Кашпарский кембро-ордовикский габбро-диорит-кварцмонцодиорит-сиенитовый комплекс - новое петрографическое подразделение на восточном склоне Кузнецкого Алатау

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Геосферные исследования. 2018; : 52-71

Кашпарский кембро-ордовикский габбро-диорит-кварцмонцодиорит-сиенитовый комплекс - новое петрографическое подразделение на восточном склоне Кузнецкого Алатау

Макаренко Н. А., Котельников А. Д.

https://doi.org/10.17223/25421379/7/4

Аннотация

На основе материалов, полученных при проведении геолого-съемочных работ по программе ГДП-200 на территории двух номенклатурных листов (N-45-XXIV и N-46-XIX), обоснована необходимость выделения нового для региона трехфазного кашпарского габбро-диорит-кварцмонцодиорит-сиенитового комплекса с авторскими уран-свинцовыми датировками в диапазоне от 472 до 487 млн лет (G₃-O₁). Ранее эти образования, предшествующие становлению тигертышских гранитоидов, включались в состав когтахского габб-ро-монцодиорит-сиенитового комплекса с абсолютным возрастом более 500 млн лет (£₂). Показано, что для пород когтахского комплекса характерно постоянное присутствие нормативного, а иногда и модального нефелина, тогда как кашпарские магматиты отличаются заметным содержанием не только нормативного, но и модального кварца в диоритоидах и сиенитах, что свидетельствует о разной степени насыщения кремнекислотой и щелочами исходных магматических расплавов. На изученной территории аттестованы 33 интрузива кашпарского комплекса общей площадью более 1 600 км² при доминировании диоритоидов второй фазы (1 340 км²) и более скромной роли ранних габброидов (250 км²) и поздних сиенитов (23,3 км²). Приведены краткие описания пяти представительных массивов, в том числе петротипического Кашпарского интрузива. Определены общие минералого-петрографические особенности, а именно: отсутствие модального оливина в породах всех трех фаз, частое преобладание магнезиальной роговой обманки над клинопироксеном, появление небольших количеств модального ромбического пироксена (гиперстена) в диоритоидах (до 5 %), ощутимое присутствие кварца в породах второй и третьей интрузивных фаз. Впервые вводятся в научный оборот авторские данные о содержаниях петрогенных, редких и редкоземельных элементов в породах комплекса. Выявлен отчетливый высококалиевый уклон химизма почти всех образований в рамках известково-щелочной калиево-натриевой петрохимической серии. Установлено, что с увеличением степени дифференцированности от габброидов к сиенитам происходит уменьшение концентраций CaO, MgO, FeO^^., TiO₂, P₂O₅ с параллельным ростом содержаний Rb, Zr, Nb, Th, U и ^REE. В редкоземельных спектрах преобладают легкие REE (La/Yb_N=9-21), для пород второй фазы характерна слабая европиевая аномалия (Eu/Eu*=0,77). Показано, что интрузивные породы комплекса на спайдер-диаграммах проявляют промежуточные геохимические характеристики между внутриплитными базальтами типа OIB и окраинно-континентальными типа IAB, что свидетельствует в пользу предположения о формировании магматических дифференциатов в сложной геодинамической обстановке. Металлогениче-ская специализация определяется приуроченностью к некоторым массивам (Балахчинский, Маганакский, Сырская группа) золоторудных месторождений и проявлений золото-сульфидно-кварцевого типа.

Список литературы

1. Бабин Г. А., Шокальский С.П., Владимиров А.Г. и др. Раннепалеозойский гранитоидный магматизм западной части Ал-тае-Саянской складчатой области и молибденовое оруденение // Геодинамическая эволюция Центрально-Азиатского подвижного пояса : материалы совещания. Иркутск : Ин-т земной коры СО РАН, 2008. Вып. 6, т. 1. С. 27-31

2. Владимиров А.Г., Гибшер А. С., Изох А.Э., Руднев С.Н. Раннепалеозойские гранитоидные батолиты Центральной Азии: масштабы, источники и геодинамические условия формирования // Доклады Академии наук. 1999. Т. 369, № 6. С. 795-798

