Геохимия пород щелочно-ультраосновной ассоциации Ильменских Вишневых гор

Медведева Е.В.*, Русин А.И.**, Краснобаев А.А**., Банева Н.Н**

*Ильменский государственный заповедник УрО РАН, Миасс, Россия ** Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН Екатеринбург, Россия.

Информация о щелочно-ультраосновной ассоциации в Ильменских-Вишневых гор ранее ограничивалась характеристикой метагипербазитов. Вопрос о формационной принадлежности этих пород всегда был дискуссионным, т.к. геологическая структура района рассматривалась как сильно  сжатый и протяженный антиклинорий с гнейсовым ядром и сланцевым обрамлением. Новая концепция геологического строения этой структуры как глубинного фрагмента постколлизионного регионального сдвига (Ворощук, Русин, 2003) и имеющиеся петрохимические данные позволяют предположить, что породы мафит-ультрамафитовой ассоциации, представленные в виде небольших глыбообразных тел  являются фрагментами щелочно-ультраосновной интрузии центрального типа (Русин и др., 2006) растащенной более чем на 100 км.

 Основным типом пород осевой зоны (ядра антиклинория) являются не докембрийские гнейсы, а гранитоидные бластомилониты среди которых и расположены глыбообразные тела. Петрохимические данные дают основание полагать, что эта интрузия была представлена тремя породными ассоциациями: ультрабазит-базитовой, щелочно-ультраосновной (ийолит-якупирангитовой) и миаскит-карбонатитовой.

В последние годы было установлено большое разнообразие петрографических типов ультрамафитовых (дуниты, шпинелевые оливиниты, пироксениты, вебстериты и др.) и мафитовых (гранатовые, фассаитовые, цоизитовые, анортитовые, шпинелевые и др.) пород (Кориневский, Кориневский, 2007). Амфиболиты часто характеризуются очень низкими содержаниями SiO2 (30-33 мас.%) и повышенными - А12O3 (до 28%) и СаО (до 16%), а при пересчете на нормативный состав рассчитывается обязательное присутствие нефелина, оливина, волластонита.  Схожая ситуация отмечается для ультраосновных пород интрузии центрального типа Лиллебукт в Северной Норвегии (Арзамасцев и др., 2002), где произошла деформация первичного строения интрузии с последующим  метаморфизмом амфиболитовой фации.  Породы такого типа относимые нами к щелочно-ультраосновной ассоциации не имеют аналогов среди других типов метабазит-гипербазитовых комплексов Урала.

Данные ICPS анализа дают новую информацию о геохимической специфике породных ассоциаций щелочно-ультраосновной интрузии. Суммарные содержания и распределение РЗЭ в ультрамафитах - 0.97-358 г/т, La/Sm=4-82, Се/Yb= 10-99 и мафитах ("метабазитах") - 16-517 г/т, La/Sm =2-38, Се/Yb =7-50 (рис.1,а) согласуются с заключением о вероятной принадлежности их к отмеченным выше двум породным ассоциациям. Содержания РЗЭ в миаскитах (199-263 г/т) ниже максимальных в щелочноультраосновной ассоциации, что наряду со "сходными трендами дифференциации и изотопными данными (Кононова и др.. 1979) может рассматриваться как свидетельство мантийного генезиса миаскитов.

 

 

Рис. 1 Вариации отношений La/Sm и Ce/Yb (а) и содержаний Ba и Sr (б) в породах Ильменских Вишневых гор. 1- вмещающие породы, 2 ультамафиты, 3- мафиты, 4 сиениты, 5- миаскиты.

Такие индикаторные для мантийного магматизма элементы как Sr и Ва (Капустин, 1983), несмотря на значительные колебания, в целом демонстрируют тенденцию к накоплению от ультрамафитов (Sr=90 г/т, Ва=274г/т, Sr/Ва=0.94, n =12), через "метабазиты" (Sr=426 г/т, Ва=465 г/т, Sr/Ва=2.3 n = 21), к  сиенитам (Sr=984 г/т, Ва=1985 г/т, Sr/Ва=0.7, n = 8),  и миаскитам (Sг=1164 г/т, Ва=1280 г/т, Sr/Ва=0.9 n =3) (см. рис. 1, б). Сходная тенденция обнаруживается и в поведении высокозарядных элементов: ультрамафиты Nb=5.0 г/т, Та=0.3 г/т, Zr=13 г/т, Hf=0.3г/т; "метабазиты" - Nb=7.8 г/т, Та=0.8 г/т, Zr=73 г/т, Нf=1.9 г/т; сиениты Nb= 83 г/т, Та=18 г/т, Zr=65 г/т, Нf=2 г/т; миаскиты - Nb=202 г/т, Та = 24 г/т, Zг=158 г/т, Нf=2.5 г/т. Индикаторное отношение Zг/Нf в отмеченных группах пород колеблется в близких пределах (соответственно   45; 36, 30, 56), а Nb/Та - ясных закономерностей не обнаруживает.

Петрогеохимические особенности этих пород позволяют утверждать, что щелочные породы Ильменских - Вишневых гор являются производными глубинного мафит-ультрамафитового магматизма, а не палингенно-метасоматическими образованиями, возникшими при трансформации континентальной коры под воздействием гипотетического потока мантийных флюидов. Кроме того имеются предварительные данные  о венд-кембрийском возрасте пород щелочно-ультраосновной ассоциации.

В докладе предполагается рассмотреть возможность принадлежности к щелочно-ультраосновной ассоциации экзотических пород Ильменских гор сандыитов, фирситов и других.

Исследования проведены при финансовой поддержке РФФИ (07-05-96020-Р_урал_а), ОНЗ РАН №4 и № 10, Интеграционного проекта УрО - СО РАН .

Литература

Арзамасцев А. А., Арзамасцева Л. В., Кузьмин С. В. Минеральные ассоциации пород сиенит-карбонатитовой интрузии Лиллебукт (Северная Норвегия) как индикаторы условий ее образования // ЗВМО, часть 131 выпуск 1 2002 С. 47-63

Ворощук Д.В., Русин А.И. Опорный геологический разрез средней части Ильменогорско-Сысертской полиметаморфической зоны // Путеводитель геологических экскурсий. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. С. 64-95.

Капустин Ю.Л. Геохимия стронция и бария в породах карбонатитовых комплексов // Геохимия. 1983, № 7, С. 931-944.

Кононова В.А., Донцова Е.И., Кузнецова Л.Д. Изотопный состав кислорода и стронция ильмено-вишневогорского щелочного комплекса и вопросы генезиса миаскитов // Геохимия. 1979, № 12, С. 1784-1795.

Кориневский В.Г., Кориневский Е.В. Мафиты и ультрамафиты в ильменогорском комплексе // Литосфера. 2007, № 2, С. 59-79.

Русин А.И., Краснобаев А.А., Русин И.А. и др. Щелочно-ультраосновная ассоциация Ильменских -Вишневых гор // Геохимия, петрология, минералогия и генезис щелочных пород. Миасс: УрО РАН, 2006. С. 222-227.


" "