CC BY
28
ЦИТОХИМИЯ В ДЕЙСТВИИ -EflbMA-2003
К. г.-м. н. Д. г.-м. н. К. г.-м. н.
Н. Ю. Никулова Я. Э. Юдович И. В. Швецова
[email protected]; [email protected]; [email protected];
Начиная с 2000 г., мы проводим полевые работы в верховьях Печоры. В 2003 г. мы исследовали литологию и геохимию толщ, выходящих в нижнем течении крупного левого притока Печоры — р. Ельмы .
Работы на этом участке проводились тематическим отрядом Вычегодской геолого-разведочной экспедиции под руководством В. С. Озерова в течение полевых сезонов2000—2004 гг. Изначально В. С. Озеров придерживался стратиграфической схемы, принятой для этого района предшественниками (Проскурин и др., 1972 г.), выделявшими два структурных этажа — верхнерифейско-венд-ский фундамент и нижне-, среднепалеозойский чехол. Однако в результате полевых исследований представления о стратиграфии древних толщ существенно изменились: в 2002 г. В. С. Озеров выделил здесь вместо закартированных съемщиками образований дифференцированного магматического комплекса позднепалеозойского возраста 'лимин-ский (или Ельминский) метаморфический комплекс (гнейсы, пара- и ортоамфиболиты и рвущие их гранито-гнейсы), два раннерифейских магматических комплекса (титаноносные габброиды и прорывающие их щелочные граниты) и вендские гранитоиды (рис. 1) [3].
Студенткой кафедры геологии СыктГУ Н. С. Кузнецовой под руководством проф. А. М. Пыстина был изучен химический состав амфибола из амфиболитов Ельминского комплекса. Выяснилось, что амфибол принадлежит к ряду кремниевого энедита-парагоскита рода роговой обманки и соответстует минералу высокотемпературных субфаций ам-фиболитовой стадии метаморфизма. Исходными породами для образования амфиболитов могли служить габбро [2]. Таким образом, представления В. С. Озерова о древнем возрасте, по крайней мере части базитов Ельминского комплекса, получили косвенное подтверждение.
Геохимическое опробование Ельминского метаморфического комплек-
са (РЯ^ е1) и прорывающих их интрузивных образований на рудопроявле-нии графита «Внуково», в коренных выходах в бортах долины р. Ельмы и ее притоков было проведено Я. Э. Юдови-чем во время полевого сезона 2003 г.
Рис. 1. Схема расположения Ельминского метаморфического комплекса (составлена
по материалам В. С. Озерова, 2004).
1 — рудопроявление «Внуково»; PRjel — нижнепротерозойские образования Ельминского метаморфического комплекса, орто- и параамфиболиты, гнейсы, мигматиты; vVi — комплекс ранневендских метагаббро; yRl — комплекс раннерифейских субщелочных гранитов
Нами проведено петрографическое описание 62 шлифов, изучен минеральный состав тяжелых фракций 42 прото-лочных проб, выполнено 60 силикатных анализов горных пород. Проведен рентгеноструктурный анализ ряда минералов и микрозондовый анализ биотита (электронный атмосферный сканирующий микроскоп Philips XL 30 ESEN/TMP с анализирующей приставкой EDS (EDAX типа Sapphire), г. Сосновец, Силезский университет, Польша).
В ходе литохимической обработки данных силикатных анализов пород, с использованием «стандарта ЮК» [4, с. 141], были рассчитаны литохимические модули (табл. 1) и построена модульная диаграмма (рис. 2) в координатах «Сумма щелочей — ФМ (фемический модуль)» [4, с. 116].
Для выделения кластеров (групп близких по составу пород, для которых возможно усреднение) использовались и другие (вспомогательные) модульные диаграммы, которые здесь не приводятся. Как известно, процедура кластеризации приводит к распадению исходного множества анализов на два подмножества — кластеры (средние составы) и отдельные составы вне кластеров, не подлежащие усреднению вследствие существенных отличий отдельных параметров [4, с. 141].
Комплексная интерпретация литохимических и петрографических данных позволяет выделить следующие разновидности горных пород.
Амфиболюированные габбро
Эти породы опробованы в коренном выходе на правом берегу р. Ельмы, в 0.5 км ниже устья руч. Састум-нел. Они характеризуются высоким значением фемического модуля (ФМ = 0.66, табл. 1), образуют кластер I (табл. 1 и рис. 2) и аттестуются как псевдогидролизаты.
