Главная – Журналы – Геология и геофизика 2011 номер 1

Приведены ³⁹Ar-⁴⁰Ar и U-Pb (SHRIMP по цирконам) геохронологические данные по малым интрузивам пикродолеритов Западной Монголии. Показано, что пикродолеритовый магматизм Западной Монголии проявился на различных возрастных уровнях и в разных геодинамических обстановках: аккреционно-коллизионной Є_1-2, ~510 млн лет (Урэгнурская ассоциация и Хайрханский массив), внутриплитной D₁, 410-390 млн лет (хр. Цаган-Шибету и массив Морьт-Ула), внутриплитной D₃-C₁, 345-360 млн лет (массивы Алтан-Гадас и Тавтын-Хундийн, Ху-Цан-Булак), островодужной С₂, 315-335 млн лет (массивы Дзахой, Ярын-Хад, Джавхлант) и внутриплитной P₁, ~270 млн лет (массив Дзара-Ула).
Петрохимические, минералогические и геохимические данные позволяют выявить среди пикродолеритового магматизма Западной Монголии производные пикробазальтовых (12-14 мас.% MgO) (Урэгнурская ассоциация, хр. Цаган-Шибету, Джавхлант и Ярын-Хад) и мелабазальтовых расплавов (7-10 мас.% MgO) (Морьт-Ула, Алтан-Гадас, Дзахой и Дзара-Ула). Формирование пикритоидов в этих ассоциациях обусловлено фракционированием раннего оливина.
К базитовому магматизму девонской крупной изверженной провинции (LIP) в Северо-Монгольском мегаблоке можно относить раннедевонские пикриты и пикродолериты хр. Цаган-Шибету и оливиновые долериты массива Морьт-Ула. С Тянь-Шаньской LIP связаны позднедевонско-раннекарбоновые пикродолеритовые массивы Барун-Хурайской зоны (Алтан-Гадас) и Монгольского Алтая (Тавтын-Хундийн). С Таримской LIP можно увязывать бимодальный вулканизм южного обрамления Хангая (Дзара-Ула), восточной части хр. Хан-Хухей (Дзагдай-Нур и Хара-Тэг) и Аргалантинского прогиба (массивы Тэгшийнгольский, Мухур-Шургах и Дэд-Шургах), где они входят в состав раннепермской вулканоплутонической ассоциации. Карбоновые пикродолеритовые массивы в Южно-Монгольском мегаблоке и Заалтайской Гоби формировались в обстановках островных дуг и активных континентальных окраин (Дзахой, Ярын-Хад и Джавхлант).

Используя геологические, геофизические и теплофизические параметры, проведено численное моделирование теплового режима коллизионного процесса на примере неопротерозойского орогена Енисейского кряжа в юго-западном обрамлении Сибирской платформы. Следствия трехмерных численных моделей, описанных в работе, и одномерное параметрическое моделирование теплового эффекта внутрикоровой дифференциации вещества позволили реконструировать основные тектонотермальные процессы коллизионного этапа формирования этой структуры. Проведенное моделирование позволяет учесть локальные особенности термального состояния коры рассматриваемой структуры и в то же время определить общие закономерности, характерные для орогенов на постколлизионном этапе. Установлено, что существенное влияние на тепловой режим оказывает действие трех факторов: радиогенное тепло интрузивов, аномалии повышенного теплового потока и максимальная концентрация лейкогранитных тел глушихинского комплекса в центральной части Центрально-Ангарского террейна. Тектонические процессы, сопряженные с разновременной магматической деятельностью, как показали данные исследования, могут значительно повлиять на ход термальной истории формирования коллизионных орогенов.

В составе слюдянского кристаллического (гранулитового) комплекса Южного Прибайкалья присутствуют Cr-V-содержащие породы - метаморфические производные кремнисто-карбонатных осадков. Широкий спектр содержащихся в них минералов хрома и ванадия всегда включает клинопироксены серии диопсид-космохлор-наталиит (CaMgSi₂O₆-NaCrSi₂O₆-NaVSi₂O₆). В пределах тройной серии выделен бинарный изоморфный ряд от диопсида до космохлора (94 мол.% Kos). На основе реакционных взаимоотношений диопсида с эсколаитом сделан вывод об образовании космохлора и высокохромистых пироксенов ряда за счет метаморфогенного эсколаита. Разрыва смесимости твердого раствора в ряду диопсид-космохлор не устанавливается.

