Научная статья на тему 'Петрология и золотоносность адакитовых гранитоидов усть-беловского комплекса Макарьевского ареала Горного Алтая'

Петрология и золотоносность адакитовых гранитоидов усть-беловского комплекса Макарьевского ареала Горного Алтая Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
136
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГАББРО / ДИОРИТЫ / ТОНАЛИТЫ / ТРОНДЪЕМИТЫ / ЛЕЙКОГРАНИТЫ / ВЫСОКОКРЕМНИСТЫЕ АДАКИТЫ / ПЛАВЛЕНИЕ ФЛЮИД-МЕТАСОМАТИЗИРОВАННОГО ПЕРИДОТИТА / ЧАСТИЧНОЕ ПЛАВЛЕНИЕ ГРАНАТОВОГО АМФИБОЛИТА / СМЕШЕНИЕ МАГМ / ТЕТРАДНЫЙ ЭФФЕКТ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ РЗЭ / ЗОЛОТОЕ ОРУДЕНЕНИЕ / GABBRO / DIORITES / TONALITIES / TRONDHJEMITES / LEUCOGRANITES / HIGH SILICA ADAKITE / MELTING OF FLUID-METASOMATIZED PERIDOTITE / PARTIAL MELTING OF GARNET AMPHIBOLITE / MIXING OF MAGMAS / TETRADIC EFFECT OF REE FRACTIONING / GOLD ORE MINERALIZATION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Гусев Анатолий Иванович, Коробейников Александр Феопенович

Актуальность исследования вызвана необходимостью изучения петрологических и геохимических особенностей габбро-гранитоидных массивов Макарьевского ареала, с которыми пространственно связаны проявления золота. Целью исследования является изучение геологических, петрологических и геохимических признаков всех породных типов усть-беловского комплекса ареала с использованием канонических классификационных и экспериментальных диаграмм, позволяющих решать генетические проблемы. Определение редких и рассеянных элементов в породах выполнено методом индуктивно-связанной плазмы на масс-спектрометре «ОРTIMA-4300».Абсолютный возраст пород определён U-Pb-методом SHRIMPII по циркону. Рассмотрены геологические особенности, петрология, геохимия, абсолютный возраст и генезис гранитоидов Макарьевского ареала усть-беловского комплекса Горного Алтая. В его состав входят Черноключевской, Сосновский, Усть-Осиновский, Щемиловский, Макарьевский и другие массивы. Выделены 5 фаз, включающих габброиды, диориты, тоналиты, трондъемиты, лейкограниты. Приведен уран-свинцовый возраст гранитоидов, отвечающий интервалу 349÷353±12 млн лет. В строении массивов отмечается прямая зональность с локализацией ранних фаз по периферии, а более поздних в центре. Гранитоиды разгнейсованы. По петрогеохимическим данным кислые разности показывают признаки высококремнистых адакитовых гранитоидов. Габброиды ранней фазы Макарьевского ареала, вероятно, были генерированы частичным плавлением слэба, представленного флюид-метасоматизированным мантийным перидотитом. А более поздние дериваты обязаны смешению базитовой и адакитовой родоначальных магм. Генерация высококремнистых адакитов связана с прямым плавлением субдуцируемой океанической коры, преобразованной в ходе погружения в амфиболиты или эклогиты. Адакитовые гранитоиды Макарьевского ареала формировались частичным плавлением (степень плавления около 50 %) 10 % гранатового амфиболита. Высокая флюидонасыщенность расплавов приводила к трансформации соотношений многих элементов с проявлением тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ Ми W-типов. Уменьшение величины тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ W-типа коррелируется с увеличением концентраций золота в породах. Пространственно и парагенетически с гранитоидами Макарьевского ареала связаны проявления золота скарнового и жильного типов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Гусев Анатолий Иванович, Коробейников Александр Феопенович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The relevance of the discussed issue is caused by the need of researching petro-geochemistry and petrologic peculiarities of gabbrogranitoid massifs of Makarevskii range which are related spatially to gold occurrence. The main aim of the research is to study geological, petrological, geochemical features of all rock types of Ust-Belovskii complex in the range using canonic classification and experimental diagrams, which allow solving genetic problems. The methods used in the study. Rare and scattered elements were determined in rocks by inductively coupled plasma method on the mass spectrometry «ОРTIMA-4300», for Cu, Zn, Pb, Li by the methods of ISP-AES, the rest elements, including REE, were determined by ISP-MS methods in the VSEGEI Laboratory (St-Petersburg). Absolute age of granitoids was defined by U-Pb method SHRIMP II by zircon in the VSEGEI Laboratory (St-Petersburg). Gold and bismuth were defined by the neutron-activation method in the Laboratory OI-GaG SO RAN (Novosibirsk). Results. The authors have corrected the absolute age of granitoids formation in Ust-Belovskii complexin Makarevskii range, it is 349÷353+12,0 for Sosnovskii and Makarevskii massifs. The paper describes a direct zoning in intrusive massifs formation. 5 phases were detached in composition of intrusive: gabbro, diorites, tonalities, trondhjemites, leucogranites. More evolution phases of leucogranites are located in the center of massif but early gabbros are on the periphery. The authors estimated different petrochemical coefficients, indices, modules for the rocks of the complex used for decoding the genesis. Granitoids of range refer to high silica adakiticgranitoids. The ratios of strontium isotopes (87Sr/86Sr for granodiorites of Makarevskii massif is 0,711(0,712) are identified by mantle nature of melts, formed with crust material contamination. Gabbro of early phase of Makarevskii range were probably generated by partial melting of slab, represented by fluid-metasomatized mantle peridotite. More late derivatesare indebted to mixing of basaltic and adakitic parent magmas. Generation of high silica adakites is related to direct melting of subducted oceanic crust, transformed at immersion into amphibolites and eclogites. Adakiticgranitoids of Makarevskii range were formed by partial melting (melting degrees is about 50 %) of 10 % garnet amphibolites. High fluid-saturation of melts resulted in transformation of ratios of many elements at occurrence of tetradic effect of Mand W-types REE fractionation. The paper indicates the space and paragenetic relation of different types of gold ore mineralization with granitoids of Makarevskii range.

Текст научной работы на тему «Петрология и золотоносность адакитовых гранитоидов усть-беловского комплекса Макарьевского ареала Горного Алтая»

УДК: 552.3:550.4:550.42:550.93

ПЕТРОЛОГИЯ И ЗОЛОТОНОСНОСТЬ АДАКИТОВЫХ ГРАНИТОИДОВ УСТЬ-БЕЛОВСКОГО КОМПЛЕКСА МАКАРЬЕВСКОГО АРЕАЛА ГОРНОГО АЛТАЯ

Гусев Анатолий Иванович,

д-р геол.-минерал. наук, профессор каф. географии и экологии естественно-географического факультета Алтайской государственной академии образования им. В.М. Шукшина, Россия, 659333, г. Бийск,

ул. Советская, д. 11. E-mail: anzerg@mail.ru

Коробейников Александр Феопенович,

д-р геол.-минерал. наук, профессор каф. геологии и разведки полезных ископаемых Института природных ресурсов Национального исследовательского Томского политехнического университета, Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, д. 30. E-mail: lev@tpu.ru

