О природе карбонатитов Урала
Аннотация
Посвящается памяти
кандидата геолого-минералогических наук
Сергея Федоровича Карпенко
На примере Урала предложена новая модель образования карбонатитов в складчатых поясах ("карбонатитов линейно-трещинных зон"). Карбонатиты Урала располагаются в висячем крыле Главного Уральского глубинного разлома, который в силуре-верхнем девоне являлся зоной субдукции Заварицкого-Беньофа. Карбонатиты приурочены к Ильмено-Вишневогорскому комплексу метаморфических пород и нефелиновых сиенитов, располагающемуся напротив Уфимского выступа Восточно-Европейской платформы. Поскольку Уфимский выступ выдвинут на восток, то здесь (и только здесь) в зону субдукции во время завершающего этапа ее функционирования попали шельфовые фации, представленные преимущественно массивными известняками. Именно в этом районе Урала, в зоне Главного Уральского разлома, отмечаются обильные пластовые тела массивных мраморов, чередующиеся с меланжированными серпентинитами. Их совместное переплавление в зоне субдукции и привело к формированию карбонатитов в пределах надсубдукционного комплекса, а также изменению изотопно-геохимических характеристик карбонатов. Установлены самарий-неодимовые и рубидий-стронциевые возраста формирования карбонатитов (388 млн. лет) и их выведения на уровень верхней коры (252 млн. лет) во время этапа пост-коллизионного растяжения Урала.
кандидата геолого-минералогических наук
Сергея Федоровича Карпенко
На примере Урала предложена новая модель образования карбонатитов в складчатых поясах ("карбонатитов линейно-трещинных зон"). Карбонатиты Урала располагаются в висячем крыле Главного Уральского глубинного разлома, который в силуре-верхнем девоне являлся зоной субдукции Заварицкого-Беньофа. Карбонатиты приурочены к Ильмено-Вишневогорскому комплексу метаморфических пород и нефелиновых сиенитов, располагающемуся напротив Уфимского выступа Восточно-Европейской платформы. Поскольку Уфимский выступ выдвинут на восток, то здесь (и только здесь) в зону субдукции во время завершающего этапа ее функционирования попали шельфовые фации, представленные преимущественно массивными известняками. Именно в этом районе Урала, в зоне Главного Уральского разлома, отмечаются обильные пластовые тела массивных мраморов, чередующиеся с меланжированными серпентинитами. Их совместное переплавление в зоне субдукции и привело к формированию карбонатитов в пределах надсубдукционного комплекса, а также изменению изотопно-геохимических характеристик карбонатов. Установлены самарий-неодимовые и рубидий-стронциевые возраста формирования карбонатитов (388 млн. лет) и их выведения на уровень верхней коры (252 млн. лет) во время этапа пост-коллизионного растяжения Урала.
Ключевые слова
УДК 552.33(470.5)
Список литературы
1. Багдасаров Ю.А. Линейно-трещинные тела карбонатитов - новая субформация ультраосновных-щелочных карбонатитовых комплексов // Докл. АН СССР. 1979. Т. 248, № 2. С. 412-415.
2. Багдасаров Ю.А. О главных петро- и геохимических особенностях карбонатитов линейного типа и условиях их образования // Геохимия. 1990. № 8. С. 1108-1119.
3. Багдасаров Ю.А. О полиформационности карбонатитов и объеме термина "карбонатит" // Записки ВМО. 1992. № 2. С. 110-116.
4. Бейли Д.К., Шерер Дж.Ф. Система Na2O-Al2O3-Fe2O3-SiO2 при давлении 1 ат. и петрогенезис щелочных пород // Происхождение главных серий изверженных пород по данным экспериментальных методов. Л.: Недра, 1970. С. 58-72.
5. Белов С.В., Лапин А.В., Толстов А.В., Фролов А.А. Минерагения платформенного магматизма (траппы, карбонатиты, кимберлиты). Новосибирск: СО РАН, 2008. 537 с.
6. Владыкин Н.В. Формационные типы карбонатитов, их геохимия и генезис // Геохимия, петрология, минералогия и генезис щелочных пород. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. С. 45-50.
