Петрогенезис и рудная специализация такситовых габбро поздневизейского худолазовского дифференцированного комплекса Южного Урала

   Объект исследования. Мелкие интрузии такситовых габбро, широко представленные в составе худолазовского дифференцированного комплекса на Южном Урале. Впервые изучены интрузии, локализованные вне Худолазовской мульды.

   Цель исследования. Реконструкция условий петрогенезиса такситовых габбро, выявление причин их петрографической неоднородности и определение рудной специализации.

   Методы. Использованы методы изучения валового химического состава штуфных образцов из естественных обнажений и керна – рентгенофлуоресцентный анализ и масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой. Определен изотопный состав Sr и Nd при помощи термоионизационной масс-спектрометрии с изотопным разбавлением. Состав минералов изучен на сканирующем электронном микроскопе и микрозондах с волновой дисперсионной спектроскопией. Для реконструкции исходного расплава использована программа Comagmat 3.75, для расчетов степени коровой контаминации применена программа FC-AFC-FCA and mixing modeler.

   Результаты и выводы. Согласно петрографическим характеристикам выделено три типа такситовых габбро: 1) пятнистые, в том числе шлировые, 2) пятнисто-полосчатые, 3) гибридные. Они почти не различаются по составу минералов и валовой геохимии, что указывает на единый источник расплава. Возникновение такситовых текстур во многом обусловлено водонасыщенностью исходного расплава и динамикой его внедрения по разрывным нарушениям при синсдвиговой тектонике. Неоднородное распределение меланократовых и лейкократовых обособлений происходило при неоднократном поступлении расплава в ограниченную по размерам интрузивную камеру и возникновении участков с разной степенью вязкости и закристаллизованности. Валовые геохимические характеристики пород вместе с изотопным составом Sr (0.70319–0.70396) и Nd (εNd(330) = +4.59 … +6.72) указывают на мантийный источник со смешанным типом между примитивной мантией и мантией надсубдукционного клина. Расчеты показали, что расплав мог быть до 7 % контаминированным вмещающими породами из Магнитогорского островодужного террейна, что не сильно искажало условия кристаллизации первичной магмы. По данным моделирования первичного расплава и термобарометрии по роговой обманке, расплав кристаллизовался в диапазоне температур ≈1200 … 900 °C и давлении 2–5 кбар при начальном содержании воды >0.5 мас. %. Такситовые габбро худолазовского комплекса имеют слабый рудный потенциал со специализацией на Ti-Fe оруденение в отличие от более ранних однородных ультрабазит-базитов комплекса, специализированных на сульфидное Cu-Ni-PGE оруденение.

1. Бучковский Э.С., Перминов Г.М., Крестинин Б.А., Салихов Д.Н., Караваев И.Н. (1975) Оценка никеленосности основных интрузий худолазовского комплекса. Отчет по объекту: “Проверка рудоносности некоторых глубокозалегающих интрузий на Худолазовской площади”. В 2 т. Уфа: БТГУ. Инв. № 9292.

2. Годлевский М.Н. (1959) Траппы и рудоносные интрузии Норильского района. М.: Госгеолтехиздат, 68 с.

3. Ефимов А.А., Потапова Т.А. (2003) О природе европиевой аномалии в габбро Платиноносного пояса Урала. Тр. ИГГ УрО РАН, вып. 150, 227-230.

4. Знаменский С.Е. (2009) Структурные условия формирования коллизионных месторождений золота восточного склона Южного Урала. Уфа: Гилем, 348 с.

5. Знаменский С.Е., Знаменская Н.М. (2009) Роль сдвиговых дуплексов в региональном структурном контроле позднепалеозойского золотого оруденения Магнитогорской мегазоны (Южный Урал). Литосфера, (4), 83-92.

6. Золотухин В.В. (1997) Базитовые пегматоиды норильских рудоносных интрузивов и проблема генезиса платиноидно-медно-никелевого оруденения норильского типа Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 88 с.

7. Золотухин В.В. (1963) Вопросы механизма образования трапповой дифференцированной интрузии Норильск I (в связи с изучением ее магматических текстур). Геология и геофизика, 4(12), 48-62.

8. Золотухин В.В. (1964) Основные закономерности прототектоники и вопросы формирования рудоносных трапповых интрузий. М.: Наука, 203 с.

9. Князев Ю.Г. (2011) Государственная геологическая карта Российской Федерации N-40 (Уфа). Третье поколение. Уральская сер. Геологическая карта доплиоценовых образований ОАО Башкиргеология, ФГБУ “ВСЕГЕИ”.

10. Коровяков И.А., Нелюбин А.Е., Райкова З.А., Хортова Л.К. (1963) Происхождение норильских трапповых интрузий, несущих сульфидные медно-никелевые руды. М.: Госгеолтехиздат, 90 с.

11. Криволуцкая Н.А., Арискин А.А., Служеникин С.Ф., Туровцев Д.М. (2001) Геохимическая термометрия пород Талнахского интрузива: оценка состава расплава и степени раскристаллизованности исходной магмы. Петрология, 9(5), 451-479.

12. Криволуцкая Н.А., Гонгальский Б.И., Свирская Н.М., Кузьмин Д.В. (2025) Породообразующие минералы норильских рудоносных интрузивов как показатели петро- и рудогенеза. Тр. Ферсмановской науч. сессии ГИ КНЦ РАН, (22), 14-22. doi: 10.31241/FNS.2025.22.002

13. Лихачев А.П. (1965) Роль лейкократового габбро в формировании норильских дифференцированных интрузий. Изв. АН СССР. Сер. Геол., (10), 75-88.

14. Михайлов В.В., Степанов С.Ю., Козлов А.В., Петров С.В., Паламарчук Р.С., Шиловских В.В., Абрамова В.Д. (2021) Новое медно-благороднометалльное рудопроявление в габбро массива Серебрянского камня, Платиноносный пояс Урала (Северный Урал). Геол. руд. месторождений, 63(6), 520-550.

15. Михеев Е.И., Рахимов И.Р. (2025) Минералого-геохимическая зональность и массоперенос между водонасыщенными габбро худолазовского комплекса и песчаниками зилаирской свиты (Восточный Бускун, Южный Урал). Литосфера, 25(6), 1298-1323.

16. Монтин С.А., Левина Н.Б., Батрак И.Е. и др. (2015а) Государственная геологическая карта Российской Федерации. М-б 1:200 000. Издание второе. Сер. Южно-Уральская. Лист N-40-XXIX – Сибай. Объясн. зап. М.: МФ ВСЕГЕИ. 218 с. + 14 вкл. (МПР России, Федеральное агенство по недропользованию, Управление по недропользованию по Челябинской области, ФГУНПП “Аэрогеология”).

17. Монтин С.А., Левина Н.Б., Лаврович Н.Н. и др. (2015б) Государственная геологическая карта Российской Федерации. М-б 1:200 000. Издание второе. Сер/Южно-Уральская. Лист N-40-XXXV (Баймак). Объясн. зап. М.: МФ ВСЕГЕИ. 188 с. + 14 вкл. (МПР России, Федеральное агенство по недропользованию, Управление по недропользованию по Челябинской области, ФГУНПП “Аэрогеология”).

18. Наумов В.Б., Коваленко В.И., Дорофеева В.А., Гирнис А.В., Ярмолюк В.В. (2010) Средний состав магматических расплавов главных геодинамических обстановок по данным изучения расплавных включений в минералах и закалочных стекол пород. Геохимия, (12), 1266-1288.

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

20. Рахимов И.Р. (2025) Рассредоточенная расслоенность или синсдвиговая многофазная петрогенетическая модель Cu-Ni-PGE-рудоносного худолазовского дифференцированного комплекса на Южном Урале: пример синколлизионного ультрамафит-мафитового магматизма. Ультрамафит-мафитовые комплексы: геология, петрология, рудный потенциал. Мат-лы IX Всерос. конф. с междунар. участием. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 149-150.

