ПЕТРОЛОГИЯ, 2004, том 12, № 6, с. 656-662
УДК 550.40
ВОЗРАСТ И ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ ПЕРИДОТИТ-ПИРОКСЕНИТ-АНОРТОЗИТ-ГАББРОВОГО МАЖАЛЫКСКОГО КОМПЛЕКСА, ВОСТОЧНАЯ ТУВА
© 2004 г. Е. Б. Сальникова*, В. П. Ковач*, И. К. Козаков*, Ч. К. Ойдуп**, А. А. Монгуш**, С. 3. Яковлева*, А. М. Федосеенко*
*Институт геологии и геохронологии докембрия РАН 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия; e-mail: ivan@ik4843.spb.edu **Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН 667007 Кызыл, ул. Интернациональная, 117а, Россия
Поступила в редакцию 30.04.2004 г.
В раннекаледонской области мозаичного строения Центральной Азии широко распространены породы перидотит-пироксенит-анортозит-габбровой интрузивной ассоциации мажалыкского комплекса. Ранее породы этой ассоциации рассматривались в составе актовракского комплекса раннего кембрия или относились к ранней фазе габбро-диорит-плагиогранитного таннуольского комплекса. В Восточной Туве типовые образования представлены в Мажалыкском массиве. Среди пород массива преобладают верлиты, оливиновое габбро, габбро, клинопироксениты, габбро-нори-ты, габбро-анортозиты. U-Pb геохронологические исследования были проведены для цирконов габбро-анортозитов. Установленное конкордантное значение возраста кристаллизации расплавов мажалыкского комплекса 478 ± 1.4 млн. лет. Для пород Мажалыкского массива характерно фракционированное распределение редких элементов с обогащением LIL-элементами, отчетливо выраженные отрицательные аномалии Nb-Ta, Zr-Hf и Ti, обогащение легкими и обеднение тяжелыми РЗЭ, что типично для островодужных базит-ультрабазитовых комплексов. Породы массива имеют положительные, но более низкие, чем в деплетированной мантии, величины eNd(T) от +4.8 до +5.7, что также характерно для пород островодужных комплексов. В то же время, судя по геологическому и возрастному положению пород Мажалыкского массива и комплекса в целом, их образование не могло быть связано со становлением офиолитовых и островодужных комплексов венда. Геохимическое сходство с островодужными образованиями может быть обусловлено вовлечением в процессы плавления метасоматизированного надсубдукционного мантийного клина. Выполненные геохронологические, геохимические и изотопные исследования свидетельствуют о том, что образования мажалыкского комплекса по своей геодинамической позиции могут рассматриваться как постколлизионные, внутриплитные, и их формирование было связано с существованием мантийного плюмового источника.
В раннекаледонской области мозаичного строения Центральной Азии широко распространены породы перидотит-пироксенит-анортозит-габ-бровой интрузивной ассоциации. В Восточной Туве такие образования представлены в Мажалыкском массиве, а их аналоги рассматриваются в составе одноименного комплекса (рис. 1). До сих пор проблема возраста и геодинамической позиции этого комплекса не имеет однозначного решения. Так, породы ультрабазит-базитовой ассоциации рассматривались в составе актовракского комплекса раннего кембрия или относились к ранней фазе габбро-диорит-плагиогранитного таннуольского комплекса (Геология СССР..., 1966). Позднее массив был включен в состав самостоятельной дотаннуольской перидотит-пи-роксенит-габбро-норитовой формации (Поляков и др., 1984). Исходя из существовавших представ-
лений о позднекембрийском возрасте таннуоль-ского комплекса, породы мажалыкского комплекса были отнесены к раннему кембрию (Геологическая карта., 1983). Однако полученные данные о средне-позднеордовикском возрасте то-налитов таннуольского комплекса 451 ± 6 и 457 ± ± 3 млн. лет (Козаков и др., 2001) значительно расширили возможный временной интервал становления мажалыкского комплекса, что, в свою очередь, не позволяет определить его геодинамическую позицию. Следует подчеркнуть, что массивы мажалыкского комплекса локализованы как среди островодужных и офиолитовых комплексов каледонид, так и в пределах континентальных массивов (Поляков и др., 1984) (рис. 1). При этом становление аккреционной структуры региона в целом завершилось в позднем кембрии
94°59' в.д.
