ПЕТРОЛОГИЯ, 2007, том 15, № 3, с. 283-294
УДК 550.4.552
ПЕТРОЛОГИЯ ПОЗДНЕЮРСКОГО УЛЬТРАМАФИТ-МАФИТОВОГО ВЕСЕЛКИНСКОГО МАССИВА, ЮГО-ВОСТОЧНОЕ ОБРАМЛЕНИЕ
СИБИРСКОГО КРАТОНА
© 2007 г. И. В. Бучко*, А. Э. Изох**, Е. Б. Сальникова***, А. А. Сорокин*, А. Б. Котов***, С. 3. Яковлева***
* Институт геологии и природопользования ДВО РАН 675000 Благовещенск, ул. Б. Хмельницкого, 2, Россия; e-mail: inna@ascnet.ru ** Институт геологии ОИГГМ СО РАН 630090 Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3, Россия; e-mail: izokh@uiggm.nsc.ru *** Институт геологии и геохронологии докембрия РАН 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия; e-mail: akotov@peterlink.ru Поступила в редакцию 12.12.2005 г.
Среди ультрамафит-мафитовых массивов восточной части Селенгино-Станового супертеррейна (юго-восточное обрамление Сибирского кратона) Веселкинский перидотит-вебстерит-габбронори-товый массив является первым, для которого установлен позднеюрский возраст (154 ± 1 млн. лет, U-Pb метод по цирконам). Особенности минерального состава слагающих его пород: трехпироксе-новый парагенезис (бронзит-пижонит-авгит (диопсид)) и структуры распада феррихромпикотита на хромшпинель и хроммагнетит - свидетельствуют о небольших глубинах и нестабильных условиях кристаллизации. Геохимическая близость пород верхней и нижней серий позволяет предполагать их генетическое родство и рассматривать как продукты внутрикамерной дифференциации. Особенностью массива является высокая степень фракционирования расплава, что отражено в отчетливом преобладании LREE над HREE при величине отношения (La/Yb)N = 3.89-30. Плагиоклазовые разности характеризуются слабой положительной европиевой аномалией (Eu/Eu* = 1.1-1.25), тогда как составы других пород - слабым дефицитом европия (Eu/Eu* = 0.85-0.97). Согласно модельным расчетам, состав исходного расплава был близок субщелочному пикриту. Его фракционирование привело к формированию, с одной стороны, дунитов, с другой - субщелочных габброидов и монцодио-ритов.
В юго-восточном обрамлении Сибирского кратона широко распространены разнообразные по формационной принадлежности и петролого-геохимическим особенностям расслоенные уль-трамафит-мафитовые и габбро-анортозитовые массивы (рис. 1). По набору кумулятивных пара-генезисов среди первого типа выделяются дунит-троктолит-габбровые (Лукиндинский, Лучин-ский), верлит-габбровые (Ильдеусский), перидо-тит-вебстерит-габброноритовые (Веселкинский) и перидотит-габбро-монцодиоритовые (Петропавловский) массивы. К габбро-анортозитовым относятся Кенгурак-Сергачинский и Нюкжин-ский. Согласно традиционным представлениям (Геологическая карта..., 1984, 1999; Мартынюк и др., 1990), все они без исключения вместе с вмещающими их гранитоидами и метаморфическими комплексами считались неотъемлемой частью докембрийского фундамента, хотя это предположение до сих пор не подкреплено надежными геохронологическими данными. Более того, в последнее время получены изотопные свидетельства существенно более молодого возраста
значительной части геологических комплексов южного обрамления Сибирского кратона, ранее считавшихся докембрийскими (Бучко и др., 2003; Ларин и др., 2000, 2002, 2003). В связи с этим возникает необходимость увязать процессы становления ультрабазит-базитовых и габбро-анортози-товых комплексов с новыми представлениями об истории формирования региона. Первым шагом в этом направлении является получение надежных геохронологических и петролого-геохимических данных.
В статье приведены результаты петролого-геохимических и геохронологических (и-РЬ метод) исследований Веселкинского расслоенного перидотит-вебстерит-габброноритового массива.
КРАТКИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК И ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ
Веселкинский массив расположен в верховьях р. Средний Уркан в Урканском блоке Селенгино-Станового супертеррейна, вблизи Джелтулак-ской шовной зоной, отделяющей упомянутый су-
122°
124°
0 25 км
1_I
/////////
^ ///////// 2
6
8
Рис. 1. Схема расположения расслоенных ультрабазит-базитовых массивов Урканского блока. Составлена по (Геологическая карта..., 1984, 1999; Мартынюк и др., 1990).
1 - Восточно-Становой (Джугджуро-Становой) супертеррейн; 2, 3 - Западно-Становой (Селенгино-Становой) супертеррейн: 2 - Могочинский блок, 3 - Урканский блок; 4 - Джелтулакская шовная зона; 5 - Керулен-Аргуно-Ма-мынский террейн; 6 - Монголо-Охотский складчатый пояс; 7 - тектонические нарушения: а - главные, б - второстепенные; 8 - расслоенные массивы. Цифрами в кружках обозначены массивы: 1 - Лукиндинский, 2 - Кенгуракский, 3 -Монголийский, 4 - Веселкинский, 5 - Нюкжинский, 6 - Петропавловский.
На врезке звездочкой показано положение ультрамафит-мафитового Веселкинского массива. Заштрихованная область - Монголо-Охотский складчатый пояс.
3
4
пертеррейн от Джугджуро-Станового супертер-рейна (рис. 1). Массив представляет собой вытянутое в субширотном направлении тело 8 х 3 км и слагает обособленный блок среди гранитоидов позднестанового (?) комплекса (рис. 2). Ведущая роль в строении массива принадлежит перидотит-вебстерит-габброноритовой ассоциации пород. Анализ разрезов массива позволяет выделить нижнюю и верхнюю расслоенные серии, разделенные сендвичевым горизонтом амфиболовых габбро.
