2011

Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Позднепротерозойские дайки бонинитоподобных долеритов, новый тип внутриплитного магматизма Кольской провинции

Петровский М.Н.*, Петровская Л.С.*, Базай А.В*., Травин А.В**,

Елизарова И.Р.***

*Геологический институт КНЦ РАН, Апатиты, Россия

**Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН, Новосибирск, Россия

***Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья КНЦ РАН, Апатиты, Россия

petrovskiy@geoksc.apatity.ru

Согласно сложившемуся в геологической литературе мнению, породы бонинитовой серии объединяют в себе бониниты и марианиты и являются продуктами магматизма начальных стадий заложения энсиматических островных дуг (Велинский, Павлов, 2002; Добрецов и др., 1986; Симонов и др., 1988; Crawford et al., 1989 и др.). В последнее время бониниты также были установлены в фанерозойских офиолитовых комплексах и докембрийских зеленокаменных поясах (Гельман и др., 1988; Попов, 1988 и др.).

При изучании долеритовых даек образующих небольшой рой в районе слияние рек Лыльйок и Иоканьга – озеро Иоканьгское, нами было установлено, что по петрохимическим, геохимическим и минералогическим особенностям они отвечают типичным бонинитам. Изотопно-геохимические исследования этих даек показали их позднепротерозойский возраст (рис. 1).

Рис. 1. Результаты ⁴⁰Ar/³⁹Ar – исследований долеритовой дайки методом ступенчатого прогрева монофракций плагиоклаза.

Бонинитами и марианитами называют эффузивные и дайковые породы с вкрапленниками высокомагнезиального оливина, клиноэнстатита (встречается в современных бонинитах), ортопироксена (энстатит, бронзит), клинопироксена (авгит и пижонит) по отдельности и реже вместе погружённых в гиалопилитовую либо стекловатую кварц-нормативную, либо кварц-модальную матрицу. Для дайковых пород характерна полная, реже частичная раскристаллизация стекловатой матрицы с образованием очень тонкого "войлока" из плагиоклаза и клинопироксена с присутствием кварца (Гельман и др., 1988; Добрецов и др., 1988; Meijer, 1980). Изученные дайки сложены зеленовато-серыми либо тёмно-серыми до чёрных порфировыми породами с афанитовой основной массой. Вкрапленники представлены: оливином (Fo_75-94Fa_6-25), бронзитом, реже энстатитом, магнезиальным авгитом, иногда присутствуют вкрапленники плагиоклаза (битовнит). Основная масса сложена микрозернистым волокнистым агрегатом авгита и плагиоклаза (лабрадор, реже андезин-лабрадор) с примесью магнетита, хромита, кварца. Гидроксилсодержащие минералы отсутствуют. Изредка в темноцветных минералах вкрапленников наблюдаются каплевидные обособления стекла.

Петрохимически классические бониниты и марианиты характеризуются высоким содержанием SiO₂ равным 50-60 мас.%, при одновременно высоком содержании MgO: в бонинитах 7-15 мас. %, а в марианитах 15-25 мас. % (Попов, 1988; Crawford et al., 1989). Для изученных дайковых пород характерны: высокие концентрации SiO₂ 53-56 мас. % и MgO 13-18 мас. %, а также низкие концентрации TiO₂ 0.16-0.45 мас. % (табл. 1). Петрохимической особенностью изученных пород является их кварц-нормативный состав q=2.41-9.09 мас. %.

Высокие содержания SiO₂ в изученных долеритах, высокая их магнезиальность Mg/(Mg+Fe) равная 0.73-0.84, а также отношение CaO/Al₂O₃ равное 0.60-0.73 и 0.80-1.07, – указывают на то, что эти долериты, согласно классификации Крауфорда (Crawford et al., 1989), петрохимически отвечают, как высококальциевым бонинитам, так и низкокальциевым бонинитам III-типа.

Графики распределения редкоземельных элементов (REE) в Лыльйок-Иоканьгских долеритах имеют характерную для типичных бонинитов форму и наиболее близки бонинитам из Новой Каледонии (рис. 2).

Таблица 1. Химический состав пород, мас. %

Примечание. 1-8 – дайки района слияние рек Лыльйок и Иоканьга – озеро Иоканьгское; 9 – бониниты низко-Ca III-типа (Crawford et al., 1989); 10 – бониниты высоко-Ca(Crawford et al., 1989); 11 – расплавное включение в авгите из дайки (анализ 1); 12 – состав стекла в бонинитах (Попов, 1989).

Рис. 2. Нормализованное к хондриту распределение REE в изученных бонинитоподобных дайках в сравнении с распределением в бонинитах и марианитах из классических районов их распространения. Нормализующие факторы по (Taylor and McLennan, 1985). Условные обозначения: 1 – дайка Иок-545/03; 2 – дайка Иок-545/03; 3 – поле бонинитов с островов Вонини; 4 – поле бонинитов из Марианского желоба, 5 – поле бонинитов формации Дес Базальтес из Новой  Каледонии; поля 3, 4 и 5 построены по данным (Hickey and Frey, 1982; Boninites, 1989)

Магматические образования позднепротерозойского времени в пределах Фенноскандинавского щита преимущественно локализованы в его юго-западной части и на остальной территории проявлены незначительно. Они связанны со свеконорвежским (гренвилльским) этапом орогенеза, продолжавшимся в интервале 1200-930 млн. лет назад. Эти проявления представлены, как типично мантийным толеитовым, так и типично коровым гранитоидным магматизмом (Арзамасцев и др., 2006; Brewer et al., 2002; Daly et al., 1983; Gower, 1985; Knudsen and Andersen, 1999). Находка на Кольском полуострове бонинитоподобных долеритовых даек с возрастом 1334±11.4 млн. лет может указывать на то, что, во время, предшествующее началу свеконорвежского орогенеза, в северо-восточной части Фенноскандинавского щита возникли специфические условия растяжения, которые привели к появлению бонинитоподобных расплавов, похожих на океанические бонинитовые расплавы, но принципиально отличающиеся геодинамическими условиями генерации.

Выявление бонинитовых даек, сформировавшихся в континентальных условиях, является важным моментом для решения проблемы генезиса бонинитовых расплавов.

Исследования выполнены при финансовой поддержке РФФИ, грант 09-05-00224.