научная статья по теме АХМЕРОВСКИЙ ГРАНИТНЫЙ МАССИВ – ПРЕДСТАВИТЕЛЬ МЕЗОПРОТЕРОЗОЙСКОГО ИНТРУЗИВНОГО МАГМАТИЗМА НА ЮЖНОМ УРАЛЕ Математика

Текст научной статьи на тему «АХМЕРОВСКИЙ ГРАНИТНЫЙ МАССИВ – ПРЕДСТАВИТЕЛЬ МЕЗОПРОТЕРОЗОЙСКОГО ИНТРУЗИВНОГО МАГМАТИЗМА НА ЮЖНОМ УРАЛЕ»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 418, № 2, с. 241-246

= ГЕОХИМИЯ

УДК 550.93:234.853

АХМЕРОВСКИЙ ГРАНИТНЫЙ МАССИВ - ПРЕДСТАВИТЕЛЬ МЕЗОПРОТЕРОЗОЙСКОГО ИНТРУЗИВНОГО МАГМАТИЗМА

НА ЮЖНОМ УРАЛЕ

© 2008 г. А. А. Краснобаев, В. И. Козлов, член-корреспондент РАН В. Н. Пучков, Н. В. Родионов, А. Г. Нехорошева, К. Н. Кисеева

Поступило 17.08.2007 г.

Полученная U-Pb-датировка 1381 ± 23 млн. лет (SIMS SHRIMP II) цирконов из гранитов Ах-меровского массива, расположенного в центральной части Белорецкого метаморфического комплекса на Южном Урале, надежно определяет его нижнерифейский (мезопротерозойский) возраст. Длительность кристаллизации гранитных массивов, подобных Ахмеровскому, по цирконовому геохронометру может достигать 30 млн. лет.

Ахмеровский гранитный массив (АГМ) представляет собой небольшое (500 х 800 м) тело, расположенное в центральной части Белорецкого метаморфического купола, в 1.2 км юго-восточнее д. Кузгун-Ахмерово, в левом борту р. Буганак (рис. 1). АГМ впервые нанесен на карту при геологосъемочных работах масштаба 1 : 50000 в 1964-1966 гг. Н.Ф. Решетниковым с соавторами, позднее изучался при тематических исследованиях А.А. Алексеевым [1] и при геологическом до-изучении масштаба 1 : 50000 Тирляно-Белорецкой площади в 1983-1986 гг. А.Ф. Ротару с соавторами. Граниты приурочены к ядру Ахмеровской брахи-антиклинали. Вмещающими для АГМ являются слюдистые кварциты и кристаллические сланцы слюдяно-карбонат-полевошпат-кварцевого переменного состава буганакской и кызылташской свит нижнего рифея. По материалам А.Ф. Ротару, граниты мелко- и среднезернистые, светло- и розовато-серые, плотные, с густой вкрапленностью биотита. Первичными минералами в них являются микроклин (30-65%), плагиоклаз (альбит и олигоклаз, 10-30%) и биотит (1-8%), акцессорные минералы - циркон, апатит, рутил, сфен и ор-

Институт геологии и геохимии им. АН. Заварицкого Уральского отделения Российской Академии наук, Екатеринбург

Институт геологии Уфимского научного центра Российской Академии наук Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург

тит. Граниты гнейсовидные и метаморфизован-ные. Метаморфические минералы представлены гранатом, биотитом и цоизитом [2].

Из коллекции А.Ф. Ротару в 1984 г. в Институте геологии БФАН СССР М.А. Гаррис получены следующие К-Аг-возрасты ахмеровских гранитов: 540-552 млн. лет (валовая проба), в штуфе из скв. 25 с глубины 75 м по биотиту получен возраст 600 млн. лет, а по полевошпатовой фракции из этого же штуфа - 339 млн. лет.

Непосредственно вмещающие АГМ мускови-товые сланцы, относимые к кызылташской свите нижнего рифея, датированы 40Аг/39Аг-методом как 550 и 543 млн. лет [3], что отвечает времени кадомской (тиманской) складчатости. Первые датировки единичных цирконов были сделаны в Гейдельбергском университете (Германия) по методике Б. Кобера [2, 4]. Среди полученных из пробы АГМ цирконов были выделены два типа: I - темные, полупрозрачные с тонкими прозрачными каемками, II - прозрачные, светлые с ядрами I типа. Проанализировано два зерна I типа и четыре II типа. Были получены следующие возраста цирконов: I - 1350 млн. лет и II - 970 млн. лет. Первая датировка рассматривалась как унаследованная от субстрата; вторая, по мнению авторов, близка к возрасту внедрения гранитов [2].

