Kashpar Cambridge-Ordovician gabbro-diorite-quartzmoncodiorite-syenite complex is a new petrographic subdivision on the .pdf Введение Раннепалеозойские интрузивные образования АССО представлены преимущественно крупными гранитоидными батолитами. На восточном склоне Кузнецкого Алатау это Улень-Туимский, Тигертыш-ский, Уйбатский, Аскизский и Саксырский плутоны, традиционно включаемые в состав среднекембрий-ского мартайгинского и позднекембрийско-раннеордовикского тигертышского комплексов. Их геологическая позиция, внутреннее строение, состав и возрастное положение всегда привлекали пристальное внимание исследователей. На ранних этапах изучения они рассматривались, согласно концепции Ю.А. Кузнецова [Кузнецов и др., 1971], в качестве представителей батолитов «пестрого соста- © Макаренко Н.А., Котельников А.Д., 2018 DOI: 10.17223/25421379/7/4 ва», при этом генезис гранитоидных магм объяснялся с позиций воздействия гипотетических глубинных растворов на породы рамы с последующим выплавлением анатектических кислых расплавов. В настоящее время установлено, что гранитоид-ные батолиты АССО имеют сложное полихронное и полиформационное строение и возникли в течение длительного времени на активной континентальной окраине Палеоазиатского океана в обстановке ост-роводужного (570-520 млн лет) и аккреационно-коллизионного (510-440 млн лет) геодинамических режимов [Владимиров и др., 1999; Шокальский и др., 2000; Ярмолюк и др., 2003; Руднев и др., 2004]. Гранитоидные ассоциации часто сопровождаются субсинхронными проявлениями субщелочного бази-тового, реже щелочно-базитового магматизма [Руднев и др., 2008; Врублевский, 2015]. Эти проявления на восточном склоне Кузнецкого Алатау вплоть до настоящего времени [Кривенко и др., 1979; Врублевский и др., 2017] включались в состав единого когтахского комплекса. Историческая справка Когтахский комплекс с одноименным петротипи-ческим массивом в верховьях р. Туим (окрестности пос. Шира) установлен и монографически описан в 1965 г. С.Л. Халфиным в виде трехфазного петрографического подразделения габбро-монцонит-сиенитового состава [Халфин, 1965]. В дальнейшем сиениты были исключены из состава комплекса ввиду представлений об их возможной связи с гранито-идным магматизмом. В более поздней работе комплекс был подробно охарактеризован как двухфазный в составе габбро-монцодиоритовой формации [Кривенко и др., 1979]. Лишь после проведения ГДП-200 [Государственная... 2000] на основе абсолютных датировок сиенитов Верхнетуимского массива он был включен в легенду Госгеолкарты-200 Минусинской серии листов под названием когтахского габбро-монцодиорит-сиенитового комплекса среднекембрийского возраста. С самого начала изучения и до последнего времени интрузивные породы разных массивов комплекса рассматривались как однотипные и одновоз-растные образования. Однако это не так. На совмещенной TAS-диаграмме (рис. 1), составленной по опубликованным материалам [Кривенко и др., 1979] для двух наиболее изученных массивов комплекса (Когтахского и Балахчинского), отчетливо видно, что композиционные петрохимические поля этих массивов автономны (неоднотипны). В первом случае аналитические точки составов расположены в левой части диаграммы, тяготея к границе раздела высокощелочных (фойдолитовых) и умереннощелочных образований; во втором - они смещены вправо, располагаясь вблизи раздела нор-мальнощелочных и умереннощелочных магматитов. Таким образом, петрохимический облик двух массивов индивидуален. Для выяснения причин такой индивидуальности целесообразно провести пересчет анализов на нормативный состав (метод CIPW) и рассчитать значения средних содержаний типо-морфных нормативных минералов (табл. 1, 2). Таблица 1 Средние содержания типоморфных нормативных минералов (метод CIPW) в габброидах Когтахского и Балахчинского массивов по материалам [Кривенко и др., 1979], % Таблица 2 Table 1 Average contents of typomorphic normative minerals (CIPW method) in gabbros of the Kogtakh and Balahchin massifs according to [Krivenko et al., 1979], % Нормативные минералы Когтахский массив (n=33) Балахчинский массив (n=4) Минеральные парагенезисы Ne+Ol Ol+Hy Ol+Hy Ne 2,47 - - Ol 9,76 5,95 9,30 Hy - 2,05 6,61 Q - - - Количество анализов 30 3 4 Средние содержания типоморфных нормативных минералов (метод CIPW) в диоритоидах Когтахского и Балахчинского массивов по материалам [Кривенко и др., 1979], % Table 2 Average contents of typomorphic normative minerals (CIPW method) in dioritoids of the Kogtakh and Balachin massifs according to [Krivenko et al., 1979], % Нормативные минералы Когтахский массив (n=17) Балахчинский массив (n=27) Минеральные парагенезисы Ne+Ol Ol+Hy Hy+Q Ol+Hy Ne 1,73 - - - Ol 8,56 5,82 - 4,48 Hy - 2,41 12,12 8,68 Q - - 3,21 - Количество анализов 12 5 19 8 Рис. 1. Распределение аналитических точек составов горных пород Когтахского и Балахчинского массивов на TAS-диаграмме (по химическим анализам, опубликованным в работе А.П. Кривенко с соавт., 1979 г.) 1 - габброиды: а - Когтахского, б - Балахчинского массивов; 2 - монцодиоритоиды: а - Когтахского, б - Балахчинского массивов; 3 - эссекситы Когтахского массива; 4 - композиционные поля и их номера: для Когтахского массива (I-III), для Балахчинского массива (IV, V); 5 - петрохимические тренды эволюции составов: а - Когтахского, б - Балахчинского массивов. Примечание. 1) Пунктирными контурами внутри композиционного поля I обозначены низкокремнистые, низкощелочные (I-А) и умереннощелочные (I-Б) габброиды Когтахского массива; 2) крупными знаками обозначены средние составы горных пород в контурах выделенных полей Fig. 1. Distribution of analytical points of the rock formations of the Kogtakh and Balakhchin massifs on the TAS-chart (according to chemical analyzes published in the work of A.P. Krivenko et al., 1979) 1 - gabbroids: a - Kogtakh, b - Balakhchin massifs; 2 - monzodioritoids: a - Kogtakh, b - Balakchin massifs; 3 - the Essexites of the Kogtakh massif; 4 - compositional fields and their numbers: for the Kogtakh massif (I-III), for the Balakhchin massif (IV, V); 5 - petrochemical trends in the evolution of the compositions: a - Kogtakh, b - Balachin massifs. Note. 1) Dotted lines inside the composite field I are low-silica, low-alkali (I-A) and moderately alkaline (I-B) gabbroids of the Kogtakh massif; 2) Large signs denote the average composition of rocks in the contours of the selected fields. Как видно из табл. 1, подавляющее большинство проанализированных габброидов Когтахского массива (91 %) содержат нормативный нефелин (2,47 %) и оливин (9,76 %), а все базиты Балахчинского массива - «безнефелиновые», оливин-гиперстеновые (Ol - 9,3 %, Hy - 6,61 %). Следовательно, габброиды Когтахского массива, согласно классификации Г.С. Иодера и К.Э. Тилли (1965) можно отнести к петрохимической группе щелочных оливиновых базальтов (Ne+Ol), а Балахчин-ского - к группе оливиновых толеитов (Ol+Hy). В диоритоидах Когтахского массива (табл. 2) доля нефелин-нормативных анализов составляет 71 %; 29 % являются оливин-гиперстеновыми (без примесей нормативного кварца или нефелина). Следовательно, лейкобазиты Когтахского массива (также как и базиты) критически недосыщены SiO2. В противоположность этому диоритоиды Балахчинского массива насыщены SiO2, что отражается в их нормативных составах. Так, в 70 % случаев они содержат нормативный кварц (3,21 %), лишь для одной трети случаев характерен «нейтральный» оливин-гиперстеновый нормативный минеральный парагенезис. Эти петрохимические особенности впервые установлены Н. А. Макаренко и В. П. Парначевым, что позволило в совокупности с другими типоморфными признаками высказать предположение о возможном разделении