Одгэрэл Дашдоржгочоо, Институт геологии и минеральных ресурсов АНМ В.С.Антипин, Институт геохимии им. А.П.Виноградова СО РАН СИНХРОННОЕ ФОРМИРОВАНИЕ ИЗВЕСТКОВО-ЩЕЛОЧНЫХ. - презентация

1 Одгэрэл Дашдоржгочоо, Институт геологии и минеральных ресурсов АНМ В.С.Антипин, Институт геохимии им. А.П.Виноградова СО РАН СИНХРОННОЕ ФОРМИРОВАНИЕ ИЗВЕСТКОВО-ЩЕЛОЧНЫХ ГРАНИТОВ И ЩЕЛОЧНЫХ СИЕНИТОВ В МЕЗОЗОЙСКИХ МНОГОФАЗНЫХ ИНТРУЗИЯХ И ОСОБЕННОСТИ ИХ ГЕОХИМИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ (Монголия, Забайкалье)

2 Схема геологического строения Соктуйского массива (М.И.Кузьмин, В.С.Антипин) На примере многофазного Соктуйского массива в Восточном Забайкалье ранее было показано проявление внутриплитной магматической активности с синхронным формированием редкометалльных гранитов и щелочных сиенитов, характеризующихся геохимическими различиями и разноглубинными источниками магматизма [Кузьмин, Антипин, 1965; Коваленко, Сальникова, Антипин и др., 2000].

3 Соктуйский массив (300 км2) расположен в центральной части Кукульбейского хребта. Гранитоиды массива прорывают вулканогенно- осадочные толщи пермского и среднеюрского возраста, сложенные в основном аргиллиттами, алевролитами, песчаниками, конгломератами и туфами. Возраст гранитов Соктуйского массива установлен как позднеюрский на основании датировок различными методами: калий-аргоновым 146±6, 142±6, 140±6 млн. лет [Андреева и др., 1996], рубидий-стронциевым 146±4, 138±6 млн. лет [Сырицо, 1996]. Граниты главной фазы массива представлены средне- крупнозернистыми породами с олигоклазом (15-17), K-Na полевым шпатом и слюдой сидерофиллитового состава. Из акцессорных минералов отмечаются флюорит, монацит, ильменит, апатит, циркон, магнетит, иногда турмалин. Щелочные кварцевые сиениты слагают тело (10 км2) в северной части массива. В сиенитах преобладает щелочной полевой шпат с подчиненным значением олигоклаза (12-15), кварца и амфибола катафоритового состава. Редко встречаются биотит, магнетит, циркон и апатит.

4 Циркон в кварцевых сиенитах обладает всеми признаками магматического минерала и полученный по нему U- Pb возраст, равный 140,8±0,4 млн. лет, является достоверной оценкой времени образования щелочного сиенита [Коваленко, Сальникова, Антипин и др., 2000]. Таким образом, наряду с геологическими данными была окончательно доказана синхронность формирования редкометалльных литий-фтористых и щелочных гранитоидов Соктуйского массива. Диаграмма с конкордией для цирконов из щелочных кварцевых сиенитов Соктуйского массива

5 На примере Соктуйского массива на основе изотопных данных исследован петрогенезис редкометалльных биотитовых лейкогранитов и щелочных сиенитов. Для лейкогранитов его главной фазы установлены значения первичного отношения 87 Sr/ 86 Sr = 0,71209, ε Nd = - 0,01. Для щелочных кварцевых сиенитов изотопные характеристики заметно отличаются: 87 Sr/ 86 Sr = 0,70657, ε Nd =-0,81. Эти результаты, а также близкий возраст различных геохимических типов гранитоидов, указывают на их образование из разных источников, но в одно время около 141 млн. лет назад. Представленные здесь данные свидетельствуют о том, что для щелочных сиенитов Соктуя первичное отношение 87Sr/86Sr близко к мантийным величинам Центральной Азии, а для редкометалльных лейкогранитов оно выше и соответствует коровым значениям. [Коваленко, Костицын, Ярмолюк и др., 1999; Коваленко, Сальникова, Антипин и др., 2000].