7. Врублевский В.В., Покровский Б.Г., Журавлев Д.З., Аношин Г.Н. Вещественный состав и возраст пенченгинского линейного комплекса карбонатитов, Енисейский кряж // Петрология. 2003. Т. 11, № 2. С. 145-163
8. Гинзбург А.И., Самойлов В.С. К проблеме карбонатитов // Записки ВМО. 1983. Вып. 2, Ч. 112. С. 164-176.
9. Гиттинс Дж. Фельшпатоидные щелочные породы // Эволюция изверженных пород: развитие идей за 50 лет. М.: Мир. 1983. С. 344-380.
10. Глевасский Е.Б., Кривдик С.Г. Докембрийский карбонатитовый комплекс Приазовья. Киев: Наук. думка, 1981. 228 c.
11. Егоров Л.С. Проблема полиформационности карбонатитов и псевдокарбонатиты // Записки ВМО, 1990. Вып. 3, Ч. 119. С. 99-111.
12. Ерохин Ю.В., Погромская О.Э. Доломитовые мрамора из меланжированных гипербазитов Шабровского рудного поля // Ежегодник-2008. Тр. Ин-та геол. и геох. им. акад. А.Н. Заварицкого. Вып. 156. Екатеринбург, 2009. С. 102-106.
13. Жабин А.Г. О новом типе карбонатитовых проявлений в связи со щелочным комплексом Ильменских-Вишневых гор на Урале // Докл. АН СССР. 1959. Т. 128, № 5. С. 1020-1022.
14. Золоев К.К., Левин В.Я., Мормиль С.И., Шарда-
15. кова Г.Ю. Минерагения и месторождения редких металлов, Мо, W Урала. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2004. 336 с.
16. Иванов К.С. Основные черты геологической истории (1.6-0.2 млрд. лет) и строения Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. 252 с.
17. Иванов К.С. Оценка палеоскоростей субдукции и коллизии при формировании Урала // Докл. АН. 2001. Т. 377, № 2. С. 231-235.
18. Иванов К.С., Смирнов В.Н., Ерохин Ю.В. Тектоника и магматизм коллизионной стадии (на примере Среднего Урала). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2000. 133 с.
19. Карбонатиты. М.: Мир, 1969. 485 с.
20. Карбонатиты Хибин. Апатиты. Изд-во КФАН СССР. 1984. 98 с.
21. Когарко Л.Н. Проблема генезиса агпаитовых магм. М.: Наука, 1977. 293 с.
22. Когарко Л.Н. Роль глубинных флюидов в генезисе мантийных гетерогенностей и щелочного магматизма // Геология и геофизика. 2005. Т. 46, № 12. С. 1234-1245.
23. Кононова В.А., Донцова Е.М., Кузнецова Л.Д. Изотопный состав кислорода и стронция Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса и вопросы генезиса миаскитов // Геохимия. 1979. № 12. С. 1784-1795.
24. Краснобаев А.А., Недосекова И.Л., Бушарина С.В. Цирконология карбонатитов Вишневогорского массива (Ю. Урал) // Ежегодник-2008. Тр. Ин-та геологии и геохимии им. акад. А.Н. Заварицкого. Вып. 156. Екатеринбург, 2009. С. 261-263.
25. Кухаренко А.А., Орлова М.П., Буллах А.Г. и др. Каледонский комплекс ультраосновных, щелочных пород и карбонатитов Кольского полуострова и Северной Карелии. М.: Недра, 1965. 772 с.
26. Левин В.Я., Роненсон Б.М., Самков В.С. и др. Щелочные карбонатитовые комплексы Урала. Екатеринбург: Уралгеолком, 1997. 274 с.
27. Макагонов Е.П., Баженов А.Г., Вализер Н.И. и др. Глубинное строение Ильменогорского миаскитового массива. Миасс: ИМин УрО РАН, 2003. 180 с.
28. Маракушев А.А., Сук Н.И. Карбонатно-силикатное магматическое расслаивание и проблема генезиса карбонатитов // Докл. АН. 1998. т. 360, № 5. С. 681-684.
29. Недосекова И.Л. Карбонатиты Булдымского массива (минералогия, геохимия и условия образования), Ильмено-Вишневогорский щелочной комплекс, Ю. Урал // Ежегодник-2003. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2004. С. 491-500.
