Новые данные о милоните основного состава из Ильменогорского миаскитового массива (Южный Урал)

Ильменогорский полиметаморфический комплекс (Южный Урал) является южным сегментом региональной сдвиговой зоны, где среди метатерригенных пород расположены ортопороды сиенит-карбонатитовой и мафит-ультрамафитовой ассоциаций. Породы этих ассоциаций образуют тела размером от первых километров до первых метров. Ильменогорский миаскитовый массив (ИММ), сложенный преимущественно породами сиенит-карбонатитовой ассоциации, образует тело каплевидной формы длиной около 18 км и максимальной шириной 4.5 км (рис. 1, a, b). Строение массива неоднородно. Выделяют основное — центральное и линейное — восточное миаскитовые тела, зона между этими телами сложена перемежающимися биотитовыми сиенитами и миаскитами [9].

Миаскиты ИММ, как и все породы комплекса, метаморфизованы и тектонизированы на глубинном уровне региональной сдвиговой зоны [11]. Процессы милонитизации развиваются во всех породах комплекса, преобразовывая их в протомилониты, ультрамилониты и милониты. Формирование тектонитов сопровождалось активной деятельностью флюида, что привело к широкому развитию метасоматических процессов.

Существуют различные взгляды на формирование миаскитов-нефелиновых сиенитов вишнево-ильмено-горского полиметаморфического комплекса: «палин- 16

генно-метасоматическая» [9, 16] «рифтогенная магматическая» [1]; «дезинтегрированная щелочно-ультра-основная интрузия центрального типа» [13, 17].

Изучение пород ИММ позволило выявить степень их тектонической переработки и объяснить неоднородность строения массива тектонометаморфически-ми преобразованиями и сопровождающими их метасоматическими процессами. Милонит основного состава, обнаруженный в зоне эндоконтакта среди милони-тизированных миаскитов, позволяет на основе новых оригинальных данных привести свидетельства полистадийности формирования ИММ.

Геологическое положение

Центральное миаскитовое тело имеет овальную форму, слегка расщепленную к северу. Его ядер-ная часть сложена преимущественно милонитизиро-ванными биотитовыми миаскитами, которые по периферии обрамлены полосами амфиболовых разностей, среди которых, нередко встречаются линзовидные тела меланократовых амфиболовых и гранат-амфиболо-вых пород — «сандыитов» [5]. Сандыит — меланократовая разновидность нефелинового сиенита (миаски-та), впервые описанная А. Н. Заварицким для щелочных пород ИММ. Порода характеризуется основным составом с суммой щелочей 10—13 мас. % и вариативностью химического состава, соответствующей группе малиньит-ийолит-уртит, и представляет собой продукт

□ l 02 [73 3 04 0 5 |б 9⁷ V⁸ ?⁹ V¹⁰

Рис. 1. Схематическая геологическая карта (a) Ильменогорского миаскито-вого массива (Левин и др., 1974) и спутниковый снимок территории (Google Earth, 2017) (b).

1 — биотитовые миаскиты, 2 — амфи-боловые миаскиты, 3 — фениты, 4 — амфибол-гнейсово-плагиомигматито-вые породы селянкинской серии, 5 — разломы; 6—10 — места отбора проб (6 — милонит основного состава, 7 — миаскиты, 8 — сандыиты, 9 — мета-ультрамафит копи 97, 10 — скаполит-диопсид-амфиболовые сланцы)

Fig. 1. Schematic geological maps (a) of the Ilmenogorsky miaskite massif (Levin et al., 1974) and image of area (Google Earth, 2017) (b).

1 — biotite miaskites, 2 — amphibole miaskite, 3 — fenite, 4 — amphibolite-gneiss-plagiomigmatite rocks of Selyankino Group, 5 — late faults; 6—10 — the place of samples (6 — mylonite mafic composition, 7 — miaskites, 8 — sandyites, 9 — metaultramafite from outcrop 97, 10 — scapolite-diopside-amphobole shists)

метасоматического изменения миаскитов, преобразованных в поздних линейных тектонических ослабленных зонах [14].

