научная статья по теме ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ И ИСТОЧНИКИ ВЕЩЕСТВА ГРАНИТОИДОВ ЛИЦКО-АРАГУБСКОГО КОМПЛЕКСА, КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ Геология

Текст научной статьи на тему «ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ И ИСТОЧНИКИ ВЕЩЕСТВА ГРАНИТОИДОВ ЛИЦКО-АРАГУБСКОГО КОМПЛЕКСА, КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ»

ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ И ИСТОЧНИКИ ВЕЩЕСТВА ГРАНИТОИДОВ ЛИЦКО-АРАГУБСКОГО КОМПЛЕКСА, КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ

© 2014 г. В. Р. Ветрин

Геологический институт Кольского НЦ РАН 184209 г. Апатиты ул. Ферсмана, 14 e-mail: vetrin@geoksc.apatity.ru Поступила в редакцию 24.01.2012 г.

Принята к печати 23.03.2012 г.

Посторогенные гранитоиды лицко-арагубского комплекса образуют цепь интрузивных тел площадью около 850 км2, приуроченных к зоне глубинного разлома северо-восточного простирания. Результаты U—Pb датирования цирконов свидетельствуют о длительности формирования гранитои-дов лицко-арагубского комплекса в 28 ± 9 млн лет при близком времени образования пород 1-й— 4-й фаз (1774—1762 млн лет), и существенно более позднем внедрении кварцевых сиенитов 5-й фазы (1746 ± 8 млн лет). При изучении Sm—Nd изотопной системы установлено расположение кварцевых сиенитов в области эволюции изотопного состава неодима нижней коры, представленной главным образом палеопротерозойскими гранатовыми гранулитами с модельными возрастами TNd(DM) = 2.4—2.7 млрд лет и sNd(T) от —5.6 до —6.3. В приконтактовых сиенитах Лицкого массива обнаружены сложные по составу цирконы с возрастом 1758 ± 9 млн лет. Они отличаются от цирконов сходных по возрасту порфировидных гранитов пониженными концентрациями U и Th, близкими к их содержанию в цирконах гранатовых гранулитов нижней коры региона. Это наряду с особенностями внутреннего строения кристаллов определяет ксеногенное нижнекоровое происхождение цирконов из сиенитов и подтверждает геохимические данные об участии вещества нижней коры в образовании расплавов гранитоидов.

Ключевые слова: гранитоиды, палеопротерозой, U—Pb возраст, длительность формирования, Sm—Nd систематика, нижняя кора, Кольский полуостров.

Б01: 10.7868/80016752514010099

Продолжительность формирования однофазных массивов гранитоидов колеблется от сотен и тысяч лет до первых миллионов лет [1], тогда как время образования композитных плутонов гранитоидов может достигает 40—50 млн лет [2, 3], и определяется как длительностью кристаллизации магматических фаз, так и интервалом времени между внедрением отдельных порций расплавов. Датирование этих временных этапов представляется существенным при изучении процессов становления многофазных плутонов и связанной с ними минерализации. В северной части Балтийского (Фенноскандинавского) щита постороген-ными гранитоидами с возрастами 1.8—1.75 млрд лет образован ряд массивов в обрамлении палео-рифтогенной Печенгской структуры и в южной части Лапландского гранулитового пояса [4—6]. К ним относятся массивы лицко-арагубского комплекса, массивы Юоввоайв и Вайноспаа, интрузии "наттанен типа" (Наттанен, Тепасто, Помо-ваара, Риестоваара, Рованиеми), массивы и дай-

ковые тела чалмозерского комплекса (рис. 1). Формирование гранитоидов происходило на заключительном этапе лапландско-кольской ороге-нии при аккреции суперконтинента Нена, в своей южной части включавшего породы свекофеннско-го орогена [7]. В последующий, анорогенный период истории развития восточной части Балтийского щита длительностью более 1 млрд лет гранитоид-ный магматизм был представлен главным образом гигантскими интрузиями гранитов рапакиви с возрастами 1.67—1.47 млрд лет. Вследствие этого изучение предшествующих рапакиви посторогенных гранитов и определение источников вещества для этих пород может явиться вкладом и в решение проблем петрологии гранитов рапакиви.