Под микроскопом видно, что породы имеют массивную габбровую текстуру, участками переходящую в гранобла-стовую. В минеральном составе (здесь и далее мы приводим данные нормативного пересчета) доминирует роговая обманка (в среднем ~54 %) и соссюри-тизированный средний плагиоклаз состава андезина-лабрадора (~18 %). Остальное приходится на рудные минералы (в сумме около 9 %, из которых около 3 % — ильменит с лейкоксеном, остальное — магнетит с гематитом), цоизит и хлорит (по 4 %). В акцессорных количествах присутствуют сфен (~1 %) и карбонат (0.1 %). Особого упоминания заслуживает присутствие здесь двух минералов: реликтового авгита (около 2 %) и явно новообразованного калишпата (около 5—5.5 %) — продукта воздействия на эти габброиды прорывающих их гранитов. Минералогический анализ тяжелых фракций протолочных проб добавляет к
1 В разных источниках река именуется по-разному — Ельма, Елма, "лма, Елима и "лима. Мы придерживаемся названия Ельма, показанного на топографических картах.
Таблица 1
Средний химический состав горных пород, мас. %
Компоненты и модули I II III IV V VI VII VIII IX X
Псевдогидролизаты Псевдо- сиаллит Гипо- сиаллит Миосилит Супер- силиты Гипер- силиты
п 3 8 7 3 5 3 3 4 3 2
8і02 41.59 46.71 49.23 51.56 64.3 68.01 72.06 73.27 84.55 92.42
Ті02 2.98 2.16 1.52 1.34 0.81 0.71 0.14 0.46 0.2 0.06
АІ2О3 11.86 14.84 16.42 16.17 15.02 13.08 13.95 11.63 5.61 2.75
Ге20э 9.93 3.93 3.24 2.15 1.79 1.61 0.47 1.69 0.55 0.15
ГеО 9.94 9.05 6.86 6.28 3.71 3.4 0.72 1.83 0.96 0.45
МпО 0.25 0.23 0.16 0.132 0.05 0.05 0.015 0.034 0.033 0.01
]^0 7.18 6.71 6.20 5.54 2.23 1.75 0.64 1.01 0.77 0.22
СаО 9.68 7.92 7.71 6.62 1.88 1.45 1.22 1.93 1.82 0.76
№20 2.19 3.1 3.38 3.36 3.25 1.45 3.00 3.31 0.25 0.17
К20 0.93 1.13 1.36 2.4.0 3.94 5.65 6.13 2.57 2.58 1.47
Р2О5 0.10 0.27 0.23 0.313 0.19 0.06 0.057 0.065 0.050 0.02
ппп 2.99 3.59 3.50 3.76 2.88 2.56 2.29 2.21 2.03 0.69
Сумма 99.62 99.63 99.80 99.62 100.04 99.76 99.68 100.00 99.41 99.75
№20+^0 3.12 4.22 4.74 5.76 7.18 7.09 9.13 5.88 2.82 1.63
ГМ 0.84 0.65 0.57 0.51 0.33 0.28 0.21 0.21 0.09 0.04
ФМ 0.66 0.43 0.33 0.27 0.12 0.1 0.027 0.06 0.03 0.01
Примечание. I—X -
этому списку пирит, халькопирит, циркон, сфалерит, турмалин, гидроксиды железа по пириту, пирротин.
За пределами кластера 1 оказался состав обр. ВП 03/56, отличающийся большим содержанием плагиоклаза (соответственно — меньшей фемично-стью), и, как можно думать, представляющий более измененную (гранитизи-рованную) породу.
Породы, вошедшие в кластеры II— III, представлены в различной степени измененными амфиболитами, обнажающимися вдоль правого борта долины р. Ельмы в интервале 1—3 км от ее устья.
номера кластеров; п-количество проб.
Альбитизированные амфиболиты
На модульной диаграмме образуют кластер II и аттестуются как псевдогидролизаты.
Под микроскопом видно, что основная ткань пород, в которой присутствует до 3 % рудного вещества, сложена мелко-, среднезернистым гранобласто-вым агрегатом зеленовато-коричневого амфибола и плагиоклаза, крупные кристаллы которого интенсивно соссю-ритизированы. Местами сохранились крупные лейсты плагиоклаза, указывающие на былую офитовую структуру долерита. Иногда выделения амфибола как бы плавают в базальном существен-
Рис. 2. Модульная диаграмма.