Среди милонитизированных миаскитов центрального тела у восточной границы был обнаружен блок пород основного состава (3 х 5 м) серо-зеленого цвета. Структура породы мелкозернистая, текстура тонкополосчатая. Порода интенсивно деформирована, визуально заметна милонитизация и сигмоидная форма порфирокласт (рис. 2). В крупных о-порфирокластах плоскостное направление совпадает с направлением системы пластичных сколов С, параллельных сдвигу [6, 23]. Более мелкие порфирокласты имеют чаще эллипсоидальную форму и испытывают дополнительное вращение, сопровождаемое рекристаллизацией. Совокупность особенностей текстурно-структурных и вещественного состава позволяет отнести породу к милонитам основного состава.

Рис. 2. Сигмоидные порфирокласты в милоните основного состава

Fig. 2. Microfotos of о-porphyroclasts from mafic mylonite

Линзообразные тектонизированные тела основного состава присутствуют и в метатерригенном обрамлении ИММ. У его юго-восточной границы среди амфиболит-гнейсовой толщи с кварцитами расположено меридионально вытянутое тело метаультрамафитов (копь 97, размером 40 х 60 м), сложенное породами оливин-фло-гопит-рихтеритового состава, по химическому составу и минералогическим особенностям (тетраферрифлого-пит, форстерит и др.) соответствующее щелочным уль-трамафитам. Севернее тела метаультрамафитов у границы ИММ располагается тело флогопит-амфиболового пегматита (копь 13, размером 4 х 8 м). В районе копи 13 и южнее тела милонита основного состава располагаются меридионально вытянутые пластообразные тела ска-полит-диопсид-амфиболовых сланцев, которые рассматриваются как продукты высокотемпературного метасоматического процесса по основным породам [3].

Возрастные датировки (циркон U/Pb SHRIMP) миаскитов ИММ свидетельствуют о полихронности и полистадийности формирования и метасоматической природе пород [7].

Методы исследования

Текстурно-структурные особенности породы и соотношения минералов в них были исследованы на микроскопе Olimpus BX 51. Состав петрогенных компонентов пород был определен атомно-абсорбционным методом (аналитики Л. Б. Лапшина, Н. В. Шаршуева), редкоземельные и редкие элементы — ICP-MS (аналитики К. А. Филиппова, М. С. Свиренко). Химические анализы составов минералов выполнены на растровом электронном микроскопе РЭММА-202 М с энергодисперсионной приставкой LZ Link Sistems с Si-Li детектором. Стандарты: AstJMEX scientifie Limited MJNM 25-53 Mineral Mount serial № 01-44. Режим съемки: разрешение детектора 160 эВ, ускоряющее напряжение 20—30 кВ, сила тока 3 х 10 ^-3 А, диаметр пучка 1—2 мкм. Коррекция данных производилась с использованием программы «Magellanes».

Петрография и минералогия

Милонит основного состава имеет порфирокластовую структуру, полосчатую текстуру. Минеральный состав: плагиоклаз 35—40 %, слюда группы биотита 25— 40 %, ортоклаз-микроклин 15—20 %, пироксен 5—10 %, 3—5 % акцессорных минералов (титанит, апатит, циркон, алланит-(Се), канкринит, пирит) и менее 1 % вторичных минералов (каолинит). Порфирокласты овальной или о-идной формы, составляющие до 25—30 % от объема породы, представлены зернами пироксена, калиевого полевого шпата, титанита, реже циркона, расположены среди мелкозернистого матрикса, состоящего из слюды, калиевого полевого шпата и плагиоклаза (рис. 2) и имеющего гранолепидобластовую структуру.

Полевые шпаты в породе представлены как в пор-фирокластах (0.1—1мм), так и в матриксе, где образуют мелкие ксеноморфные зерна (0.001—0.02 мм).

Калиевый полевой шпат порфирокласт — микроклин с незначительной примесью Ва (табл. 1) замещается альбитом (Ab 91—97) с образованием структуры «ядро-оболочка» (рис. 3, а).

Порфирокласты, сложенные плагиоклазом часто имеют овальную форму, иногда в них хорошо заметны фрагменты полисинтетических двойников или сростки зерен, в которых присутствуют включения зерен биотита (до 0.03 мм) и игольчатых кристаллов апатита (менее 0.01 мм), содержащие двухфазные газово-жидкие включения (рис. 3, c, d).