Актуальность исследования вызвана необходимостью изучения петрологических и геохимических особенностей габбро-грани-тоидных массивов Макарьевского ареала, с которыми пространственно связаны проявления золота. Целью исследования является изучение геологических, петрологических и геохимических признаков всех породных типов усть-беловского комплекса ареала с использованием канонических классификационных и экспериментальных диаграмм, позволяющих решать генетические проблемы. Определение редких и рассеянных элементов в породах выполнено методом индуктивно-связанной плазмы на масс-спектрометре «0РТ1МА-4300».Абсолютный возраст пород определён U-Pb методом БНШМРИпо циркону Рассмотрены геологические особенности, петрология, геохимия, абсолютный возраст и генезис гранитоидов Макарьевского ареала усть-белов-ского комплекса Горного Алтая. В его состав входят Черноключевской, Сосновский, Усть-Осиновский, Щемиловский, Мака-рьевский и другиемассивы. Выделены 5 фаз, включающих габброиды, диориты, тоналиты, трондъемиты, лейкограниты.Приве-ден уран-свинцовый возраст гранитоидов, отвечающий интервалу 349+353±12млн лет Встроении массивов отмечается прямая зональность с локализацией ранних фаз по периферии, а более поздних - в центре. Гранитоиды разгнейсованы. По петрогео-химическим данным кислые разности показывают признаки высококремнистых адакитовых гранитоидов.Габброиды ранней фазы Макарьевского ареала, вероятно, были генерированы частичным плавлением слэба, представленного флюид-метасома-тизированным мантийным перидотитом. А более поздние дериваты обязаны смешению базитовой и адакитовойродоначальных магм. Генерация высококремнистых адакитов связана с прямым плавлением субдуцируемой океанической коры, преобразованной в ходе погружения в амфиболиты илиэклогиты. Адакитовые гранитоиды Макарьевского ареала формировались частичным плавлением (степень плавления около 50 %) 10 % гранатового амфиболита. Высокая флюидонасыщенность расплавов приводила к трансформации соотношений многих элементов с проявлением тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ М- и W-типов. Уменьшение величины тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ W-типа коррелируется с увеличением концентраций золота в породах. Пространственно и парагенетически с гранитоидами Макарьевского ареала связаны проявления золота скарнового и жильного типов.

Ключевые слова:

Габбро, диориты, тоналиты, трондъемиты, лейкограниты, высококремнистые адакиты, плавление флюид-метасоматизирован-ного перидотита, частичное плавление гранатового амфиболита, смешение магм, тетрадный эффект фракционирования РЗЭ, золотое оруденение.

Введение

Адакитовые гранитоиды в силу своей специфики образования часто являются золотогенерирую-щими. Ярким примерам связи адакитовых гранитоидов и золотого оруденения является Бакырчик-ское месторождение в Казахстане [1]. На территории Горного Алтая к адакитовому типу гранитоидов относятся кислые дериваты усть-беловского комплекса с ареалами: Бащелакским, Макарьевским, Чарышским, Усть-Чарышским, Курьино-Куяган-ским, Рыбалкинским, Чикетаманским. Для выявления рудогенерирующей и металлогенической роли магматических комплексов чаще всего используются петролого-геохимические критерии. По Ма-карьевскому ареалу гранитоидов усть-беловского комплекса получены новые аналитические данные, которые позволяют совместно с геологическими данными конкретизировать петрологические и гео-

химические особенности, а также металлогениче-скую специфику гранитоидов этого района.

Результаты исследований

К Макарьевскому ареалу гранитоидов относятся массивы: Черноключевский, Сосновский, Усть-Осиновский, Щемиловский, Макарьевский и другие. В их составе выделяются 5 фаз: 1 - габброиды; 2 - диориты и кварцевые диориты; 3 - тоналиты; 4 - трондъемиты; 5 - лейкограниты.

Габброиды первой фазы комплекса обычно в виде мелких разрозненных тел фиксируются по периферии гранитоидных интрузивов Макарьевского ареала. Наиболее крупное такое тело (несколько метров в поперечнике) выявлено бурением в районе Батунковского месторождения вольфрама.

Диориты и кварцевые диориты слагают внутренние части интрузивов Сосновского, Черно-

Рис. 1. Карта полезных ископаемых Макарьевского ареала по В.А. Кривчикову с добавлениями А.И. Гусева: 1 - Аллювиальные отложения пойм; 2 - пролювиальны1е и делювиальные отложения; белокурихинский комплекс: 3 - дайки аплитов; 4 -дайки гранит-порфиров; 5 - умеренно-щелочные лейкограниы биотитовые и двуслюдяные третьей фазы; 6 - гранитыi порфировидные главной (второй) фазы; усть-беловский комплекс Макарьевского ареала: 7 - гранодиорит третьей фазы; 8 - диоритыi, кварцевы/е диоритыi второй фазы; 9 - дайки долеритов, габбро-долеритов урсульского комплек-са;10 - лавыi андезитов, андезибазальтов, базальтов, дацитов, риолитов, туфов и туфолав среднего и кислого составов куяганской свиты; барагашская свита: 11 -песчаники, алевролиты; известняки верхней подсвиты; 12 - известняки био-гермныесредней подсвиты; 13 - пестроцветные песчаники, алевролитыi, известняки, гравелитыi, конгломератыi нижней подсвиты; песчанскийкомплекс: 14 - пестроцветные песчаники, алевролитыi, филлитыi, туффитыi, гравелитыi песчанской толщи; 15 - силлыi долеритов; 16 - гнейсыi, кристаллические сланцыi, амфиболитыi белокурихинского полиметаморфического комплекса эпидот-амфиболитовой фации; тектонические нарушения: 17 - сбросыi, взбросыi, сдвиги; 18 - надвиги: а) под покровом четвертичных образований; б) в коренном залегании; 19 - скарны; 20 - роговики; 21 - кварцевы/е жилы; 22 - грейзены1; 23 - проявления золота; 24 - месторождения вольфрама; 25 - элементыi залегания пород; 26 -места находок фауныi

Fig. 1. Map of mineral resources of Makarevskii range by A.D. Krivchikov with additions of A.I. Gusev: 1 - alluvial deposits of alluvial flats; 2 - proluvial and deluvial deposits; Belokurikhinskii complex: 3 - dikes of aplite; 4 - dikesof granite porphyries; 5 - moderate alkali biotiteleucogranites and two mica leucogranites of the third phase; 6 - porphyritic granites of the main (second) phase; Ust-Belovskii complex of Makarevskii range: 7 - granodiorites of the third phase; 8 - diorites, quartz diorites of the second phase; 9 - dikes of dolerites of Ursulskii complex; 10 - lava of andesites, andesi-basalts, basalts, dacites, riolites and tuffs, tufflava of middle and acidic composition of Kuyaganskaya suite; Baragashskaya suite: 11 - sandstones, alevrolites, limeston-esof the upper subsuite; 12 -biohermallimestonesof middle subsuite; 13 - variegated sandstones, alevrolites, limestones, gra-vellites, conglomerates of lower subsuite; Peschanskii complex: 14 - variegated sandstones, alevrollites, phyllites, tuffites, gra-vellites of Peschanskaya suite; 15 - sills ofdolerites; 16 - gneiss, schists, amphibolites of Belokurikhinskiipolimetamorphyc complex of epidot-amphybolite phase; tectonic breaks: 17 - normal faults, reverse fault, strike-slip faults; 18 - thrust faults: а) under the Anthropogenic deposits; б) in the primary attitude; 19 -skarns; 20 -hornfels; 21 - quartz lodes; 22 - greisens; 23 - gold occurrence; 24 - tungstendeposits; 25 - elements of rock bedding; 26 - spots of fauna findings

ключевского и других. Тоналиты, как правило, занимают также внутренние части интрузий и являются основной фазой. Центральные части массивов занимают более поздние фазы: граниты, трон-дъемиты, лейкограниты.

