2011

News	Registration	Abstract submission	Deadlines	Excursions	Accommodation	Organizing committee
First circular	Second circular	Abstracts	Seminar History	Program	Travel	Contact us

Неоархейские калиевые метавулканиты в шарыжалгайском гранулитовом комплексе Присаянского выступа фундамента Сибирской платформы

Левицкий И.В, Левицкий В.И.

Институт геохимии Сибирского отделения РАН, Иркутск, Россия; ilevit@igc.irk.ru

При петролого-геохимических и изотопно-геохронологических исследованиях шарыжалгайского метаморфического комплекса Присаянского краевого выступа установлено два цикла проявления метаморфизма гранулитовой фации и наложенного ультраметаморфизма– неоархейский (2,56-2,65 млрд. лет) и палеопротерозойский (1,85-1,87 млрд. лет). Cреди неоархейских образований доминируют разности среднего состава реконструируемые как латиты, высококалиевые андезиты, высококалиевые низкокремнистые андезиты. Меньше развиты основные породы – шошониты, абсарокиты, высококалиевые и высокоглиноземистые базальты; встречены щелочные пикриты. Они имеют низкую магнезиальность пород (кроме биотитовых ортогнейсов), повышенные варьирующие содержания TiO₂, Al₂O₃, P₂O₅, K₂O, Na₂O, Ba, Sr, LREE, Zr, V, умеренные и низкие концентрации Rb, Pb, Yb, широко варьирующие количества Y, Cr, Ni, Co.

Шарыжалгайский метаморфический комплекс расположен в Присаянском (Шарыжалгайском) краевом выступе фундамента Сибирской платформы и простирается на протяжении 300 км в северо-западном направлении от южной части оз. Байкал до р. Ока. Он традиционно относится к образованиям гранулитовой фации, представленных главным образом, двупироксеновыми плагиосланцами (толеитовыми метабазальтами) и плагиогнейсами (андезитами), метатерригенными гранат-биотитовыми гнейсами, подвергшихся ультраметаморфическим преобразованиям продуктами которых являются плагиоклазовые и калишпатовые мигматиты и граниты (Петрова, Левицкий, 1984). При петролого-геохимических и изотопно-геохронологических исследованиях в последние 10 лет установлено два цикла проявления метаморфизма гранулитовой фации и наложенного ультраметаморфизма– неоархейский (2,56-2,65 млрд. лет) и палеопротерозойский (1,85-1,87 млрд. лет).

Каждому докембрийскому циклу в разных блоках Присаянского выступа свойственно доминирование определённых типов пород, различающихся своими геохимическими характеристиками. Метаморфизованные изохимически породы гранулитовой фации шарыжалгайского комплекса неопротерозойского цикла в Иркутном, Жидойском и Китойском блоках представлены: биотит-двупироксеновыми плагиосланцами (реконструируются как субщелочные и щелочные базальты, в основном, калиевые), биотит-гиперстеновыми и биотитовыми плагиогнейсами (щелочные, субщелочные метаандезиты), реже – умеренноглиноземистыми биотит-гранатовыми (алевролиты, граувакки) и высокоглинозёмистыми (алевропелитовые аргиллиты) гнейсами, метагаббро-анортозитами, кальцитовыми мраморами. Среди метаморфических пород палеопротерозойского цикла преобладают метатолеитовые двупироксеновые плагиосланцы, в меньшей степени развиты метатерригенные биотитовые (метапелиты, граувакки), биотит-гранатовые (метааркозы) плагиогнейсы, совсем редко - доломитовые мраморы, кварциты. Данные свидетельствуют о их формировании в троговой супраструктуре обстановок или океанических островов, или островодужной с возрастом 2,3-2,4 млрд. лет. Породы неопротерозойского цикла охарактеризованы ранее (Петрова, Левицкий, 1984).

В неопротерозойской части комплекса по геологическим взаимоотношениям выделяются ранние пластовые и линзовидные тела биотит-двупироксеновых плагиосланцев и плагиогнейсов, биотитовых и биотит-гиперстеновых плагиогнейсов, гиперстеновых плагиогнейсов (эндербитов-1); обособлений разной формы биотитовых мелкозернистых ортогнейсов и метаультрабазитов, переслаивающихся с ними пластами метатерригенных гранат-биотитовых и биотитовых плагиогнейсов; маломощных слоев диопсидовых кальцифиров, кварцитов и высокоглиноземистых гнейсов. В отмеченных выше метаморфических породах обнаружены секущие тела габбро, габбро-анортозитов, микрогаббро, возраст которых составляет 2649±6 млн. лет (Сальникова и др., 2007). Все эти породы подверглись ультраметаморфическим преобразованиям с формированием плагиоклазовых и калишпатовых мигматитов и гранитов, средне- и крупнозернистых эндербитов (2, 3), чарнокитов и пегматитов, которые содержат разной формы включения всех описанных выше пород. Возраст пегматитов секущих более ранние метаморфические породы, отражающий завершение ультраметаморфизма - 2562±20 млн. лет.

