759

 

Русин А.И.*, Краснобаев А.А. *, Русин И.А. *, Вализер П.М. **, Медведева Е.В. **

 

Представления о принадлежности щелочных пород Ильменских – Вишневых гор к самостоятельному типу формаций нефелиновых сиенитов и карбонатитов, отличающихся от щелочно-ультраосновных комплексов платформ отсутствием связи с базит-гипербазитовым магматизмом, возникли в начале второй половины прошлого века и сохраняются до настоящего времени. Предполагается [4], что в современном эрозионном срезе раннедокембрийского ядра «Ильменогорско-Вишневогорского антиклинория» можно наблюдать все последовательные стадии трансформации гнейсово-амфиболитового субстрата под воздействием потока ювенильных флюидов в породы фенитовой серии и последующего развития анатектических процессов, обусловливающих становление интрузий карбонатит-миаскитового комплекса. Новая трактовка зоны распространения щелочных пород [2] как фрагмента глубокого среза постколлизионного регионального сдвига вводит серьезные ограничения в устоявшиеся представления о геологии этого района и позволяет с иных позиций оценить структурное положение и соотношения разнотипных породных ассоциаций.

Преобладающими породами осевой зоны Ильменских – Вишневых гор являются не гнейсы и амфиболиты, а среднетемпературные высокобарические бластомилониты, содержащие относительно небольшие разрозненные блоки (тектонические клинья) пород раннедокембрийского фундамента, многочисленные включения ультрамафитов и метабазитов, а также пластически (хрупко-пластично) деформированные тела щелочных пород. Многими геологами высказывалась мысль, что наиболее крупные массивы нефелиновых сиенитов (Ильменогорский и Вишневогорский), удаленные друг от друга более чем на 100 км, изначально представляли собой единую интрузию центрального типа. В рамках палингенно-метасоматической модели [4] найти какие-либо фактические обоснования этого предположения было достаточно сложно и только заключение о сдвиговой природе зоны развития щелочных пород позволило развить эту идею, дополнив ее включением в палеореконструкцию и разнообразных пород метабазит-гипербазитовой ассоциации.

Среди исследователей Ильмен было распространено мнение, что метагипербазиты (серпентинизированные оливиниты, оливин-энстатитовые, антофиллитовые, тальк-тремолитовые и др. породы) представляют собой будинированные пластовые «аповулканические» тела, приуроченные к определенным «стратиграфическим горизонтам» архей-протерозойского [4] либо рифейского [1] разреза и испытавшие высокотемпературный гранулит-амфиболитовый метаморфизм в осевой зоне и более низкотемпературные преобразования в кварцито-сланцевых толщах восточного обрамления. Открытие В.Г. и Е.В. Кориневскими высокобарической Уразбаевской метабазит-гипербазитовой ассоциации и приведенные ими обоснования резкого контраста условий метаморфизма глубинных «чужеродных блоков» вмещающим кварцито-сланцевым толщам вызвали острую дискуссию. Эта дискуссия способствовала активизации исследований метабазит-гипербазитовых блоков. Были получены представительные данные о химизме пород и минералов [3], выявлены новые разновидности ультрамафитов – шпинелевые клинопироксениты, вебстериты, а также горнотолит-пироксеновые породы. В Ильменогорском массиве изучены включения щелочноультраосновных пород [5], особенности химического состава которых указывают на их вероятную принадлежность к ийолит-мельтейгит-якупирангитовой серии. Ранее эти меланократовые включения ошибочно относились к апоамфиболитовым нефелинитизированным метасоматитам [4].

Установлено большое разнообразие ассоциированных с гипербазитами метабазитов. Среди них отмечаются породы с чрезвычайно низким содержанием SiO₂ и очень высоким Al₂O₃ и CaO (табл. 1, рис. 1). Породы такого состава присутствуют не только в Урузбаевской ассоциации, но и в осевой зоне сдвига среди гранитоидных бластомилонитов [1]. Очень изменчивы и минеральные парагенезисы метабазитов («амфиболитов»). Среди них выделяются гранатовые, диопсидовые, цоизитовые и шпинелевые разновидности с чермакитовой и паргаситовой роговой обманкой. Гранаты содержат до 20-50% гроссуляра и около 20% пиропа. В высокоглиноземистых метабазитах отмечается присутствие корунда, сапфирина, кианита. Для всех блоков метабазитов характерен очень основной состав плагиоклаза, вплоть до анортита. Самая же выразительная общность этих разнородных блоков обнаруживается при расчетах химических анализов на нормативные минералы. В независимости от колебаний в химизме и минеральном составе все метабазиты, ассоциированные с гипербазитами, показывают обязательное присутствие нормативных оливина и нефелина. Это, несомненно, щелочные породы. В их нормативном составе обнаруживается качественное сходство наборов нормативных минералов с породами ийолит-якупирангитовой серии, но суммарное содержание щелочей и TiO₂  в них более низкие (см. рис. 1). Геохимические особенности пород метабазит-гипербазитовой ассоциации (табл. 1, рис.2) – обогащенность Sr, Ba, Zr, Hf, Nb, Ta, U, Th и другими индикаторными редкими элементами, слабо дифференцированный тренд редких земель и очень высокое их суммарное содержание, превышающее сумму TR+Y в миаскитах Вишневогорского массива, не оставляют сомнений в том, что миаскит-карбонатитовый комплекс Ильменских – Вишневых гор является производным глубинного щелочно-ультраосновного магматизма. Это заключение находит подтверждение в пирохлоровом типе минерализации карбонатитов и присутствии в ультрамафитах тетраферрифлогопита, считающихся типоморфными минералами щелочно-ультраосновных комплексов платформ.