Условные обозначения: 1 — жильные породы; 2 — полевошпатовые кварциты; 3— базиты; 4 — амфиболиты; 5 — кварцито-гнейсы; 6 —сланцы; 7 — граниты; 8 — метагравелиты;
9 — известняки
но альбитовом цементе. В отдельных интенсивно хлоритизированных зернах амфибола различаются реликты пироксена. В обр. ВП 03/17 и ВП 03/25 местами по амфиболу развивается «красный» биотит — плеохроирующий от бледно-желговато-розового до коричнево-красного. В обр. ВП 03/15 отмечено очень много мелкого сфена, образующего цепочечные скопления зерен по сланцеватости. Породы разбиты тонкими прожилками эпидот-кварцевого и серицит-хлоритового состава.
В составе пород присутствуют, %: амфибол (~37), альбит и олигоклаз (~27), хлорит (~9), биотит (~6), эпидот (~5), кварц (4.5), мусковит (4), ильменит (2.6), сфен (2.0), в незначительных количествах отмечаются апатит, магнетит. В прото-лочках присутствуют также (в акцессорных количествах) пирит, циркон, лейкок-сен, пирротин, халькопирит, барит, гидроксиды железа, а в обр. ВП 03/54 — фуксит (?).
Альбитизированные и эпидотизиро-ванные амфиболиты
На модульной диаграмме образуют кластер Ш и аттестуются как псевдогидролизаты. От пород кластера II они отличаются более низкой фемичностью (ФМ 0.33 против 0.43) и несколько повышенным содержанием щелочей (Ма20 + К2О = 4.7 против 4.2).
Для этих пород характерна массивная текстура и лепидогранобластовая структура. Средне- и крупнозернистая амфибол-плагиоклазовая основная
Таблица 2
Химический состав пород вне кластеров, мас. %
Компоненты и модули Гипо- гидролизат Нормосиаллит Псевдосиаллит Миосилит
23 56 32 34 40 31 51 48 35 10 24 37
8Ю2 49.02 45.26 58.92 69.15 61.8 63.01 56.5 55.44 41.40 72.74 72.30 63.38
Ті02 1.22 2.97 0.73 0.33 0.97 0.85 0.97 1.41 0.47 0.17 0.21 0.79
А1203 16.00 13.51 17.48 12.69 15.15 13.88 18.26 14.18 9.34 14.14 14.34 12.17
Бе20э 3.52 8.09 3.995 1.86 1.95 3.8 2.09 2.60 0.81 1.36 0.35 1.02
БеО 6.85 8.33 2.41 4.23 4.23 3.19 3.36 7.21 2.72 0.72 1.48 4.34
МпО 0.19 0.25 0.10 0.11 0.08 0.095 0.07 0.22 0.24 0.01 0.036 0.076
МяО 6.68 6.68 2.68 2.68 2.5 4.01 2.72 4.90 3.67 0.56 1.01 4.42
СаО 7.36 7.34 1.23 0.85 1.41 1.28 3.16 4.50 18.69 2.25 1.38 3.69
№20 3.57 2.65 3.31 3.4 1.7 1.75 5.79 3.03 0.80 5.52 5.61 0.90
К20 2.19 1.64 4.06 1.97 6.39 3.31 3.00 1.83 4.19 1.74 1.91 3.44
Р2О5 0.21 0.09 0.088 0.073 0.085 0.16 0.400 0.11 0.065 0.028 0.044 0.11
ппп 3.15 3.41 4.05 3.02 3.21 4.59 3.27 3.99 16.93 0.87 1.07 4.91
Сумма 99.97 100.22 99.05 100.63 99.48 99.93 99.59 99.42 99.32 100.11 99.74 99.25
№20+К20 5.76 4.29 7.77 7.57 8.09 5.06 8.79 4.86 4.99 7.16 7.52 4.34
ГМ 0.57 0.73 0.42 0.42 0.36 0.35 0.44 0.46 0.33 0.23 0.23 0.29
ФМ 0.35 0.52 0.16 0.16 0.13 0.18 0.15 0.27 0.18 0.04 0.04 0.16
ткань, содержащая до 1—2 % рудных минералов, образована зернами оли-гоклаза и альбита, иногда образующими подобие базального цемента, и рассечена мелкозернистыми эпидот-хлори-товыми и серицит-кварцевыми прожилками. Видимо, сначала породы подвергались альбитизации, а затем последовали эпидотизация-хлоритизация. Плагиоклазы интенсивно соссюритизиро-ваны, часть амфибола замещена хлоритом. В обр. ВП 03/20 амфибол местами замещается пластинчатым «красным» биотитом, пятнистым — неравномерно окрашенным (вследствие хлоритиза-ции?), плеохроирующим от бледно-розоватого до коричнево-красного, а порода рассекается прожилками (до 0.5 мм) амфибола-2.