3. Врублевский В.В. Источники и геодинамические условия петрогенезиса Верхнепетропавловского щелочно-базитового интрузивного массива (средний кембрий, Кузнецкий Алатау, Сибирь) // Геология и геофизика. 2015. Т. 56 (3). С. 488-515

4. Врублевский В.В., Котельников А.Д., Макаренко Н.А. и др. Геодинамическая природа и магматические источники Ког-тахского габбро-монцодиоритового плутона позднего кембрия, Кузнецкий Алатау // Петрография магматических и метаморфических горных пород : материалы XII Всерос. петрографического совещания с участием зарубежных ученых. Петрозаводск : Карельский научный центр РАН, 2015. С. 126-128

5. Врублевский В.В., Котельников А. Д., Изох А.Э. Геодинамические условия и магматические протолиты раннепалеозой-ской габбро-монцодиорит-монцонитовой ассоциации Кузнецкого Алатау // Геология и минерагения Северной Евразии : материалы совещания, приуроченного к 60-летию Института геологии и геофизики СО РАН. 3-5 окт. 2017 г. Новосибирск, Россия. Новосибирск, 2017. С. 53-54

6. Государственная геологическая карта РФ масштаба 1 : 200 000. 2-е изд. Лист N-45-XVIII (Шира) / М.Н. Секретарев, А.П. Липишанов, В.В. Михайленко и др. Объяснительная записка. СПб. : ВСЕГЕИ, 2000. 151 с

7. Государственная геологическая карта РФ масштаба 1:200 000. 2-е изд. Лист N-45-XXIV (Балыкса) / А. Д. Котельников, С.В. Максиков, А.Г. Дербан и др. Объяснительная записка. СПб. : ВСЕГЕИ, 2013. 261 с

8. Иодер Г. С., Тилли К.Э. Происхождение базальтовых магм: (Результаты экспериментального изучения природных образований и синтетических систем) / пер. с англ. Г.Н. Мухитдинова. М. : Мир, 1965. 248 с

9. Котельников А.Д., Макаренко Н.А. О критериях расчленения нижнепалеозойской габбро-монцодиоритовой формации Кузнецкого Алатау на когтахский и кашпарский интрузивные комплексы // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. Новосибирск : СНИИГГиМС, 2018. № 2. С. 49-60

10. Кривенко А.П., Поляков Г.В., Богнибов В.И. и др. Габбро-монцодиоритовая формация Кузнецкого Алатау // Базитовые и ультрабазитовые комплексы Сибири. Новосибирск : Наука, СО АН СССР, 1979. С. 5-95

11. Кузнецов Ю.А., Богнибов В.И., Дистанова А.Н. и др. Раннепалеозойская гранитоидная формация Кузнецкого Алатау. М. : Наука, 1971. 350 с

12. Макаренко Н.А., Парначев В.П. Типоморфные особенности когтахского комплекса (Кузнецкий Алатау) // Проблемы геологии и географии Сибири : материалы науч. конф., посв. 125-летию основания Томского государственного университета и 70-летию образования геолого-географического факультета 2-4 апреля 2003 г. Томск : Изд-во Том. ун-та, 2003. № 3 (I). С. 106108

13. Руднев С.Н., Владимиров А.Г., Пономарчук В.А., Крук Н.Н., Бабин Г.А., Борисов С.М. Раннепалеозойские гранитоидные батолиты Алтае-Саянской складчатой области (латерально-временная зональность, источники) // Доклады Академии наук. 2004. Т. 396, № 3. С. 369-373

14. Руднев С.Н., Борисов С.М., Бабин Г.А. и др. Раннепалеозойские батолиты северной части Кузнецкого Алатау: вещественный состав, возраст и источники // Петрология. 2008. Т. 16, № 4. С. 421-448

15. Халфин С. Л. Петрология когтахского габбро-монцонит-сиенитового комплекса. Новосибирск : Наука, СО АН СССР, 1965. 92 с

