Петрология и геохимия массива Ташлы-Тау, худолазовский дифференцированный комплекс, Южный Урал
Аннотация
Введение: Массив Ташлы-Тау представляет собой небольшой шток оливин-роговообманковых габбро, отвечая наиболее ранним по времени проявления продуктам дифференцированного магматизма худолазовского комплекса. Комплекс имеет сложное геологическое строение, поэтому детальные петролого-геохимические исследования отдельных массивов с привлечением численного моделирования параметров кристаллизации позволяют выявить особенности формирования худолазовского комплекса в целом. Цель статьи – реконструкция петрогенезиса габброидов массива Ташлы-Тау, имеющая важное значение ещё и в связи с его сульфидным Cu-Ni оруденением. Методика: Породообразующие минералы габброидов исследовались в оптическом микроскопе Axioskop 40 и на сканирующем электронном микроскопе Tescan Mira 3. Химический состав пород определялся с помощью рентгенофлуоресцентного анализа и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Изотопный состав Sr и Nd изучался с помощью термоионизационной спектрометрии. Для разработки модели петрогенезиса использовалось численное COMAGMAT-моделирование и метод геохимической термометрии. Результаты и обсуждение: Выполнено петролого-геохимическое изучение пород массива Ташлы-Тау. В них отмечается широкое развитие роговой обманки – титанистого магнезиогастингсита (~50 мас. %). Габброиды характеризуются относительной обогащённостью крупноионными литофильными элементами (Cs, Rb, Sr, Ba) и обеднённостью высокозарядными элементами (Nb, Ta, Zr, Hf, REE). На основе геохимических данных сделан вывод о том, что магматический расплав являлся слабодифференцированным. Численное моделирование показало, что породы формировались из магмы, состоящей из ~20 мас. % вкрапленников оливина (Fo 76) и водонасыщенного базальтового расплава (~1.7 мас. % H2O), характеризующегося высокой глинозёмистостью, железистостью и умеренной магнезиальностью. Sr-Nd изотопный состав пород свидетельствует в пользу слабой коровой контаминации исходного расплава. Для них характерны высокие положительные значения εNd(Т) (+5.2...+10.3) и пониженное содержание радиогенного стронция. В качестве источника материнского расплава мог служить мантийный резервуар типа PREMA. Заключение: Полученные результаты важны для понимания природы формирования сложно дифференцированного худолазовского комплекса, специализированного на сульфидное оруденение. Для Урала этот комплекс является уникальным. Показано, что применение численного моделирования для водонасыщенных базальтовых систем может быть вполне эффективно до момента кристаллизации гидроксилсодержащих породообразующих минералов (роговой обманки).
Скачивания
Литература
2. Salikhov D. N., Pshenichnyi G. N. Magmatizm i orudenenie zony ranney konsolidatsii Magnotogorskoy evgeosinklinali [Magmatism and mineralization of the Magnitogorsk eugeosynclinal earlier consolidation zone]. Ufa: BB AS USSR, 1984. 112 p. (in Russ.)
3. Salikhov D. N., Berdnikov P. G. Magmatizm i orudenenie pozdnego paleozoya Magnitogorskogo megasinklinoriya [Magmatism and ore-mineralization of Magnitogorsk megasynclinorium in Late Paleozoic]. Ufa: BB AS USSR, 1985. 94 p. (in Russ.)
4. Salikhov D. N., Belikova G. I., Puchkov V. N., Ernst R., Sederlund U., Kamo S., Rakhimov I. R., KHolodnov V. V. Nikelenosnyi intruzivnyi kompleks na YUzhnom Urale [Ni-bearing intrusive complex in the Southern Urals]. Litosfera. 2012, no. 6, pp. 66–72. URL
5. Rakhimov I. R., Vishnevskiy A. V., Zailyamov Sh. R., Mikheeva A. V. Mineralogy of rocks and ores of Tashly-Tau intrusion of the Khudolaz complex. Geology. The bulletin of Department of Earth Science and Resources AS BR. 2018, vol. 25, pp. 77–85. URL
6. Buchkovskiy E. S., Perminov G. M., Karavaev B. A., Karavaev I. N. Otsenka nikelenosnosti osnovnykh intruziy Khudolazovskogo kompleksa [The values of basic intrusions of Khudolaz complex to nickel content]. Report on results of carried out by the Khudolaz geology-searching party in the north part of Baymak and southern part of Abzelilovo districts of the BASSR. Ufa: GosGeolFond, 1971, vol. 1, 275 p. (In Russ.)
