Минералого-геохимические особенности пегматитоносных гранитоидовгранит-лейкогранитовой формации с граносиенитами | Вестн. Том. гос. ун-та. 2010. № 338.

Минералого-геохимические особенности пегматитоносных гранитоидовгранит-лейкогранитовой формации с граносиенитами

Исследован гранитный комплекс с хрусталеносными пегматитами Западной Монголии. Проведен сравнительный анализ пегматитоносных гранитных комплексов с разномасштабной хрусталеносной минерализацией Азиатского региона. Показано, что тектоническая обстановка формирования этих комплексов идентична. Пегматитоносность комплексов не зависит от переплавляемого субстрата

Mineralogical-geochemical features of pegmatite granitoids of granite-leukogranitformation with granosyenites.pdf Кислые рудогенерирующие расплавы, способные прикомплексы гранит-лейкогранитовой формации с грано-благоприятном стечении обстоятельств формировать ме-сиенитами. Результаты оценки показали, что все эти гра-сторождения, возникают на определенных этапах геологи-нитные комплексы формации по значениям дискрими-ческого развития земной коры. Их потенциальная рудо-нант относятся к потенциально рудоносным на Sn, Nb, Li,носность и ее характер обусловлены многими факторами,Rb, Cs, Mo, W гранитоидам, вплоть до продуцированиясреди которых определяющими выступают состав пере-редкометалльного оруденения в промышленном масшта-плавлявшегося корового субстрата, масштаб взаимодейст-бе. Однако геологические работы показывают, что разныевия возникавшего расплава с глубинными флюидами имассивы одного комплекса могут иметь совершенно раз-термодинамический режим становления пород. С учетомличную степень редкометалльной рудоносности от про-перечисленных факторов в ходе гранитообразования могутмышленно рудоносных до безрудных. Последние в своюпоявиться различные по вещественному составу кислыеочередь часто насыщены камерными пегматитами и про-породы, объединяемые по признаку формирования устой-мышленно хрусталеносны. В общем случае редкоме-чивых ассоциаций в определенные гранитные формации.талльность массивов формации находится в обратнойАнализ пространственной приуроченности той или инойзависимости от их пегматитоносности. Такая ситуациярудной минерализации к гранитоидам показал, что она неизвестна в массивах акчатауского, кукульбейского, жан-является случайной и для каждой формации свойственнычивланского и хархиринского комплексов [2-4]. Что жесвои генетический тип или типы оруденения. Справедливоопределяет их пегматитоносность?это и для рассматриваемой в статье гранит-лейкограни-Для того чтобы ответь на этот вопрос, необходимотовой формации с граносиенитами, для которой характер-провести комплексное исследование массивов и преж-ны пегматитовые (кристаллоносные) и альбит-грейзеновыеде всего выяснить геодинамическую обстановку ихместорождения. Указанная формация имеет очень широкоеформирования. С позиции известной диаграммыраспространение в центральной части Азиатского матери-П. Маниара и Ф. Пиколи [5. С. 95-98], связавшей пет-ка. В Восточном Забайкалье к ней относятся гранитоидырохимические особенности гранитоидов с режимом ихкукульбейского комплекса (J3), в Монголии - жанчивлан-формирования, все проанализированные комплексыского (T-J), ошкинского (С1-2) и хархиринского (D3), в Ка-относятся к орогенным и могли возникать либо в об-захстане - акжайляутского (Р) и акчатаутского (Р).