Массивы Макарьевского ареала, вероятно, представляют собой части изначально крупных

интрузивных тел, разобщенных внедрившимся Белокурихинским плутоном (рис. 1) [2].

По результатам бурениягранитоиды Макарьев-ского ареала усть-беловского комплекса установлены за пределами Белокурихинского надвига под покровом палеоген-четвертичных отложений Бийско-Барнаульской впадины. Контакты Усть-

Осиновского и Сосновского массивов с породами рамы непосредственно в обнажениях не наблюдались, однако в плане контакты имеют секущее положение относительно сланцеватости в метамор-фитах и слоистости в отложениях нижнего девона. Западный контакт Черноключевского массива, по крайней мере, частично, тектонический. Зона разлома выполнена кварцевой жилой мощностью 1,2 м, к западу от которой наблюдаются метамор-фиты протерозоя, а восточнее - гнейсовидные гра-нодиориты. Контактово-метаморфические изменения протерозойских кристаллических сланцев и гнейсов в экзоконтактах массивов не проявлены, а контактовый ореол в отложениях девона юго-восточнее Сосновского массива затушеван последующим мощным ороговикованием со стороны Бело-курихинского массива.

Характерной особенностью гранитоидов Мака-рьевского ареала является их гнейсовидность. Частично она обусловлена проявлением мощного ди-намометаморфизма в восточной части Белокури-хинского блока. Гнейсовидные бластокатаклазиты Сосновского массива по облику приближаются к протерозойским гнейсам, в связи с чем рядом исследователей рассматривались в составе метаморфических образований [3]. Однако на соседней к востоку площади (район р. Даниловка) установлено, что гнейсовидные, плойчатые разности и массивные тоналиты имеют один и тот же химический состав и возраст (соответственно 349 и 353 млн лет и/РЬ-методом по цирконам), резко отличающийся от возраста метаморфитов [4]. Гнейсовидность гра-нитоидов Черноключевского и Усть-Осиновского массивов является первично магматической. В этих массивах наблюдаются постепенные переходы от гнейсовидно-полосчатых гранодиоритов, тоналитов эндоконтактовых частей интрузий к массивным меланогранитам по мере удаления от контактов. При этом гранитоиды с директивными текстурами не обнаруживают заметного катаклаза и милонитизации. Гнейсовидные гранитоиды характеризуются плитчатой отдельностью; ориентировка плитчатости и гнейсовидности совпадает. В массивных гранитах преобладает крупноглыбо-ваяматрацевидная отдельность. По особенностям минерального состава: слабо железистому биотиту ^=52-60), нерешетчатому триклинному ортоклазу (2V=70-74о), зональному плагиоклазу, обыкновенной роговой обманке, а также петрохимии массивные и гнейсовидные гранитоиды обнаруживают большое сходство с одноименными разностями Бащелакского ареала и других участков распространения пород усть-беловского комплекса.

Для массивов Макарьевского ареала не характерны дайковые породы.

Гранитоиды усть-беловского комплекса формировались в мезоабиссальной обстановке. На это указывают средне-крупнозернистые монцонито-вые и пойкилитовые структуры, мощные ореолы ороговикования, отсутствие зон закалки и значения палеотемператур минеральных равновесий.

Уровень эрозионного среза варьирует у разных массивов. Максимально эродированы гранитоиды Макарьевского ареала, в пределах которого почти полностью отсутствуют жильные образования.Ха-рактерной особенностью диоритов, тоналитов и гранодиоритов являются многочисленные мелано-кратовые включения, указывающие на процесс минглинга/смешения базальтоидной магмы с более кислой [5].

Вещественный состав гранитоидов, форма и размеры массивов, характер контактовых ореолов типичны для тоналит-гранодиоритовой формации. Относительно высокие значения 87Sr/Sr86 (0,711-0,712) в гранитоидах Макарьевского ареала [3] указывают на широкую ассимиляцию коро-вого материала базитовой магмой. Геохимическая специализация гранитоидов усть-беловского комплекса ( V, Co, Sc, а ведущая металлогеническая -Au, Cu, Mo. Гранитоиды Макарьевского ареала являлись рудовмещающей средой при формировании месторождений вольфрама, парагенетическии пространственносвязанных с лейкогранитами бе-локурихинского комплекса.

Позднедевонский возраст комплекса устанавливается на основании следующих данных: 1) грани-тоиды метаморфизуютживетские дайки куяганско-го комплекса; 2) данные радиологии уран-свинцовым методом показывают 349-353 млн лет (Соснов-ский массив); 353±12 млн лет (Макарьевский массив). Для сравнения гранитоиды Верхнебащелак-ского массива к югу от Макарьевского ареала, по данным С.П. Шокальского, имеют возраст 371±15 млн лет (U/Pb-методом по цирконам) и прорываются гранитами боровлянского комплекса с возрастом 3б2±8 млн лет (U/Pb-методом по цирконам).

Представительные анализы пород Макарьев-ского ареала сведены в табл. 1.

Породные типы обогащены флюид-обильными литофильными элементами (LILE), такими как K, Rb, Ba, и деплетированывысоко зарядными элементами (HFSEs), такими как Zr, Nb, Ta, подтверждающими их деривацию из метасоматизирован-ного мантийного источника [7].

Нормированные отношения (La/Yb)N к хондри-ту варьируют от 5,66 до 19,8 и указывают на дифференцированный тип распределения. Наиболее высокие отношения свойственны тоналитам, трон-дъемитам, лейкогранитам. Отношения U/Th во всех породных типах менее 1 и свидетельствуют о неизменённой их природе вторичными наложенными процессами. Концентрации золота в породах Макарьевского ареала варьируют от 70 до 183 мг/т, а висмута - от 0,3 до 3,8 г/т.