Флогопит образует две генерации: первая (Phl 1 ) представлена гипидиоморфными индивидами (0.01— 0.3 мм), образующими вместе с пироксеном порфирокласты (рис. 3, b) или мелкими чешуйками — включениями в плагиоклазе (рис. 3, c), эгирин-диопсиде или титаните; вторая (Phl₂), наряду с другими минералами, слагает матрикс, представлена ксеноморфными чешуйчатыми зернами, часто деформированными расположенными вдоль милонитовой полосчатости, а также развивается по ламелям и трещинам в пироксене. Для флогопита характерны невысокая железистость f 38 % (Phl₂) — 42 % (Phl 1 ), незначительные концентрации Mn. Флогопит первой генерации (Phl 1 ) характеризуется повышенными концентрациями титана (до 0.15 к.ф.), присутствием кальция (до 0.08 к.ф.). Флогопит второй генерации (Phl₂) фиксирует низкие концентрации титана (0.07—0.05 к.ф.) и отсутствие кальция.

Пироксен представлен в виде порфирокласт (0.2— 2 мм), состоящих из сростков или отдельных раздробленных зерен с округлыми краями. По периферии индивидов пироксена, по плоскостям спайности и трещинам развивается флогопит, реже в порфирокластах встречаются срастания зерен пироксена и гипидиоморфных зерен флогопита (рис. 3, b). Состав пироксена соответствует эгирин—диопсиду Jad6—9Aeg14—27Di67—77 (f32 — 40 %), характеризуется вариациями концентраций Na от 0.22 до 0.31 к.ф. в позиции M (2) и повышенным содержанием Al до 3—4.3 мас. % (Al(M1)/Al(T) = 0.7—1.5).

Таблица 1. Химический состав минералов из милонита основного состава (мас. % и к. а. ф.)

Table 1. Chemical composition of minerals from mafic mylonite (wt. %, f. u.)

Мин.	Aeg-Di			Phl 1		Phl2		Kfs		Ab		Ttn		Aln	Zrn
Элементы	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Si02	51.74	51.84	52.09	40.05	38.27	40.05	40.57	61.44	63.11	66.24	67.48	30.34	30.60	37.84	32.70
TiO2	0.11	0.26	0.21	1.49	2.74	0.84	0.99	—	—	—	—	37.49	38.43	—	—
Al2O3	3.40	4.22	3.11	12.74	14.35	14.13	14.11	19.42	18.90	20.87	20.07	1.94	1.59	17.79	—
FeO	11.55	9.18	11.49	18.20	18.22	17.84	17.21	0.83	0.10	0.11	0.22	1.21	1.09	12.63	—
MnO	0.05	0.05	0.10	0.20	0.26	0.17	0.12	—	—	—	—	—	—	—	—
MgO	9.62	10.74	9.71	14.03	13.84	13.64	14.76	0.31	0.16	—	—	—	—	1.17	—
CaO	18.22	19.74	18.32	2.14	0.00	0.00	0.00	0.00	0.10	1.43	0.72	27.28	27.35	10.94	—
Na2O	4.35	3.07	4.02	—	—	—	—	1.57	1.73	10.47	11.13	—	—	—	—
k2o	—	—	—	7.92	9.53	9.30	8.75	12.76	13.34	0.44	0.12	—	—	—	—
Сумма	99.05	99.10	99.05	96.77	97.21	95.97	96.51	99.86	99.21	99.56	99.74	99.14	99.05	98.49	99.34
Si	1.92	1.92	1.94	3.03	2.87	2.92	2.58	2.89	2.95	2.92	2.97	0.99	1.00	3.39	1.00
Ti	0.00	0.01	0.00	0.08	0.15	0.07	0.05	—	—	—	—	0.93	0.95	—	—
Al	0.15	0.18	0.14	1.14	1.27	1.27	1.06	1.08	1.04	1.08	1.03	0.08	0.06	1.87	—
Fe 3+	0.32	0.18	0.27	1.15	1.14	1.13	0.91	—	—	—	—	—	—	—	—
Fe 2+	0.04	0.11	0.09	0.00	0.00	0.00	0.00	0.03	0.00	0.00	0.01	0.03	0.03	0.94	—
Mn	0.00	0.00	0.00	0.01	0.02	0.01	0.01	—	—	—	—	—	—	—	—
Mg	0.53	0.59	0.54	1.58	1.55	1.59	1.40	0.02	0.01	—	—	—	—	0.16	—
Ca	0.72	0.78	0.73	0.17	0.00	0.00	0.00	0.00	0.01	0.08	0.03	0.96	0.96	1.05	—
Na	0.31	0.22	0.29	—	—	—	—	0.14	0.16	0.89	0.95	—	—	—	—
K	—	—	—	0.76	0.91	0.94	0.71	0.77	0.80	0.03	0.01	—	—	—	—

