Ультрамафиты Алапаевского массива (Средний Урал): петрология, геохимия, хромитоносность
Аннотация
Изучен вещественный состав ультрамафитов Алапаевского массива на восточном склоне Среднего Урала. Прогрессивный метаморфизм и перекристаллизация ультрамафитов нарушили первичные соотношения главных и редких элементов. Поэтому единственным индикатором первичного состава пород служит химический состав акцессорной хромшпинели. На его основе сделан вывод о том, что первичные ультрамафиты представлены двумя типами продуктов частичного плавления вещества верхней мантии: а) дифференцированной хромитит-дунит-гарцбургитовой серией и б) недифференцированными гарцбургитами. В первой залегают высокохромистые руды, во второй - глиноземистые (среднехромистые) руды. Серия слагает западную часть массива, гарцбургиты - восточную. Здесь прослеживается аналогия с ультрамафитами Кемпирсайского массива: по составу пород и руд западная часть массива аналогична юго-восточному блоку Кемпирсайского массива, восточная - западному блоку того же массива. Окситермобарометрия подтвердила различия между двумя типами ультрамафитов. Таким образом, можно предполагать блоковое строение Алапаевского массива. Граница между западным и восточным блоками проходит предположительно по разлому, трассирующемуся в настоящее время Мельничным ключом. После совмещения блоков произошло формирование комплекса апограрцбургитовых дунитов, энстатититов и хромититов с глиноземистым составом хромшпинели. Унаследование породообразующими минералами этих пород состава фаз вмещающих ультрамафитов свидетельствует о том, что метасоматические породы сформировалась в ходе синтектонической метаморфической дифференциации первичных ультрамафитов. Гарцбургиты обоих блоков по химическому составу породообразующих и редких элементов имеют близкую степень частичного плавления исходного вещества. Однако, по редокс-состоянию, ультрамафиты западного блока были сформированы в островодужной обстановке, восточного - в надсубдукционной.
Ключевые слова
ультрамафиты,
Алапаевский массив,
гарцбургит,
дунит,
хромитит,
состояние окисленности,
блок,
частичное плавление,
дифференциация
549383(470.5)
Об авторах
Игорь Степанович Чащухин
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия
Россия
Сергей Леонидович Вотяков
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия
Россия
Список литературы
1. Альпинотипные гипербазиты Урала // Информационные материалы. Свердловск. 1985. 66 с.
2. Варлаков А.С. Петрография, петрохимия, геохимия гипербазитов Оренбургского Урала // М.: Наука, 1978. 240 с.
3. Вахромеев С.А., Зимин И.А., Кожевников К.Е. и др. Уральские месторождения хромита. М: ОНТИ НКТП СССР. 1936. 240 с.
4. Вотяков С.Л., Чащухин И.С., Уймин С.Г., Быков В.Н. Окситермобарометрия хромитоносных ультрамафитов (на примере Урала). 1. ЯГР-спектроскопия хромшпинелидов и проблемы оливин-хромшпинелевой геотермометрии // Геохимия. 1998. № 8. С. 791-802.
5. Денисова Е.А. Строение и деформационные структуры офиолитовых массивов с лерцолитовым типом разреза // Геотектоника. 1990. № 2. С. 14-27.
6. Заварицкий А.Н. Перидотитовый массив Рай-Из в Полярном Урале. М.: ОНТИ. 1932. 220 с.
7. Золоев К.К., Судиловский Г.Н. Количественное изменение вещества при серпентинизации перидотитов // Докл. АН СССР. 1967. Т. 177, № 5. С. 1182-1185.
8. Коротеев В.А., Чащухин И.С., Волченко Ю.А. Развитие представлений А.Г. Бетехтина о генезисе хромитового оруденения в альпинотипных ультрамафитах // Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях: мат-лы междунар. симпоз. М.: ИГЕМ РАН, 1997. С. 272-273.
9. Малахов И.А. Петрохимия ультрабазитов Урала. Тр. ИГиГ УФАН. Вып. 79. Свердловск. 1966. 234 с.
10. Павлов Н.В., Кравченко Г.Г., Чупрынина И.И. Хромиты Кемпирсайского плутона. М.: Наука, 1969. 177 с.
11. Петров Г.А., Ронкин Ю.Л., Маслов А.В., Лепихина О.П. Вендский и силурийский этапы офиолитообразования на восточном склоне Среднего Урала // Докл. АН. 2010. Т. 432, № 2. С. 220-226.
12. Рингвуд А.Е. Состав и петрология мантии Земли. М: Недра. 1981. 584 с.
13. Рудник Г.Б. Петрогенезис ультраосновных пород Нуралинского массива на Южном Урале // Соотношение магматизма и метаморфизма в генезисе ультрабазитов. М.: Наука, 1965. С. 68-100.
14. Савельева Г.Н. Габбро-ультрабазитовые комплексы офиолитов Урала и их аналоги в современной океанической коре. М: Наука, 1987. 246 с.
15. Савельева Г.Н., Денисова Е.А. Структура и петрология ультраосновного массива Нурали на Южном Урале // Геотектоника. 1983. № 2. С. 42-57.
16. Строение, эволюция и минерагения гипербазитового массива Рай-Из. Свердловск: УрО РАН. 1990. 227 с.
17. Татаринов П.М., Красновский Г.М. Алапаевская интрузия ультраосновных пород на Урале и её месторождения хромитового железняка. М.-Л.: Госгеолиздат, 1940. 143 с.