Рис. 1. Схема расположения раннепалеозойских ультрамафит-мафитовых массивов в Восточной Туве с использованием (Геологическая карта..., 1983; Поляков и др., 1984).
1 - мезозойские наложенные впадины; 2 - герциниды Тувинской межгорной впадины; 3 - каледониды Хемчикско-Сы-стыгхемского краевого прогиба; 4-5 - структурно-формационные зоны (подзоны) салаирид: 4 - островодужная Тан-нуольско-Хамсаринская (I - Хамсаринская; II - Улугойская, III - Восточно-Таннуольская IV - Бурен-Ондумская, V -Балгазикская); офиолитовые (VI - Каахемская; VII - Агардагская; VIII - Шишхидская), 5 - Тувино-Монгольский массив; 6 - положение массивов мажалыкского комплекса (вне масштаба): 1 - Мажалыкский, 2 - Калбакдагский, 3 - Ка-раосский, 4 - Тапсинский, 5 - Брунганский, 6 - Элигхольский, 7 - Пограничный, 8 - Ханчарский, 9 - Одинокий; 7 -границы структурных зон (а), разломы (б); 8 - положение точки опробования.
На врезке - схема геологического строения Мажалыкского массива с использованием (Ггорова, 2002). 1 - рыхлые отложения; 2 - ороговикованные вулканогенно-осадочные породы нижнего кембрия; 3 - среднепалеозой-ские граниты; 4 - габброиды зоны эндоконтакта (а), оливиновые габбро, троктолиты, клинопироксениты расслоено-го комплекса (б); 5 - верлиты, плагиоверлиты; 6 - разрывные нарушения; 7 - точка опробования; 8 - высотные отметки.
в интервале около 500-520 млн. лет (Козаков и др., 2001, 2002).
Таким образом, получение надежных геохронологических и изотопных данных является одним из основных условий выявления геодинамической позиции мажалыкского комплекса в ран-
некаледонской аккреционной области Центральной Азии.
Собственно Мажалыкский массив расположен в 80 км к югу от г. Кызыла. Общие размеры вскрытой части массива составляют около 1 км2. Массив интрудирован гранитами таннуольского
Таблица 1. Результаты U-Pb изотопных исследований цирконов (проба 5895-22)
№ п/п Размер фракции, |im, ее характеристика Навеска, мг Содержание, мкг/г Изотопные отношения
Pb U 206Pb/204Pba 207Pb/206Pba 208pb/206pba
1 >85 0.80 12.9 131 239 0.0566 ± 1 0.1279 ± 1
2 >85, A = 30%* 1.48 4.03 48.4 927 0.0566 ± 1 0.1436 ± 1
№ п/п Размер фракции, |im, Изотопные отношения Rho Возраст, млн. лет по отношениям
ее характеристика 207Pb/235U 206Pb/238U 207Pb/235U 206Pb/238U 207Pb/206Pb
1 >85 0.5989 ± 13 0.0767 ± 2 0.59 477 ± 1 476 ± 1 478 ± 4
2 >85, A = 30%* 0.6030 ± 18 0.0773 ± 2 0.51 479 ± 1 480 ± 1 477 ± 5
Примечание. Химическое разложение цирконов и выделение U и Pb выполнялось по модифицированной методике Т.Е. Кроу (Krogh, 1973). Изотопный анализ выполнен на многоколлекторном масс-спектрометре Finnigan МАТ-261. Точность определения U/Pb отношений составила 0.5%. Холостое загрязнение не превышало 0.1 нг Pb и 0.005 нг U. Аэроабразивная обработка циркона проводилась по методике Т.Е. Кроу (Krogh, 1982). Обработка экспериментальных данных проводилась по программам PbDAT (Ludwig, 1991) и ISOPLOT (Ludwig, 1999). При расчете возрастов использованы общепринятые значения констант распада урана (Stacey, Kramers, 1975). Поправки на обычный свинец введены в соответствии с модельными величинами (Steiger, Jager, 1976). Все ошибки приведены на уровне 2а.
а Изотопные отношения, скорректированные на бланк и обычный свинец; величины ошибок соответствуют последним значащим цифрам после запятой.
