Возраст, состав и геодинамическая интерпретация калба-нарымского батолита



жүктеу 71.47 Kb.
Дата26.04.2018
өлшемі71.47 Kb.

ВОЗРАСТ, СОСТАВ И ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ КАЛБА-НАРЫМСКОГО БАТОЛИТА (ВОСТОЧНЫЙ КАЗАХСТАН)

П.Д. Котлер* ,**, С.В. Хромых* ,**, О.В. Навозов***, А.В. Травин*, А.Г. Владимиров* ,**

*Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, г. Новосибирск, 630090, пр-т ак. Коптюга, 3, pkotler@yandex.ru

**Новосибирский государственный университет, 630090, ул. Пирогова 2, pashkova@lab.nsu.ru

***ТОО «Геологоразведочная компания «Топаз», Республика Казахстан, г. Усть-Каменогорск, 070001, ул. Геологическая 1, info@topazgeo.kz


Калба-Нарымский гранитоидный батолит, расположенный на территории Восточного Казахстана, является одним из крупнейших в Центральной Азии. Батолит имеет полихронное строение и сложен породами нескольких интрузивных комплексов, различающихся по составу и времени формирования. С породами, слагающими батолит, связывают формирование богатого редкометалльно-пегматитового оруденения (Ta-Nb, Li-Rb-Cs). В ходе изучения батолита было создано несколько схем корреляций магматизма [3,5,7]. Возраст магматических комплексов определялся на основе прямых геологических наблюдений, корреляции минералогического и петрохимического составов, а также первых результатов U-Pb изотопного датирования.

В последние годы был получен ряд новых результатов изотопного датирования гранитоидов центральной части Калба-Нарымского батолита. В настоящей работе предпринята попытка обобщения геохронологических данных, и на их основе предложена геодинамическая интерпретация.



Сопоставление опубликованных и полученных в последние годы данных позволяет выделить в составе батолита 5 комплексов Калба-Нарымского батолита, относящихся к пяти комплексам [7]:

Кунушский комплекс. Породы этого комплекса слагают несколько небольших массивов в центральной части полигона, а также дайковые пояса северо-западного простирания. В состав комплекса включены биотитовые плагиограниты, плагиогранит-порфиры и тоналиты. Они характеризуются повышенными содержаниями глинозема, выраженным преобладанием натрия над калием, высокими концентрациями Sr и низкими суммарными концентрациями редкоземельных элементов, мультиэлементные спектры имеют отрицательный наклон и не имеют минимумов в концентрациях Ba, Eu, Ti. Возраст комплекса является дискуссионным вопросом: в работах [3, 5] данный комплекс рассматривается как самый древний комплекс батолита, но, по мнению О.В. Навозова [7], на основании геологических взаимоотношений, наиболее древним является калгутинский комплекс. Возраст формирования кунушского комплекса был оценен по двум U-Pb (SHRIMP-II) датировкам по цирконам из пород Жиландинского и Точкинского массивов в 306±9 млн лет и 299±2 млн лет [4]. В этой же работе на основании петрологических и изотопно-геохимических исследований было предложено, что плагиогранитоиды кунушского комплекса были сформированы за счет плавления пород метабазитового основания Калба-Нарымского палеобассейна.

Калгутинская ассоциация. В состав калгутинской ассоциации включены калгутинский комплекс биотит-гранатовых гранодиоритов и биотитовых гранит-лейкогранитов и курчумский комплекс пироксен-роговообманковых гранодиоритов и роговообманковых гранитов. Обобщение петрохимических данных по породам калгутинской ассоциации позволило выделить две группы пород - гранодиорит-гранитную с пониженными содержаниями SiO2 и повышенным содержанием Fe2O3, TiO2, MgO, CaO и гранит-лейкогранитную с повышенными содержаниями SiO2и щелочей. По редкоэлементному составу отмечаются повышенные концентрации Zr, мультиэлементные спектры имеют слабо выраженные минимумы в концентрациях Ba, Sr, Eu, Ti, породы гранит-лейкогранитной группы отличаются более высокими концентрациями редкоземельных элементов и наличием ярко выраженного Eu-минимума. Результаты 40Ar/39Ar датирования (4 определения) пород Раздольненского и Курчумского массивов, обрамления Прииртышского масива и дайки гранит-порфиров позволили получить значения возраста от 286±3 до 272±1 млн лет.

