Источники расплавов и условия образования гранитоидов Хохольско-Репьевского батолита Волго-Донского орогена Восточно-Европейского кратона

Abstract

В статье обсуждаются возможные источники расплавов и условия образования гранитоидов Хохольско-Репьевского батолита, которые слагают Донской террейн Волго-Донского орогена Восточно-Европейского кратона. В батолите выделены три типа гранитоидов — павловские (кварцевые монцодиорит–граниты, преимущественно беспироксеновые), потуданские (кварцевые монцогаббро–гранодиориты, содержащие пироксен) и гибридные (кварцевые монцодиориты, монцониты, кварцевые монцониты). Эти три группы пород пространственно совмещены, имеют близкий возраст 2050–2080 млн лет, сходные геохимические характеристики (высокие содержания Ba, Sr, сильно фракционированные спектры РЗЭ, GdN/YbN = 2–11), однако, различаются по петрографическим и изотопно-геохимическим параметрам. Получены первичные изотопные характеристики источников для пород павловского типа — εNd(t) = +0.2… —3.7, Sri = 0.70335, для потуданского — εNd(t) = — 1.7 … —3.8, Sri = 0.70381–0.70910, для гибридного — εNd(t) = — 8.8, Sri = 0.70596. Помимо гранитоидов в батолите обнаружены два типа даек лейкогранитов. Первый тип характеризуется εNd(t) = –3.8 и фракционированными спектрами тяжелых РЗЭ (GdN/YbN = 2.1–3.8). Такие дайки могли сформироваться в результате глубокой дифференциации магмы павловского типа. Второй тип даек с εNd(t) = –7.8 и менее фракционированными спектрами тяжелых РЗЭ (GdN/YbN=1.1–1.6) возник, предположительно, в результате плавления корового источника на небольших глубинах. Rb-Sr изотопно-геохимические характеристики пород павловского и потуданского типов свидетельствуют об образовании их из разных источников. В формировании гранитоидов Хохольско-Репьевского батолита принимали участие расплавы, образованные при частичном плавлении трех источников: 1) нижняя (или погребенная океаническая) кора, преимущественно мафитового состава, и/или обогащенная мантия, метасоматизированная в протерозое, метки которых отражаются в составе павловских гранитоидов; 2) обогащенный мантийный источник, вероятно представленный субконтинентальной литосферной мантией (SCLM), возможно, метасоматизированной в предшествующий этап геологического развития региона, характерный для монцонитоидов потуданского типа; 3) архейская кора, состоящая преимущественно из ТТГ-гнейсов и метаосадков, подвергшаяся плавлению и участвовавшая в образовании части лейкогранитных даек и пород гибридного типа. Результаты термодинамического моделирования подтверждают, что смешение двух контрастных по составу расплавов — базитового (потуданского типа) и средне-кислого (павловского типа) может привести к образованию только части составов гибридных пород. На образование остальных повлияла контаминация базитового расплава анатектическими выплавками из архейской коры Курского блока.