16. Хомичев В. Л., Единцев Е.С., Кужельная Е.В. Эталон саксырского габбро-гранитоидного комплекса (Кузнецкий Алатау). Новосибирск : СНИИГГиМС, 1999. 250 с

17. Шокальский С.П., Бабин Г.А., Владимиров А.Г. и др. Корреляция магматических и метаморфических комплексов западной части Алтае-Саянской складчатой области / под ред. А.Ф. Морозова. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2000. 187 с

18. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Ковач В.П. и др. Геодинамика формирования каледонид Центрально-Азиатского складчатого пояса // Доклады Академии наук. 2003. Т. 389, № 3. С. 354-359

19. Kelemen P.B., Hanghoj K., Greene A.R. One view of the geochemistry of subduction-related magamatic arcs, with emphasis on primitive andesite and lower crust // Treatise on Geochemistry the Crust. University of Maryland, USA, 2003. V. 3. P. 593-659

20. Ludwig K.R. User's manual for Isoplot/Ex, Version 2.10 A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Special Publication, 1999. V. 1. 46 p

21. Ludwig K.R. SQUID 1.00. A User's Manual. Berkley Geochronology Center Special Publication, 2000. № 2

22. Peccerillo A., Taylor S.R. Geochemistry of Eocene calc- alkaline volcanic rocks from Kastamonu area, Northern Turkey // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1976. V. 58. P. 63-81

23. Sun S.-s., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Spec. Publ. Vol. Geol. Soc. Lond. 1989. № 42. P. 313-345

24. Williams I.S. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe. Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes // Rev. Econ. Geol. 1998. V. 7. P. 1-35. DOI: 10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19

Geosphere Research. 2018; : 52-71

Kashpar Cambridge-Ordovician gabbro-diorite-quartzmoncodiorite-syenite complex is a new petrographic subdivision on the eastern slope of the Kuznetsk Alatau

Makarenko N. A., Kotelnikov A. D.

https://doi.org/10.17223/25421379/7/4

Abstract

On the basis of material obtained during the geological survey works on the state GDP-200 on the territory of two nomenclature sheets (N-45-XXIV и N-46-XIX) substantiated of the allocation of a new for the region three-phase Kashpar gabbro-diorite-quartz monodiodite-syenitic complex with the author's U-Pb dating in the range from 472 to 487 Ma (£₃-Oi). Previously, these formations preceding the formation of Tigertysh granitoids were included in the composition of the Kogtach gabbro-montsodiorite-syenite complex with an absolute age of more than 500 Ma (C₂). It has been shown that the permanent presence of normative, and sometimes modal nepheline is characteristic of the rocks of the Kogtakh complex, while Kashpar magmatites are distinguished by a noticeable content of not only normative, but also modal quartz in dioritoids and syenites, which indicates a different degree of saturation with silicic acid and alkalis of the initial magmatic melts. In the study area was attested 33 intrusions of the Kashpar complex with a total area of more than 1,600 km² with the dominance of dioritoidov second phase (1,340 km²) and the more modest role of early gabbroids (250 km²) and late syenite (23,3 km²). Brief descriptions of five representative arrays, including the petrotypic Kashpar intrusive, are given. The common mineralogical and petrographic features were identified, namely: the absence of modal olivine in the rocks of all three phases, the frequent predominance of magnesian hornblende over clinopyroxene, the appearance of small amounts of modal orthorhombic pyroxene (hypersthene) in dioritoids (up to 5 %), the presence of quartz in the second rocks and third intrusive phases. For the first time, the author's data on the contents of petrogenic, rare and rare-earth elements in the rocks of the complex are introduced into scientific circulation. Revealed a distinct high-potassium bias of the chemism of almost all of the formations in the framework of the calc-alkaline potassium-sodium petrochemical series. It was established that with an increase in the degree of differentiation from gabbroids to syenites, there is a decrease in concentrations CaO, MgO, FeO^^., TiO₂, P₂O₅ with parallel growth of contents of Rb, Zr, Nb, Th, U и £REE. In the rare-earth spectra light dominates REE (La/Yb_N=9-21), a weak europium anomaly is characteristic of the second phase rocks (Eu/Eu*=0,77). It is shown that the intrusive rocks of the complex on the spider-diagrams exhibit intermediate geochemical characteristics between intraplate basalts of the type OIB and marginal continental type IAB, which is evidence in favor of the assumption of the formation of magmatic differentiates in a complex geodynamic setting. Metallogenic specialization is determined by the confinement to some of the massifs (Balakhchin, Maganak, Syra group) of gold deposits and manifestations of gold-sulfide-quartz type.

