Новые данные о природе субстрата южноуральских позднепалеозойских гранитов

Изучены изотопные Sm-Nd и Rb-Sr системы гнейсов, образующих купольные структуры и вмещающих позднепалеозойские граниты в Кочкарском антиклинории на Южном Урале. Установлено, что Rb-Sr изохронный возраст гнейсов составляет 354.9 ± 4.5 млн лет и совпадает с возрастом гранитных мигматитов Варламовского мигматит-плутона и с возрастом гранитоидов широко распространенных на Урале габбро-тоналит-гранодиорит-гранитных (ГТГГ) массивов - продуктов водного анатексиса роговообманковых габбро. Сходными оказались и такие изотопные параметры, как (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i, (εSr)_i, (¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_i, а также геохимические особенности ГТГГ гранитоидов и гнейсов. Близость возраста, изотопных особенностей и состава тоналито- и гранито-гнейсов, образующих купольные структуры и вмещающих позднепалеозойские гранитные массивы, с одной стороны, и пород ГТГГ массивов, с другой, позволяет предположить, что гнейсы - это метаморфизованные девонские гранитоиды. Высокое содержание воды в эвтектической по составу магме позднепалеозойских гранитов ( Р_Н2О = 0.7-0.8 Р_общ при значении Р_общ = 4-5 кбар) препятствует ее вертикальному перемещению. Максимально возможный подъем гранитной магмы до значений Р_Н2О = Р_общ, при которых она должна закристаллизоваться, отвечает перепаду давлений не более 0.5-1.0 кбар или в абсолютных цифрах 1-3 км. Эти значения не превышают мощности ортогнейсовых куполов и не противоречат предположению, что граниты залегают среди пород возможного субстрата. Приведенные данные свидетельствуют о том, что главным субстратом позднепалеозойских (пермских) гранитов в восточной части Южного Урала могли быть метаморфизованные в амфиболитовой фации породы позднедевонских ГТГГ комплексов, чем и объясняются изотопные параметры гранитов, в частности низкое содержание в них радиогенного стронция и повышенное значение¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd, отвечающее положительному значению εNd. Породы допалеозойского фундамента, для отдельных блоков которого установлен мезопротерозойский возраст циркона, тоже участвовали в гранитообразовании, но играли при этом второстепенную роль.

Sm-Nd и Rb-Sr системы, граниты, гнейсы, южный Урал, возраст, субстрат, Sm-Nd and Rb-Sr systems, granites, gneisses, the Southern Urals, age, substrate

1. Бородина Н.С., Ферштатер Г.Б., Самаркин Г.И. (1971) Варисская тоналит-гранодиоритовая формация Южного Урала. Докл. АН СССР. 200(2), 411-414.

2. Краснобаев А.А., Беа Ф., Ферштатер Г.Б., Монтеро П. (2006) Цирконы и проблема докембрия в Главном гранитном поясе Урала (кожубаевский метаморфический комплекс). Докл. АН. 408(3), 370-374.

3. Малахова Н.П., Бушляков И.Н. (1977) Органические остатки в метаморфических породах, вмещающих Варламовский массив (Южный Урал). Ежегодник-1976. Свердловск: ИГиГ УНЦ АН СССР, 21-22.

4. Орогенный гранитоидный магматизм Урала. (1994) Ред. Г.Б. Ферштатер Миасс: ИГГ УрО РАН, 250 с.

5. Русин А.И. (2004) Метаморфические комплексы Урала и проблема эволюции метаморфизма в полном цикле развития литосферы подвижных поясов. Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 46 с.

6. Самаркин Г.И., Самаркина Е.Я. (1988) Гранитоиды Южного Урала и проблема формирования гранитных поясов в складчатых областях. М.: Наука, 209 с.

7. Сначев В.И., Щулькин Е.П., Муркин В.П. и др. (1990) Магматизм Восточно-Уральского пояса Южного Урала. Уфа: Ин-т геологии БашФАН СССР. 178 с.

8. Тевелев А.В., Кошелева И.А., Попов В.С. и др. (2006) Палеозоиды зоны сочленения Восточного Урала и Зауралья. М: МГУ, 293 с.

9. Ферштатер Г.Б. (1987) Петрология главных интрузивных ассоциаций. М: Наука, 232 с.

10. Ферштатер Г.Б. (2013)Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: Изд. УрО РАН, 345 с.

11. 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 рудн. месторождений. 52(1), 65-84.

12. Штейнберг Д.С., Ферштатер Г.Б. (1968) Об особенностях химического состава гранитоидов вулканических и плутонических ассоциаций. Докл. АН СССР. 182(4), 918-921.

13. Bea F., Fershtater G.B., Montero P. (2002) Granitoids of the Uralides: implications for evolution of the orogen. Mountain building in the Uralides: Pangea to the present. Geophys. Monograph 132. Amer. Geophys. Union, 211-232.

14. Bea F., Fershtater G.B., Montero M.P., Smirnov V.N., Zin'kova E.A. (1997.) Generation and evolution of subduction-related batholiths from Central Urals: constraints on the P-T history of the Uralian orogen // Tectonophys. 276(1-4), 103-116.

15. DePaolo D.J. (1981)Neodimium isotopes in the Colorado Front Range and crust-mantle evolution in the Proterozoic. Nature. 291(5812), 193-196.

16. Gerdes A., Montero P., Bea F., Fershtater G., Borodina N., Osipova T., Shardakova G. (2002) Peraluminous granites frequently with mantle-like isotope compositions: the continental-type Murzinka and Dzhabyk batholith of the eastern Urals. Int. J. Earth Sci. (Geol. Rundsch.). 91, 3-19.

17. Jacobsen S.B., Wasserburg G.J. (1984) Sm-Nd evolution of chondrites and achondrites. Earth Planet. Sci. Lett. 67, 137-150.

18. Montero P., Bea F., Gerdes A., Fershtater G.B., Osipova T.A., Borodina N.S., Zinkova E.A. (2000) Single-zircon evaporation ages and Rb-Sr dating of four major Variscan batholiths of the Urals. A perspective on the timing of deformation and granite generation. Tectonophys. 317, 93-108.