Примечание. Ab — альбит; Aeg-Di — эгирин-диопсид; Aln — алланит; Ap — апатит; Kfs — калиевый полевой шпат;Phl_{1 2} — флогопит (I и II генерации); Py — пирит; Tnt — титанит; Zrn — циркон. « — » — не обнаружено. Примеси, мас. % и к.ф.: ВаО 3.53 — 0.07 (ан. 8), 1.78 — 0.03 (ан. 9); Nb₂O₅ 0.88 — 0.01 (ан. 12); в ан. 14 — La₂O₃ 7.59 — 0.25, Ce₂O₃ 9.23 — 0.30, Pr₂O₃ 0.29 — 0.01, Nd₂O₃ 1.00 — 0.03; в ан. 15 —ZrO₂ 66.23 — 0.99, HfO₂ 0.41 — 0.00. РЭММА-202, аналитик Котляров В. А.

Note. Ab — albite; Aeg-Di — aegirine-diopside; Aln — allanite; Ap — apatite; Kfs — K-feldspar; Phl 1 ₂ — phlogopite (I and II generations); Py — pyrite; Tnt — titanite; Zrn — zircon. « — » - not determined. Trace elements, wt. % and’f.u.: ВаО 3.53 — 0.07 (sam. 8), 1.78 — 0.03 (sam. 9); Nb₂O₅ 0.88 — 0.01 (sam. 12); to sam. 14 — La 2 O₃ 7.59 — 0.25, Ce₂O₃ 9.23 — 0.30, Pr₂O₃ 0.29 — 0.01, Nd₂O₃ 1.00— 0.03; to sam. 15 — ZrO₂ 66.23 — 0.99, HfO₂ 0.41 — 0.00. REMMA-202, analyst V. A. Kotlyarov.

Рис. 3. Микрофотографии милонита основного состава. Изображения: а — микроструктура порфирокласта «ядро-оболочка»: калиевый полевой шпат (Kfs), замещаемый альбитом (Ab). Матрикс: ориентированные чешуйки флогопита (Phl₂) и рекристаллизованные зёрна полевых шпатов. (BSE-фото); b — порфирокласт эгирин-диопсида (Aeg-Di) в срастании с гипидиоморфными зернами флогопита (Phl 1 ). По спайности эгирин-диопсида (Aeg-Di) и периферии порфирокласта развивается флогопит (Phl₂). c — порфирокласт альбита с газово-жидкими включениями (GL) в апатите, флогопитом (Phl 1 ); d — то же с включением игольчатых кристаллов апатита (Ар 1 ). b—d — шлифы без анализатора. Обозначения минералов см. Примечание к табл. 1. Fig 3. Microfotos of mafic mylonite. Images: а — porphyroclasts microstructure «core — mantle»: K-feldspar (Kfs) with albites of the rims. The matrix: oriented flakes of phlogopite (Phl₂) and recrystallised grains of feldspars (BSE- image); b — porphyroclast of aegirinediopside (Aeg-Di) in intergrowth with anhedral grains of phlogopite (Phl 1 ). Replacement of the aegirine-diopside (Aeg-Di) by phlogopite (Phl₂) from the cleavage and rims of porphyroclast. Thin section without the analyzer; с — albite porphyroclasts with inclusions of the gas-liquid (GL) in apatite, phlogopite (Phl 1 ) and with (d) inclusions of needle crystals of аpatite (Ар 1 ). Thin sections without the analyzer. The mineral abbreviations see please the note to table1