По комплексу признаков кислые разности пород Макарьевского ареала следует относить к ада-китовымгранитоидам. К адакитовому типу грани-тоидов (AD), как известно, относятся специфические кислые интрузивные породы, обнаруживающие сходство с эффузивными адакитами. К числу таких признаков относятся очень низкие концен-

Таблица 1. Представительные анализы интрузивных пород усть-беловского комплекса Макарьевского ареала (оксиды мас. %, элементы в г/т, золото в мг/т)

Table 1. Representative analysis of intrusive rocks of Ust-Belovskii complex in Ust-Belovskii complex in Makarevskii range (oxides -wt. %, elements - g/t, gold - mg/t)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SiO2 50,1 51,2 54,3 57,2 65,5 64,9 69,9 75,1 75,3 75,2

TiO2 0,95 0,92 0,88 0,9 0,51 0,49 0,43 0,11 0,15 0,14

M2O3 15,6 15,5 15,8 17,3 16,1 16,24 15,6 12,8 12,93 12,95

Fe2O3t 10,1 9,9 9,31 8,42 5,45 5,15 5,0 1,2 1,3 1,25

MnO 0,21 0,2 0,20 0,17 0,12 0,11 0,12 0,05 0,06 0 ,07

MgO 8,3 7,9 6,6 3,9 2,1 1,97 1,91 0,17 0,21 0,2

CaO 9,1 9,0 8,9 7,1 4,7 4,6 4,4 0,76 0,8 0,83

Na2O 2,6 2,7 2,8 3,1 3,15 3,7 4,9 2,9 2,8 3,0

K2O 0,9 0,85 0,91 1,45 2,05 2,04 1,95 5,5 5,4 5,3

P2O5 0,18 0,16 0,16 0,17 0,13 0,15 0,14 0,04 0,05 0,06

£ 99,42 99,6 99,46 99,71 99,81 99,35 100,51 99,6 99,36 99,5

Sc 34,9 34,78 15,1 13,3 12,9 9,64 9,7 9,3 9,5 9,2

V 55 50 52 40 40 50 40 45 42 43

Cr 40,1 37,5 38,3 24,8 26,0 34,1 30,2 23,1 21,5 20,7

Co 7,3 7,03 7,2 6,5 7,3 3,63 4,3 3,4 3,2 3,1

Ni 11,6 11,1 11,3 6,7 8,0 8,47 9,5 9,1 9,0 8,8

Li 9 10 10 17 22 25 27 4 15 10

Cs 1,1 1,3 1,2 2,1 2,6 2,8 3,0 3,6 4,8 4,1

Be 0,7 0,9 0,8 0,8 2,1 2,1 2,5 0,8 2,1 2,0

Rb 18 19 17 19 67 55 70 125 130 128

Sr 290 285 330 315 440 430 436 90 94 93

Y 22,6 22,9 23,4 26,8 14,8 15,1 15,7 10,5 11,2 11,4

Zr 45 47 49 62 115 98 102 65 70 71

Nb 5,6 5,7 3,3 7,4 8,3 8,7 8,3 6,4 6,2 6,3

Ba 367 365 355 515 941 705 703 180 175 182

La 23,3 23,0 21,4 22,1 29,1 29,8 42,1 23,0 22,0 24,2

Ce 31,2 31,0 29,0 31,1 32,3 21,0 39,2 20,6 20,1 22,6

Pr 5,1 5,0 3,1 4,4 4,0 3,2 4,6 7,5 4,8 8,5

Nd 13,4 13,1 12,0 13,6 13,1 10,1 19,0 6,0 6,6 6,9

Sm 4,1 4,0 4,3 4,4 3,5 2,4 3,7 0,98 1 , 2 1 ,01

Eu 1,3 1,2 1,1 1,1 0,95 0,49 0,86 0,23 0,28 0,21

Gd 2,5 2,4 0,73 2,4 2,3 0,33 0,93 1,15 2,1 1 ,25

Tb 0,7 0,6 2,9 0,75 0,49 2,6 2,45 0,15 0,2 0 ,18

Dy 3,6 3,5 0,58 2,95 2,6 2,47 2,4 1,9 2,0 2 ,4

Ho 1,0 1,2 0,92 0,97 0,94 0,9 0,87 0,7 0,8 0 ,75

Er 2,6 2,5 2,3 2,4 2,1 2,2 2,3 1,9 2,0 1 ,95

Tm 0,5 0,6 0,42 0,62 0,38 0,3 0,32 0,14 0,15 0,16

Yb 4,9 5,5 2,5 2,55 1,4 1,5 1,4 0,9 1,1 0,96

Lu 0,4 0,3 0,5 0,5 0,3 0,25 0,24 0,16 0,18 0,15

Hf 3,0 3,1 3,1 2,3 3,2 3,3 3,4 2,6 2,7 2,5

Ta 0,5 0,51 0,48 0,43 0,49 0,63 0,7 0,9 1,2 0,85

Th 2,2 2,1 4,8 4,5 5,8 6,4 7,2 6,8 7,7 7,8

U 0,8 0,7 1,2 1,3 1,7 1,8 1,6 1,9 1,8 3,9

Au 95 130 85 99 183 70 80 94 180 90

Bi 1,6 2,0 0,8 1,7 3,8 0,3 0,6 1,3 2,9 1,2

(La/Yb)N 3,1 3,0 5,66 5,7 13,7 13,1 19,8 16,86 13,2 16,7

U/Th 0,36 0,33 0,25 0,29 0,29 0,28 0,22 0,28 0,23 0,5

Ba/Th 114,7 166,8 173,8 73,9 162,2 110,1 97,6 26,5 22,7 23,3

Ba/La 15,8 15,7 16,6 23,3 32,3 23,6 16,7 7,8 7,95 7,5

Sm/Th 1,86 1,86 0,9 0,98 0,6 0,38 0,51 0,14 0,16 0,13

Примечание. Fe2O3t - суммарное железо; значения редкоземельных элементов (РЗЭ) нормированы по хондриту по [6]. Породы Макарьевского ареала: 1-2 - габбро; 3-4 - диориты; 5-6 - тоналиты; 7 -трондъемит; 8-10 - лейкограниты. Note. Fe2O3t - totaliron; rareearthelements (REE) valuesarechondritenormedby [6]. The rocks of Makarevskii range: 1-2 - gabbro; 3-4 -diorites; 5-6 - tonalities; 7 - trondhjemites; 8-10 - leucogranites.

трации иттрия (менее 18 г/т), иттербия (менее 1,8 г/т), повышенные содержания ванадия и хрома, высокие нормированные к хондриту отношения лантана к иттербию (более 8-10), указывающие на сильно дифференцированный тип распределения РЗЭ в породах. В тоналитах, трондъеми-тах и лейкогранитах Макарьевского ареала концентрации иттрия варьируют от 10,5 до 15,1, иттербия - от 0,9 до 1,5, отношения ^а/УЪ)к - от 13,1 до 19,8. Кроме повышенных содержаний ванадия и хрома, в породных типах ареала отмечаются повышенные концентрации скандия и никеля и пониженные концентрации М§0 (0,17-2,1).

По соотношению Sr/Y-Y кислые породные типы Макарьевского ареала попадают в поле адаки-тов (рис. 2).

Y(ppm) • 1 ♦ 2^3

Рис. 2. Диаграмма Sr/Y-Y по [8] для кислых пород Макарьевского ареалаусть-беловского комплекса: Adakit-ic - адакиты; Typical Arcrocks - типичные острово-дужные породыi. 1 - тоналиты; 2 - трондъемиты; 3 -лейкогранитыi

Fig. 2. Sr/Y-Y diagram by [8] for acidic rocks of Makarevskii range of Ust-Belovskii complex: 1 - tonalities; 2 -trondhjemites; 3 - leucogranites

На диаграмме Sr-K/Rb-(Si02/Mg0)-100 фигуративные точки кислых разностей пород попадают в поле высококремнистых адакитов (рис. 3).

Соотношение нормированных отношений (La/Yb)N-YbN показывает, что породные типы ада-китовых гранитоидов Макарьевскго ареала образуют тренд от нормальных низко-глинозёмистых тоналит-трондъемит-дацитов (тоналиты) к адаки-товым высоко-глинозёмистым тоналит-трондъе-мит-дацитам (трондъемиты и лейкограниты) с понижением степени частичного плавления 10 % гранатового амфиболита (рис. 4). Степень частичного плавления родоначального гранатового амфиболита превышала 50 % для тоналитов, а для трондъемитов и лейкогранитов - менее 50 %.