В основе тектонического районирования Центрально-Азиатского складчатого пояса предложено выделять следующие структурные элементы: 1. Казахстанско-Байкальский составной континент, фундамент которого сформирован в венде-кембрии в результате субдукции под юго-восточную окраину Сибирского континента (в современных координатах) океанической коры Палеоазиатского океана, включающей докембрийские микроконтиненты и террейны гондванской группы. Субдукция и последующая коллизия микроконтинентов и террейнов с Казахстанско-Тувино-Монгольской островной дугой, привели к консолидации земной коры и формированию фундамента составного континента. В позднем кембрии-раннем ордовике он был отделен от Сибирского континента Обь-Зайсанским океаническим бассейном. 2. Венд-палеозойские окраинно-континентальные комплексы западной части Сибирского континента, состоящие из венд-кембрийской Кузнецко-Алтайской островной дуги, комплексов пород ордовикско-раннедевонской пассивной окраины и девонско-раннекарбоновой активной окраины. В аккреционных клиньях островных дуг широко представлены фрагменты вендско-раннекембрийской океанической коры, состоящей из офиолитов и палеоокеанических поднятий. В западной окраине Сибирского континента отсутствуют континентальные блоки Гондваны, что предполагает их формирование на конвергентной границе другого океана, вероятно, Палеопацифики. 3. Среднепоздепалеозойская Чарышско-Теректинско-Улаганско-Саянская сутурно-сдвиговая зона, разделяющая окраинно-континентальные комплексы Сибирского и Казахстанско-Байкальского континентов. В ее строении принимают участие фрагменты кембрийско-раннеордовикской океанической коры Обь-Зайсанского океанического бассейна, ордовикские голубые сланцы и кембро-ордовикские турбидиты, среднепалеозойские метаморфические породы зон смятий. Вдоль сутурной зоны происходило смещение по сдвиговой составляющей на запад континентальных масс Казахстанско-Байкальского континента вдоль юго-восточной окраины Сибирского континента. В позднем девоне-раннем карбоне континенты амальгамировали и создали Северо-Азиатский континент. 4. Позднепалеозойские сдвиговые зоны, формирующие орогенический коллаж террейнов, образованный в позднем девоне-раннем карбоне при столкновении Казахстанско-Байкальского составного континента с Сибирским континентом, и в позднем карбоне-перми, и в поздней перми-раннем триасе при столкновении Восточно-Европейского континента с Северо-Азиатским. В результате коллизий венд-среднепалеозойские аккреционно-коллизионные окраины Сибирского и полностью Казахстанско-Байкальский составной континент были разделены крупноамплитудными сдвигами с амплитудой до первых тысяч километров и сопряженными надвигами на множество сдвиговых террейнов, которые перемешались друг с другом, нарушив первичную геодинамическую, тектоническую и палеогеографическую зональности.

Для уточнения возрастных рубежей тектонической эволюции Центрально-Азиатского подвижного пояса приведен краткий обзор ордовикских глаукофансланцевых комплексов юго-западного обрамления Сибирского кратона. Рассмотрены три различных проявления глаукофановых сланцев: тектонические чешуи глаукофановых сланцев в Уймонской зоне Горного Алтая; толща глаукофановых сланцев в Куртушибинском офиолитовом поясе Западного Саяна; блоки глаукофановых сланцев и эклогитов в серпентинитовом меланже Чарской зоны Северо-Восточного Казахстана. Полученные ⁴⁰Ar/³⁹Ar даты по белым слюдам и натровым амфиболам из глаукофановых сланцев Уймонской зоны (490-485 млн лет), Куртушибинского пояса (470-465 млн лет) и Чарской зоны (450 млн лет) свидетельствуют об ордовикском возрасте субдукции/эксгумации этих комплексов. Полученные датировки совпадают также с возрастом метаморфизма многих глаукофансланцевых поясов Северного Китая, что позволяет выделить ордовикский этап аккреционно-коллизионных событий в тектонической эволюции Центрально-Азиатского подвижного пояса.

