CC BY
34
УДК 552.3:551.734
ГЕОХИМИЯ И РУДОНОСНОСТЬ ШОШОНИТ-ЛАТИТОВОЙ СЕРИИ РАЙОНОВ ЦАГАНДЭЛГЭР И ЧОЙР ПОЗДНЕМЕЗОЗОЙСКОГО ВУЛКАНИЧЕСКОГО ПОЯСА МОНГОЛИИ
Д.Батулзий1, В.С.Антипин2
1Монгольский университет науки и технологий, Улан-Батор. Института геохимии СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1а.
Вулканические породы шошонит-латитовой серии распространены на южном фланге позднемезозойского Восточно-Монгольского вулканического пояса и образуют вулканические кальдеры в отличие от базальтоидов бимодальной серии, контролируемых позднемезозойскими рифтогенными структурами. Породы серии представлены шошони-тами, латитами, кварцевыми латитами, трахидацитами и трахириолитами. Они обогащены Ba, Th, U и легкими лантаноидами, показывают высокие отношения изотопов Sr/Sr=0.7050-0.7062
и имеют источники исходных магм в обогащенной мантии. Ключевые слова: вулканический пояс, магматическая серия, редкие элементы, геохимические характеристики, шошонит-латит, рудная минерализация. Библиогр. 18 назв. Ил. 5. Табл. 1.
GEOCHEMISTRY AND ORE CONTENT OF THE SHOSHONITE-LATITE SERIES OF TSAGANDELGER AND CHOIR AREAS OF THE LATE MESOZOIC VOLCANIC BELT OF MONGOLIA
D.Batulzii, V.S.Antipin.
University of Science and Technologies of Mongolia, Ulan-Bator.
Institute of Geochemistry of Siberian Department of Russian Academy of Sciences,
664033 1a Favorskii St., Irkutsk.
Shoshonite-latite series of volcanic rocks are distributed in the south wing of the Late Mesozoic volcanic belt of Eastern Mongolia. Unlike the basaltoids of bimodal series controlled by the Late Mesozoic riftogenic structures they form volcanic calderas. The rocks of the series are represented by shoshonites, latites, quartz latites, trachydacites and trachyrhyolites. They are rich in Ba, Th, U and light lantanoids and show a high ratios of isotopes of 87Sr/86Sr=0.7050-0.7062. They also have sources of primary magmas in the enriched mantle. Key words: volcanic belt, magmatic series, rare elements, geochemical characteristics, shoshonite-latite, mineralization. 18 sources. 5 figures.1 table.
1Даш Батулзий. E-mail: ulziid@yahoo.com Dash Batulzii. E-mail: ulziid@yahoo.com
2Виктор Сергеевич Антипин - зав. отделом. Тел.: (3952) 42-70-56. E-mail: antipin@igc.irk.ru
Victor Sergeevich Antipin, the head of the Department.. Phone: (3952) 42-70-56. E-mail: antipin@i gc.irk.ru
Геологическое положение и состав пород шошонит-латитовой серии в
районах Цагандэлгэр и Чойр
Районы Цагандэлгэр и Чойр расположены приблизительно в 100 км южнее Улан-Батора. По геологическим данным в этих регионах проявлен позд-немезозойский вулканизм, который является характерным для Восточно-Монгольского вулканического пояса (ВМВП). Вулканический пояс представляет собой континентальную наложенную рифтогенную структуру, состоящую из ряда вулканических впадин и разделяющих их выступов. Пояс протягивается в северо-восточном направлении от района Долино-Озерской котловины через Восточную Монголию до Охотского моря. Его протяжённость в пределах Монголии составляет 1500 км при максимальной ширине на северо-востоке (550км) и минимальной (100 км) в юго-западной части.
В пределах этого пояса развит магматизм бимодальной, шошонит-латитовой и щелочнобазальтовой серий [1], которые характеризуются большим вещественным разнообразием поздне-мезозойского вулканизма ВМВП. В регионах Цагандэлгэр и Чойр проявлена ассоциация вулканитов бимодальной и шошонит-латитовой серий. Вулканические породы здесь перекрыты неоген-четвертичными отложениями.
Фундаментом в пределах вулканического пояса являются палеозойские осадочные образования, а также прорывающие их пермские и триасовые гранитоиды. Судя по взаимоотношениям пород и определениям возраста, вулканиты шошонит-латитовой серии формировались позже базальтоидов бимодальной серии, которые приурочены к главным тектоническим зонам позднемезозойского рифтогенеза.