В породах Макарьевского ареала усть-белов-ского комплекса проявлены 2 типа тетрадного эффекта фракционирования (ТЭФ) редкоземельных

элементов: М-тип со значимыми величинами, превышающими 1,1, и W-тип со значимыми величинами менее 0,9 [10].

Рис. 3. Диаграмма Sr-K/Rb-(SiO-l/MgO)-100 по [9] для ада-китовых гранитоидов Макарьевского ареала. Поля адакитов: I - высококремнистых, II - низкокремнистых. Остальные условные обозначения - на рис. 2

Fig. 3. Sr-K/Rb-(SiO2/MgO)-100 diagram by [9] for adakitic-granitoids of Makarevskii range. I - High silica adakite, II - low silica adakite. The legend is in Fig. 2

Рис. 4. Диаграмма (La/Yb)N-YbN по [11, 12] для гранитоидов Макарьевского ареала Adakitichigh-AlTTD - адакиты высоко-Al тоналит-трондьемит-дацитовые; Normal and esite and low-AlTTD - нормальные андезитыi и низко-Al тоналит-трондьемит-дацитовые. MORB -океанические базальтыi изофиолитового блока пояса Мина-Льюпо [12]; eclogite - эклогиты; 25 % garnet amphibolites - 25 % гранатового амфиболита; 10 garnet amphibolites - 10 % гранатового амфиболи-та.Условные обозначения - на рис. 1.

Fig. 4. (La/Yb)N-YbN diagram by [11, 12] for granitoids of Makarevskii range. The legend is in Fig. 2.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Следует указать, что оба типа ТЭФ РЗЭ со значимыми величинами отмечаются в породах от диоритов до лейкогранитов, то есть во всех дериватах смешанного типа и заключительных фазах с преобладанием адакитовых меток, выявляемых по геохимическим данным (табл. 2).Одновременное проявление двух типов ТЭФ РЗЭ обусловлено аномальными параметрами флюидного режима маг-матогенных флюидов и значительной активностью таких летучих компонентов, как F, Cl, CO2, H2O и других [4].

Таблица 2. Отношения элементов и значения ТЭФ РЗЭ в адакитовых гранитоидах Макарьевского ареала усть-беловского комплекса

Table 2. Ratio of elements and values of tetrad effect of REE fractionation in adakitic granitoids of Makarevskii range of Ust-Belov-skii complex

Отношения элементов и значения ТЭФ в породах Ratio of elements and values of TEF in rocks 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Отношения в хон- дритах Ratio in chondrites

Y/Ho 22,6 19,0 25,4 27,6 15,7 16,8 18,0 15,0 14,0 15,2 29,0

Zr/Hf 15,0 15,2 15,8 26,9 35,9 29,7 30,0 25,0 25,9 28,4 36,0

La/Nb 4,1 4,0 6,5 2,9 3,5 3,4 5,1 3,6 3,5 3,8 30,75

La/Ta 46,6 45,0 44,6 51,4 59,4 47,3 60,1 25,6 18,3 28,5 17,57

Sr/Eu 223 238 300 286 463 877 507 391 336 443 100,5

Eu/Eu* 1,16 1,11 1,21 1,14 0,97 0,99 1,05 0,67 0,54 0,58 0,32

Sr/Y 12,8 12,4 14,1 11,7 29,7 28,5 27,8 8,6 8,4 8,2 4,62

TE1,3 1,04 0,97 1,3 1,01 0,83 2,87 1,8 1,07 0,84 1,11 -

Примечание. ТЕ13 - ТЭФ РЗЭ (среднее между первой и третьей тетрадами) по В. Ирбер [13]; Eu*=(SmH+GdH)/2. Значения в хон-дритах приняты по [6]. Породы Макарьевского ареала: 1- 2 - габбро; 3-4 - диориты; 5-6 -тоналиты; 7 -трондъемит; 8-10 -лейкограниты.

Note. ТЕ3 - REETEF (averagebetweenthefirstandthethirdtetrads) by V. Irber [13]; Eu*=(SmN +GdN)/2. Values in chondrites are taken by [6]. TherocksofMakarevskiirange: 1-2 - gabbro; 3-4 - diorites; 5-6 - tonalities; 7 - trondhjemites; 8-10 - leucogranites.

Показательны соотношения Zr/Hf к ТЭФ РЗЭ. На диаграмме просматриваются два тренда: 1) тренд увеличения значений ТЭФ РЗЭ М-типа с увеличением отношений Zr/Hf; 2) тренд уменьшения ТЭФ РЗЭ W-типа с увеличением отношений Zr/Hf (рис. 5). Эти тренды указывают на сильно дифференцированный тип распределения элементов в породах.

Втабл. 2 приведены также показательные отношения элементов в сравнении с хондритовыми, которые указывают значительные вариации отношений относительно хондритовых. Часть отношений имеют величины ниже хондритовых (Y/Ho, Zr/Hf, La/Nb), другие отношения элементов имеют величины выше хондритовых (La/Ta, Sr/Eu, Sr/Y). Отношение Eu/Eu* имеет величины

и выше, и ниже хондритовых. Негативные отношения Eu/Eu* характерны для заключительных дериватов.

Значительная трансформация концентраций элементов и их соотношений в породах подтверждается также на диаграмме соотношений Y/Ho иZr/Hf (рис. 6). На диаграмме видно, что фигуративные точки составов пород локализуются за пределами поля CHARAC (CHArge-and-Radius-Con-trolled - заряд-радиус контролируемые соотношения) [15], указывая, чтоэлементы с одинаковым ионным радиусом и зарядом (пары Y-Ho и Zr-Hf) экстремально не когерентны в расплавах и ранних, и поздних фаз Макарьевского ареала, что связано с аномальной флюидонасыщенностью родона-чальных расплавов [5].

Ï 50

30 20 10

Хондрит

^ Ум еньшене тетра W- типа Область незначимых величин тетрадного эЛЛектй (ного эффекта g ух^ ф Увеличение щ тетрадного ' эффекта м-типа У -—■—1—1—,—■—1—1-1-1-1-1-1-1-1-1-

0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4

TEi,3

■ 1 V 2 • 3 ф 4 ^ 5

Рис. 5. Диаграмма соотношений Zr/Hf-TE3 по [14] с добавлениями автора для пород Макарьевского ареала усть-беловского комплекса. Породыi Макарьевского ареала: 1 - габбро; 2 - диориты; 3 - тоналиты; 4 -трондъемит; 5 - лейкогранитыi

Fig. 5. Diagram of Zr/Hf-TE13 ratio by [14] with additions of the author for rocks of Makarevskii range of Ust-Belovskii complex. Rocks of Makarevskii range: 1 - gabbro; 2 - diorites; 3 - tonalities; 4 - trondhjemites; 5 - leucogranites

0

1

50

40

30

20

1 V 2

♦ 4

40 50 6( Zr/Hf

^5

Рис. 6. Диаграмма Zr/Hf-Y/Ho для пород Макарьевского ареала. Серое поле HARAC (CHArge-and-Radius-Con-trolled) на диаграмме выделено по [15]. Условные обозначения - на рис. 5

Fig. 6. Zr/Hf-Y/Ho diagram for rocks of Makarevskii range.Gray field HARAC (CHArge-and-Radius-Controlled) is marked by [15]. The legendisin Fig. 5

Интерпретация результатов

Характер зональности интрузивов интерпретируется как результат химической дифференциации и скорости поступления последовательных фаз из глубинногоочага. В случае быстрого поступления фаз и отдельных пульсаций предыдущие поступления не успевают закристаллизоваться и более поздние фазы их легко прорывают и располагаются в центре плутонов с формированием нормальной зональности. Такому сценарию отвечает формирование интрузивов Макарьевского ареала.

