Геохимические особенности габброидов и гранитоидов Нятыгранского комплекса (Буреинский массив)

e-mail: ,

Целью исследований явилось выяснение важнейших геохимических характеристик интрузивных пород нятыгранского интрузивного комплекса.

Методы исследований заключались в обработке, анализе и обобщении геохимических данных, подборе и построении петрохимических диаграмм, их интерпретации. Подсчитывались кларки концентраций металлов, редких и редкоземельных элементов. При построении диаграмм использовались опубликованные и фондовые данные по химическому и микроэлементному составам нятыгранских пород, а также некоторые

новые неопубликованные данные, полученные в ЦКП ИТиГ ДВО РАН.

Интрузивные массивы нятыгранского интрузивного комплекса образуют небольшие и мелкие массивы вблизи Чепканского, Мельгинского и Буреинского разломов северо-восточного простирания.

Наиболее крупные из нятыгранских интрузивных массивов по [1] – это Томь-Сербакский (17х6 км2), Чепкан-Алагирский (18х8 км2) и Та-либджанский (6х3 км2), локализованные в бассейнах рек Алагир, Чепкан, Талибджан. Более мелкие интрузивы вскрыты в устье р. Верх. Мельгин и по право- и левобережью долины р. Бурея в ее среднем течении (рис. 1).

Рис. 1. Схематическая геологическая карта бассейна р. Верхний Мельгин Составлена Е.В. Нигай с использованием данных [1, 2]:

1 – триас-юрские граниты харинского комплекса; 2 – позднетриасовые сиениты алтахтинского комплекса; 3 – триасовые риолиты таловского комплекса; 4 – пермско-триасовые гранитоиды тырмо-буреинского комплекса; 5 – позднепалеозойские (D–P?) вулканогенно-осадочные образования амганского комплекса; 6 – кембрий-ордовикские гранитоиды кивилийского и суларинского комплексов; 7 – неопротерозойский нятыгранский комплекс: а – гранитоиды, б – габбро и габбродиориты; 8 – нерасчленённые протерозойско-палеозойские комплексы пород Мельгинского прогиба ( а), протерозойские слюдяные черные сланцы нятыгранской свиты (б ); 9 – позднеархейские (?) гнейсовидные плагиограниты древнебуреинского комплекса; 10 – позднеархейские (?) кристаллосланцы и гнейсы дягдаглейской толщи; 11 – разломы: а – основные, б – второстепенные: 1 – Чепканский, 2 – Мельгинский, 3 – Буреинский; 12 – места отбора проб; интрузивные массивы нятыгранского комплекса: ТС – Томь-Сербакский, Т – Талибджанский, ЧА – Чепкан-Алагирский; на врезке квадратом показан район исследований

Fig. 1. Schematic geological map of the Upper Melgin River basin

Compiled by E.V. Nigai, using data from [1, 2]:

1 – Triassic-Jurassic granites of the Kharinsky Complex; 2 – Late Triassic syenites of the Altakhta Complex; 3 – Triassic rhyolites of the Talovsky Complex; 4 – Permian-Triassic granitoids of the Tyrma-Bureya Complex; 5 – Late Paleozoic (D–P?) volcanogenic-sedimentary rocks of the Amgan Complex; 6 – Cambrian-Ordovician granitoids of the Kivilian and Sularinsky complexes; 7 – Neoproterozoic Nyatygran Complex: a – granitoids, b – gabbro and gabbrodiorites; 8 – poorly defined Proterozoic-Paleozoic rock assemblages of the Melgin trough ( a ), Proterozoic mica and graphite schists of the Nyatygran Formation ( b ); 9 – Late Archean (?) gneissic plagiogranites of the Drevnebureinsky Complex; 10 – Late Archean (?) crystalline schists nd gneisses of the Dyagdagleya strata; 11 – faults: a – principle, b – auxiliary: 1 – Chepkansky, 2 – Melginsky, 3 – Bureinsky; 12 – sampling sites; intrusive massifs of the Nyatygran Complex: ТС/TS – Tom-Serbaksky, T – Talibdzhansky, ЧА/ChA – Chepkan-Alagirsky; The square in the inset shows the study area

Гнейсовидные габброиды (габбро и габбро-диориты) имеют незначительное распространение и слагают ксенолиты (площадью до 1,0 км2) внутри указанных массивов, а также разрозненные небольшие малые интрузии в притоках р. Верх. Мельгин и р. Бурея площадью менее 2,0 км2. Та-либджанский массив представляет собой небольшое тело в северо-восточной части Мельгинского прогиба, вытянутое в северо-восточном направлении и сложенное преимущественно полосчато-сланцеватыми массивными габбро и габбро-диоритами. Гнейсовидными гранодиоритами и гранитами комплекса сложены Томь-Сербакский, Чепкан-Алагирский массивы и периферийные части Талибджанского массива, а также малые интрузии в бассейне среднего течения р. Бурея.