References

1. Babin G. A., Shokal'skii S.P., Vladimirov A.G. i dr. Rannepaleozoiskii granitoidnyi magmatizm zapadnoi chasti Al-tae-Sayanskoi skladchatoi oblasti i molibdenovoe orudenenie // Geodinamicheskaya evolyutsiya Tsentral'no-Aziatskogo podvizhnogo poyasa : materialy soveshchaniya. Irkutsk : In-t zemnoi kory SO RAN, 2008. Vyp. 6, t. 1. S. 27-31

2. Vladimirov A.G., Gibsher A. S., Izokh A.E., Rudnev S.N. Rannepaleozoiskie granitoidnye batolity Tsentral'noi Azii: masshtaby, istochniki i geodinamicheskie usloviya formirovaniya // Doklady Akademii nauk. 1999. T. 369, № 6. S. 795-798

3. Vrublevskii V.V. Istochniki i geodinamicheskie usloviya petrogenezisa Verkhnepetropavlovskogo shchelochno-bazitovogo intruzivnogo massiva (srednii kembrii, Kuznetskii Alatau, Sibir') // Geologiya i geofizika. 2015. T. 56 (3). S. 488-515

4. Vrublevskii V.V., Kotel'nikov A.D., Makarenko N.A. i dr. Geodinamicheskaya priroda i magmaticheskie istochniki Kog-takhskogo gabbro-montsodioritovogo plutona pozdnego kembriya, Kuznetskii Alatau // Petrografiya magmaticheskikh i metamorficheskikh gornykh porod : materialy XII Vseros. petrograficheskogo soveshchaniya s uchastiem zarubezhnykh uchenykh. Petrozavodsk : Karel'skii nauchnyi tsentr RAN, 2015. S. 126-128

5. Vrublevskii V.V., Kotel'nikov A. D., Izokh A.E. Geodinamicheskie usloviya i magmaticheskie protolity rannepaleozoi-skoi gabbro-montsodiorit-montsonitovoi assotsiatsii Kuznetskogo Alatau // Geologiya i minerageniya Severnoi Evrazii : materialy soveshchaniya, priurochennogo k 60-letiyu Instituta geologii i geofiziki SO RAN. 3-5 okt. 2017 g. Novosibirsk, Rossiya. Novosibirsk, 2017. S. 53-54

6. Gosudarstvennaya geologicheskaya karta RF masshtaba 1 : 200 000. 2-e izd. List N-45-XVIII (Shira) / M.N. Sekretarev, A.P. Lipishanov, V.V. Mikhailenko i dr. Ob\"yasnitel'naya zapiska. SPb. : VSEGEI, 2000. 151 s

7. Gosudarstvennaya geologicheskaya karta RF masshtaba 1:200 000. 2-e izd. List N-45-XXIV (Balyksa) / A. D. Kotel'nikov, S.V. Maksikov, A.G. Derban i dr. Ob\"yasnitel'naya zapiska. SPb. : VSEGEI, 2013. 261 s

8. Ioder G. S., Tilli K.E. Proiskhozhdenie bazal'tovykh magm: (Rezul'taty eksperimental'nogo izucheniya prirodnykh obrazovanii i sinteticheskikh sistem) / per. s angl. G.N. Mukhitdinova. M. : Mir, 1965. 248 s