Вулканиты двух серий различаются геологическим положением в пределах пояса, а также составом пород. В
отличие от базальтоидов бимодальной серии вулканиты шошонит-латитового состава формировались в пределах вулканических зон, представленных кальдерами, которые приурочены к поперечным и продольным разломам второго порядка. В большинстве случаев вулканические излияния в пределах кальдер сочетаются с трещинными.
Вулканиты шошонит-латитовой серии района Цагандэлгэр локализуются в кальдерах, образующих цепочки, приуроченные к зонам разломов северозападного направления. Кальдеры четко выделяются холмистым рельефом, который ограничен разломами, перекрытыми неогеновыми отложениями. В районе Цагандэлгэр вулканическая зона протягивается приблизительно на 10 км при средней ее ширине около 7 км. Сходные по размерам кальдеры сближены в пространстве, а отдельные изолированные структуры разделены между собой трещинными излияниями (рис.1).
Диаметр вулканических кальдер варьирует в пределах 800-650 м. Каждая из кальдер представлена различными ассоциациями пород шошонитлати-товой серии. Для некоторых из них характерно переслаивание коричневых и лиловых шошонитов, трахириолитов и вулканического стекла. В большинстве кальдер преобладают флюдиальные ла-титы и трахидациты, иногда фиксируются кластолавы, пепловые и лапиллиевые кластические туфы. Шошониты и латиты по минеральному составу представлены следующими разновидностями: авгит-гиперстеновые, гиперстеновые, гиперстен-амфиболо-вые, амфибол-биотитовые и кварцевые латиты. У подножья кальдер, сложенных трахириолитами, четко обособляются кластолавы и туфы, а трахириолиты постепенно переходят в мелкозернистые граниты.
КЛотекгз
2 а ■ • 3 и 4 ^ / ✓ 4 У 5 --- / ^ ^ N 6 V V 7 1_ 1_ 8 '1 . 4 ^ 9 + +
Рис.1. Геологическая карта района Цагандэлгэр: 1 - четвертичные отложения; 2 -палеогеновые осадочные породы; 3-4 - вулканиты бимодальной серии нижнемелового возраста: 3 - трахибазальты и трахиандезито-базальты, 4- трахириолиты; 5-9 - вулканиты шошо-нит-латитовой серии: 5 - трахириолиты, 6 - латиты, 7 - шошониты, 8 - туфы, 9 - триасовые гранитоиды
Лавы состава от шошонита до кварцевого латита содержат порфировые выделения, представленные плагиоклазом, гиперстеном, авгитом, амфиболом и биотитом, составляющими до 35% объема породы. Иногда в трахидацитах и трахириолитах отмечаются гиперстены как в виде вкрапленников, так и в основной массе. Абсарокит обычно диагностируется наличием оливина в ассоциации с авгитом, гиперстеном, плагиоклазом состава битовнита в отличие от шошонитов, в которых преобладает ассоциация двух пироксенов и лабрадора [10].
Цвет лав меняется от лилового до сиреневого, что отличает шошониты и латиты от вулканитов бимодальной серии, распространенных в соседних впадинах. Характерным является переслаивание разных потоков латитов, различающихся содержанием порфировых выделений. В отдельных потоках содержание вкрапленников плагиоклаза составляет 35% от объема породы. В некоторых случаях лавовые латиты и кварцевые латиты пористые (пемзовые) или миндалекаменные. Латиты прорываются маломощными трещинными телами лампрофиров. Иногда шошониты наблюдаются в верхней части кальдеры, сложенной трахидацитами. В пределах вулканических зон, кроме кальдер, развиты лавовые потоки, образованные шошонитами, латитами и в меньшей мере абсарокитами, и прорванные небольшими телами трахириолитов. В основании шошонитовых потоков часто присутствуют лавобрекчии и туфолаво-брекчии, содержащие обломки гранитов и кислых лав. В узких трещинных зонах, разделяющих кальдеры, обнажаются красноватые миндалекаменные шошониты, в которых миндалины выполнены анальцимом. В большинстве случаев латиты и кварцевые латиты в кальдерах прорваны дайками трахирио-литов и микросиенитов, которые своей дугообразной формой фиксируют фраг-
менты кольцевых разломов. Шошониты исследуемой серии района Цагандэлгэр датируются возрастом 100 млн лет [18], а риолитовые дайки - 95 млн лет [5].
