Природа мафит-ультрамафитовых ассоциаций щелочной провинции Ильменских - Вишневых гор (Южный Урал)

Русин А.И*., Краснобаев А.А.*, Русин И.А.*, Вализер П.М.**

Медведева Е.В.**, Банева Н.Н.*

*ИГГ УрО РАН, Екатеринбург; **ИГЗ УрО РАН, Миасс

Длительное время информация о мафит-ультрамафитовых породах щелочной провинции Ильменских - Вишневых гор ограничивалась петрографической характеристикой метагипербазитов. Формационная принадлежность их определялась очень неоднозначно и основывалась на авторских представлениях о геологии и структуре района, которая рассматривалась как сильно сжатый и очень протяженный антиклинорий с гнейсовым ядром и сланцевым обрамлением. Новая интерпретация этой структуры как глубинного фрагмента постколлизионного регионального сдвига (Ворощук, Русин, 2003) вводит ограничения в устоявшиеся представления.

Основным типом пород осевой зоны ("ядра антиклинория") являются не докембрийские гнейсы, а гранитоидные бластомилониты, включающие многочисленные фрагменты дезинтегрированной и растащенной более чем на 100 км щелочно-ультраосновной интрузии центрального типа (Русин и др., 2006). Петрохимические данные дают основание полагать, что эта интрузия была представлена тремя породными ассоциациями: ультрабазит-базитовой, щелочно-ультраосновной (ийолит-якупирангитовой) и миаскит-карбонатитовой. Различия реологических свойств этих породных ассоциаций оказали решающее влияние на конфигурацию и расположение их фрагментов в осевой зоне сдвига и кварцито-сланцевых толщах чехла.

В последние годы было установлено большое разнообразие петрографических типов ультрамафитовых (дуниты, шпинелевые оливиниты, пироксениты, вебстериты и др.) и мафитовых (гранатовые, фассаитовые, цоизитовые, анортитовые, шпинелевые и др.) пород (Кориневский, Кориневский, 2007). Последние часто характеризуются очень низкими содержаниями SiO₂ (30-33 мас.%) и повышенными - Al₂O₃ (до 28%) и CaO (до 16%), а в их нормативном составе рассчитывается обязательное присутствие нефелина, оливина, волластонита. Это, несомненно, щелочные породы, не имеющие аналогов среди других типов метабазит-гипербазитовых комплексов Урала.

Данные ISP-MS анализа дают новую информацию о геохимической специфике породных ассоциаций щелочно-ультраосновной интрузии. Суммарные содержания и распределение РЗЭ в ультрамафитах - 0.97-358 г/т, La/Sm=4-82, Ce/Yb=10-99 и мафитах ("метабазитах") - 16-517 ppm, La/Sm=2-38, Ce/Yb=7-50 согласуются с заключением о вероятной принадлежности их к отмеченным выше двум породным ассоциациям. Содержания РЗЭ в миаскитах (199-263 г/т) ниже максимальных в щелочноультраосновной ассоциации, что наряду со сходными трендами дифференциации (рис. 1) и изотопными данными (Кононова и др., 1979) может рассматриваться как свидетельство мантийного генезиса миаскитов.

Рис. 1. Диаграмма распределения редких земель в породах щелочно-ультраосновной ассоциации Ильменских - Вишневых гор.

1 - ультрамафиты, 2 - "метабазиты", 3 - миаскиты, 4 - сиениты

Такие индикаторные для мантийного магматизма элементы как Sr и Ba (Капустин, 1983), несмотря на значительные колебания, в целом демонстрируют тенденцию к накоплению от ультрамафитов (Sr=9.3-193 г/т, Ba=22-736 г/т, Sr/Ba=0.3-1.4), через "метабазиты" (Sr=105-841 г/т, Ba=20-1379 г/т, Sr/Ba=0.4-2.5), к миаскитам (Sr=675-1902 г/т, Ba=973-1276 г/т, Sr/Ba=0.7-1.2). Cходная тенденция обнаруживается и в поведении высокозарядных элементов: ультрамафиты - Nb=0.1-1.55 г/т, Ta=0.02-0.77 г/т, Zr=1.6-33 г/т, Hf=0.1-0.75 г/т; "метабазиты" - Nb=0.24-9.6 г/т, Ta=0.03-1.0 г/т, Zr=19-214 г/т, Hf=0.46-4.2 г/т; миаскиты - Nb=69-276 г/т, Ta=3.9-40 г/т, Zr=44-335 г/т, Hf=1.1-4.9 г/т. Индикаторное отношение Zr/Hf в отмеченных группах пород колеблется в близких пределах (соответственно, 32-53; 32-45; 40-68), а Nb/Ta - ясных закономерностей не обнаруживает.

Совокупность же всех имеющихся данных позволяет утверждать, что щелочные породы Ильменских - Вишневых гор являются производными глубинного мафит-ультрамафитового магматизма, а не палингенно-метасоматическими образованиями, возникшими при трансформации континентальной коры под воздействием гипотетического потока мантийных флюидов.

В докладе планируется рассмотреть вопросы, связанные с условиями формирования постколлизионного сдвига, особенностями метасоматических процессов в режиме повышенных давлений флюида, а также новые результаты минералогического и изотопно-геохимического исследования цирконов миаскитов и карбонатитов.

Исследования проведены при финансовой поддержке РФФИ (07-05-96020-Р_урал_а), Программ ОНЗ РАН ╧6 и 8, Интеграционного проекта УрО - СО РАН и гранта Президента РФ (НШ-1227.2008.5)

Литература

Ворощук Д.В., Русин А.И. Опорный геологический разрез средней части Ильменогорско-Сысертской полиметаморфической зоны // Путеводитель геологических экскурсий. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. С. 64-95.

Капустин Ю.Л. Геохимия стронция и бария в породах карбонатитовых комплексов // Геохимия. 1983. ╧ 7. С. 931-944.

Кононова В.А., Донцова Е.И., Кузнецова Л.Д. Изотопный состав кислорода и стронция ильмено-вишневогорского щелочного комплекса и вопросы генезиса миаскитов // Геохимия. 1979. ╧ 12. с. 1784-1795.

Кориневский В.Г., Кориневский Е.В. Мафиты и ультрамафиты в ильменогорском комплексе // Литосфера. 2007. ╧ 2. С.59-79.

Русин А.И., Краснобаев А.А., Русин И.А. и др. Щелочно-ультраосновная ассоциация Ильменских - Вишневых гор // Геохимия, петрология, минералогия и генезис щелочных пород. Миасс: УрО РАН, 2006. С. 222-227.

зеркало на сайте "Все о геологии"