единого комплекса на собственно «когтахский» критически недосыщенный SiO2 и «балахчинский» насыщенный SiO2 [Макаренко, Парначев, 2003]. Однако эта попытка не была реализована, главным образом из-за отсутствия достоверных изотопно-геохронологических данных. Уран-свинцовые датировки, полученные авторами при проведении в 2008-2016 гг. ГДП-200 на площади двух номенклатурных листов (N-45-XXIV и N-46-XIX), позволили установить разный возраст пород «когтахского» (£2) и «балахчинского» (£3-О1) петрохимиче-ских типов, что наряду с другими факторами дало основание выделить новый для региона трехфазный ка-шпарский габбро-диорит-кварцмонцодиорит-сиени-товый комплекс и провести расчленение габбро-монцодиоритовой формации восточного склона Кузнецкого Алатау на два комплекса (когтахский и ка-шпарский) с установлением конкретных диагностических признаков отличия внешне однотипных образований [Котельников, Макаренко, 2018]. Геолого-петрографические особенности На мелкомасштабную схему (рис. 2) вынесены контуры и площади распространения интрузивных массивов кашпарского комплекса (темный фон). Белый фон занимают гранитоиды Уйбатского, Тигер-тышского, Улень-Туимского и Саксырского плутонов, а также осадочные, вулканогенные и метаморфические породы рамы. Южнее географической параллели 54° с.ш. расположены номенклатурные листы N-45-XXIV и N-46-XIX, севернее - N-45-XVIII и N-46-XIII. На врезках размещены детализированные схемы геологического строения четырех представительных массивов комплекса. Формы залегания интрузивов, судя по мелкомасштабной схеме разнообразны - линейные, дайкообразные, эллипсовидные, штокообразные, неправильные (порой причудливые). Соотношение габброидов и диоритоидов изменчиво, но не превышает 1:5, доля сиенитов минимальная (не более 1-2 %). Авторские представления об объемах, составах и площадях распространения различных фаз комплекса в контурах конкретных массивов показаны в табл. 3, 4. Всего учтено 33 интрузива, при этом отдавалось предпочтение традиционным (укоренившимся) наименованиям массивов, которые применялись геологами на протяжении многих лет. Суммарная площадь выхода на современную эрозионную поверхность пород комплекса в контурах двух номенклатурных листов оценивается в 1 617 км2, при доминировании диоритоидов второй фазы -1 341 км2 (82,9 %), площадь габброидов первой фазы более скромная -253 км2 (15,7 %) и совсем небольшая доля приходится на сиениты третьей фазы - 23,3 км2 (1,4 %). Полное (трехфазное) строение отмечено в пяти случаях: для Каролиновского (Тамалыкского), Частай-гинского, Ужунжульского, Буланкульского (западный участок), Сырской группы массивов. Обычным является двухфазное строение при резко подчиненной роли габброидов, которые встречаются в виде реликтовых тел (ксенолитов), погруженных в доминирующие дио-ритоиды. Ряд интрузивов - Казырский, Казынашский, Куйсукский, Торадский, Карабашский, Аешинский, Хызылхаянский, Синявинский, Бордашевский и Ба-зинский - сложены лишь габброидами первой фазы, а Казанныхский, Катыкский, Инейский, Иттюйский, г. Кызель - диоритоидами второй фазы. Ниже приведены краткие описания нескольких представительных массивов кашпарского комплекса. Кашпарский массив, расположенный на территории номенклатурного листа N-45-XXIV, рассматривался предыдущими исследователями то в качестве составной части формации гранитоидных батолитов «пестрого состава» [Кузнецов и др., 1971], то включался в мартайгинский габбро-диорит-гранодиоритовый комплекс [Хомичев и др., 1999], то характеризовался как типичный представитель когтахского комплекса [Кривенко и др., 1979; Государственная. 