Sandyites and rocks of monzonite composition of the Ilmenogorsk miaskit massive (the Southern Urals)

The results of study of rocks of the Ilmenogorsk miaskite block - mylonitized miaskites, “sandyites” and monzonitic rocks, which were found for the first time, are presented in the paper. We studied textural-structural features of rock and their mineral and chemical composition. The composition of petrogenic elements in rocks were determined by atomic absobtion method, rare earth, rare and trace elements - ICP-MS method. Microprobe analyses compositions of minerals were made on the scanning electron microscope REMMА-202 M with energy-dispersive console Link systems LZ with Si-Li detector. Correlation of data was performed using the program “Magellanes”. These data allowed us to establish the degree of transformation of rocks and multistage metasomatic processes. The mineral assemblages indicate amphibolite facies of metamorphism, which was accompanied by participation of the F-bearing fluid and formation of specific accessory minerals - highly aluminous titanite and allanite. The highly variable Al contents of these minerals is evidence of high alkalinity at the presence of the fluorine in the fluid. The minerals of the banalsite-stronalsite group in sandyites points to a wide range of temperatures during metasomatic processes. Alteration of rocks results of the change of their chemical composition: the ТiO₂, MgО, СаО, total Fe, and LREE contents increased and SiO₂, Al₂O₃, and К₂O contents decreased. The rocks are characterized by high REE contents in contrast to the host mylonitized miaskites and the high contents of lithophile elements (Rb, Ba, Sr, Th) and low contents of Co, Cu, W, Ni, Cr, and Pb. Our data indicate the metasomatic origin of the studied rocks. The increase in the contents of trace and rare earth elements from milonitized miaskites to sandyites and monzonitic rocks reflect their mobility and significant role of assimilation of the continental crust. The mobility of these elements and their redistribution in the rocks increase during active influence of fluid and growth in it the contents of alkalis and fluorine. Thus, sandyites of the Ilmenogorsky miaskite block are metasomatic rocks which produced after mylonitized miaskites in the linear tectonic zones during late postcollisional shear stage. The monzonitic rocks are ortho-rocks and were probably formed after country diorites. They kept relics of primary structures, but were transformed simultaneously with sandyites under influence of multistage tectonic-metamorphic processes.

миаскиты, сандыиты, монцониты, милониты, метасоматоз, miaskites, sandyites, monzonites, milonites, metasomatites

1. Белянкин Д.C. (1931) К петрографии Среднего Урала. Тр. Гл. геол.-развед. упр. ВСНХ СССР. Вып. 56. М.; Л., 47-62.

2. Ворощук Д.В. (2001) Полевые шпаты гранитоидных бластомилонитов: микроструктурные особенности и вариации химического состава. Ежегодник-2000. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 102-110.

3. Дубинина Е.В., Вализер П.М. (2007) Скаполитсодержащие породы ильменогорского комплекса (Южный Урал). Записки РМО, (1), 108-118.

4. Заварицкий А.Н. (1939) Геологический и петрографический очерк Ильменского минералогического заповедника и его копей. М.: Гл. упр. по заповедн., 196 с.

5. Интерпретация геохимических данных (2001). Под ред. Е.В. Склярова. М.: Интермет Инжиниринг, 288 с.

6. Кошевой Ю.Н. (1985) История формирования и структурная эволюция ильменогорского комплекса. Рукопись. Фонды ИГЗ, 313 с.

7. Краснобаев А.А., Вализер П.М., Бушарина С.В., Медведева Е.В. (2016) Цирконология миаскитов Ильменских гор (Южный Урал). Геохимия, (9), 797-813.

8. Левин В.Я. (1974) Щелочная провинция Ильменских-Вишневых гор. М.: Наука, 221 с.

9. Левин В.Я., Роненсон Б.М., Самков В.С. и др. (1997) Щелочно-карбонатитовые комплексы Урала. Екатеринбург: Уралгеолком, 274 с.

10. Левицкий В.И. (2005) Петрология и геохимия метасоматоза при формировании континентальной коры. Новосибирск: ГЕО, 340 с.

11. Медведева Е.В., Немов А.Б., Котляров А.В. (2013) Милонитизированные породы ильменогорского комплекса (Ю. Урал). Вестн. ИГ Коми НЦ УрО РАН, (11), 7-10.

12. Медведева Е.В., Немов А.Б., Котляров А.В. (2016) Банальсит-стрональсит из сандыита Ильменогорского миаскитового массива (Южный Урал). Минералогия, (1), 3-8.

13. Немов А.Б., Медведева Е.В., Котляров В.А. (2015) Редкометалльная и редкоземельная минерализация милонитов Ильменогорского миаскитового массива (Южный Урал). Онтогения, филогения, система минералогии. Миасс: ИМин УрО РАН, 141-145.

14. Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования (2008). СПб.: ВСЕГЕИ, 200 с.

15. Прочие аналоги полевых шпатов (2003). Минералы. Справочник. Т. 5, вып. 1. М.: Наука, 567-576.

16. Русин А.И., Краснобаев А.А., Русин И.А., Вализер П.М., Медведева Е.В. (2006) Щелочно-ультраосновная ассоциация Ильменских-Вишневых гор. Геохимия, петрология, минералогия и генезис щелочных пород. Мат-лы Всерос. сов. Миасс: ИМин УрО РАН, 222-227.

17. Тарарин И.А., Бадрединов З.Г., Чубаров В.М., Шарова О.И. (2011) Гротит гранат-слюдистых кристаллических сланцев шихтинской свиты Срединно-камчатского массива. Докл. АН, 438(6), 809-812.

18. Carter K.E., Dworkin S.I. (1990) Channelized fluid flow through shear zones during fluid-enhanced dynamic recrystallization, Northern Apennines, Italy. Geology, 18, 720-723.

19. Faulkner D.R., Jackson C.A.L., Lunn R.J., Schlische R.W., Shipton Z.K., Wibberley C.A.J., Withjack M.O. (2010) A review of recent developments concerning the structure, mechanics and fluid flow properties of fault zones. J. Structural Geol. 32, 1557-1575.

20. Hetzel R., Glodny J. (2002) A crustal-scale, orogen-parallel strike-slip fault in the Middle Urals: age, magnitude of displacement, and geodynamic significance. Int. J. Earth Sci., 91(2), 231-254.

21. Sun S.S. (1982) Chemical composition and origin of the earth’s primitive mantle. Geochim. Cosmochim. Acta, 46(1), 179-192.

22. Trouw R.A.J., Passchier C.W., Wiersma D.J. (2010) Atlas mylonites and related microstructures. Berlin: Springer, 322.