Неоархейские и палеопротерозойские метавулканиты гранулитовой фации в шарыжалгайском комплексе Присаянского выступа фундамента Сибирской платформы



Дата12.07.2016
өлшемі172.5 Kb.
Неоархейские и палеопротерозойские метавулканиты гранулитовой фации в шарыжалгайском комплексе Присаянского выступа фундамента Сибирской платформы
Левицкий И.В.
ИГХ СО РАН, Иркутск, ilevit@igc.irk.ru
1. Шарыжалгайский метаморфический комплекс расположен в Присаянском (Шарыжалгайском) краевом выступе фундамента Сибирской платформы и простирается на протяжении 300 км в северо-западном направлении от южной части оз. Байкал до р. Ока. Он традиционно относится к образованиям гранулитовой фации и как считалось (Петрова, Левицкий, 1984 и др.) был сформирован в интервале от 2,9 до 1,8 млрд. лет. В нем доминируют двупироксеновые (±биотит, амфибол, кварц, магнетит) плагиосланцы и плагиогнейсы; встречаются метатерригенные гранат-биотитовые гнейсы; редко наблюдаются - мраморы и кварциты. Плагиосланцы и гнейсы подверглись ультраметаморфическим преобразованиям, продуктами которых являлись плагиоклазовые и калишпатовые мигматиты, автохтонные и аллохтонные граниты. В последнее время при петролого-геохимических и изотопно-геохронологических (Сальникова и др, 2007) исследованиях установлено два дискретных цикла проявления метаморфизма гранулитовой фации и наложенного ультраметаморфизма – неоархейский (2,56-2,65 млрд. лет) и палеопротерозойский (1,85-1,87 млрд. лет). Детальное их изучение позволило установить, что каждый из комплексов характеризуется четкими различиями в составе метавулканических протолитов и метатерригенных пород, обусловленных формированием в разных геодинамических обстановках. В тоже время неоархейские и палеопротерозойские метаморфические породы гранулитовой фации имеют близкие структурно-текстурные особенности и сходные по минеральному и вещественному составу продукты преобразований - развитые по ним мигматиты и граниты. Все это делало затруднительным выделение разновозрастных метаморфитов в шарыжалгайской серии без достаточного количества геохимических и геохронологических данных и способствовало тому, что продукты неоархейского и палеопротерозойского циклов гранулитового метаморфизма не подразделялись.

2. Изохимически метаморфизованные породы гранулитовой фации шарыжалгайского комплекса неопротерозойского цикла обнаружены в Иркутном и Жидойском блоках и представлены: биотит-двупироксеновыми плагиосланцами (реконструируются как высококалиевые субщелочные и субщелочные базальты), биотит-гиперстеновыми и биотитовыми плагиогнейсами (щелочные, субщелочные метаандезиты), реже – метатерригенными умеренноглиноземистыми биотит-гранатовыми (алевролиты, граувакки) и высокоглинозёмистыми (алевропелитовые аргиллиты) гнейсами, метагаббро-анортозитами, кальцитовыми мраморами. Биотит-двупироксеновые плагиосланцы и плагиогнейсы, биотитовые и биотит-гиперстеновые плагиогнейсы, мелкозернистые гиперстеновые плагиогнейсы (эндербиты-1), биотитовые ортогнейсы образуют пластовые и линзовидные тела, обособления разной формы, переслаивающиеся с пластами метатерригенных гранат-биотитовых и биотитовых плагиогнейсов; маломощных слоев диопсидовых кальцифиров, кварцитов и высокоглиноземистых гнейсов. Все эти породы подверглись ультраметаморфическим преобразованиям с формированием плагиоклазовых и калишпатовых мигматитов и гранитов, средне- и крупнозернистых эндербитов, чарнокитоидов и пегматитов, которые содержат включения всех описанных выше пород. Возраст гранит-пегматитов и пегматитов секущих метаморфические породы, отражающий завершение этапа ультраметаморфизма соответственно составляет - 2562±20 млн. лет и 2557±28 млн. лет.