В районе Чойр породы шошонит-латитовой серии проявлены в трещинных зонах и кальдерах и контролируются зонами разломов, продольными к главным структурам рифтогенеза. Установлены протяженные цепочки кальдер в двух бортах выступов, вытянутых от г. Чойр до реки Керулен. Диаметр кальдер, расположенных вдоль южного борта выступов, больше (8001000 м), чем диаметр кальдер на северном склоне (300-400 м).
Кальдеры южного борта образованы кварцевыми латитами, трахидацит-ами и трахириолитами. В кальдерах северного склона отмечаются трахи-риолиты и их туфы, игнимбриты, перлиты и кластолавы трахириолитов. В трещинных зонах развиты абсарокиты, шошониты от черного до светло-зеленого цветов. В пределах некоторых кальдер среди вулканитов установлены латиты, крупнопорфировые трахирио-литы, трахидациты и санидиновые риолиты.
Химизм вулканитов шошонит-латитовой серии Восточно-Монгольского вулканического пояса
Химический состав пород шошо-нитлатитовой серии вулканических структур Цагандэлгэр и Чойр приведен в табл. 1. По составу породы серии представлены абсарокитами, шошони-тами, латитами, кварцевыми латитами, трахидацитами и трахириолитами. В основных лавах преобладают шошо-ниты и редко встречаются абсар-окиты. Кислые породы в пределах вулканических кальдер варьируют от трахидацитов до трахириолитов.
Средние химические составы пород шошонит-латитовой серии Монголии и Забайкалья.
Район Цагандэлгэр Чойр Забайкалье*
Порода Ш Л Q-Л ТР А Ш Л Q-Л ТР Ш Л Q-Л
n* 5 14 7 7 1 4 7 3 4 43 105 48
SiO2 51.01 54.38 60.43 75.23 49.67 51.23 55.21 59.65 71.84 51.52 55.80 60.84
TiO2 1.95 1.47 0.90 0.19 2.2 2.08 1.42 0.80 0.23 1.44 1.30 1.11
A12O3 16.57 16.93 16.62 12.33 16.39 15.71 16.55 17.12 13.04 16.32 15.82 15.68
Fe2O3 8.56 5.00 4.79 0.90 7.56 5.09 4.33 4.39 1.29 5.38 2.36 3.88
FeO 3.56 2.97 0.79 0.41 4.76 5.75 3.15 2.02 0.59 3.70 3.78 1.68
MnO 0.11 0.10 0.09 0.02 0.15 0.07 0.34 0.12 0.44 0.14 0.14 0.09
MgO 4.03 3.16 1.10 0.21 4.1 3.36 2.86 1.87 0.74 5.11 3.42 1.86
CaO 6.99 5.66 3.61 0.51 6.76 6.14 5.82 4.70 1.88 6.49 5.55 3.74
Na2O 3.45 3.75 3.98 3.54 2.48 4.48 3.50 3.52 3.55 3.33 4.04 3.95
K2O 2.40 3.25 3.95 5.43 3.73 3.91 3.49 3.50 4.74 3.02 3.35 3.86
P2O5 1.14 0.73 0.48 0.05 0.95 1.05 0.44 0.39 0.36 0.55 0.63 0.41
п.п.п. 0.21 2.10 2.40 0.75 0.69 0.76 2.42 1.58 1.10 2.10 2.40 2.60
Сумма 99.98 99.5 99.14 99.57 99.44 99.63 99.53 99.66 99.80 99.10 98.59 99.70
n* 3 5 1 4 1 1 4 1 4
Rb 119 53 76 147 116 63 63.28 68 142 60 94 116
Cs 3.5 1.1 1.4 2.5 2.1 0.4 1.1 1.6 4.9 3.0 4.5 6.0
Ba 994 839 1688 707 1054 1027 787 1005 723 1345 1500 1290
Sr 902 766 401 313 820 845 705.6 956 177 960 930 610
Co 24 15 3 3 29 20 15 16 2 29 15 15
Zr 437 220 262 146 495 422 251 314 145 332 381 362
Hf 10.3 6.2 6.8 4.6 11.8 9.6 7.1 8.3 4.5 7.2 8.6 7.4
Nb 22.4 9.7 9.3 12.2 28.9 20.9 10.58 12.0 7.7 12.1 13.4 10.6
Ta 1.23 0.43 0.61 0.94 1.6 1.15 0.46 0.55 1.10 1.20 1.00 1.10
Pb 16.8 14.4 19.6 111.9 17.6 16.7 16.9 18.0 27.0 15.0 18.0 24.0
Th 6.5 5.6 7.9 16.5 5.8 5.3 5.2 6.2 16.6
U 1.49 1.18 1.77 2.65 3.00 1.21 1.14 1.1 3.90