2013; Вруб-левский и др., 2017]. По представлениям авторов, Ка-шпарский массив обладает всеми типоморфными геологическими, петрографо-минералогическими и петро-геохимическими диагностическими признаками, присущими для выделяемого нами нового габбро-диорит-кварцмонцодиорит-сиенитового комплекса, и может рассматриваться в качестве его петротипа. Таблица 3 Массивы кашпарского комплекса, лист N-45-XXIV Massifs of the Kashpar complex, sheet N-45-XXIV Massifs of the Kashpar complex, sheet N-46-XIX Table 3 Массив Площадь массива, км2 Общая 1-я фаза 2-я фаза 3-я фаза Туралыгский 38,1 4,2 33,9 - Кашпарский 199,9 3,9 196,0 - Казанныхский 41,9 - 41,9 - Катыкский 28,6 - 28,6 - Инейский 100,8 - 100,8 - Каролиновский (Тамалыкский) 154,5 28,5 120,9 5,1 Казырский 33,9 33,9 - - Гольцовый 8,6 0,6 8,0 - Теренсинский 122,4 0,7 121,7 - Казынашский 43,5 43,5 - - Частайгинский 114,8 4,6 109,2 1,0 Куйсукский 5,0 5,0 - - Торадский 1,5 1,5 - - Карабашский 15,3 15,3 - - Иттюйский 2,8 - 2,8 г. Кызель 3,4 - 3,4 - Ужунжульский 27,1 11,5 14,3 1,3 Малосырский 11,2 3,4 - 7,8 Общая площадь 953,3 156,6 781,5 15,2 Таблица 4 Массивы кашпарского комплекса, лист N-46-XIX Table 4 Площадь массива в км2 Массив Общая 1-я фаза 2-я фаза 3-я фаза Казырганский 50,6 0,3 50,3 - Усть-Бюрьский 155,2 6,2 149,0 - Аешинский 16,9 16,9 - - Каролиновский (Тамалыкский) северо-восточное 27,8 5,4 22,4 окончание Сартыгойский 12,7 0,4 12,3 - Маганакский 70,7 8,3 62,4 г. Квасхоты 34,6 6,9 27,7 - Хызылхаянский 11,5 11,5 - Темирский 24,3 2,4 21,9 - Синявинский 4,1 4,1 - Бордашевский 17,7 17,7 - Усть-Ужунжульский 14,9 6,8 8,1 - Буланкульский западный участок 3,9 0,1 3,6 0,3 Сырская группа 101,2 3,4 90,0 7,8 Саксырская группа 112,7 1,0 111,7 - Базинский 5,0 5,0 - - Общая площадь 663,8 96,4 559,4 8,1 Кашпарский петротипический массив приурочен к восточной экзоконтактовой зоне центрального блока Тигертышского плутона. Географически массив расположен в истоках одноименной реки, левого притока р. Харатас, и представляет собой почти изометричное штокообразное тело со сложными, извилистыми контактами общей площадью в 200 км2 (см. рис. 2). На севере интрузив прорывает карбонатные отложения биджинской свиты венда. Массив почти полностью состоит из бескварцевых и кварцевых неотчетливо трахитоидных монцодиоритов и монцонитов второй фазы (196 км2), связанных между собой постепенными взаимопереходами, в которые включена цепочка реликтовых тел габброидов первой фазы северо-восточного простирания общей 2 площадью 4 км . На западе, юге и частично на востоке наблюдается контакт диоритоидов с гранитами Тигертышского плутона, которые также закартированы в самом центре Кашпарского массива в виде небольшого (15 км2) линейного тела северо-восточного простирания с активными рвущими контактами. Граниты встречаются также в виде маломощных дайковых тел, пронизывающих диоритоиды. На контактах возникают зоны постмагматической амфиболизации (актинолитизации), окварцевания и калишпатизации. В габброидах первой фазы распространены лабрадор - An50 (38-52 %), клинопироксен и роговая обманка, при преобладании последнего минерала (35-50 %), биотит (до 5-7 %), акцессорные минералы - магнетит, апатит, титанит (в сумме до 5-6 %). Среди диоритоидов преобладают бескварцевые и кварцевые биотит-клинопироксеновые и биотит-клинопироксен-роговообманковые монцодиориты, встречаются «пятна» монцонитов, иногда отмечаются образцы с заметной примесью ромбического пироксена (до 5 %). Доминирующим минералом является плагиоклаз - Ап28-38 (50-55 %), содержатся также калиево-натриевый полевой шпат (5-20 %), клинопироксен (3-15 %), амфибол (2-10 %), биотит (5-10 %), примесь ромбического пироксена (в среднем 0,5 %), акцессории - магнетит, апатит, титанит - до 5-6 %. Отметим, что количество модального кварца очень изменчиво - от полного отсутствия и акцессорного содержания (0,1-3 %) до 10 % за счет уменьшения общего количества плагиоклаза, снижения его основности (An22-25) и увеличения доли калиево-натриевого полевого шпата. При этом в локальных зонах появляются участки кварцевых