научная статья по теме МАФИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В ПОЗДНЕПАЛЕОЗОЙСКИХ ГРАНИТОИДАХ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ, БУРГАССКИЙ КВАРЦ-СИЕНИТОВЫЙ МАССИВ: СОСТАВ, ПЕТРОГЕНЕЗИС Геология

Текст научной статьи на тему «МАФИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В ПОЗДНЕПАЛЕОЗОЙСКИХ ГРАНИТОИДАХ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ, БУРГАССКИЙ КВАРЦ-СИЕНИТОВЫЙ МАССИВ: СОСТАВ, ПЕТРОГЕНЕЗИС»

ПЕТРОЛОГИЯ, 2013, том 21, № 3, с. 309-334

УДК: 553:216(571.54)

МАФИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В ПОЗДНЕПАЛЕОЗОЙСКИХ ГРАНИТОИДАХ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ, БУРГАССКИЙ КВАРЦ-СИЕНИТОВЫЙ МАССИВ: СОСТАВ, ПЕТРОГЕНЕЗИС

© 2013 г. Г. Н. Бурмакина, А. А. Цыганков

Геологический институт СО РАН, ул. Сахьяновой, 6а, Улан-Удэ, 670047, Россия; e-mail: tsygan@gin.bscnet.ru Поступила в редакцию 12.08.2012 г.

Получена после доработки 28.11.2012 г.

Изучено геологическое строение и минералого-геохимические особенности позднепалеозойского Бургасского кварц-сиенитового массива (Западное Забайкалье) и содержащихся в нем меланокра-товых включений. Мафические включения в кварцевых сиенитах Бургасского массива по составу близки к монцонитоидам первой фазы этого плутона, однако не являются их ксенолитами, а кристаллизовались из самостоятельной порции диспергированного гибридизированного базальтового расплава. Главным свидетельством базальтоидной природы включений является реликтовый парагенезис кальциевого плагиоклаза (An73-60) и моноклинного пироксена, а также магматические доле-ритоподобные или микрогаббровые структуры. Наблюдаемый монцонитоидный состав включений обусловлен процессами гибридизации, в ходе которых образуются кварц, калиевый полевой шпат и кислый плагиоклаз. Их образование связано с привносом во включения кремния, калия и ряда других элементов. Гибридизация происходила в пограничном слое кристаллизации, в глубинной (придонной) части магматической камеры. Распределение включений по всему объему плутона обусловлено инверсией плотности гибридного слоя и конвективным переносом. Мафические включения образовались из базальтового расплава внутриплитного геохимического типа. Несмотря на интенсивную гибридизацию они сохранили характерные геохимические "метки" мафических магм, связанных с позднепалеозойским гранитообразованием в Западном Забайкалье. Выявленная базальтоидная природа мафических включений в Бургасском массиве указывает на синхронность мантийного и корового магмообразования при формировании позднепалеозойской магматической провинции рассматриваемого региона.

DOI: 10.7868/S0869590313030035

ВВЕДЕНИЕ

Гранитоиды, в отличие от базитов или ультра-мафитов, почти всегда содержат разнообразные меланократовые включения, обычно воспринимаемые как ксенолиты вмещающих пород. Вместе с тем, наряду с "настоящими" ксенолитами, сохранившими текстурно-структурные и минералогические признаки ксеногенных образований, нередко встречаются меланократовые включения, природа которых не столь определенна. Согласно многочисленным исследованиям, обобщенным в (Didier, Barbarin, 1991), включения в гранитоидах имеют принципиально разное происхождение: реститы, автолиты (кумулаты), ксенолиты, продукты механического смешения разных по составу магм. Очевидно, что в зависимости от происхождения, такие включения несут совершенно разную петрогенетическую информацию, проливающую свет на различные аспекты петрогенезиса вмещающих их гранитоидов. В частности, магматические включения "базальтового" происхождения являются прямым геологи-

ческим свидетельством сосуществования и взаимодействия основных и кислых магм (Попов, 1984; 1986; Didier, Barbarin, 1991; Антонов, 1993; 2000; Биндеман, 1995; Валуй, 1995; 1997; Collins et al., 2000; Arvin et al., 2004; Barbarin, 2005; Castro et al., 2008; Плечов и др., 2008; Докукина и др., 2010 и библиография в этих работах).

В настоящей статье приведены результаты детального изучения меланократовых включений в позднепалеозойских кварцевых сиенитах Бургасского массива (Западное Забайкалье). На основе этих данных мы намерены показать, что: 1) меланократовые включения (mafic microgranular enclaves — MME) имеют магматическое происхождение и представляют собой раскристаллизован-ные "капли" базальтового расплава, т.е. продукт механического смешения магм (mingling); 2) включения претерпели интенсивную гибридизацию, направленную на выравнивание их состава с составом вмещающих пород; 3) мафические включения образовались из субщелочного ба-

55 л

^ ( ^ \ Иркутску 51 1 ,-0-У г 1 , Улан-Удэ

115 110

1+ + + + + + + ><+■ + +

И

а б X « Х

3 X

■+

б'

10

...;

11

Рис. 1. Схема геологического строения Бургасского кварц-сиенитового массива. Составлена на основе Геологической карты масштаба 1 : 200 000 (Прибайкальская серия, лист ^49-ХХХ1) и Геологической карты масштаба 1 : 50000, предоставленной Ф.Г. Рейфом.