Совокупность всех имеющихся данных позволяет утверждать, что в Ильменогорско-Вишневогорском сегменте региональной сдвиговой зоны сохранились фрагменты щелочно-ультраосновной интрузии центрального типа. Ее становление было связано с континентальными рифтовыми (плюмовыми) процессами, предшествовавшими открытию Уральского океана. Палеореконструкция дает основания полагать, что в строении массива участвовали три породные ассоциации: ультрамафит-метабазитовая, щелочно-ульраосновная (ийолит-якупирангитовая) и миаскит-карбонатитовая, хотя объемные соотношения их остаются неопределенными. При развитии постколлизионного сдвига массив был диспергирован и растащен в субмеридиональном направлении более чем на 100 км. Современное расположение его фрагментов контролировалась реологическими свойствами разнотипных породных ассоциаций массива и вмещающих кристаллических пород фундамента и перекрывающего его чехла. В осевой зоне сдвига щелочные и кварцсодержащие породы деформировались пластично (хрупко-пластично), а бескварцевые – хрупко, но в целом их залегание подчинено тектонической расслоенности, что и служило основанием для ошибочных выводов о «пластовой форме тел» и их приуроченности к определенным «осадочным ритмам». В чрезвычайно пластичных кварцито-сланцевых толщах чехла («саитовская серия») метабазит-гипербазитовые блоки размещались хаотически, что можно объяснить отсутствием однонаправленного тектонического потока, подобного осевой зоне сдвига.

Специальное исследование составов порфирокластов и минералов матрикса гранитоидных бластомилонитов сдвиговой зоны позволило установить, что хрупко-пластичная деформация происходила в условиях повышенных давлений флюида, достигающих 10-13 кбар [2]. Такой флюид обладает повышенной растворяющей способностью по отношению к кварцу, и именно он мог стать причиной интенсивной антофиллитизации гипербазитов. Десиликация же кварцсодержащих пород должна была вызывать синдеформационную фенитизацию, ошибочно трактуемую в палингенно-метасоматической модели [4] как свидетельство метасоматической трансформации субстрата в «подынтрузивном комплексе». В то же время нельзя не отметить, что проблема флюидного режима формирования региональной сдвиговой зоны заслуживает дальнейшего исследования. Это важно и потому, что основной объем нефелиновых и амазонитовых пегматитов, а также карбонатитовых жил, с которыми связана уникальная для Урала минерализация Ильменских – Вишневых гор, имеет секущее положение по отношению к тектонической расслоенности постколлизионной сдвиговой зоны и генетическая связь этих образований с флюидной фазой, возникшей в процессе хрупко-пластичной деформации, представляется вполне вероятной.

 

 

 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 04-05-96068 Урал)

Литература

1. Варлаков А.С., Кузнецов Г.П., Кораблев Г.Г., Муркин В.П. Гипербазиты Вишневогорско-Ильменогорского метаморфического комплекса (Южный Урал). Миасс: ИМин УрО РАН, 1998. 195 с.

2. Ворощук Д.В., Русин А.И. Опорный геологический разрез средней части Ильменогорско-Сысертской полиметаморфической зоны // Путеводитель геологических экскурсий. Екатеринбург, 2003. С. 64-95.

3. Кориневский В.Г., Попов В.А., Вализер Н.И. и др. Новые и малоизученные минералы из метаморфитов Ильмен // Уральский геологический журнал. 2000, № 5 (17). С. 99-113.

4. Левин В.Я., Роненсон Б.М., Самков В.С. и др. Щелочно-карбонатитовые комплексы Урала. Екатеринбург: Уралгеолком, 1997. 274 с.

5. Макагонов Е.П., Баженов А.Г., Вализер Н.И. и др. Глубинное строение Ильменогорского миаскитового массива. Миасс: ИМин УрО РАН, 2003. 180 с.

6. Недосекова И.Л., Прибавкин С.В., Пушкарев Е.В. Новые данные по геохимии карбонатитов Ильмено-Вишневогорского комплекса (Ю.Урал) // Ежегодник – 2004. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2005. С. 198-206.

 

 

Таблица 1

 

Содержание петрогенных (масс.%) и редких (ppm) элементов в некоторых типах пород

щелочно-ультраосновной ассоциации Ильменогорской зоны

 

 

Примечание. 1-6 – район дер. Уразбаево: 1 – гранатовый амфиболит (обр. М4-98), 2– гранат-цоизитовый амфиболит с корундом (обр. М8-98), 3 – безгранатовый амфиболит ( обр.М9-98), 4 – гранатовый амфиболит ( обр. М14-98), 5 – тремолит-антофиллитовая порода (обр. К2-02 – метагипербазит); Булдымский массив: 6, 7 – слабо измененные гипербазиты (обр. 44-3332, 15-22); Вишневогорский массив: 8 – миаскиты . Обр. 6-8 из работы [6].

 

 

Подписи к рисункам

 

Рис. 1 Соотношения Na₂O+K₂O – SiO₂, Al₂O₃ – CaO, TiO₂ – FeO*/MgO в породах щелочно-ультраосновной ассоциации Ильменских – Вишневых гор.

1 – метагипербазиты, 2 – метабазиты, 3 – средние составы ультрамафитов щелочно-ультраосновных комплексов (Ю. Р. Васильев, 1988 г.), 4 – меланократовые включения в массивах щелочных пород («ийолит-якупирангитовая серия»), 5 – пироксеновые «фениты», 6 – миаскиты и сиениты.

 

Рис. 2 Нормированные по хондриту и примитивной мантии (С. Р. Тейлор, С. М. Мак-Леннан, 1988 г.) графики распределения редкоземельных и редких элементов в породах щелочно-ультраосновной ассоциации Ильменских-Вишневых гор. Номера проб те же, что в таблице 1.