Биотит-двупироксеновые плагиосланцы и плагиогнейсы, биотитовые и биотит-гиперстеновые плагиогнейсы, массивные мелкозернистые гиперстеновые плагиогнейсы (эндербиты-1), биотитовые мелкозернистые ортогнейсы пространственно совмещены и, по-видимому, представляют собой протолиты наиболее древних в комплексе калиевых известково-щелочных и обычных известково-щелочных серий. Неоархейские породы толеитовой серии в комплексе развиты ограниченно и доминируют в образованиях палеопротерозойского цикла.

При проведении реконструкций в глубокометаморфизованных комплексах всегда возникают вопросы относительно изохимичности проявления процессов метаморфизма и сохранения состава протолита. Нами использованы пробы неизмененных пород, без следов ультраметаморфических и постультраметаморфических преобразований. К тому же первичные характеристики субстрата протолита резко отличаются от геохимических параметров продуктов наложенных изменений. По пока имеющимся материалам среди неоархейских образований доминируют разности среднего состава реконструируемые как латиты, высококалиевые андезиты, высококалиевые низкокремнистые андезиты. Меньше развиты основные породы – шошониты, абсарокиты, высококалиевые и высокоглиноземистые базальты; встречены щелочные пикриты. Отнесение этих пород именно к этим сериям подтверждается их геохимическими характеристиками (табл.). Это, как правило, низкая магнезиальность пород (кроме биотитовых ортогнейсов), повышенные варьирующие содержания TiO₂, Al₂O₃, P₂O₅, K₂O, Na₂O, Ba, Sr, LREE, Zr, V, умеренные и низкие концентрации Rb, Pb, Yb, широко варьирующие количества Y, Cr, Ni, Co (табл.).

Таблица. Средний химический (мас.%) и редкоэлементный (г/т) состав пород
№№ выб	1 (2)	2(3)	3(2)	4 (3)	5 (3)	6(4)	7(3)
SiO₂	50,60	48,42	49,83	54,66	54,60	57,80	56,78
TiO₂	2,43	1,10	1,08	1,17	1,24	0,82	1,37
Al₂O₃	13,92	17,73	13,26	20,12	17,34	15,23	17,01
Fe₂O_3(общ)	12,8	12,34	10,36	5,00	10,26	8,99	9,84
MgO	3,21	3,86	8,86	2,04	3,10	4,48	2,32
CaO	6,07	8,11	8,41	4,47	6,67	6,23	5,68
P₂O₅	1,53	0,79	0,88	0,32	0,48	0,64	0,51
K₂O	3,89	2,84	4,25	3,30	1,19	2,03	1,38
Na₂O	4,14	3,29	1,01	5,79	4,24	2,87	4,46
Rb	58	47	184	121	24	62	25
Ba	1900	1266	992	768	436	1636	427
Sr	830	1391	773	440	506	728	367
La	110	174	147	46	74	94	62
Ce	210	350	304	91	142	151	140
Nd	110	143	134	41	67	69	56
Yb	8,0	3,6	1,7	1,3	2,8	4,0	1,5
Y	60,0	144,7	22,5	18,5	47,2	36,1	20,2
Zr	250	331	422	1005	182	220	270
Pb	20	9	13	13	15	9	10
Cr	5	34	447	9	2	220	33
V	150	192	186	70	130	175	110
Ni	22	20	208	29	22	90	25
Co	28	24	39	16	24	23	23
Mg#	33	38	63	36	23	33	19
Примечание. 1-2 – биотит-двупироксеновые плагиосланцы Иркутного (1) и Жидойского (2) блоков краевого выступа; 3 - 4 – биотитовые ортогнейсы – калиевые (3) и натрий-калиевые (4); 5-6 – биотит-двупироксеновые плагиогнейсы; 7– биотит-гиперстеновые плагиогнейсы – эндербиты.

При проведении реконструкций установлено, что протолиты метавулканитов формировались на ранних этапах в обстановках островных дуг и океанических островов, а на поздних - зрелых островных дуг и активных континентальных окраин. Выявленные разные геодинамические обстановки становления пород указывают на различия в возрасте проявления вулканизма с последующим развитием метаморфизма и неоархейской коллизии с образованием неоархейского композитного террейна. Еще индикатором коллизии в Присаянском выступе служат картируемые массивы неоархейских калиевых постколлизионных гранитоидов китойского ультраметаморфического комплекса. Исследования свидетельствуют о формировании в краевом выступе на неоархейском и, скорее всего, на мезоархейском этапах зрелой континентальной коры.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 09-05-00563.

Список литературы.

Петрова З.И., Левицкий В.И. Петрология и геохимия гранулитовых комплексов Прибайкалья. Новосибирск: Наука. 1984. 200 с.

Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Левицкий В.И. и др. Возрастные рубежи высокотемпературного метаморфизма в кристаллических комплексах Шарыжалгайского выступа фундамента Сибирской платформы: результаты U-Pb датирования единичных зерен циркона // Стратиграфия. Геологическая корреляция. Том 15. № 4. 2007. С. 3-19.