Нижняя расслоенная серия сложена дунитами, лерцолитами, роговообманковыми перидотита-
ми и их плагиоклазовыми разностями, пироксе-нитами (ортопироксениты, оливиновые клинопи-роксениты, клинопироксениты, вебстериты), габбро-норитами, оливиновыми габбро, габбро. В основании ритмов наблюдаются ультрабазиты, иногда с хромититовыми горизонтами, сменяющиеся вверх по разрезу амфиболовыми габбро, оливиновыми габбро, габбро-норитами.
Верхняя расслоенная серия сложена оливини-тами, верлитами, габбро-норитами, в подчиненном количестве отмечаются плагиоклазовые горнблендиты. В основании ритмов наблюдаются ультрабазиты или меланогаббро, сменяющиеся
124°39' 124°41'
54°34'
124°41'
Рис. 2. Схематическая геологическая карта Веселкинского перидотит-вебстерит-габбрового массива. Составлена И.В. Бучко.
1, 2 - верхнеархейские (?) образования Урканского блока: 1 - кристаллосланцы, 2 - пироксениты, габбро; 3-6 - породы Веселкинского массива: 3, 4 - нижняя расслоенная серия: 3 - дуниты, оливиниты, 4 - перидотиты, лерцолиты, веб-стериты, клинопироксениты и их оливиновые разности, оливиновые габбро, габбро; 5 - верхняя расслоенная серия: габбро, габбро-нориты; 6 - диориты; 7 - мезозойские граниты; 8 - четвертичные отложения; 9 - тектонические нарушения.
вверх по разрезу лейкократовыми монцогаббро, монцодиоритами и кварцевыми монцодиоритами.
АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Исследование химического состава пород проводили с использованием методов РФА (основные петрогенные компоненты, Sr, Zr, №) в Институте геохимии СО РАН (Иркутск) и ICP-MS ^а, Ge, Rb, Cs, Sr, Ва, РЬ, La, Се, Рг, Ш, Sm, Ей, Gd, ТЬ, Dy, Но, Ег, Тт, УЬ, Lu, Y, ТЬ, и, Zr, Н£ Та, Sc) в ИМГРЭ (Москва). Для рентгенофлуорес-центного анализа выполняли гомогенизацию порошковой пробы сплавлением с боратным флюсом - метаборатом лития в высокочастотной печи при температуре 1050-1100°С. Измерения проводили на рентгеновском спектрометре СРМ-25. Величины интенсивности аналитических линий корректировали на фон, эффекты поглощения и вторичной флуоресценции. Для анализа по технологии 1СР^ вскрытие образцов осуществляли по методике кислотного разложения в микроволновой печи MULTIWAVE. Измерения проводили
на приборе Elan 6100 DRC в стандартном режиме. Калибровку чувствительности прибора по всей шкале масс осуществляли с помощью стандартных растворов, включающих все анализируемые в пробах элементы. Точность анализа составляла 3-10 отн. %.
Изотопное U-Pb датирование выполнено в ИГГД РАН (Санкт-Петербург). Выделение акцессорного циркона проводили по стандартной методике с использованием тяжелых жидкостей. Разложение циркона и химическое выделение Pb и U проводили по модифицированной методике Т. Кроу (Krogh, 1973). Уровень холостого опыта за период исследований не превышал 50 пг Pb. Определение изотопного состава Pb и U выполнено на масс-спектрометре Finnigan MAT 261 в статическом режиме или с помощью электронного умножителя (коэффициент дискриминации для Pb - 0.32 ± 0.11 аем). Обработку экспериментальных данных проводили по программам PbDAT и ISOPLOT (Ludwig, 1991а, 1991b). При расчете возрастов использованы общепринятые значения констант распада урана (Steiger, Jager, 1976).
Определение состава породообразующих минералов проводили на микрозонде JXA-5A в Дальневосточном геологическом институте ДВО РАН (Владивосток).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Краткая петрографическая характеристика пород. Классификация пород приведена в соответствии с Петрографическим кодексом, хотя часть из них имеет кумулятивные структуры.
В составе ритмичной расслоенной серии Ве-селкинского массива наблюдается большое количество петрографических разновидностей пород, обусловленное различными соотношениями породообразующих минералов - оливина, орто- и клинопироксенов, плагиоклаза.
Ультраосновные дифференциаты нижней расслоенной серии представлены дунитами (хризо-лит-феррихромпикотитовыми кумулатами), лер-цолитами (оливин-авгитовыми кумулатами), а верхней серии - оливинитами (хризолит-бронзит-авгитовыми кумулатами), верлитами (оливин-ги-перстен-авгитовыми кумулатами) и их плагио-клазовыми разновидностями. Они состоят из форстерит-хризолита (f = 11.8-16.23%), бронзита (f = 10-20%), хромшпинели или магнетита. Большая часть пород имеет отчетливые кумулятивные структуры, при этом кумулус сложен оливином, бронзитом или авгитом, а интеркумулус представлен бронзитом и авгитом, в небольших количествах иногда присутствует плагиоклаз.
Различные соотношения основных породообразующих минералов обусловили разнообразие самой распространенной группы - пироксенитов, в которую включены ортопироксениты (ортопи-роксеновые кумулаты), оливиновые клинопирок-сениты (оливин-авгитовые кумулаты), клинопи-роксениты, вебстериты (гиперстен-пижонит-авгит (диопсидовые) кумулаты) и их плагиоклазовые разновидности. Эти образования состоят из бронзита (f= 7-15%), авгита (f = 22-25%), в не
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.