Титанит, наряду с апатитом, является одним из самых распространенных акцессорных минералов. Представлен овальными порфирокластами (0.08—0.1 мм) с включениями округлых индивидов альбита, апатита и флогопита (Phl 1 ). Характеризуется однородным составом Al (0.06—0.07 к. ф.) и следами Nb (от 0.0—0.1 к. ф.). Апатит образует две генерации: первая (Ap 1 ) — в виде удлиненных и игольчатых (0.002—0.015 мм) кристаллов с включениями газово-жидкой фазы, встречающаяся только во включениях в альбите; вторая (Ap₂) представлена округлыми или эллипсовидными зернами, а также их обломками (0.01—0.06 мм), часто расположенных в матриксе, реже в качестве включения в титаните. Состав апатита не был изучен. Циркон представлен корродированными и раздробленными удлиненными зернами (0.01—0.1 мм), расположенными в матриксе породы. В крупных индивидах циркона встречаются округлые включения флогопита (Phl 1 ) величиной 0.005—0.01 мм. В центральной части зерен циркона содержатся примеси UO₂ (0.41 мас. %) и ThO₂ (0.64 мас. %), а в краевой части отсутствуют. Концентрации Hf в нем постоянны — 0.01 к.ф. алланит-(Сс) образует идиоморфные удлиненно-призматические кристаллы (0.02—0.03 мм) среди матрикса, содержащие высокие концентрации La (0.25 к. ф.), Ce (0.30 к. ф.). В альбите обнаружены включения кристаллов пирита (0.015 мм) со следами

Ni (0.32 мас. %) и канкринита (0.008 мм) с высоким содержанием S (9.88 мас. %).

Милонитизированные биотитовые миаскиты, вмещающие тело основного состава, характеризуются линзовидно-полосчатой текстурой и порфирокластовой, гранолепидобластовой (матрикс) структурой. Минеральный состав: калиевый полевой шпат — 30— 35 %; нефелин 20—30 %; биотит 20—30 %; альбита 10— 15 %; акцессорные минералы (апатит, титанит, ильменит, магнетит, циркон, кальцит, алланит-(Се), пи-рохлор-(Се)) 2—3 %. Содержание матрикса в породе > 30—40 %, что соответствует протомилониту [24]. Порфирокласты сложены индивидами или сростками калиевого полевого шпата и нефелина размером от 0.4 до 1.5 мм. Они имеют угловатую, ромбовидную форму, отчетливо маркируются окружающим его биотитом. Порфирокласты осложнены деформационными трещинами и микросдвигами. Хрупко-пластические деформации в них проявляются в волнистом угасании, деформационных двойниках, полосах перегиба, блоко-вании. Часто порфирокласты калиевого полевого шпата замещаются альбитом с образованием «пламеневидных» агрегатов. В некоторых индивидах калиевого шпата обнаруживается структура «ядро-оболочка» и формируются «тени давления» параллельно плоскостям сдвига (С-плоскостям). Биотит в матриксе представ- 19

лен гипидиоморфными, часто деформированными и изогнутыми зернами, расположенных преимущественно в тенях давления, или в виде тонкозернистых ксеноморфных чешуек, расположенных в С-плоскостях милонита.

Петрогеохимические особенности

Милонит основного состава (табл. 2) формально соответствует полевошпатовому ийолиту [15] — щелочной основной породе (рис. 4).

Для сравнительной характеристики породы были использованы данные химического состава тел ме-тамафитов и метаультрамафитов, расположенных в непосредственной близости от тела милонита основного состава, и меланократовые разновидности (сандыит) пород из ИММ (см. рис. 1, а, табл. 2). По сравнению с вмещающими миаскитами в милоните основного состава фиксируются повышенные содержания TiO2, СаО, Peобщ и MgO, и пониженные — SiO2 и Al2O3 (рис. 5). Максимально высокие концентрации TiO2 отмечены в сандыитах ИММ, а максимально высокие концентрации СаO и МgO в метаультрамафитах к. 97.

Диопсид-скаполитовые породы, являющиеся продуктами высокотемпературного метасоматоза [3], имеют более высокие концентрации CaO, MgO, Реобщ и A12O3.

Суммарная концентрация REE в милоните основного состава (560 г/т) выше, чем в миаскитах (100—300 г/т), но ниже чем в сандыитах (500—1000 г/т). Концентрации LREE в милоните основного состава сопоставимы с их содержаниями в сандыите. Концентрации HREE ниже, чем в милоните (в 1.6—3.6 раз), сандыите (ряд от Gd до Lu), метаультрамафите к. 97 (от Tm до Lu в 1.5—2.3 раза), но сопоставимы с содержаниями этих элементов в скаполит-пироксен-амфиболовых сланцах (рис. 6, а).