сиенитов. Балахчинский массив общей площадью в 40 км2, расположенный на территории листа N-45-XVIII в междуречье рек Андат и Тюхтерек, притоков р. Б. Июс, прорывает карбонатные отложения рифея и нижнего кембрия. Он на 90 % состоит из диоритов и монцодиоритов, остальные 10 % приходятся на мезо- и лейкократовые габбро. Форма залегания эллипсовидная, вытянутая с элементами воронкообразного (желобовидного) строения. Биотит-амфиболовые габбро не содержат даже акцессорной модальной примеси оливина, биотит-пироксеновые диориты и монцодиориты часто, наряду с доминирующим клинопироксеном, содержат примесь орто-пироксена (в среднем 3,4 %), роговой обманки (1,6 %) и кварца (1,8 %). Саксырская группа массивов входит в состав одноименного полиформационного плутона, состоящего из сочетания предгранитных диоритои-дов и габброидов кашпарского комплекса с более поздними тигертышскими гранитоидами. Судя по распределению в пространстве пород комплекса, они первоначально (до внедрения гранитов) формировали цепочку сближенных относительно небольших двухфазных (габброиды и диоритоиды) интрузивных массивов, ориентированных грубо параллельно субширотному Ужунжульскому глубинному разлому. Эти массивы впоследствии были прорваны и «сшиты» поздними гранитами в единую геологическую структуру мозаично-пятнистого строения. Породы кашпарского комплекса почти на 100 % состоят из диоритоидов второй фазы, занимая на современной эрозионной поверхности 111,7 км2. Доля габброидов первой фазы очень незначительна (1,0 км2), и встречаются они в виде мелких останцов и ксенолитов «внутри» диоритоидов, редко в грани-тоидах, в трех пространственно разобщенных участках - на крайнем северо-востоке (район р. Сухой Уйбат), в центре и на крайнем западе (левобережье р. Камышта). Диоритоиды прорывают и метаморфизуют карбонатные отложения мартюхинской свиты венда и разнообломочные терригенно-вулканогенные породы азыртальской свиты нижнего-среднего кембрия. Они перекрыты вулканогенно-осадочными и терри-генно-карбонатными породами нижнего и среднего девона, а в зонах соприкосновения с тигертышскими гранитами и лейкогранитами местами превращены в гибридные породы с неустойчивыми структурно-текстурными особенностями и с явными признаками вторичного происхождения некоторых минералов (актинолита, калиево-натриевого полевого шпата, кварца, возможно, сфена). В районе Камыштинских озер диоритоиды через задернованный интервал соприкасаются с Каратагскими габброидами когтах-ского комплекса, но из-за условий обнаженности непосредственные взаимоотношения между ними не установлены. Габброиды Саксырской группы массивов состоят из плагиоклаза - An40_6i (50-60 %), клинопироксена и роговой обманки примерно в равных соотношениях (в сумме 30-36 %), биотита (до 5 %), акцессорных минералов (до 5-7 %); в некоторых образцах отмечается примесь калиево-натриевого полевого шпата (до 5 %). Диоритоиды второй фазы представлены бескварцевыми роговообманковыми диоритами, габбродио-ритами и монцогаббродиоритами, значительно реже кварцевыми монцонитами и монцодиоритами с постепенными взаимопереходами. В составе бескварцевых разновидностей присутствуют плагиоклаз -An23-50, в среднем An40 (50-60 %), амфибол (2233 %, в среднем 29 %), биотит (5%), калиево-натриевый полевой шпат (до 10 %), магнетит, апатит, циркон, титанит (в сумме до 3 %). В некоторых образцах много титанита (3-5 %). В 30 % образцах наблюдается присутствие интерстициального кварца в виде мелких зернышек между кристаллами плагиоклаза и мирмекитов на границе полевых шпатов. Характерная черта - почти полное отсутствие клинопироксена, ко-торыи встречается редко в виде реликтов, почти полностью замещенных роговоИ обманкой. Кроме роговоИ обманки в породах много актинолита, вторичный характер которого не вызывает сомнений. В кварцевых монцодиоритах и монцонитах