La 77.8 48.2 37.9 34.4 82.9 75.7 66.0 86.0 53.2 91.0 70.0 61.4
Ce 163.6 94.2 74.0 68.2 169.1 157.0 125.1 148.0 93.8 142.0 11.0 98.8
Pr 20.9 11.6 9.4 7.3 22.1 20.3 14.2 17.0 10.5 17.0 8.6 7.0
Nd 78.3 41.5 33.5 24.5 81.0 74.1 50.2 60.0 36.7 83.2 45.6 37.0
Sm 14.1 7.5 6.2 4.3 15.0 13.7 9.2 11.0 6.1 12.1 12.4 8.0
Eu 2.9 1.8 1.5 0.7 3.0 2.8 1.8 2.2 0.9 3.9 1.8 1.6
Gd 10.9 6.4 4.8 3.4 12.1 11.2 7.8 7.9 5.3 9.4 9.6 6.8
Tb 1.44 0.80 0.69 0.49 1.51 1.44 0.91 0.81 0.73
Dy 7.1 3.9 3.7 2.5 7.3 6.9 4.4 3.8 3.8 7.8 6.8 4.4
Ho 1.28 0.72 0.45 0.51 1.32 1.27 0.76 0.60 0.69 1.20 1.30 1.00
Er 3.3 1.8 2.1 1.4 3.3 3.3 1.8 1.3 1.7 2.8 2.9 2.3
Tm 0.45 0.24 0.34 0.21 0.43 0.44 0.24 0.17 0.22
Yb 2.8 1.5 2.1 1.4 2.6 2.7 2.1 2.9 1.3 2.1 2.9 2.2
Lu 0.40 0.22 0.32 0.21 0.38 0.39 0.20 0.11 0.19 0.15 0.38 0.38
Y 31 14 17 14 31 31 16. 16 16
Примечание. Породы: А - абсарокит, Ш - шошонит, Л - латит, Q-Л - кварцевый латит, ТР - трахирио-лит; n - количество проб; оксиды определены методом RFA (%), а редкие элементы - методом ICP MS (ppm); данные по [4]
Рост суммы (Ыа20+К20) от начального до последнего циклов вулканизма наблюдается в пределах отдельных вулканических кальдер района Цагандэлгэр. Например, в одной из кальдер сумма №20+К20 меняется от 6.19% в шошонитах до 10.14% в трахидацитах. В других кальдерах в базальном шошоните сумма щелочей составляет 6.21-7.62%, а в вышележащих прослоях латита среди трахидацитов - 6.54-7.13%.
Поскольку в породах серии количественные соотношения авгита, гиперстена и амфибола меняются, это влияет на вариации многих оксидов, например, глинозема и кальция. В пределах содержаний БЮ2 от 50.4% до 63.94% содержания А1203 варьируют в интервале от 14.0% до 18.62%. Понижение глинозема начинается в интервале БЮ2 от 68.28% до 78.38%. Наиболее низким уровнем глинозема характеризуются кислые породы и вулканические стекла района Цагандэлгэр. В них часто отмечается присутствие гиперстена и авгита. При этом содержание кальция меняется в зависимости от количества этих минералов. При наличии гиперстена и авгита в кислых породах, содержание анортитовой молекулы в плагиоклазах иногда достигает 32-34%. В шошонитах из района Чойр содержание анортита в плагиоклазах самое высокое (до 64%). Кварцевым латитам и трахидацитам свойственны весьма близкие содержания кальция. Для пород серии (от шошонитов до лати-тов) характерны широкие пределы колебаний магния (2.4-4.5%), который в них в основном связан с оливином и гиперстеном. В кварцевых латитах района Цагандэлгэр содержания магния довольно высокие (1.5-1.7%), а в трахи-риолитах они снижаются и сохраняются на уровне 0.5%. В породах с содержанием кремнезема от 49.9% до 64.53% наблюдается общая тенденция постепенного обогащения
их натрием. Максимальные
содержания элемента отмечаются в латитах, кварцевых латитах и трахидацитах, а наиболее низкие - в трахириолитах района Цагандэлгэр. В вулканических стеклах этого района они варьируют от 4.0% до 5.58%. По содержанию калия большинство исследуемых пород принадлежат к типичной шошонит-латитовой серии (рис. 2).