В среднем породы состоят, %: из амфибола (~35), альбита и олигоклаза (~28), мусковита (~7), хлорита (~6), кварца (~5), биотита (4.6), эпидота (~4), ильменита (1), лейкоксена (1). Минералогический анализ тяжелых фракций про-толочных проб добавляет к этому списку апатит, пирит, циркон, гематит, барит, турмалин, сфен, рутил, сфалерит и гидроксиды железа.
Особенностью не вошедшего в кластер III обр. ВП 03/48 является повышенное содержание хлорита (16 % против ~6 % в кластере), при меньшем содержании амфибола (~12 % против 35).
Гранитизированные габбро-амфиболиты
Эти породы (кластер IV) включают пробы из обнажения на правом берегу р. Ельмы, в 0.5 км ниже устья руч. Сас-
тумнел (обр. 7,13, 14), и участка «Внуково» (обр. 41) и аттестуются как псев-досиаллиты.
Они отличаются пониженной фе-мичностью и заметно повышенной щелочностью. Это выражается в заметно меньшем содержании амфибола (~15 против ~35 % в кластере III), при почти полном исчезновении титансодержащих минералов, в обогащении плагиоклазом (41 против 27 %) и ортоклазом (10 %). Все эти изменения — следствие более сильного воздействия на апогаб-бровые амфиболиты прорывающих их жильных тел молодых гранитов.
Под микроскопом наблюдается полосчатая габбровая, участками пойки-лофитовая текстура, неравномернозернистая структура. Плагиоклаз составляет в мелкозернистых участках 60, в крупнозернистых — 40 % породы. Представлен гипидиоморфными зернами — либо удлиненными табличками, либо изометричными (до 2.0 мм). Характерна зональность, заметная по более интенсивной соссюритизации центральных частей кристаллов. В обр. ВП 03/41 в основной ткани присутствует примесь крупных зерен кварца, пигментированных графитовой пылью (до 10 %), и «красный» биотит (до 5 %). Такой биотит, интенсивно замещающий амфибол, отмечается и в других образцах, вошедших в этот кластер.
Можно предположить, что первичные амфиболиты (в данном случае — аподолеритовые) подверглись двухэтапному гидротермальному воздействию: (а) с разложением плагиоклаза и массовой эпидотизацией амфибола (и может быть,
отчасти и с привносом № — альбитиза-цией?), (б) с привносом К — биотитиза-цией оставшегося амфибола, тотальной серицитизацией и калишпатизацией плагиоклаза, с разложением эпидота-2.
Особенностью обр. ВП 03/23, не вошедшего в этот кластер, является присутствие до 4.0 % пироксена.
Кварц-полевошпатовые кристал-лосланцы (кластер V) из обнажения на правом берегу р. Ельмы, в 0.6 км ниже устья руч. Састумнел, аттестуются как гипосиаллиты.
Для них характерна сланцеватая текстура и неравномерно-зернистая, катак-ластическая, бластопорфировая структура. Размеры зерен основной ткани составляют 0.25—0.50 мм. Бластопорфи-ровые вкрапленники представлены альбитом и ортоклазом, размером до 4 мм. У части зерен альбита наблюдаются пластические деформации и поперечные микротрещины, смещающие двойники. Ортоклаз встречается в виде бластопор-фировых вкрапленников (размером до 3.5 мм) и в виде мелкозернистой массы (0.5—0.7 мм). Зерна ортоклаза содержат тонкие субпараллельные, иногда ветвящиеся пертитовые вростки альбита. Иногда в них развиты тонкие поперечные микротрещины, заполненные мелкозернистым хлоритом. Оба полевых шпата интенсивно пелитизированы. Кварц слагает линейные зоны мощностью до 1.0 мм, либо образует мелкогра-нулированный мезостазис (зерна до
0.15 мм). В линейных зонах кристаллы кварца (0.6—1.0 и 0.2—0.4 мм) имеют неровные зазубренные края и волнис-
тое погасание. Местами видна четкая ассоциация хлорита с эпидотом и сфеном. Очевидно, что титан для сфена брался из биотита, а кальций — из разложенного плагиоклаза.
В среднем породы состоят в основном из полевых шпатов — 49 % (кислый плагиоклаз ~31, калиевый полевой шпат ~18), кварца (~26 %) и слюд (~8 %), заметную примесь образуют хлорит (~8 %) и рудные (~3 %). В акцессорных количествах присутствуют сфен (1.6 %), эпидот (0.9 %) и апатит (0.3 %). В частности, сфен наблюдался в виде крупных ромбовидных кристаллов размером до 1.2 мм и мелких агрегатов зерен. Минералогический анализ тяжелых фракций протолочных проб добавляет к этому списку пирит, халькопирит, пироксен, гидроксиды железа, циркон, барит.