становке коллизии, либо при развитии островных иМы пытались оценить с использованием петрохимиче-континентальных дуг. Диагностическим признаком дляских и геохимических показателей, а также типоморфизмаопределения более конкретной геодинамической об-породообразующих минералов специфику геодинамическо-становки формирования гранитоидов служит величинаго режима образования гранитоидов формации и показатьASI - индекс, который в гранитоидах обстановок кон-возможность оценки на базе минералого-геохимическихтинентальной коллизии (CCG) больше 1,15, а в случаеособенностей пород масштаба их пегматитоносности.континентальных (CAG) и островных (IAG) дуг мень-В основу работы положены собственные материалы ис-ше 1,05. При значениях индекса ASI в интервале отследований пегматитоносных гранитов ошкинского и хар-1,05 до 1,15 гранитоиды попадают в область неопреде-хиринского комплексов Западной Монголии, а также ана-ленности, где их разделение на типы становится неуве-лиз опубликованных в литературе данных по хрусталенос-ренным. Полученные результаты свидетельствуют, чтоным массивам Центрального Казахстана, Восточного За-большая часть комплексов (ошкинский, кукульбей-байкалья и Приуланбаторского района Монголии.ский, акчатауский, акжайляутский) формировались вИзвестно, что рудная специализация гранитныхусловиях континентальной коллизии, единичные, такиекомплексов и массивов находит свое отражение в пет-как Кентский массив акчатауского комплекса, относят-рохимических и геохимических показателях гранитои-ся к гранитоидам континентальных островных дуг, ос-дов. По предложенным ранее методам [1, 2] нами былитальные попадают в поле неопределенности.проанализированы акчатауский, акжайляутский, кукуль-Специфика химического состава гранитоидов различ-бейский, хархиринский, ошкинский и жанчивланскийных геодинамических обстановок зависит от степени217фракционирования исходного вещества и уровня глубин-ности процесса фракционирования. В качестве показателя фаций глубинности и величины давления при фракцио-нировании принята величина коэффициента глиноземи-стости КAl = (Al-2Ca)/(Na+K), а в качестве показателя степени фракционирования - отношение SiO2/CaO [6]. По значениям указанных показателей породы гранит-лейкогранитовой формации с граносиенитами обособля-ются преимущественно в поле средней степени фракцио-нирования и средней глубинности фракционирования, что предполагает их коллизионное происхождение (рис. 1).В координатах глубинность фракционирования -степень фракционирования прослеживается тренд сме-ны условий кристаллизации гранитных комплексов гранит-лейкогранитовой формации с граносиенитами от ошкинского к кукульбейскому (S2), акжайляутскому, жанчивланскому (S1), акчатаускому, а заканчивает ряд хархиринский комплекс. На коллизионную обстановку формирования пород формации указывает и известная диаграмма С.Д. Великославского (2003), учитывающая уровень содержания в гранитоидах как петрогенных, так и малых элементов-примесей (рис. 2).Рис. 1. Диаграмма степени и глубинности фракционирования гранитоидов с хрусталеносной минерализацией.Фигуративными точками на графике обозначены гранитоиды: 1 - Ошкинский массив одноименного комплекса;2- Хархиринский массив одноименного комплекса;3- Ачитнурский массив хархиринского комплекса; 4 - Акжайляутский массив одноименного комплекса;5 - Кентский массив акчатауского комплекса;6 - Баянаульский массив акчатауского комплекса;7 - массив Горихо-жанчивланского комплекса;8 - Адунчелонский массив кукульбейского комплекса218Ри. 2. Дискриминантная диаграмма f1(F(i-w)2, F(c-w)3, F(i-c)6)- f2(F(i-w)2, F(c-w)3, F(i-c)6)с полями внутриплитных, коллизионных и субдукционных гранитоидов (по: [7]).Условные обозначения: f1(F(i-w)2, F(c-w)3, F(i-c)6) = 196,203SiO2+753,953TiO2+481,96Al2O3+92,664FeO*++521,5MgO+374,766CaO+7,571Na2O-584,778K2O+0,379Ba-0,339Sr-0,733Rb-0,429La-3,33Ce-5,242Nd+10,565Sm-19823,8; f2(F(i-w)2, F(c-w)3, F(i-c)6) = 1292,962SiO2+4002,667TiO2++1002,231Al2O3+1297,136FeO*+262,067MgO+1250,48CaO+1923,417Na2O++1009,287K2O+0,3634Ba-0,325Sr-0,701Rb+0,8015La+3,347Ce+2,68Nd+10,11Sm-126860.