Геологический институт СО РАН Улан-Удэ , 2013

1. Цыганков А.А., Посохов В.Ф. Геологический институт СО РАН Улан-Удэ, 2013 ИСТОЧНИКИ ГРАНИТОИДНЫХ МАГМ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ: ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА

2. В последние 10-15 лет изучение магматизма Западного Забайкалья, представляющего собой одну из крупнейших на Земле гранитоидную провинцию, фокусировалось на определении абсолютного возраста пород, прежде всего гранитоидов, и, в меньшей мере, сопутствующих базитов. Итогом этих исследований стало признание того, что основной объем гранитоидов региона, включая известково-щелочные граниты Ангаро-Витимского батолита (АВБ), на долю которых приходится не менее 2/3 от всех плутонических пород среднего (монцонитоиды, сиениты) и кислого (граниты, гранодиориты) состава, сформировался в конце карбона – начале перми, а не в раннем палеозое или протерозое, как считалось ранее. При этом мнения расходятся в оценке продолжительности позднепалеозойского магматического цикла: по одним данным она составляла 55 – 60 Ма (330 – 275 Ма) [Цыганков и др., 2007; 20010], по другим – не превышала 20 - 22 Ма (303 – 286 Ма) [Ковач и др., 2012], что влечет за собой некоторые различия в интерпретации геодинамики гранитообразования, особенно гранитов АВБ.

3. Вторым важным достижением в области изучения гранитоидного и в целом, позднепалеозойского магматизма Западного Забайкалья стало изотопно-геохронологическое обоснование синхронности формирования гранитоидов разных геохимических типов, относимых к различным комплексам, что выдвигает на первый план петрологический аспект гранитообразования и, в первую очередь, проблему источников магм. Особую интригу этой проблеме придает именно факт синхронности формирования пространственно сопряженных разнотипных гранитоидов, что со всей очевидностью указывает на участие разных источников в процессе магмообразования, а также на вероятное участие иных петрогенетических процессов, таких как смешение магм или их дифференциация.

4. Позднепалеозойские гранитоиды Забайкалья 1) AFS и PA граниты и сиениты ранне- и поздне-куналейского комплексов 280 – 273 и 230 – 210 Ма соответственно. 2) шошонитовая монцонит-сиенит- кварцевосиенитовая с синплутоническими базитами интрузивная серия (нижне-селенгинский комплекс), 285-278 Ма 3) переходные, от высококалиевых CA до субщелочных (alkaline) граниты и кварцевые сиениты с синплутоническими базитами (зазинскийкомплекс), 305 – 285 Ма 4) высококалиевые CA кварцевые монцониты, кварцевые сиениты и габброиды (чивыркуйский комплекс), 305 – 285Ма 5) CA граниты баргузинского Комплекса (Ангаро-Витимский батолит), 330 – 310Ма. Рифтовые зоны по (Ярмолюк, Кузьмин, 2012; Дорошкевич и др., 2012).

5. Общая последовательность позднепалеозойского магматизма Забайкалья и перекрытие во времени пространственно совмещенных, но разных по составу гранитоидных комплексов. U-Pb определения по цирконам (бимодальный дайковый пояс и сиенограниты – Rb-Sr) Li-F граниты Безымянного массива (291.7±3.7 Ма) [Рампилов, Рипп, 2012] Щелочные породы Сыннырской и Витимской провинции 287 - 306 Ма [Ярмолюк, Коваленко, 2003; Сотникова, 2009; Владыкин, 2009; Дорошкевич и др., 2011; 2012]

6. Баргузинский комплекс (Ангаро-Витимский батолит) «Коровые» граниты: ксенолиты и останцы кристаллических сланцев и мраморов(ю.в. склон Баргузин- ского хр., рр. Алла, Курумканка) δО18 , ‰: 8.3-10.9 (Zrn); 10.4-14.5 (Qtz); εNd(T): - 5 ÷ - 8 (до -13); Isr (~ 0.707); ТDM-2 (Ma):1600-1700 , до 2160 (автохтонные гнейсограниты)

7. «мантийно-коровые» гранитоиды: чивыркуйский, зазинский, нижне-селенгинский, ранне-куналейский комплексы Нижне-селенгин- скийк-с: εNd(Т): - 6.7 ÷ - 3.5, ТDM-2 (Ma): 1400-1350 δО18 , ‰: 5.8-6.5 (Zrn), 3.5-6 (Ttn), 6.3-7.5 (Qtz) Isr : ~0.7052-0.7075 Чивыркуйскийк-с: εNd(Т): - 7 ÷ - 3, ТDM-2 (Ma): 2000-1500 δО18 , ‰: 4.5 (Zrn), 5-8 (Ttn), 8-10 (Qtz) Isr : ~0.706 Зазинскийк-с: εNd(Т): - 6 ÷ - 4, экстремальные значения -10.8 ÷ +2 ; ТDM-2 (Ma): ~1500 (1000 – 1900) δО18 , ‰: 5.2-7.8 (Zrn), 4.3-5.9 (Ttn), 8.5-11.7 (Qtz) Isr : ~0.706-0.707

8. «Смешанные (мантийно-коровые)» гранитоиды чивыркуйского, зазинского, нижне-селенгинского комплексов Улекчинский массив кварцевых сиенитов и лейкогранитов (300 Ма), Юго-Западное Забайкалье (зазинский комплекс, 305 – 285 Ма) Улекчин

9. Бургасский кварцево сиенитовый массив (чивыркуйский комплекс, 305 -285 Ма) Бургасский массив 287 Ма