Микровключения в алмазах предоставляют уникальную возможность для изучения состава минералообразующей среды. Представлены первые результаты изучения состава микровключений облакоподобных скоплений в центральной части алмазов октаэдрического габитуса из тр. Интернациональная. Показано, что такие зоны имеют форму кубоида и характеризуются волокнистым внутренним строением. Составы микровключений в этих зонах образуют непрерывный тренд от хлоридно-карбонатных к карбонатным. В результате установлено небольшое перекрытие их c составом микровключений в кубоидах из той же трубки только в области, обогащенной карбонатами. Кроме этого, данные по агрегации азота свидетельствуют о том, что кубические зоны ранней генерации, предшествовавшей образованию октаэдров, кристаллизовались при более высокой температуре либо имеют значительно более длительный период пребывания в мантии в сравнении с кристаллами кубического габитуса и волокнистыми оболочками алмазов IV разновидности.

Выполнено U-Pb датирование (SHRIMP-II), изучены внутреннее строение и состав циркона из гиперстенового гнейса Иркутного гранулитогнейсового блока (Шарыжалгайский выступ юго-западной части Сибирского кратона). В гиперстеновом гнейсе установлены три генерации циркона, различающиеся характером зональности, концентрациями U и Th и распределением редкоземельных элементов. Ядра с реликтами ростовой зональности характеризуются типичным для магматического циркона распределением РЗЭ с высоким (Lu/Gd)_n (11-36) и отчетливым Ce максимумом (Ce/Ce* = 15-81). Они представляют раннюю магматическую генерацию циркона, возраст которой составляет ≥3.16 млрд лет. К метаморфогенной генерации принадлежат многоплоскостные кристаллы, оболочки и незональные ядра циркона, которые отчетливо обеднены РЗЭ и имеют пониженное (Lu/Gd)_n (1.1-9.2) по сравнению с магматическими ядрами. Формирование этой генерации циркона связано с мезоархейским высокотемпературным метаморфизмом на рубеже ~3.04 млрд лет. К наиболее поздней генерации циркона относятся тонкие внешние каймы с низкими отношениями (Lu/Gd)_n (11-12.4) и Th/U (0.02-0.05) и длиннопризматические кристаллы с осцилляторной зональностью, образовавшиеся в результате палеопротерозойского (~1.85 млрд лет) гранулитового метаморфизма и частичного плавления. Различные рубежи проявления высокотемпературного метаморфизма в гранулитогнейсовых (~3.04 и 2.55-2.6 млрд лет) и гранит-зеленокаменных (~3.2 млрд лет) блоках Шарыжалгайского выступа отражают независимую тектонотермальную и геодинамическую эволюцию коры этих структур до финальной амальгамации в палеопротерозое (1.88-1.85 млрд лет).

Приводится описание покровно-чешуйчатой структуры Северо-Кокчетавской тектонической зоны (СКТЗ), расположенной между Кокчетавским метаморфическим поясом (КМП), содержащим метаморфические породы высоких и сверхвысоких давлений и Степнякской зоной, сложенной ордовикскими островодужными и океаническими комплексами. В строении Северо-Кокчетавской тектонической зоны участвуют пластины гнейсового фундамента и осадочного чехла Кокчетавского микроконтинента, гранито-гнейсы и слюдистые сланцы с блоками эклогитов, офиолиты щучинского комплекса, среднепротерозойские вулканиты кислого состава, аренигские кремнисто-терригенные отложения, содержащие линзы тектоногравитационных олистостром. Обломочный материал олистостром представлен кварц-мусковитовыми и кварц-гранат-мусковитовыми сланцами, гнейсами, доломитами, амфиболитами. СКТЗ представляет собой пакет тектонических пластин, сложенных контрастными по составу породными комплексами, включающими высокобарические породы, офиолиты, олистостромы и меланжи и может рассматриваться как коллизионная зона. Тектонические пластины разделены милонитами и слюдистыми сланцами раннеордовикского возраста (⁴⁰Ar/³⁹Ar возрасты синтектонического мусковита 489-469 млн лет). Геологические соотношения указывают на тектоническую активность зоны в среднем ордовике. Многочисленные раннеордовикские датировки были получены по мусковиту и фенгиту из пород Кокчетавского метаморфического пояса. Синколлизионное покровообразование в СКТЗ одновозрастно с позднейшим из выявленных в КМП деформационно-метаморфических этапов. Учитывая, что все этапы регрессивного метаморфизма и эксгумации метаморфических пород Кокчетавского пояса имеют кембрийские возрасты, можно заключить, что эксгумация метаморфических пород завершилась до выявленных раннесреднеордовикских коллизионных деформаций и связанного с ними орогенеза.

На основе геологических и изотопно-геохимических данных выделены (млрд лет) мезопротерозойский (1.6-1.05), ранний (1.05-0.8) и поздний неопротерозойский (0.8-0.6) этапы магматизма и эволюции земной коры Енисейского кряжа. Каждый из этапов внес определенный вклад в общую проблему региональной металлогении золота. В раннемезопротерозойское время в результате деструкции и растяжения земной коры на ЮЗ Сибирского кратона (Енисейский кряж) произошло заложение перикратонного прогиба, формирование рифтогенных базитовых ассоциаций Рыбинско-Панимбинского вулканического пояса и накопление тонкозернистых терригенных осадков сухопитской серии. Золотом оказались обогащены углеродистые черные сланцы, а также породы пикробазальт-базальтовой ассоциации. В начале неопротерозоя терригенные толщи сухопитской серии в связи с гренвильской орогенией были подвержены деформации, метаморфизму и гранитизации. В более раннюю синколлизионную эпоху (1.05-0.95 млрд лет) этого этапа образованы гранитогнейсовые купола, а в позднеколлизионную (0.88-0.86) - калий-натриевые гранитоидные плутоны. В зоне воздействия плутонов на вмещающие черносланцево-терригенные толщи сформированы дорудные метасоматиты, среди которых размещены более поздние по времени образования золоторудные месторождения. Формирование кварцево-жильных зон коррелирует с эпохой развития шарьяжно-надвиговых структур (0.85-0.82 млрд лет), генетически связанной с заключительной стадией эволюции коллизионного орогена. В поздний неопротерозойский этап в зоне Татарско-Ишимбинской системы разломов наиболее интенсивно и многократно (на рубежах 780, 750, 700 и 670-650 млн лет) проявился рифтогенный и внутриплитный магматизм. В этой зоне сосредоточены проявления мезопротерозойского вулканизма и все золоторудные месторождения Центрального металлогенического пояса Енисейского кряжа. Выделенные три эпохи формирования золото-арсенопирит-кварцевых, золото-сульфидных и золото-сурьмяных руд вполне коррелируют с эпохами заложения и эволюции рифтогенных структур и проявлениями внутриплитного магматизма на рубежах 800-770, 720-700 и 670-650 млн лет. Тектономагматические процессы этих эпох могли сыграть решающую роль в формировании золоторудных концентраций.

Основываясь на изучении флюидных и расплавных включений в минералах магматических пород и связанных с ними рудно-метасоматических образований, рассмотрены условия формирования окисленных флюидов, возникающих на заключительных этапах дифференциации щелочно-базитовых, щелочных и лампроитовых, а также некоторых типов гранитоидных расплавов. Эти флюиды отличаются широкими вариациями состава и концентрации, физико-химических параметров (PT, Eh, pH и др.) и представлены сульфатно-хлоридными, сульфатно-карбонатными, сульфатно-фторидными, фторидно-сульфатными, существенно-сульфатными и другими типами. Своеобразие состава таких магматогенных флюидов, обладающих высокой экстракционной способностью, обеспечивает эффективный вынос из расплава и заимствование из вмещающих пород соответствующих комплексов рудных элементов (Fe, Mn, Co, Ni, Ag, Cu, Pb, Zn, Mo, W, Bi, U, редких земель и др.), состав которых определяется их PTX -параметрами и условиями отделения флюидов от расплавов, составом флюидогенерирующих магм, геохимической спецификой и металлоносностью пород на путях миграции флюидов. Эти факторы во многом определяют специфику металлогении щелочных, щелочно-базитовых и некоторых гранитоидных комплексов и связанных с ними типов оруденения.