Авторские изотопно-геохронологические исследования единичных кристаллов цирконов выполнены на SHRIMP II по стандартной методике [5].

Цирконы. По внешним минералогическим признакам цирконы гранитов Ахмеровского массива существенно различаются по прозрачности (от стеклянно-прозрачных до полностью замутненных), окраске (от бледно-розовых до коричневато-бурых) и внешнему виду (от идиоморфных до угловато-округлых). Несмотря на такое разнообразие особенностей отдельных кристаллов, обусловленное как меняющимися условиями роста в процессе кристаллизации исходного расплава (от ранних генераций цирконов к поздним), так и вторичными преобразованиями (дроблением, растворением, метасоматическим замещением),

55°

54°

<2> 1 Р + N 2

++У| 7 \^вт\8

Г^Ю^^И 12

Рис. 1. Геологическая схема Ахмеровского гранитного массива (по Н.Ф. Решетникову, взято с изменениями из [1]): 1 - четвертичные отложения; 2 - палеогеновые и неогеновые отложения; 3 - мезозойская кора выветривания; 4-6 -нижний рифей: 4 - слюдяно-полевошпат-кварцевые, слюдисто-графит-кварцевые сланцы, 5 - амфибол-кварцевые, биотит-амфибол-кварцевые, мусковит-кварцевые сланцы и экзоконтактовые породы, 6 - слюдяно-карбонатно-квар-цевые сланцы; 7 - биотитовые граниты и гранито-гнейсы; 8 - жильный кварц; 9 - интрузивные и стратиграфические границы: установленные (а), предполагаемые (•); 10 - границы развития коры выветривания; 11 - тектонические нарушения: установленные (а), предполагаемые (•); 12 - автотрассы: М-5 - федеральная Москва-Владивосток, Р-1 - республиканская Уфа-Белорецк-Учалы.

их суммарная популяция представляет довольно однородную серовато-коричневую совокупность, в которой специфика отдельных зерен не проявляется. Ситуация существенно видоизменяется при детальных исследованиях кристаллов, занимающих конкретное место (позицию) в процессе цирконообразования, который сопутствует становлению массива.

На примере кристаллов 1-8 (рис. 2) показаны три основные генерации (I, II, III), последовательно сменяющие друг друга в процессе кристаллизации расплава, причем эта смена генераций иногда происходила и с замещением предыдущей. Центральные части кристаллов 1-3 (рис. 2) представлены ранней генерацией I (бурой, непрозрачной), вокруг которой образовались локальные выросты и обрастания (иногда оболочки), отвечающие генерации II (прозрачной, бледно-розовой). Кристаллы I генерации, лишенные новообразованных "добавок", встречаются лишь как единичные зерна, а большая их часть помимо об-

растаний подверглась одновременному замещению (заметно по увеличению прозрачности), причем от ранних фаз могут сохраняться лишь слабозаметные реликты (тени). Цирконы II генерации (4 и 5, рис. 2) составляют большую часть популяции, т.е. являются основной разновидностью цирконов гранитов АГМ. Они содержат различные первичные, в том числе расплавные, и вторичные включения, часто трещиноваты и корродирован-ны и по своим параметрам (показателю преломления, прозрачности, блеску, раковистому излому) обладают повышенной относительно циркона I кристалличностью. Процесс цирконообразования продолжает III генерация, образующая оболочки или асимметричные обрастания вокруг циркона II генерации (6-8, рис. 2). Показательно, что соотношения между II и III генерациями иногда могут фиксироваться по трещиноватости ранней, ограниченной зонами обрастания поздней (отчетливо 8, рис. 2). Разнообразие цирконов АГМ увеличивают вторичные преобразования, влияние которых испытала значительная часть кристаллов,

13

14

1

Рис. 2. Микроморфологические особенности цирконов гранитов Ахмеровского массива: 1-8 - проходящий свет, 9-16 - катодолюминесценция. Цифры у кратеров соответствуют номеру анализа из табл. 2. I, II, III - генерации цирконов. 150-200Х.

