CC BY
42
А.В. Вишневский, А.Э. Изох, Г.В. Поляков
ПИКРОДОЛЕРИТОВЫЕ ИНТРУЗИИ ЗАПАДНОЙ МОНГОЛИИ: ВОЗРАСТНЫЕ РУБЕЖИ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты 10-05-00515, 09-05-00716) и Совета по грантам Президента РФ для поддержки молодых российских учёных и ведущих научных школ (НШ-65458.2010.5).
Рассмотрены малые пикродолеритовые и долеритовые интрузии Западной и Юго-Западной Монголии. На основании U-Pb (SHRIMP-II) и Ar-Ar изотопно-геохимических данных выделены следующие рубежи проявления пикритоидного магматизма: раннесреднекембрийский, раннедевонский, позднедевонско-раннекаменноугольный, среднекаменноугольный и раннепермский. Выявлены геохимические особенности и геодинамические обстановки формирования массивов каждого этапа. Ключевые слова: Западная Монголия; Монгольский Алтай; пикриты и пикродолериты; возрастные рубежи.
Имеющиеся данные по крупным изверженным провинциям свидетельствуют о том, что индикаторными формациям для них являются платиноносные и медь-никеленосные ультрамафит-мафитовые, в том числе и пикрит-долеритовые ассоциации, независимо от геоди-намических условий их проявления. Такие формации широко развиты в подвижных поясах Азии и связаны с разновозрастными провинциями соответствующих сегментов. Отчетливо выделяются несколько возрастных рубежей таких образований: позднепротерозойский, рифейский, раннепалеозойский, раннепермский (Таримский плюм), позднепермский (Эмейшаньский плюм) и пермо-триасовый (Сибирский плюм).
Ультрамафит-мафитовый магматизм, включающий малые пикритовые и пикродолеритовые интрузии и расслоенные перидотит-габбровые массивы, широко развит в структурах Западной Монголии [1, 2]. Подобные интрузии весьма интересны с точки зрения возможности обнаружения связанного с ними Си-№-РвЕ оруденения. Примером могут служить медноникелевые месторождения, открытые в последние годы в Северном Синьцзяне (Китай) [3]. Авторами данной
статьи получены новые геохронологические и геохимические данные, позволяющие установить возрастные рубежи и особенности проявления этого магматизма.
В Хархиринском террейне Монгольского Алтая проявлена Урегнурская раннесреднекембрийская (512 млн лет, Ar-Ar по биотиту) пикрит-базальтовая вул-кано-плутоническая ассоциация, представленная лавами пикритов, оливиновых, оливин-пироксеновых и пироксе-новых базальтов, дифференцированными силлами и дайками пикритов и долеритов, а также более крупными дифференцированными ультрамафит-мафитовыми интрузивами [4]. С этой ассоциацией связана россыпная ферроплатиновая минерализация урало-аляскинского типа [5]. В Озерной зоне этому возрастному рубежу отвечает Хайрханский троктолит-габброноритовый интрузив (511±12 млн лет, SHRIMP-II), формирование которого происходило в аккреционно-коллизионной обстановке. В совокупности с другими данными по ультрамафит-мафитовому магматизму ЦАСП полученные датировки позволяют относить проявления ультрамафит-мафи-тового магматизма данного рубежа к раннепалеозойской изверженной провинции (таблица).
Изотопные датировки рассматриваемых массивов, полученные методами исследования Аг изотопной системы в биотите при его ступенчатом отжиге (ИГМ СО РАН, Новосибирск) и на приборе 8НК1МР-П по единичным зёрнам циркона (ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург)
Объект Порода Возраст, млн лет
Ar-Ar (биотит) SHRIMP-II (циркон)
Интрузии хр. Цаган-Шибету Пикродолерит 406,5±7,1
Морьт-Ула Габбро 391,6±3,5
Тавын-Хундийн Пикродолерит 359,2±3,2
Алтан-Гадас Пикродолерит 353±3,2 355,9±4,8
Джавхлант Меланогаббро 337,7±3 332,1±4,1
Ярын-Хад Габбронорит 330±2,9 316,2±3,2
Дзара-Ула Монцогаббро 262,1±2,4 269,2±4,1
Раннедевонский возраст (406,5±7,1 млн лет, 8НЫМР-П) получен для пикродолеритов хребта Ца-ган-Шибету в северной части оз. Урэг-Нур. Этот ареал пикродолеритового магматизма считался продолжением области развития интрузивов торгалыгского комплекса Западной Тувы [1]. Для исследованных пород характерны спектры РЗЭ плоского и слабовыпуклого ти-
па на уровне 6-12 хондритовых единиц. Такой тип спектров характерен для базальтов, переходных по своим геохимическим характеристикам между N- и E-MORB.
