Polychron zircons from rocks of the Kalbakdag mafic-ultramafic massif and questions of its genesis (Central Tuva).pdf Введение Территория Тувы характеризуется очень широким распространением разнотипных мафит-ультрамафи-товых массивов и их хорошей обнаженностью, благодаря чему она рассматривается как один из благоприятных полигонов для детальных петрологических исследований такого рода магматических комплексов. Вместе с тем, несмотря на более чем вековую историю исследования подобных массивов в этой части Алтае-Саянской складчатой области, они характеризуются в целом относительно низким уровнем петрологической изученности, особенно с применением современных аналитических методов, в том числе методов изотопного датирования цирконов из слагающих их пород. Это обстоятельство свидетельствует об актуальности проведения детальных петрологических исследований на примере ряда эталонных массивов такого состава. В данной статье представлены результаты впервые выполненных исследований по определению изотопного возраста цирконов U-Pb методом из пород одного из таких эталонных объектов - Калбакдагского мафит-ультрамафитового массива, геологическое строение, вещественный состав и условия формирования которого ранее изучались многими учеными. Геологическое строение и вещественный состав массива Геологическое строение. Калбакдагский мафит-ультрамафитовый массив расположен в центральной части территории Тувы в пределах Ондумской островодужной подзоны ранних каледонид и входит в состав Ондум-Таннуольского ареала такого рода магматических комплексов [Монгуш, 2002; Леснов и др., 2019а] (51°33'40.05'' с.ш.; 94°56'34.25'' в.д.) (рис. 1). Он обнажается на площади около 9 км2 и имеет видимые линейные размеры 1,5^6 км. На юговосточном фланге, вдоль круто наклоненного контакта, массив граничит с метавулканогенно-терригенной толщей верхнего венда - нижнего кембрия, в составе которой метавулканиты имеют преимущественно ба-зальтоидный состав. Вдоль контакта с массивом метабазальты местами подверглись ороговикованию. В строении массива принимают участие оливиновые, оливинсодержащие и безоливиновые габбро и габбро-нориты, местами имеющие струйчато-полосчатую макротекстуру. В северо-восточной части массива находится относительно крупная зона тел плагиоверлитов, плагиоклинопироксенитов и габбро-перидотитов, среди которых залегают линзообразные обособления габбро-идов. В центральной части массива преобладают лейко-и мезократовые габбро и габбронориты, реже - их оливиновые разновидности. В западной части массива обнажены чередующиеся «полосы» плагиоверлитов, оливиновых и безоливиновых габбро, габброноритов и габбро. Породы массива местами секутся маломощными жилами и линзовидными обособлениями анортозитов, содержащих примесь клинопироксена и оливина. По результатам геолого-петрографического картирования массива установлено, что он имеет кон-центрически-зональное строение [Поляков, Богни-бов, 1979; Поляков и др., 1984], что, наряду с некоторыми другими признаками, позволило этим авторам рассматривать его в качестве расслоенного интрузива, сформированного в результате внедрения и внутрикамерной дифференциации базальтоидного расплава. © Ойдуп Ч.К., Леснов Ф.П., Монгуш А.А., Семенова Д.В., 2021 DOI: 10.17223/25421379/21/3 Рис. 1. Структурная позиция и геологическое строение Калбакдагского мафит-ультрамафитового массива А - схема распространения мафит-ультрамафитовых массивов в пределах Восточной Тувы. 1 - наложенные впадины (мезозой); 2 - герциниды Тувинского рифтогенного прогиба; 3 - каледониды Хемчикско-Сыстыгхемского коллизионного прогиба; 4 - V2-C1 островодужные комплексы; 5 - V2 задуговые офиолиты; 6 - метаморфиты Тувино-Монгольского массива; 7 - мафит-ультрамафитовые массивы: 1 - Калбакдагский, 2 - Пошдагский, 3 - Брунганский, 4 - Мажалыкский; 8 - разломы: а - крупные, б - прочие; 9 - границы структурных зон. В - схема геолого-геофизического строения междуречья нижних течений рр. Каа-Хем и Тес-Хем по данным гравиметрической съемки (по Степанову В.И. и др., i993, геолфонды, г. Кызыл). i - тела ультраос-новных пород; 2 - блоки с широким развитием ультраосновных пород; 3 - зоны развития эффузивов основного состава повышенной мощности; 4 - тела основных пород; 5 - блоки с широким развитием основных пород; 6 - блоки с широким развитием кислых интрузий; 7 - блоки с широким развитием интрузий среднего состава; 8 - блоки с широким развитием интрузий различного состава; 9 - интрузивы среднего (а) и кислого (б) состава; i0 - блоки, перекрытые терригенно-вулканогенными образованиями девона пониженной (а) и повышенной (б) мощности; ii - разломы, разделяющие блоки: а - I порядка, б - II порядка, в - прочие внутриблоковые; i2 - Калбакдагский мафит-ультрамафитовый массив (i), Агардагский ультрамафитовый массив (2). С - Схема геологического строения Калбакдагского массива. i - четвертичные отложения; 2 - вулканогенноосадочные образования (верхний венд - нижний кембрий); 3 - преимущественно безоливиновые габброиды (габбро, габброно-риты); 4 - преимущественно оливиновые габбро и габбронориты; 5 - плагиоверлиты, оливиновые клинопироксениты, клино-пироксениты; 6 - ороговикованные породы, скарноиды; 7 - элементы залегания трахитоидности (а), слоистости (б) пород; 8 -разломы; 9 - наклон поверхности южного контакта массива; i0 - точки отбора проб для выделения цирконов и их номера Fig. 1. Structural position and geological structure of the Kalbakdag mafic-ultramafic massif A - Scheme of distribution of mafic-ultramafic massifs of the Eastern Tuva. i - superimposed depressions (Mesozoic); 2 - Hercynides of the Tuva rift trough; 3 - Caledonides of the Khemchik-Systyghem collision trough; 4 - V2-C1 island-arc complexes; 5 - V2 back-arc ophiolites; 6 - metamorphites of the Tuva-Mongolian massif; 7 - mafic-ultramafic massifs: i - Kalbakdag, 2 - Poshdag, 3 - Brungan, 4 - Mazhalyk; 8 - faults: a - large, b - other; 9 - boundaries of structural zones. B - The scheme of the geological and geophysical structure of the interfluve of the lower reaches of the Kaa-khem and Tes-khem rivers according to gravimetric survey data (according to Stepanov V.I. et al., 1993, geolfonds, Kyzyl). 1 - bodies of ultrabasic rocks; 2 - blocks with a wide development of ultrabasic rocks; 3 -zones of development of effusions of the main composition of increased power; 4 - bodies of basic rocks; 5 - blocks with a wide development of basic rocks; 6 - blocks with a wide development of acidic intrusions; 7 - blocks with a wide development of medium-sized intrusions; 8 - blocks with a wide development of intrusions of various composition; 9 - intrusions of medium (a) and acidic (b) composition; 10 - blocks overlain by terrigenous-volcanogenic formations of the Devonian of reduced (a) and increased (b) power; 11 - faults separating blocks: a - I order, b - II order, c - other intrablock; 12 - Kalbakdag mafic-ultramafic massif (1), Agardag ultramafic massif (2). С - Scheme of the geological structure of the Kalbakdag massif. 1 - Quaternary sediments; 2 - volcanogenic-sedimentary formations (Upper Vendian - Lower Cambrian); 3 - mainly non-olivine gabbroids (gabbro, gabbronorites); 4 - mainly olivine gabbro and gabbronorites; 5 - plagioverlites, olivine clinopyroxenites, clinopyroxenites; 6 - keratinized rocks, skarnoids; 7 - elements of trachytoid occurrence (a), stratifications (b) of rocks; 8 - faults; 9 - slope of the surface of the southern contact of the massif; 10 - sampling points for the selection of zircons and their numbers Петрография и минералогия. Под микроскопом в габброидах нередко наблюдались микропор-фировидная структура и трахитоидная микротекстура, обусловленные присутствием мелких вкрапленников оливина, клинопироксена, ортопироксена и плагиоклаза, погруженных в тонкозернистую основную массу, сложенную субпараллельно ориентированными лейстами плагиоклаза. Согласно выполненным исследованиям [Ойдуп и др., 2019], оливины из габброидов массива нередко представлены в виде ксеноморфных микровкрапленников и их кружевовидных скоплений. По содержанию фа-ялитового минала (26,9-35,7 ат. %) они относятся преимущественно к хризолиту, реже - к гиалосидериту и характеризуются пониженными содержаниями NiO (0,01-0,3 мас. %). Содержание микровкрапленников ортопироксена в габброидах обычно не превышает 15 %. По показателю железистости (24,9-33,3 %) этот минерал в большинстве случаев относится к бронзиту, реже - к гиперстену. Клинопироксены из габброидов по показателю железистости (19,7-25,3 %) относятся к авгиту или салиту. Ограниченно распространенные в породах массива амфиболы представлены железистыми и магнезиальными разновидностями роговой обманки, реже - тремолитом. Плагиоклаз в габброидах представлен тремя разновременно образованными разновидностями - пойкилитовыми включениями в пироксенах и оливинах, порфировидными микровкрапленниками и лейстами, слагающими основную массу пород, при этом во всех разновидностях состав минерала преимущественно соответствует битовниту. В одном из образцов оливинового габб-ронорита был обнаружен тонкий прожилок, сложенный скаполитом совместно с хлорсодержащим амфиболом [Леснов и др., 2019б]. Петрогеохимия. По химическому составу габб-роиды массива были отнесены к умеренно магниевым низкощелочным их разновидностям с очень низкими содержаниями титана и фосфора. С учетом бимодального распределения в породах ряда главных компонентов была выявлена дискретность химических составов слагающих его габброидов и уль-трамафитов [Поляков и др., 1984]. В нескольких пробах, из которых выделялись зерна циркона, определены содержания элементов-примесей (табл. 1). Содержания Th в пробах несколько превышают содержания U, содержания Zr находятся в пределах 32-172 г/т, а значения параметра Zr/Hf изменяются в интервале 38-44. При этом между содержаниями Zr и Hf прослеживается прямая зависимость, которая является одним из признаков возможного присутствия в пробах зерен циркона. Породы из этих проб обеднены редкоземельными элементами и характеризуются слабым их фракционированием - (La/Yb)n = 0,52-1,71, положительными аномалиями K, Sr, Zr, Hf, Eu низкой интенсивности, отрицательными аномалиями Nb и Ta (рис. 2). Рис. 2. Нормированные к хондриту (а) и примитивной мантии (b) спектры распределения редких элементов в породах Калбакдагского массива Спектры построены по данным таблицы 1, нормирование выполнено по: а - хондриту CI [Anders, Grevesse, 1989]; б - примитивной мантии [Sun, MoDonough, 1989]. На рис. 2, б серым полем показан состав пород Мажалыкского массива, по [Сальникова и др., 2004] Fig. 2. Chondrite-normalized (a) and PM-normalized (b) patterns for rocks of the Kalbakdag massif The spectra are constructed according to Table 1, the normalization is performed according to: a) CI chondrite [Anders, Grevesse, 1989] and b) primitive mantle [Sun, McDonough, 1989]. In Fig. 2, b the gray field shows the composition of the rocks of the Mazhalyk massif, by [Salnikova et al., 2004] Таблица 1 Содержания главных (мас. %) и редких (г/т) элементов в породах Калбакдагского массива Table 1 The contents of the main (wt. %) and rare (ppm) elements in rocks of the Kalbakdag massif Образец К-1 К-2 К-5 К-6 К-7 Ol gn Ol gn Ol g V Pl v SiO2 46,46 48,36 47,84 44,60 47,42 TiO2 0,35 0,24 0,22 0,16 0,23 Al2O3 18,33 17,59 17,69 9,06 7,05 Fe2O3 10,79 8,75 7,50 11,93 10,36 MnO 0,19 0,18 0,16 0,22 0,21 MgO 8,83 7,95 8,40 17,66 16,06 CaO 13,15 14,27 14,42 13,65 17,53 Na2O 1,18 1,38 1,47 0,36 0,31 K2O 0,11 0,16 0,25 0,08 0,05 P2O5 0,02 0,02 0,04 0,03 0,03 BaO 0,01 0,01 0,01 0,01

Скачать электронную версию публикации