Высокие отношения Ba/Th (>114) и Ba/La (>15), атакже низкие содержания Th и Th/Yb, Sm/Th (1,86) в габброидах подтверждают, что мафические породы Макарьевского ареала, вероятно, были генерированы частичным плавлением слэба, представленного флюид-метасоматизиро-ванныммантийным перидотитом, как это было установлено для ранне-палеозойских плутонов на северо-западе Китайского Тянь-Шаня, показывающих близкие геохимические характеристики к таковым габброидовМакарьевского ареала [16]. Габброиды имеютнизкие Sr/Y (12,4-12,8), (La/Yb)N (3,0-3,1), но высокие концентрации Y, Sc, тяжёлых РЗЭ, что позволяет связывать их образование с плавлением литосферного мантийного источника без остаточного граната.

Диоритоидные разностиМакарьевского ареала, вероятно, представляют собой смешанные образо-ваниябазальтоидов и адакитовых расплавов, а то-налиты, трондъемиты и лейкограниты заключительных фаз - в большей степени дериватами ада-китовых расплавов и в меньшей степени-смешан-ного источника.

Генерация высококремнистыхадакитов связана с прямым плавлением субдуцируемой океанической коры, преобразованной в ходе погружения

в амфиболиты или эклогиты [16-19]. Для адакито-вых гранитоидов Макарьевского ареала реставрируется высокая степень частичного плавления 10 % гранатового амфиболита. Ассоциация габ-броидов и адакитовых гранитоидовусть-беловско-го комплекса широко распространена не только в Горном Алтае, но и в Рудном Алтае (Междуречен-ский, Локтевский ареалы). Это событие в интервале 349-371 млн лет назад связывается с коровым утолщением, инициированным подтоком мантий-но-производных магм базальтоидного состава на большой площади.

Высокая флюидо-насыщенность расплавов усть-беловского комплекса (Бащелак, Чикетаман, Мурзинка, Эдиган) выдерживается повсеместно на территории Горного Алтая [20]. Она свойственна и глубинному очагу Макарьевского ареала, что вызывало значительные трансформации в соотношениях различных элементов вплоть допроявления: 1 - заряд-радиус неконтролируемого поведения элементов в расплавах; 2 - двух типов ТЭФ РЗЭ (М и W).

Такие особенности поведения химических элементов в породах имеют отношение к рудоносно-сти гранитоидов Макарьевского ареала. Соотношение концентраций золота и величины тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ отражено на рис. 7. На диаграмме отчётливо видны два тренда изменения ТЭФ РЗЭ: увеличение величины ТЭФ РЗЭ М-типа не влияет на содержания золота в расплаве. Уменьшение величины ТЭФ РЗЭ W-типа влечёт за собой увеличение концентраций золота в расплавах. Как показано нами ранее, концентрации золота в расплавах и последующее отделение в гидротермальныерастворы зависит в значительной степени от физико-химических условий маг-матогенных флюидов, их состава и эволюции [21-23]. В то же время проявление ТЭФ РЗЭ также связано с составом флюидов и особенностями кислотности-щёлочности среды [21, 23].

Указанные закономерности определили и реальную металлогеническую роль петролого-гео-химических особенностей глубинного очага, создавшего многообразные породные типы Мака-рьевского ареала. Пространственно и парагенети-чески с Сосновским массивом гранодиоритови то-налитовусть-беловского комплекса связано разобщенное оруденение золота, локализованное в гра-нитоидахв кварц-сульфидных жилах с содержанием золота от 1 до 1,8 г/т и в скарнированных породах барагашской свиты в экзоконтакте массива с содержанием золота 0,5 г/т в ассоциации с вольфрамом 0,001 %, а также шлиховыми потоками с единичными знаками золота. Здесь же в экзоконтактовой части массива известна непромышленная россыпь р. Погорелка, разведанная в 1851 и 1890 гг. на протяжении 0,5 км. Содержание золота на пески - от знаков до 0,76 г/м3. Восточнее с гранодиоритамиусть-беловского комплекса Щемиловского массива пространственно совпадают аллювиальные долинные россыпи р.

200

It

s 180 d

< 160 140 120 100

Рис. 7. , Fig. 7. ,

Уменьшение тетрадного эффекта\^ W- типа у

^ Хондриты Тренд изменения тетрадного эффекта /\ М- типа ж

1 * , , 5

0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 ■ 1 V 2 • 3 ф 4 ZX 5 TE13

Диаграмма Au-TE13 для пород Макарьевского ареала. Содержания золота в хондритах по [24] Au-TE13 diagramfor rocks of Makarevskii range. Gold contents in hondritesis by [24]. The legendis in Fig. 5

Щемиловки (Б. Щемиловки) и р. Каменки. Первая разрабатывалась, остаётся недоразведанной. Золото крупное, плохо окатанное. Запасы - 5,5 кг категории В+С1. Россыпь р. Каменки разведывалась и частично эксплуатировалась в 1937-1938 гг. Максимальное содержание золота в шурфах - до 2 г/м3.

В южной части Батунковского вольфрамового месторождения вблизи контакта тоналитовусть-беловского комплекса в зоне окварцевания с обильным пиритом по терригенным породам бара-гашскойсвиты определены содержания золота от 0,9 до 3,5 г/т.

На Лысухинском медно-золото-скарновом проявлении в контакте с тоналитамиусть-беловского комплекса одноименного массива определены содержания золота от 0,5 до 2,1 г/т, серебра - от 15 до 45 г/т.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Коробейников А.Ф., Гусев А.И., Русанов Г.Г. Петрология и золотоносность адакитовых гранитоидов Калбы // Известия Томского политехнического университета. - 2010. - Т. 316. -№ 3. - С. 31-38.

2. Гусев А.И. Минерагения и полезные ископаемые Алтайского края. - Бийск: Изд-во ГОУВПО АГАО, 2011. -365 с.

3. Владимиров А.Г., Шокальский С.П., Пономарёва А.П. Поз-днепалеозойский-раннемезозойский гранитоидный магматизм и проблема рифтового этапа тектогенеза в Горном Алтае / Геологическое строение и полезные ископаемые западной части Алтае-Саянской горной области. - Новокузнецк: Изд-во Южсибгеолкома, 1995. - С. 186-189.

4. Владимиров А.Г., Руднев С.Н. Изотопное датирование рудоносных магматических и метаморфических комплексов Ал-тае-Саянской складчатой области для Госгеолкарты-1000. -Новосибирск: Изд-во «Дом печати СО РАН». Отделение «ГЕО», 2002. - 307 с.

