|
Базиты Западного
Забайкалья:
геохимические,
изотопно-геохронологические данные
Анциферова Т.Н.
ФГБУН Геологический институт СО РАН,
Улан-Удэ, Россия,
antsifer@gin.bscnet.ru
В последние годы, благодаря достижениям
в гранитной петрологии появилось все больше свидетельств того, что
гранитоиды, в зависимости от их геохимического типа, являются
непосредственно производными мантийных базитовых магм, либо содержат
существенную долю «мантийного компонента» в своем составе (плавление
метабазитовых источников, смешение и дифференциация гибридных магм). Не
менее важна роль мантийных магм и в качестве источников тепла и,
вероятно, флюидов, без которых широкомасштабное гранитообразование также
не возможно (Литвиновский и др., 1993; Ярмолюк и др., 1997; Гордиенко и
др., 2003).
Не менее 80 % территории Западного
Забайкалья (200 тыс. км2) занято позднепалеозойскими
интрузивными породами, состав которых варьирует от высококалиевых
известково-щелочных гранитоидов до пород шошонитовой серии и
сиенит-гранитов повышенной и высокой щелочности (Литвиновский и др.,
1993; 1999;
Kovalenko
et
al.,
2004). Гранитоиды слагают не менее пяти интрузивных комплексов, наиболее
крупным, из которых является баргузинский комплекс высококалиевых
известково-щелочных гранитоидов, слагающих гигантский Ангаро-Витимский
ареал-плутон (батолит) АВБ, площадь которого составляет не менее 150 000
км2. К настоящему времени получены убедительные
доказательства позднепалеозойского возраста гранитоидов. На основании
обобщения U-Pb
и Rb-Sr
геохронологических данных установлено, что позднепалеозойский магматизм
Западного Забайкалья включал два этапа гранитообразования: ранний –
330-310 млн лет (баргузинский комплекс, типоморфный для АВБ) и поздний,
где имело место перекрытие во времени формирования геохимически
различных магматических комплексов – 310-275 млн лет (гранитоиды
повышенной основности: монцониты, кварцевые монцониты, кварцевые
сиениты) (Цыганков и др., 2010,
Litvinovsky
et.al.,
2011).
Каждый интрузивный комплекс, за
исключением самого раннего
баргузинского, сопровождается синплутоническими базитами. Доля основных
пород, по некоторым оценкам, достигает 10 %, однако их временные
соотношения с ассоциирующими гранитоидами в большинстве случаев
неизвестны.
Наши исследования были сосредоточены в
центральной части Западно-Забайкальского магматического ареала, в
бассейне нижнего течения р. Курбы и прилегающих районах хребта
Улан-Бургасы на сравнительно небольшой площади (около 2000 км2),
расположенной в 150-160 км к северо-востоку от г. Улан-Удэ.
Рассматриваемая площадь, как и весь ареал позднепалеозойских гранитоидов
характеризуются широким распространением разновеликих выходов
габброидов. Есть основания полагать, что какая-то часть этих габброидов
может иметь отношение к процессам гранитообразования. Доказательством
такой связи являются геохронологические данные, а также геохимическое
сходство габброидов с синплутоническими базитами датированных
гранитоидных плутонов.
В пределах Курбинской площади рассмотрим
3 выхода габброидов, приуроченных к гранитоидам трех комплексов,
временной интервал формирования которых составляет 305-278 млн лет
(Цыганков и др., 2010) –Орефьевский массив (чивыркуйский
интрузивный комплекс), Хасуртинский массив (нижнеселенгинский
комплекс) и Унэгэтэйский массив (зазинский комплекс).
На классификационной диаграмме
Middlemost
(1997) базитовые породы занимают поля монцо-габбро и монцо-диоритов, так
же отклоняются в область щелочных и нормальных габбро. Рассматриваемые
мафические породы характеризуются низкой магнезиальностью
Mg#=100x
(MgO/(MgO
+ FeO*)
мол.%, варьирующей в диапазоне 50 – 40 %, умеренным содержанием
TiO2
(0.8 – 1.5 мас. %, в базитах Хасуртинского массива до 2.4 мас. %),
повышенной глиноземистостью (15 – 20 мас. %
Al2O3).
По содержанию калиевой щелочности их условно можно разделить на два
геохимических типа: Орефьевские и Хасуртинские относятся к
высококалиевому типу, известково-щелочной и шошонитовой сериям (0.5 –
2.7 и более мас. % К2О), Унэгэтэйские - к низкокалиевому типу
(менее 0.5 мас. % К2О). По мере увеличения кремнекислотности
пород содержание калия возрастает.
Высококалиевая щелочность в
известково-щелочных габброидах сопровождается повышенными концентрациями
Ва и Sr
(в среднем около 1000 г/т),
Rb
(до 100 г/т), при сравнительно невысоком
Zr
(не более 200 г/т). В Унэгэтэйских базитах содержание
Ba
и Sr
в среднем составляет 600-800 г/т соответственно, а
Rb
и Zr
в среднем – 13 – 32 г/т.
Сходство мафических пород, связанных с
разнотипными гранитоидами, иллюстрируют графики распределения
REE,
на которых хорошо видно практически полное перекрытие редкоземельных
спектров. В целом для них характерно обогащение
LREE
относительно HREE
(La/Yb(n)
= 8 – 23), слабо выраженная или вовсе отсутствующая отрицательная
Eu
аномалия (Eu/Eu*
0.67 – 1.11), что характерно для базитов внутриплитного типа
Нормированные по
OIB
графики распределения литофильных элементов в мафических породах,
связанных с позднепалеозойскими гранитоидами Забайкалья также
демонстрируют одинаковые или близкие геохимические «метки», отражающие
по-видимому, сходный состав источника магм: это резкая деплетированность
Nb
(в меньшей мере Ti,
Zr,
Hf),
положительные Pb
и Sr
аномалии. Отрицательная
Nb
аномалия отражает геохимические особенности мантийного источника, а
положительная свинцовая – вклад коровой контаминации.