7. Bouvier A., Vervoort J. D., Patchetta J. P. The Lu–Hf and Sm–Nd isotopic composition of CHUR: Constraints from unequilibrated chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets. Earth and Planetary Science Letters. 2008, vol. 273, iss. 1–2, pp. 48–57. DOI
8. Toyama C., Muramatsu Y., Yamamoto J., Nakai S., Kaneoka I. Sr and Nd isotope ratios and trace element concentrations in kimberlites from Shandong and Liaoning (China) and the Kimberley area (South Africa). Geochemical Journal. 2012, vol. 46, pp. 45–59. DOI
9. Ariskin A. A., Barmina G. S., Frenkel M. Ya., Nielsen R. L. COMAGMAT: a Fortran program to model magma differentiation processes. Computers and Geosciences. 1993, vol. 19, pp. 1155–1170. DOI
10. Ariskin A. A., Barmina G. S. Modelirovanie fazovykh ravnovesiy pri kristallizatsii bazal’tovykh magm [Phase equilibrium modelling with basalt magmas crystallization]. Moscow, Nauka publ., 2000, 363 p. URL
11. Lyubetskaya T., Korenaga J. Chemical composition of earth’s primitive mantle and its variance // Journal of geophysical research. 2007, vol. 112, pp. 1–21. DOI
12. Lodders K., Fegley B. The Planetary Scienctist’s Companion. Oxford University Press, New York, 1998. 400 p.
13. Rakhimov I. R., Vishnevskiy A. V., Saveliev D. E., Vladimirov A. G. Sul’fidnoe Cu-Ni orudenenie i svyazannaya s nim Pt-Pd mineralizatsiya ul’tramafit-mafitov khudolazovskogo differentsirovannogo kompleksa Yuzhnogo Urala [Sulfide Cu-Ni and related Pt-Pd mineralization of ultramafic-mafic rocks of the Khudolaz differentiated complex, South Urals]. Proceedings of professor V.V. Zaykov XXIVth scientific youth school “Metallogeny of ancient and modern oceans–2018: volcanism and ore formation”. 2018, no. 24, pp. 39–44. URL
14. Maslov V.A., Artyushkova O.V. Stratigrafiya i korrelyatsiya devonskikh otlozheniy Magnitogorskoy megazony Yuzhnogo Urala [Stratigraphy and correlation of Devonian sediments of Magnitogorsk megazone, Southern Urals]. Ufa, DesignPol-ygraphService, 2010. 88 p. URL
15. Naney M. T. Phase equilibria of rock-forming ferromagnesian silicates in granitic systems. American Journal of Science. 1983, vol. 283, pp. 993–1033. DOI
16. Bonechi B., Perinelli C., Gaeta M., Tecchiato V., Granati S. F. Experimental constraints on amphibole stability in primitive alkaline and calc-alkaline magmas. Periodico di Mineralogia. 2017, vol. 86, pp. 231–245. DOI
17. Dubrovskiy M. I. Complex classification of magmatic rocks. Apatity: Print. Kola Science Centre RAS, 2002. 234 p. URL
18. Petrographic dictionary of P. Y. Levinson-Lessing and E. A. Struve. By editorial of G.D. Afanasyev, V.P. Petrov, E.K. Ustiev. Moscow: GOSGEOLTECHIZDAT 1963. 448 p. URL
19. Cox K. G., Bell J. D., Pankhurst R. J. The interpretation of igneous rocks. Springer, 1979. 459 p.
20. Magmatic rocks. Classification. Nomenclature. Petrography. / By editorial of O. A. Bogatikov, V. I. Gonshakova, A. M. Borsuk, V. I. Kovalenko, V. A. Kononova, E. E. Lazko, E. V. Sharkov. Moscow, Nauka publ., 1983, p. 1, 372 p.
