УДК 533.4:550.4
ПОЗДНЕПАЛЕОЗОЙСКИЙ РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫЙ ГРАНИТОИДНЫЙ МАГМАТИЗМ ЮЖНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ
© 2011 г. В. С. Антипин, А. Б. Перепелов
Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН ул. Фаворского, 1А, Иркутск 664033, Россия; e-mail: antipin@igc.irk.ru Поступила в редакцию 30.11.2010 г.
В Селенгино-Витимской структурной зоне Прибайкалья (Хамар-Дабан) позднепалеозойский внутрип-литный магматизм представлен гранитоидами различных геохимических типов: палингенными извест-ково-щелочными гранитоидами, монцогранитоидами субщелочного ряда и редкометалльными гранитоидами Li-F типа и их субвулканическими аналогами. Субщелочные и редкометалльные гранитоиды распространены в периферических частях позднепалеозойского ареала магматизма. Редкометалльно-гранитный магматизм, проявленный в регионе в виде субширотных интрузивно-дайковых поясов, представлен многофазными интрузиями (Харагульский, Уругудеевский и Биту-Джидинский массивы) с площадью выхода пород около 10 км2 и возрастом их формирования от 311 до 321 млн. лет, а также сериями сопровождающих их даек. Ранние фазы интрузий образованы биотитовыми обычно флюоритсо-держащими гранитами, которые на позднем этапе сменяются типично редкометалльными топазсодер-жащими амазонит-альбитовыми гранитами. В субвулканической фации более мощные дайки субщелочного состава (монцонит-порфиры, гранит-порфиры, эльваны) сменяются онгонитами, топазовыми риолитами и топазитами, которые иногда служат цементом в эруптивных и флюидно-эксплозивных брекчиях. При становлении многофазных интрузий в направлении от ранних биотитовых к поздним амазонит-альбитовым гранитам с F-Li слюдами наблюдается повышение кремнекислотности и заметный рост содержаний Na2O, тогда как уровень содержаний (FeO + Fe2O3), CaO и К2О снижается. Геохимическая эволюция выражается ростом в указанном направлении концентраций F, Li, Rb, Cs, Sn, Be, Ta и Pb и уменьшением содержаний Ba, Sr, Zn, Zr, Th и U. Аналогичная эволюция характерна также для субвулканических пород, что подчеркивает генетическое единство всего интрузивно-дайкового комплекса Хамар-Дабанской провинции.
Выявлены существенные различия редкоэлементного состава известково-щелочных гранитоидов и редкометалльных Li-F гранитов, выражающиеся в различном характере распределения К, Ba, Sr и Zr в породах. Для редкометалльных гранитов характерен максимум нормированных по отношению к континентальной коре содержаний Li, Rb, Nb, Pb. Редкометалльные Li-F граниты не образуются только при процессах палингенеза, а для их возникновения необходимы специфические условия, обуславливающие интенсивное концентрирование характерных редких элементов. При эволюции гранитных расплавов Li, Rb, Ta, Nb, Sn, W и F активно обогащают поздние фазы интрузий, что является свидетельством важной роли процессов магматической и флюидно-магматической дифференциации при их образовании. При этом состав и изотопно-геохимические особенности предполагаемого магмообразующего субстрата отвечают характеристикам древней докембрийской континентальной коры со средним модельным возрастом, превышающем 1200 млн. лет.
ВВЕДЕНИЕ
При исследовании магматизма в южном складчатом обрамлении Сибирского кратона (Южное Прибайкалье) установлено масштабное развитие фане-розойских гранитоидов, формирование которых могло быть связано с коллизионным раннепалеозой-ским этапом геологического развития региона, а также с внутриплитным магматизмом позднепалеозой-ского и мезозойского возраста. Гранитоидный магматизм представлен здесь батолитами, отдельными массивами гранитоидов и интрузивно-дайковыми поясами с разнообразными вещественными характеристиками пород. В пределах Селенгино-Витим-ской структурной зоны (Южное и Восточное При-
байкалье) гранитоиды получили значительное развитие в позднем палеозое, когда в центре обширного ареала магматизма сформировался один из крупнейших в Азии Ангаро-Витимский батолит с преобладанием преимущественно коровых палингенных из-вестково-щелочных гранитоидов. В северном и южном обрамлении этого гигантского плутона в пределах рифтогенных структур проявлены вулкано-плутонические комплексы пород повышенной щелочности, в формировании которых значительную роль играли мантийные источники (Ярмолюк, Коваленко, 2003).
Западная часть Селенгино-Витимской зоны (хребет Хамар-Дабан) слабо изучена, однако гра-нитоидные породы различных геохимических ти-
Рис. 1. Схема развития палеозойского гранитоидного магматизма в Южном Прибайкалье и Северной Монголии, составлена по (Карта магматических..., 1988).
1 — архей-протерозой-фанерозойские магматические и метаморфические и осадочные комплексы, 2 — палеозойские гранитоидные комплексы, 3 — позднепалеозойские интрузивные массивы редкометалльных гранитов (1 — Харагуль-ский, 2 — Уругудеевский, 3 — Биту-Джидинский), 4 — разломы.