10. Помимо мафических включений гранитоиды смешанного (мантийно-корового) типа сопровождаются комбинированными дайками и синплутоническими базитовыми интрузиями (подтверждено изотопным датированием гранитоидов и базитов)

11. Усть-Хилокскийплутон (нижне-селенгинский комплекс) Шалутнский плутон (зазинский к-с)

12. Ранне- куналейский комплекс: Брянский массив (1600 км2), щелочно- полевошпатовые сиениты и щелочные граниты, 278 Ма; δО18 : 6.2 – 8.6 ‰ (Qtz); εNd(T): - 5 ÷ - 1; Isr (~ 0.705); ТDM-2 (Ma): 1350-1300

13. Ранне-куналейский комплекс Хоринская вулканоплутоническая Ассоциация: щелочные кварцевые сиениты и граниты, щелочные риолиты и трахибазальты; 278 Ма δО18 : 6.0 – 8.1 ‰ (Qtz); εNd(T): - 5 ÷ - 1; Isr (~ 0.705); ТDM-2 (Ma): 1350-1300

14. Suite TDM-2 (Ma) Barguzin 1700-1600 (2160) Chivyrkui 2000-1500 Zaza 1500 (1000-1900) Low-Selenga 1400-1350 Early-Kunalei 1350-1300 Late-Kunalei 900-800

15. Условия образования гранитоидов могут быть разными !

16. Баргузинский комплекс (Ангаро-Витимский батолит) • Известково-щелочные граниты • Авто- и аллохтонная фации. • Коровые ксенолиты (метаморфические породы • не выше амфиболитовой фации). • Коровая изотопия. • Детритовые цирконы. • Мафические включения или • ассоциирующие базиты неизвестны. • ПЛАВЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ • КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ • КОРЫ • Вариации состава обуслов- • лены разной степенью • сегрегации расплава • (количеством реститово- • го материала)

17. Чивыркуйский комплекс • высококалиевые известково-щелочные кварцевые • монцониты, кварцевые сиениты и габброиды • Максимально широкий «набор» петрографических • разновидностей (от субщелочных габбро до кварцевых • сиенитов), типоморфные - монцонитоиды • Мафические включения • Габброидные дифференциаты в сложных • (габбро-монцонитоидных) плутонах • Смешанные (мантийно-коровые) изотопные • характеристики • Прямое плавление соответствующих • протолитов • Внутрикамерная дифференциация • мафических магм • Смешение магм и последующая • дифференциация гибридных • расплавов

18. Геохимическое моделирование: смешение магм Чивыркуйский комплекс Масс-балансовые расчеты выполнены с использованием программ: Igpet,Newpet, GPP. Коэффициенты разделения- по литературным данным.

19. Зазинский комплекс • переходные, от высококалиевых известково-щелочных до субщелочных (alkaline), граниты и кварцевые сиениты с синплутоническимибазитами и комбинированными дайками • Субэвтектическиелейкограниты с подчиненными кварцевыми сиенитами (ранние фазы отдельных • плутонов). • Мафические включения и редкие коровые • ксенолиты. • Синплутоническиебазитовые интрузии и • комбинированные дайки. • Максимально широкие вариации • изотопных характеристик: • от типично «коровых» до смешан- • ных или с преобладанием • «мантийной компоненты». • Выплавление гранитной • эвтектики (коровые или • смешанные протолиты); • Дифференциция гибридных • расплавов

20. Геохимическое моделирование: фракционная кристаллизация Зазинский комплекс Qtz-монцонит (чивыркуйского типа) фракционирующие минералы Зазинский гранит (остаточный расплав 66 wt. %) Pl40- 24.1% Amhp- 2.4% Bt- 5.2% Fe-Ti- 1.8% Ap- 0.4%

21. Нижне-селенгинский комплекс • шошонитоваямонцонит-сиенит-кварцевосиенитовая с • синплутоническимибазитами интрузивная серия • Высокая калиевая щелочность. • Типоморфные разности – монцониты и кварцевые монцониты, при вариациях от шошонитовыхгабро • до субщелочных гранитов. • Синплутоническиебазитовые интрузии и комбинированные дайки. • Смешанные (мантийно-коровые) • изотопные характеристики. • Смешение мантийных и коровых • магм • Плавление мафических коровых • протолитов • Дифференциация калиевых • мафических магм

22. Монцогаббро Монцонит Геохимическое моделирование: фракционная кристаллизация (Усть-Хилокский массив, нижне-селенгинский комплекс) Стадия I фракционирующие минералы Монцонит (остаточный расплав 35 wt. %) Fe-Ti- 4.1% Ap- 0.4% Pl40- 31.8% Amhp- 23.9% Bt- 4.8% фракционирующие минералы Сиенит (остаточный расплав 67.5 wt. %) Pl40- 27.7% Bt- 9.6% Fe-Ti- 0.5% Ap- 0.9% Стадия II

23. Таким образом, изотопные и геологические данные, дополненные результатами масс-балансовых расчетов, позволяют сделать следующие выводы. • Среди позднепалеозойских гранитоидов Западного Забайкалья по условиям образования можно выделить • три типа: • «коровые» граниты (баргузинский комплекс) – доминируют по объему и связаны с плавлением протерозойских метатерригенныхпротолитов; • «смешанные (мантийно-коровые)» гранитоиды – наиболее вариативны по составу, образуются за счет смешения коровых салических и мантийных мафических магм, дифференциации мантийных или гибридных расплавов; • щелочные гранитоиды - предполагается плавлением нижнекоровых мафических или смешанных протолитов, однако в целом вопрос остается открытым. • Эволюция магматизма во времени заключается в смене коровогогранитообразованиямантийно-коровым при прогрессивном нарастании доли мантийной составляющей.

24. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