30. Недосекова И.Л. Новые данные по карбонатитам Ильмено-Вишневогорского комплекса // Геология рудных месторождений. 2007. Т. 49, № 2. С. 146-164.
31. Недосекова И.Л., Владыкин Н.В., Прибавкин С.В.,
32. Баянова Т.Б. Ильмено-Вишневогорский миаскит-карбонатитовый комплекс: происхождение, рудоносность, источники вещества (Урал, Россия) // Геология рудн. месторождений 2009. Т. 51, № 2. С. 157-181.
33. Недосекова И.Л., Прибавкин С.В. Карбонатиты Ильмено-Вишневогорского комплекса: геохимические и генетические особенности, роль силикатно-карбонатной несмесимости и флюидно-гидротермальных процессов в карбонатитообразовании // Ежегодник-2008. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 156. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2009. С. 166-175.
34. Недосекова И.Л., Прибавкин С.В., Пушкарев Е.В. Новые данные по геохимии Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса // Ежегодник-2004. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2005. С. 198-206.
35. Недосекова И.Л., Прибавкин С.В., Ронкин Ю.Л. Геохимическая эволюция и источники вещества карбонатитов Ильмено-Вишневогорского комплекса // Геология Урала и сопряженных территорий. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2007. С. 229-246.
36. Недосекова И.Л., Прибавкин С.В., Серов П.А., и др. Sr-Nd-C-O изотопные данные и геохимия карбонатитов Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса и Куртинской зоны // Ежегодник-2005. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2006. С. 235-245.
37. Онтоев Д.О. Что же такое карбонатиты? // Записки ВМО. 1985. в. 4, Ч. 114. С. 1465-1469.
38. Панина Л.И., Моторина И.В. Явления несмесимости в глубинных щелочных магмах по данным изучения расплавных включений в минералах // Геохимия, петрология, минералогия и генезис щелочных пород. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. С. 181-186.
39. Пейве А.В., Иванов С.Н., Нечеухин В.М. и др. Тектоника Урала. М.: Наука, 1977. 120 с.
40. Поляков В.О., Недосекова И.Л. Минералы апогипербазитовых фенитов и карбонатитов южной части Ильменских гор // Минералы месторождений и зон техногенеза рудных районов Урала. Свердловск: УрО АН СССР, 1990. С. 24-35.
41. Попов В.А. Проблема выявления карбонатитов. // Рудогенез: мат-лы междунар. науч. конф. Миасс-Екатеринбург: УрО РАН, 2008. С. 244-248.
42. Прибавкин С.В. Недосекова И.Л. Источники вещества карбонатитов Ильмено-Вишневогорского комплекса по данным изотопии Sr и Nd в карбонатах // Докл. АН. 2006. Т. 408, № 3. С. 381-385.
43. Сазонов В.Н., Недосекова И.Л., Огородников В.Н., Поленов Ю.А. Сиенитовые и сиенит-миаскитовые комплексы Урала: геологическая позиция, геодинамические обстановки формирования, типоморфные черты металлогении // Геодинамика, магматизм, метаморфизм и рудообразование. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2007. С. 216-243.
44. Самойлов В.С. Карбонатиты (фации и условия образования). М.: Наука, 1977. 291 с.
45. Самойлов В.С. Геохимия карбонатитов. М.: Наука, 1984. 190 с.
46. Свяжин Н.В. Доломитовые карбонатиты Вишневогорского комплекса ультраосновных и щелочных пород // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1966. № 5. С. 65-72.
47. Соболев И.Д. Автонеев С.В., Белковская Р.П. и др. Тектоническая карта Урала масштаба 1 : 1 000 000. Свердловск: Уралгеология, 1986. 168 с.
48. Соколов С.В. В продолжение дискуссии: что считать карбонатитом? // Записки ВМО. 1991. № 5. С. 1108-1121.
49. Таланцев А.С., Петрова Г.А. Условия и механизм формирования карбонатитов Ильменогорско-Вишневогорского комплекса. Свердловск: ИГГ УрО АН СССР, 1991. 70 с.
50. Фролов А.А., Лапин А.В., Толстов А.Р. и др. Карбонатиты и кимберлиты (взаимоотношения, минерагения, прогноз). М.: НИА-Природа, 2005. 540 с.