Рис. 2. Составы пород на диаграмме Na2O+K2O-SiO2 [10,16]: 1-3 - породы района Чойр: 1 - шошониты, 2 - латиты, 3 - кислые лавы; 4-6 - породы района Цагандэлгэр: 4 - шошониты, 5 -латиты, 6 - кислые лавы
В вулканитах района Цагандэлгэр уровень содержаний калия возрастает от 2.6% в основных до 7.5% в кислых породах. В шошонитах содержание калия варьирует от 2.68% до 3.37%. Отношение K/Na в породах серии меняется в интервале 0.68-1.50. Это вполне соответствует данным Морри-сона, по которым отношение K/Na должно быть >0.6 в основных вулканитах шошонит-латитовой серии пород [11]. Наиболее высоким содержанием калия (4.86-8.63%) характеризуются кислые члены серии, в которых установлено значение K/Na>1. Очевидно, это связано с возрастанием роли калия при дифференциации шошонит-латитовой магмы. В абсарокитах и некоторых шошонитах, излившихся на ранней
стадии, содержание титана (2.7%) и суммы железа довольно высокие в связи с наличием в них титаномагнетита (3 - 5%).
Во всех породах шошонит-латитовой серии района Цагандэлгэр и Чойр Fe2O3 преобладает над FeO и рассчитываются Q+Hy нормативные составы. Это является характерной особенностью пород шошонит -латитовой серии в пределах вулканического пояса позднего мезозоя Монголии. Анализ поведения петро-генных элементов показывает, что в целом для шошонит-латитовой серии Монголии характерны большие вариации K2O, MgO, AI2O3, CaO, Fe2O3, TiO2 от абсарокитов и шошонитов до трахидацитов и трахириолитов, которые проявлены в пределах ВМВП.
Геохимическая характеристика шошонит-латитовой серии ВМВП
В соответствии с близостью свойств щелочных элементов, содержание рубидия вслед за калием увеличивается от основных к кислым породам серии. В шошонитах содержание Rb составляет 116.1-117.5 ppm, а в кислых дайках и лавах - 220,5224,3 ppm. Концентрация цезия для пород шошонит-латитовой серии весьма низкая. В вулканических стеклах района Цагандэлгэр она составляет 3.57 ppm, а в латитах и трахириолитах содержание его еще ниже: от 0.43 до 2.05 ppm. В абсарокитах Чойр и Цагандэлгэр довольно высокие содержания бария, которые составляют 974.1-1053.8 ppm. Однако кварцевые латиты района Цагандэлгэр в еще большей мере обогащены барием - от 1220 до 1688 ppm. Для основных пород содержание стронция варьирует в интервале 695.5-1102.7 ppm. Самые высокие концентрации стронция определены в гиперстеновых шошонитах района Цагандэлгэр, которые залегают среди кислых лав. В кварцевых
латитах, которым свойственны высокие содержания Ва, обнаружены довольно низкие концентрации Б г (401,2 ррт). Трахириолиты Цагандэлгэр имеют наиболее низкие содержания стронция в отличие от кислых пород района Чойр. Значения содержаний ЫЬ в интервале от 6.7 до 24.2 ррт соответствуют большинству пород серии. Установлена тенденция уменьшения содержаний циркония с возрастанием кремнезема в породах. В исследуемых вулканитах содержания гафния колеблются от 6.9 до 27 ррт. Самые высокие содержания элемента (20-27 ррт) определены в латитах района Цагандэлгэр. В дацитах и трахириолитах содержание гафния наиболее низкое (3,8-5,4 ррт).
Породы шошонит-латитовой серии из районов Цагандэлгэр и Чойр показывают близкие тренды в распределении редких элементов (рис.3). При этом для кварцевых латитов и трахидацитов района Чойр характерен наиболее высокий уровень содержаний Ва, ЯЬ, ТЬ. Абсарокитам района Чойр, шошонитам и латитам района Цагандэлгэр свойственны высокие уровни концентраций Ьа, Се, Ыё, 2г и ИГ. Главные отличия в распределении редких элементов в кислых породах заключаются в поведении ТЬ, и и ЫЬ, концентрации которых выше относительно других пород. Трахириолитам района Чойр свойственны более низкие содержания ЫЬ, Бг и У и высокие сб, Ьа, Се и Ыё по сравнению с ними в районе Цагандэлгэр. Распределение редкоземельных элементов (РЗЭ) в породах Цагандэлгэр и Чойр несколько различается по уровню концентраций легких лантаноидов. Все составы пород характеризуются постепенным уменьшением содержаний РЗЭ от легких к тяжелым лантаноидам и наличием незначительного европиевого минимума (см. рис.3).
