Минералогия, флюидный режим и потенциальная рудоносность постаккреционного ивдельского габбро-долерит-монцонит-гранодиоритового комплекса (Северный Урал)

Объект исследования. Гипабиссальные интрузивные тела габбро-долерит-монцонит-гранодиоритового состава, распространенные среди девонских островодужных толщ Восточно-Тагильской структурно-формационной зоны на Северном Урале. Они датированы поздним девоном–ранним карбоном и отнесены к постаккреционному непрерывно-дифференцированному ивдельскому комплексу. Материал и методы. С использованием микроанализатора SX-100 изучен состав породообразующих и акцессорных минералов этих интрузивных тел. Это позволило получить новые данные об условиях их формирования, особенностях флюидного режима и потенциальной рудоносности. Дополнительно уточнена геодинамическая обстановка этого периода, реставрирован состав, возможная позиция первичного мантийного источника и особенности его флюидного режима. Результаты. Установлено, что породы основного состава (долериты) в ивдельском комплексе отвечают производным деплетированной мантии с первичным источником, близким базальтам N-MORB. Обосновывается связь источника с отрывом слэба и “мантийным окном”, расположенным под фронтальной зоной бывшей Восточно-Тагильской островной дуги. Такая позиция очага плавления определяет первичную слабую водонасыщенность долеритовых магм и их окислительно- восстановительный режим. По минералогическим данным, это затем наследуется при формировании всей серии пород ивдельского комплекса (с увеличением железистости клинопироксенов и амфиболов, содержания титана в титаномагнетите и др.). Дальнейшая эволюция магм (от долеритов к монцонитам, кварцевым диоритам и гранодиоритам) происходила при их движении вверх к поверхности Земли и отражала усиливающуюся контаминацию дифференцированных расплавов надсубдукционным островодужным веществом. Другой важной петрологической особенностью этого комплекса является его формирование при участии богатого хлором магматогенного флюида. В зависимости от состава внедряющихся расплавов, содержаний в них воды, хлора и активности кислорода формируется ряд автономных дегазирующих флюидно-магматических систем, для которых характерны заметные особенности в процессах постмагматического автометасоматоза – с участием железисто-хлоридного флюида. Общая принадлежность по режиму летучих (галогенов, воды и кислорода) таких автономных флюидно-магматических систем к титаномагнетитовой феррофации (по Г.Б. Ферштатеру) определяет и их общую металлогеническую специализацию, и потенциальную рудоносность. Вынос летучих из таких флюидномагматических систем мог сопровождаться экстракцией и переносом из кристаллизующихся расплавов в экзоконтакты интрузивных тел хлорофильных рудных элементов. Это при наличии благоприятных для флюидов зон миграции (разломы, зоны дробления и т. д.) и геохимических барьеров (особенно при наличии благоприятных вмещающих сульфидоносных островодужных толщ) вполне могло способствовать формированию гидротермально-метасоматической рудной минерализации (Cu, Zn, Au, Mo и др.). Такие рудоносные зоны при эрозии могли быть коренным источником золота для известных россыпей этого района. Крупные тела габбро-долеритов ивдельского комплекса могут быть перспективными на высокотитанистое магнетит-ильменитовое оруденение.

1. Авдейко Г.П., Палуева А.А., Хлебородова О.А. (2006) Геодинамические условия вулканизма и магмообразования Курило-Камчатской островодужной системы. Петрология, 14(3), 248-265.

2. Антонов А.Ю. (2006) Вещественная зональность четвертичного вулканизма Курильской островной дуги и новые петрологические следствия. Литосфера, (1), 22-44.

3. Лебедев В.А., Парфенов А.В., Якушев А.И. (2018) Неоген-четвертичный магматизм Чалдыранской равнины и ее обрамления (восточная Турция): пример постколлизионной эволюции от надсубдукционного к внутриплитному типу. Петрология, 26(5), 486-510.

4. Маракушев А.А., Безмен Н.И. (1992) Минералого-петрологические критерии рудоносности изверженных пород. М.: Наука, 316 с.

5. Петров Г.А. (2022) Геохимические особенности вулканитов северной части Тагильской структуры как отражение эволюции палеозоны субдукции. Литосфера, 22(6), 709-740.

6. Петров Г.А., Ронкин Ю.Л., Маслов А.В. (2021а) Проявление позднедевонского постаккреционного магматизма на восточном склоне Северного Урала: новые данные о возрасте и геохимии. Докл. РАН, 500(1), 38-46.

7. Петров Г.А., Тристан Н.И., Бороздина Г.Н., Маслов А.В. (2021б) Стратиграфия и обстановки формирования девонских толщ Тагильской мегазоны на Северном Урале. Стратиграфия. Геол. корреляция, 29(3), 3-28.

8. Петров Г.А., Холоднов В.В., Шагалов Е.С., Ронкин Ю.Л. (2023) Позднедевонский габбро-долерит-монцонитгранодиоритовый комплекс в бассейне р. Северная Сосьва (Северный Урал): новые данные о составе, возрасте и геохимии. Литосфера, 23(6), 1038-1058. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2023-23-6-1038-1058

9. Полтавец А.Ю. (1975) Обсуждение титаномагнетитового геотермометра Баддингтона-Линдсли на основе сравнительного анализа равновесий шпинелидов магнетитовой серии. Изв. АН СССР. Сер. Геол., (6), 63-72.

10. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.

11. Салихов Д.Н., Холоднов В.В., Пучков В.Н., Рахимов И.Р. (2019) Магнитогорская зона Южного Урала в позднем палеозое: магматизм, флюидный режим, металлогения, геодинамика. М.: Наука, 392 с.

12. Симонов В.А., Клец А.Г., Ковязин С.В., Ступаков С.И., Травин А.В. (2010) Физико-химические условия раннего плюмового магматизма Западной Сибири. Геология и геофизика, 51(9), 1277-1297.

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

14. Фролова Т.И., Бурикова И.А. (1997) Магматические формации современных геотектонических обстановок: Уч. пособие. М.: Изд-во МГУ, 320 с.

15. Холоднов В.В., Бушляков И.Н. (2002). Галогены в эндогенном рудообразовании. Екатеринбург: УрО РАН, 390 с.

16. 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). Ч. I. Петрохимическая и геохимическая характеристика пород и руд. Литосфера, (6), 69-83.

17. Холоднов В.В., Шагалов Е.С., Бочарникова Т.Д., Коновалова Е.В. (2016) Состав и условия формирования Ti-Fe-V оруденения в двупироксеновом габбро Медведевского месторождения (Ю. Урал). Ч. II. Стадийность рудообразования как результат эволюции рудоносного расплава. Литосфера, (2), 48-70.

18. Холоднов В.В., Шардакова Г.Ю., Пучков В.Н., Петров Г.А., Шагалов Е.С., Салихов Д.Н., Коровко А.В., Прибавкин С.В., Рахимов И.Р., Бородина Н.С. (2021) Палеозойский гранитоидный магматизм Северного, Среднего и Южного Урала как отражение этапов геодинамической и геохимической эволюции коллизионного орогена. Геодинамика и тектонофизика, 12(2), 225-245.

19. Barberi F., Ferrara G., Santacroce R., Treuil M., Varet J. (1975) A transitional basalt-pantellerite sequence of fractional crystallisation, the Boina centre (Afar rift, Ethiopia). J. Petrol., (16), 22-56.

20. Cathelineau M., Nieva D.A. (1985) chlorite solid solution geothermometer The Los Azufres (Mexico) geothermal system. Contrib. Mineral. Petrol., 91, 235-244.

21. Eugster H.P., Wones D.R. (1962) Stability relations of the ferruginous biotite, annite. J. Petrol., 3(1), 82-125.

22. Hammarstrom J.M., Zen E.-An. (1986) Aluminium in hornblende: an empirical igneous geobarometer. Amer. Miner., 71(11/12), 1297-1313.

23. Hawthorne F.C., Oberti R., Harlow G.E., Maresch W.V., Martin R.F., Schumacher J.C., Welch M.D. (2012) Nomenclature of the amphibole supergroup. Amer. Miner., 97, 2031-2048.

24. Hey M.H. (1954) A new review of the chlorites. Mineral. Magaz. J. Mineral. Soc., XXX(224), 277-292.

25. Hollister L.S., Grissom G.C., Peters E.K., Sttowell H.H., Sisson V.B. (1987) Conformation of the empirical correlation of AI in hornblende with pressure of solidification of calcalkaline plutons. Amer. Miner., 72, 231-239.

26. Johnson M.C. Rutherford M.J. (1989) Experimental calibration of the aluminium in hornblende geobarometer with application to Long valley Caldera, California volcanic rocks. Geology, 17, 837-841.

27. Jowett E.C. (1991) Fitting iron and magnesium into the hydrothermal chlorite geothermometer. GAC/MAC/SEG Joint Annual Meeting, Program with Abstracts, 16, A62, Toronto.

28. Kranidiotis P., MacLean W.H. (1987) Systematics of chlorite alteration at the Phelps Dodge massive sulfide deposit, Matagami, Quebec. Econ. Geol., 82, 1898-1911.

29. Morimoto, N., Fabries J., Ferguson A.K., Ginzburg I.V., Ross M., Seifert F.A., Zussman J., Aoki K., Gottardi G. (1988) Nomenclature of pyroxenes. Mineral. Petrol., 39, 55-76.

30. Otten M.T. (1984) The origin of brown hornblende in the Artfjallet gabbro and dolerites. Contrib. Mineral. Petrol., 86, 189-199.

31. Pearce J.A. (1983) Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at acrive continental margins. Continental Basalts and Mantle Xenoliths. Shiva Publishing Ltd., Cambridge, Mass., 230-249.

32. Schmidt M.W. (1991) Experimental calibration of the Al-inhornblende geobarometer at 650 ºC, 3.5–13.0 kbar. Terra Abstr., 3(1), 30.

33. Sun S.-S., McDonough W.F. (1989) Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle compositions and processes. Magmatism in Ocean Basins. Geol. Soc. Spec. Publ. Lond., 42, 313-345.

34. Taylor S.R., McLennan S.M. (1985) The continental crust; its composition and evolution. Blackwell, Cambrige, Mass., 312.

35. Zang W., Fyfe W.S. (1995) Chloritization of the hydrothermally altered bedrock Igarape Bahia gold deposit, Carajas, Brazil. Mineral. Depos., 30, 30-38.