9. Kotel'nikov A.D., Makarenko N.A. O kriteriyakh raschleneniya nizhnepaleozoiskoi gabbro-montsodioritovoi formatsii Kuznetskogo Alatau na kogtakhskii i kashparskii intruzivnye kompleksy // Geologiya i mineral'no-syr'evye resursy Sibiri. Novosibirsk : SNIIGGiMS, 2018. № 2. S. 49-60

10. Krivenko A.P., Polyakov G.V., Bognibov V.I. i dr. Gabbro-montsodioritovaya formatsiya Kuznetskogo Alatau // Bazitovye i ul'trabazitovye kompleksy Sibiri. Novosibirsk : Nauka, SO AN SSSR, 1979. S. 5-95

11. Kuznetsov Yu.A., Bognibov V.I., Distanova A.N. i dr. Rannepaleozoiskaya granitoidnaya formatsiya Kuznetskogo Alatau. M. : Nauka, 1971. 350 s

12. Makarenko N.A., Parnachev V.P. Tipomorfnye osobennosti kogtakhskogo kompleksa (Kuznetskii Alatau) // Problemy geologii i geografii Sibiri : materialy nauch. konf., posv. 125-letiyu osnovaniya Tomskogo gosudarstvennogo universiteta i 70-letiyu obrazovaniya geologo-geograficheskogo fakul'teta 2-4 aprelya 2003 g. Tomsk : Izd-vo Tom. un-ta, 2003. № 3 (I). S. 106108

13. Rudnev S.N., Vladimirov A.G., Ponomarchuk V.A., Kruk N.N., Babin G.A., Borisov S.M. Rannepaleozoiskie granitoidnye batolity Altae-Sayanskoi skladchatoi oblasti (lateral'no-vremennaya zonal'nost', istochniki) // Doklady Akademii nauk. 2004. T. 396, № 3. S. 369-373

14. Rudnev S.N., Borisov S.M., Babin G.A. i dr. Rannepaleozoiskie batolity severnoi chasti Kuznetskogo Alatau: veshchestvennyi sostav, vozrast i istochniki // Petrologiya. 2008. T. 16, № 4. S. 421-448

15. Khalfin S. L. Petrologiya kogtakhskogo gabbro-montsonit-sienitovogo kompleksa. Novosibirsk : Nauka, SO AN SSSR, 1965. 92 s

16. Khomichev V. L., Edintsev E.S., Kuzhel'naya E.V. Etalon saksyrskogo gabbro-granitoidnogo kompleksa (Kuznetskii Alatau). Novosibirsk : SNIIGGiMS, 1999. 250 s

17. Shokal'skii S.P., Babin G.A., Vladimirov A.G. i dr. Korrelyatsiya magmaticheskikh i metamorficheskikh kompleksov zapadnoi chasti Altae-Sayanskoi skladchatoi oblasti / pod red. A.F. Morozova. Novosibirsk : Izd-vo SO RAN, 2000. 187 s

18. Yarmolyuk V.V., Kovalenko V.I., Kovach V.P. i dr. Geodinamika formirovaniya kaledonid Tsentral'no-Aziatskogo skladchatogo poyasa // Doklady Akademii nauk. 2003. T. 389, № 3. S. 354-359

20. Ludwig K.R. User's manual for Isoplot/Ex, Version 2.10 A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Special Publication, 1999. V. 1. 46 p

21. Ludwig K.R. SQUID 1.00. A User's Manual. Berkley Geochronology Center Special Publication, 2000. № 2

22. Peccerillo A., Taylor S.R. Geochemistry of Eocene calc- alkaline volcanic rocks from Kastamonu area, Northern Turkey // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1976. V. 58. P. 63-81

23. Sun S.-s., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Spec. Publ. Vol. Geol. Soc. Lond. 1989. № 42. P. 313-345

Кашпарский кембро-ордовикский габбро-диорит-кварцмонцодиорит-сиенитовый комплекс - новое петрографическое подразделение на восточном склоне Кузнецкого Алатау

Аннотация

Kashpar Cambridge-Ordovician gabbro-diorite-quartzmoncodiorite-syenite complex is a new petrographic subdivision on the eastern slope of the Kuznetsk Alatau

Abstract

События