1.0 -I-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1
Cs Rb Ba Th U Nb Ta La Ce Pb Pr Sr Nd Sm Zr Hf Eu Gd Tb Dy Y Ho Er Tm Yb Lu
Рис.3. Распределение редких и редкоземельных элементов: 1 -шошониты района Цагандэлгэр, 2 - абсарокиты, 3 - шошониты района Чойр, 4 - латиты района Цагандэлгэр, 5 - латиты района Чойр, 6 -кварцевые латиты района Цагандэлгэр, 7 - кварцевые латиты района Чойр, 8 - трахириолиты района Цагандэлгэр, 9 - трахириолиты района Чойр
Уровень нормированных
содержаний РЗЭ в абсарокитах, шошонитах и латитах выше, чем в кислых породах. Последние показывают наиболее глубокий Eu минимум в отличие от более основных пород серии. Трахи-риолитам и вулканическим стеклам района Цагандэлгэр свойственны относительно высокие уровни Yb и Lu, достигающие содержаний этих элемен-тов в латитах, при низких уровнях легких лантаноидов.
Средние содержания редких элементов в шошонитах, латитах и кварцевых латитах из районов Цагандэлгэр и Чойр в целом близки к средним их концентрациям в шошонитах и латитах Забайкалья [2]. В шошонитах Забайкалья лишь несколько ниже содержания Rb, Th и U. Кроме того, забайкальские вулканиты характеризуются слабовыраженным Eu минимумом в отличие от шошонитов районов Цагандэлгэр и Чойр ВМВП, которые, по-видимому, представляют более дифференцированную серию пород.
Происхождение и потенциальная рудоносность вулканитов ВМВП
Изучая шошонит-латитовые и высококалиевые магматические серии, многие исследователи пришли к выводу, что шошонитовые магмы продуцируются в гранатовых перидотитах мантии [7]. Другие ученые поддерживают паргасит-флогопитовую протолитовую модель происхождения шошонитовой магмы [8]. Базальтоиды шошонит-латитовой серии районов Цагандэлгэр и Чойр характеризуются высокими содержаниями железа и кварц-гиперстеновыми нормативными составами. Значительное содержание магнетита в породах серии свидетельствует о высокой фугитивности кислорода в магматическом источнике. В отличие от толеитовых базальтов для шошонит-латитовой серии характерны высокие коэффициенты окисленности железа (Fe2O3>FeO), что, вероятно, обусловлено эволюцией серии в промежуточных магматических камерах. Процесс окисления железа для инициальных
абсарокитов и шошонитов, вероятно, связан с гидратацией оксидных минералов в источнике. При этом выплавление шошонитовой магмы из паргасит-флогопитового протолита является наиболее приемлемой моделью. Породы шошонит-латитовой серии из районов Цагандэлгэр и Чойр характеризуются высокими содержаниями и, ТЬ, Та, ЫЬ, Бг, ЯЬ, 2г, Ьа, Бш и УЬ, что отражает обогащенность ими исходных магм. При этом латиты и кварцевые латиты обогащены К, Ыа, И, ТЬ, Та и ЫЬ, а также легкими лантаноидами. Величины отношений ТЬ/УЬ, Та/УЬ и Се/УЬ для базальтоидов шошонит-латитовой серии высокие (Се/УЬ>35), а в кислых составах более низкие (Се/УЬ >22). На основании известных опубликованных данных [14. 15] высокие концентрации перечисленных выше элементов и значений отношений Се/УЬ, Ьа/ЫЬ, К/ТЮ2, характерные для шошонит-латитовых серий, соответствуют условиям выплав-ления магм в обогащенной мантии. Указанные выше характеристики базаль-тоидов серии районов Цагандэлгэр и Чойр подтверждают выплавление их исходных магм из субстрата обогащенной мантии. Обилие вкрапленников в ассоциации субвулканических и гипабиссальных интрузий монцонитов, сиенитов, гранит-порфиров демонстрирует кристаллизацию магм в промежуточных камерах при эволюции магматизма. Их обога-щенность И, ТЬ и К подтверждает также возможность участия корового материала при эволюции промежуточных магматических очагов.