Гранитоиды лицко-арагубского комплекса (ЛАК), наиболее хорошо изученные среди по-сторогенных гранитов, образуют цепь интрузивных тел площадью около 850 км2, локализованы среди глиноземистых гнейсов кольской серии и тоналитов Мурманского террейна, и приурочены

32°00'

69°20'

ч _ / * ,

/\ 1 " I

1.С-1 \ ^ <У V

/'75 /'

+ X г

I | /1 | ^ Г

ЕЛ^ЕЗ^Е

а б

3

б /2

19р~1/оГТ1//Г_

_ _ а б в ,а.б>, ,_,

ИЕ0/5 Ы' I/^122/09/7

Рис. 1. Геологическая карта массивов лицко-арагубского комплекса.

/ — четвертичные отложения, 2— б — гранитоиды ЛАК: 2 — кварцевые сиениты 5-й фазы, 3 — мелкозернистые граниты 4-й фазы, 4 — мелкопорфировидные граниты 3-й фазы, 5а — порфировидные граниты 2-й (главной) фазы, 5б — сиениты приконтактовой фации, б — кварцевые диориты и монцодиориты 1-й фазы, 7 — метаэффузивы Печенгской па-леопротерозойской структуры, 8 — породы свиты толпьвыд-кеулик, 9 — породы основного-ультраосновного состава, /0 — тоналитовые гнейсо-граниты, // — гранат-биотитовые гнейсы, /2 — биотитовые гнейсы, /3 — проекции разломов, /4 — границы геологических образований: а — четвертичных пород, б — гранитных массивов, в — супракрустальных толщ, /5 — Чалмозерско-Кандалакшская тектоническая зона, /б — простирание и угол падения (а — пологий, б — вертикальный) трахитоидности, /7 — местоположение и номер образцов. Во врезке — схема расположения массивов и комплексов посторогенных гранитоидов: ЛАК — лицко-арагубский комплекс, Ва — массив Вайноспаа, Ю — массив Юоввоайв, Н — массивы "наттанен типа", Чалм — чалмозерский комплекс.

к зоне глубинного разлома северо-восточного простирания. С северо-востока к юго-западу расположены массивы Малый Арагубский, Ара-губский, Большой Урагубский, Портлуболь-ский, Нялъяврский, Лебяжинский, Лицкий. В этом же направлении увеличивается размер массивов и глубина их становления — от гипабис-сальной — (Рщо = 2—2.5 кбар) до мезоабиссаль-ной (Рн 0 = 4—5 кбар). В строении интрузивных

тел принимают участие породы пяти интрузивных фаз (возраст кристаллизации, и—РЬ метод, млн лет): 1 — кварцевые диориты и монцодиориты (1774 ± 9 [5]) с жильной серией диоритовых порфиритов и лампрофиров, 2 — порфировид-ные граниты и гранодиориты главной фазы (1772 ± 4 — Портлубольский массив; 1763 ± 7 — Лицкий массив [8]) с приконтактовыми фаци-альными разновидностями: сиенитами, граноси-

14 12

: io

о

CS

а

ce £

8 -6 -4 -

2

0

SiO2, %

0 1 80 -

0 2 75 -

- & Ов

0О° 65 0 60 " в <& о о

NPI(An) 55 ..... i i i Fat i i

25 20 15 10 5 0 65 70 75 80 75

О 1 О 2

45

50

55

60 65 SiO2, мас. %

70

75

80

Рис. 2. Диаграммы химического состава кварцевых сиенитов 5-й фазы (1) и сиенитов Лицкого массива (2) на диаграммах в координатах SiO2-Na2O + K2O [11] и NPl(An) - SiO2 - Fat.

енитами, плагиоаплитами и тоналитами, 3 — мел-копорфировидные граниты, 4 — мелкозернистые граниты, формирующие жильную серию гранитных интрузий (1762 ± 9; 1765 ± 2 [8, 9]), 5 - кварцевые сиениты и субщелочные граниты. Гранито-иды всех фаз ЛАК имеют слабо металюминиевый характер (ASI < 1) и по соотношениям главных компонентов [10] занимают промежуточное положение между гранитоидами известково-ще-лочного состава и окисленными A-гранитами. Гранитоидам главной фазы свойственна повышенная щелочность пород с преобладанием калия над натрием, пониженная железистость и повышенная окисленность пород и слюд. Для них характерны аномально высокие концентрации акцессорных минералов с преобладанием минералов группы железа и титана (магнетит, ильменит, титанит) и отчетливо проявленная специализация на Zr, Nb, Mo, Ba, Sr, РЗЭ, U, Th. Температуры магматического этапа кристаллизации гранитоидов ЛАК определены в пределах от 800-850°С до 720-660°С при низкой степени водона-сыщенности, составлявшей 1-3% [4].