По-видимому, эти породы следует трактовать как метаморфизованные плагиограниты.
Кварцито-гнейсы из коренных выходов на рудопроявлении «Внуково» и руч. Первач, первого левого притока р. Ельмы, аттестуемые как миосилиты, образуют кластер VI.
От очень близких к ним по составу плагиогранитов (?) кластера V данные породы отличаются несколько большим содержанием кварца (3 3 против 26 %) и значительно более высоким содерожа-нием калишпата (31 против 18 %). По-видимому, породы надо трактовать как гнейсо-граниты.
Наблюдается крупнозернистая директивная микроструктура, в основном сложенная стебельчатым пигментированным графитовой пылью жильным пластически деформированным кварцем и полевыми шпатами, и отдельными чешуйками биотита. Субпараллель-ные слюдистые прожилки, к которым приурочены выделения мелкого сфена, эпидота и пирита, сложены мелкочешуйчатым хлоритом, серицитом и биотитом, в том числе и сильно разложенным. В мелких прожилках иногда присутствует также пелитоморфный и мик-ро-, мелкозернистый карбонат. В обр. ВП 03/39 в слюдистых полосах отмечен «красный» биотит, а в зернистых — хло-ритизированный, обесцвеченный.
Кварц-полевошпатовые породы из
жил на правом берегу р. Ельмы, в 0.6 км ниже устья руч. Састумнел, и на рудопроявлении «Внуково» образуют кластер VII и аттестуются как миосилиты.
Под микроскопом видно, что породы сложены крупнозернистой серици-тизированной кварц-полевошпатовой тканью, рассеченной зональными прожилками, центральные части которых выполнены кварцем, а периферийные — полевыми шпатами с мелкими зернами эпидота в интерстициях. Последнее указывает на то, что эпидотиза-ция (привнос Са из вмещающих амфиболитов) произошла позже кристаллизации кварц-полевошпатового матрикса. В акцессорных количествах присутствуют хлорит и мусковит.
В среднем породы состоят из полевых шпатов (в том числе олигоклаза ~27, и ортоклаза ~30 %) и кварца (~33 %). Остальное приходится на светлую слюду (4 %) и хлорит (3 %). В акцессорных количествах присутствуют эпидот, рудные, апатит и карбонат. В тяжелых фракциях протолочных проб обнаружены также пирит, циркон, барит, турмалин, гранат, гидроксиды железа по пириту, рутил.
В обр. ВП 03/10 (точка вне кластера) в поле крупнозернистого кварца и альбита сохранился ксенолит амфиболита — мелко-, среднезернистого плаги-оклаз-амфиболового агрегата со сфеном и эпидотом, что подчеркивает ме-тасоматическую природу этих жильных образований.
Порода обр. ВП 03/24 из аплитовой жилы в амфиболитах на правом берегу р. Ельмы аттестуется как миосилит. Под микроскопом видна мелкозернистая ро-говиковоподобная кварц-альбитовая ткань, с вкраплением более крупных зерен кварца и ортоклаза и лишь с акцессорными примесями эпидота, серицита и хлорита.
Кварц-полевошпатовые сланцы
(катаклазированные граниты) из обнажений на правом и левом берегах Ельмы, в 1.3—1.5 км от устья, образуют кластер VIII и аттестуются как миосилиты.
Под микроскопом видна крупнозернистая пигментированная графитовой пылью кварц-полевошпатовая ткань с большим количеством пластически деформированного жильного кварца и сохранившимися участками первичного субстрата с гранитной структурой, рассеченная хлорит-серицитовыми, с примесью тонкораспыленного рудного вещества, прожилками. В обр. ВП 03/27 с серицитовыми прожилками ассоциируется мелкокристаллический новообразованный турмалин. Отмечаются так-
же прожилки и скопления мелких кристаллов эпидота (нередко с ортитовыми ядрами). Вероятно, есть две генерации минерала: мелкий почти бесцветный эпидот-1 и более крупный зеленый эпи-дот-2. При этом гранит нельзя назвать диафторированным, так как у плагиоклазов довольно свежий облик. Очевидно, эпидотизация — это просто эндо-контактовое изменение (привнос Са из габбро-амфиболитов?).
В среднем породы состоят из полевых шпатов (33 % плагиоклазов и 14 % калиевых полевых шпатов) и кварца (~41 %). Второстепенные минералы представлены, %: хлоритом (~4), магнетитом (~4), карбонатом (~2) и биотитом (1.6); в акцессорных количествах отмечены эпидот (0.7), мусковит (0.4), ильменит (0.4) и лейкоксен (0.3). В тяжелых фракциях протолочных проб обнаружены: циркон (в том числе циртолит), сфен, рутил, апатит, гидроксиды железа по пириту, амфибол, пирит, барит, гранат, гематит и халькопирит.
