Родительские магмы сложных щелочно-ультраосновных карбонатитовых интрузий и их источники (на примере Маймеча-Котуйской провинции)

Панина Л.И.

ИГМ СО РАН, Новосибирск

Для выяснения состава родоначальных магм, формировавших щелочно-ультраосновной карбонатитовый комплекс Маймеча-Котуя, изучены первичные расплавные включения в минералах ультрабазитов Гулинской и Крестовской интрузий. Установлено, что вещественный состав включений в оливине гулинских дунитов и крестовских оливинитов разный. В первых присутствует клинопироксен, флогопит, магнетит, нефелин, ильменит и амфибол. Включения в крестовских оливинитах содержат монтичеллит, перовскит, кальсилит, нефелин, апатит, клинопироксен, флогопит, титаномагнетит. В оливине крестовских верлитов во включениях отмечен комбеит и Ca, Мg-силикаты, а в клинопироксене √ преимущественно флогопит, кальсилит и рудные фазы. Включения в оливине гулинских дунитов гомогенизировались при 1280-1260^оС, а в крестовских оливинитах √ при 1200-1190^оС.

Химический состав закаленных включений в оливинах гипербазитов обеих интрузий ультраосновной, обогащен щелочами (6-11 мас.%) и TiO₂ (4-8 мас.%), содержит 0.1-0.5 мас.% ВаО и SrO, 0.2-0.8 мас.% Cl и 0.1-1.5 мас.% SO₃. Однако законсервированные в оливинах крестовских оливинитов расплавы по сравнению с таковыми из гулинских дунитов содержат меньше SiO₂ (33-38 против 44-43 мас.%) и Al₂O₃ (6-10 против 9-17 мас.%), но больше СаО (15-20 против 6-12 мас.%) и К₂О (5-7 против 2-4 мас.%), а также летучих компонентов. В целом состав включений в оливине гулинских ультрабазитов приближается к составу щелочных пикритов, а в оливине крестовских пород √ к составу катунгитов и мафуритов Восточной Африки.

Остаточные стекла непрогретых включений в оливине крестовских оливинитов обогащены СаО (15-20 мас.%), SiO₂ (45-51 мас.%), Na₂O (13-16 мас.%) и обеднены Al₂O₃ (2-7 мас.%), TiO₂ (1.4-0,2 мас.%), FeO (7-2 мас.%) и отвечают составам нефелинитов √ продуктам эволюции камафугитовой магмы.

Первичные расплавные включения в фассаите и диопсиде пироксенитов Крестовской интрузии имеют также разный состав: щелочно-пикритовый и камафугитовый. Законсервированные в диопсиде камафугитовые расплавы по сравнению с пикритовыми в фассаитах более недосыщены SiО₂ (33-37 против 40-42 мас.%), Al₂О₃ (5-6 против 6-9 мас.%) и больше обогащены FeО (10-12 против 7-9 мас.%), Na₂О (1.2-4 против 0.7-0.8 мас.%), Ba, Sr и практически обезвожены (0.003 против 0.435 мас.% Н₂О). Температуры гомогенизации включений соответствуют 1200-1300^оС.

Среди вулканических и дайковых пород первичные расплавные включения были изучены в оливине гулинских меймечитов и клинопироксене меланефелинитов из обеих интрузий. На Гулинском плутоне температуры гомогенизации включений в оливине меймечитов были выше 1285^оС, а в клинопироксене меланефелинитов соответствовали 1220-1160^оС. Закаленные включения имели базит-ультрабазитовый состав и были сухие: содержали всего 0.05-0.15 мас.% Н₂О. Включения в оливине меймечитов по сравнению с таковыми в клинопироксене меланефелинитов содержали меньше Al₂O₃ (7 против 12 мас.%), Na₂O (2.5 против 5 мас.%), P₂O₅ (0.24 против 0.87 мас.%), Sr, SO₃ и больше FeO (14 против 8.5 мас.%), TiO₂ (5.8 против 3.5 мас.%), и соответствовали составу щелочных пикритов. Включения в клинопироксенах меланефелинитов отвечали трахибазальтовым составам и являлись производными нефелинитовых магм.

Включения в клинопироксене крестовских меланефелинитов гомогенизировались при 1230-1190^оС. Состав же включений зависел от их расположения во вкрапленниках клинопироксена и резко варьировал от нефелинитового и трахибазальтового до коматиит-базальтового. Последний состав, по-видимому, являлся остаточным продуктом эволюции пикритовых магм. Расплавы нефелинитового и трахибазальтового составов по сравнению с расплавами коматиит-базальтового состава были больше обогащены Al, Са, щелочами Ba, Sr, S и содержали меньше SiO₂.

На диаграмме соотношений кремнезема с главными петрогенными компонентами первичные расплавные включения, законсервированные в гулинских и крестовских ультрабазитах, образуют три обособленных поля: поле камафугитов, пикритов и нефелинитов. Можно полагать, что формирование ультрабазитов на обеих интрузиях происходило из двух материнских магм √ щелочно-пикритовой и камафугитовой. Нефелинитовые расплавы, несомненно, являлись производными камафугитовой магмы, а в некоторых случаях √ продуктами ее смешения с пикритоидными расплавами.

Привлечение методов геохимии подтвердило сделанный вывод и помогло установить магматические источники примитивных магм. Так, исследования выявили, что оба типа расплавов существенно обогащены малыми элементами, на 2-3 порядка превышающими мантийную норму, что свидетельствует об участии в магмогенерации неистощенной мантии и невысокой степени ее плавления. О последнем свидетельствует также небольшой отрицательный уклон на нормированной к примитивной мантии спайдерграмме распределения некогерентных элементов в обоих типах расплавных включений. Вместе с тем, камафугитовые расплавы содержат некогерентных элементов в несколько раз больше, чем щелочно-пикритоидные расплавы. Более резкое деплетирование HREE щелочных пикритоидных расплавов отражает либо очень низкую степень плавления, либо более значительную глубину источника пикритоидных магм по сравнению с камафугитовыми расплавами. По-видимому, щелочно-пикритоидные расплавы по сравнению с камафугитовыми магмами, образовались из расположенного на более значительных глубинах и менее обогащенного несовместимыми элементами мантийного источника при невысокой степени его плавления и более низкой роли щелочей, F, Cl, S и СО₂.

Вероятно, в Маймеча-Котуйской провинции с пикритоидными магмами связано в основном формирование ультрабазитов Гулинского плутона √ огромных объемов дунитов, меймечитов, пикритов. Роль камафугитовых расплавов здесь была незначительной и проявилась в образовании мелилитовых, щелочных пород и карбонатитов. На Крестовском и, по-видимому, других подобных массивах провинции доминировали богатые Са и щелочами камафугитовые магмы, хотя некоторое влияние пикритоидных расплавов и здесь проявлялось, но значительно в меньшей степени.

зеркало на сайте "Все о геологии"