Раннему девону отвечает и время формирования пик-ритоидов массива Морьт-Ула (391,6±3,5 млн лет, Ar-Ar по биотиту) в южной части хр. Алтан-Хухэй Монгольского Алтая. Спектр РЗЭ для этих пород ближе к толеитовым
базальтам, на мультиэлементной диаграмме выделяются сильные положительные K, Sr и умеренная отрицательная Nb-Ta аномалии. Приведённые датировки для базитовых тел хребта Цаган-Шибету и Морьт-Ула совпадают с временем формирования девонских вулканогенных комплексов Минусинского прогиба, Тувы и Западной Монголии. Присутствие на этом возрастном рубеже базитовых магм, отвечающих высоким степеням плавления, подтверждает правильность выделения крупной изверженной провинции для раннего девона.
Ранее предполагалось, что пикритовые и пикродо-леритовые интрузивы, широко развитые в Барун-Хурайской котловине и в Заалтайском Гоби (ЮгоЗападная Монголия), следует коррелировать с проявлениями ультрамафит-мафитового магматизма, сопряжённого с Таримской крупной изверженной провинцией [2]. Особый интерес представляла связь с этим магматизмом раннепермских Cu-Ni месторождений Кала-тонг, Хуаньшань, Хуаньши и других в Северном Синьцзяне [3] и месторождения Максут в Восточном Казахстане [7]. Однако проведённое Ar-Ar и U-Pb датирова-
ние пикродолеритовых интрузивов этого района показало, что они имеют более ранний возраст и проявились в широком временном диапазоне.
Позднедевонско-раннекаменноугольный возраст
получен для пикродолеритов массива Алтан-Гадас (355,9±4,8 млн лет, SHRIMP-II) в северной части Ба-рун-Хурайской котловины, а также небольшого интрузива Тавын-Хундийн (359,2±3,2 млн лет, Ar-Ar по биотиту) в южной части Монгольского Алтая. Спектры РЗЭ для пород этих массивов практически идентичны, имеют устойчивый отрицательный наклон (Lan/Ybn = = 1,9-4,8) и более всего похожи на спектры толеитовых базальтов, однако отсутствие на мультиэлементном спектре Nb-Ta отрицательной аномалии не позволяет с достаточной уверенностью говорить об островодужной их природе (рис. 1). Следует отметить, что рассматриваемые массивы находятся по разную сторону от Центрально-Монгольского разлома и входят в состав различных террейнов. Однако и там и там они предшествуют массовому гранитообразованию в пределах Монгольского Алтая и Бурун-Хурайском террейне [9].
Рис. 1. Мультиэлементные диаграммы для пород изученных массивов, нормированные на состав примитивной мантии [8]
Среднекарбоновые датировки получены для ряда массивов, расположенных к востоку от Бурун-Хурайской котловины - в Гобийском Алтае и Заалтайском Гоби, а также в Ханхухэйском ареале в Северной части Монголии (рис. 2). Возраст 332,1±4,1 млн лет (8НЫМР-П) получен для пикродолеритового интрузива Джавхлант, располагающегося в осевой части Гобийского Алтая в районе сомона Эрдэне. Примечательно, что с этим массивом связана рассеянная Си-№ сульфидная минерализация. РЗЭ спектры характеризуются плавностью с устойчивым отрицательным наклоном (Ьап/УЪп = 3,83-5,0); на мультиэлементных спек-
трах выделяется лишь положительная 8г аномалия. Датирование пикритоидов массива Ярын-Хад в Заалтайском Гоби южнее сомона Цэл показало среднекарбоновый возраст (316,2±3,2 млн лет, 8НЫМР-П). РЗЭ спектры характеризуются более плавным наклоном, по сравнению с таковыми для массива Джавхлант, а на мультиэлементных спектрах помимо положительной 8г аномалии присутствует умеренная отрицательная по Та и №. К этому же возрастному рубежу можно отнести массив Дзахой в Заалтайском Гоби (рис. 2), породы которого прорывают раннесреднекарбоновые вулканогенно-осадочные отложения. РЗЭ спектры для них зна-
чительно отличаются от рассмотренных ранее; ХРЗЭ составляет 8-16 ppm против 40-70, и появляется положительная Eu аномалия (EuN/Eu* 1,15-2,1). На мульти-элементных спектрах выделяются сильная положительная Sr, отрицательные Th и Nb аномалии. В целом Дзахойский массив по породной ассоциации и геохимическим особенностям весьма схож с Хайерханским массивом. Соответственно, можно предполагать его формирование в надсубдукционной геодинамической обстановке.