преобладающим минералом является плагиоклаз - An16-44, в среднем An31 (45-55 %). Амфибол и биотит в среднем составляют 20 % (с вариациями от 12 до 30 %). Содержание калиево-натриевого полевого шпата в среднем 15 % (с размахом колебаний от 8 до 20 %). Количество модального кварца не превышает 810 %, в среднем 8,5 %. Среди акцессориев выделяется титанит, остальных минералов (магнетит, апатит, циркон) мало (1-3 %). Маганакский массив представлен линейным телом двухфазного строения северо-восточного простирания с извилистыми, причудливыми границами общей площадью в 70,7 км2. Расположен в междуречье Бейка и Ниня. Прорывает нерасчлененные отложения нижнего кембрия и прорван гранитами тигер-тышского комплекса (С3-О1). Доминируют диори-тоиды (88,3 %), габброиды первой фазы встречаются в виде небольших тел (в сумме 11,7 %), включенных в диоритоиды. В составе габброидов присутствуют плагиоклаз An«-53 (50-60 %), клинопироксен и роговая обманка (25-35 %), биотит (до 10 %), акцессорные минералы - апатит, магнетит - до 3%, иногда встречается калиево-натриевый полевой шпат (5-7 %). Диоритоиды (монцогаббродиориты и монцони-ты) представлены как бескварцевыми, так и кварцсодержащими разновидностями. В минералогическом составе преобладает плагиоклаз Апц_40 (55-65 %), присутствуют калиево-натриевый полевой шпат (до 20 %), роговая обманка и биотит (2025 %), реликтовый пироксен (до 10 %), количество кварца невысокое (до 5-7 %), акцессорных минералов мало - до 1,5 %. В отдельных образцах отмечены явления катаклаза (дробление, рассланцовка) и интенсивного метасоматоза - темноцветные минералы хлоритизированы и эпидотизированы, плагиоклаз замещен серицитом, частично альбитизирован. Таблица 5 Средние содержания породообразующих минералов в интрузивных породах кашпарского комплекса, % Table 5 Average content of rock-forming minerals in intrusive rocks of the Kashpar complex, % Диоритоиды Сиениты Минерал Габброиды Бескварцевые Кварцевые Двуполевошпатовые сиениты и кварцевые сиениты Плагиоклаз 51,6 55,6 53,5 15,0 Клинопироксен Ортопироксен Оливин 13,5 9,1 Доли % 7,2 Доли % 3,0 Амфибол Биотит 24,2 6,0 13,8 6,3 12,3 4,3 7,0 1,5 Калишпат 1,1 11,0 10,0 64,0 Кварц Акцессорные минералы % An 3,6 52 До 1,5 2,9 39 8,2 4,5 30 6,5 3,0 13 Количество подсчетов 14 21 15 7 Примечание. Для сиенитов в графе «калишпат» помещена сумма содержаний щелочных полевых шпатов (K-Na полевой шпат + альбит). Note: for syenite in the column "Калишпат" placed the sum of the contents of alkaline feldspar (K-Na feldspar + albite). Западный участок Буланкульского массива, общей площадью 3,9 км2, сложен преимущественно монцогаббродиоритами, диоритами и мон-цонитами с редкими ксенолитами габбро первой фазы. Интрузивные породы участка прорывают карбонатные отложения биджинской свиты венда. Количественно минералогический состав диоритоидов следующий: плагиоклаз (An27-30) - 50-60 %, калие-во-натриевый полевой шпат - до 10 % (в монцони-тах до 20 %), клинопироксен - 5-7 %, биотит - 68 %, роговая обманка - 15-25 %, акцессорные минералы (магнетит, апатит) - до 1-1,5 %. В отдельных образцах установлен интерстициальный кварц (до 1,5-2 %). Сиениты третьей фазы образуют линейное тело субмеридионального простирания, прорывающего как диоритоиды, так и карбонатные породы биджинской свиты венда, и имеют следующий количественный минеральный состав: полевые шпаты - 85-90 %, амфибол и биотит - до 10 %, кварц - 2,510 %, акцессорные минералы (апатит, магнетит, циркон) - 1,5-2 %. Обобщая вышеизложенные материалы, подчеркнем, что для пород кашпарского комплекса вне зависимости от их принадлежности к тем или иным массивам характерны общие минералого-петрогра-фические типоморфные признаки, а именно: отсутствие модального оливина в породах всех трех фаз, частое преобладание роговой обманки над клинопи-роксеном, появление небольшого