Калбинский комплекс. Гранитоиды калбинского комплекса являются наиболее распространёнными в объеме батолита. В составе калбинского комплекса выделяются 3 фазы: I фаза – средне-крупнозернистые биотитовые гранодиориты и граниты, II фаза – мелко-среднезернистые биотитовые и мусковит-биотитовые граниты; III фаза – жильные граниты, аплиты и пегматиты. Породы калбинского комплекса имеют наиболее широкий из всех комплексов спектр составов, по совокупности петрогеохимических данных могут быть отнесены к гранитоидам S-типа. В мультиэлементных спектрах отмечаются слабо выраженные минимумы в концентрациях Ba, Sr, Eu, Ti. Результаты 40Ar/39Ar датирования (5 определений) пород Прииртышского, Песчанского и Нарымского массивов позволили получить значения возраста от 289±3 до 275±3 млн лет.

Монастырский комплекс. Породы комплекса слагают цепочку крупных субизометричных интрузивов, а также в виде небольших тел встречены в приконтактовых частях массивов других комплексов. В составе монастырского комплекса выделено три фазы: I фаза – крупно- и грубозернистые двуслюдяные лейкограниты; II фаза –средне- мелкозернистые мусковитовые лейкограниты; III фаза – аплиты и пегматиты. По составу породы монастырского комплекса отличаются от других гранитоидов повышенными содержаниями кремнезема, пониженными – глинозема и мафических элементов; для них характерно повышенное содержание редкоземельных элементов с отсутствием наклона в части тяжелых РЗЭ, а также резко выраженные на мультиэлементных спектрах минимумы концентраций Ba, Sr, Eu, Ti. Определение возраста U-Pb изотопным методом (SHRIMP-II) проводилось по зёрнам циркона из двуслюдяного лейкогранита Сибинского массива. Полученные данные по 10 точкам, позволяет установить значение возраста в 284 ± 4 млн лет. Результаты 40Ar/39Ar датирования (6 определений) пород комплекса в Монастырском, Сибинском, Войлочевском, Каиндинском и Миролюбовском массивах позволили получить значения возраста от 282±3 до 271±3 млн лет.

Каиндинский комплекс. Породы комплекса слагают несколько крупных субизометричных интрузивов с мощностью до 8 км, формирующих цепочку северо-западного простирания; а также проявлены в виде отдельных тел в Черновинско-Войлочевском массиве. В составе комплекса выделено три фазы: I фаза – средне-крупнозернистые порфировыдные биотитовые граниты, II фаза – средне-мелкозернистые порфировидные биотитовые граниты, III фаза – аплиты, пегматиты. По содержаниям породообразующих и редких элементов не фиксируется значимых отличий от пород калбинского комплекса. Вместе с тем, для пород каиндинского комплекса, необходимо отметить повышенные концентрации марганца (до 1-1,4 мас. % MnO), олова (до 26 г/т) и вольфрама (до 5 г\т). Результаты 40Ar/39Ar датирования (5 определений) пород комплекса в Шибендинском, Черновинском, Войлочевском, Миролюбовском и Сергеевском массивах позволили получить значения возраста от 288±3 до 269±2 млн. лет.

Полученные геохронологические данные позволяют определить максимальный интервал формирования гранитоидных комплексов Калба-Нарымского батолита в ~ 30 млн. лет, от границы карбона – перми до границы ранней и средней перми. Полученный для гранитов монастырского комплекса U-Pb возраст в 284±4 млн лет позволяет предполагать верхнюю границу формирования гранитоидов калбинского и более ранних комплексов не позднее 280 млн. лет. Интервалу 290 – 280 млн лет соответствует значительная часть полученных 40Ar/39Ar датировок, что делает возможным предположение о формировании главного объема Калба-Нарымского батолита в течение короткого геологического времени – не более 10 млн лет. Часть более молодых 40Ar/39Ar датировок со значениями от 277 до 270 млн лет может быть интерпретирована как результат более позднего закрытия K-Ar изотопной системы в биотите при остывании интрузий, либо как результат более поздних нарушений равновесия в K-Ar изотопной системе в результате тектонических событий. Второе предположение наиболее вероятно, поскольку северо-восточная часть батолита непосредственно примыкает к крупному региональному разлому – Иртышской сдвиговой зоне, в пределах которой зафиксированные этапы тектонической активизации соответствуют интервалам в 280-275 млн. лет и 270-265 млн. лет [6].

