ОБРАЗОВАНИЕ ВЫСОКОФТОРИСТЫХ МАГМ ПУТЕМ ФИЛЬТРАЦИИ ФЛЮИДА ЧЕРЕЗ КИСЛЫЕ МАГМЫ: ПЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА МЕТАМАГМАТИЗМА

Abstract

Состав высокофтористых кислых пород, образованных в различных геологических обстановках (глубина формирования, принадлежность к серии, возраст и т.д.), свидетельствует о том, что их дифференцирование обусловлено метамагматизмом - фильтрацией флюида через магмы. Ретроградное кипение магм в крупных магматических камерах вызывает рост давления. Это приводит либо к эксплозивному выбросу расплавов на поверхность, либо к пассивной дегазации камеры (магма остается на месте). Во втором случае происходит фильтрация флюида в условиях градиента температур и давлений через магмы и породы апикальных частей магматических камер. Этот процесс приводит к развитию на удалении от контакта мегабластов полевого шпата, перекристаллизации биотита с увеличением его железистости и фтористости; в ближайшем контакте образуются гранофировые кварц-полевошпатовые срастания, структуры рапакиви. Происходит частичное плавление измененных пород в тыловой зоне метасоматитов с образованием высокофтористых магм. Моделирование метамагматического воздействия флюидов на магмы показывает, что по мере подъема флюида при падении температуры растворимость HF в нем понижается, а в магме - растет. Высокие содержания F во флюиде приводят к перераспределению элементов между флюидом и магмой. Mg и ЛРЗЭ образуют устойчивые растворимые комплексы с F и выносятся из магмы, тогда как Fe, Mn и ТРЗЭ остаются в магме. Длительная фильтрация приводит к образованию высокожелезистых магм, обогащенных ТРЗЭ. При летучести кислорода в магме-источнике флюида выше, чем QFM + 1... + 2 фильтрация флюида приводит к образованию высокофтористых более окисленных расплавов, а при начальной летучести флюидов ниже QFM + 1... + 2 образуются более восстановленные высокофтористые расплавы. Моделирование динамики тепломассопереноса показывает, что открытая дегазирующая магматическая система проходит в своем развитии несколько этапов: 1) образование купола частично/полностью закристаллизованных гранитов в кровле массива и начало эвтектической кристаллизации магм в центральной части камеры; 2) процесс фильтрации (2-500 лет) флюида в условиях градиента температур приводит к образованию высокофтористых магм с нарастанием содержаний F и связанных с ним элементов к верхней части купола; 3) через 5000-10000 лет происходит разогрев проводящего тела до температур центральных частей камеры и либо вынос F и связанных с ним компонентов в верхнюю охлажденную часть, либо удаление таких магм в виде даек онгонитов или топазовых риолитов и игнимбритов; 4) по мере прекращения дегазации в основной камере высокофтористые магмы в куполе начинают кристаллизоваться, и образуются специфические рудоносные кислые магмы.