|
Неогеновые
гранитоиды Северного Кавказа:
геохимия, петрология и рудоносность
Докучаев
А.Я., Бубнов С.Н., Гольцман
Ю.В.
Федеральное государственное
бюджетное учреждение науки Институт геологии рудных месторождений,
петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук (ИГЕМ РАН),
Москва, Россия
alexandre-dokuchayev@yandex.ru
На Северном Кавказе установлены три
ареала развития неогеновых гранитоидов, различающиеся пространственным
размещением, временем формирования, геохимической специализацией,
происхождением и металлогенией, с севера на юг: 1) позднемиоценовые
гранитоиды Кавказских Минеральных Вод (КМВ);
2) позднеплиоценовые гранитоиды
Эльджуртинского массива и средне-позднеплиоценовые гранитоиды массива
Джунгусу; 3) средне-позднеплиоценовые гранитоиды Теплинского,
Сангутидонского и Джимарского массивов.
Позднемиоценовые гранитоиды КМВ
приурочены к южной оконечности Скифской плиты в Предкавказье. Два других
более молодых (плиоценовых) ареала интрузивного магматизма региона имеют
субширотное простирание и ориентированы согласно основным направлениями
палеозойско-мезозойского структурного плана Большого Кавказа. Гранитоиды
Эльджуртинского массива и массива Джунгусу (северный ареал) локализованы
в области сочленения зон Передового и Главного хребтов Большого Кавказа,
а гранитоиды Теплинского, Сангутидонского и Джимарского массивов (южный
ареал) приурочены к зоне Главного Хребта и области ее сочленения с зоной
Южного склона Большого Кавказа.
Гранитоиды КМВ наиболее разнообразны по
составу – они включают граносиениты повышенной
Mg#,
граниты и лейкограниты с высокой суммой щелочных оксидов, приближающей
их к щелочным гранитам. Гранитоиды Эльджуртинского массива
представлены гранитами и лейкогранитами
Na-K
типа с умеренным обогащением
LILE,
породы массива Джунгусу – известково-щелочными гранодиорит-порфирами.
Наиболее «примитивный» состав присущ гранитоидам Теплинского,
Сангутидонского и Джимарского массивов. Они представлены чаще всего
известково-щелочными диоритами и гранодиоритами K-Na типа, с высокими
концентрациями Ti и Mg. Неогеновые гранитоиды Северного Кавказа в целом,
по мнению (Носова и др., 2010), имеют ряд геохимических особенностей,
сходных с посторогенными неоархейскими гранитоидами – санукитоидами:
Mg#
0.48-0.63, Cr
25-105 г/т, Sr
950-1400 г/т, Ba
1200-2400 г/т, Y
10-17 г/т при SiO2
67-69% для позднемиоценовых гранитоидов КМВ и
Mg#
0.49-0.67, Cr
60-140 г/т, Sr
400-700 г/т, Ba
300-600 г/т, Y
20-25 г/т при SiO2
60-65% в плиоценовых гранитоидах Большого Кавказа.
Гранитоиды Эльджуртинского массива могут
являться производным водного плавления корового субстрата как
первично-изверженной, так и метаосадочной природы, а лейкограниты могут
быть дифференциатами мусковит-биотитовых гранитов (Носова и др., 2008).
Появление кислого расплава для средне-позднеплиоценовых гранодиоритов
Джунгусу обычно объясняют анактектическим плавлением сиалического
субстрата и его последующей кристаллизационной дифференциацией
(Лятифова, 1993 и др.).
Происхождение гранитоидов Теплинского,
Сангутидонского и Джимарского массивов можно объяснить либо смешением в
глубинном магматическом очаге мантийных базитовых магм с выплавками из
корового субстрата (Лебедев и др., 2009), либо плавлением мафического
протолита и смешением с кислыми коровыми выплавками (Kemp, Hawkesworth,
2003).
