ОТ
ЧЕГО ЗАВИСИТ МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ ГРАНИТОВ
СОВРЕМЕННЫЕ
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ФАКТОРАХ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ВАРИАЦИИ
МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА ГРАНИТОВ
В петрологии есть немало
версий, объясняющих причины широких вариаций
минерального состава гранитов (особенно его
темноцветной части), но в основном их можно
свести к двум альтернативным концепциям. Основу
первой составляет принцип
Миясиро, известного японского петролога. В
соответствии с этим принципом минеральный
состав глубинных пород, включая и граниты,
определяется лишь физическими факторами, в
первую очередь соотношением температуры и
давления. Вариации химизма системы сказываются
только на количественных соотношениях
минералов, но не на том, какие именно минералы
представлены в породе. Определенные коррективы
вносят парциальное давление воды и фугитивность кислорода [3]. Подчеркнем, что в
соответствии с принципом Миясиро минеральный
состав гранита определяется внешними по
отношению к граниту факторами. Эту версию
разделяют многие российские петрологи.
Альтернативную концепцию можно
назвать принципом Чаппела,
австралийского петролога. Согласно этому
исследователю, "граниты - это слепок исходных
пород", которые претерпели плавление и иные
преобразования, став в конечном счете гранитами.
Различия в составе гранитов отражают поэтому
вариации состава того материала, за счет
которого эти граниты сформировались [4]. Впервые эта мысль была
высказана моим учителем профессором Н.Г.
Судовиковым, который еще в 1964 году писал, что
именно "неоднородность субстрата... является
главным фактором, определяющим вариации
составов магматических гранитов". Однако, как
часто бывает в науке, это высказывание опередило
время и не привлекло внимание коллег.
![Схема размещения гранитных массивов Приполярного Урала](http://images.nature.web.ru/nature/2001/01/29/0001160066/ris1.gif) |
Рис. 1. Схема размещения
гранитных массивов Приполярного Урала: 1 -
протерозойские гнейсы, 2 - рифейские сланцы, 3 -
палеозойские отложения, 4 - А-граниты, 5 -
I-граниты. |
Исключительные возможности для
исследования соотношений гранитов с исходными
породами дает таймырская
гранитная серия, которую я изучал более 15 лет.
Отличная обнаженность позволяет на Таймыре шаг
за шагом проследить переходы от гнейсов
к магматическим гранитам. В итоге
было установлено, что на всех стадиях такого
преобразования, включая полное плавление и
последующую кристаллизацию магмы,
граниты наследуют многие особенности исходного
субстрата: относительную обогащенность (или
обедненность) специфическими химическими
элементами, количественные соотношения между
ними или их комбинациями, что проявляется в
минеральном составе гранитов и в особенностях
слагающих их минералов. Наследование
это столь отчетливо, что позволяет вполне
корректно решать и обратную задачу -
реконструировать по особенностям состава
гранитов первичную природу исходных субстратов,
когда прямые переходы наблюдать не удается. Все
это изложено в монографии [5],
в которой впервые было сформулировано понятие об
"изолитогенных гранитных рядах" -
совокупности гранитоидов,
сформированных за счет преобразования
литологически однотипных исходных пород, и даны
отличительные признаки рядов, наиболее
распространенных в природе. Почти в те же годы
независимо друг от друга наследование коровыми
гранитами особенностей состава субстрата было
показано на примере различных регионов И.Б.
Щербаковым (Киев), В.С. Шкодзинским (Якутск) и В.А.
Макрыгиной (Иркутск). Однако достоянием мировой
науки "принцип наследования" сделал конечно же
Б.Чаппел [6], который
сумел четко обосновать его, привлекая для этого
новейшие аналитические методы и результаты
наблюдений по всем континентам.
Чаппеловские группы крупнее моих
изолитогенных рядов. Их всего четыре. Первые три
составляют продукты преобразования и плавления
земной коры: S-граниты,
сформированные за счет первично-осадочных пород
(в основном метаморфизованных
глинистых осадков); I-граниты, образованные за
счет метаморфизованных магматических
пород (в основном метабазальтов), и А-граниты, которые развиваются по
породам, уже претерпевшим ранее гранитизацию -
по гранито-гнейсам основания гранитного слоя.
Породы четвертой группы (М-граниты)
не являются коровыми - это дифференциаты
негранитных мантийных магм: андезитовой
и базальтовой. Группы хорошо
распознаются, и приложение этой схемы к
конкретным регионам дает обычно интересные и
далеко идущие выводы. В этом отношении
показательны работы Института
геологии Коми научного центра Уральского
отделения РАН на севере Урала в последние 10 лет. В
этом регионе представлены гранитоиды трех чаппеловских групп: A-,
I-, и М-типы. Они отчетливо различаются по
геохимическим особенностям. Каждый гранитный
массив можно уверенно отнести к тому или иному из
этих типов. После такой идентификации была
выявлена отчетливая зональность их
распространения (рис. 1).
М-граниты локализованы в пределах
восточного склона Урала на продолжении Тагильского
прогиба, в зоне зарождающейся (незрелой) континентальной коры. Граниты I- и
А-типа расположены в Центрально-Уральском
поднятии, характеризующемся мощной и зрелой
континентальной корой. При этом в западной части
поднятия расположены I-граниты, а в осевой и
восточной - А-граниты. В соответствии с чаппеловской моделью
субстратом первых должны быть метабазиты, а
вторых - гранитизированные породы.
Геофизические исследования, проведенные в те же
годы, показали, что основание гранитно-метаморфического
слоя под западной частью
Центрально-Уральского поднятия действительно
сложено гранулито-базитовым
комплексом, а под осевой и восточной - гранито-гнейсовым [7]. Таким образом,
распределение гранитоидов различных
групп на уровне современного эрозионного
среза дает ключ к познанию особенностей
глубинного строения литосферы в
изучаемом регионе. Установлены также явные
различия в рудной специализации этих гранитов: с
породами М-типа сопряжены железорудные
месторождения и медная
минерализация, с А-гранитами - редкоземельная
и редкометальная минерализация, а с
I-гранитами ассоциируется недавно выявленная
весьма перспективная для региона золото-платиновая
минерализация. И причина этих различий также
заключается в специфике состава исходного
материала гранитоидов разных типов.
Следующая страница
Написать комментарий
|