Триасовый магматизм Южного Урала в течение многих лет рассматривался исключительно как базальтоидный и связывался только с туринской вулканической серией Челябинского грабена. В результате самых последних исследований, проведенных на Южном Урале геологическим факультетом МГУ, были получены, в частности, новые данные по геохимии большинства магматических комплексов (включая и туринскую серию [1]), а также об изотопном возрасте ряда гранитоидных массивов. Часть этих датировок [2], касающаяся двух весьма специфических комплексов, дает среднетриасовый возраст (223-238 млн лет). Эти, фактически первые достоверные данные о мезозойских гранитоидах Южного Урала позволяют по-новому взглянуть на его геодинамику в триасе.

Туринский вулканический комплекс трахибазальтовый

Вулканиты туринской серии представлены, главным образом, высокотитанистыми, существенно натриевыми трахибазальтами, трахиандезитами, реже андезитами, риолитами. Не смотря на то, что триасовые базальтоиды Челябинского грабена выглядят естественным продолжением на запад сибирских траппов, они несколько отличаются от них по химизму. Распределение микроэлементов в туринских вулканитах характеризуется более высокими содержаниями Rb. Отношение Rb/Sr в среднем составляет 0,07 - 0,63, что значительно выше, чем в траппах Сибири (0,04). В распределении РЗЭ отмечается незначительное накопление легких лантаноидов (La/Yb = 2,08-2,29) и очень небольшой европиевый минимум. От сибирских траппов туринские базальты отличаются более высокими концентрациями тяжелых РЗЭ.

Кисинетский гипабиссальный комплекс гранит-порфировый

Среднетриасовые гранит-порфиры впервые выделены Ал.В. Тевелевым и др. [3] под названием "кисинетского гипабиссального комплекса". Комплекс представлен несколькими крупными дайками северо-северо-восточного простирания, прорывающими позднедевонскую толщу шошонит-латитового состава в 3-4 км восточнее пос. Великопетровка, а также несколькими слабо вытянутыми на северо-северо-запад телами к юго-востоку от пос. Горный. Дайки имеют длину от 300 до 1000 м и мощность от 5 до 20, реже до 50 м. Они хорошо обнажены и слагают в рельефе невысокие гривки и гряды. В центральных частях дайки представлены розово-серыми, светло-серыми гранит-порфирами с вкрапленниками кварца, плагиоклаза и калинатриевого полевого шпата. В эндоконтактах они обычно имеют флюидальную текстуру с мелкими обособлениями, напоминающими фьямме. Минералогической особенностью гранит-порфиров является присутствие акцессорных флюорита и колумбита.

Гранит-порфиры кисинетского комплекса имеют повышенную кислотность (SiO₂ = 75-76%) и щелочность (K₂O+Na₂O = 8,5-9,1%). Для них характерно резкое обогащение Nb (> 100 г/т), Rb (600-900 г/т), Cs и Ta, повышенные концентрации Th, U, тяжелых РЗЭ, минимальные концентрации Sr и глубокий Eu минимум на фоне почти горизонтального спектра нормированных концентраций РЗЭ.

Измеренные параметры Rb-Sr изотопной системы в валовых пробах и полевых шпатах обнаруживают хорошую линейную корреляцию в координатах ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, которая соответствует изотопному возрасту 238 1,8 млн. лет (СКВО = 1,2). Аномально высокое начальное отношение ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0,7582 сочетается с обычным для гранитных пород мезозойского возраста начальным отношением ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd = 0,512411.

Имеющиеся геохимические и изотопные данные согласуются с моделью, предполагающей, что источником мезозойских гранитных пород Восточно-Уральской мегазоны служили метасоматически измененные граниты или гнейсы верхней коры [4]. Двухстадийный модельный Nd возраст кисинетских гранит-порфиров Восточно-Уральского поднятия Южного Урала (789 млн. лет) является максимально возможным для корового источника с выбранным Sm/Nd отношением при допущении, что этот источник был изменен непосредственно перед его частичным плавлением в мезозое.

Малочекинский плутонический комплекс щелочных гранитоидов

Щелочные гранитоиды малочекинского комплекса известны на Южном Урале довольно давно, с начала проведения крупномасштабных геологосъемочных работ. Более подробно они изучались С.Г. Червяковским в 70-х - 80-х года прошлого века [5].

Малочекинский комплекс слагает шесть относительно крупных массивов в пределах Восточномагнитогорской зоны Южного Урала: Чекинский, Богдановский, Грязнушенский, Малочекинский, гор Длинная и Кудрявая и их сателлиты. В плане интрузивы имеют схожую морфологию, они вытянуты меридионально. Размеры тел от 1x2 км до 4x7 км. Интрузивы располагаются в виде двух параллельных цепочек меридионального простирания и приурочены к двум региональным взбросо-сдвигам, имеющим крутое (50-70^o) падение на запад. Восточные контакты массивов тектонические, сопровождающиеся мощными зонами рассланцевания и катаклаза, а западные - нормально интрузивные с широкими зонами роговиков.

Комплекс сложен породами трех интрузивных фаз. К первой фазе относятся монцониты и монцодиориты, ко II - щелочные сиениты и к III - щелочные граносиениты и граниты. Все породы обладают в той или иной степени выраженной порфировидной и преимущественно мелкозернистой структурой. Они относятся к малоглубинным образованиям.