Существуют несколько точек зрения о
происхождении позднемиоценовых гранитоидов КМВ. По мнению (Поль и др.,
1993), они являются производными А-типа гранитных магм; особенности
геохимического и изотопного составов пород объясняются гибритизацией
кислой коровой трахириолитовой магмы мантийными щелочно-базальтовыми
магмами и продуктами их дифференциации; полагается, что зарождение
А-типа трахириолитовых магм, вероятно, было обусловлено внедрением в
нижнюю кору основных мантийных магм. По данным (Лебедев и др., 2010),
изотопно-геохимические характеристики гранитоидов КМВ свидетельствуют об
их гибридном мантийно-коровом происхождении, что установлено для
подавляющего большинства молодых магматических пород Эльбрусской
неовулканической области. По мнению (Носова и др., 2008), анализ
геохимических, изотопно-геохимических и минералогических данных
показывает, что гранитоиды КМВ не принадлежат к единой серии, их
источники гетерогенны и характер фракционирования расплавов в ходе их
становления был различен. Полагается (Дубинина и др., 2010), что они,
по-видимому, сформировались за счет плавления нижнекорового субстрата;
изотопная и геохимическая специфика сиенитов и граносиенитов может быть
объяснена процессами взаимодействия кислого гранитного расплава с
магнезиальными карбонатными породами на глубине около 5 км. Лейкограниты
же сформировались за счет глубокой дифференциации гранитной магмы,
предполагающей фракционирование полевых шпатов и акцессорных фаз, в
первую очередь алланита (Носова и др., 2005).
С массивами позднемиоценовых
лейкогранитов КМВ связано промышленное сульфидно-урановое оруденение, а
с сиенитами и граносиенитами - скарноиды с убогим свинцово-цинковым
оруденением, локализованные в экзоконтактовых известняках и мергелях.
Рудно-геохимическая специализация гранитоидов КМВ -
Mo-U
(с Au
и W)
и полиметаллическая. Источниками урана могли являться
высокодифференцированные разности гранитоидов – лейкограниты с
повышенным количеством акцессорных урансодержащих фаз, а также вмещающие
толщи палеогенового возраста с повышенными содержаниями урана и
органического вещества.
Гранитоиды северного ареала плиоценового
интрузивного магматизма Северного Кавказа имеют
W-Mo-Sn-Cu-полиметаллическую металлогеническую специализацию. В
пространственной связи с Эльджуртинским массивом расположено W-Mo
месторождение Тырныауз. Промышленное оруденение Тырныауза локализовано в
метаморфизованных терригенно-вулканогенных породах вне непосредственной
пространственной связи с каким-либо интрузивным телом. Оно представлено
послескарновыми кварц-полевошпатовыми метасоматитами с шеелитом и
молибдошеелитом, локализованными преимущественно в зонах скарнирования
на контакте карбонатных и терригенных толщ и в вулканогенно-терригенных
породах среднего-верхнего девона. Кварц-молибденитовое штокверковое
оруденение главным образом приурочено к линейным сдвиговым зонам в
роговиках. С постмагматическим этапом становления Эльджуртинского
массива связаны мало продуктивные послескарновые метасоматиты с шеелитом
и оловоносные скарны. В окварцованных эльджуртинских гранитах и
прорывающих их риолитах выявлена флюорит-арсенопирит-молибдошеелитовая
минерализация (эндоконтакт массива). По данным бурения скважин, на
глубоких горизонтах Эльджуртинского массива установлена
высокотемпературная кварц-шеелит-вольфрамитовая минерализация
грейзенового типа (Докучаев, Носова, 1994). Таким образом, в отношении
сопутствующего оруденения, возможна парагенетическая связь жильных
средне-низкотемпературных As-Sn-полиметаллических, Mn-Sb-Ag, Au-Te-Bi
проявлений верхней части Тырныаузского месторождения (на уровне
Северного участка и его СЗ фланга), средне-высокотемпературной
послескарновой W-Mo минерализации (центральная часть месторождения) и
кварц-шеелит-вольфрамитовой минерализации грейзенового типа (глубокие
горизонты Эльджуртинского массива).
Гранитоиды южного ареала плиоценового
интрузивного магматизма Северного Кавказа имеют Cu-Mo-порфировую
металлогеническую специализацию. В Сангутидонском рудном поле
установлены признаки типовой рудно-магматической системы
медно-молибденпорфирового типа. Здесь обобщенный ряд рудной зональности
имеет вид (от центра к флангам): (Cu, Mo) → (Bi, As, W, Au) → (Pb, Zn,
Ag). В зоне центрального порфирового штока дацитов развиты
ортоклаз-биотитовые метасоматиты, которые окаймляются зоной
кварц-карбонат-хлорит-серицитовых с турмалином метасоматитов с Cu-Mo
оруденением в гранодиоритах. На флангах развиты жильные золотоносное
мышьяковое и полиметаллическое оруденения. В Теплинском рудном поле
интрузивная «рама» представлена гранодиоритами и кварцевыми диоритами,
которые прорываются серией даек дацитов и андезитов. С дайками
ассоциирует телескопированное прожилково-вкрапленное Cu-Mo и жильное As
оруденения. На флангах рудного поля установлены Cu-W-полиметаллические
рудопроявления.
Работа выполнена при финансовой
поддержке РФФИ (гранты № 11-05-00726 и № 11-05-00933) и Программы № 4
Фундаментальных исследований Президиума РАН.
Литература:
Докучаев
А.Я., Носова А.А. Рудная минерализация в разрезе Тырныаузской глубокой
скважины (Северный Кавказ) // Геология рудных месторождений. 1994. Т.
36. № 3. С. 218–229.
Дубинина Е.О., Носова А.А., Авдеенко
А.С., Аранович Л.Я. Изотопная (Sr, Nd, O) систематика высоко-Sr-Ba
гранитоидов позднемиоценовых интрузивов района КМВ (Северный Кавказ) //
Петрология. 2010. №
3.
Лебедев В.А., Бубнов С.Н., Чернышев
И.В., Чугаев А.В., Гольцман Ю.В., Вашакидзе Г.Т., Баирова Э.Д.
Геохронология и петрогенезис молодых (плиоценовых) гранитоидов Большого
Кавказа: Джимарский полифазный массив, Казбекская неовулканическая
область // Геохимия. 2009. № 6. С. 582–602.
Лебедев В.А., Чернышев И.В., Чугаев
А.В., Гольцман Ю.В., Баирова Э.Д.
Геохронология извержений и источники вещества материнских магм вулкана
Эльбрус (Большой Кавказ): Результаты
K-Ar
и Sr-Nd-Pb
изотопных исследований // Геохимия. 2010. №1. С. 45–73.
Лятифова
Я.Н. Петрология плиоценового вулканизма Чегемского кальдерного комплекса
(Северный Кавказ) / Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. М.: ИГЕМ РАН,
1993. 25 с.
Носова А.А., Докучаев А.Я., Дубинина
Е.О., Гурбанов А.Г., Авдеенко А.С., Орлов Б.Ю., Наркисова В.В., Тарханов
Г.В. Три типа рудно-магматических систем позднеколлизионных неогеновах
гранитоидов Кавказа: изотопно-геохимические особенности гранитоидов и
состав коровых протолитов // Проблемы геологии рудных месторождений,
минералогии, петрологии и геохимии. М.: ИГЕМ РАН. 2008. С. 152–156.
Носова А.А., Дубинина Е.О., Авдеенко
А.С. Изотопная (O,
Sr,
Nd)
систематика неогеновых постколлизионных гранитоидов Большого Кавказа: к
проблеме постархейских гранитоидов с «санукитоидными» характеристиками
// XIX
симп. по геохимии изотопов. М.: ГЕОХИ РАН, 2010. С. 271–275.
Носова Ф.Ф., Сазонова Л.В., Докучаев
А.Я, Греков И.И., Гурбанов А.Г. Неогеновые позднеколлизионные
субщелочные гранитоиды района Кавказских Минеральных Вод: T-P-fO2
условия становления, фракционная и флюидно-магматическая дифференциация
// Петрология. 2005. Т. 13. № 2. С. 139–178.
Поль И.Р., Хесс Ю.С., Кобер Б., Борсук
А.М. Происхождение и петрогенезис миоценовых трахириолитов (А-тип) из
северной части Большого Кавказа // Магматизм рифтов и складчатых поясов.
М.: Наука. 1993. С.108–125.
Kemp A.I.S., Hawkesworth
C.J. Granitic Perspectives on the Generation and Secular Evolution of
the Continental Crust // Treatise on Geochemistry. Amsterdam: Elsevier.
2004. № 3. Р.
350–410. |