Полевошпатовые кварциты (оквар-цованные и катаклазированные гнейсо-граниты?) из коренных выходов на левом берегу р. Ельмы, в устье первого левого притока (кластер IX), аттестуются как суперсилиты.
Под микроскопом видна существенно кварцевая, неравномерно-зернистая, с преобладанием крупнозернистой, директивная ткань, особенностью которой является раздробленность всех более или менее крупных зерен. Трещины выполнены хлоритом, серицитом и более мелкозернистым, пластически деформированным, пигментированным графитовой пылью кварцем-2.
Породы в среднем состоят из кварца и полевых шпатов, составляющих в сумме около 85 % (кварц — 71, ортоклаз ~13, плагиоклаз ~2); остальное приходится на примеси мусковита (~3), хлорита (~3), карбоната (~1.8), эпидота (2.7) и сфена (0.6). В тяжелых фракциях протолочных проб присутствуют также циркон, пирит, рутил, барит, апатит, гидроксиды железа, амфибол, гранат.
Существенно кварцевые породы кластера X из жил в гранитизирован-ных амфиболитах в устье ручья, первого левого притока р. Ельмы, аттестуются как гиперсилиты. Породы на 95 % сложены крупнозернистым пластически деформированным кварцем с графитовым пигментом (~86 %) и включениями мелких зерен полевых шпатов, в
основном ортоклаза (~9 %). Эта ткань рассечена сетью микрозернистых кварцевых и карбонатных (0.5 %) прожилков с небольшой примесью серицита и мелких листочков мусковита, агрегированных в нитевидные прожилки толщиной до 0.05 мм.
Поскольку ортоклаз замещается серицитом и карбонатом, можно предположить, что это был анортоклаз. Последовательность процесса рисуется так: сначала щелочной флюид был окислительным (формирование калишпата и частичное замещение его карбонатом и серицитом), потом флюид стал кислым и восстановительным — и последовало формирование кварца с графитовым пигментом.
Акцессорные минералы представлены сфеном, цирконом, рутилом, апатитом, гидроксидами железа по пириту, пиритом, баритом, лейкоксеном и гематитом.
Кроме уже отмеченных выше, остались образцы пород, имеющих существенные особенности состава, не позволяющие их усреднять в кластерах.
Биотит-хлоритовые сланцы с гранатом отличаются повышенным содержанием слюд (обр. ВП 03/31, 32, 42) или хлорита (обр. ВП 03/40). Для них характерна полосчатая текстура: чередование крупно-, и среднезернистых кварц-полевошпатовых полос с полосами гранат-биотитового состава. Явно реликтовые, с корродированной поверхностью, часто трещиноватые, расчлененные тонкими прожилками буровато-зеленого хлорит-слюдистого материала зерна граната достигают размера 1.1—1.5 мм.
В обр. ВП 03/32 присутствует уже
не раз упомянутый «красный» биотит. Природу необычной окраски биотита нам выяснить не удалось — микрозон-довые анализы двух пластинок биотита показали вполне обычный состав, %: 8і02 — 35.95—36.64, Бе203 — 23.34— 20.83, А1203 — 20.83—20.36, К20 — 9.21—9.39, М^ — 7.75—9.13, Ті02 — 1.87—3.05, Са — 0.24. Возможно, что красный оттенок биотиту придает не определявшийся в анализе фтор?
Биотит-хлоритовые сланцы с гранатом представляют собой скарны, образовавшиеся на контакте вендских графитоносных биотитовых плагиогранитов и вмещающих нижнерифейских слюдисто-карбонатных сланцев с линзами мраморов. В них, так же как и в гранитои-дах, В. С. Озеровым установлена графи-тоносность [3].
В составе альбитизированного полевошпатового кварцита (обр. ВП 03/51, очевидно, это альбитовый мета-соматит по граниту) полевые шпаты составляют в сумме около 77 %. Отличительной особенностью океарцоеанно-
10,0
го пегматоидного плагиогранита (обр. ВП 03/34) является низкое содержанием калиевого полевого шпата (всего около 2 %). Вне кластеров остались также обр. ВП 03/35 и ВП 03/37. Первый соответствует известковому алевролиту, особенностью которого является присутствие в составе около 32 % карбоната и 40 % полевых шпатов, второй — слюдистому аркозовому метагравелиту.
Нейтронно-активационный анализ* восьми образцов амфиболитов, по одному образцу полевошпатового кварцита, кварц-полевошпатового сланца и кварц-полевошпатовой жильной породы показал (табл. 3), что значения суммы редкоземельных элементов (РЗЭ) в породах лежат в пределах от 63 до 321 г/т. Заметно отличается обр. ВП 03/46 (полевошпатовый кварцит из кластера IX), в котором отмечается минимальное содержание лантаноидов — всего 28 г/т. Кривые распределения РЗЭ (нормированные по среднему составу верхней континентальной коры) подобны и имеют лишь незначительные различия
№ обр.
—♦—5
-■-6
8
-*-12
-*-15
-•—16
—1—17
19
13
—0—23
-0-46
8ш Ей (М* ТЬ Ву*
Рис. 3. Распределение нормированных содержаний РЗЭ
Т а б л
Содержание редкоземельных элементов, г/т
и ц а 3
№ образца Ьа Се Рг N(1 Бт Ей всі ТЬ Ву Но Ег Тт УЬ Ьи У X
5 71,70 134,70 13,70 50,80 12,70 7,66 12,60 1,68 8,11 1,56 3,37 0,47 1,99 0,30 0,004 321,34
6 58,00 103,00 10,80 40,00 9,88 0,30 10,90 1,60 8,70 1,84 4,82 0,65 3,48 0,53 0,004 254,50
8 14,70 29,70 3,46 14,00 3,67 1,65 4,67 0,70 4,32 0,99 2,73 0,42 2,21 0,38 0,002 83,60
12 13,40 30,00 3,75 15,90 4,81 3,23 6,02 0,91 5,27 1,17 3,20 0,45 2,48 0,40 0,000 90,99
15 47,00 70,30 6,82 21,50 4,38 2,56 5,20 0,78 4,50 1,00 2,71 0,39 1,88 0,33 0,003 169,35
16 25,20 51,50 6,30 26,50 7,13 1,54 8,80 1,28 7,32 1,59 4,30 0,60 3,22 0,51 0,003 145,79
17 32,80 69,80 8,53 36,90 10,30 6,15 12,60 1,80 10,40 2,23 5,98 0,83 4,47 0,67 0,001 203,46
19 11,00 22,30 2,74 11,40 3,13 2,29 3,70 0,52 2,70 0,51 1,30 0,18 0,86 0,13 0,001 62,76
13 9,09 21,30 2,82 12,90 3,90 0,22 5,28 0,82 4,72 1,09 2,97 0,44 2,31 0,40 68,26
23 24,70 48,10 5,72 22,70 6,01 2,89 6,42 0,90 4,86 1,01 2,50 0,34 1,67 0,25 0,001 128,07
46 6,33 11,20 1,22 4,22 1,01 0,42 1,19 0,18 1,03 0,22 0,61 0,091 0,48 0,078 0,000 28,28
* Содержания РЗЭ определяли методом инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) в лаборатории ГЕОХИ (Г. М. Колесов).
(рис. 3). В альбитизированном и эпидо-тизированном амфиболите обр. 6 (кластер III) и гранитизированном амфиболите обр. 13 (кластер IV) отмечаются резкие отрицательные аномалии европия, а в обр. 16 (альбитизированныш амфиболит, кластер II) европиевый минимум сильно выположен. В остальных образцах наблюдается резкая положительная аномалия европия, обусловленная повышенным содержанием в породах плагиоклазов. В целом же распределение РЗЭ определяется, по-видимому, в основном количеством кальциевых минералов — роговой обманки и анортитового минала плагиоклазов и никакой специальной генетической информации не несет.
Проблема изотопного датирования
Полевые наблюдения дают ясные свидетельства сильного изменения габ-
ния находят полное подтверждение и при изучении шлифов, где хорошо видны не толыко метасоматические изменения пород, но и признаки силыного катаклаза.
Хотя такой материал — неблагодарный объект для изотопного анализа, мы попросили В. Л. Андреичева вытолниты рубидий-стронциевое датирование 12 наших проб. Результат получился неуте-шителыныш: по мнению аналитика, разброс экспериментальным данных (табл. 4) так велик, что ни о каком проведении изохронных прямык не может быты и речи.