Заключение

Гранитоиды Макарьевского ареала по комплексу признаков относятся к адакитовому типу. Их формирование связано с плавлением 10 % гранатового амфиболита субдуцируемой океанической коры. Степень частичного плавления составляла 50 % и менее. Ассоциация габброидов и адакито-вых гранитоидов и смешение различных по составу расплавов свидетельствует о коровом утолщении, вызванном подтоком со значительных глубин мантийно-производных магм базальтоидного состава. В породах проявлены два типа ТЭФ РЗЭ и заряд-радиус неконтролируемое поведение многих химических элементов в расплавах. С грано-диоритами и тоналитами некоторых массивов Ма-карьевского ареала пространственно и парагенети-чески связано жильное золото-сульфдно-кварце-вое и скарновое медно-золоторудное оруденение.

5. Experimental simulation of magma mixing at high pressure / M. Laumonier, B. Scaillet, L. Arbaret, R. Champallier // Lithos. - 2014. - V. 196. - P. 281-300.

6. Anders E., Greevese N. Abundances of the elements: meteoric and solar // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1989. - V. 53. - P. 197-214.

7. Middle Jurassic to Cenozoic evolution of arc magmatism during Neotethyssubduction and arc-continent collision in the Kapan Zone, Southern Armenia / J. Mederer, R. Moritz, A. Ulianov, M. Chiaradia // Lithos. - 2013. - V. 177. - P. 61-78.

8. BarbarinB. A review of the relationships between granitoid types, their origins and their geodynamic environments // Lithos. -1999. - V. 46.- P. 605-626.

9. Martin H., Smithies R.H., Rapp R.An overview of adakite, tona-lite-trondhjemite-granodiorite (TTG), and sanukitoid: relationships and some implications for crustal evolution // Lithos. -2005. - V. 79. - P. 1-24.

10. Tetrad effect in rare earth element distribution patterns: a method of quantification with application to rock and mineral

samples from granite-related rare metal deposits / T. Monecke, U. Kempe, J. Monecke, M. Sala, D. Wolf // Geochim. Cos-mochim. Acta. - 2002. - V.66. - № 7. - P. 1185-1196.

11. DrummondM.S., Defant M.J.A model for trondhjemite-tonalite-dacite genesis and crustal growth via slab melting: Archean to modern comparisons // J. Geophys. Res. - 1990. - V. 95. -P.21503-21521.

12. The Discovery of the High Depleted N-MORB-type Volcanic Rocks: New Evidence for Paleo Ocean of Mian-Lue / J.-F. Xu, X.Y. Yu, X.H. Li, Y.W. Han, J.H. Yu, J.H. Shen, B.R. Zhang // Chinese Science Bulletin. - 1998. - V. 43. - № 6. - P. 510-514.

13. Irber W. The lanthanide tetrad effect and its correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of evolving peralumi-nous granite suites // Geochim. Comochim. Acta. - 1999. -V. 63. - №3/4. - P. 49-71.

14. JahnB., Wu F., Capdevila R. Highly evolved juvenile granites with tetrad REE patterns: the Wodue and Baerzhe granites from the Great Xing'an Mountains in NE China // Lithos. - 2001. -V. 59. - P. 171-198.

15. Bau M., Dulski P. Comparative study of yttrium and rare-element behaviours in fluorine-rich hydrothermal fluids // Contrib. Mineral. Petrol. - 1995. - V.119. - P. 213-223.

16. Geochemistry, zircon U-Pb ages and Lu-Hf isotopes on early Paleozoic plutons in the northwestern Chinese Tianshan: Petrogenesis and geological implications / Z. Huang, X. Long, A. Kroner, Ch. Yuan, Q. Wang, G. Sun, G. Zhao, Y. Wang // Lithos. -2013.- V. 182. - P. 48-66.

17. DefantM.J., Drummond M.S.Derivation of some modern arc magmas by melting of young subductedlitosphere // Nature. -1990. - V. 347. - № 4.- P. 662-665.

18. KayR.W. Aleutian magnesianandesites: melts from subducted Pacific Ocean crust // J. Volcanol. Geotherm. Res. - 1978. -V. 4.- P. 117-132.

19. MartinH.Adakitic magmas: modern analogues of Archaeangrani-toids // Lithos. - 1999. - V.46. - P. 411-429.

20. ГусевА.И. Петрологияадакитовыхгранитоидов. - М.: Изд-во-РАЕ, 2014. - 152 с.

21. Коробейников А.Ф., Ананьев Ю.С., Гусев А.И. Мантийно-ко-ровые рудообразующие системы, концентрирующие благородные металлы. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. -262 с.

22. Гусев А.И., Табакаева Е.М. Критерии продуктивных магматических комплексов Алтайского региона на золотое орудене-ние. - Бийск: Изд-во АГАО, 2014. - 145 с.

23. Гусев А.И., Гусев Н.И. Анорогенные гранитоиды: петрология, геохимия, флюидный режим. - Бийск: Изд-во АГАО, 2014. -202 с.

24. Sun S.S. Chemical composition and origin of the earth's primiti-vemantle //Geochim. Cosmochim. Acta. - 1982. - V. 46. -P. 179-192.

Поступила 25.03.2015 г.

UDC 552.3:550.4:550.42:550.93

PETROLOGY AND GOLD CONTENT OF ADAKITIC GRANITOIDS OF UST-BELOVSKII COMPLEX

IN MAKAREVSKII RANGE OF GORNY ALTAI

Anatoliy I. Gusev,

Shukshin Altai State Academy of Education, 11, Sovetskayastreet, Biysk, 659333,

Russia. E- mail: anzerg@mail.ru

Aleksandr F. Korobeynikov,

National Research Tomsk Polytechnic University, 30, Lenin avenue, Tomsk,

634050, Russia. E-mail: lev@tpu.ru

The relevance of the discussed issue is caused by the need of researching petro-geochemistry and petrologic peculiarities of gabbro-granitoid massifs of Makarevskii range which are related spatially to gold occurrence.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

The main aim of the research is to study geological, petrological, geochemical features of all rock types of Ust-Belovskii complex in the range using canonic classification and experimental diagrams, which allow solving genetic problems.

The methods used in the study. Rare and scattered elements were determined in rocks by inductively coupled plasma method on the mass spectrometry «0PTIMA-4300», for Cu, Zn, Pb, Li - by the methods of ISP-AES, the rest elements, including REE, were determined by ISP-MS methods in the VSEGEI Laboratory (St-Petersburg). Absolute age of granitoids was defined by U-Pb method SHRIMP II by zircon in the VSEGEI Laboratory (St-Petersburg). Gold and bismuth were defined by the neutron-activation method in the Laboratory OI-GaG SO RAN (Novosibirsk).

