![]() |
![]() 552.16(551.242) ПЕТРОЛОГРРЇ Р Sm -nd РР—РћРўРћРџРРЇ ХОЛОДНРКАНСКОГО ЗЕЛЕНОКАМЕННОГО РџРћРЇРЎРђ ЮЖНОЙ ЧАСТРАЛДАНСКОГО Р©РРўРђ РЎ.Рќ. Лаврик, Рњ.Рђ. Мишкин, Р”.Р—. Журавлев* *РГЕМ Р РђРќ, РњРѕСЃРєРІР° Метаморфические образования Холодниканского зеленокаменного РїРѕСЏСЃР° залегают среди раннеархейских гранулитов зверевского комплекса РІ РІРёРґРµ тектонических блоков. РџРѕСЂРѕРґС‹ метаморфизованы РІ условиях СЌРїРёРґРѕС‚-амфиболитовой фации, параметры кульминации метаморфизма соответствуют Рў = 550РѕРЎ, P = 5 кбар. Установлены составы протолитов метавулканогенных РїРѕСЂРѕРґ Холодниканского зеленокаменного РїРѕСЏСЃР°: основание разреза комплекса сложено породами толеит-коматиитовой серии, Р° верхней части - метавулканитами известково-щелочной серии, переслаивающимися СЃ метатерригенно-осадочными породами. Рсходные вулканиты имеют различные магматические источники - внутримантийный Рё нижнекоровый, соответственно. Рзотопный возраст протолитов отвечает раннему протерозою (2,14 В± 0,08 млрд. лет, Sm-Nd метод). Сделано заключение Рѕ СЃРёРЅС…СЂРѕРЅРЅРѕР№ СЃРІСЏР·Рё тектоно-магматической активизации СЋР¶РЅРѕР№ окраины Алданского щита СЃ тектоно-магматическими событиями, охватившими Становую складчатую область РІ раннем протерозое. Petrology and Sm – nd isotope of southern Aldan shield Holodnikan greenstone belt. S.N. Lavrik, Рњ.Рђ. Mishkin, D.Z. Juravlyov* (Far East geological institute, 159, Stoletiya Vladivostoka Av., Vladivostok, 690022; *Institute of ore deposits geology, petrography, mineralogy and geochemistry (IGEM), RAMS, 35, Staromonetny St., J-17, Moscow, 109017). Metamorphic rocks of Holodnikan greenstone belt occur amid the Zverevsky Early Archean granulitic complex sa tectonic blocks. Maximal metamorphic effect taking place at T = 5500C and P = 5 kb corresponds to epidot-amphibolitic facies. The initial protolith source of the Holodnikan metarocks is determened as: the base of stratigraphic range composed of tholeiitic-comatiite rock series and restratuming of calc-alkaline rock series with metasediments form the top of this. Different parent magma sources corresponds to the mantle and the lower crust, accordingly. Protolith isotope age is early Proterozoic (2.14 В± 0.08 m.y., Sm-Nd method). The southern Aldan shield tectono-magmatic activity in early Proterozoic is concluded to occur simultaneously with the such of the Stanovoy foldbed. Проведенные исследования посвящены слабоизученной тектонической структуре, сравнительно недавно выделенной РЅР° СЋР¶РЅРѕР№ окраине Алданского щита [2] - Холодниканскому зеленокаменному РїРѕСЏСЃСѓ. Рзучение докембрийских зеленокаменных РїРѕСЏСЃРѕРІ представляет особый интерес для решения РІРѕРїСЂРѕСЃРѕРІ эволюции земной РєРѕСЂС‹ Рё генезиса месторождений золота, никеля, серебра, меди, С…СЂРѕРјР° Рё РґСЂСѓРіРёС… полезных ископаемых. Цель исследований - изучение геохимических особенностей Рё РёСЃС…РѕРґРЅРѕР№ РїСЂРёСЂРѕРґС‹ метаморфических РїРѕСЂРѕРґ Холодниканского РїРѕСЏСЃР°, условий РёС… образования Рё возраста. Геологическое строение изученного района, РїРѕ данным [1, 4, 8] Рё собственным наблюдениям авторов, выглядит следующим образом. Метаморфические образования Холодниканского зеленокаменного РїРѕСЏСЃР° слагают одноименный холодниканский комплекс Рё залегают среди раннеархейских гранулитов зверевского комплекса РІ РІРёРґРµ разобщенных тектонических блоков, образующих полосу РЎ-Р— простирания РѕС‚ Холодниканского перевала РґРѕ правобережья СЂ. Ренгры Рё прослеживаются РІ бассейн СЂ. Дьилинде. Далее, Рє северо-западу РѕРЅРё обнажаются фрагментарно. Рти блоки представляют СЃРѕР±РѕР№ реликты геотектонической структуры, трактуемой как рифтогенный РїСЂРѕРіРёР±, заложенный РЅР° гранулитовом фундаменте СЋРіР° Алданского щита (СЂРёСЃ. 1). Контакты холодниканского комплекса переработаны процессами, связанными СЃ дальнейшей его эволюцией (расслоение Рё бластомилонитизация, метасоматоз).