51. Чернышев И.В., Кононова В.А., Крамм У. и др. Изотопная геохронология щелочных пород Урала в свете данных уран-свинцового метода по цирконам // Геохимия. 1987. № 3. С. 323-338.
52. Bailey D.K. Carbonate magmas // Geol. Soc. London, Mem. 1995. V. 16. P. 249-263.
53. Bell K. Radiogenic isotope constrants on relationships beetween carbonatites and associate silicate rocks - a brif rewiew // J. Petrol. 1988. V. 39, № 11-12. P. 1987-1996.
54. Bell K., Petersen T. Nd and Sr isotope systematics of Shombole volcano, East Africa, and the links between nephelinites, phonolites, and carbonatites. Geology, 1991. V. 19. P. 582-585.
55. Brey G.P., Bulatov V.K., Girnis A.V., Lahaye Ya. Experimental melting of carbonated peridotite at 6-10 GPa // J. Petrol. 2008. V. 49, № 4. P. 797-821.
56. Bulletin of the Global Volcanism Network. 2007. V. 32, № 11. P. 1332-1338.
57. Burke K., Khan S. Geoinformatic approach to global nepheline syenite and carbonatite distribution: Testing a Wilson cycle model // Geosphere. 2006. V. 2, № 1. P. 53-60.
58. Саrbonatites: genesis and evolution / ed. K. Bell. London, 1989. 610 p.
59. Fabio Ramos Dias de A., Moller P., Dulski P. Zr/Hf in carbonatites and alcaline rocks: new date and a re-evaluation // Revista Brasileira de Geocienciacias, 2002. № 32 (3). P. 361-370.
60. Freestone J.C., Hamilton D.L. The role of liquid immiscibility of the genesis of carbonatites - an experiment study // Contr. Mineral. Petrol. 1980. V. 73, № 2. P. 105-117.
61. Gradstein.F.M., Ogg J.G., Smith A.G. A geologic time scale. Cambridge University Press, 2004. 500 p.
62. Green T.H, Adam J., Siel S.H. Trace element partitioning between silicate minerals and carbonatite at 25 kbar and application to mantle metasomatism // J. Mineral. Petrol. 1992. V. 46, № 3. P. 179-184.
63. Hammouda T., Laporte D. Ultrafast mantle impregnation by carbonatite melts // Geology. 1999. V. 28. P. 283-285.
64. Harmer R.E., Gittins J. The case for primary, mantle-derived carbonatite magma // J. Petrol. 1998. V. 39. P. 1895-1903.
65. Huang Y.-M., Hawkesworth C.J., van Calsteren P., McDermott F. Geochemical characteristics and origin of the Jacupiranga carbonatites, Brazil // Chem. Geol. 1995. V. 119, Iss. 1-4. P. 79-99.
66. Kerrich R.W. Geochemical evidence on the source of fluids and solutes for shear zone hosted mesothermal Au deposits // Mineralization in Shear Zones / Ed. J.T. Bursnal. Geol. Ass. Canada. Short Course Notes. 1989. V. 6. P. 129-197.
67. Kjarsgaard B.A. Phase relations of carbonatited high-CaO nephelinite at 0.2 and 0.5 Gpa // J. Petrol. 1998. V. 39. P. 2061-2075.
68. Kjarsgaard B.A., Hamilton D.L. The genesis of carbonatites by liquid immiscibility // Carbonatites: genesis and evolution / Ed. K. Bell. London: Union Hyman, 1989. P. 388-404.
69. Kogarko L.N., Kononova V.A., Orlova M.P., Wooley A.R. Alcaline Rocks and Carbonatites of World. Part 2: Former USSR. Chapman & Hall, London, 1995. 226 p.
70. Kramm U., Blaxland A.B., Kononova V.A., Grauert B. Origin of the Ilmenogorsk-Vishnevogorsk nepheline syenites, Urals, USSR, and the time of emplacement during the history of the Ural fold belt: a Rb-Sr study // J. Geol. 1983. V. 91. P. 427-435.