Особенности химического и микроэлементного составов пород

Химический состав проб нятыгранского комплекса и состав микроэлементов представлен в табл. 1–3. На основе них построены геохимические диаграммы и спайдер-диаграммы, показывающие петрологические особенности этих образований и принадлежность к различным типам магматитов, рассчитаны показатели агпаитности.

Показатели агпаитового индекса для габ-броидов очень низкие, они составили 0.11–0.33, у гранодиоритов значения индекса несколько выше – 0.5–0.38 и только гнейсограниты имеют плюмазитовые значения агпаитности – 0.45–0.75. По показателям агпаитности и габброиды, и гра-нитоиды относятся к известково-щелочным породам.

По содержанию K2O габброиды относятся к умереннокалиевым (2.1%) и низкокалиевым (0.2%) породам, гранодиориты – к низкокалиевым (1.1–1.2%), граниты – к высококалиевым (3.0– 7.4%) (табл. 1).

Большую часть проб, как видно из табл. 1, составляют гранитоиды (SiO2 63.9–74.5%, сумма щелочей 6.2–10.5%). Пробы габбро (SiO2 46.2–49.3%, сумма щелочей 1.6–3.9%) и габбро-диоритов (SiO2 54.5%, сумма щелочей 5.0%) составляют небольшое количество. Геохимические диаграммы, построенные с использованием данных табл. 1, представлены на рис. 2 (а, б, в, е).

Фигуративные точки нятыгранских габбро-идов на TAS-диаграмме SiO2 – Na2O+K2O по [5] находятся в поле пород нормальной и повышенной щелочности (рис. 2а).

На диаграмме разделения пород по степени глиноземистости Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) – Al2O3/ /(Na2O+K2O) по [6] точки габброидов разместились в поле метглиноземистых пород, содержания глинозема выше суммы щелочных оксидов натрия и калия в 1.8–3.4 раза (рис. 2б). Это можно видеть и в представленных таблицах – содержания Al2O3 в пробах габбро достигают 17.9–20.3%. Все фигуративные точки, характеризующие габбро-иды комплекса, на диаграмме «железистость – магнезиальность», построенной по соотношениям FeO*/(FeO* + MgO) по [4], находятся в поле магнезиальных пород (рис. 2в).

На диаграмме Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) – – (Na2O+K2O)/Al2O3 по разделению пород на А, I и S-типы по [6] (рис. 2е) фигуративные точки габ-броидов разместились в поле магматических пород I-типа (igneous), насыщенных темноцветными минералами, кристаллизация которых произошла на самых ранних стадиях внедрения магмы основного состава. Габбро нятыгранского комплекса, таким образом, представляют собой высокоглиноземистые и высокомагнезиальные магматические породы I-типа.

Гнейсовидные гранитоиды согласно диаграмме SiO2 – Na2O+K2O по [5] являются породами

Таблица 1

Рис. 2. Классификационные геохимические диаграммы для магматических пород няты-гранского комплекса Составлены Е.В. Нигай а – диаграмма разделения магматических пород по степени щёлочности SiO2–Na2O + K2O; б – диаграмма разделения пород по степени глиноземистости Al2O3/(CaO+Na2O+K2O– –Al2O3/(Na2O+K2O); в – диаграмма «желе-зистость–магнезиаль-ность»:FeO*/(FeO*+ +MgO); г – диаграмма FeO*/MgO–Zr+Nb+ +Ce+Y: поля гранитои-дов: FG – фракционированных гранитоидов, OGT – нефракциониро-ванных M-, I-, S-типов, А – анорогенных гранитов А-типа; д – диаграмма Y + Nb–Rb; гранитоиды: sin-COLG – синколли-зионные, WPG – вну-триплитные,     VAG – вулканических дуг, ORG – океанических хребтов; е – диаграмма

Al₂O₃ / (CaO + Na₂O + K₂O)–(Na₂O + K₂O) / Al₂O₃: разделение на А-тип (анорогенные граниты), I-тип (магматогенные граниты), S-тип (седиментационные граниты); 1 – габброиды; 2 – гнейсо-граниты

Fig. 2. Classifi cation geochemical diagrams for igneous rocks of the Nyatygransky Complex