Окислы берутся в вес. %, редкие элементы - в pps (г/т)Таким образом, выполненная типизация гранитои-ва. Анализ показывает, что со стороны петрохимии вседов гранит-лейкогранитовой формации с граносиени-пегматитоносные массивы гранит-лейкогранитовой фор-тами указывает на их коллизионное происхождение вмации с граносиенитами отличаются повышенными со-ходе взаимодействия континент-микроконтинент (тер-держаниями SiO2 (обычно более 73%) и суммы щелочныхрейн) и континент-дуга.окислов (8%), что указывает на их принадлежность кОднако проведенная работа не проливает свет на при-субщелочным либо щелочным лейкогранитам. Исключе-чины вариации в металлогенической специализации раз-ние из этого правила обнаружил только ошкинский ком-личных комплексов рассматриваемой формации и дажеплекс, содержание щелочей в первой фазе которого опус-разных массивов одного и того же комплекса в ее рамках.каются до 7% (табл. 1).Это вполне закономерно, поскольку многими исследова-По уровню глиноземистости все хрусталеносныетелями установлено, что металлогения гранитоидов вграниты формации подразделяются на две группы сбольшей степени зависит не от механизма образованиякоэффициентом Al' f, что подтверждает сделанный ранее вывод о принадлежности большинства хрусталеносносных гра-нитов к производным ощелоченных и реже нормальных магм [12]. С другой стороны, эти же данные говорят о том, что железистость пород и роль калия относительно натрия в гранитоидах рассматриваемых комплексов могут иметь тенденции как к возрастанию этих параметров от ранних фаз к поздним (Ачитнурский и Акжайляуский массивы), так и обратную (Баянаульский, Кентский, Хар-хиринский массивы). Возможно также увеличение желе-зистости пород на фоне уменьшения роли калия над на-трием (Ошкинский, Горихинский, Адунчелонский масси-вы). Иными словами, тенденции изменения железистости и щелочности пород хрусталеносных комплексов не зави-сят от их принадлежности к определенной магматической серии кислых пород, равно как и не отражают степени их пегматитоносности.Среди геохимических типов гранитоидов, по Л.В. Таусону, пегматитоносные гранитоиды гранит-лейкогранитовой формации с граносиенитами занима-ют неоднозначное положение [13]. По свойственным им геохимическим характеристикам они могут нести в себе черты палингенных гранитов известково-щелочного (жанчивланский) и щелочного (акчатау-ский, акжайляутский) рядов, а также их поздних диф-ференциатов - плюмазитовых редкометалльных грани-тов (кукульбейский). Гранитоиды ошкинского и хархи-ринского комплексов Западной Монголии по геохими-ческим характеристикам близки к типу палингенных известково-щелочных гранитов (рис. 3).Рис. 3. Диаграмма распределения рудных и редких элементов в гранитоидах ошкинскогои хархиринского комплексов и в палингенных гранитах известково-щелочногои щелочного рядов (по: [13]): 1 - хархиринский комплекс;2 - ошкинский комплекс; 3 - палингенные щелочные граниты;4 - палингенные известково-щелочные гранитыВместе с тем гранитоиды ошкинского комплексаносиенитами не позволяют оценивать степень потен-имеют высокие содержания K2O (χ ¯ар = 4,3 вес.%),циальной хрусталеносности комплексов.Na2O (χ ¯ ар = 3,2 вес. %) и низкие Rb (χ ¯ ар = 130 г/т), чтоПоскольку в любом процессе минералообразова-придает им черты сходства с палингенными щелочны-ния именно минерал является его «лакмусовой бу-ми гранитами, а гранитоиды хархиринского комплексамажкой», нами была предпринята попытка оценкихарактеризуются повышенными содержаниями Rb и Pbрудной специализации гранитов формации через ихи пониженными - Ba, Sr, V, Zr, что объединяет их сминеральный состав, а точнее - через типоморфныеплюмазитовыми редкометалльными лейкогранитами.