Сравнение геохимических характеристик плагиоклазовых гранитоидов аверинского и рефтинского комплексов

Вопрос о сравнении рефтинского габбро-тоналитового и аверинского диорит-трондьемитово комплексов возник в результате того, что в легенде к геологической карте масштаба 1:200 000 листа О-41-XXVI Среднеуральская серия [Шалагинов, Стефановский, 1998] они оказались объединены в единый рефтинский тоналит-диорит-плагиогранитовый комплекс. Ранее они выделялись в самостоятельные комплексы [Корреляция…, 1991].

Изначально аверинский комплекс был выделены в качестве тоналит-трондьемитового [Корреляция …, 1991] или диорит-трондьемитового [Ведерников, Смирнов, 1997] комплекса. По данным региональных геологических исследований в составе комплекса преобладают малокалиевые плагиоклазовые гранитоиды (трондьемиты), в резко подчиненном количестве присутствуют тоналиты, кварцевые диориты, диориты (не более 10 % от всего объема пород) и габбро (менее 1 %). Положение пород комплекса в зоне крупного разрывного разрушения, ограничивающего Восточно-Уральскую зону с запада, обусловило интенсивный дислокационный метаморфизм, который сопровождается разнообразными метасоматическими изменениями: мусковитизацией, серицитизацией, калишпатизацией или альбитизацией. Характер и степень метаморфических преобразований пород сильно меняются, иногда на относительно небольшом расстоянии. Породы, сохранившие реликты исходных структур, встречаются редко, но и в них первичные минералы практически целиком замещены метаморфическими. Слабоизмененные гранитоиды встречаются исключительно редко. Преобладают глубокометаморфизованные разновидности – бластомилониты, сланцы и амфиболиты.

Рефтинский габбро-тоналитовый комплекс слагает основную часть рефтинского габбро-гранитоидного массива. Среди пород первой фазы комплекса преобладают габбро, диориты с подчинённым количеством кварцевых диоритов, породы второй фазы представлены преимущественно роговообманковыми гранодиоритами (тоналитами), с подчинённым количеством плагиогранитов и кварцевых диоритов [Смирнов, 1981].

Комплексы значительно отличаются по распространению слагающих их пород (рис. 1.).



Рис.1. Гистограмма распространения пород: Ав – породы аверинского комплекса, Рф – породы рефтинского комплекса.

Отчётливо видно, что аверинский комплекс сложен преимущественно трондьемитами и кварцевыми диоритами и диоритами. В рефтинском комплексе преобладают габбро и тоналиты, а также диориты и кварцевые диориты, кислые породы играют резко подчинённую роль.

Для сравнения были выбраны плагиоклазовые гранитоиды.

Плагиоклазовые гранитоиды аверинского комплекса представлены кварц-плагиоклазовыми породами – трондьемитами, они содержат: 69.04-78.53 % SiO₂, 10.29-15.99 % Al₂O₃, 1.15-3.97 % FeOобщ, 0.46-3.12 % MgO, 0.27-2.18 % CaO, 0.25-2.22 % K₂O и 3.10-5.82 % Na₂O. Нормативное содержание минералов варьирует в следующих количествах: кварц 30-49 %, анортит 1-10 %, альбит 28-51%, ортоклаз 2-14 %. Железистость (f=(Fe²⁺+Fe³⁺)/(Fe²⁺+Fe³⁺+Mg)) составляет от 0.42 до 0.67, в среднем (по 7 анализам) fср=0.55.

Плагиоклазовые гранитоиды рефтинского комплекса содержат: 68.82-76.12 % SiO₂, 11.72-14.71 % Al₂O₃, 2.41-4.76 % FeOобщ, 0.18-1.21 % MgO, 0.91-3.68 % CaO, 0.16-0.74 % K₂O и 3.34-5.93 % Na₂O. Нормативное содержание минералов варьирует в следующих количествах: кварц 32-48 %, анортит 4-18 %, альбит 30-52%, ортоклаз 1-15 %. Железистость f варьирует от 0.61 до 0.90, в среднем (по 24 анализам) fср=0.71.

Из общего состава рефтинских пород выделяется проба РФ-41, характеризующаяся повышенным содержанием K₂O до 2.46 % и пониженным содержанием FeOобщ 1.77 %, содержание нормативного ортоклаза в ней также повышено и составляет 16 %. Железистость в ней понижена и находится на уровне аверинских плагиогранитов f=0.42.

Основными отличиями плагиоклазовых гранитоидов являются содержание K₂O и CaO, железистость, и индекс насыщенности алюминием.

Рефтинские породы характеризуются более высокими содержаниями CaO от 0.91 до 3.68 % (CaOср=2.23), пониженными содержаниями K₂O 0.16-0.74 % (K₂Oср=0,36), повышенной железистостью fср=0.71.

Для аверинских пород по сравнению с рефтинскими наоборот характерно более низкое содержание CaO от 0.27 до 2.18 % (CaOср=1,00), повышенное содержание K₂O 0.25-2.22% (K₂Oср=0.91) и пониженная железистость fср=0.55.

На диаграмме Маниара и Пикколи [Maniar,Piccoli, 1989] (рис. 2.) отчётливо видна разница в индексе насыщенности алюминием (ASI=Al/(Ca+Na+K)): в рефтинских он составляет (ASI=0.92-1.28), тогда как в аверинских он более высокий (ASI=1.11-1.73).

Кроме того, отличия наблюдаются по содержанию РЗЭ и характеру спектров распределения при нормировании на хондрит и примитивную мантию (рис. 3.). Сумма РЗЭ в аверинских породах варьирует от 44 до 64 ppm, в рефтинских она понижена и составляет не более 20 ppm, исключением является проба изменённого плагиогранита рефтинского комплекса (РФ-41) сумма РЗЭ в ней значительно повышена и составляет 89 ppm. Породы обоих комплексов характеризуются преобладанием лёгких лантаноидов над тяжёлыми (рис. 3.), в аверинских трондьемитах (La/Yb)n – 5.1…9.0, в рефтинских породах понижено и составляет (La/Yb)n – 2.1…4.6, за исключением пробы РФ-41 в которой (La/Yb)n – 5.8. Отличительной особенностью также является характер Eu аномалии, в аверинских трондьемитах проявлена отрицательная аномалия ((Eu/Eu*)_N – 0.04…0.14), в рефтинских положительная ((Eu/Eu*)_N – 0.59…1.61), за исключением пробы РФ-41 в которой проявленная отрицательная аномалий ((Eu/Eu*)_N – 0.06).

Ведерников В.В., Смирнов В.Н. Новые данные по геологии и магматизму Шиловско-Коневского района (восточный склон Среднего Урала) // Магматизм, метаморфизм и глубинное строение Урала. Тезисы докладов VI Уральского петрографического совещания. Ч. 1. Екатеринбург: УрО РАН, 1997. С. 136-138.

Корреляция магматических комплексов Среднего Урала. Свердловск: УрО АН СССР, 1991. 76 с.

Смирнов В.Н. Габбро-гранитоидные серии Восточной зоны Урала // Доклады АН СССР, 1981, т. 259. №6. С. 1453-1457.