1 — кайнозойские отложения; 2 — кембрийские известняки и доломиты (мылдылгенская свита); 3 — граниты зазин-ского комплекса: (а) мелкозернистые биотитовые, (б) аляскитовые средне-крупнозернистые; 4 — порфировидные кварцевые сиениты чивыркуйского комплекса; 5—7 — Бургасскиймассив: 5 — габбро, монцогаббро, монцониты и кварцевые монцониты первой фазы, 6 — порфировидные (Kfs) кварцевые сиениты второй фазы, 7 — лейкограниты и гранит-порфиры третьей фазы; 8 — трахиандезиты цаган-хунтейской свиты; 9 — биотитовые граниты баргузинского комплекса: (а) среднезернистые, (б) крупнозернистые; 10 — разрывные нарушения; 11 — примерный контур массового распространения меланократовых включений (соответствует гипсометрическому уровню 1450—1500 м над уровнем моря).

зальтового расплава внутриплатного геохимического типа.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРОД

Геологическое строение

Бургасский кварц-сиенитовый массив (рис. 1) расположен в водораздельной части хр. Улан-Бургасы (Западное Забайкалье), примерно в 50 км к северо-востоку от г. Улан-Удэ. Согласно данным геолого-съемочных работ (масштаб 1 : 50000) в строении Бургасского массива выделяют три ин-

трузивных фазы: 1-ая фаза — субщелочные габбро, габбро-монцониты, габбро-диориты, монцо-диориты, монцониты и кварцевые монцониты, образующие два небольших тела в северо-восточной части плутона (рис. 1). На их долю приходится порядка 3—4% площади массива; 2-ая — главная фаза (~90% площади) сложена выдержанными по составу среднезернистыми порфировидными (К») кварцевыми сиенитами; к 3-ей фазе относят аляскитовые граниты и гранит-порфиры, слагающие небольшой шток в восточной части плутона. Общая площадь Бургасского массива составляет ~100 км2. Вмещающими породами являются позднепалеозойские гранитоиды баргузинского и зазинского комплексов (Цыганков и др., 2010) и

Рис. 2. Характер распределения мафических включений (ММЕ) в кварцевых сиенитах Бургасского массива: (а) — центральная часть массива, относительно равномерное распределение включений (видны только крупные включения размером более 10—15 см в поперечнике); (б) — фрагмент "роя" включений, где на долю ММЕ приходится до 50% общего объема породы.

кембрийские карбонатные отложения мылдыл-генской свиты. U-Pb изотопный возраст (SHRIMP-II) цирконов из кварцевых сиенитов главной фазы массива составляет 287.3 ± 4.1 млн. лет (Цыганков и др., 2010).

Меланократовые включения, рассматривавшиеся в процессе геологической съемки в качестве ксенолитов, характерны для кварцевых сиенитов второй фазы. Они представляют собой тонко - или мелкозернистые меланократовые амфибол-биотит-полевошпатовые (±Cpx) породы монцодиоритового, монцонитового и кварц-монцонитового состава, обычно содержащие вкрапленники полевых шпатов. Макроскопически эти включения весьма напоминают породы первой интрузивной фазы, однако, как будет показано ниже, не могут быть их ксенолитами. В наибольшем количестве (до 15—20 штук на квадратный метр, рис. 2а) включения встречаются в центральной части массива выше гипсометрической отметки 1450—1500 м над уровнем моря (см. рис. 1), что соответствует водораздельной части хр. Улан-Бургасы. Ниже, в краевых зонах массива количество включений не превышает нескольких штук на несколько десятков квадратных метров. В центральной, наиболее насыщенной включениями части массива, на фоне массового, но относительно равномерного распределения включений, представленного на (рис. 2а), встречаются небольшие (~1.0 х 0.5 м) "рои" (swarms), где на долю включений приходится до 50% от общего объема породы (рис. 2б). При этом включения из одного "роя" различаются зернистостью, окраской (тонкозернистые более темные), наличием или отсутствием вкрапленников полевых шпатов.

Размеры включений варьируют от долей сантиметра до сравнительно крупных, достигающих

0.5 м по длинной оси, однако в большинстве случаев размеры включений составляют 10—15 см в поперечнике. Форма включений округлая (рис. 3а), вытянутая, линзовидная (рис. 3б, 3в), шарообразная (рис. 3г), иногда неправильная (рис. 3д) или близкая к угловатой (рис. 3е), но с очень плавными закругленными контурами.

Контакты включений с вмещающими кварцевыми сиенитами резкие, однако ни каких при-контактовых изменений (зернистости, минералогического состава) ни во включениях, ни во вмещающих породах не наблюдается. Крупные включения часто инъецированы кварц-сиенитовым материалом в виде более лейкократовых крупнозернистых ветвящихся прожилков с неясными контурами или в виде "пятен" крупнозернистого кварц-полевошпатового агреата. Заметные петрографические и в меньшей мере геохимические изменения зафиксированы лишь в кварцевых сиенитах, цементирующих включения в "роях", где иногда они приобретают такситовую текстуру и становятся более меланократовыми.

Петрография

Состав мафических включений из кварцевых сиенитов Бургасского плутона охватывает широкий диапазон петрографических разновидностей — от монцодиоритов, через монцониты и кварцевые монцониты до кварцевых сиенитов, при этом крайние члены этого ряда пользуются весьма ограниченным распространением, тогда как монцонитоиды являются наиболее типичными представителями ММЕ. Как отмечалось выше, мафические включения — это мелко- или тонкозернистые, массивные, порфировидные (Р1, ) породы темно-бурого, в свежем сколе почти черного, или серого (в зависимости от зерни-

Рис. 3. Морфологические особенности мафических включений: (а) — включения округлой формы; (б, в) — вытянутые, линзовидные; (г) — шарообразные включения; (д) — включения неправильной формы с заливообразными (фестончатыми) краями; (е) — "угловатые" включения с закругленными контурами.

стости) цв

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 «Геология»