независимо от очередности их появления (9 и 10, рис. 2). В совокупности с рассмотренными минералогическими параметрами они существенно затушевывают и усложняют расшифровку природы гетерогенности сложных кристаллов.

Катодолюминесценция (CL) кристаллов (1116, рис. 2) также выявляет их сложное строение. Генерация I (11 и 12, центральные части) практически не светится по сравнению с генерацией II (12, оболочка; 14 и 15; 16 - центральная часть). Особенности свечения цирконов генераций I и III (16, оболочка) сопоставимы. Кристалл 13 (номе-

ра анализов 2.1 и 2.2, табл. 1) с реликтами ранней генерации относятся к промежуточному (смешанному) типу. В целом последовательность появления и взаимоотношения различных типов цирконов в гранитах АГМ по данным CL согласуются с установленной оптически.

Изменения состава и изотопных параметров цирконов (см. табл. 1), отражающие их возрастную (от генерации I к генерации III) эволюцию, отличаются от традиционных. Это заключение иллюстрируется рис. 3, на котором аналитические данные цирконов привязаны к очередности

Таблица 1. U-Pb-возраст цирконов гранитов Ахмеровского гранитного массива

Кристалл, кратер (номер анализа)

206РЬс, %

U, г/т

Th, г/т

232,

Th

238-

U

206Pb*, %

млн. лет млн. лет

55 0.37 19.1 870.2 ± 12.3 1090 ± 74

56 0.32 52.3 974.2 ± 13.6 1253 ± 94

41 0.32 20.9 1072.1 ± 15.5 1249 ± 89

111 0.41 48.1 1175.1 ± 15.5 1316± 44

989 0.92 211.0 1284.0 ± 15.4 1368 ± 14

49 0.63 15.8 1304.7 ± 19.1 1368 ± 86

662 0.82 164.4 1322.5 ± 15.9 1360 ± 22

33 0.52 13.4 1379.2 ± 21.2 1375 ± 137

30 0.51 12.3 1380.1 ± 20.9 1390± 84

56 0.60 20.1 1382.3 ± 20.1 1387±61

206

Возраст

Pb

238

U

207-

Возраст

Pb

206

Pb

7.1

2.2 2.1

5.2 7.2 6

3

5.1 1

4

1.72 0.86 1.11 0.73 0.29 1.53 0.44 0.81 0.95 0.89

151 179 133 278 1111 81 837 65 59 97

Кристалл, кратер (номер анализа)

Дискордант-ность D, %

238

U

207

206

Pb*

(± %)

Pb*

207

206

Pb*

(± %)

Pb*

206

235-

U

(± %)

Pb*

238

U

(± %)

Коэффициент корреляции Rho

7.1

2.2 2.1

5.2 7.2 6

3

5.1 1

4

25 29 17 12 8 5 3 0 1 0

6.92 ± 1 6.13 ± 1

5.53 ± 1 5.00 ± 1

4.54 ± 1 4.46 ± 1 4.39 ± 1 4.19 ± 1 4.19 ± 1 4.18 ± 1

0.0758 ± 3.7 0.0823 ± 4.8 0.0822 ± 4.5 0.0850 ± 2.2 0.0880 ± 0.7 0.0874 ± 4.5 0.0870 ± 1.1 0.0877 ± 7.1 0.0883 ± 4.4 0.0882 ± 3.2

1.51 1.85 2.05 2.34 2.67 2.70 2.73 2.88 2.91 2.91

± 4.0 ± 5.0 ± 4.8 ± 2.7 ± 1.5 ± 4.8 ± 1.8 ± 7.3 ± 4.7 ± 3.6

0.1445 ± 1.5 0.1631 ± 1.5 0.1809 ± 1.6 0.2000 ± 1.4 0.2204 ± 1.3 0.2243 ± 1.6 0.2277 ± 1.3 0.2386 ± 1.7 0.2387 ± 1.7 0.2392 ± 1.6

0.378 0.297 0.327 0.540 0.872 0.340 0.758 0.234 0.358 0.452

Примечание: Ошибки для интервала 1а; ошибка калибровки стандарта 0.56%, коррекция на нерадиогенный РЬС по измеренному 204РЬ. РЬС и РЬ* - нерадиогенный и радиогенный свинец соответственно.

появления их генераций. Соотношение базовых для цирконов U и Th, определяющих и изменения остальных параметров (связанных в первую очередь с распадом U), без соотнесения с генерациями соответствует известно

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Математика»