Значения первичных изотопных отношений стронция для инициальных потоков абсарокитов и шошонитов составляют 878г/868г=0.7073-0.7076, для некоторых шошонитов, латитов 878г/86Бг=0.7050-0.7054 и для кварцевых латитов - 0.7063. Изотопные отношения неодима для них варьируют в пределах 143Ш/144Ш=0.5125-0.5126.
75
SiO2
Рис.4. Составы пород обоих
районов 87Sr/86Sr-SiO2
на диаграмме
Трахириолитам серии свойственны отношения 87Sr/86Sr=0.7174-0.7376. Параметр £Nd(t) для шошонитов, латитов (-0.18) - (-1,56) и трахириолитов (-0.52) имеет отрицательные значения. На диаграмме (рис.4) 87Sr/86Sr -SiO2 породы шошонит-латитовой серии районов Цагандэлгэр и Чойр попадают в поле, свидетельствующее о возможном процессе контаминации в источнике магмы.
Известно, что породы данной серии формируются в тыловых или бортовых частях рифтовых структур, где вполне вероятно участие корового материала в источнике шошонит-латитового магматизма.
В пределах Восточной Монголии породы шошонит-латитовой серии фиксируются на южном фланге вулканического пояса, где особое место занимают древние выступы, в пределах которых или в их обрамлении эти серии проявлены. Выступы имеют линейное расположение В своем геологическом развитии шошонит-латитового магматизма по южному флангу ВМВП субщелочная серия проявлена в обоих бортах выступов. На
дискриминационной диаграмме Th-Hf/3-Nb/16 [17] породы исследуемой субщелочной серии попадают в поле, где преобладают процессы сжатия (D-destructive plate margin basalts and differentiates) (рис.5).
Hf/3
A A \ \
// B J \
1 C / Д
/ \/ \/ \/ \/ \/ \/ \/ \/ \
Th Nb/16
Рис.5. Составы пород обоих районов на диаграмме Th-Hf/3-Nb/16
Как показывают исследования шошонит-латитовых серий, в их развитии не исключается участие глубинного протолитового и корового материала. Ассоциации оливина и кварца в абсорокитах, гиперстена и кварца в трахидацитах подтверждают эти особенности происхождения серий.
Судя по опубликованным данным [12. 13], в породах серии сосуществуют разные по составу плагиоклазы, например, лабрадоры и олигоклазы во вкрапленниках латитов, монцодиори-тов. Содержание редких элементов часто варьирует и не зависит от общего состава пород. Близкие содержания главных и некогерентных элементов установлены в разных по основности вулканитах. Все это подтверждает возможное участие корового материала в инициальных магмах шошонит-латитовой серии.
В Центральной Монголии в пределах Цагандэлгэр и Чойр в ассоциации с породами шошонит-латитовой серии находятся флюоритовые месторождения в отличие от вулканитов Северо-Восточной Монголии и Забайкалья, где проявлена более разнообразная рудная минерализация. В исследуемых районах сульфидная минерализация пока не известна. В этих регионах флюоритовые жилы локализованы в
кальдерах, образованных туфами и лавами кислого состава. В районе Чойр флюоритовые тела представлены залежами, субпараллельными жилами и прожилками. Большинство флюори-товых месторождений было обнаружено здесь в виде крупных залежей и жильных тел. В настоящее время большинство их отработано.
Кроме флюоритовой минерализации в районе Цагандэлгэр известны зоны аргиллизации, среди которых залегают кварц-халцедон-малахитовые жилы с вкрапленниками пирита, халькопирита и галенита. В этих минералах обнаружена мелкая вкрапленность золота, что может представлять практический интерес. Зоны изменения ориентированы в северо-западном направлении и имеют протяженность 510 км и ширину 3-5 м.
В Северо-Восточной Монголии известны серебро-свинец-цинковые, урановые, молибденовые, олово-вольфрамовые месторождения и рудопроявления. Они связаны с вулкано-купольными образованиями. В пределах региона выделена Дорнодская вулкано-тектоническая структура [4], состоящая из групп вулканических кальдер, сходных с районом Цагандэлгэр. Одна из кальдер содержит урановое оруденение, некоторые характеризуются свинец-цинковым ору-денением в брекчиевых трубках на месторождении Улаан, [3] и в жильных телах (месторождение Мухар). По геологическим данным кальдеры с урановым оруденением сложены трахириолитами и ультракалиевыми риолитами, а серебро-свинец-цинковые месторождения локализуются в пределах вулканокупольных структур.