пов развиты здесь достаточно широко (рис. 1). В пределах Хамар-Дабанской магматической провинции преобладают: 1) палингенные известково-щелочные гранитоиды (например, раннепалеозой-ский Солзанский массив) (Антипин, 2005) и 2) гранитоиды субщелочного ряда, представленные серией от монцодиоритов до монцонитов, кварцевых сиенитов и лейкогранитов (например, позднепалеозойские Переемнинский и Хонзур-тайский массивы) (Антипин, Перепелов, 2008). Наряду с отмеченными геохимическими типами гранитоидов в исследуемой провинции, а также в сопряженных регионах Центральной Азии важное место занимает редкометалльный гранитоид-ный магматизм, продолжительность которого около 190 млн. лет — от позднего карбона до мела. При этом редкометалльные гранитоиды залегают в различных структурно-формационных зонах, среди докембрийских и герцинских метаморфических толщ. В отношении возраста и условий формирования этих гранитоидов в Южном Прибайкалье существовали различные точки зрения (Коваль, 1975; Косалс, 1976; Переляев и др., 1987; Антипин и др., 1999). Основная причина расхождения во мнениях — недостаточная изученность и отсутствие надежных изотопно-геохимических данных по редко-металльным гранитоидам. В настоящей статье обобщены материалы исследований последних лет по гранитоидам Ы-Б геохимического типа, как
формирований позднепалеозойского этапа магматизма западной части Селенгино-Витимской зоны (хребет Хамар-Дабан).
Ранее в пределах хребта Хамар-Дабан А.А. Ша-феевым был выделен Утуликский дайковый пояс диабазовых порфиритов, гранит-порфиров и фельзитов (Шафеев, 1968). В настоящее время проявления редкометалльно-гранитного магматизма Хамар-Дабанской провинции объединяются в Уругудей—Утуликский интрузивно-дайковый пояс позднепалеозойских гранитоидов, представленных как интрузиями редкометалльных гранитов, так и серией даек состава от монцонитоидов, субщелочных гранит-порфиров до онгонитов и то-пазитов, среди которых установлены флюорит- и топазсодержащие разновидности (Антипин, 2005). По возрастному и геологическому положению этот пояс расположен на периферии позднепалеозой-ского ареала, который занимает большую часть Се-ленгино-Витимской зоны. В его состав входят многофазные интрузии редкометалльных гранитов (Ха-рагульская, Биту-Джидинская и Уругудеевская), а также субвулканические дайковые тела, пространственно сближенные с этими массивами (рис. 1). Рассмотрим геологическое положение, возраст и состав пород данной гранитоидной серии.
Рис. 2. Схемы геологического строения Уругудеевского (а) и Харагульского (б) интрузивных массивов редкометалльных гранитов.
(а): 1 — ледниковые, делювиально-пролювиальные и аллювиальные отложения ^з_4); 2 — гнейсы и карбонатно-си-ликатные породы харагольской свиты (АК-РК), гнейсы с прослоями мраморов безымянской свиты (РК), 3 — биотито-вые граниты; 4 — микроклин и амазонит-альбитовые граниты; 5 — диориты, габбро-диориты; биотитовые граниты и плагиограниты Саянского комплекса (РК); 6 — разрывные нарушения.
(б): 1 — ледниковые, делювиально-пролювиальные и аллювиальные отложения ^з_4); 2 — гнейсы и кристаллические сланцы корниловской и шубутуйской свит (АК-РК); 3 — граниты апикальной фации; 4 — микроклин-амазонит-альбитовые граниты; 5 — биотитовые граниты Центрального тела; 6 — граниты Саянского комплекса (РК); 7 — разрывные нарушения.
(а) (б)
: 1 С'2 П 3 1Ш 4 Ш :-Ч 6 |
ХАРАГУЛЬСКИЙ, УРУГУДЕЕВСКИЙ И БИТУ-ДЖИДИНСКИЙ МАССИВЫ РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫХ ГРАНИТОВ
Харагульский и Уругудеевский массивы расположены вблизи Уругудеевского гольца (2758 м) хребта Хамар-Дабан (рис. 1). Оба массива близки по площади выходов пород: 10 и 8 км2 соответственно и могут быть отнесены к многофазным интрузиям. При этом Харагульская интрузия более сложная по строению с большим петрографическим разнообразием слагающих ее пород. Она образует акмолитообразное вытянутое в субширотном направлении интрузивное тело, обрамлена серией даек и залегает среди метаморфических пород шубутуйской и корниловской свит хамардаб-анской серии рифейского возраста. Породы ранней фазы интрузии (Центральное тело) представлены средне- и мелкозернистыми, в эндоконтак-те порфировидными биотитовыми гранитами, которые иногда имеют переходы к граносиени-там. Наряду с породообразующими полевыми шпатами (обычно микроклин в ассоциации с аль-бит-олигоклазом), кварцем и биотитом в ранних гранитах встречается флюорит в количестве до 1.4% и магнетит — до 1.2%. Поздняя фаза Харагульского массива сложена среднезернистыми топазсодержащими микроклин- и амазонит-аль-битовыми гранитами, слагающими вытянутую в
субширотном направлении интрузию (Северное тело) и серию из 10 даек, большинство из которых залегает среди вмещающих гнейсов и кристаллических сланцев и являются, вероятно, апофизами невскрытой эрозией глубинной части массива. Полевые шпаты в поздних гранитах представлены решетчатым микроклином и альбитом (АЬ3-7), а слюды литиевыми разновидностями — протоли-тионитом, циннвальдитом, иногда в ассоциации с лепидолитом и литиевым фенгит-мусковитом в апикальной части интрузии. В отличие от гранитов ранней фазы в поздних редкометалльных гранитах присутствуют топаз (до 1.5%), колумбит-танталит, касситерит, редко монацит и циртолит. Для них характерен более выраженный идиоморфизм кварца по отношению к другим мине
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.