Природа циркона в габбро Волковского массива (Средний Урал): проблема возраста и геохронологические следствия

В статье приводятся новые изотопно-геохимические данные по циркону из габброноритов Волковского массива на Среднем Урале. Массив представляет собой сложное сочетание различных породных ассоциаций - от ультрабазитов до сиенитов и кварцевых диоритов, геологические и геохронологические соотношения которых до настоящего времени остаются не вполне определенными. Наибольшее распространение в массиве имеют габброиды, слагающие три блока - Центральный, Западный и Южный. С данным массивом связаны: 1) промышленное месторождение медь-железо-ванадиевых руд и 2) золото-палладиевое оруденение малосульфидного типа. Габбронориты, слагающие периферические части габбровых блоков и образующие в ряде случаев дайки среди оливиновых габбро, имеют двойственные взаимоотношения с оруденением. Они являются рудовмещающими для медь-железо-ванадиевого типа и пострудными по отношению к золото-палладиевому оруденению, локализованному в ультрабазитах и оливиновых габбро Южного блока. На основании комплексного исследования циркона (морфологии, внутреннего строения, U-Pb возраста, силикатных включений) установлено, что в габброноритах Волковского массива циркон с возрастом 427.5 ± 5.3 и 428 ± 7 млн лет, извлеченный из двух различных проб, содержит один и тот же набор полиминеральных включений, чуждый вмещающим породам. Состав включений (плагиоклаз ( An₂₁), биотит (f = 0.49-0.56), кварц и апатит) отвечает гнейсу или плагиограниту. Сам же циркон по морфологии, внутреннему строению и возрастным характеристикам близок циркону из метаморфических пород динамотермального ореола габбро-ультрабазитовых тел. Это позволяет предположить, что циркон в габброноритах Волковского массива мог быть заимствован из окружающих метаморфических пород, и, следовательно, внедрение габброноритов происходило тогда, когда высокотемпературные метаморфические породы динамотермального ореола уже существовали и, возможно, претерпели анатексис и диафторез амфиболитовой фации. Возраст циркона (~427 млн лет) ограничивает нижнюю временную границу образования габброноритов, секущих оливиновое габбро Волковского массива, и может быть близок ко времени формирования медь-железо-ванадиевого и золото-палладиевого типов оруденения, контролируемых реакционными процессами между габброноритами и оливиновыми габбро.

циркон, U-Pb возраст, состав включений, габбро, Платиноносный пояс Урала, Волковский массив, Средний Урал, zircon, U-Pb age, composition of inclusions, gabbro, the Ural Platinum Belt, the Volkovsky massif, Middle Urals

1. Аникина Е.В., Краснобаев А.А., Ронкин Ю.Л., Алексеев А.В., Бушарина С.В., Капитонов И.Н., Лохов К.И. (2014) Изотопная геохимия и геохронология габбро Волковского массива на Урале. Геохимия, (2), 99-123.

2. Воробьева О.А., Самойлова Н.В., Свешникова Е.В. (1962) Габбро-пироксенит-дунитовый пояс Среднего Урала. М.: Изд-во АН СССР, 318 с.

3. Ефимов А.А. (1999) Платиноносный пояс Урала: тектоно-метаморфическая история древней глубинной зоны, записанная в ее фрагментах. Отечественная геология, (3), 31-39.

4. Ефимов А.А., Ронкин Ю.Л., Зиндерн С., Крамм У., Лепихина О.П., Попова О.Ю. (2005) Новые U-Pb данные по цирконам плагиогранитов Кытлымского массива: изотопный возраст поздних событий в истории Платиноносного пояса Урала. Докл. АН, 403(4), 512-516.

5. Золоев К.К., Волченко Ю.А., Коротеев В.А, Малахов И.А., Мардиросьян А.Н., Хрыпов В.Н. (2001) Платинометальное оруденение в геологических комплексах Урала. Екатеринбург: ДПР по Уральскому округу, ОАО УГСЭ, ИГГ УрО РАН, УГГГА, 199 с.

6. Иванов К.С., Наставко Е.В. (2014) Новые данные о возрасте Тагильского комплекса Платиноносного пояса Урала. Литосфера, (3), 77-87.

7. Иванов О.К. (1997) Концентрически-зональные пироксе-нит-дунитовые массивы Урала. Екатеринбург: УрГУ, 488 с.

8. Каретин Ю.С. (2000) Геология и вулканические формации района Уральской сверхглубокой скважины СГ-4. Екатеринбург: УрО РАН, 275 с.

9. Каулина Т.В. (2010) Образование и преобразование циркона в полиметаморфических комплексах. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН. 144 с.

10. Кашин С.А. (1948) Медно-титаномагнетитовое оруденение в основных интрузивных породах Урала. М.: Изд-во АН СССР, 132 с.

11. Краснобаев А.А. (1986) Циркон как индикатор геологических процессов. М.: Наука. 146 с.

12. Краснобаев А.А., Беа А., Ферштатер Г.Б., Монтеро П. (2007) Полихронность цирконов габброидов Платиноносного пояса Урала и проблема докембрия в Тагильском мегасинклинории. Докл. АН, 413(6), 785-790.

13. Маегов В.И. (1999) К петрологии Волковского месторождения медносульфидных и апатит-титаномагнетитовых руд (Средний Урал). Уральский геологический журнал, (5), 57-71.

14. Малахова Л.В. (1966) Петрология Тагильского сиенитового массива. Свердловск: УФАН СССР, 143 с.

15. Мурзин В.В., Молошаг В.П., Волченко Ю.А. (1988) Парагенезис минералов благородных металлов в медно-железо-ванадиевых рудах волковского типа на Урале. Доклады АН, 300(5), 1200-1202.

16. Николайченков Ю.С. (1977) Некоторые особенности размещения рудных тел Волковского медно-железо-ванадиевого месторождения. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. Иркутск: СФ АН СССР, 50-58.

17. Петров Г.А., Ронкин Ю.Л., Маегов В.И., Тристан Н.И., Маслов А.В., Пушкарев Е.В., Лепихина О.П. (2010) Новые данные о составе и возрасте комплексов основания Тагильской палеоостроводужной системы. Докл. АН, 432(4), 499-505.

18. Полтавец Ю.А., Сазонов В.Н., Полтавец З.И., Нечкин Г.С. (2006) Закономерности распределения благородных металлов в рудных парагенезисах Волковского габбрового массива (Средний Урал). Геохимия, (2), 167-190.

19. Пушкарев Е.В. (2011) Пижонит-гранатовые гранулиты из динамотермальных ореолов дунит-клино-пироксенит-габбровых массивов Урала как индикаторы времени и условий интеграции мантийных и коровых комплексов. Гранулитовые и эклогитовые комплексы в истории Земли. Материалы научной конференции. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 179-181.

20. Ферштатер Г.Б. (2013) Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 368 с.

21. Штейнберг Д.С., Еремина М.В. (1963) Новые данные по петрологии Волковского месторождения. Магматизм, метаморфизм и металлогения Урала. Свердловск: УФАН СССР, 431-438.

22. Bingen B., Austrheim H., Whitehouse M.J., Davis W.J. (2004) Trace element signature and U-Pb geochronology of eclogite-facies zircon, Bergen Arcs, Caledonides of W. Norway. Contrib. Mineral. Petrol., 147, 671-683.

23. Bosch D., Bruguier O., Efimov A.A., Krasnobayev A.A. (2006) U-Pb Silurian age for a gabbro of the Platinum-bearing Belt of the Middle Urals (Russia): evidens for beginning of closure of the Uralian Ocean. Memoirs Geol. Soc. London, 32, 443-448.

24. Hoskin P.W.O., Schaltegger U. (2003) The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis. (Eds.: J.M. Hanchar, P.W.O. Hoskin.) Reviws in Mineralogy and Geochemistry. Mineral. Soc. America and Geochem. Soc., Washington, 53, 27-62.

25. Ludwig K.R. (2005) SQUID 1.12. A User's Manual. A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Special Publication. No.2, 2455 Ridge Road, Berkeley, CA 94709, USA, 22 p.

26. Vavra G., Gebauer D., Schmid R., Compston W. (1996) Multiple zircon growth and recrystallization during polyphase Late Carboniferous to Triassic metamorphism in granulites of the Ivrea Zone (Southern Alps): an ion microprobe (SHRIMP) study. Contrib. Mineral. Petrol., 122, 337-358.

27. Williams I.S. (1998) U-Th-Pb Geochronology by Ion Microprobe. Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes (Eds.: M.A. McKibbe, W.C. Shanks, W.I. Ridley). Reviews in Economic Geology, 7, 1-35.