Щелочные

Нефелиновые сиениты

Полевошпатовые ийолиты

Граниты :

Грано--, диориты

SiO2 мае. %

• 1 А2 ОЗ «4   15

Рис. 4. Расположение составов (мас. %) пород основного отряда на диаграмме TAS. Условные обозначения: 1 — милонит основного состава; 2 — миаскиты; 3 — сандыиты; 4 — мета-ультрамафит копи 97; 5 — скаполит-диопсид-амфиболовые сланцы

•Мелили-т'оллиты

монцониты'

Монцо-диориты

Fig. 4. Located of composition (wt. %) of the mafic rocks order on TAS plot. Legend: 1 — mafic mylonite; 2 — miaskites; 3 — sandy-ites; 4 — metaultramafite from outcrop 97; 5 — scapolite-diopside-amphobole shists

Таблица 2. Представительные анализы химического состава милонита основного состава (1), миаскита (2), сандыита (3), метаультрамафита (4) и скаполит-диоп-сид-амфиболовых сланцев (5) (мас. %, г/т)

Table 2. Representative analyses of chemical composition of mafic mylonite (1), miaskite (2), sandyite (3), metaultramafite (4) and scapolite-diopside-amphobole shists (5) (wt. %, ppm)

	1	2	3	4	5
SiO2	47.86	55.66	47.48	41.36	50.46
TiO2	1.72	0.51	2.75	4.65	0.88
Al2O3	15.82	21.67	17.09	8.07	18.85
PeO	2.93	1.98	4.92	9.43	4.41
Pe2O3	6.48	1.02	3.92	7.42	4.00
MnO	0.18	0.12	0.54	0.60	0.18
MgO	7.20	0.35	2.48	4.65	2.22
CaO	4.49	2.07	6.45	15.64	13.00
Na2O	3.32	6.54	5.86	3.62	3.95
K2O	5.92	7.18	5.86	2.06	1.17
P 2 O 5	1.16	0.14	0.49	1.15	0.24
П.п.п	2.82	1.90	1.64	0.56	0.78
Sum.	99.9	99.14	99.48	99.21	100.14
La	112	17.3	215	123	6.28
Ce	274	32.1	457	172	16.4
Pr	27.2	2.90	48.1	13.4	2.21
Nd	106	9.24	162	38.7	10.4
Sm	14.9	1.08	24.4	4.61	2.51
Eu	4.17	0.45	7.02	1.01	0.90
Gd	11.9	0.88	21.6	2.98	2.76
Tb	1.08	0.14	2.21	0.51	0.41
Dy	5.16	0.70	11.7	3.29	2.71
Ho	0.87	0.12	2.51	0.70	0.54
Er	2.41	0.36	12.6	2.16	1.55
Tm	0.29	0.05	0.90	0.34	0.22
Yb	1.77	0.31	5.60	2.54	1.46
Lu	0.25	0.04	0.81	0.41	0.23
Be	3.99	2.36	10.7	4.65	—
V	159	48.7	158	35.5	154
Cr	96.0	4.74	36.5	1740	9.57
Co	32.9	1.52	11.5	109	19.6
Ni	97.5	2.46	7.24	2290	27.9
Cu	17.3	1.12	14.8	31.3	544
Zn	92.1	307	212	216	107
Rb	227	176	100	73.4	26.2
Ba	2895	599	5272	50.1	107
Sr	1658	1289	1800	64.1	316
Y	21.9	3.33	64.6	21.1	13.0
Zr	219	20.5	425	4.65	18.6
Nb	78.7	163	322	19.2	5.94
Mo	0.87	<0.03	1.77	1.56	1.66
Cd	0.32	0.58	0.80	0.21	0.09
Sn	1.40	0.75	3.77	0.33	1.68
Sb	0.38	0.23	54.0	0.02	0.73
Hf	5.94	0.48	12.7	0.14	0.82
Ta	2.58	5.47	12.9	0.03	3.45
W	1.00	<0.02	0.29	—	1.63
Pb	6.81	11.7	4.06	1.90	28.2
Th	8.43	14.0	36.1	12.0	0.99
U	1.91	8.14	2.09	0.21	2.30

Примечание. Условные обозначения см. рис. 4.

Note. legend to Pig. 4.

Рис. 5. Бинарные диаграммы для пород используемых в работе (см. текст). Условные обозначения см. рис. 4

Fig. 5. Binary diagrams for analyzed rocks in article (see text). Note: legend to Fig. 4

Порода также характеризуется отсутствием европиевой аномалии Eu/Eu* = 0.97.