Results. The authors have corrected the absolute age of granitoids formation in Ust-Belovskii complexin Makarevskii range, it is 349?353±12,0 for Sosnovskii and Makarevskii massifs. The paper describes a direct zoning in intrusive massifs formation. 5 phases were detached in composition of intrusive: gabbro, diorites, tonalities, trondhjemites, leucogranites. More evolution phases of leucograni-tes are located in the center of massif but early gabbros are on the periphery. The authors estimated different petrochemical coefficients, indices, modules for the rocks of the complex used for decoding the genesis. Granitoids of range refer to high silica adakiticgrani-toids. The ratios of strontium isotopes (87Sr/6Sr for granodiorites of Makarevskii massif is 0,711(0,712) are identified by mantle nature of melts, formed with crust material contamination. Gabbro of early phase of Makarevskii range were probably generated by partial melting of slab, represented by fluid-metasomatized mantle peridotite. More late derivatesare indebted to mixing of basaltic and adakitic parent magmas. Generation of high silica adakites is related to direct melting of subducted oceanic crust, transformed at immersion into amphibolites and eclogites. Adakiticgranitoids of Makarevskii range were formed by partial melting (melting degrees is about 50 %) of 10 % garnet amphibolites. High fluid-saturation of melts resulted in transformation of ratios of many elements at occurrence of tet-radic effect of M- and W-types REE fractionation. The paper indicates the space and paragenetic relation of different types of gold ore mineralization with granitoids of Makarevskii range.

Key words:

Gabbro, diorites, tonalities, trondhjemites, leucogranites, high silica adakite, melting of fluid-metasomatized peridotite, partial melting of garnet amphibolite, mixing of magmas, tetradic effect of REE fractioning, gold ore mineralization.

REFERENCES

1. Korobeynikov A.F, Gusev A.I., Rusanov G.G. Petrologiya i zolo-tosnost adakitovykh granitoidov Kalby [Petrology and ash-content of adakitic granitoids of Kalba]. Bulletin of theTomsk Polytechnic University, 2010, vol. 316, no. 1, pp. 31-38.

2. Gusev A.I. Minerageniya i poleznye iskopaemye Altayskogo kraya [Miberageny and mineral resources in Altai region]. Biysk, SEUHPE ASAE Press, 2011. 365 p.

3. Vladimirov A.G., Shokalskiy S.P., Ponomareva A.P. Pozdnepale-ozoyskiy-rannemezozoyskiy granitoidny magmatizm i problema riftovogo etapa tektogeneza v GornoM Altae [Late Paleozoic-Early mezazoic granitoid magmatism and the problem of rift stage of tectogenesis in Gorni Altay]. Geologicheskoe stroenie i poleznye iskopaemye zapadnoy chaste Altae-Sayanskoy gornoy oblasti [Geological structure and mineral resources in western part of Altai-Sayan mountain region]. Novokuznetsk, Yuzhsibgeolk Press, 1995. pp. 186-189.

4. Vladimirov A.G., Rudnev S.N. Izotopnoe datirovanie rudonos-nykh magmaticheskikh i metamorficheskikh kompleksov Altae-Sayanskoy skladchatoy oblasti dlya Gosgeolkarty-1000 [Isotopic dating of ore-bearing magmatic and metamorphic complexes in Altai-Sayan folded area for Gosgeolkart-1000]. Novosibirsk, SB RAS Press, 2002. 307 p.

5. Laumonier M., Scaillet B., Arbaret L., Champallier R. Experimental simulation of magma mixing at high pressure.Lithos, 2014, vol. 196, pp. 281-300.

6. AndersE., Greevese N.Abundances of the elements: meteoric and solar.Geochim. Cosmochim. Acta.,1989, vol. 53, pp. 197-214.

7. Mederer J., Moritz R., Ulianov A., Chiaradia M. Middle Jurassic to Cenozoic evolution of arc magmatism during Neotethyssub-duction and arc-continent collision in the Kapan Zone, Southern Armenia. Lithos, 2013, vol. 177, pp. 61-78.

8. BarbarinB. A review of the relationships between granitoid types, their origins and their geodynamic environments. Lithos, 1999, vol. 46, pp. 605-626.

9. Martin H., Smithies R.H., Rapp R.An overview of adakite, tona-lite-trondhjemite-granodiorite (TTG), and sanukitoid: relationships and some implications for crustal evolution.Lithos, 2005, vol. 79, pp. 1-24.

10. MoneckeT., Kempe U., Monecke J., Sala M., Wolf D.Tetrad effect in rare earth element distribution patterns: A method of quantification with application to rock and mineral samples from granite-related rare metal deposits.Geochim.Cosmochim.Acta, 2002, vol. 66, no. 7, pp. 1185-1196.

11. DrummondM.S., Defant M.J.A model for trondhjemite-tonalite-dacite genesis and crustal growth via slab melting: Archean to modern comparisons. J. Geophys. Res., 1990, vol. 95, pp. 21503-21521.

12. Xu J.-F., Yu X.Y., Li X.H., Han Y.W., Yu J.H., Shen J.H., Zhang B.R. The Discovery of the High Depleted N-MORB-type Volcanic Rocks: New Evidence for Paleo Ocean of Mian-Lue.Chi-nese Science Bulletin, 1998, vol. 43, no. 6, pp. 510-514.

13. Irber W. The lanthanide tetrad effect and its correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of evolving peralumi-nous granite suites. Geochim. Comochim. Acta, 1999, vol. 63, no. 3/4, pp. 49-71.

14. Jahn B., Wu F., Capdevila R. Highly evolved juvenile granites with tetrad REE patterns: the Wodue and Baerzhe granites from the Great Xing'an Mountains in NE China. Lithos, 2001, vol. 59, pp.171-198.

15. Bau M., Dulski P. Comparative study of yttrium and rare-element behaviours in fluorine-rich hydrothermal fluids. Contrib. Mineral. Petrol, 1995, vol.119, pp. 213-223.

16. Huang Z., Long X., Kroner A., Yuan Ch., Wang Q., Sun G., Zhao G., Wang Y. Geochemistry, zircon U-Pb ages and Lu-Hf isotopes od early Paleozoic plutons in the northwestern Chinese Tianshan: Petrogenesis and geological implications. Lithos, 2013, vol. 182, pp. 48-66.

17. Defant M.J., Drummond M.S. Derivation of some modern arc magmas by melting of young subductedlithosphere. Nature, 1990, vol. 347, no. 4, pp. 662-665.

18. Kay R.W. Aleutian magnesian andesites: melts from subducted Pacific Ocean crust. J. Volcanol. Geotherm. Res., 1978, vol. 4, pp. 117-132.

19. Martin H. Adakitic magmas: modern analogues of Archaean granitoids. Lithos, 1999, vol. 46, pp. 411-429.

20. Gusev A.I. Petrologiya adakitovykh granitoidov [Petrology of adakitic granitoids]. Moscow, RAE Press, 2014. 152 p.

21. Korobeynikov A.F, Ananev Yu.S., Gusev A.I. Mantiyno korovye rudoobrazuyuschie sistemy, kontsentriruyushchie blagorodnye metally [Mantle-crust ore-forming systems with noble metal concentration]. Tomsk, TPU Publ. house, 2012. 262 p.

22. Gusev A.I., Tabakaeva E.M. Kriterii produktivnykh magama-ticheskikh kompleksov Altaiskogo regiona na zolotoe orudenenie [Criteria of influence of productive magmatic complexes in Alta-isk region on ore-grade gold mineralization]. Biysk, ASAE Press, 2014.145 p.

23. Gusev A.I., Gusev N.I. Anorogennye granitoidy: petrologiya, ge-okhimiya, fluidny rezhim [Anorogenic granitoids: petrology, geochemistry, fluid mode]. Biysk, ASAE Press, 2014. 202 p.

24. Sun S.S. Chemical composition and origin of the earth's primiti-vemantle. Geochim. Cosmochim. Acta., 1982, vol. 46, pp. 179-192.

Received: 25 March 2015.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.