Обсуждение результатов
Геохимия
По петрографическим и геохимическим особенностям породы всех включенных в рассмотрение плутонов соответствуют I-типу (Pitcher, 1987), за исключением субщелочных лейкогранитов северной части Телекайского массива, в равной степени проявляющих черты I, A и S-гранитов, и пород Прибрежно-Тайгоносского пояса, проявляющих некоторое сходство с M-гранитами. Прочие интрузивы Чаунской зоны, относительно однородные по составу, обогащены несовместимыми литофильными элементами и в классификации Б. Барбарена (Barbarin, 1990) соответствуют гибридным позднеорогенным массивам (тип HLO). Восточно-Тайгоносский и Танюрерский плутоны - классические дифференцированные габбро-гранитные батолиты активных континентальных окраин (тип HCA, по Б. Барбарену). Интрузивы Прибрежно-Тайгоносского пояса по сумме признаков, использованных в данной классификации, наиболее близки гранитоидным телам энсиалических островных дуг (тип TIA).
Считается, что крупные массивы I-гранитов имеют смешанный источник магм: плавление значительных объемов континентальной коры индуцируется внедрением магм мантийного происхождения. Лейкограниты северной части Телекайского интрузива, подобно большинству магматитов с внутриплитными характеристиками, своей геохимической спецификой в большей мере обязаны условиям формирования (низким степеням плавления, длительной дифференциации и участию обогащенных мантийных флюидов), чем местным особенностям состава источника (Whalen et al., 1987). Различия же между остальными четырьмя геохимическими типами гранитоидов, выявленными данным исследованием, по-видимому, являются следствием различий в составе источников магм. Собранные факты позволяют заключить, что (1) от внутриконтинентальных областей к зонам с корой переходного типа степень общего обогащения источника снижается независимо от возраста магматитов; (2) современный п-ов Тайгонос объединяет разнородные блоки коры, геохимические характеристики которых следуют той же закономерности общего обеднения с приближением к океану; (3) геохимический облик I-гранитоидов контролируется в основном локальными особенностями состава субстрата, а не геодинамической обстановкой (в частности, об этом говорит сходство состава Танюрерского плутона и южной части Телекайского массива); (4) Танюрерский интрузив и массивы Чаунской зоны сформированы, главным образом, за счет вещества зрелой континентальной коры, а гранитоиды п-ова Тайгонос - за счет "молодой" коры, в составе которой преобладают обедненные островодужные комплексы.
Геохимические особенности рассмотренных гранитоидных интрузивов, в частности, хорошо выраженный Ta-Nb минимум и относительное обогащениие крупноионными элементами, указывают на их связь с надсубдукционными обстановками, что вполне согласуется с существующими геодинамическими реконструкциями. Танюрерский интрузив и плутоны п-ова Тайгонос сформированы на активной окраине Палеопацифики, массивы Чаунской зоны расположены в тылу позднеюрско-раннемеловой Нутесынской вулканической дуги, трассирующей окраину океанического бассейна Анюй-Ангаючам (Парфенов и др., 1993; Nokleberg et al., 2001).
Условия кристаллизации
Мы вынуждены признать, что, несмотря на немалое количество разработанных методик, применение минеральной геотермобарометрии к реальным гранитным системам во многих случаях дает не более чем полуколичественные результаты. Причины осложнений детально рассмотены в обзорной работе Дж. Андерсона (Anderson, 1996).
Комплексные оценки глубины становления изученных плутонов закономерно снижаются от Восточно-Тайгоносского плутона (6-7 км) к Танюрерскому (4-5 км), Прибрежно-Тайгоносскому (2-4 км?) и далее к массивам Чаунской зоны (1.5-3 км) (рис. 12). Последние значения подтверждаются геологическими данными - в частности, фактом интрузивного контакта гранитоидов со слабо дислоцированными позднеюрско-раннемеловыми молассами мощностью не более 3 км.
Малая глубинность отличает продукты кристаллизации относительно сухих и высокотемпературных гранитоидных расплавов (Hyndman, 1981), что можно рассматривать как косвенное доказательство участия мантийных магм в петрогенезе изученных плутонов. Глубина формирования массивов снижается по мере удаления от областей с корой океанического и переходного типа и, соответственно, по мере увеличения в химическом составе гранитоидов показателей, свойственных внутриплитным образованиям.
Окислительно-восстановительные условия кристаллизации изучавшихся гранитоидов достаточно разнообразны, что вполне очевидно из результатов наблюдений под рудным микроскопом: в выборке есть представители и магнетитовой серии (Восточно-Тайгоносский и Танюрерский плутоны), и ильменитовой (все остальные). Магнетитовые гранитоиды отличает повышенная магнезиальность биотита и амфибола (рис. 7, 8, 10) - факт давно известный (Czamanske et al., 1981; Wones, 1981) и объясняющийся извлечением Fe из силикатов в оксиды при повышении кислородного потенциала.
Выполненные исследования не выявили сколь-либо значимой роли геодинамического режима в контроле окислительного потенциала гранитоидных магм. К примеру, нет оснований считать, что породы Восточно-Тайгоносского плутона и Прибрежно-Тайгоносского пояса сформированы в существенно различных обстановках, а оценки фугитивности кислорода у них различаются примерно на два порядка (рис. 13а). Остается предположить, что в этой области, как и в отношении геохимических особенностей пород, первостепенное значение имеют локальные особенности состава источника магм - к примеру, присутствие метаосадков с повышенным содержанием органического углерода. В связи с этим можно предположить, что именно такие образования составляют немалую долю в кристаллическом фундаменте Чаунской зоны.
Выводы
Изученные гранитоидные плутоны сформированы при плавлении неоднородного по составу корового источника, и при непосредственном участии базитовых расплавов, зародившихся в области мантийного клина над зонами Беньофа.
Вариации микроэлементного состава I-гранитов в большей мере определяются локальными особенностями состава источников, чем геодинамическим режимом как таковым.
Окончательная кристаллизация изученых плутонов протекала на сравнительно небольшой глубине, от 1-2 до 6-7 км, и в интервале температур от 700 до 770˚C. Глубина становления тел снижается по мере удаления от областей с корой океанического и переходного типа, и в этом же направлении увеличивается степень обогащения мантийных и коровых источников магм несовместимыми элементами.
Вариации значений fo2 на поздних стадиях кристаллизации массивов достигают 3-4 порядков, выходя за рамки буферных равновесий QFM и NNO, и предположительно контролируются локальными особенностями состава источника.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты N 01-05-64469, 04-05-65132, 03-05-64623), программ "Университеты России" и "Ведущие научные школы" (грант N НШ-326.2003.5).
|