количества модального ортопироксена (гиперстена) в диоритоидах (до 5 %), ощутимое присутствие кварца в породах второй и третьей фаз (табл. 5). Аналитические методы Содержания петрогенных (в мас. %) и редких (в г/т) элементов измерены методами pентгенофлюо-pеcцентного анализа (РФА, энергодисперсионный спектрометр Oxford ED2000) и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS, маее-cпектpометp вьюокого pазpешения Agilent 7500cx) соответственно в ЦКП «Аналитический центр геохимии природных систем» Томского государственного университета (ТГУ, Томск). Химические анализы породообразующих минералов выполнены в «Аналитическом центре геохимии природных систем» ТГУ методом рентгено-спектрального микроанализа на растровом электронном микроскопе Tescan Vega II LMU, оборудованном энергодисперсионным спектрометром Oxford INCA Energy (с детектором Si(Li) Standard) и волнодисперсионным спектрометром Oxford INCA Wave 700. U-Pb-изотопный анализ акцессорного циркона, выделенного для возрастного датирования, выполнен на ионном микрозонде SHRIMP-II в ЦИИ ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского (Санкт-Петербург) по стандартной методике [Williams, 1998]. Обработка данных осуществлялась по программе SQUID [Ludwig, 2000] с нормированием по стандарту TEMORA. Погрешности для изотопных отношений и возрастов оценивались в интервале ±2о. При построении графиков с конкордией применялась программа ISOPLOT/Ex [Ludwig, 1999]. Минералогические особенности Химические составы породообразующих минералов определены Т.В. Козулиной [Котельников, Макаренко, 2018] в «Аналитическом центре геохимия природных систем» ТГУ. Изучены составы кли-нопироксенов, амфиболов и темных слюд. Средний компонентный состав клинопироксенов габброидов отвечает авгиту - Wo40En46Fsi4 (6 определений); бескварцевых и кварцевых диоритоидов сали-ту - Wo45En38Fs17 (2 определения) и Wo46En40Fs14 (6 определений) соответственно; сиенитов диопсид-геденбергиту - Wo47En24Fs29 (11 определений). Амфиболы в габброидах и диоритоидах относятся к магнезиальной роговой обманке. В первой (габ-броидной) фазе роговая обманка присутствует во всех 13 образцах (21 определение), лишь в одной пробе наряду с магнезиальной роговой обманкой установлен эденит. Во второй (диоритоидной) фазе она встречается в семи (из девяти) образцов и лишь в двух пробах зафиксирован магнезиогастингсит. В химическом составе магнезиальных роговых обманок средние содержания оксидов составляют (мас. %): SiO2 - 48,9, TiO2 - 1,1, Al2O3 - 6,3, FeO^. - 13,5, MgO - 14,4, CaO - 11,9, сумма щелочей - 1,7. Характерны постоянные примеси Cl (десятые доли %) и Mn, реже V, Cr. Железистость роговых обманок в габброидах и диоритоидах практически одинакова и колеблется от 43 до 66 % (в среднем 52 %). В породах третьей (сиенитовой) фазы наряду с преобладающей магнезиальной роговой обманкой встречаются ферроэденит и магнезиогастингсит с низкими содержаниями SiO2 (в среднем 40,9 мас. %), с повышенной титанистостью (TiO2 от 1,9 до 2,4 мас. %) и щелочностью (средняя сумма щелочей - 3,8 мас. %). Состав слюд в габброидах и диоритоидах по единичным определениям соответствует биотиту (в мас. %): SiO2 - 36, TiO2 - 4,4, A^ - 13,9, FeO^. -19,9, MgO - 11,2, K2O - 9,3. В сиенитах отмечен ле-пидомелан с высоким содержанием FeO^™. и низким MgO. Петрогеохимические особенности Химические составы петрогенных элементов пород кашпарского комплекса (54 пробы - 14 габброидов, 34 диоритоидов и 6 сиенитов), выполненные методом РФА, использованы для построения сводной петрохимической TAS-диаграммы (рис. 3). В табл. 6 приведены содержания петрогенных оксидов в породах представительных массивов комплекса (28 анализов). Почти все проанализированные образцы принадлежат калиево-натриевому петрохи-мическому типу и характеризуются отчетливо выраженным высококалиевым