ПЕТРОЛОГИЯ, 2008, том 16, № 1, с. 66-91
УДК 552.313
ПЕТРОЛОГИЯ РАННЕПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКОГО БУРАКОВСКОГО
КОМПЛЕКСА, ЮЖНАЯ КАРЕЛИЯ
© 2008 г. А. В. Чистяков, Е. В. Шарков
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017 Москва, Старомонетный пер., 35, Россия: e-mail: chist@igem.ru Поступила в редакцию 10.11.2006 г.
Получена после доработки 07.02.2007 г.
Раннепалеопротерозойский Бураковский комплекс состоит из крупнейшего в Европе Бураковско-го расслоенного мафит-ультрамафитового плутона и огромной габбро-норитовой Авдеевской дайки. Плутон образован двумя самостоятельными разновозрастными телами с автономной внутренней структурой, соприкасающимися своими верхними частями, - Аганозерским и Шалозерско-Бу-раковским. Оба тела имеют сходный тип разреза, включающий пять дифференцированных зон (снизу вверх по преобладающим кумулятивным парагенезисам): ультраосновную, пироксенитовую, габбро-норитовую, пижонитовых габбро-норитов и магнетитовых габбронорит-диоритов. При сходстве строения, отражающем общие закономерности дифференциации данного типа расплавов, тела заметно различаются по характеру своей кумулятивной стратиграфии и в меньшей степени по минералого-геохимическим характеристикам. Для разрезов обоих тел плутона характерно наличие единичных прослоев высокотемпературных ультрабазитовых кумулатов (маркирующих горизонтов) среди более низкотемпературных габброидов, что связывается с внедрением дополнительных порций расплава в кристаллизующиеся магматические камеры. На основе петрологических, геохимических и минералогических данных показано, что Аганозерское и Шалозерско-Бураковское тела, а также дополнительные внедрения произошли из сходных, но не идентичных расплавов кремнеземистой высокомагнезиальной (бонинитоподобной) серии. Авдеевская дайка (2436 ± 46 млн. лет при eNd(T) = -1.5) протягивается вдоль юго-восточного контакта Шалозерско-Бураковского тела и формировалась практически одновременно с ним. Слагающие дайку пижонитовые габбро-нориты по геохимии и минеральному составу практически аналогичны породам зоны пижонитовых габбро-норитов Бураковского плутона. Сделан вывод, что Бураковский комплекс представлял собой дол-гоживущий магматический центр, происхождение которого было связано с активностью раннепа-леопротерозойского мантийного суперплюма.
Крупнейший в Европе раннепалеопротерозойский интрузивный Бураковский комплекс (рис. 1) расположен к востоку от Онежского озера, на территории, практически полностью перекрытой четвертичными отложениями. Комплекс образован крупнейшим в Европе Бураковским расслоенным мафитовым-ультрамафитовым плутоном и габбро-норитовой Авдеевской дайкой - одной из самых крупных на Балтийском щите. Бураковский комплекс был выявлен в начале 1950-х годов при разбуривании крупной магнитной аномалии. С 1964 г. Карельской геолого-разведочной экспедицией здесь проводятся геолого-поисковые работы с целью комплексного изучения данного объекта и оценки его рудоносности. Параллельно проводились и специальные петролого-геохи-мические исследования этого интрузива сотрудниками институтов РАН Москвы, Санкт-Петербурга и Петрозаводска.
Однако, несмотря на большой объем проведенных исследований, Бураковский комплекс остается недостаточно изученным. В ходе предшествующих работ главное внимание уделялось Бураковскому расслоенному плутону - возмож-
ному концентратору рудной минерализации (платиноиды, хром, медь, никель и т.д.). Но рассмотренные в ряде публикаций (Шарков и др., 1995; Николаев и др., 1995; Чистяков и др., 2000; Бер-ковский и др., 2000 и т.д.) черты строения и вещественного состава плутона дают о нем только самое общее представление, а Авдеевская дайка ранее детально не изучалась, и ее принадлежность к Бураковскому комплексу определялась в основном пространственной близостью к плутону. Поэтому в данной работе рассмотрены ранее не освещавшиеся особенности строения комплекса в целом и дается наиболее полное представления о его петрологии. Вопросы рудной минерализации плутона освещены во многих публикациях (Гро-ховская и др., 2005; Шарков и др., 1995; Минерально-сырьевая..., 2005 и ссылки в них) и специально нами не рассматривались.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
БУРАКОВСКОГО КОМПЛЕКСА
Бураковский комплекс расположен в юго-восточной части Балтийского щита в пределах Вод-
Аганозерское тело
Рис. 1. Схема геологического строения Бураковского комплекса.
1 - краевая серия; 2-7 - расслоенная серия: 2 и 3 - дунитовая и перидотитовая подзоны ультраосновной зоны, 4 - пи-роксенитовая зона, 5 - габбро-норитовая зона, 6 - зона пижонитовых габбро-норитов, 7 - зона магнетитовых габбро-норит-диоритов; 8 - разломы, 9 - положение профилей скважин. МГ - перидотитовые маркирующие горизонты, ГХГ - Главный хромитовый горизонт.