Тем не менее мы на свой страх и риск попробовали построиты два уравнения регрессии по неболышой выборке эксперименталыных точек. Эти «псев-доизохронные» линии дают два значения возраста: одно — позднерифейское и другое — позднепермское/раннетри-
Таблица 4 Результаты изотопного анализа рубидия и стронция
Образец Rb. мкг/г Sr. мкг/г 87Rb/S6Sr s/Sr/86Sr±2o
ВП 03/1 71.2 167.5 1.231 0.72683±12
ВП 03/2 136.2 185.1 2.132 0.72556±13
ВП 03/3 142.4 297.9 1.384 0.72232±20
ВП 03/5 80.1 304.8 0.761 0.71614±28
ВП 03/4 33.0 643.5 0.148 0.71243±20
ВП 03/7 49.0 269.5 0.532 0.71443±23
ВП03/11 34.0 548.8 0.179 0.71134 ±9
ВП 03/16 34.6 299.1 0.335 0.71181±24
ВП 03/19 96.0 325.5 0.853 0.71213±10
ВП 03/10 30.6 408.6 0.217 0.71064±15
ВП 03/22 170.7 137.5 3.599 0.73038±19
ВП 03/24 64.2 1262 1.474 0.72309±20
броидов и габбро-амфиболитов — они прорываются жилами гранитов и ап-литов, поблизости от которых породы отчетливо осветляются (алыбитизация, калишпатизация, окварцевание), а также «озеленяются» (эпидотизация и реже — хлоритизация). Эти наблюде-
Рис. 4. Изотопная диаграмма (аналитик В. Л. Андреичев, интерпретация Я. Э. Юдовича).
Условные обозначения: 1 — образцы, использованные для датировки; 2 — прочие образцы
асовое (рис. 4). Едва ли случайно, что эти цифры соответствуют хорошо известным и неоднократно полученным в нашем регионе датировкам, отвечающим катангскому и герцинскому этапам тектогенеза [1, с. 199].
Итак, эти данные вместе с геологическими и петрологическими наблюдениями позволяют нам предположиты, что в Елыминском комплексе действи-телыно присутствуют горные породы как минимум двух возрастов: поздне-рифейские габброиды и апогаббровые амфиболиты и позднепермские грани-тоиды и метасоматиты по субстрату габброидов.
Остается открытым вопрос о датировании более древних — предположи-телыно карелыских (?) амфиболитов, составы которых образуют на модулыной диаграмме (рис. 2) кластеры II и III. При очены болышом желании по выборке точек на рис. 4 можно попробоваты по-
строиты еще одну линию регрессии, дающую возраст около 1 млрд лет с громадной ошибкой (± 300 млн лет). Однако на этот «смелый» шаг в духе В. С. Озерова мы все же не решаемся; вопрос остается открытым для будущих исследований.
Выводы
1. Исследование магматических и метаморфических пород в верховыях Печоры (р. Елыма) еще раз подтвердило эффективносты литохимической методики (предназначенной, вообще говоря, для пород осадочных и парамета-морфитов [4]. Во всяком случае, кластеризация химических составов мета-морфитов позволила выщелиты достаточно четкие группы горных пород, заметно отличающихся друг от друга — либо по признаку первичного субстрата, либо по степени проявления вторичных процессов изменения, имевших преимущественно метасоматический характер. В частности, выделяется группа магнетитовых габбро-амфиболитов (кластер I), которые, по мнению В. С. Озерова, могут быгты обогащены илыме-нитом до промышленный кондиций.
2. Вполне вероятно, что часты выще-ленных в итоге групп горных пород имеет и различный геологический возраст. В частности, мы допускаем присутствие в Елыминском метаморфическом комплексе по менышей мере двух групп разновозрастный пород — с изотопным возрастом около 750 и около 250 млн лет.
3. Вопрос о наличии здесы более древних образований фундамента (раннепротерозойских, по В. С. Озерову) пока остается открытым.
Авторы благодарят за консультации к . г.-м. н. Л. В. Андреичева, к. г.-м. н. А. А. Соболеву и А. Н. Шулепову.
Литература
1. Геохимия древних толщ Севера Урала / Отв. ред. академик Н. П. Юшкин; Ред.-сост. Я. Э. Юдович., М. П. Кетрис. Сыктывкар: Геопринт, 2002. 333 с. 2. Кузнецова Н. С. Амфиболиты Елиминского комплекса Северного Урала // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуралъ-ского сегмента: Информ. мат-лы. 12-й науч. конф. Сыктывкар: Геопринт, 2003. С. 141— 143. 3. Озеров В. С., Озерова Э. Н. Рудоп-роявление чешуйчатого графита в верховы-ях Печоры // Углерод: минералогия, геохимия и космохимия: Мат-лы Междунар. конф. Сыктывкар: Геопринт, 2003. С. 88—89. 4. Юдович Я. Э. Кетрис М. П. Основы ли-тохимии. СПб.: Наука, 2000. 479 с.
