litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistrylitosphere-32Research ArticleСтатьиArticlesСостав, строение и флюидный режим дифференцированной порфиритовой интрузии Магнитогорского железорудного месторождения (Южный Урал)Composition, structure and fluid regime of differentiated porphyritic intrusion Magnitogorsk iron-ore deposit (Southern Urals)БочарниковаТатьяна ДмитриевнаBocharnikovaT. D.Bocharnikova@igg.uran.ruХолодновВладимир ВасильевичHolodnovV. V.noemail@neicon.ruШагаловЕвгений СергеевичShagalovE. S.noemail@neicon.ruКоноваловаЕвгения ВасильевнаKonovalovaE. V.noemail@neicon.ruИнститут геологии и геохимии УрО РАНРоссияInstitute of Geology and Geochemistry, Urals Branch of RASRussian Federation201628082016045478Copyright © Бочарникова Т.Д., Холоднов В.В., Шагалов Е.С., Коновалова Е.В., 20162016Бочарникова Т.Д., Холоднов В.В., Шагалов Е.С., Коновалова Е.В.Bocharnikova T.D., Holodnov V.V., Shagalov E.S., Konovalova E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/32

На примере дифференцированной субвулканической порфиритовой интрузии, подстилающей Магнитогорское скарново-магнетитовое месторождение, выявлены закономерные связи петрогеохимических особенностей пород с составом галогенов (Cl, F) в акцессорном апатите. В процессе становления порфиритовой интрузии на фоне общего тренда дифференциации от пироксеновых порфиритов основания интрузии до атачитов (трахиандезитов, фонотефритов) в верхней ее части образовалось несколько автономных флюидно-магматических систем (ФМС), отличающихся по распределению как петрогенных элементов, так и многих элементов-примесей, а также по составу галогенов в апатитах. В самой верхней атачитовой части разреза, наиболее насыщенной щелочами и летучими компонентами, в результате флюидно-магматического расслоения были образованы, с одной стороны, натриевые атачиты, обогащенные Na, Ca, Sr с повышенным содержанием Cl в апатите, а с другой, - калиевые “рудные” атачиты, расположенные на более высоком гипсометрическом уровне и обогащенные K, Rb, Fe, V, Ti, P при повышенном содержани F в апатите. Формирование субвулканической интрузии сопровождалось неоднократным проявлением эксплозивных явлений. Перечисленные данные характеризуют особенности магматизма в Магнитогорской мегазоне в период D3-С1, на рубеже смены островодужного этапа развития на аккреционно-коллизионный (островная дуга-континент).

Case study of the differentiated subvolcanic porphyritic intrusion underlying Magnitogorsk skarn-magnetite deposit revealed regular relations between petrochemistry features of the rocks and composition of halogens (Cl and F) in the accessory apatite. During the process of intrusion formation in terms of general trend of differentiation from the pyroxene-porphyrites its base to atachites (trachyandesites, phonotephrites) its upper part, several autonomous fluid-magmatic systems (FMS), which differ in major and trace elements distribution as well as halogen composition in apatites, are formed. In the uppermost part of the atachite section, mostly saturated by alkalis and volatile components, through a further fluid-magmatic stratification were formed two atachite strata: sodium, enriched in Na, Ca, Sr, and with a higher Cl content in apatite and potassium “ore-bearing” located at a higher hypsometric level and enriched in K, Rb, Fe, V, Ti, P, with a higher content of F in apatite. Formation of subvolcanic intrusion was accompanied by repeated occurrences of explosive phenomena. These data indicate the features of magmatism in Magnitogorsk megazone in D3-C1, at the change the island-arc stage by accretionary-collision (island arc-continent) one