71. Kramm U., Chernyshev I.V., Grauert S. et al. Zircon typology and U-Pb systematics: a Case study of zircons from nefeline syenite of the Il'meny Mountains, Ural // Petrology. 1993. V. 1, № 5. P. 474-485. 70. Le Bas M.J. Sovite and alvikite: two chemically distinct calciocarbonatites C1 and C2 // S. Afr. J. Geol. 1999. V. 102, № 2. P. 109-121. 71. Lee W-J, Wyllie P.J. Liquid immiscibility in the join NaAlSiO4-NaAlSi3O8-CaCO3 at 1 GPa: Implications for crustal carbonatites // J. Petrol. 1997. V. 38. P. 1113-1135.
72. Leelanandam C., Burke K., Ashwal L.D., Webb S.J. Proterozoic mountain building in Peninsular India: an analysis based primarily on alkaline rock distribution // Geol. Magazine. 2005. V. 143, № 2. P. 195-212.
73. Lentz D.R. Carbonatite genesis: a reexamination of the role of intrusion-related pneumatolytic skarn processes in limestone melting // Geology. 1999. V. 27. № 4. p. 335-338.
74. Ludwig K.R. ISOPLOT/Ex - А geochronological toolkit for Microsoft Excel, Version 2.05, Berkeley Geochronology Center Spec. Publ. № lа, 1999. 120 p.
75. Mitchell R. H. Carbonatites and carbonatites and carbonatites // Canad. Mineral. 2005. V. 43, № 6. P. 2049-2068.
76. Pandit M., Sial A., Saxena A., Ferreira V. Non-magmatic features in carbonatitic rocks: a reexamination of proterozoic "carbonatites", southeast rajasthan, Northwest Indian Craton // Intern. Geol. Review. 2000. V. 42, Iss. 11. P. 1046-1053.
77. Ray J.S. Radiogenic Isotopic ratio variations in carbonatites and associated alkaline silicate rocks: role of crustal assimilation // J. Petrol. 2009. V. 50, № 10. P. 1955-1971.
78. Richard Р., Shimizu N., Allegre C.J. 143Nd/146Nd а natural tracer: an application to oceanic basalts // Earth Planet. Sci. Lett. 1976. V. 31. Р. 269-278.
79. Schleicher H., Kramm U., Pernicka E. et al. Enriched subcontinental Upper Mantle beneath Southern India: Evidence from Pb, Nd, Sr, and C-O Isotopic Studies on Tamil Nadu Carbonatites // J. Petrol. 1998. P. 1765-1785.
80. Veizer J., Bell K., Jansen S.L. Temporal distribution of carbonatites // Geology. 1992. V. 20, № 12. P. 1147-1149.
81. Veksler V., Petibon C., Jenner G.A. et al. Trace element partitioning in immisible silicate-carbonate liquid systems: an initial experimental study using a centrifuge autoclave // J. Petrol. 1998. V. 39, № 11-12. P. 2095-2104.
82. Wendlandt R.F., Harrison W.J. Rare earth partioning between immiscible carbonate and silicate liquids and CO2 vapor // Contrib. Mineral. Petrol. 1979. V. 69, № 4. P. 409-419.
83. Wooley A.R., Kempe D.R.C. Carbonatite: nomenclature, average chemical compositions, and element distributions // Carbonatites: genesis and evolution / K. Bell (ed.) Unwin Hyman, London. 1989. P. 1-14.
84. Woolley A.R., Kjarsgaard B.A. Paragenetic types of carbonatite as indicated by the diversity and relative abundances of associated silicate rocks: evidence from a global database // Canad. Mineral. 2008. V. 46, № 4. P. 741-752.
85. Wyllie P.J. Hutton and Hall on theory and experiments: the view after 2 centuries // Episodes. 1998. V. 21, № 1. Р. 3-10.
86. www.PhotoVolcanica.com.
87. Xu Ch., Zhang Hu., Huang Zh., et al. Genesis of the carbonatite-syenite complex and REE deposit at Maoniuping, Sichuan Province, China: Evidence from Pb isotope geochemistry // Geochem. J. 2004. V. 38. P. 67-76.
Рецензия
Для цитирования:
Иванов К.С. О природе карбонатитов Урала. Литосфера. 2011;(1):20-33.
Просмотров:
387
Послать статью по эл. почте 