Для определения длительности формирования ЛАК было проведено U-Pb датирование цирконов из гранитоидов заключительной 5-й фазы и сиенитов юго-западной приконтактовой части Лицкого массива. Выбор сиенитов для датирования обусловлен их слабой геологической и петро-химической изученностью, вследствие чего они сопоставлялись как с приконтактовой фацией гра-нитоидов главной фазы, так и с породами заключительной 5-й фазы формирования комплекса. Минералого-геохимическое изучение цирконов из сиенитов и систематика Sm-Nd изотопной си-

стемы позволили установить вклад вещества нижней коры в состав исходных расплавов для гранитоидов ЛАК.

ГЕОЛОГИЯ, ПЕТРОГРАФИЯ И ПЕТРОХИМИЯ

Кварцевыми сиенитами и субщелочными гранитами 5-й фазы ЛАК образовано кольцевое интрузивное тело диаметром около 4 км и общей площадью 12 км2 среди порфировидных гранитов северной части Большого Урагубского массива (рис. 1). По данным А.Н. Виноградова [4] в центре кольца расположен блок плагиогранитов, пересекаемый многочисленными дайками и полого залегающими интрузивными залежами кварцевых сиенитов. В пределах главного тела слабо проявленная трахитоидность наклонена к центру под углами от 60°—80° до 80°—85°. Кварцевые сиениты представлены неравномернозернистыми порфировидными, массивными или неяснотрахи-тоидными породами гипидиоморфнозернистой и монцонитовой структур. Породообразующие минералы — микроклин (42—44%), плагиоклаз (аль-бит-олигоклаз, олигоклаз) — 26—29%, кварц (15— 16%), биотит (6—7%), и акцессорные минералы — апатит, циркон, алланит, торит, титанит, магнетит, ильменит, пирит, флюорит, эпидот. По химическому составу (табл. 1) преобладающая часть проанализированных образцов относится к кварцевым сиенитам, и лишь один образец — к субщелочному граниту (рис. 2). Породы в нормативном составе содержат альсилит (А128Ю5, 1.9—4.8 мас. %), имеют повышенные значения коэффициента аг-

Таблица 1. Химический состав (мас. %) кварцевых сиенитов Б. Урагубского массива

Компонент 80-2/09 82-1/09 101-1/09 83-1/09 2/09 100-1/09

SiO2 67.36 67.17 68.07 67.51 69.56 67.56

TiO2 0.64 0.54 0.50 0.59 0.49 0.51

A12O3 14.59 14.59 15.08 14.46 13.39 14.44

Fe2O3 0.24 0.00 0.00 0.25 1.78 0.15

FeO 4.81 5.04 5.09 4.85 2.87 4.95

MnO 0.05 0.05 0.04 0.05 0.05 0.05

MgO 0.94 0.65 0.88 0.66 0.79 0.74

CaO 1.57 1.74 1.29 1.68 1.02 1.40

Na2O 3.46 3.67 3.63 3.74 3.37 3.58

K2O 4.76 5.05 4.72 4.94 4.60 4.98

P2O5 0.26 0.22 0.21 0.22 0.21 0.21

CO2 0.14 0.22 0.29 0.32 0.00 0.49

F 0.13 0.12 0.09 0.12 0.11 0.11

H2O- 0.15 0.18 0.16 0.20 0.22 0.20

H2O+ 0.54 0.41 0.49 0.27 1.20 0.25

Li2O 0.0089 0.0067 0.0058 0.0067 0.0000 0.0072

Сумма 99.65 99.66 100.55 99.87 99.67 99.63

Аналитик Г.Г. Гулюта (ГИ КНЦ РАН).

паитности (К^п = (Na + K)/Al) = 0.73-0.80) и же-лезистости (Fat = 100ZFe/(zFe + Mg) = 75-81).

Сиениты обнаружены в юго-западной части Лицкого массива, где

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