научная статья по теме МАГМАТИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ДАЕК И ЖИЛ МОНЧЕТУНДРОВСКОГО МАССИВА (БАЛТИЙСКИЙ ЩИТ): РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ И ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Геология

Текст научной статьи на тему «МАГМАТИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ДАЕК И ЖИЛ МОНЧЕТУНДРОВСКОГО МАССИВА (БАЛТИЙСКИЙ ЩИТ): РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ И ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ»

ГЕОХИМИЯ, 2014, № 7, с. 605-624

МАГМАТИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ДАЕК И ЖИЛ МОНЧЕТУНДРОВСКОГО МАССИВА (БАЛТИЙСКИЙ ЩИТ): РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ И ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

© 2014 г. Л. И. Нерович, Т. Б. Баянова, П. А. Серов, Д. В. Елизаров

Геологический институт КНЦ РАН 184209 Апатиты, Мурманская обл., ул. Ферсмана, 14 e-mail: nerovich@geoksc.apatity.ru Поступила в редакцию 22.11.2012 г.

Принята к печати 18.06.2013 г.

Изучены породы дайково-жильного комплекса Мончетундровского массива: долериты, габбро-пегматиты и аплиты. Дайки долеритов подразделены на три группы: титанистые ферродолериты, ферродолериты, а также низкотитанистые и низкожелезистые габбро-долериты. U-Pb возраст цирконов из ферродолеритов установлен в 2505 ± 8 млн лет. Время образования амфибол-плагиоклазо-вых метагабброидов, вмещающих дайку ферродолеритов, составляет 2516 ± 12 млн лет. При изучении U—Pb изотопной системы цирконов из габбро-пегматитов и титанитов из аплитов определены возрасты событий, характеризующих позднемагматическую эволюцию собственно Мончетундровского массива (2445 ± 1.7 млн лет ) и возраст наиболее поздних проявлений магматизма в пределах массива, которые связаны с этапом свекофеннской орогении (1900 ± 9 млн лет). На основе исследования Sm—Nd, Rb—Sr изотопных систем и распределения редких и редкоземельных элементов в породах дайково-жильного комплекса массива охарактеризован состав источников исходных расплавов. Геохимические и изотопно-геохронологические характеристики указанных пород свидетельствуют о различной природе их разноглубинных источников. Титанистые ферродолериты продуцировались из глубинного плюмового источника с участием деплетированного астеносферного компонента. Ферродолериты формировались из мантийного источника типа MORB с вкладом коровой компоненты. Исходные для габбро-долеритов расплавы формировались в литосферной мантии, истощенной несовместимыми элементами после архейских процессов корообразования над поднимающимся мантийным плюмом при участии корового компонента. Габбро-долериты и породы расслоенного комплекса Мончетундровского массива имеют сходство геохимических характеристик, что может свидетельствовать и о сходстве их источников, но с более выраженной контаминацией коровым материалом для собственно пород массива. Для габбро-пегматитов предполагается, что особенности их геохимии объясняются не только накоплением редких элементов в продуктах остаточной магмы и вкладом коровой составляющей, но и неоднородным и неравномерным влиянием подлитосферных мантийных источников. Генерация аплитов происходила из сиали-ческого корового источника.

Ключевые слова: Мончетундровский массив, дайково-жильный комплекс, геохимия редких элементов, и-РЬ, ЯЬ-8г, мантийные источники.

Б01: 10.7868/8001675251407005Х

Мончетундровский массив, как и другие массивы Мончегорского рудного района, перспективные на благороднометальную минерализацию [1, 2], становление которых было обусловлено геодинамической обстановкой сумийского этапа раннепротерозойского тектогенеза, продолжают оставаться объектом геологических исследований. Важнейшим структурно-вещественным компонентом ультрабазит-базитовых массивов Мончегорского рудного узла являются дайковые и

жильные образования. Определение их места и роли в общей модели развития магматизма района представляется важным для познания природы и эволюции магматических процессов, обусловивших формирование палеопротерозойской провинции рудоносных расслоенных интрузий.

Докембрийские и палеозойские комплексы северо-восточной части Балтийского щита сопровождаются значительными объемами и разнообразием дайковых пород, результаты, иссле-

дования которых обобщены в монографии А. Арзамасцева с соавторами [3]. Согласно данным авторов монографии подавляющее количество дайковых пород в Кольском регионе составляют дайки раннепротерозойского возраста. Среди них выделены следующие дайковые комплексы: габб-ро-нориты и метаперидотиты, локальный рой даек Мончегорского района, кварцевые долериты, пикродолериты, меланократовые микрогаббро, ферродолериты, ферропикриты, титанистые долериты, пойкилоофитовые долериты, субщелочные лампрофиры [3]. К локальному комплексу Мончегорского района отнесены дайки, пространственно и генетически связанные с интрузивными массивами — Мончеплутоном и Монче-тундровским [2]. К таковым причислены: гарризи-ты, габбронориты Мончеплутона, магнетитовые габброиды и микрогаббро района Сопчеозерско-го хромитового месторождения, гранофиры и микрограниты, меланонориты и ортопироксени-ты, пижонитовые и оливиновые микрогаббро. Большая же часть дайковых пород отнесена к региональным комплексам, имеющим распространение не только в Мончегорском районе. Однако следует заметить, что пока не определен возраст пикродолеритов, меланократовых микрогаббро, титанистых долеритов и только появляются первые данные для ферродолеритов. Также ограничены сведения о содержании редких элементов, которые имеют решающее значение для разбраковки отдельных комплексов долеритов.