В ранней перми на территории Восточного Казахстана, Северо-Западного Китая и Западной Монголии фиксируется появление значительного объема разнообразных по составу магматических комплексов – от субщелочных пикритоидов до габбро-гранитных серий и значительного числа гранитоидных интрузий [1]. Эти комплексы являются индикаторами формирования крупной магматической провинции в результате прогрева литосферы под воздействием Таримского мантийного плюма [2]. Полученные геохронологические данные позволяют связать проявление гранитоидного магматизма и формирование Калба-Нарымского батолита с активностью Таримского плюма. Помимо совпадения во времени (300-280 млн лет) предположение о необходимости привлечения дополнительного теплового источника для масштабного проявления мантийного и корового магматизма было подтверждено с помощью квазитрехмерного математического моделирования верхнемантийной конвекции под литосферой Алтайской аккреционно-коллизионной системы [1].

Различные характеристики проявления плагиогранитов кунушского комплекса (307-300 млн. лет) и калий-натровых гранитов (290-280 млн. лет) могут быть объяснены с помощью модели взаимодействия термохимических плюмов с литосферой [2], согласно которой выделяются ранний и поздний этапы активности плюма, разделенные интервалом в 10-15 млн лет. Ранние стадии активности Таримского плюма характеризовались взаимодействием мантийных магм с основанием литосферы при невысоких степенях плавления, что способствовало формированию плагиогранитов кунушского комплекса. На второй стадии взаимодействия плюма с литосферой в результате длительного прогрева ее основания были сформированы мощные линзы базитового расплава. Прогрев литосферы совпал с процесами коллапса орогенного сооружения, следовательно сочетание тектонического и плюмового факторов способствовало значительному прогреву литосферы и масштабному плавлению которых субстратов, благодаря чему в сравнительно небольшом временном интервале сформировались гранитоидные комплексы Калба-Нарымского батолита.



Работа выполнена при финансовой поддержке Президиума СО РАН (интеграционные проекты № 17), Совета по грантам Президента РФ (проект МК-1753.2012.5).

Список литературы:

[1] Владимиров А.Г., Крук Н.Н., Хромых С.В. и др. Пермский магматизм и деформации литосферы Алтая как следствие термических процессов в коре и мантии // Геология и геофизика. 2008.Т.49 № 7. С. 621–636

[2] Добрецов Н.Л. Геологические следствия термохимической модели плюмов // Геол. и геофиз. - 2008. - Т. 49. - № 7. - С. 587-604

[3] Дьячков Б.А. и др. Гранитоидные и рудные формации Калба-Нарымского пояса. Алматы: Гылым, 1994. 208 с.

[4] Куйбида М.Л. Крук Н.Н. Владимиров А.Г. и др. U-Pb-изотопный возраст, состав и источники плагиогранитов Калбинского хребта (Восточный Казахстан) // Доклады РАН. 2009. Т. 424, № 1. С. 84-88.

[5] Лопатников В.В. и др. Магматизм и рудоносность Калба-Нарымской зоны Восточного Казахстана. М.: Наука, 1982. 248 с.

[6] Травин А.В., Бовен А., Плотников А.В. и др. 40Ar/39Ar датирование пластических деформаций в Иртышской сдвиговой зоне (Восточный Казахстан) // Геохимия. 2001. № 12. С. 1347–1351.

[7] Шулыгин В.С., Навозов О.В. Магматические комплексы Калба-Нарымской зоны // Известия АН КазССР. Сер. геол. 1986. № 5. С. 36–45.


Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет