Геология и геохимия синплутонических даек в Челябинском гранитоидном массиве (Южный Урал)

Abstract

Приводятся результаты геологического, петролого-геохимического и минералогического изучения синплутонических интрузивных образований в Челябинском гранитоидном массиве на Южном Урале. Синплутонические интрузии в Челябинском массиве распространены в его ранних фазах, сложенных кварцевыми диоритами и гранодиоритами позднедевонско-раннекаменноугольного возраста, и представлены бимодальной серией пород от габбро-диорита до плагиолейкогранита. И мафические, и салические члены серии как слагают отдельные самостоятельные дайки, так и совместно образуют дайковые тела сложного строения. На основании взаимоотношений с вмещающими породами выделяется две группы даек: 1) «классическая» синплутоническая дайка, монолитное тело которой по простиранию разделяется на отдельные фрагменты вмещающим гранодиоритом; 2) «постгранитные» дайки, отчетливо прорывающие вмещающие кварцевые диориты и гранодиориты, более поздние по отношению к ним, но изотопно одновозрастные с ними: U-Pb-Shrimp возраст циркона из материала дайки и вмещающего кварцевого диорита составляет 362±4 и 358±5 млн лет соответственно. К первой группе относится дайка меланократового диорита, ко второй гранитоидные дайки и дайки габбро-диоритов и диоритов. Внедрение кислых пород предшествует базитам, а завершается после них, при близко-одновременном внедрении тех и других образуются дайки сложного строения. Вещественный состав мафических пород выделенных групп существенно различен. «Постгранитные» диоритоиды относятся к умереннощелочным, а меланодиорит синплутонической дайки к нормально-щелочным породам. Для последнего характерны очень высокие содержания MgO (12.5 мас. %) и резкое обогащение хромом (~700 ppm против 100-350 ppm в постгранитных дайках), что сближает его с санукитоидами. Кислые постгранитные дайки по составу варьируются от плагиолейкогранита и адамеллита до тоналита и являются нормально-щелочными. Валовый химический состав их часто не отвечает котектическому. Диоритоиды характеризуются близкими к «0» значениями eNd (от +1 до -2) и вариациями значений (87Sr/86Sr)i от 0.70485 до 0.70571. Для гранитоидов типичны отрицательные величины eNd (от -2 до -5) и, в целом, более радиогенный стронций ((87Sr/86Sr)i=0.70517-0.70567). Имеющиеся данные об изотопном составе Nd и Sr в синплутонических дайках Челябинского массива свидетельствуют о разных источниках сосуществующих салических и мафических расплавов, но при этом не отвечают простой модели смешения двух компонентов.