21. Ariskin A. A., Danyushevsky L. V., Konnikov E. G., Barmina G. S., Nikolaev G. S. Ispol’zovanie liniy olivinovogo kontrolya i modeli Comagmat dlya otsenki sostava iskhodnoy magmy rassloennogo Yoko-Dovyrenskogo intruziva [Use of olivine control lines and the Comagmat model for evaluation of the parental magma composition of the Ioko-Dovyren layered intrusion]. Materials of third international conference “Ultrabasic-basic complexes of orogenic belts and related deposits”. Kachkanar, 2009, pp. 57–60. URL
22. Moore G., Vennemann T., Carmichael I. S. Solubility of water in magmas to 2 kbar. Geology. 1995, vol. 23, no. 12, pp. 1099–1102. DOI
23. Webster J. D., Kinzler R. J., Matheza E. A. Chloride and water solubility in basalt and andesite melts and implications for magmatic degassing. Geochimica et Cosmochimica Acta. 1999, vol. 63, iss. 5, pp. 729−738. DOI
24. Lesne P., Scaillet B., Pichavant M., Iacono-Marziano G., Bény J.-M. The H2O solubility of alkali basaltic melts: an experimental study. Contributions to Mineralogy and Petrology. 2011, vol. 162, no. 1, pp. 133−151. DOI
25. Spiridonov E. M, Serova A. A., Korotaeva N. N., Zhukov N. N., Kulagov E. A., Belyakov S. N., Kulikova I. M., Sereda E. V., Tushentsova I. N. Genetic Pd, Pt, Au, Ag, and Rh mineralogy in Noril’sk sulfide ores. Geology of Ore Deposits. 2015, vol. 57, no. 5, pp. 402–432. DOI
26. Yudovskaya M. A. Rol’ assimilyatsii pri formirovanii magmaticheskikh sul’fidnykh mestorozhdeniy [Role of assimilation during formation of magmatic sulfide deposits]. Proceedings of professor V.V. Zaykov XXIVth scientific youth school “Metallogeny of ancient and modern oceans–2018: volcanism and ore formation”. 2018, no. 24, pp. 28–30. URL
27. Prasolov E. M., Sergeev S. A., Belyatsky B. V., Bogomolov E. S., Gruzdov K. A., Kapitonov I. N., Krymsky R. S., Khalenev V. O. Isotopic systematics of He, Ar, S, Cu, Ni, Re, Os, Pb, U, Sm, Nd, Rb, Sr, Lu, and Hf in the rocks and ores of the Norilsk deposits. Geochemistry International. 2018, vol. 56, no. 1, pp. 46–64. DOI
28. Sereda E., Belyatsky B., Krivolutskaya N. Geochemistry and Geochronology of Southern Norilsk Intrusions, SW Siberian Traps. Minerals. 2020, vol. 10, no. 2, pp. 1–27. DOI
29. Gusev A. I. Petrologiya, geokhimiya i rudonosnost’ kyzyltashskogo kompleksa Gornogo Altaya [Petrology, geochemistry and ore-mineralization of Kyzyltash complex of the Gornyi Altai]. Sovremennye naukoëmkie tehnologii = Modern high technology. 2013, no. 12, pp. 111–116. URL
30. Filina M. I., Sorokina E. S., Kononkova N. N., Kostitsyn Y. A., Somsikova A. V., Rassomakhin M. A. Genetic Linkage of Corundum Plagioclasites–Kyshtymites and Miaskites of the Ilmenogorsky–Vishnevogorsky Complex, South Urals, Russia: New Rb–Sr and Sm–Nd Isotopic, Geochemical and Mineralogical Data. Geochemistry International. 2019, vol. 57, no. 7, pp. 821–828. DOI