В выше отмеченных метаморфических породах, обнаружены секущие тела габбро, габбро-анортозитов, микрогаббро, возраст которых составляет 2649±6 млн. лет (Сальникова и др., 2007). Метагабброиды встречаются в виде будин размерами 1 х 2 м (до десяти метров). По структурно-текстурным особенностям среди них выделяются: 1) меланократовые среднезернистые рассланцованные метагаббро (моноклинный пироксен +ромбический пироксен +плагиоклаз ¬ ± амфибол + биотит); 2) мезолитовые среднезернистые метагаббро-анортозиты (плагиоклаз + моноклинный пироксен + ромбический пироксен ¬± амфибол + биотит); 3) массивные мелкозернистые микрометагаббро (плагиоклаз + моноклинный пироксен + ромбический пироксен +рудный). Во многих случаях, последние, по минеральному составу и структурно-текстурным особенностям близки к палеопротерозойским двупироксеновым плагиосланцам. Совместное присутствие метагаббро и метагаббро-анортозитов в единых телах, вариации в минеральном составе свидетельствует о том, что они слагали единые расслоенные тела, которые ранее не отмечались в шарыжалгайской серии.

Среди метаморфических пород палеопротерозойского цикла преобладают двупироксеновые плагиосланцы (метатолетовые базальты) и плагиогнейсы (метаандезиты и метаандезитбазальты), в меньшей степени развиты метатерригенные биотитовые (метапелиты, граувакки), биотит-гранатовые (метааркозы) плагиогнейсы, совсем редко - доломитовые мраморы, кварциты. Данные свидетельствуют о их формировании в троговой супраструктуре обстановок или океанических островов, или островодужной с возрастом 2,3-2,4 млрд. лет (Петрова, Левицкий, 1984).

Породы палеопротерозойского цикла регионального метаморфизма гранулитовой фации и продукты их преобразований полно охарактеризованы ранее (Петрова, Левицкий, 1984) и, поэтому, основное внимание уделено неопротерозойским образованиям гранулитовой фации.

3. Среди неоархейских образований доминируют метаморфические породы среднего состава, представленные биотит-двупироксеновыми плагиогнейсами, реконструируемые как латиты, высококалиевые андезиты, высококалиевые низкокремнистые андезиты (рис. 1, выб. 1; рис. 2, выб. 1). Меньше развиты основные породы - биотит-двупироксеновые плагиосланцы, реконструируемые как шошониты, абсарокиты, высококалиевые и высокоглиноземистые базальты; встречены щелочные пикриты. Отнесение этих пород к калиевым щелочным (субщелочным) сериям подтверждается их геохимическими характеристиками – низкой магнезиальностью пород (кроме биотитовых ортогнейсов), повышенными и варьирующими содержаниями TiO2, Al2O3, P2O5, K2O, Na2O, Rb, Ba, Sr, Pb, LREE, Zr, V, умеренными и низкими концентрациями Yb, широко варьирующими количествами Y, Cr, Ni, Co (табл. 1). Для этих пород характерно резко фракционированное распределение REE, проявленное в крутых линиях наклона (рис. 3, выб. 1). Судя по пространственной совмещенности этих пород, близких геохимических характеристиках можно предполагать их принадлежность к калиевой субщелочной и субщелочной бимодальных сериях неоархейского или, даже возможно, мезоархейского возрастов.




Таблица 1. Средний химический (мас.%) и редкоэлементный (г/т) состав пород.

№№ выб

1 (2)

2(3)

3(2)

4 (3)

5 (3)

6(4)

7(3)

8(6)

9(10)

10 (3)

SiO2

50,60

48,42

49,83

54,66

54,60

57,80

56,78

50,8

51,13

62,06

TiO2

2,43

1,10

1,08

1,17

1,24

0,82

1,37

1,71

1,15

0,84

Al2O3

13,92

17,73

13,26

20,12

17,34

15,23

17,01

12,8

13,92

15,83

Fe2O3(общ)

12,8

12,34

10,36

5,00

10,26

8,99

9,84

16,1

13,26

7,11

MgO

3,21

3,86

8,86

2,04

3,10

4,48

2,32

5,38

6,71

3,17

CaO

6,07

8,11

8,41

4,47

6,67

6,23

5,68

9,57

10,22

6,18

P2O5

1,53

0,79

0,88

0,32

0,48

0,64

0,51

0,16

0,09

0,18

K2O

3,89

2,84

4,25

3,30

1,19

2,03

1,38

0,51

0,6

0,67

Na2O

4,14

3,29

1,01

5,79

4,24

2,87

4,46

2,52

2,37

3,75

Rb

58

47

184

121

24

62

25

4

8

9

Ba

1900

1266

992

768

436

1636

427

199

153

310

Sr

830

1391

773

440

506

728

367

183

136,1

296

La

110

174

147

46

74

94

62

10

10

25

Ce

210

350

304

91

142

151

140

29

29

41

Nd

110

143

134

41

67

69

56

15

9

13

Yb

8,0

3,6

1,7

1,3

2,8

4,0

1,5

2,9

7,4

1,8

Y

60,0

144,7

22,5

18,5

47,2

36,1

20,2

30

36

14

Zr

250

331

422

1005

182

220

270

96

62

167

Pb

20

9

13

13

15

9

10

2,6

2,9

6

Cr

5

34

447

9

2

220

33

101

157

72

V

150

192

186

70

130

175

110

355

341

150

Ni

22

20

208

29

22

90

25

71

85,3

56

Co

28

24

39

16

24

23

23

40

53

23

Mg#

33

38

63

36

23

33

19

39

49

31

Примечание. 1-7 - Неоархейские породы: биотит-двупироксеновые плагиосланцы (1 - Иркутного и 2- Жидойского блоков); 3 - 4 – биотитовые ортогнейсы – калиевые (3) и натрий-калиевые (4); 5-6 – биотит-двупироксеновые плагиогнейсы; 7– биотит-гиперстеновые плагиогнейсы – эндербиты; 8-10 палеопротерозойские породы: 8- двупироксеновые плагиосланцы ; 9 двупироксеновые с биотитом и амфиболом плагиосланцы; 10 - двупироксеновые плагиогнейсы с биотитом.




Рис 1. Реконструкция составов метаморфических пород гранулитовой фации на диаграмме K2O+Na2O – SiO2. 1 – неоархейские метавулканиты; 2- неоархейские метагабброиды; 3- палеопротеразойские метавулканиты.







Рис 2. Реконструкция составов метаморфических пород гранулитовой фации на диаграмме K2O+Na2O – SiO2. 1 – неоархейские метавулканиты; 2- неоархейские метагабброиды; 3- палеопротеразойские метавулканиты.

Метагабброиды, несмотря на близкий с вышеописанными породами неоархейский возраст формирования, отличаются от них более низкими содержаниями щелочей и калия (рис. 1-2, выб. 1-2), а также пологими линиями наклона на графиках распределения REE (рис. 3, выб. 1 и 2).





Рис 3. Диаграмма распределения REE в метаморфических породах гранулитовой фации. 1 – неоархейские метавулканиты; 2- неоархейские метагабброиды; 3- палеопротеразойские метавулканиты.
.