В районе Цагандэлгэр в вулканических кальдерах преобладают шошониты и латиты в отличие от вулканических построек СевероВосточной Монголии. Это показывает, что источник шошонитовых магм более глубинный, с чем связано, вероятно, от-
сутствие генерации рудоносных флюидов. В районе Чойр флюоритовые жилы проявлены в кальдерах, где развиты преимущественно кислые вулканические породы.
Библиографический список
1. Батулзий, Д., Антипин В.С., Гэрэл О. Магматические серии Восточно-Монгольского вулканического пояса позднего мезозоя и их изотопно-геохимические характеристики. // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса. - Иркутск, -2008 -С. 34-36.
2. Геохимия мезозойских латитов Забайкалья. /Л.В. Таусон [и др.]. -Новосибирск: Наука, 1984.-214 с.
3. Киселев В.А., Губкин Г.Н., Соловьев Н.С. Новый тип полиметаллических месторождений Восточной Монголии //Геология рудных месторождении. -1986. - N3. - С.94-99.
4. Особенности геологического строения и рудоносности Дорнодской вулкано-тектонической структуры. / Ю.Б. Миронов и др.// Геология и геофизика. - 1989. - С. 22-31.
5. Фрих-Хар Д.И., Лучицкая, А.И. Позднемезозойские вулканиты и связанные с ними гипабиссальные интрузивы Монголии. - М.: Нау-ка,1978. -168 с.
6. Bally A.W. and Oldow J.S. Plate tectonics, structural styles and the evolution of sedimentary Basins // Geological Association of Canada. -238 p.
7. Bonin Bernard., Abla Azzouni-Sekkal., Francois Bussy., Sandrine Ferrag. Alkali-calcic and alkaline post orogenic magmatism: petrologic constrains and geodynamic setting. //Lithos. N45.-1999. -C.45-70.
8. Conceizro R.V and Green D.H. Derivation of potassic (shoshonitic) magmas by decompression melting of
phlogopite pargasite lherzolite. // Lithos. -2004.-v.72. -O 209-229.
9. Cooke D.R. and Hollings P. Giant porphyry deposits: Characteristcs, distribution, and tectonic controls. //Economic geology. -v. 100. -2005. -P. 801-818.
10. Le Maitre R.W., Bateman P.,Dudek A. e.a. A classification of igneous rocks and glossary of terms. //Blackwell, -Oxford.-1989.
11. Morrison G.W. Characteristics and tectonic setting of the shoshonite rock association. //Lithos.-13,-1980. -P.97-108.
12. Hatch F.H., Wells A.K., Wells M.K. petrology of igneous rocks. //Thomas Murly and Co. - London. -1972. -511p.
13. Turner F.Jand Verhoogen J. Igneous and metamorphic petrology. //McGraw-Hill. -New York. -1960.
14. Ormerod D.S., Rogers N.W., Hawkesworth C.J. Melting in the litho-spheric mantle: Inverce modelling of alcali-olivine. -1982.
15. Pearce JA. Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundries. // In Thorpe RS (ed) Andesites. -Wiley, -New York. -1982. -P. 525-548.
16. Peccerillo R. and Taylor S.R. Geochemistry of eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastomonu area, North Tirkey.// Contribution Minaral. and Petrol.-1976.-V.58. -P.63-71.
17. Wood D.A. The application of a Th-Hf-Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to establishing the nature of crustal contamination basaltic lavas of the British Tertiary volcanic province. // Earth Planet. Sci. Lett. -1980.-V5. -P.11-30.
18. Xin hua Zhou, Ji feng Ying, Fei Wang, Liang Zhang, Wilde S.A, Badamgarav G, Badarch G. Late Mesozoic volcanism across E, Mongolia and Da Hingan Mts, NE China: Timing
constraint on the closure of Mongol- conference abstracts. -2006. -P. 26.
Okhotsk Sea. // Goldshmidth
Исследования проводятся при финансовой поддержке РФФИ: гранты Монг-а,08-05-90201 и 08-05-00403-а.
Рецензент: кандидат геолого-минералогических наук А.Б.Перепелов