особенности минералов этих пород. Известно доволь-Приведенный перечень основных химических ха-но много работ, посвященных исследованию акцес-рактеристик хрусталеносных гранитов гранит-сорных минералов гранитов в первую очередь их па-лейкогранитовой формации с гранитосиенитами одно-рагенезисам для выявления связи последних с кон-значно отражает состав материнского субстрата и сви-кретным типом указанных пород [14 и др.]. Однако,детельствует о том, что они могли образовываться каккак было отмечено выше, определение типа гранитои-с участием протолита магматического генезиса, так идов не позволяет выявить и оценить их потенциаль-осадочного метапелитового. Образованный в процессеную рудоносность (табл. 2).анатексиса кислый расплав сильно отличался по со-Поэтому мы обратились к породообразующим идержанию редких и рудных элементов, имел различныевторостепенным минералам. Наиболее перспективнымпоказатели щелочности и железистости. Иными слова-из них для определения рудоносности оказался биотит,ми, петрохимические и геохимические характеристикитакже не раз уже попадавший в поле зрения исследова-гранитоидов гранит-лейкогранитовой формации с гра-телей [16-18 и др.].220Т а б л и ц а 2Характеристики типов гранитоидов гранит-лейкогранитовой формации с граносиенитами с хрусталеносной пегматитовой минерализацией по различным критериям минерального составовКомплексПо набору акцессорных минераловПо L, f биотитовХархиринскийIIRОшкинскийIIOАкчатаускийS*IOАкжайляутскийS*IRЖанчивланскийI**IRКукульбейскийI*IR* Результаты по материалам заимствованным из [12]; ** L - глиноземистость биотита (L=Al/(Al+Si+Mg+Fe), ат.кол.); f - железистость биотита (f=Fe/(Fe+Mg), ат.кол.) [15].Исследование показало, что Fe-Mg слюды хруста-ствует накоплению флюидной фазы. Сами массивыленосных гранитов гранит-лейкогранитовой формацииобычно изометричны в плане и имеют пологокуполь-с граносиенитами представляют аннит-флогопиты сную апикальную часть, куда по межкластерным зонамразличным, но обычно небольшим количеством приме-магмы, находящейся в предкристаллизационном со-си сидерофиллитового компонента. При этом биотитыстоянии, а также по межзерновым «пленкам» проника-промышленно хрусталеносных массивов формацииет остаточный расплав-раствор, вызывая образованиесодержат до 50% флогопитового минала в своем соста-пегматитов.ве. Отмечена тенденция роста содержания флогопито-Таким образом, гранитоиды гранит-лейкогранитовойвой молекулы в биотитах поздних фаз пегматитонос-формации с граносиенитами, продуцирующие пегматито-ных гранитных комплексов на фоне параллельноговые месторождения, несут в себе черты гранитов S- и I-возрастания в слюде количества фтора [18]. В противо-ти-па и петрохимически неотличимы от представителейположность этому наличие «сидерофиллитового трен-данной формации, продуцирующих пневматолит-гидро-да» в биотитах гранитоидных массивов обычно указы-термальную минерализацию. Их различает только режимвает на промышленное оловянное или олово-становления массивов, стабильный в первом случае ивольфрамовое оруденение пневматолит-гидротер-динамичный во втором. По этой причине невозможномального генезиса [16].существование плутонов, несущих одновременно и пег-Типохимизм слюды позволяет оценивать и режимматитовое, и грейзеновое оруденение. Различия в специа-становления гранитоидов. В частности, уровень глино-лизации гранитов отчетливо проявляются в типоморфиз-земистости биотита гранитных массивов с промыш-ме породообразующих минералов. Более того, по типо-ленно хрусталеносными пегматитами свидетельствуетморфным особенностям некоторых из них, в частностио формировании этих объектов в мезо-гипабиссальнойслюд, можно оценить даже потенциальный масштаб этойфациях глубинности, в условиях повышенной щелоч-минерализации.