уклоном химизма в рамках известково-щелочной петрохимической серии (рис. 4). Аналитические точки составов умеренно- и высокоглиноземистых габброидов и диоритои-дов группируются на TAS-диаграмме вдоль линии, разделяющей умереннощелочные и нормальноще-лочные петрохимические разновидности (композиционные поля I-II), демонстрируя относительно медленное накопление содержаний Na2O+K2O (от ~ 3 до 8 мас. %) по мере роста кремнекислотности (SiO2 ~ 47-63 мас. %) и лишь на завершающей стадии петрохимической эволюции для высокоглиноземистых сиенитов (поле III) наблюдается заметное возрастание общей щелочности (до ^-11 мас. %) при относительно узком диапазоне кремнекислотности (SiO2 ~ 60-65 мас. %). С увеличением степени диф-ференцированности от габброидов к сиенитам наряду с увеличением содержаний SiO2 и суммы щелочей происходит постепенное уменьшение концентраций CaO, MgO, FeOсумм., TiO2, P2O5. Рис. 3. Распределение аналитических точек составов горных пород кашпарского комплекса на сводной TAS-диаграмме (по авторским химическим анализам, 2008-2015 гг.) 1 - габброиды; 2 - диоритоиды; 3 - сиениты; 4 - композиционные поля фигуративных точек горных пород и их номера (I-III); 5 - петрохимический тренд эволюции составов. Примечание. Крупными знаками обозначены средние составы горных пород в контурах выделенных полей. Fig. 3. The distribution of the analytical points of the rock compositions of the Kashpar complex on the summary TAS-diagram (according to the author's chemical analyzes, 2008-2015) 1 - gabbroids; 2 - dioritoids; 3 - syenites; 4 - composite fields of the figurative points of rocks and their numbers (I-III); 5 - petrochemical trend of composition evolution. Note. Large signs indicate the average composition of rocks in the contours of the selected fields. Таблица 6 Содержания петрогенных (мас. %), редких и редкоземельных (г/т) элементов в породах представительных массивов кашпарского комплекса (листы N-46-XIX и N-45-XXIV) Table 6 The contents of petrogenic (wt. %), rare and rare-earth (ppm) elements in the rocks of the representative massifs of the Kashpar complex (sheets N-46-XIX and N-45-XXIV) Кашпарский габбро-диорит-кварцмонцодиорит-сиенитовый комплекс Кашпарский № пробы 1761 1765 1769 1770 1773 1763 1768 1771 Название породы монцогаббро монцо-диорит монцо-диорит монцодиорит кварцсодерж. кварцевый диорит монцонит монцонит монцонит SiO2 49,16 58,01 57,68 57,82 59,68 58,90 58,61 60,26 TiO2 1,34 1,08 1,17 0,59 1,08 1,13 0,94 0,91 Al2O3 16,76 17,06 15,83 23,21 1 5,28 17,79 17,09 1 5,76 FeO 10,31 7,02 7,79 3,54 7,41 6,05 6,96 6,05 MnO 0,15 0,11 0,12 0,05 0,12 0,10 0,11 0,10 MgO 6,02 4,09 4,74 2,64 4,55 2,76 4,01 3,23 CaO 8,84 5,57 5,50 3,72 4,39 4,10 4,91 4,64 Na2O 3,16 4,48 3,73 4,01 2,86 4,94 4,08 5,21 K2O 1,75 2,20 2,34 2,90 2,97 3,35 2,72 2,30 P2O5 0,74 0,48 0,53 0,12 0,45 0,28 0,42 0,41 LOI 0,75 0,43 0,35 0,55 0,95 0,25 0,53 0,30 Сумма 98,97 100,52 99,78 99,15 99,74 99,65 100,38 99,17 Li 7,16 11,86 24,14 14,33 13,85 25,48 31,94 14,93 Cs 0,33 1,45 1,81 1,09 1,99 1,77 1,91 1,40 Rb 36,52 64,62 77,19 58,96 114,02 83,85 67,99 81,33 Ba 597,63 827,56 1276,04 1075,65 805,19 2329,16 1226,35 673,55 Sr 705,66 726,22 1115,73 1335,61 618,17 1207,31 1205,50 654,50 Cr 62,77 48,32 107,66 43,57 70,48 90,47 59,51 75,24 V 116,22 124,45 220,47 115,79 119,41 119,56 183,98 104,07 Co 19,32 19,86 35,21 9,94 20,79 20,47 29,69 17,54 Ni 53,24 61,54 49,19 12,82 38,33 30,33 33,60 30,07 Sc 24,18 13,80 24,67 5,18 14,45 13,97 18,78 11,67 Ga 29,26 58,52 39,28 31,25 58,97 36,32 21,98 51,99 Cu 30,25 44,18 113,56 56,64 49,55 61,40 60,52 70,10 Zn 46,31 72,03 122,01 30,78 71,42 74,65 97,38 58,95 Pb Sb Bi Sn Be 4,52 10,52 14,76 14,51 11,32 22,80 17,86 11,72 1,05 2,65 3,71 4,80 2,79 4,63 4,79 2,89 W 0,08 0,88 1,21 0,78 1,09 1,68 1,34 47,56 Mo

Скачать электронную версию публикации