Аналитические методы Петрогенные компоненты РІ породах определялись РІ ДВГРДВО Р РђРќ классическим химическим методом, Cr, Ni - здесь Р¶Рµ атомно-абсорбционным Рё количественным спектральным методами (аналитики Р“.Рђ. Бахарева, Р›.Р. Алексеева, Р›.Р. Азарова); РІ Аналитическом центре Р“РРќ Р РђРќ (руководитель РЎ.Рњ. Ляпунов) - редкоземельные элементы (Р Р—Р) - методом инструментальной нейтронной активации; Rb, Sr, Ba, Y, Zr, Nb - методом флюоресцентного анализа (пределы обнаружения для Р Р—Р 0,05 Рі/С‚, для Rb, Sr, Nb, Zr, Y - 1 Рі/С‚ Рё 5 Рі/С‚ - для Ba). Относительная погрешность (%) определения элементов: Sr, Р Р—Р-3; Ba; Y - 4; Zr - 8; Rb, Nb - 15; Cr, Ni - 5-10 (атомно-абсорбционный анализ) Рё Р€ 30 (количественный спектральный анализ для РЅРёР·РєРёС… содержаний Cr Рё Ni). Микрозондовые минералогические исследования выполнены РІ ДВГРДВО Р РђРќ (аналитик Р’.Р. Сапин). Определения изотопов Sm Рё Nd проведены РІ лаборатории изотопных исследований РГЕМ Р РђРќ (аналитик Р”.Р—. Журавлев). Результаты Рё РёС… обсуждение Рзучен геологический разрез холодниканского комплекса: РІ основании разреза залегает толща амфиболитов, переслаивающихся СЃ амфибол-эпидотовыми сланцами; средняя часть сложена амфибол-эпидотовыми, мусковитовыми Рё хлоритовыми сланцами, содержащими прослои кварцито-сланцев Рё кварцитов. Общая мощность изученного разреза около 2,5 РєРј. РџРѕСЂРѕРґС‹ холодниканского комплекса метаморфизованы РІ условиях СЌРїРёРґРѕС‚-амфиболитовой фации. Типичные парагенезисы для РїРѕСЂРѕРґ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРіРѕ состава - плагиоклаз + амфибол + СЌРїРёРґРѕС‚ В± кварц, для среднего Рё кислого - плагиоклаз + РјСѓСЃРєРѕРІРёС‚ + кварц В± СЌРїРёРґРѕС‚. Параметры кульминации метаморфизма, определенные РЅР° основании микрозондовых анализов сосуществующих амфибола Рё плагиоклаза, соответствуют Рў = 550РѕРЎ, P = 5 кбар. Первичная РїСЂРёСЂРѕРґР° метаморфических РїРѕСЂРѕРґ холодниканского комплекса установлена СЃ использованием диаграмм реконструкции РёСЃС…РѕРґРЅРѕРіРѕ состава [6] (СЂРёСЃ. 2Р°). РќР° основании этого РІ составе разреза Холодниканского комплекса выделены РґРІРµ части: РЅРёР¶РЅСЏСЏ - вулканогенная (вулканиты РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРіРѕ Рё ультраосновного состава) Рё верхняя - вулканогенно-осадочная (основные, средние Рё кислые вулканиты Рё осадочно-терригенные РїРѕСЂРѕРґС‹). Р’ работе приведены данные, касающиеся метавулканических РїРѕСЂРѕРґ. Химические составы РёС… сведены РІ таблице 1. Рзученные метавулканиты РЅР° классификационной диаграмме Na2O + K2O - SiO2 [5] относятся Рє породам нормальной щелочности, часть метабазитов Рё метаандезитов представлена субщелочными разностями. РќР° треугольных классификационных диаграммах AFM [9], Al - FeTi - Mg [10] изверженные РїРѕСЂРѕРґС‹ располагаются РїРѕ РґРІСѓРј трендам, соответствующим известково-щелочному Рё толеит-коматиитовому (СЂРёСЃ. 2Р±; 2РІ), что позволяет выделить РґРІРµ серии исходных вулканитов: толеит-коматиитовую Рё известково-щелочную. Р РёСЃ. 2. Петрохимические диаграммы метавулканитов холодниканского комплекса: (Р°) - реставрации РёСЃС…РѕРґРЅРѕРіРѕ состава [6], (Р±) - A-F-M [9], (РІ) - Al-(Fe+Ti)-Mg [10]. Толеит-коматиитовая серия представлена перидотитовыми коматиитами, коматиитовыми Рё толеитовыми базальтами. Геохимические особенности выделяемых разностей вулканитов следующие: Перидотитовые коматииты (содержание MgO = 23-25 мас. %, CaO/Al2O3=0,9) близки Рє йилгарнскому типу коматиитов. Реликты магматических минералов Рё структур отсутствуют. Форма распределения РЗРблизка Рє хондритовой, отличаясь слабым обогащением легкими Р Р—Р (La/Yb)N=1,84 Рё умеренной отрицательной аномалией Eu (Р•u/Р•u*=0,52-0,82) (СЂРёСЃ. 