СИЕНИТЫ И МОНЦОНИТЫ СИЯ-УШПИНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ ГОРНОГО АЛТАЯ: АБСОЛЮТНЫЙ ВОЗРАСТ, ГЕОХИМИЯ И ПЕТРОЛОГИЯ

Abstract

Актуальность выполненных исследований связана с необходимостью уточнения абсолютного возраста и изучения особенностей петрологии и геохимии умеренно-щелочных пород – сиенитов и монцонитов. Сия-Ушпинского междуречья на северо-востоке Горного Алтая в России для определения закономерностей формирования, связанного с ними золотого оруденения. Проблема генезиса щелочных изверженных пород продолжает привлекать внимание ученых многих стран в связи с тем, что эти породы используются для подтверждения мантийно-корового взаимодействия и определения характера эволюции континентальной коры. Сегодня ещё нет единой позиции на их происхождение. Цель: определить абсолютный возраст щелочных сиенитов Ульменского рудного поля, изучить петрологические и геохимические особенности сиенитоидов и монцонитов Сия-Ушпинского междуречья с использованием комплекса петрологических диаграмм, позволяющих выявлять физико-химические особенности петрогенезиса. Главными объектами изучения были сиенитоиды и монцониты ульменского пироксенит-сиенит-монцонит-габбрового комплекса среднего кембрия, расположенные в Сия-Ушпинском междуречье. Данная территория приурочена к аномальному тектоническому блоку, сформировавшемуся на стыке горно-алтайских, горно-шорских и салаирских структур. Среди минералов объектами исследования являются цирконы из щелочных сиенитов Западного участка Ульменского рудного поля. Методы. Определение абсолютного возраста пород выполнено U-Pb методом с помощью ионного микрозонда SHRIMP-II по циркону в Лаборатории ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург). Геохимические данные интерпретировались с помощью комплекса петрологических диаграмм. Тетрад-эффект фракционирования РЗЭ (TE1,3) рассчитан по методике В. Ирбер. Результаты. Абсолютный возраст сиенитов Сия-Ушпинского междуречья составляет 501±4 млн лет, что соответствует концу среднего кембрия. Получены данные о вещественном составе сиенитов и монцонитов района Большого Личима, Ушпы, Ульмени, Верхнего Каракана, Салазана в пределах Сия-Ушпинского междуречья. Установлена последовательность их образования с выделением трех фаз: 1 фаза – монцониты, 2 фаза – щелочные сиениты, 3 фаза – сиениты. Монцониты и сиениты относятся к породам среднего состава умереннощелочной серии. Помимо этого, состав изученных нами монцонитов и сиенитов соответствует шошонитовой серии. Высокие отношения Nb/Ta (от 19,0 до 31,4) и Zr/Hf (от 30,4 до 60,6) в сиенитоидах и монцонитах Сия-Ушпинского междуречья свидетельствуют о вовлечении в плавление материала нижней коры. Относительно низкие концентрации Ni (от 2,3 до 4,1 г/т), Cr (от 1,0 до 3,2 г/т) и MgO (от 0,27 до 1,39 %) в сиенитах и монцонитах указывают на то, что они не могли быть продуктом прямого плавления мантийной магмы и результатом фракционирования мафических минералов из эволюционированного расплава. Следовательно, генерация сиенитов и монцонитов Сия-Ушпинского междуречья происходила по сценарию, в котором основная роль отводится расплавам, сформированным в результате частичного плавления материала нижней утолщённой коры. На экспериментальных диаграммах, позволяющих реставрировать источник плавления для магматических пород, составы сиенитоидов и монцонитов Сия-Ушпинского междуречья попадают или близко тяготеют к полям плавления амфиболитов и граувакк. В изучаемых породах выявлен тетрад-эффект М-типа в спектре распределения редкоземельных элементов, что указывает на их насыщение флюидами, среди которых важная роль принадлежала СО2 и Н2О. Последние имели ключевое значение для перемещения и концентрации золота. Авторская диаграмма Au – TE1,3 показывает тренд повышения содержания золота при возрастании значений тетрад-эффекта М-типа в спектре распределения редкоземельных элементов. Пространственно с областью распространения сиенитов и монцонитов связаны многочисленные проявления золота, золотоносные россыпи, а также Ульменское золото-медно-скарновое месторождение. На последнем наиболее богатое оруденение тяготеет к дайкам сиенитов.