*A = 30% - количество вещества, удаленного в процессе аэроабразивной обработки циркона.
комплекса (рис. 1, врезка). В восточной части осадочными образованиями, где развиты высоко-массива установлен интрузивный контакт с вме- температурные роговики и зоны приконтактово-щающими нижнекембрийскими вулканогенно- го плавления (Егорова, 2002). Среди пород масси-
206рь/238у
0.0784
0.0780
0.0776
0.0772
0.0768
0.0764
0.0760
470
0.0756
0.588 0.592 0.596 0.600 0.604 0.608 0.612 0.616
207Pb/235U
Рис. 2. Диаграмма с конкордией для пробы 5895-22.
Таблица 2. Содержания редких элементов (мкг/г) в породах Мажалыкского массива, Восточный Танну-Ола, Тува
Элементы и их отношения 5895-6 5895-10 5895-13 5895-16 5895-20 5895-22
Cs 0.07 0.08 0.08 0.04 0.04 0.22
Rb 0.77 0.94 0.85 0.25 0.25 8.33
Sr 204 496 181 100 181 738
Ba 21 36 22 13 17 115
Y 5.2 4.1 5.8 2.2 4.6 3.6
Zr 9.5 5.4 10.2 3.6 6.4 13.0
Hf 0.37 0.16 0.43 0.12 0.16 0.43
Nb 0.21 0.06 0.26 0.07 0.04 0.37
Ta 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.04
U 0.07 0.04 0.13 0.03 0.02 0.06
Th 0.07 0.05 0.13 0.04 0.04 0.39
Pb 0.63 1.88 1.21 0.96 1.33 1.00
La 3.37 1.45 1.56 1.31 1.29 2.71
Ce 8.43 3.51 4.31 3.01 3.44 5.89
Pr 1.00 0.52 0.62 0.36 0.53 0.69
Nd 3.49 2.08 3.42 1.54 2.61 3.33
Sm 1.04 0.89 1.09 0.37 0.89 0.69
Eu 0.38 0.37 0.35 0.14 0.29 0.30
Gd 1.09 0.94 1.17 0.49 0.89 0.82
Tb 0.16 0.17 0.19 0.07 0.17 0.13
Dy 1.13 0.83 1.17 0.46 0.86 0.71
Ho 0.25 0.19 0.23 0.10 0.18 0.14
Er 0.65 0.52 0.67 0.25 0.49 0.37
Tm 0.09 0.08 0.09 0.05 0.07 0.06
Yb 0.44 0.41 0.54 0.31 0.47 0.36
Lu 0.07 0.06 0.07 0.05 0.06 0.05
Sc 42 25 42 14 26 12
Ti 1216 1092 1295 475 943 743
V 70 107 91 7.3 37 13
Cr 677 110 514 529 581 354
Co 63 44 59 83 96 11
Ni 322 104 298 693 399 51
Cu 104 148 99 1.9 6.3 12
Zn 39 41 43 51 75 3.6
Ga 5.7 11 5.7 3.0 4.4 10
La/Yb 5.15 2.39 1.96 2.82 1.84 5.11
La/Sm 2.04 1.02 0.90 2.24 0.91 2.47
Gd/Yb 1.99 1.86 1.75 1.25 1.52 1.85
Eu/Eu* 1.09 1.23 0.94 1.02 0.98 1.20
La/Nb 16.2 22.7 5.9 18.4 34.0 7.3
Примечание. Образцы: 5895-6 - оливиновое габбро; 5895-10, 5895-13 - оливиновый пироксенит; 5895-16 - перидотит; 589520 - верлит; 5895-22 - габбро-анортозит.
Порода/примитивная мантия 102
5895-6
5895-10
5895-13
5895-16
5895-20
5895-22
10
10-2 _I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I
Ba Th U Nb Ta La Ce Pr Nd Zr Hf Sm Eu Ti Gd Tb Dy Y Ho Er TmYb Lu
Рис. 3. Нормализованное к примитивной мантии распределение редких элементов в породах Мажалыкского массива.
ва преобладают верлиты, оливиновое габбро, габбро, троктолиты, в подчиненном количестве находятся дуниты, гарцбургиты, плагиоверлиты, оливиновые клинопироксениты, кли
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.