18. Чащухин И.С., Волченко Ю.А., Уймин С.Г., Неустроева И.И. Новые данные по геологии и рудоносности северной части Кемпирсайского массива // Ежегодник-1993. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1994. C. 143-147.
19. Чащухин И.С., Вотяков С.Л. Поведение элементов семейства железа, оксибарометрия и генезис уникальных хромитовых месторождений Кемпирсайского массива // Геология рудных месторождений. 2009. № 2. С. 140-156.
20. Чащухин И.С., Сурганов А.В., Булыкин Л.Д. и др. Закономерности состава акцессорного и рудообразующего хромшпинелида в ультрамафитах Алапаевского массива // Ежегодник-2001. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2002. С. 281-289.
21. Шилова Т.А. О хромшпинелидах Алапаевского массива // Минералогия и геохимия гипербазитов Урала. Тр. ИГГ УНЦ АН СССР. Минералогический сборник № 13. Свердловск. 1977. С. 33-45.
22. Шмелев В.Р. Гипербазиты массива Сыум-Кеу (Полярный Урал). Екатеринбург: УрО АН СССР. 1991. 79 с.
23. Allegre С.J., Poirier J.P., Humler E., Hofmann A.W. The chemical composition of the Earth. Earth Planet. Sci. Lett. 1995. V. 134. P. 515-526.
24. Arai S. Characterization of spinel peridotites by olivine ± spinel compositional relationships: review and interpretation // Chem. Geol. 1994. V. 113. P. 191-204.
25. Ballhaus C., Berry R., Green D. High pressure experimental calibration of the olivine-orthopyroxene-spinel oxygen geobarometer: implication for the oxidation state of the upper mantle // Contrib. Mineral. Petrol. 1991. V. 107. P. 27-40.
26. Bryndzia L.T., Wood B.J. Oxygen thermobarometry of abyssal spinel peridotites: the redox state and the C-O-H volatile composition of the earth's sub-oceanic mantle // Amer. J. Sci. 1990. V. 290. P. 1093-1116.
27. Falloon T.J., Green D.H. Anhydrous partial melting of MORB pyrolite and other peridotite compositions at 10 kb: implications for the origin of primitive MORB glasses // Mineralogy and Petrology. V. 37. 1987. P. 181-219.
28. Frey F.A., Suen C.J., Stockman H.W. The Ronda high temperature peridotite: geochemistry and petrogenesis // Geochim. Cosmoch. Acta. 1985. V. 49, № 11. P. 2469-2491.
29. Hofmann A.W. Chemical differentiation of the Earth: the relationship between mantle? continental crust, and oceanic crust. Earth Planet. Sci. Lett. 1988. V. 90. P. 297-314.
30. Irvine T.N. Chromian spinel as a petrogenetic indicator. 2. Petrological applications // Can. J. Earth Sci. 1967. V. 4. P. 71-103.
31. Jaques A.L., Green D.H. Anhydrous melting of peridotite at 0-15 kb pressure and genesis of tholeiitic basalts // Contrib. Mineral. Petrol. 1980. V. 73, № 3. P. 287-310.
32. McDonough W.F., Sun S. The composition of the Earth. Chem. Geol. 1995. V. 120. P. 223-253.
33. Niu Y. Mantle Melting and Melt Extraction Processes beneath Ocean Ridges: Evidence from Abyssal Peridotites // J. Petrol. 1997. V. 38, № 8. P. 1047-1074.
34. Palme H., Nickel K.G. Ca/Al ratio and composition of the Earth, supper mantle // Geochim. Cosmochim. Acta. 1985. V. 49, № 10. P. 2123-2132.
35. Parkinson I.J., Arculus R.J. Redox state of subduction zones: insights from arc peridotites // Chem. Geol. 1999. V. 160. P. 409-423.
36. Parkinson I.J., Pearce J.A. Peridotites from the Izu-Bonin-Mariana forearc (ODP Leg 125): evidence for mantle melting and melt-mantle interaction in a supra-subduction zone setting // J. Petrol. 1998. V. 39. P. 1577-1618.
37. Pearce J.A., Barker P.F., Edwards S.J. et al. Geochemistry and tectonic significance of peridotites from the South Sandwich arc-basin system, South Atlantic // Contrib. Mineral. Petrol. 2000. V. 139. P. 36-53.
38. Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics in oceanic basalts: implication for mantle composition and processes // Magmatism in the Ocean Basins. Geol. Soc. Sp. Publ. 1989. № 42. P. 313-345.
39. Ringwood A.E. Phase transformation and their bearing on the constitution and dynamics of the mantle, Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 2083-2110.
40. Wells P. Pyroxene thermometry in spinel and complex system // Contrib. Mineral. Petrol. 1977. V. 62. P. 129-139.
41. Wood B., Bryndzia L., Johnson K. Mantle oxidation state and its relationship to tectonic environment and fluid specialization // Science. 1990. V. 248, № 4953. P. 337-345.
42. Woodland A., Kornprobst J., Wood B. Oxygen thermobarometry of orogenic lherzolite massifs // J. Petrol. 1992. V. 33, Рart 1. P. 203-230.
43. Zanetti A., D'Antonio M., Spadea P. et al. Petrogenesis of mantle peridotites from the Izu-Bonin-Mariana (IBM) forearc // Ofioliti. 2006. V. 31, № 2. P. 189-206.
Рецензия
Для цитирования:
Чащухин И.С., Вотяков С.Л. Ультрамафиты Алапаевского массива (Средний Урал): петрология, геохимия, хромитоносность. Литосфера. 2012;(4):140-157.
Просмотров: 246
Послать статью по эл. почте 