21. Рахимов И.Р., Вишневский А.В. (2023) Роговая обманка в ультрамафит-мафитах худолазовского комплекса Южного Урала: условия кристаллизации и петрологические следствия. Литосфера, 23(5), 766-784. doi: 10.24930/1681-9004-2023-23-5-766-784

22. Рахимов И.Р., Вишневский А.В., Савельев Д.Е., Салихов Д.Н., Владимиров А.Г. (2021) Полигенная (магматогенно-гидротермальная) сульфидно-платинометалльная минерализация худолазовского комплекса (Южный Урал). Геол. руд. месторождений, 63(4) 354-381. doi: 10.31857/S0016777021040067

23. Радько В.А. (1991) Модель динамической дифференциации интрузивных траппов Северо-Запада Сибирской платформы. Геология и геофизика, (11), 19-27.

24. Роговер Г.Б. (1959) Месторождение Норильск-1, некоторые его особенности, могущие иметь поисковое значение, и рациональная методика его разведки. М.: Госгеологтехиздат, 168 с.

25. Рябов В.В. (1969) О происхождении такситового габбро-долерита, лейкократового габбро и магматической брекчии хараелахской ветви Талнахской трапповой интрузии. Геология и геофизика, 10(2), 51-58.

26. Салихов Д.Н., Пшеничный Г.Н. (1984) Магматизм и оруденение зоны ранней консолидации Магнитогорской эвгеосинклинали. Уфа: БФАН СССР, 112 с.

27. Служеникин С.Ф., Малич К.Н., Григорьева А.В. (2018) Базит-гипербазитовые дифференцированные интрузивы круглогорского типа: петрология и рудоносность (Норильский район). Петрология, 26(3), 282-316.

28. Смолькин В.Ф. (2003) Петрография магматических и метаморфических пород. Мурманск: Изд-во МГТУ, 281 с.

29. Тевелев А.В., Кошелева И.А., Тевелев Арк. В., Яковишина Е.В. (2009) Государственная геологическая карта Российской Федерации м-ба 1:200 000 (издание второе). Сер. Южно-Уральская. Лист N-40-XXXVI. Объясн. зап. СПб.: ВСЕГЕИ, 200 с.

30. Чайка И.Ф. (2023) Петрология малосульфидного хромит-платитоносного горизонта интрузии Норильск-1. Дисс. … канд. геол.-мин. наук. Новосибирск, 237 с.

31. Шарпёнок Л.Н., Костин А.Е., Кухаренко Е.А. (2013) TAS-диаграмма сумма щелочей–кремнезем для химической классификации и диагностики плутонических пород. Регион. геол. и металлогения, (56), 40-50.

32. Bouvier A., Vervoort J.D., Patchett P.J. (2008) The Lu–Hf and Sm–Nd isotopic composition of CHUR: Constraints from unequilibrated chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets. Earth Planet Sci. Lett., 273(1–2), 48-57. doi: 10.1016/j.epsl.2008.06.010.

33. Brown D., Spadea P., Puchkov V.N., Alvarez-Marron J., Herrington R., Willner A.P., Hetzel R., Gorozhanina Ye.N., Juhlin C. (2006) Arc-continent collision in the Southern Urals. Earth-Sci. Rev., 79, 261-287.

34. Deer W.A., Howie R., Zussman J. (1992) An Introduction to the Rock–Forming Minerals, 2sup>тв</sup> ed.; Pearson Education Limited: L., UK, 1-712.

35. Deer W.A., Howie R.A., Zussman J. (1997) Single-Chain Silicates. Geol. Soc. Lond., 680 p.

36. Ersoy E.Y., Helvaci C. (2010) FC–AFC–FCA and mixing modeler: A Microsoft® Excel© spreadsheet program for modeling geochemicaldifferentiation of magma by crystal fractionation, crustal assimilation and mixing. Comput. Geosci., 36, 383-390. doi: 10.1016/j.cageo.2009.06.007

37. Faure P.B.G. (1986) Principles of Isotope Geology, 2sup>nd</sup> ed. New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore: John Wiley & Sons. xv + 589 p.