На территории Ханхухэйского ареала, расположенного в южных отрогах хр. Ханхуэй южнее оз. Убсу-Нур, находится комплекс вулканических и субвулка-нических (дайки и силы) пород, варьирующих по составу от лейцитовых трахибазальтов, субщелочных оливиновых базанитов и пикритов до тешенитов и ма-риуполитов. Для этого ареала карбоновые датировки (342-319 млн лет) получены авторами по сложной дайке слюдяных перидотитов, включающей пикриты и пикродолериты, района Ху-Цан-Булак и тешенитового силла Бомин-Хара-Ула [10].
Геодинамические условия проявления массивов карбонового этапа магматизма недостаточно ясны. На это время в Заалтайском Гоби предполагаются островодуж-ные и окраинно-континентальные геодинамические обстановки [6, 11]. Однако некоторые авторы [12] для сопредельных территорий Синьцзяна выделяют карбоновый рубеж внутриплитной магматической активности. Рассматривая тектоническое положение и геохимические особенности среднекарбоновых массивов, мы предполагаем, что массив Дзахой представляет собой типичную островодужную камеру, находящуюся в составе карбоновой островной дуги (Заалтайский террейн), причленив-шейся с юга к более ранним структурам (Цэлский и Гоби-Алтайский террейны). Массив Джавхлант располагается в тыловой части активной континентальной окраины, существовавшей на то время, а Ярын-Хад, ассоциирующий с более поздней монцодиорит-гранитной серией, отвечает началу этапа генерации позднекарбоновых гранитоидов, широко развитых на южном фасе Монгольского Алтая, что фиксирует переход к активной континентальной окраине андского типа.
Рис. 2. Размещение пикродолеритовых интрузий на схеме тектонического районирования Западной Монголии [6]: 1—6 террейны: 1 - офиолитовые; 2 - аккреционные; 3 - флишоидные;
4 - островодужные; 5 - вулканогенные; 6 - активных континентальных окраин; 7 - крупные разломы;
8 - проявления базитового магматизма. Цифрами обозначены ареалы и массивы:
1 - Хайрханский; 2 - Урэгнурская вулкано-плутоническая ассоциация; 3 - интрузии хр. Цаган-Шибету; 4 - Морьт-Ула; 5 - Тавын-Хундийн; 6 - Алтан-Гадас; 7 - Джавхлант; 8 - Ярын-Хад;
9 - Дзахой; 10 - Ханхухэйский ареал; 11 - Дзара-Ула
С проявлением пермского Таримского плюма, по результатам наших исследований, в Западной Монголии можно связывать базитовый магматизм южной части Хангайского поднятия и района хр. Хан-Тайшири. Ран-
непермский возраст получен для монцогаббро массива Дзара-Ула (269,2±4,1 млн лет, 8НЫМР-П), расположенного в левобережье р. Дзабхан. РЗЭ спектры характеризуются сильным отрицательным наклоном с выполажи-
ванием в области тяжёлых элементов (Ьап/УЪп = 9,1—9,3); мультиэлементные спектры характеризуются умеренными МТЪ-Та и Т отрицательными аномалиями. Этот массив ассоциирует с раннепермским бимодальным вулкано-плутоническим комплексом, выделенным С.П. Гавриловой с соавторами [13]. По мнению
В.В. Ярмолюка и других исследователей, такие бимодальные комплексы являются результатом проявления рифтогенеза, инициированного плюмовой активностью (Хангайский плюм), наложившейся на обстановку активной континентальной окраины [11]. В связи с этим авторы допускают, что к тому же времени следует отно-
сить формирование пикродолеритовых интрузивов восточной части хр. Хан-Хухэй и Аргалантинского прогиба, где они также включаются в состав раннепермской вул-кано-плутонической ассоциации.
