габбро и гранитоидов. Такие дайки обычно однородны по составу и только в краевых эндоконтактовых зонах мощностью не более 0.5 м содержат многочисленные жилоподобные гранитоидные обособления, аналогичные описанным выше (рис. 8.4). Габброиды в эндоконтактах приобретают мигматитовую текстуру и становятся внешне похожими на крупные тела габброидов с гранитоидными обособлениями. Гранитные жилки концентрируются в жильных габброидах и обычно не выходят за пределы даек.

Преобладающая часть пород в корневой зоне Сыростанского массива имеет гнейсовидную текстуру, устойчиво ориентированную по направлению 320°. Это направление не совпадает с северо-северо-восточным простиранием Главного Уральского разлома в районе Сыростанского массива и таким же простиранием гнейсовидности вмещающих массив пород, что является подтверждением автономности его внутренней деформационной структуры. Следовательно, направление гнейсовидности гранитоидов и включений тонкозернистых габброидов в них, которые можно интерпретировать как реститы (а в отдельных случаях как деформированные фрагменты синплутонических даек со следами смешения первичных базитовых и вторичных кремнекислых расплавов), является результатом пластических деформаций не полностью затвердевших масс в процессе их внедрения. Сходный механизм подробно изучен в Степнинском массиве и кратко описан ранее.


Породы корневой зоны Сыростанского массива образуют серию, которая отличается от близких по возрасту, условиям формирования и генезису массивов северо-западного мегаблока (типичный представитель - Верхисетский массив, см. главу 4) пониженной железистостью, более высоким содержанием калия и стронция (рис. 8.5). Такие параметры химического состава свидетельствуют о повышенной щелочности серии. Типичные спайдердиаграммы редких и редкоземельных элементов (рис. 8.6) не противоречат такому заключению, о чем свидетельствует положительная аномалия Zr, противоречащая надсубдукционной природе массива, которой, в частности, обусловлена отрицательная аномалия Nb и положительная - Sr.

Основная петрохимическая особенность водного анатексиса базитов -калифобный тренд (см. рис. 8.5, б, тренд М), обусловленный частичным плавлением в области устойчивости главного калиевого минерала габброидов -биотита. Вместе с роговой обманкой этот минерал накапливается в рестите, обусловливая уменьшение содержания калия в продуктах кристаллизации

анатектического расплава. При фракционной кристаллизации и сопровождающейся дифференциации такого расплава содержание калия в продуктах дифференциации возрастает, обеспечивая стандартный калиофильный эволюционный тренд (см. рис. 8.5, б, тренд D).

Минеральный состав габбро и ассоциированных с ними гранитоидов сходен (роговая обманка, биотит, плагиоклаз, эпидот, сфен, апатит, кварц, кали-шпат), но количественное соотношение минералов, естественно, различно, как и их состав. На рис. 8.7 показано соотношение магнезиальности (М# = Mg/(Mg + Fe)) и содержания глинозема в биотитах и роговых обманках из габбро (S30) и гранитоидного обособления в нем (S31), отражающее важные закономерности, свойственные всем породам корневой зоны массива, в той или иной мере захваченным частичным плавлением. Состав пород и минералов приведен в табл. 8.3-8.5. На рис. 8.7 наглядно отражены основные особенности: 1) биотиты имеют большую магнезиальность (Mg/(Fe + Mg)) по сравнению с сосуществующими роговыми обманками, что отражает их более раннюю кристаллизацию; 2) роговые обманки и биотиты из габбро (протолита) характеризуются большей магнезиальностью по сравнению с одноименными минералами из гранитоидного мобилизата; 3) содержание глинозема в роговой обманке и ее магнезиальность связаны обратной зависимостью. Уменьшение глиноземистости роговой обманки в случае примерно изобарической кристаллизации обусловлено уменьшением основности равновесного с ней плагиоклаза в ходе кристаллизации (а следовательно, и его глиноземистости). На этом принципе основан, в частности, эмпирический роговообманково-плагиоклазовый барометр. Рост магнезиальности в ходе кристаллизации наблюдается только в случае поздней кристаллизации магнетита, в котором концентрируется железо. Этот случай и отмечается в сыростанских габброидах. С уменьшением магнезиальности роговой обманки габброидов в ходе кристаллизации в ней уменьшается содержание титана и щелочных металлов (см. табл. 8.5).

Таковы главные химические и минералогические особенности анатексиса габброидов в корневой зоне Сыростанского массива, главного процесса, генерирующего гранитоидную магму, продуктами кристаллизации и дифференциации которой сложена большая часть массива на его современном эрозионном срезе. Оторванными от магматического очага порциями этой магмы образованы Тургоякский и Атлянский массивы, северный и южный сателлиты Сыростанского массива.


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