лозерского блока Карельской гранит-зеленока-менной области, образованной архейскими тона-литовыми гнейсогранитами с редкой сетью зеленокаменных поясов. В состав комплекса входят Бураковский плутон и очень крупная Авдеев-ская дайка (рис. 1). Плутон имеет неправильно-овальную, изогнутую в плане форму и вытянут в северо-восточном направлении. Его длина достигает 50 км при ширине 13-17 км, а площадь составляет около 630 км2. Мощность плутона оценивается по геофизическим данным от 5-7 до
10 км (Соболев, 1993). Ранее предполагалось, что плутон представляет собой единый интрузив, и его современное строение было принято рассматривать как результат позднепротерозойской тектонической деятельности, когда он был расчленен на три тектонических блока - Бураковский, Шалозерский и Аганозерский. Соответственно, при реконструкциях "генерализованного" разреза плутона считали, что Аганозерский блок слагает нижние части единого массива, а Шалозер-
Шалозерско-
Рис. 2. Строение расслоенных серий Аганозерского и Шалозерско-Бураковского тел Бураковского плутона. МГ - перидотитовые маркирующие горизонты, ГХГ -Главный хромитовый горизонт.
ский и Бураковский - его средние и верхние части.
Вместе с тем Аганозерский "блок" представляет собой самостоятельное воронкообразное тело, а Шалозерский и Бураковский "блоки" в целом образуют единый лополит. При автономности строения Аганозерский "блок" имеет субмеридиональное простирание структур, а Ша-лозерско-Бураковский вытянут в северо-восточном направлении. Все это позволило выдвинуть предположение о том, что плутон образован двумя самостоятельными однотипными интрузивами -Аганозерским и Шалозерско-Бураковским, соприкасающимися своими верхними частями и образующими на уровне дочетвертичного эрозионного среза единый массив (Чистяков и др., 2000; Берковский и др., 2000).
Основные сведения о внутренней структуре плутона базируются на данных бурения неглубоких скважин (в основном 200-300 м, только единичные превышали 1500 м). Сопоставление разрезов плутона ранее производилось преимущественно на основании геохимических данных
(Шарков и др., 1995; Николаев и др., 1995). Однако такой подход приводит к значительному за-грублению результатов, поскольку не учитывает ни наличия тонкой расслоенности, ни соотношений кумулусных и интеркумулусных фаз. Соответственно, он может дать только самую общую картину, в целом близкую для всех раннепротеро-зойских интрузивов данного типа на Балтийском щите (БИагкоу, БшоШп, 1998). Поэтому было проведено детальное изучение кумулятивной стратиграфии Аганозерского и Шалозерско-Бураковского тел, которое позволило выявить существенные различия между ними.
В каждом из этих тел можно выделить центральную (расслоенную) серию и краевую серию, представленную главным образом породами боковой группы. Как следует из материалов бурения, расслоенность в породах боковых групп конформна контактам и обычно центроклинально падает под углами 60-70°, в то время как в центральных частях тел она субгоризонтальна и приводит к появлению автономных по отношению к контактам внутренних структур.
Авдеевская дайка протягивается параллельно юго-восточному контакту Бураковского плутона на удалении 2-5 км (рис. 1). Дайка имеет длину не менее 50 км при мощности до 500 м; как и плутон, она в значительной мере перекрыта четвертичными отложениями. Дайка на всем своем протяжении сложена массивными пижонитовыми габбро-норитами без выраженной внутренней структуры. Она имеет субвертикальное падение и сложную морфологию, связанную с многочисленными разрывными нарушениями сдвигового характера и, возможно, с дополнительными внедрениями расплава.
СОПОСТАВЛЕНИЕ РАЗРЕЗОВ АГАНОЗЕРСКОГО И ШАЛОЗЕРСКО-БУРАКОВСКОГО ТЕЛ ПЛУТОНА
Расслоенная серия
Как уже указывалось выше, ранее предполагалось, что Бураковский плутон представляет собой единое тело. На основании сопоставления и корреляции геологических, петрографических и геохимических данных (Ганин и др., 1995; Шарков и др., 1995) был составлен сводный разрез расслоенной серии. Снизу вверх выделялось пять зон: ультраосновная, пироксенитовая, габбро-норито-вая, зона пижонитовых габбро-норитов и зона магнетитовых габбронорит-диоритов. Проведенные исследования показали, что такая схема строения справедлива как для Аганозерского, так и для Шалозерско-Бураковского тел (рис. 2), хотя в деталях между ними имеются существенные различия (рис. 3).
Профиль А
Профиль В
Профиль Б
66
Зона
345 Профиль Г
344
171
172
ш 1
□6
шш 7 ш 8
9
11 12
13
14
15
Рис. 3. Схема корреляции скважин по профилям А и Б Аганозерского тела и В и Г Шалозерско-Бураковского тела Бураковского плутона.
1 - кварц-полевошпатовые породы, 2 - пижонитовые габбро-нориты, 3 - магнетитовые габбро-нориты, 4 - габбро-нориты, 5 - габбронорит-анортозиты, 6 - вебстериты, 7 - оливиновые вебстериты, 8 - ортопироксениты, 9 - оливиновые ортопироксениты, 10 - клинопироксениты, 11 - оливиновые клинопироксениты, 12 - верлиты, лерцолиты и гарцбургиты, 13 - пойкилитовые перидотиты, 14 - хромититы, 15 - дуниты. Аббревиатуры названий зон и горизонтов см. рис. 2.
100
200
100
100-
200-
200
100-
ГХГ
200
300-
400-
500 -
Ультраосновная зона включает нижние горизонты расслоенных серий в обоих телах. Эта зона образована оливин-хромшпинелевыми кумулат
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.