6 Схематическая карта Абдар–Хошутулинской интрузивно- дайковой серии гранитоидов: Абдарский, Хошутулинский массивы и дайковый пояс (около 150 даек). Позднее нами был исследован многофазный Хошутулинский массив (180 км2), входящий в состав раннемезозойской Абдар-Хошутулинской интрузивно- дайковой серии Центральной Монголии, в котором также установлено близкое по времени образование гранитоидов различной щелочности.

7 В составе серии выделены ранние палингенные известково-щелочные граниты многофазного Хошутулинского массива (224±11 млн. лет, Rb-Sr), которые через дайковый пояс гранит-порфиров, онгонитов и фельзитов объединяются с редкометалльными литий-фтористыми гранитами Абдарского массива ( млн. лет, Rb-Sr), завершающими эволюцию магматической серии. [Антипин, Одгэрэл, 2007; Одгэрэл, Антипин, 2009]. MSWD = Rb-Sr изохрона для гранитов различных фаз Хошутулинского массива

8 Геологическое строение Хошутулинского гранитоидного массива (Центральная Монголия) Порфировидные биотитовые граниты главной фазы сложены в нем плагиоклазом (An16-26), K-Na полевым шпатом, кварцем, биотитом (сидерофиллит) и амфиболом. Обычными акцессорными минералами в них являются сфен, ортит, магнетит, циркон и апатит.

9 Геологическая карта северной части Хошутулинского массива (составили Д.Одгэрэл, В.С. Антипин. 2004) В щелочных сиенитах вкрапленники образованы K-Na полевым шпатом (Орт70Аб30). Парагенезис минералов в них представлен также средним плагиоклазом An28-35, щелочным амфиболом (рибекит), биотитом, а акцессорных - апатитом, цирконом, ортитом, сфеном и магнетитом.

10 Изученный пример близкого по времени образования известково-щелочного гранитного и щелочносиенитового магматизма в Монголии показал, что эти породы в Хошутулинском массиве имеют сходный изотопный состав: 87 Sr/ 86 Sr = 0,7045-0,70512 для гранитов и 0, ,70615 для щелочных сиенитов [Антипин, Дриль, Одгэрэл, 2009]. Довольно низкие значения приведенных первичных отношений стронция для гранитов 1-й фазы и щелочных сиенитов могут свидетельствовать о вероятном участии мантийного источника на раннем этапе становления Абдар-Хошутулинской интрузивно- дайковой серии.

11 Соотношение между Ba, Sr (г/т) и SiO2 (мас. %) в гранитоидах Абдар- Хошутулинской интрузивно-дайковой серии. Породы Хошутулинского массива и дайкового пояса: 1 - граниты I фазы 2 - граниты II фазы 3 - жильные граниты 4 - дайковый пояс 5 - щелочные сиениты. 6 - онгониты г. Цох ула Породы Абдарского массива: 7 - лейкограниты 8 - амазонит-альбитовые граниты. Геохимические данные также показывают близкие и весьма высокие содержания Ba и Sr в ранних гранитах и щелочных сиенитах Хошутулинского массива и резкое обеднение этими элементами пород дайкового пояса и редкометалльных гранитов Абдарского массива.

12 Хошутулинский массив(А): 1-порфировидные граниты 1-й фазы 2- граниты 2-й фазы 3-сиениты 4-породы дайкового пояса 5-онгониты г.Цох-ула. Абдарский массив(Б): 6-лейкограниты 7-амазонит-альбитовые граниты 8-пегматоидные амазонит - альбитовые граниты Спайдердиаграмма распределения элементов в породах Абдар-Хошутулинской интрузивно-дайковой серии (нормировано по среднему составу континентальной коры, Тэйлор, Мак-Леннон, 1988). Гранитоиды Хошутулинского массива и щелочные сиениты показывают сближенные графики распределения редких элементов. Однако сиениты, как породы агпаитового ряда, заметно обогащены Ba, Zr, Hf. Редкометалльные граниты Абдара и дайкового пояса обогащены Rb, Cs, Nb, Ta и имеют глубокие минимумы в распределении Ba, Sr, La и Се.