3). Образование отрицательных аномалий Eu чаще всего связывают СЃ воздействием РјРѕСЂСЃРєРёС… РІРѕРґ или влиянием метасоматоза. Величины отношений CaO/TiO2 = 14,5; Al2O3/TiO2 = 16,5; Ti/Zr = 126; Ti/Y = 442; Zr/Nb = 24; Zr/Y = 3,5 значительно выше хондритовых. Отмечается прямая корреляция содержания Ni СЃ Mg Рё отсутствие ее- для Cr. Рти данные Рё умеренный диапазон изменений содержания MgO РІ изученных перидотитовых коматиитах РјРѕРіСѓС‚ свидетельствовать Рѕ незначительном фракционировании оливина без фракционирования хромита. РҐРёРјРёР·Рј перидотитовых коматиитов (MgO = 23 мас. %, Mg/Fe+Mg = 0,8) свидетельствует Рѕ формировании РёС… РїСЂРё Р = 27 кбар, Рў = 1730РѕРЎ, что соответствует внутримантийным условиям [7]. Обогащенность перидотитовых коматиитов титаном Рё цирконием (СЃ учетом факта РЅРёР·РєРѕРіРѕ значения Таблица 1 Химические составы метавулканитов холодниканского комплекса |
![]() |
![]()
Окончание таблицы 1
|
![]() |
![]() ![]() Р РёСЃ. 3. Спектры распределения редкоземельных элементов РІ метавулканитах холодниканского комплекса. Номера анализов РЅР° СЂРёСЃСѓРЅРєРµ соответствуют номерам анализов образцов РїРѕСЂРѕРґ РІ таблице 1 коэффициента распределения РљD титана Рё циркония между оливином Рё расплавом) предполагает РёС… некумулятивное происхождение. Частичное плавление мантийного источника достигало 40 %. Мантийный источник был обогащен Ti, Zr. Коматиитовые базальты (MgO = 12-13 мас. %) обогащены Ti, Y Рё Zr (Al2O3/TiO2 = 17.6, CaO/TiO2 = 10, Ti/Y = 240; Zr/Nb = 28.8, Zr/Y = 3.8). Содержания Cr Рё Ni РІ РЅРёС… существенно РЅРёР¶Рµ РїРѕ сравнению СЃ перидотитовыми коматиитами. РџРѕ спектрам распределения РЗРсреди коматиитовых базальтов выделяются РґРІРµ РіСЂСѓРїРїС‹ РїРѕСЂРѕРґ (СЂРёСЃ. 3): первая характеризуется близким Рє хондритовому ((La/Yb)N = 1.08), вторая значительно обогащена легкими Р Р—Р (La/Yb)N = 7. Толеитовые базальты (MgO = 5.7-9 мас. %, прямая корреляция СЃ содержаниями Cr Рё Ni) обогащены Ti Рё Zr относительно хондрита (Al2O3/TiO2 = 9, CaO/TiO2 = 6.6, Zr/Nb = 70, Zr/Y = 7, Ti/Y = 505) Рё легкими Р Р—Р ((La/Yb)N = 3.21), РїСЂРё наличие отрицательных аномалий Eu (Eu/Eu* = 0.56). Рти аномалии РјРѕРіСѓС‚ быть объяснены фракционированием плагиоклаза РІ промежуточных камерах РЅР° небольших глубинах. РџРѕ характеру распределения РЗРсоответствуют архейским толеитам типа РўРќ-2, РїРѕ [3]. Метавулканиты известково-щелочной серии представлены андезитами, дацитами Рё липарито-дацитами (РІ незначительных количествах присутствуют трахибазальты Рё трахиандезиты). Характер распределения Zr Рё Nb РІ вулканитах известково-щелочной серии весьма сходен. Содержание Y характеризуется отрицательной корреляционной зависимостью РѕС‚ содержаний SiO2, содержания Rb Рё Ba РїСЂСЏРјРѕ коррелируют СЃ содержанием Рљ. Содержания литофильных элементов РІ вулканитах повышенной щелочности - трахибазальтах Рё трахиандезитах повышены РїРѕ сравнению СЃ аналогами нормальной щелочности. Андезиты Рё липарито-дациты РїРѕ СѓСЂРѕРІРЅСЋ содержаний литофильных элементов Рё отношениям K/Rb, Ni/Co, Ti/Zr, Ti/Y близки Рє архейским аналогам этих вулканитов, выделяемых РІ зеленокаменных поясах [3]. Спектр распределения Р Р—Р РІ метабазальтах известково-щелочной серии соответствует архейским толеитам типа РўРќ-2 РїРѕ [3] (умеренное обогащение легкими Р Р—Р ((La/Yb)N=3.75)). Спектр распределения Р Р—Р РІ метаморфических ![]() Р РёСЃ. 4. Sm-Nd эволюционная диаграмма метавулканитов известково-щелочной серии холодниканского зеленокаменного комплекса сланцах андезитового состава свидетельствует Рѕ принадлежности Рє андезитам РіСЂСѓРїРїС‹ II, РїРѕ [3] (значительная степень фракционирования Р Р—Р: (La/Yb)N=12,21-22,52; Р° так Р¶Рµ наличие слабых отрицательных ((Eu/Р•u*)N=0,75) Рё положительных ((Р•u/Р•u*)N=1,17) аномалий). Метаморфические сланцы дацитового Рё риодацитового состава РїРѕ спектрам распределения РЗРсоответствуют архейским дацитам Рё риодацитам РіСЂСѓРїРїС‹ F-II, РїРѕ [3] (характеризуются значительной степенью дифференциации Р Р—Р ((La/Yb)N = 8,42 - 45,83) Рё наличием положительных ((Eu/Eu*)N = 1,6) Рё отрицательных Р•u ((Р•u/Р•u*)N = 0,6) аномалий). Аналогия спектров распределения Р Р—Р РІ метавулканитах известково-щелочной серии холодниканского комплекса СЃ известными типами архейских вулканитов позволяет принять модель происхождения расплавов посредством частичного плавления мафического источника, представленного гранатовыми амфиболитами. Вариации степеней плавления (РѕС‚ 40 % РґРѕ 5 %) этого мафитового источника позволяют получить весь набор вулканических РїРѕСЂРѕРґ РёСЃС…РѕРґРЅРѕР№ известково-щелочной серии холодниканского комплекса. Впервые изучена Sm-Nd система метавулканитов известково-щелочной серии холодниканского метаморфического комплекса Рё установлен нижнепротерозойский возраст РёС… протолитов, составляющий 2,41 В± 0,08 млрд. лет (табл. 2, СЂРёСЃ. 4). Таблица 2 Результаты Sm-Nd изотопных исследований метавулканитов холодниканского комплекса
Примечание. 1- метадацит, 2 - метабазальт, 3, 5 - металипарито-дациты, 4 - метаандезит Аналитик - Р”.Р—. Журавлев, РГЕМ Р РђРќ Заключение Авторами первыми установлен состав протолитов метапород Холодниканского зеленокаменного РїРѕСЏСЃР°. Показано, что основание разреза комплекса сложено породами толеит-коматиитовой серии, Р° верхней части - метавулканитами известково-щелочной серии (РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРіРѕ, среднего Рё кислого состава), переслаивающимися СЃ метатерригенно-осадочными породами. Рсходные вулканические серии холодниканского комплекса - толеит-коматиитовая Рё известково-щелочная - имеют различные магматические источники - внутримантийный Рё нижнекоровый, соответственно. Впервые изучена Sm-Nd изотопная система РїРѕСЂРѕРґ холодниканского комплекса Рё установлен нижнепротерозойский возраст РёС… (2,41 В± 0,08 млрд. лет). Полученные данные свидетельствуют Рѕ том, что РІ раннем протерозое РЅР° СЋР¶РЅРѕР№ окраине Алданского щита закладывались протяженные линейные структуры рифтогенного типа субширотного простирания. Образование этих структур СЃРёРЅС…СЂРѕРЅРЅРѕ связано СЃ тектоно-магматическими событиями, охватившими Становую складчатую область РІ раннем протерозое. Работа выполнена РїСЂРё финансовой поддержке Р РѕСЃСЃРёР№СЃРєРѕРіРѕ фонда фундаментальных исследований (проект 97-05-65773). Литература
<< На главную |