Среди элементов-примесей фиксируются высокие концентрации литофильных элементов — Ва, Sr, Rb, Li и Cs и высокозарядных — Nb, Ta, Th, U, Zr, Hf и Y (рис. 6, b). Заметны повышенные концентрации сиде-рофильных транзитных элементов: Cr — в 40 раз выше, чем в хондрите, а Co и Ni — в 2 раза. Распределение и концентрации в милоните основного состава крупноионных литофильных (LILE) компонентов сопоставимы с миаскитами и сандыитами, а высокозарядных (HFSE) и транзитных компонентов сидерофильной группы — со скаполит-диопсид амфиболовыми сланцами и мета-ультрамафитами.

Обсуждение результатов

Текстурно-структурные особенности милонита основного состава — сигмоидная форма порфирокла-стов, присутствие порфирокластов полевых шпатов со структурой «ядро-оболочка» — свидетельствуют о формировании этой породы в условиях средней степени [24, р 75] метаморфизма (Т 500—650 °С) и высокой скорости рекристаллизации материала порфирокласт [5, с. 189—190] по отношению к матриксу, что свидетельствует о неравновесности процессов в породе. Наличие в порфирокластах альбита включений игольчатых кристаллов апатита, часто содержащих двухфазные газово-жидкие включения, характерно для плагиоклазов из метасоматизированных основных пород [8]. В порфирокластах альбита наряду с гексагональными включениями апатита и изометричными пирита содержатся гипидиоморфные образования канкринита. В милони-тизированных миаскитах, вмещающих тело милонита основного состава, канкринит развивается по периферии индивидов нефелина или полностью замещает их. Экпериментальные данные и наблюдения за при-

Рис. 6. Диаграммы распределения редкоземельных (a) и редких (b) элементов. Условные обозначения: 1 — милонит основного состава; 2 — миаскиты; 3 — сандыиты; 4 — метаультра-мафит копи 97; 5 — скаполит-диопсид-амфиболовые сланцы Fig. 6. Plots ofdistibution of REE (а) and trace (b) elements. Legend: 1 — mafic mylonite; 2 — miaskites; 3 — sandyites; 4 — metaultra-mafite from outcrop 97; 5 — scapolite-diopside-amphobole shists родными минеральными ассоциациями указывают на устойчивость нефелина при температурах выше 700 °С, а канкринита ниже 500 °С [18, 21]. Присутствие канкринита в альбите свидетельствует о развитии метасоматических процессов, связанных с милонитизацией и весьма схожих по геохимическим особенностям с процессами фенитизации [4]. Не исключено, что этот факт может свидетельствовать о смешивании материала ма-фит-ультрамафитовой и сиенит-карбонатитовой ассоциаций в твердо-пластичном состоянии на глубинном уровне сдвиговой зоны [2].

Пироксен представлен эгирин-диопсидом, является типичным минералом щелочных и щелочно-уль-траосновных комплексов и фенитовых ореолов этих комплексов. Его химический состав в милоните основного состава отличается от эгирин-авгитов из санды-итов (рис. 7, а) более низким содержанием Na2O (3.07— 4.35 мас. %) и повышенным значением кальциевости Са/(Са+Mg+Fe)*100 (45—47). Метасоматиты основного состава, расположенные среди серпентинитов Няшевского массива [12], содержат диопсид схожего состава и образованы под влиянием флюида, сопровождающего сдвиговые деформации и обеспечивающего мобильность таких компонентов как Al, Ti, К, Ba и LREE.

Флогопит из милонита основного состава изменяет состав от Phl 1 к Phl₂, что отражает изменения условий образования, выраженные в снижении температуры в условиях средней степени метаморфизма. В мило-нитизированных миаскитах развивается аннит, в слюде из сандыитов отмечено увеличение флогопитового ми-нала (рис. 7, b), а в метаультрамафитах копи 97 определен тетраферрифлогопит.

Рис. 7. Диаграммы составов пироксенов (а) и биотитов (b).

Условные обозначения см. рис. 4

Fig. 7 . Diagrams of the compositions pyroxenes (а) and biotites (б).

Note : legend to Fig. 4

Титанит в породе является минералом-концентратором Nb. Содержание Nb2O5 в породе колеблется от 0.30 до 0.88 мас. %, что сопоставимо с его содержаниями в титанитах сандыитов (Nb2O5 = 0.36—0.53). Характерной особенностью титанитов из милонита основного состава является относительно невысокое содержание Al2O3 (1.59—1.96 мас. %), по сравнению с титанитами из сандыитов (2.49—6.03 мас. %), миаски-тов (1.51—5.48 мас. %), где вариативность концентраций глинозема свидетельствует о влиянии флюида [19] на формирование минерала.