38. Feig S.T., Koepke J., Snow J.E. (2006) Effect of water on tholeiitic basalt phase equilibria: an experimental study under oxidizing conditions. Contrib. Mineral. Petrol., 152, 611-638. doi: 10.1007/s00410-006-0123-2

39. Goldstein S.J., Jacobsen S.B. (1988) Nd and Sr isotopic systematics of river water suspended material implications for crystal evolution. Earth Planet. Sci. Lett., 87, 249-265.

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

41. Higgins M.D., Morata D. (2019) Development of complex, sub-vertical layering in the Cortaderas gabbro intrusion, Central Chile. Lithos, 340–341, 124-138. doi: 10.1016/j.lithos.2019.05.008

42. Leake B.E., Wooley A.R., Arps C.E.S., Birch W.D., Gilbert M.C., Grice J.D., Hawthorne F.C., Kato A., Kisch H.J., Krivovichev V.G., Linthout K., Laird J., Mandarino J., Maresch W.V., Nickel E.H., Rock N.M.S., Schumacher J.C., Stephenson N.C.N., Ungaretti L., Whit-taker E.J.W., Youzhi G. (1997) Nomenclature of amphiboles. Report of the Subcommittee on amphiboles of the International Mineralogical Association Commission on New Minerals and Mineral Names. Mineral. Mag., 61, 295-321.

43. Lyubetskaya T., Korenaga J. (2007) Chemical composition of earth’s primitive mantle and its variance. J. Geophys. Res., 112, 1-21. doi: 10.1029/2005JB004224

44. Pearce J.A. (2008) Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust. Lithos, 100, 14-48.

45. Presnall D., Dixon S.A., Dixon J.R., O’donnell T., Brenner N., Schrock R., Dycus D. (1978) Liquidus phase relations on the join diopside-forsterite-anorthite from 1 atm to 20 kbar: their bearing on the generation and crystallization of basaltic magma. Contrib. Mineral. Petrol., 66(2), 203-220.

46. Raczek I., Jochum K.P., Hofmann A.W. (2003) Neodymium and strontium isotope data for USGS reference materials BCR-1, BCR-2, BHVO-1, BHVO-2, AGV-1, AGV- 2, GSP- 1, GSP-2 and eight MPI-DING reference glasses. Geostand. Geoanal. Res., 27, 173-79. doi: 10.1111/j.1751-908X.2003.tb00644.x

47. Rakhimov I.R. (2024) Apatite in Pegmatoid Gabbro (Khudolaz Differentiated Complex, Southern Urals): Electron-Microprobe and LA-ICP-MS Geochemical Study in Context of Petrogenesis. Minerals, 14, 1271. doi: 10.3390/min14121271

48. Rakhimov I.R., Kunakkuzin E.L., Vishnevskiy A.V., Soloshenko N.G., Kiseleva D.V. (2025) Disseminated layering or syn-shearing multi-phase petrogenetic model of Cu-Ni-PGE-bearing Khudolaz Differentiated complex in the Southern Urals: A case study of collisional ultramafic-mafic magmatism. Lithos, 516–517, 108267. doi: 10.1016/j.lithos.2025.108267

49. Ridolfi F., Renzulli A., Puerini M. (2010) Stability and chemical equilibrium of amphibole in calc-alkaline magmas : an overview, new thermobarometric formulations and application to subduction-related volcanoes. Contrib. Mineral. Petrol., 160, 45-66.

50. Sereda E., Belyatsky B., Krivolutskaya N. (2020) Geochemistry and Geochronology of Southern Norilsk Intrusions, SW Siberian Traps. Minerals, 10(2), 1-27. doi: 10.3390/min10020165

51. Sun S., McDonough W.F. (1989) Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Geol. Soc., Lond., 42, 313-345.

52. Taylor S.R., McLennan S.M. (1995) The geochemical evolution of the continental crust. Rev. Geophys., 33(2), 241- 265. doi: 10.1029/95RG00262

53. Tanaka T., Kamioka H., Togashi S., Dragusanu C. (2000) JNdi-1: A neodymium isotopic reference in consistency with LaJolla neodymium. Chem. Geol., 168, 279-281.