ности (IV-V поля щелочности) по А.А. Маракушеву иВсе рассмотренные выше критерии и факторы (гео-И.А. Тарарину (1965). Железистость биотитов подоб-тектонические, минералого-геохимические, термоди-ных массивов лежит в интервале 50-75, а глиноземи-намические) определяют оценку только потенциальнойстость - 15-17,5 [18].хрусталеносности комплексов гранит-лейкогранитовойЕще один из факторов, определяющих потенциаль-формации с граносиенитами. Что же касается оценкиную хрусталеносность массивов, - режим их становле-конкретных массивов на предмет вероятного нахожде-ния. Все без исключения исследователи внутригранит-ния в них камерных пегматитов, то следует хорошоных пегматитов считают, что их образование происхо-понимать, что решение это в конечном счете всегдадило в спокойной тектонической обстановке, в услови-упрется в оценку существующего в настоящее время ихях отсутствия стрессовых напряжений, при незначи-эрозионного среза, поскольку многолетняя практикательных вертикальных движениях крупных блоковразведки и отработки подобных объектов показывает,земной коры. Внедрение магмы шло с «разрешения»что вертикальный интервал развития камерных пегма-вмещающих пород путем ее «пассивного» течения втитов в плутонах не превышает обычно первые сотниобразовавшиеся на месте просевших блоков камеры [1,метров от кровли.12]. Поскольку механизм внедрения был «пассивным»,Оценка среза сегодня дается исключительно на ос-гранитный расплав должен был обладать умереннойновании прямых геологических наблюдений (присут-вязкостью, что указывает на присутствие в системествие провисов кровли, наличие зон закалки, масштабкомпонентов-модификаторов (разжижителей), наибо-развития ксенолитов и т.д.). Подходы к решению этоголее сильным из которых является фтор [19]. Перспек-вопроса с помощью минералого-геохимических крите-тивные на камерные пегматиты плутоны приурочены криев пока, к сожалению, не отработаны, хотя это иверхним зонам брахиантиклинальных структур, чтовесьма актуально в силу того, что может заметно уве-создает относительную закрытость системы и способ-личить достоверность оценки.ЛИТЕРАТУРА

Ключевые слова

граниты, камерные пегматиты, хрусталеносность, granits, chamber pegmatites

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Бухарова Оксана ВладимировнаТомский государственный университетассистент кафедры минералогии и геохимии геолого-географического факультетаgetina@ggf.tsu.ru
Коноваленко Сергей ИвановичТомский государственный университеткандидат геолого-минералогических наук, доцент, зав. кафедрой минералогии и геохимии геолого-географического факультетаgetina@ggf.tsu.ru
Баева Анна АлексеевнаТомский государственный университетассистент кафедры минералогии и геохимии геолого-географического факультетаannab@ggf.tsu.ru
Всего: 3

Ссылки

Марин Ю.Б. Петрохимическая эволюция фанерозойских гранитоидных формаций / Ю.Б. Марин, Г.Т. Скублов, Б.Г. Ванштейн. Л.: Недра, 1983. 150 с.
Бузкова Н.Г. Изучение редкометалльных гранитоидов и геологические методы поисков связанных с ними месторождений. Л.: Недра, 1986. 144 с.
Бухарова О.В., Коноваленко С.И. Геохимические особенности гранитоидов Хархиринского и Ачитнурского массивов хархиринского комплекса Западной Монголии // Материалы научной конференции «Петрология магматических и метаморфических комплексов». Томск: ЦНТИ, 2007. Вып. 6. С. 26-31.