Такие геохимические особенности характерны и для более поздних
проявлений базитового магматизма в Западном Забайкалье.
Изотопный состав
плагиоклаза (d18О
= 8.1 – 8.2 ‰) из габброидов Орефьевского массива отвечает
мантийным составам. Габброиды имеют
высокие значения
ISr,
лежащие в пределах 0,7050
–
0,7061. При этом базиты всех массивов имеют отрицательные значения
εNd(Т)
= (-7) – (-4). Следует отметить, что
близкие геохимические и изотопно-геохимические характеристики характерны
для большинства проявлений базитового магматизма
Западного Забайкалья, что может быть связано
с процессом контаминации первичного мантийного расплава веществом
континентальной коры. Такие низкие значения
εNd
не характерны для мантийного источника, поэтому в данном случае
интерпретация данных по изотопу составу неодима требует более детального
изучения.
Датирование рассматриваемых базитов
осуществлялось локальным
U-Pb
методом по цирконам (SHRIMP-II,
ЦИИ ВСЕГЕИ), отобранным из оливинового габбро Орефьевского массива.
Аналитические точки конкордантны в пределах эллипса ошибок, однако, 2 из
10 точек дают несколько омоложенные возраста (краевые зоны цирконов –
270 млн. лет). Исключая наиболее молодой результат, конкордантный
возраст по 8 точкам составляет 290 ± 5 млн. лет (MSWD=0.44).
Учитывая геохимическое сходство орефьевских и хасуртинских габброидов
этот возраст может быть экстраполирован и на последние, что хорошо
согласуется с геологическими и геохронологическими данными, согласно
которым кварцевосиенитовые монцониты Хасуртинского массива прорывают
габброиды, а U-Pb
и Rb-Sr
возраст монцонитоидов составляет 283.7 ± 5.3 млн. лет.
Таким образом, геохимическое сходство
базитов, по-видимому, объясняется тем, что на протяжении всего
позднепалеозойского этапа магматизма образование базитовых магм было
связано с одной и той же мантийной областью магмогенерации.
Полученные изотопно-геохронологические
данные подтверждают синхронность мантийного базитового магматизма
повышенной щелочности и гранитоидного магматизма в позднем палеозое
Западного Забайкалья. Исходя из установленного возраста орефьевских
габбро (290 млн. лет) наиболее вероятным представляется их связь с
ассоциацией высококалиевых кварцевых монцонитов и кварцевых сиенитов.
Проблема базитов, связанных с баргузинскими гранитами, по прежнему
остается открытой.
Работа выполнена при поддержке
партнерского интеграционного проекта фундаментальных исследований СО РАН
№17 (№ гос.рег.01201253409).
Литература:
Гордиенко И.В., Киселев А.И., Лашкевич
В.В. Деламинация литосферы и связанный с ней магматизм в складчатых
областях (на примере складчатого обрамления юга Сибирской платформы) //
Проблемы глобальной геодинамики: Материалы теоретического семинара
ОГГГГН РАН, 2000-2001 гг. / Ред. Рундквист Д.В. М:.
2003. С. 185-199.
Литвиновский Б.А., Занвилевич А.Н.,
Алакшин А.М. и др. Ангаро-Витимский батолит – крупнейший гранитоидный
плутон. Новосибирск. Изд. ОИГГМ СО РАН. 1993. 141 с.
Литвиновский Б.А., Посохов В.Ф.,
Занвилевич А.Н. Новые Rb-Sr данные о возрасте позднепалеозойских
гранитоидов Западного Забайкалья // Геология и геофизика. 1999.
Т. 40. № 5. С. 694-702.
Цыганков А.А., Литвиновский Б.А., Джань
Б.М., Рейков М., Лю Д.И., Ларионов А.Н., Пресняков С.Л., Лепехина Е.Н.,
Сергеев С.А. Последовательность магматических событий на
позднепалеозойском этапе магматизма Забайкалья (результаты
U-Pb
изотопного датирования) // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. №
9.С. 1249-1276
Ярмолюк В.В., Будников С.В., Коваленко
В.И., Антипин В.С., Горегляд А.В., Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Козаков
И.А., Ковач В.П., Яковлева З.С., Бережная Н.Г. Геохронология и
геодинамическая позиция Ангаро-Витимского батолита // Петрология.
1997. Т. 5. № 5.
С.
451-466.
Kovalenko, V.I., Yarmolyuk,
V.V., Kovach, V.P., Kotov, A.B., Kozlovsky, A.M., Salnikova, E.B., Larin
A.M. Isotope provinces, mechanisms of generation and sources of the
continental crust in the Central Asian Mobile Belt: geological and
isotopic evidence // Journal of Asian Earth Sciences. 2004. Vol.
23. Р.
605-627.
Litvinovsky B.A., Tsygankov
A.A., Jahn B.M., Be’eri-ShlevinY. Origin and evolution of overlapping
calc-alkaline and alkaline magmas: The Late Paleozoic post-collisional
igneous province Transbaikalia //Lithos. 2011. Vol. 125. P.
845-874. |