13 Компон енты Хошутулинский массив ( Монголия)Соктуйский массив (Забайкалье) Граниты 1-й (главной) фазы Граниты 2-й фазы Щелочные сиениты Граниты 1-й фазы Граниты 2-й (главной) фазы Щелочные сиениты SiO 2 69,8873,8862,5872,9473,8064,87 TiO 2 0,510,250,810,280,200,51 Al 2 O 3 14,3813,6116,6713,3813,3516,93 Fe 2 O 3 1,020,552,620,670,661,87 FeO2,481,212,631,271,121,82 MnO0,070,050,080,050,040,09 MgO0,790,471,100,140,180,33 CaO1,751,021,641,360,921,20 Na 2 O4,143, ,023,815,19 K2OK2O4,634,564,375,365,056,21 P2O5P2O5 0,120,060,250,030,020,03 F Li43,858,687,331,269,511,9 Rb Ba Sr Sn4,37,4 4,34,26,22,6 Pb20,323,6 18,831,031,923,5 Zn89,233,796,062,260,985,1 Nb9,712,013,910,024,029,0 Zr La59,936,850, Ce133,287,1103, K/Rb СРЕДНИЙ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ИЗВЕСТКОВО-ЩЕЛОЧНЫХ ГРАНИТОВ И ЩЕЛОЧНЫХ СИЕНИТОВ ХОШУТУЛИНСКОГО И СОКТУЙСКОГО МНОГОФАЗНЫХ МАССИВОВ Примечание. Оксиды приведены в мас.%, редкие элементы – в г/т. При весьма близких содержаниях глинозема щелочность соктуйских сиенитов (K2O>Na2O) существенно выше, чем у хошутулинских сиенитов (Na2O>K2O). В то же время последние обогащены (Fe2O3+ FeO), MgO, Li, Sn, Hf и в наибольшей мере Ba и Sr. В сиенитах Соктуйского массива наибольшие концентрации Zr, легких РЗЭ. Различия в уровне содержаний и распределении элементов в щелочных сиенитах Хошутулинского и Соктуйского массивов, вероятно, являются их провинциальными особенностями.

14 Классификационная диаграмма (Na 2 O+K 2 O) – SiO 2 для гранитоидов Хошутулинского (Монголия) и Соктуйского (Забайкалье) массивов. Хошутулинский массив: 1 – граниты 1-й фазы, 2 – граниты 2-й фазы, 3 – щелочные сиениты. Соктуйский массив: 4 – граниты 1-й фазы, 5 – граниты 2-й фазы, 6– щелочные сиениты.

15 Ранее уже отмечалось [Коваленко, Сальникова, Антипин и др., 2000], что в Соктуйском массиве щелочные кварцевые сиениты по сравнению с лейкогранитами главной фазы резко обеднены F, Li, Rb, Be, Ta и Sn, то есть элементами, которые накапливаются при дифференциации гранитных магм. Большая щелочность сиенитов Соктуйского массива определяет наибольшие концентрации в них Zr, легких редких земель и, соответственно, большую величину Zr/Hf и La/Yb отношений. Было также показано, что внутриплитный магматизм в Восточном Забайкалье крайне редко включал синхронное формирование редкометалльных Li-F гранитов, источниками которых была каледонская континентальная кора, и щелочных кварцевых сиенитов, образовавшихся при плавлении мантии или базитовой коры.

16 Литий-фтористые граниты Абдарского массива в составе Абдар-Хошутулинской серии, завершающие ее формирование, являются типично коровыми образованиями с высокими значениями первичного отношения 87Sr/86Sr [Коваленко и др., 1999]. Вполне можно предположить, что под воздействием глубинного щелочного магматизма происходит плавление корового субстрата и формирование гранитных интрузий с синхронным образованием редкометалльных литий-фтористых гранитов. Поэтому мы можем фиксировать близкое по времени формирование известково-щелочных и щелочных гранитоидов на примере многофазных массивов Соктуйского (Забайкалье) и Хошутулинского (Монголия).

17 Спасибо за внимание!