Compiled by E. V. Nigai:

a – diagram showing the division of igneous rocks by their degree of alkalinity SiO2–Na2O + K2O; b – diagram showing the division of rocks by their degree of alumina Al2O3 / (CaO + Na2O + K2O)–Al2O3 / (Na2O + K2O); c – iron content-magnesium content diagram: FeO* / (FeO* + MgO); d – diagram FeO* / MgO–Zr+Nb+ +Ce+Y: granitoid fields: FG – fractionated granitoids, OGT – unfractionated M-, I-, S-types, A – A-type anorogenic granites; e – Y + Nb–Rb diagram; sin-COLG – syncollisional granitoids, WPG – within-plate granitoids, VAG – volcanic arc granitoids, ORG – oceanic ridges granitoids; f – diagram Al2O3 / (CaO+Na2O + + K2O)–(Na2O + K2O) / Al2O3: division into A-type (anorogenic granites), I-type (igneous granites), S-type (sedimentary granites); 1 – gabbroids; 2 – gneiss-granites повышенной и нормальной щелочности (рис. 2а). На диаграмме Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) – Al2O3/ /(Na2O+K2O) по [6] они разделились на перглиноземистые, метглиноземистые и нормальной гли-ноземистости граниты (рис. 2б). Соотношения глинозема и суммы щелочных оксидов рассчитаны в молекулярных количествах. На диаграмме FeO*/(FeO* + MgO) по [4] гранитоиды разделились на железистые гранитоиды (большая часть) и магнезиальные (меньшая часть) (рис. 2в).

На диаграмме Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) – – (Na2O+K2O)/Al2O3 по разделению пород на А, I и S-типы по [6] (рис. 2е) большая часть фигуративных точек попала в поле магматитов S-типа (sedimentary), а меньшая – в поле грани-тоидов I-типа (igneous). Гранитоиды S-типа – это кварц-полевошпатовые амфибол-биотитовые и биотитовые граниты и лейкограниты с преоблада- ющей долей переплавленных при высоких температурах пород осадочного слоя коры. Гранитоиды I-типа были выплавлены в гранитном слое, в условиях гораздо более высоких температур и давлений. Они представлены гранодиоритами. По химическому составу они близки к габбродиоритам.

Данные табл. 2 характеризуют микроэле-ментный состав единственной пробы (обр. 129604) нятыгранского гнейсогранита, проанализированной в ЦКП ХИАНЦ при ИТиГ ДВО РАН им. Ю.А. Косыгина на редкие, редкоземельные, радиоактивные и благородные металлы. Использовались эти данные при построении диаграмм, показанных на рис. 2г, 2д. Калиевый гнейсогранит (SiO2 72.2%; сумма щелочей 7.2%; K2O:Na2O=4:3) относится к фракционированным гранитам FG (рис. 2г), разделение границ по [10]. На диаграмме с разделением границ по [6] фигуративная точка

Таблица 2

Микроэлементный состав нятыгранского гнейсогранита

Trace-element compositions of the Nyatygransky gneiss-granite

Table 2

Образец 129604 (PR3 n )
Элемент	г/т /Кк	Элемент	г/т /Кк	Элемент	г/т /Кк	Элемент	г/ т/Кк
Li	29.16/0.36	Ge	1.43/0.95	La	37.36/1.06	Hf	1.28/0.18
Be	1.99/0.58	As	0.47/0.29	Ce	76.24/1.05	Ta	0.98/0.39
B	1.32/0.088	Rb	129.9/0.61	Pr	8.61/0.95	W	57.33/28.66
P	398.16/0,45	Sr	288.8/1.06	Nd	30.36/0.97	Y	13.26/0.33
Sc	5.55/138.75	Zr	45.11/0.22	Sm	5,67/0.63	Hg	2.60/37.14
Ti	1925.9/0.96	Nb	12.51/0.62	Eu	1.14/0.87	Tl	0.87/0.46
V	10.69/0,15	Mo	0.76/0.5	Gd	5.73/0.76	Pb	20.91/1.04
Cr	3.37/0.24	Ag	0.001/0.025	Tb	0.69/0.62	Bi	0.06/0.09
Mn	301.86/0.55	Cd	0.04/0.23	Dy	3.19/0.78	Th	14.18/0.67
Co	2.42/0.242	Sn	1.76/0.35	Ho	0.53/0.37	U	1.75/0.38
Ni	2.36/0.295	Sb	0.04/0.13	Er	1.40/0.41	Au	0.018/9.26
Cu	3.26/0.13	Te	0.001/1.01	Tm	0.18/0.25	Pt	0.002/0.68
Zn	83.26/1.4	Cs	2.54/0.5	Yb	1.03/0.26	Pd	0.0056/5.65
Ga	18.20/0.96	Ba	1133.7/1.6	Lu	0.13/0.12	Ir	0.0015/250