апрель 2007 года
СЕКЦИЯ ГЕОЛОГИИ
содержание
Петрова Л.Г., Сазонова Л.В., Носова А.А.(ИГЕМ РАН)
Эффузивы и субвулканические тела дворецкого магматического комплекса вендского возраста (559 16, Rb-Sr, 569 42, Sm-Nd) (Карпухина и др., 2001) западного склона Среднего Урала являются частью неопротерозойских магматических проявлений, обрамляющих Восточно-Европейскую платформу. Изучение химических и минеральных особенностей вулканитов этого комплекса позволяет восстановить условия образования родительских расплавов и их фракционирования, что вносит вклад в реконструкцию эволюции внутриплитного магматизма Восточно-Европейского кратона (ВЕК) в позднем неопротерозое.
Изученные эффузивы представлены субщелочными андезибазальтами (I поток), и субщелочными базальтами (II поток). Вулканиты обоих потоков имеют порфировую структуру, вкрапленники представлены альбитизированным плагиоклазом и неизмененным клинопироксеном (Срх). Основная масса пород сложена микролитами клинопироксена и агрегатом вторичных минералов - альбита, эпидота, хлорита, сфена.
Изучение Срх с помощью оптического микроскопа, электронного и ионного (SIMS) зондов позволило разделить вкрапленники клинопироксенов на 4 группы (см. таблицу)
I группа |
II группа |
III группа |
IV группа |
ядра обломочной и оплавленной формы сложных зональных кристаллов (реликтовые или ксеногенные?) |
ядра сложных зональных кристаллов |
краевые зоны сложных зональных кристаллов и простые незональные кристаллы |
краевые зоны сложных зональных кристаллов и простые незональные кристаллы |
II поток |
I и II поток |
II поток |
I поток |
Обогащены Mg, Cr, Si |
Занимают промежуточное положение |
Обогащены Ti, Al, Na |
|
Обеднены Ti, Al, Na |
Обеднены Ti |
Обеднены Mg, Si |
Обеднены Сa, Al, Ti |
Преобладает изоморфное замещение по схеме Fe - Mg |
Преобладает изоморфное замещение по схеме Сa - Fe |
Преобладает изоморфное замещение по схеме Fe - Mg |
Преобладает изоморфное замещение по схеме Сa - Fe, |
Диопсид (Mg# = 0,82 0,02) |
Магнезиальный авгит (Mg# = 0,78 0,01) |
Салит (Mg# = 0,74 0,02) |
Авгит (Mg# = 0,73 0,02) |
Рассчитанные коэффициенты распределения Fe-Mg между Срх и породой показывают, что для Срх II-IV групп К = 0.29-0.35. Это свидетельствует о том, что они равновесны с расплавом, состав которого отвечает валовому составу породы [Irving, Frey, 1984]. Срх I группы имеют К = 0.15-0.17, что указывает на то, что они были равновесны с менее дифференцированным расплавом с более высокой Mg#.
Все Срх показывают на мультиэлементных диаграммах близкий характер распределения элементов-примесей. Это исключает ксеногенную природу Срх I группы и позволяет отнести их к реликтовым, образованным в родительских расплавах.
Клинопироксены рассматриваемых базальтоидов имеют повышенные содержания легких и средних РЗЭ по сравнению с тяжелыми, причем тяжелые РЗЭ сильно фракционированы (Gd/Ybn = 2). Это указывает на то, что родительские расплавы возникали при относительно низкой степени частичного плавления мантийного субстрата в присутствии граната на значительных глубинах [Irving, Frey, 1984, Леснов, 2001]. Исходя из Ti/Zr отношения [Johnson et al., 1990] в реликтовых ядрах Cpx, последние образовались из расплава, возникшего приблизительно при 2-3% фракционного плавления источника, который по соотношению Ti/Zr и (Ce/Yb)n [Abe et al., 1996] соответствует источнику базальтов рифтов.
Использование Срх геотермобарометров ([Putirka et al, 1996 ] и др.) и компьютерного моделирования [Арискин, 2002; Danyushevsky, 2001] позволило оценить, что начало кристаллизации из родительского расплава (I группа Срх) происходило при Р около 20 кбар и Т около 1300°С. При фракционировании из родительского расплава Ol+Pl+CpxI (F=0.26) образовался расплав, равновесный с Срх II и III групп; Срх I группы оказался в нем в качестве реликтового. Срх III группы кристаллизовались при Р около 10 кбар и Т около 1130 °С. Излияние этого расплава сформировало базальты II потока.
Вероятно, после кристаллизации Срх II группы, произошло отделение части расплава, впоследствии сформировавший поток андезибазальтов. В последних присутствуют Срх группы II, но отсутствуют Срх III группы и появляются Срх IV группы.
Особенности распределения элементов-примесей в расплавах, равновесных с Срх IV группы (появление на мультиэлементных диаграммах глубоких отрицательных аномалий Nb, Ti, Zr, Sr) может быть связано с контаминацией расплава коровым веществом. Это согласуется с данными по изотопному составу Sr и Nd в породах дворецкого комплекса, на основании которых доля корового контаминанта была оценена в 3-5% [Карпухина и др., 2001].
Сравнение вулканитов дворецкого комплекса с рифтогенными неопротерозойскими вулканитами запада и севера ВЕК [Носова и др., 2007] показывает, что они являются наиболее глубинными образованиями. Наличие в них высокобарных вкрапленников Срх указывает на мощную кору Западного Урала в вендское время.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ N 06-05-64664 и 06-05-81008.
|