Таким образом, на основании приведённых изотопных и геохимических данных в Западной Монголии выделяются раннесреднекембрийский, раннедевонский, позднедевонско-раннекаменноугольный, среднекаменноугольный и раннепермский рубежи проявления пикритоидного магматизма, характеризующегося различными геохимическими особенностями и геодина-мическими обстановками формирования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Габброидные формации Западной Монголии: Тр. совместной сов.-монг. науч.-исслед. геол. экспедиции. Новосибирск: Наука. 1990. Вып. 46.
265 с.
2. Поляков Г.В., Изох А.Э., Борисенко А.С. Пермский ультрабазит-базитовый магматизм и сопутствующее Cu-Ni оруденение Гоби-
Тяньшаньского пояса как результат таримского плюма // Геология и геофизика. 2008. Т. 49, № 7. С. 605-620.
3. Jing Wen Mao, Franco Pirajno, Zuo Heng Zhang et al. A review of the Cu-Ni sulphide deposits in the Chinese Tianshan and Altay orogens (Xinjiang
Autonomous Region, NW China): Principal characteristics and ore-forming processes // Journal of Asian Earth Sciences. 2008. Vol. 32, is. 2^. Р. 184-203.
4. Изох А.Э., Вишневский А.В., Поляков Г.В. и др. Раннекембрийская Урэгнурская платиноносная вулкано-плутоническая пикрит-базальтовая
ассоциация Монгольского Алтая - индикатор кембро-ордовикской крупной изверженной провинции // Геология и геофизика. 2010. Т. 51, № 5. С. 665-681.
5. Оюунчимэг Т., Изох А.Э., Вишневский А.В., Калугин В.М. Изоферроплатиновая ассоциация минералов из россыпи реки Бургастайн-Гол (За-
падная Монголия ) // Геология и геофизика. 2009. № 10. С. 1119-1131.
6. Tectonic map of Mongolia, scale 1:1000000, chief editor Tomurtogoo O., MRAM, 2002.
7. Хромых С.В., Владимиров А.Г. Габброиды и пикритоиды Чарской зоны (Восточный Казахстан): геохимия, возраст и геохимическая природа
// Материалы третьей международной конференции Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения. Екатеринбург, 2009. Т. 2. С. 248-251.
8. McDonough W.F., Sun S.-s. The composition of the Earth // Chemical Geology. 1995. Vol. 120. P. 223-254.
9. Гаврилова С.П., Зайцев Н.С., Павлов В.А., Яшина Р.М. Гранитоидные и щелочные формации в структурах Западной и Северной Монголии
М.: Наука, 1975. Вып. 14. 288 с.
10. Поляков Г.В., Изох А.Э., Вишневский А.В., Травин А.В. Новые данные о составе и возрасте пикритоидных и щёлочно-базитовых комплексов
Северо-Монгольского сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса // Доклады Академии наук. 2010. Т. 433, № 1. C. 67-71.
11. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Козаков И.К. и др. Возраст Хангайского батолита и проблема батолитообразования в Центральной Азии // Доклады Академии наук. 2008. Т. 423, № 1. С. 92-98.
12. Pirajno Franco, Jingwen Mao, Zhaochong Zhang, Zuoheng Zhang et al. The association of mafic-ultramafic intrusions and A-type magmatism in the
Tian Shan and Altay orogens, NW China: Implications for geodynamic evolution and potential for the discovery of new ore deposits // Journal of Asian Earth Sciences. 2008. Vol. 32, is. 2-4. Р. 165-183.
13. Гаврилова С.П., Лучицкая А.И., Фрих-Хар Д.И., Оролмаа Д., Бадамгарав Ж. и др. Вулкано-плутонические ассоциации Центральной Монголии М.: Наука, 1991. Вып. 50. 229 с.
Статья представлена научной редакцией «Науки о Земле» 22 сентября 2010 г.