Среди палеопротерозойских пород гранулитовой фации доминируют основные двупироксеновые плагиосланцы в различных случаях с амфиболом, биотитом, кварцем, меньше развиты двупироксеновые и гиперстеновые плагиогнейсы. Двупироксеновые плагиосланцы и плагиогнейсы в различных случаях с биотитом, амфиболом, магнетитом по своим геохимическим характеристикам (табл. 1, выб 8-9; табл. 1. выб. 10) отличаются от неоархейских пород близкого минерального состава – биотит-двупироксеновых и биотит-двупироксеновых и биотит-гиперстеновых плагиогнейсов (табл. 1, выб. 5-7) более высокими содержаниями Fe2O3, CaO, V, Ni, более низкими Rb, Ba, Sr, La, Ce, Nd, Yb, Y, Zr, Pb. На диаграммах (рис. 1-2, выб. 3) они попадают в поле низкощелочных основных и кислых пород, по-видимому, образуя единую низкощелочную серию. Палеопротерозойские двупироксеновые плагиосланцы и плагиогнейсы реконструируются как субщелочные базальты, базальты, андезитобазальты, андезиты, риолиты, дациты толеитовых серий (рис. 1, выб. 3; рис. 2, выб. 3). На графиках распределения REE линии палеопротерозойских метавулканитах гранулитовой фации расположены ниже линий неоархейских гранулитов и имеют менее крутой наклон, чем неоархейские породы (рис. 3, выб. 3).

Таким образом, приведенные материалы свидетельствуют о существенных различиях в геохимической специфике пород гранулитового метаморфизма неоархейского и палеопротерозойского цикла в пределах шарыжалгайского комплекса. Эти различия могут быть объяснены разными геодинамическими обстановками их формирования в раннем докембрии. Протолит неоархейских основных-средних-кислых метавулканических пород формировался в обстановке активных континентальных окраин (с меньшей вероятностью - зрелых островных дуг), а палеопротерозойских - в обстановках островных дуг и океанических островов (Петрова, Левицкий, 1984). По-видимому, неоархейские метавулканиты - биотит-двупироксеновые плагиосланцы и плагиогнейсы, биотитовые и биотит-гиперстеновые плагиогнейсы, массивные мелкозернистые гиперстеновые плагиогнейсы (ранние эндербиты), биотитовые мелкозернистые ортогнейсы пространственно совмещены при коллизии и, представляют собой протолиты наиболее древних в комплексе высококалиевых известково-щелочных и обычных известково-щелочных серий. Неоархейские породы толеитовой серии в пределах шарыжалгайского комплекса развиты ограниченно, доминируя в образованиях только палеопротерозойского цикла.

Наиболее вероятным объяснением наблюдаемых в шарыжалгайском комплексе геологических взаимоотношений между неоархейскими и палеопротерозойскими образованиями, является совмещение их при палеопротерозойской коллизии. Возможен и другой, менее вероятный, вариант – неоархейский гранулитовый комплекс является инфраструктурой, на которой залегает супраструктурный палеопротерозойский чехол. В этом случае, в породах инфраструктуры должен проявиться повторный метаморфизм гранулитовой фации. Оба эти варианта являются рабочими и решение этих задач возможно при дальнейшем геохимическом и изотопно-геохронологическом изучении Жидойского и Китойского блоков Присаянского выступа.



Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 09-05-00563.

Литература:


  1. Петрова З.И., Левицкий В.И. Петрология и геохимия гранулитовых комплексов Прибайкалья. Новосибирск: Наука. 1984. 200 с.

  2. Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Левицкий В.И. и др. Возрастные рубежи высокотемпературного метаморфизма в кристаллических комплексах Шарыжалгайского выступа фундамента Сибирской платформы: результаты U-Pb датирования единичных зерен циркона //Стратиграфия. Геологическая корреляция. Том 15. № 4. 2007. С. 3-19.

Каталог: files -> conferences -> youngconf-2011 -> fulltext
fulltext -> Геохимические особенности вулканитов Еравнинской вулканотектонической структуры Удино-Витимской зоны палеозоид
fulltext -> Сравнение геохимических характеристик плагиоклазовых гранитоидов аверинского и рефтинского комплексов
fulltext -> Геохимические особенности пород ошурковского габбро-сиенитового массива
fulltext -> Оптимизация исп-мс определения высокозарядных элементов в высокоуглеродистых породах
fulltext -> Литохимические особенности метаосадочных пород тукурингра-джагдинского террейна аккреционного комплекса монголо-охотского пояса
fulltext -> Геохимические особенности ультрабазит-базитовых


Достарыңызбен бөлісу:




©dereksiz.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет