Петрогеохимические особенности хромитоносных ультрамафитов Куртушибинского офиолитового пояса (Западный Саян)

.

Объект исследования. Метаморфические ультрамафиты Калнинского и Эргакского массивов, которые являются фрагментами Куртушибинского офиолитового пояса, расположены в северо-восточной части Западного Саяна (Россия). Актуальность изучения определяется их потенциальной рудоносностью на хром и благородные металлы.

Материалы и методы. Изучение силикатных и рудных минералов исследуемых ультрамафитов в шлифах и аншлифах на поляризационном микроскопе AxioScop Carl Zeiss; диагностика химического состава минералов методом рентгеноспектрального микроанализа с применением электронного сканирующего микроскопа Tescan Vega II LMU, оборудованного энергодисперсионным INCA Energy 350 и волнодисперсионным INCA Wave 700 спектрометрами; изучение петрохимического состава исследуемых пород методом РФА-анализа на рентгенофлуоресцентном энергодисперсионном спектрометре Oxford ED-2000; количественный ICP-MS анализ с использованием спектрометра серии Agilent 7500.

Результаты. Массивы сложены дунитами и гарцбургитами, которые образовались в процессе неравномерного деплетирования мантийного вещества. В результате депироксенизации перидотитов ультрамафиты обогащались хромшпинелидами. Последующие интенсивные пластические деформации способствовали их сегрегации в рудные тела. В северной части Эргакского массива преобладают регенерированные оливиниты. Микроструктурные особенности ультрамафитов и состав минералов свидетельствуют о том, что они подвергались неоднородным высокотемпературным пластическим деформациям, в процессе их перемещения в верхней мантии и земной коре, что находит отражение в изменении химического состава минералов.

Выводы. Проведенные петрохимические исследования показывают, что наименее деплетированными являются ультрамафиты Эргакского массива с лерцолитовым уклоном, в составе которых часто встречается клинопироксен. Наиболее деплетированные ультрамафиты Калнинского массива характеризуются более значительным распространением дунитов и не содержат клинопироксена. Отмечается тенденция к уменьшению содержаний РЗЭ и редких элементов в ультрамафитах Калнинского массива по отношению к Эргакскому, что также подтверждает большую степень деплетированности ультрамафитов в первом массиве. Геохимические данные свидетельствуют о флюидно-магматическом воздействии бонинитовых расплавов на деплетированные ультрамафиты, которое, очевидно, происходило в мантийных условиях над зоной субдукции и привело к их обогащению несовместимыми легкими РЗЭ (La, Ce), а также Sr, Zr и Hf и к формированию высокохромистых хромититов. 

Западный Саян, офиолиты, метаморфические ультрамафиты, хромититы, химизм, петрогенезис

1. Батанова В.Г., Лясковская З.Е., Савельева Г.Н., Соболев А.В. (2014) Перидотиты п-ова Камчатский мыс: свидетельство плавления океанической мантии вблизи горячей точки. Геология и геофизика, 55(12), 1748-1758.

2. Волкова Н.И., Ступаков С.И., Бабин Г.А., Руднев С.Н., Монгуш А.А. (2009) Подвижность редких элементов при субдукционном метаморфизме (на примере глаукофановых сланцев Куртушибинского хребта, Западный Саян). Геохимия, 4, 401-414.

3. Гончаренко А.И., Чернышов А.И. (1990) Деформационная структура и петрология нефритоносных гипербазитов. Томск: Изд-во Томск. ун-та, 200 с.

4. Еханин Д.А. (2010) Геологическое строение и перспективы рудоносности Калнинского ультрабазитового массива. Разведка и охрана недр, 9, 24-28.

5. Еханин А.Г., Власов А.В., Заболоцкий А.Д. и др. (2008) Новые данные о хромитоносности гипербазитового Калнинского массива (Красноярский край). Геология и полезные ископаемые Красноярского края. Красноярск: КНИИГиМС, 173-180.

6. Кривенко А.П., Подлипский М.Ю., Агафонов Л.В. (2004) Петрология и минералогия гипербазитов Эргакского массива. Состояние и освоение природных ресурсов Тувы и сопредельных регионов Центральной Азии. Геоэкология природной среды и общества. Кызыл: ТувИКОПР СО РАН, 61-77.

7. Кривенко А.П., Подлипский М.Ю., Кубышев А.И., Катанов С.Г. (2002) Перспективы хромитоносности и платиноносности гипербазитов Верхне-Амыльского района в Западном Саяне. Минеральные ресурсы Красноярского края. Красноярск: КНИИГиМС, 314-324.

8. Леснов Ф.П. (2007) Редкоземельные элементы в ультрамафитовых и мафитовых породах и их минералах. Кн. 1. Главные типы пород. Породообразующие минералы. Новосибирск: Гео, 403 с.

9. Леснов Ф.П., Чернышев А.И., Истомин В.Е. (2005) Геохимические свойства и типоморфизм оливинов из гетерогенных ультрамафитовых пород. Геохимия, 4, 395-414.

10. Малахов И.А. (1983) Петрохимия главных формационных типов ультрабазитов. М.: Наука, 223 с.

11. Павлов Н.В. (1949) Химический состав хромшпинелидов в связи с петрографическим составом пород ультраосновных интрузивов. Труды Геологического института АН СССР, 103(3), 91 с.

12. Перцев A.Н., Савельева Г.Н. (2005) Первичные магмы уральских ультрамафитовых комплексов аляскинского типа: геохимические ограничения по составу минералов. Геохимия, 5, 503-518.

13. Подлипский М.Ю., Кривенко А.П. (2005) Платино-хромитовое оруденение в офиолитовых гипербазитах Западного Саяна. Платина России. Новые нетрадиционные типы месторождений и рудопроявлений платиносодержащего сырья. М.: Геоинформмарк, Т. 6, 100-109.

14. Савельев Д.Е., Федосеев В.Б. (2011) Сегрегационный механизм формирования тел хромититов в ультрабазитах складчатых поясов. Руды и металлы, 5, 35-42.

15. Савельева Г.Н. (1987) Габбро-гипербазитовые комплексы офиолитов Урала и их аналоги в современной океанической коре. М.: Наука, 246 с.

16. Савельева Г.Н., Батанова В.Г., Бережная Н.А., Пресняков С.Л., Соболев А.В., Скублов С.Г., Белоусов И.А. (2013) Полихронное формирование мантийных комплексов офиолитов (Полярный Урал). Геотектоника, 3, 43-57.

17. Савельева Г.Н., Перцев А.Н. (1995) Мантийные ультрамафиты в офиолитах Южного Урала, Кемпирсайский массив. Петрология, 3(2), 115-132.

18. Соболев В.С., Добрецов Н.Л., Молдаванцев Ю.Е., Казак А.П., Пономарева Л.Г. Савельева Г.Н., Савельев А.А. (1977) Петрология и метаморфизм древних офиолитов (на примере Полярного Урала и Западного Саяна). Новосибирск: Наука, 222 с.

19. Терехов Е.Н., Ефремова Л.Б. (2005) Эволюция содержаний РЗЭ в породах восточной части Балтийского щита как отражение геодинамических обстановок. Геохимия, 11, 1161-1174.

20. Чернышов А.И., Юричев А.Н. (2013) Петроструктурная эволюция ультрамафитов Калнинского хромитоносного массива в Западном Саяне. Геотектоника, 4, 31-46.

21. Чернышов А.И., Юричев А.Н. (2016) Структурная эволюция дунитов и хромитов Харчерузского массива (Полярный Урал). Геотектоника, 2, 62-77.

22. Шмелев В.Р. (2009) Ультрабазиты Полярного Урала: минералогия, геохимия и петрогенезис. Ультрабазитбазитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения: Мат-лы III Междунар. конф. Екатеринбург, 282-285.

23. Шмелев В.Р. (2011) Мантийные ультрабазиты офиолитовых комплексов Полярного Урала: петрогенезис и обстановка формирования. Петрология, 19(6), 649-672.

24. Batanova V.G., Belousov I.A., Savelieva G.N., Sobolev A.V. (2011) Consеquences of channelised and diffuse melt transport in supra-subduction mantle: evidence from Voykar ophiolite (Polar Urals). J. Petrol., 52(12), 24832521.

25. Boynton W.V. (1984) Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. Rare earth element geochemistry. Amsterdam, Elsevier, 63-114.

26. Sun S.S., McDonough W.F. (1989) Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implicatios for mantle composition and processes. Magmatism in the oceanic basins. London: Geological Society of London Special Publication, 313-345.