Породы комплекса в зависимости от кислотности содержат от 15 до 30% щелочных темноцветных минералов: (1) амфиболы ряда феррорихтерит - рибекит - арфведсонит и (2) пироксены ряда эгирин - геденбергит. Эти минералы присутствуют в породах в разных соотношениях, поэтому кроме амфибол-эгириновых разностей встречаются и чисто амфиболовые, и чисто пироксеновые. Эгирины, как правило, высокотитанистые, часто с повышенными концентрациями циркония.

В гранитоидах малочекинского комплекса отмечаются высокие содержание щелочей, причем содержания K₂O с увеличением кислотности увеличиваются, а Na₂O - уменьшаются. Для пород характерны очень высокие концентрации РЗЭ (суммарно до 500 г/т), особенно - тяжелых РЗЭ. Концентрации микроэлементов с большими ионными радиусами и легких лантаноидов примерно соответствуют таковым в верхней коре, а концентрации высокозарядных и тяжелых РЗЭ существенно их превышают. Породы резко обеднены Sr.

В настоящее время получено пять Rb/Sr минеральных изохрон по валовым пробам, полевым шпатам и щелочным амфиболам: щелочные сиениты - 223 10 млн лет (СКВО = 0,39); щелочные граносиениты - 238 19 млн лет (1,14); щелочные граниты: 226,1 4 млн лет (0,81); 229,3 2,1 млн лет (0,082); 229,7 3,6 млн лет (1,4). Расчет по пяти валовым пробам дает изотопный возраст 237 21 млн лет, который и является, вероятно, наиболее достоверным. Чуть более молодые цифры, скорее всего, отражают более позднее флюидное событие, приведшее к некоторому перераспределению Rb и Sr между минералами, но существенно не повлиявшее на изотопную систему.

Низкое начальное отношение 87Sr/86Sr = 0,70510 сочетается с обычным для гранитных пород мезозойского возраста начальным отношением ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd = 0,512837. Двухстадийный модельный Nd возраст источника щелочных гранитоидов малочекинского комплекса приходится на границу палеозоя и докембрия - 547 млн лет. Эти данные свидетельствуют о том, что мезозойские щелочные гранитоидные расплавы Магнитогорской мегазоны имели существенно обогащенный глубинный источник, который претерпел предварительную флюидную подготовку со значительным привносом высокозарядных элементов и калия.

Геодинамическая интерпретация

Полученные результаты позволяют сделать некоторые выводы относительно геодинамических обстановок формирования мезозойских гранитоидов Южного Урала. Их внедрение приходится примерно на границу анизийского и ладинского веков среднего триаса. С начала триаса регион находился в режиме широтного растяжения, в результате которого на границе Восточно-Уральской и Зауральской мегазон развивалась шовная рифтогенная структура (Челябинский грабен) с интенсивным базальтоидным вулканизмом.

На рубеже анизийского и ладинского веков обстановка растяжения сменилась транспрессией (вероятнее всего, правой), и Челябинский рифт трансформировался в рамп. В результате смены геодинамической обстановки, которая привела к закрытию подводящих каналов, излияния базальтов прекратились. Вместе с тем, мощный приток тепла сохранился и реализовался в формировании коровых очагов на западном плече рифта, в пределах Восточно-Уральской мегазоны, где мощная континентальная кора сформировалась еще в ранней перми. Как следует из приведенных выше данных, плавлению предшествовала интенсивная флюидная переработка корового субстрата, а само частичное плавление было минимальным, что предопределило крайне кислый состав гранит-порфиров кисинетского комплекса. Магматические очаги возникли в непосредственной близости (около 12 км) от рампа, однако следует полагать, что среднетриасовое тепловое событие охватило гораздо большие пространства. В условиях правосторонней транспрессии система правых меридиональных сдвигов возникла и на удалении около 100 км от Челябинского генерального сдвига, в восточной части Магнитогорской мегазоны. Массивы малочекинского комплекса формировались в локальных зонах присдвигового растяжения, внедряясь из глубинных очагов, в которых плавлению предшествовала интенсивная флюидная переработка субстрата, возраст которого, вероятно, отвечает границе палеозоя и докембрия.

Литература
1. Тевелев А.В., Кошелева И. А. Геологическое строение и история развития Южного Урала (Восточно-Уральское поднятие и Зауралье). Тр. лабор. склад. поясов. М.: Изд-во МГУ, 2002. 124 с.
2. Тевелев А.В., Попов В.С., Кошелева И.А., Беляцкий Б.В. Среднетриасовые гранит-порфиры Южного Урала: геология, геохимия, изотопный состав и геодинамическая интерпретация // Геодинамика формирования подвижных поясов Земли. Мат-лы междунар. научн. конфер. Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН, 2007. С.
3. Тевелев А.В., Кошелева И.А., Попов В.С. и др. Палеозоиды зоны сочленения Восточного Урала и Зауралья // Труды лаб. геол. складч. поясов (вып. 4). М.: Геологический ф-т МГУ, 2006. 300 с.
4. Попов В.С., Богатов В.И., Петрова А.Ю., Беляцкий Б.В. Возраст и возможные источники гранитов Мурзинско-Адуйского блока, Средний Урал: Rb-Sr и Sm-Nd изотопные данные // Литосфера. 2003. N 4. С. 3-18.
5. Червяковский С.Г. Основные черты геохимической специализации щелочных гранитоидов Магнитогорского мегаантиклинория // Редкие элементы в гранитоидах Урала (Сб. статей). Свердловск: УНЦ АН СССР, 1981.