Магнитогорское скарново-магнетитовое месторождениегеохимияпетрологияфлюидыгалогеныдифференциациярудообразованиеминералыапатитMagnitogorsk skarn-magnetite depositsgeochemistrypetrologyfluidshalogensdifferentiationore-formationmineralsapatiteReferencesБоровиков А.А., Бульбак Т.А., Борисенко А.С., Рагозин А.Л., Палесский С.В. (2015) Поведение рудных элементов в окисленных хлоридных и карбонатно-хлоридно-сульфатных гетерофазных флюидах Cu-Mo(Au)-порфировых месторождений (по экспериментальным данным). Геология и геофизика. 56(3), 557-570.Боровиков А.А., Бульбак Т.А., Борисенко А.С., Рагозин А.Л., Палесский С.В. (2015) Поведение рудных элементов в окисленных хлоридных и карбонатно-хлоридно-сульфатных гетерофазных флюидах Cu-Mo(Au)-порфировых месторождений (по экспериментальным данным). Геология и геофизика. 56(3), 557-570.Бочарникова Т.Д. (1995) Порфиритовая интрузия и гематитовое оруденение (Магнитогорское месторождение). Ежегодник-1994. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 56-57.Бочарникова Т.Д. (1995) Порфиритовая интрузия и гематитовое оруденение (Магнитогорское месторождение). Ежегодник-1994. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 56-57.Бочарникова Т.Д. (1998) Флюидизаты Магнитогорского месторождения. Ежегодник-1997. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 66-68.Бочарникова Т.Д. (1998) Флюидизаты Магнитогорского месторождения. Ежегодник-1997. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 66-68.Бочарникова Т.Д., Холоднов В.В. (2000) Характеристика процессов флюидно-магматического взаимодействия в субвулканических породах Магнитогорского скарново-магнетитового месторождения. Ежегодник-1999. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 219-222.Бочарникова Т.Д., Холоднов В.В. (2000) Характеристика процессов флюидно-магматического взаимодействия в субвулканических породах Магнитогорского скарново-магнетитового месторождения. Ежегодник-1999. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 219-222.Бочарникова Т.Д., Холоднов В.В., Шагалов Е.С. (2014) О природе внутриинтрузивных «обломочных пород» в составе подрудной порфиритовой интрузии Магнитогорского месторождения Ежегодник-2013. Тр. ИГГ УрО РАН. (161), 290-296.Бочарникова Т.Д., Холоднов В.В., Шагалов Е.С. (2014) О природе внутриинтрузивных «обломочных пород» в составе подрудной порфиритовой интрузии Магнитогорского месторождения Ежегодник-2013. Тр. ИГГ УрО РАН. (161), 290-296.Бушляков И.Н., Холоднов В.В. (1986) Галогены в петрогенезисе и рудоносности гранитоидов. М.: Наука, 192 с.Бушляков И.Н., Холоднов В.В. (1986) Галогены в петрогенезисе и рудоносности гранитоидов. М.: Наука, 192 с.Валяшко В.М., Урусова М.А. (2010) Гетерогенизация сверхкритических флюидов и нонвариантные критическиме равновесия в тройных смесях с одним летучим (на примере водно-солевых систем). Сверхкритические флюиды: теория и практика. (2), 28-44.Валяшко В.М., Урусова М.А. (2010) Гетерогенизация сверхкритических флюидов и нонвариантные критическиме равновесия в тройных смесях с одним летучим (на примере водно-солевых систем). Сверхкритические флюиды: теория и практика. (2), 28-44.Говорова А.В. (1963) О явлениях дифференциации в порфиритах лежачего бока железорудного месторождения горы Магнитной. Магматизм, метаморфизм, металлогения Урала. Тр. 1-го Уральского петрограф. совещания. Свердловск: УФАН СССР, 299-304.Говорова А.В. (1963) О явлениях дифференциации в порфиритах лежачего бока железорудного месторождения горы Магнитной. Магматизм, метаморфизм, металлогения Урала. Тр. 1-го Уральского петрограф. совещания. Свердловск: УФАН СССР, 299-304.Говорова А.В., Червяковский Г.Ф. (1965) О природе атачита. Изв. АН СССР. Сер. геол. (12), 42-47.Говорова А.В., Червяковский Г.Ф. (1965) О природе атачита. Изв. АН СССР. Сер. геол. (12), 42-47.Голубева И.И. (1997) Флюидизаты - как особый класс магматических образований. Новые идеи в науках о Земле. М.: МГРИ, 100.Голубева И.И. (1997) Флюидизаты - как особый класс магматических образований. Новые идеи в науках о Земле. М.: МГРИ, 100.Голубева И.И. (2003) Магматогенные флюидизатно-зксплозивные образования Севера Урала. Екатеринбург: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 137 с.Голубева И.И. (2003) Магматогенные флюидизатно-зксплозивные образования Севера Урала. Екатеринбург: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 137 с.Горожанин В.М. (1998) Первичный изотопный состав стронция в магматических комплексах Южного Урала. Магматизм и геодинамика. Екатеринбург: УрО РАН, 98-108.Горожанин В.М. (1998) Первичный изотопный состав стронция в магматических комплексах Южного Урала. Магматизм и геодинамика. Екатеринбург: УрО РАН, 98-108.Заварицкий А.Н. (1927) Гора Магнитная и ее месторождения железных руд. Л.: Геолком. Тр. Геолкома, 122. В. 1. Ч. 3, 415-695.Заварицкий А.Н. (1927) Гора Магнитная и ее месторождения железных руд. Л.: Геолком. Тр. Геолкома, 122. В. 1. Ч. 3, 415-695.Иванов К.С. (1998) Основные черты геологической истории (1.6-0.2 млрд лет) и строение Урала. Дис. … д-ра геол.-мин. наук в форме науч. докл. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 252 с.Иванов К.С. (1998) Основные черты геологической истории (1.6-0.2 млрд лет) и строение Урала. Дис. … д-ра геол.-мин. наук в форме науч. докл. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 252 с.Маракушев А.А., Безмен Н.И. (1983) Эволюция метеоритного вещества планет и магматических серий. М., Наука, 184 с.Маракушев А.А., Безмен Н.И. (1983) Эволюция метеоритного вещества планет и магматических серий. М., Наука, 184 с.Маракушев А.А., Безмен Н.И. (1992) Минералого-петрографические критерии рудоносности изверженных пород. М.: Недра, 315 с.Маракушев А.А., Безмен Н.И. (1992) Минералого-петрографические критерии рудоносности изверженных пород. М.: Недра, 315 с.Маслов В.А., Артюшкова О.В. (2010) Стратиграфия и корреляция девонских отложений Магнитогорской мегазоны Южного Урала. Уфа: Уфимский НЦ РАН, 287 с.Маслов В.А., Артюшкова О.В. (2010) Стратиграфия и корреляция девонских отложений Магнитогорской мегазоны Южного Урала. Уфа: Уфимский НЦ РАН, 287 с.Морозевич И.А. (1901) Гора Магнитная и ее ближайшие окрестности. Тр. Геол. ин-та. 18(1).Морозевич И.А. (1901) Гора Магнитная и ее ближайшие окрестности. Тр. Геол. ин-та. 18(1).Нечкин Г.С., Семенов И.В., Бочарникова Т.Д., Гараева А.А., Ронкин Ю.А., Лепихина О.П. (1989) О взаимосвязи и природе атачитов, порфировых базальтов и оруденения на Магнитогорском месторождении. Ежегодник-1988. Свердловск: ИГиГ УрО АН СССР, 39-45.Нечкин Г.С., Семенов И.В., Бочарникова Т.Д., Гараева А.А., Ронкин Ю.А., Лепихина О.П. (1989) О взаимосвязи и природе атачитов, порфировых базальтов и оруденения на Магнитогорском месторождении. Ежегодник-1988. Свердловск: ИГиГ УрО АН СССР, 39-45.Павлов А.Л. (1983) Генезис магматических магнетитовых месторождений. Новосибирск: Наука, 203 с.Павлов А.Л. (1983) Генезис магматических магнетитовых месторождений. Новосибирск: Наука, 203 с.Павлов А.Л., Дымкин А.М. (1979) Термодинамика процессов ферритизациив силикатных расплавах и проблемы рудообразования. Новосибирск: Наука, 89 с.Павлов А.Л., Дымкин А.М. (1979) Термодинамика процессов ферритизациив силикатных расплавах и проблемы рудообразования. Новосибирск: Наука, 89 с.Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: Даурия, 280 с.Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: Даурия, 280 с.Реддер Э. (1983) Ликвация силикатных магм. Эволюция изверженных пород. М.: Мир, 24-66.Реддер Э. (1983) Ликвация силикатных магм. Эволюция изверженных пород. М.: Мир, 24-66.Ронкин Ю.Л. (1989) Изотопы стронция - индикаторы эволюции магматизма Урала. Ежегодник-1988. Свердловск: ИГГ УНЦ АН СССР, 107-109.Ронкин Ю.Л. (1989) Изотопы стронция - индикаторы эволюции магматизма Урала. Ежегодник-1988. Свердловск: ИГГ УНЦ АН СССР, 107-109.Ронкин Ю.Л., Семенов И.В., Лепихина О.П., Попо-ва О.Ю. (2006) Интрузивы Магнитогорской раннекаменноугольной рифтогенной структуры: Sr-Nd изотопные ограничения. Ежегодник-2005. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 314-318.Ронкин Ю.Л., Семенов И.В., Лепихина О.П., Попо-ва О.Ю. (2006) Интрузивы Магнитогорской раннекаменноугольной рифтогенной структуры: Sr-Nd изотопные ограничения. Ежегодник-2005. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 314-318.Рябов В.В. (1999) Флюидный режим траппового магматизма и рудообразования (петрологический аспект). Геология и геофизика. 40(10), 1457-1473.Рябов В.В. (1999) Флюидный режим траппового магматизма и рудообразования (петрологический аспект). Геология и геофизика. 40(10), 1457-1473.Салихов Д.Н., Мосейчук В.М., Холоднов В.В., Рахимов И.Р. (2014) Каменноугольный вулкано-интрузивный магматизм Магнитогорско-Богда-новского грабена в свете новых геолого-геохи-мических данных. Литосфера. (5). 33-56.Салихов Д.Н., Мосейчук В.М., Холоднов В.В., Рахимов И.Р. (2014) Каменноугольный вулкано-интрузивный магматизм Магнитогорско-Богда-новского грабена в свете новых геолого-геохи-мических данных. Литосфера. (5). 33-56.Салихов Д.Н., Яркова А.В., Салихова Р.Н., Мосейчук В.М. (1987) Вулканизм позднего девона Магнитогорского мегасинклинория (геология, петрохимия, геохимия). Уфа: БФАН СССР, 34 с.Салихов Д.Н., Яркова А.В., Салихова Р.Н., Мосейчук В.М. (1987) Вулканизм позднего девона Магнитогорского мегасинклинория (геология, петрохимия, геохимия). Уфа: БФАН СССР, 34 с.Семенов И.В., Нечкин Г.С., Ронкин Ю.Л., Лепихина О.П. (1990) Rb-Sr изохронное датирование образования подрудных вулканитов Магнитогорского железорудного месторождения. Ежегодник-1989. Свердловск: ИГГ УрО АН СССР, 69-72.Семенов И.В., Нечкин Г.С., Ронкин Ю.Л., Лепихина О.П. (1990) Rb-Sr изохронное датирование образования подрудных вулканитов Магнитогорского железорудного месторождения. Ежегодник-1989. Свердловск: ИГГ УрО АН СССР, 69-72.Серавкин И.Б. (2010) Металлогения Южного Урала и Центрального Казахстана. Уфа: “Гилем”, 281 с.Серавкин И.Б. (2010) Металлогения Южного Урала и Центрального Казахстана. Уфа: “Гилем”, 281 с.Ханчук А.И., Мартынов Ю.А. (2011) Тектоника и магматизм границ скольжения океанических и континентальных литосферных плит. Геологич. процессы в обстановках субдукции, коллизии и скольжения литосф. плит. Владивосток: Дальнаука, 45-49.Ханчук А.И., Мартынов Ю.А. (2011) Тектоника и магматизм границ скольжения океанических и континентальных литосферных плит. Геологич. процессы в обстановках субдукции, коллизии и скольжения литосф. плит. Владивосток: Дальнаука, 45-49.Холоднов В.В., Бушляков И.Н. (2002) Галогены в эндогенном рудообразовании. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 391 с.Холоднов В.В., Бушляков И.Н. (2002) Галогены в эндогенном рудообразовании. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 391 с.Холоднов В.В., Петров Г.А., Коновалова Е.В. (2013) Скарново-магнетитовые месторождения Урала: возрастная и геодинамическая типизация, флюидный режим, магматические источники. Процессы рудообразования и прикладная геохимия. М.: ИМГРЭ, 94-109.Холоднов В.В., Петров Г.А., Коновалова Е.В. (2013) Скарново-магнетитовые месторождения Урала: возрастная и геодинамическая типизация, флюидный режим, магматические источники. Процессы рудообразования и прикладная геохимия. М.: ИМГРЭ, 94-109.Холоднов В.В., Шагалов Е.С., Бочарникова Т.Д., Коновалова Е.В. (2015). Состав и условия формирования Ti-Fe-V оруденения в двупироксеновом габбро Медведевского месторождения (Ю. Урал): Часть I. Литосфера. (6), 69-82.Холоднов В.В., Шагалов Е.С., Бочарникова Т.Д., Коновалова Е.В. (2015). Состав и условия формирования Ti-Fe-V оруденения в двупироксеновом габбро Медведевского месторождения (Ю. Урал): Часть I. Литосфера. (6), 69-82.Ферштатер Г.Б. (1966) Магнитогорская габбро-гра-нитная интрузия. Свердловск: УФАН СССР, 144 с.Ферштатер Г.Б. (1966) Магнитогорская габбро-гра-нитная интрузия. Свердловск: УФАН СССР, 144 с.Ферштатер Г.Б. (2013) Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: УрО РАН ИГиГ, 364 с.Ферштатер Г.Б. (2013) Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: УрО РАН ИГиГ, 364 с.Ферштатер Г.Б., Холоднов В.В., Кременецкий А.А., Краснобаев А.А., Бородина Н.С., Зинькова Е.А., Прибавкин С.В. (2010) Золотоносные габбро-тоналит-гранодиорит-гранитные массивы Урала: возраст, геохимия, особенности магматической и рудной эволюции. Геология рудных месторождений. 52(1), 65-84.Ферштатер Г.Б., Холоднов В.В., Кременецкий А.А., Краснобаев А.А., Бородина Н.С., Зинькова Е.А., Прибавкин С.В. (2010) Золотоносные габбро-тоналит-гранодиорит-гранитные массивы Урала: возраст, геохимия, особенности магматической и рудной эволюции. Геология рудных месторождений. 52(1), 65-84.Фролова Т.И., Бурикова И.А. (1977) Геосинклинальный вулканизм (на примере восточного склона Южного Урала). М.: МГУ, 266 с.Фролова Т.И., Бурикова И.А. (1977) Геосинклинальный вулканизм (на примере восточного склона Южного Урала). М.: МГУ, 266 с.Язева Р.Г., Бочкарев В.В. (1998) Геология и геодинамика Южного Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 204 с.Язева Р.Г., Бочкарев В.В. (1998) Геология и геодинамика Южного Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 204 с.Boudreu A.E., Mc Callum L.S. (1989) Investigation of the Stillwater Complex: Part V. Apatites as indicators of evolving fluid composition. Contrib. Miner. Petrol. 102(2), 138-153.Boudreu A.E., Mc Callum L.S. (1989) Investigation of the Stillwater Complex: Part V. Apatites as indicators of evolving fluid composition. Contrib. Miner. Petrol. 102(2), 138-153.Sun S.S. (1982) Chemical composition and origin of the Earth’s primitive mantle. Geochim. Cosmochim. Acta. 46, 179-192.Sun S.S. (1982) Chemical composition and origin of the Earth’s primitive mantle. Geochim. Cosmochim. Acta. 46, 179-192.Sun S.S., McDonough W.F. (1989) Chemical and isotope systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In Magmatism in the Ocean Basins (Eds. A.D. Saunders and M.J. Norry). Geological Society, London, Spec. Publ. 42, 313-345.Sun S.S., McDonough W.F. (1989) Chemical and isotope systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In Magmatism in the Ocean Basins (Eds. A.D. Saunders and M.J. Norry). Geological Society, London, Spec. Publ. 42, 313-345.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.