2013

Abstracts Travel
Program Organizing committee
Тезисы
Программа
Проезд
Оргкомитет

МЕЗОПРОТЕРОЗОЙСКАЯ ПЕРИДОТИТ-ШОНКИНИТОВАЯ СЕРИЯ – НОВЫЙ ТИП ВНУТРИПЛИТНОГО МАГМАТИЗМА КОЛЬСКОЙ ЩЕЛОЧНОЙ ПРОВИНЦИИ

Петровский М.Н., Баянова Т.Б., Петровская Л.С., Базай А.В.

ГИ КНЦ РАН, г.Апатиты, petrovskiy@geoksc.apatity.ru

 

В результате проведенных авторами исследований, в Кольской щелочной провинции, впервые выделена мезопротерозойская калиевая перидотит – шонкинитовая магматическая серия. Серия представлена двумя интрузивными массивами (Спиридон-Ты и Эльвань), расположенными в Мурманском неоархейском кратоне, вдоль его границы с зоной Титовско-Кейвского глубинного разлома. Эти небольшие интрузии щелочно-ультраосновных пород были известны ещё с конца 70-х годов XX-го века. Расположение массивов контролируется разломами поперечными к зоне Титовско-Кейвского глубинного разлома. Размеры массивов: Спиридон-Ты около 0.60х0.26 км2, а Эльвань около 0.35х0.22 км2. Вмещающими породами для массивов являются неоархейские гранитоидные комплексы: интрузия Спиридон-Ты прорывает мигматит-граниты, а интрузия Эльвань прорывает гранодиориты Колмозерского габбро-гранитного массива. Массив Спиридон-Ты обнажён только в северной части, а границы массива определены по магнитометрическим данным. Интрузия Эльвань расположена в заболоченной центральной части Колмозерского габбро-гранитного массива и обнажена плохо, но имеющиеся коренные выходы распространены равномерно по площади интрузии, что позволило расшифровать её внутреннюю структуру, хотя границы между петрографическими разностями и сами контуры интрузии проведены условно. Массивы имеют концентрически-зональное строение, ядерные части сложены ультраосновными породами, а шонкиниты и сиениты в целом тяготеют к краевым частям интрузий, но в центральной части массива Спиридон-Ты, имеется эруптивная брекчия перидотитов и пироксенитов, сцементированная шонкинитом. Наиболее полный петрографический набор пород серии установлен в массиве Эльвань.

Минеральный состав пород массивов: флогопитовые перидотитыPhl12-15 6-10%, Ol89-95 35-45%, Di6-9 40-50%, Ap 0.5-3%, Mgt 2-3%, Bdy, Cal; флогопитовые клинопироксенитыDi-Aug14-20 65-80 %, Phl18-24 10-25%, Ol80-87 1-8 %, Or82-95 0-10%, Anl 0-5 %, Pl85-92 0-1%, Ap до 2%, Mgt до 5%, Bdy, Cal; шонкинитыDi-Aug20-30 40-45%, Bt34-37 5-7%, Ol76-78 0-5%, Or77-86 35-40%, Anl 3-7%, Ap 1-2%, Mgt до 5%, Bdy, Zrn, Cal; канкринит-нефелиновые сиенитыOr83-88 55-60%, Pl25-30 до 5%, Ne 20-25%, Ccn до 10 %, Bt42-45 3-6%, Di35-39 1-2%, Ap до 2%, Ttn до 3%, Sdl, Ilm, Pcl, Zrn; псевдолейцит-нефелиновые сиенит-порфирыBt29-32 3-5%, Di-Aug30-33 2-3%, Ne 14-20%, Or87-90 55-60%, Lct´ до 15%, Ap, Ilm, Zrn); лейкосиенитыOr80-85 60-70%, Pl17-22 25-30 %, Bt49-55 3-5 %, Aug47-52 до 2% , Qtz 0-3%, Ap, Ilm, Zrn). Следует отметить некоторые особенности состава минералов пород изученных интрузий. Во всех породах ортоклазы и слюды значительно обогащены BaO (до 5 и 2 мас. %, соответственно). В клинопироксенитах и шонкинитах плагиоклазы и ортоклазы почти не содержат Na2O (максимальные содержания до 0.17 и 0.96 мас. %, соответственно), а плагиоклазы значительно обогащены K2O (1.50 – 2.40 мас. %) и имеют очень необычный минальный состав An85-90Or2-13Lct0.5-7Ne0.5-1, что указывает на их кристаллизацию в лейцит-нормативной системе.

Время формирования перидотит-шонкинитовой серии определено U-Pb методом по цирконам в лаборатории геохронологии и геохимии изотопов ГИ КНЦ РАН г. Апатиты. Для цирконов из псевдолейцит-нефелинового сиенит-порфира изохронный возраст составил 1668±4 млн. лет, а для магматических цирконов из диопсид-биотитового лейкосиенита получен конкордатный возраст равный 1580±10 млн. лет.

Проведённые Sm-Nd изотопные исследования пород перидотит-шонкинитовой серии показали, что их модельные Sm-Nd возраста равны tDM = 2.42 – 2.62 млрд. лет и близки модельным возрастам палеопротерозойских щелочных серий Карело-Кольской щелочной провинции. Основываясь на изотопном составе неодима (εNd = -8.91 – -12.40) и стронция (εSr = +56.03 – +82.62) для пород перидотит-шонкинитовой серии, можно сделать вывод, что источником их расплавов, по-видимому, являлась обогащённая мантия типа EM II (рис. 3). Эти данные кардинально отличают их, как от пород палеопротерозойских щелочно-ультраосновных серий региона, для которых источник близок резервуару BSE, так и от мезопротерозойских лейцититов и лампроитов Мурманского неоархейского кратона и лампроитов Костомукши, для которых источником являлась обогащённая мантия EM I (рис. 1).

 

image description

Рис. 1. Диаграмма εNd - εSr для пород щелочных серий Мурманского неоархейского кратона.

1 – перидотит-шонкинитовая серия, 2 – лампроиты и лейцититы, 3 – породы щелочно-ультраосновного массива Иоканьгских створов. Поля массивов Гремяха-Вырмес и Тикшеозеро даны по [Арзамасцев и др., 2006] лампроитов по [Кононова и др., 2011].

 

Полученные в ходе исследований результаты позволяют сделать следующие выводы. Среди щелочно-ультраосновных серий Карело-Кольской щелочной провинции впервые выделена высококалиевая перидотит-шонкинитовая магматическая серия. Формирование этой серии происходило в начале мезопротерозоя. К рубежу 1.6 млрд. лет в сублитосферной мантии Карело-Кольской щелочной провинции произошли изменения, вызвавшие смену мантийных источников типа BSE, продуцировавших щелочные расплавы натриевого и калиево-натриевого типов, на источники типа EM II, что привело к формированию интрузий представленных породами калиевой перидотит-шонкинитовой серией.

Исследования выполнены при финансовой поддержке программы № 9 ОНЗ РАН.

 

Литература

Арзамасцев А.А., Беа Ф., Арзамасцева Л.В., Монтеро П. Протерозойский полифазный массив Гремяха-Вырмес, Кольский полуостров: пример смешения базитовых и щелочных мантийных расплавов // Петрология. 2006. Т. 14. № 4. С. 384-414.

Кононова В.А., Богатиков О.А., Кондрашов И.А. Кимберлиты и лампроиты: критерии сходства и различий // Петрология. 2011. Т. 19. № 1. С. 35-55.