Настоящая работа продолжает накопление знаний о дайковых породах Мончегорского рудного района и посвящена главным образом изучению заключительных этапов магматизма в пределах Мончетундровского массива. Для этого были выполнены исследования даек и жил центральной и юго-восточной частей массива, включая их изотопное датирование, и определены основные геохимические и изотопно-геохимические индикаторы источников родоначальных магм указанных пород.

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕОЛОГИИ

МОНЧЕТУНДРОВСКОГО МАССИВА

Мончетундровский массив, традиционно относимый к комплексу Главного Хребта [4] с и-РЬ возрастами 2.52—2.45 млрд лет [5, 6], расположен в центральной части Мончегорского рудного узла Кольского региона и отделен от Мончеплутона на востоке и Чунатундровского массива на западе, соответственно, зонами Мончетундровского и Витегубско-Сейдозерского разломов. Массив сложен породами ранней габбровой серии, а также мафитами и ультрамафитами расслоенного комплекса массива, которые подразделены на три зоны [7]. К габбровой серии отнесены крупнозернистые массивные амфиболизированные габбро-иды с сильно осветленным плагиоклазом, наибо-

лее широко распространенные в юго-восточной и в юго-западной частях Мончетундровского массива (рис. 1). Эти породы большинство геологов рассматривает как измененные разновидности пород расслоенного комплекса. По-видимому, часть амфиболизированных габброидов в пределах массива таковыми и являются. Однако результаты исследований последних лет поставили вопрос о выделении самостоятельной ранней габ-бровой серии. Во всяком случае, на участках компактного развития метагабброидов для данных пород получены наиболее древние в пределах массива возрастные и-РЬ данные: 2521 ± 8 [5, 7] и 2516 ± 12 млн лет (настоящая работа) (рис. 1). Геологическая ситуация согласуется с моделью тектонического совмещения пород ранней габбро-вой серии и пород расслоенного комплекса.

Состав пород нижней зоны расслоенного комплекса Мончетундровского массива варьирует от оливинитов до лейкократовых норитов при наибольшем распространении мезо- и меланократовых норитов и пироксенитов. Состав пород средней зоны расслоенного комплекса изменяется от троктолитов и оливиновых габброноритов до анортозитов при преобладающем развитии тра-хитоидных среднезернистых габброноритов. Породы верхней зоны по составу варьируют от пла-гиоперидотитов до габбронорит-анортозитов и габбро-анортозитов при доминировании массивных крупнозернистых авгит-пижонитовых габ-бронорит-анортозитов и лейкогабброноритов, а также авгитовых габбро-анортозитов и лейкогаб-бро. Строение разреза расслоенного комплекса массива снизу вверх в кумулусной стратиграфии можно представить как переход от доминирующего развития ортопироксеновых и оливиновых кумулатов в нижней зоне к пироксен-плагиокла-зовым и плагиоклазовым кумулатам в средней зоне и затем к резкому преобладанию плагиоклазо-вых кумулатов в верхней зоне [7].

Среди пород дайково-жильного комплекса на изученной территории наиболее широко представлены долериты и габбро-пегматиты, жилы аплитов отмечаются реже. Наиболее насыщен дайками долеритов юго-восточный фланг массива и прежде всего площадь развития пород габбровой серии (рис. 1). Жилы габбро-пегматитов наблюдаются по всему массиву, но наибольшая их плотность отмечена в районе верхнего каменного карьера на г. Мончетундра и в нижней части склонов г. Хипикнюн. Жилы аплитов завершают магматическую деятельность в пределах Мончетунд-ровского массива и приурочены к трещинам отдельности в его породах.

Рис. 1. Схема геологического строения центральной и юго-восточной частей Мончетундровского массива (составлена Л.И. Нерович с использованием схем из [2, 7 и 8], а также материалов ОАО ЦКЭ, ОАО "Пана" и Е.С. Борисенко. 1 — плагиомикроклиновые гранито-гнейсы; 2—5 — расслоенный комплекс Мончетундровского массива: 2 — лейкокра-товые габбронориты и нориты, габбронорит-анортозиты, лейкогаббро, габбро-анортозиты верхней зоны. Массивные, крупнозернистые и средне-крупнозернистые; 3 — оливиновые лейконориты, лейкогаббронориты, норит-анор-тозиты, редко плагиогарцбургиты верхней зоны. Массивные, крупнозернистые и средне-крупнозернистые; 4 — габбронориты, реже оливиновые габбронориты, троктолиты, анортозиты средней зоны. Преимущественно трахитоидные, среднезернистые, крупно-среднезернистые; 5 — нориты, пироксениты, габбронориты, реже гарцбур-гиты и оливиниты нижней зоны; 6 — метагабброиды ранней габбровой серии (мезократовые и мезо-лейкократовые амфибол-плагиоклазовые, реже плагиоклаз — амфиболовые породы. Преимущественно массивные, неравномерно-зернистые с зонами и участками рассланцевания и бластомилонитизации); 7 — Мончеплутон (ортопироксениты горы Сопча); 8 — Дунитовый блок; 9 — метавулканиты пялочной, арваренчской и кукшинской свит; 10 — преимущественно биотитовые, гранат-биотитовые и гранат-амфибол-биотитовые, реже мусковит-биотитовые гнейсы с линзами и блоками гранат-эпидот-хлоритовых сланцев и амфиболизированных габброидов; 11 — граниты и гранито-гнейсы архейского комплекса; 12 — дайки долеритов

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