Коноваленко С.И., Бухарова О.В. Гранитный магматизм позднедевонско-каменноугольного этапа и его металлогения в пределах Кобдинского террейна Западной Монголии на примере лейкогранитов хархиринского комплекса (Granite magmatism of the late-devonian-early-coal stage and metallogeny within kobdinian terrane of the western mongolia on example of leucogranits of the kharhirinian complex) // Материалы научной конференции «Граниты и эволюция Земли: геодинамическая позиция, петрогенез и рудоносность гранитоидных батолитов». Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2008. С. 184-187.
Интерпретация геохимических данных: Учеб. пособие / Е.В. Скляров, Д.П. Гладкочуб, Т.В. Донская и др.; Под ред. Е.В. Склярова. М.: Интермед Инжиниринг, 2001. 288 с.
Шкодзинский В.С. Происхождение кислых магматических пород и природа особенностей их состава в разных геодинамических обстановках // Материалы научной конференции (Х Чтения А.Н. Заварицкого) «Геология и металлогения ультрамафитовых и гранитоидных интрузивных ассоциаций складчатых областей». Екатеринбург: Изд-во Ин-та геологии и геохимии УрО РАН, 2004. С. 420-424.
Великославский С.Д. Геохимическая типизация кислых магматических пород ведущих геодинамических обстановок // Петрология. 2003. Т. 11, № 4. С. 363-380.
Геохимическая эволюция гранитоидов в истории литосферы / Под ред. А.А. Беуса. М.: Наука, 1993. 263 с.
Chappel B. W. I- and S-type granites in the Lachlan Fold Belt / B.W. Chappel, A.J.R. White // Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences. 1992. Vol. 83. P. 1-26.
Хитрунов А.Т. Минеральные фации гранитоидов складчатых областей // Доклады АН СССР. Сер. геол. 1985. № 4. С. 74-81.
Вартанова Н.С. Гранитоиды Восточного Забайкалья / Н.С. Вартанова, И.В. Завьялова, З.В. Щербакова. Новосибирск: Наука, 1972. 272 с.
Гранитные пегматиты: В 5 т. / Отв. ред. Б.М. Шмакин, В.М. Макагон; Сост. В.Е. Загорский, И.С. Перетяжко, Б.М. Шмакин. Новосибирск: Наука, 1999. Т. 3: Миароловые пегматиты. 488 с.
Таусон Л.В. Геохимические типы и потенциальная рудоносность гранитоидов. М.: Наука, 1977. 280 с.
Ферштатер Г.Б., Бородина Н.С. Петрология магматических гранитоидов (на примере Урала). М.: Наука, 1975. 288 с.
Геохимическая эволюция известково-щелочного и субщелочного магматизма / Под ред. В.С. Антипина. Новосибирск: Наука, 1992. 223 с.
Путинцев А.В., Григорьев С.И. Состав биотитов из гранитов и петрогенетическая типизация орогенных гранитных серий // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1993. № 4. С. 18-33.
Стриха В.Е. Использование биотита как основы оценки важнейших петрологических параметров кристаллизации гранитоидов золотоносных районов Верхнего Приамурья // Записки Всесоюзного минерального общества. 2006. № 1. С. 21-37.
Бухарова О.В., Коноваленко С.И. Типоморфизм биотита пород гранит-лейкогранитовой формации как критерий оценки потенциальной хрусталеносности массивов // Вестник Томского государственного университета. 2009. № 324. С. 384-389.
Плечов П.Ю. Искусственные расплавные включения в гранитной системе / П.Ю. Плечов, Е.Н. Граменицкий, А.Р. Котельников // Доклады АН. 1999. № 3. С. 372-374.
 Минералого-геохимические особенности пегматитоносных гранитоидовгранит-лейкогранитовой формации с граносиенитами | Вестн. Том. гос. ун-та. 2010. № 338.

Минералого-геохимические особенности пегматитоносных гранитоидовгранит-лейкогранитовой формации с граносиенитами | Вестн. Том. гос. ун-та. 2010. № 338.

Полнотекстовая версия