Основным минералом-концентратором LREE в милоните основного состава является алланит-Ce, который отличается относительно невысокими концентрациями Ce (Cе₂O₃ = 9.23 мас. %), La (La 2 O₃ = 7.59 мас. %) и суммой REE (18.11 мас. %) по сравнению с алланита-ми-(Ce) сандыитов (Cе₂O₃ = 11.57—15.51 мас. %; La 2 O₃= = 6.65—14.03; Е REE = 22.07—30.19 мас. %) и милони-тизированных миаскитов (Cе₂O₃ = 10.09—13.65 мас. %; La 2 O₃ = 7.08—8.10; Е REE = 21.20—24.36 мас. %), но близок по составу к алланиту-(Ce) из метаультрамафитов копи № 97 (Cе₂O₃ = 9.69 мас. %; La 2 O₃ = 7.20; Е REE= = 19.99 мас. %).

Пироксен может являться одним из породообразующих минералов-концентраторов REE, т. к. в метаморфических и магматических породах, при отсутствии ассоциации с гранатом, пироксен почти в равных количествах может содержать как LREE, так и HREE [17]. 22

Предполагая условно, что протолитом для милонита основного состава мог быть полевошпатовый ийолит (содержащий до 50 % нефелина [15]), отмечаем, что минеральный состав изученной породы не сохранил в порфирокластах «реликтовых минералов». Особенности минерального состава милонита основного состава из ИММ позволяют предполагать, что он является милонитизированным метасоматитом, образованным по породе основного состава. Тела пород метасоматитов основного состава со схожим минеральным составом были обнаружены в серпентинитах ультраосновных массивов ильменогорского комплекса [12]. Однако в них при общих субщелочных характеристиках породы не были обнаружены канкринит или нефелин. Природа протолита милонита основного состава скрыта широким развитием метасоматических процессов.

Милонит основного состава содержит высокие концентрации РЗЭ (560 г/т). Такие концентрации характерны для пород сиенит-карбонатитовой ассоциации ильменогорского комплекса и связанных с ними метасоматитов [14]. Максимально высокие концентрации LREE в породах комплекса связаны с метасоматически измененными породами, что свидетельствует о мобильности LREE [10]. Высокое содержание и характер распределения LREE в милоните основного состава сопоставимо с сандыитами, что объясняется присутствием в этих породах в большом количестве минералов концентраторов La, Ce, Pr и Nd — алланита, титанита и апатита. Концентрация и распределение LILE также сопоставимы с породами сиенит-карбонатитовой ассоциации ильменогорского комплекса. Обогащение породы LREE обеспечивается активностью флюида в щелочной среде, а LILE обладают наибольшей подвижностью при различных геологических процессах. Содержание HREE и HFSE сравнимо с их содержанием в скаполит-диопсид-амфиболовых сланцах и ме-таультрамафитах копи 97, что обусловлено их относительной инертностью при развитии наложенных процессов и позволяет предполагать природу исходной породы.

Выводы

Текстурно-структурные особенности милонита основного состава, образующего глыбообразное тело среди миаскитов Ильменогорского миаскитово-го массива (ИММ), свидетельствуют о его образовании в условиях простого сдвига при средней степени метаморфизма (Т 500—650 °C), происходившей при активном влиянии флюида. Эти процессы протекали в условиях сдвиговых деформаций на этапе 240—260 млн лет в ходе многоэтапной постколлизионной перестройки Вишнево-Ильменогорской сдвиговой зоны [6]. Минералы порфирокласт милонита основного состава являются продуктом метасоматических преобразований. Протолитом для этих пород могли быть как основные породы из метатерригенного обрамления ИММ, так и блоки основных или ультраосновных пород, слагающих гипотетическую щелочно-ультрао-сновную интрузию центрального типа. Под воздействием щелочного флюида в процессе хрупко-пластичных деформаций порода приобрела минералого-геохимические характеристики свойственные породам щелочного комплекса Ильменских гор.

Авторы благодарны анонимному рецензенту за критические замечания, позволившие существенно улучшить статью. Работа выполнена в рамках государственного задания (проект № АААА-А17-117080110048-9).