Геодинамика и металлогения палеозойских магматических и осадочных комплексов Южного Урала

По петрогеохимическим характеристикам гранитоиды Ларинского купола соответствуют таковым структур с режимом восходящих движений, относятся к гранит-мигматитовой формации, близки к трондьемитам внутренних частей континентов (граниты, лейкограниты) и континентальных окраин (огнейсованные, мигматизированные гранитоиды) и сформировались во внутриплитной и коллизионной геодинамических обстановках. Кристаллизация гранитов проходила при температурах 780–840°С и давлении 2,1–3,7 кбар, плагиогранитов – 880–940°С и 2,9–3,3 кбар, что соответствует абиссальной зоне глубинности (7–11 км). Для гранитоидов сформированных в процессе метасоматической гранитизации (огнейсованные и мигматизированные породы), температуры образования заметно меньше – 650–680°С, а давление выше – 6,6–7,0 кбар (фация альмандиновых амфиболитов). Для гнейсогранитов и огнейсованных биотитовых гранитов Чашковского и Еланчиковского массивов получены низкие температуры образования (510–540°С и 530–560°С) указывающие на их метасоматическую природу. Полученные результаты температур и давления по биотит-гранатовому термобарометру (для Кисегачского массива) следует интерпретировать как физико-химические условия кристаллизации порфировых гранитов (Т=680–700°С, Р=7,1–7,4 кбара), а по биотит-амфиболовому – этап регионального метаморфизма монцогаббро и монцодиоритов (Т=550–575°С, Р=5,4–6,0 кбар) в условиях эпидот- амфиболитовой фации. Обобщение и анализ особенностей геологического строения и структуры месторождений хромовых руд Кракинского и Кемпирсайского массивов позволяет сформулировать модифицированную динамическую модель образования рудных тел в мантийном разрезе офиолитового комплекса, главным фактором которой является реоморфическая дифференциация вещества в ходе высокотемпературного пластического течения. На первой стадии в режиме декомпрессионного подъема верхней мантии под рифтогенной структурой происходило образование системы дунитовых тел, вмещающих многочисленные рудные тела существенно вкрапленного строения. Вторая стадия связана со сменой геодинамической обстановки (с рифтогенной на преддуговую) и наложением на первичную полосчатую текстуру, направленную субвертикально, деформаций сколово-пластического характера. В результате электронно-микроскопического изучения рудной минералогии месторождения Тукан установлено, что состав золота стабилен, средняя пробность 871,0 ± 8,3‰, а рудные минералы представлены титаномагнетитом, пиритом, пирротином, магнетитом, ильменитом, халькопиритом, пентландитом и виоларитом. Выдержанный состав самородного золота и узкий интервал солености и температур гомогенизации флюидных включений свидетельствуют об образовании золота в течение единой стадии минералообразования. Основным источником золота могли быть долеритовые дайки улугуртауского комплекса. Присутствие во флюидных включениях из золотоносного кварца газов СО2, N2 и CH4 свидетельствует о том, что в минералообразовании принимал участие не только магматогенный флюид, но и флюид из вмещающих пород. Выполнены петролого-геохимические и минералого-геохимические исследования на золото- и золото-меднопорфировых месторождениях и рудопроявлениях (Карагайкульском, Вознесенском и Кутуевском). Установлено, что золото-порфировая минерализация Карагайкульского рудопроявления связана с комплексов даек основного и среднего состава, основным источником магматических расплавов для которых служили шпинелевые перидотиты надсубдукционной литосферной мантии. Изучен минеральный состав и РТ-парметры образования метасоматитов и руд рудопроявления. Выяснено, что золотое оруденение Вознесенского месторождения связано с комплексом параллельных порфировых даек, который входит в состав офиолитовой ассоциации гарцбургитового типа, сформировавшейся в задуговом бассейне фронтальной островной дуги. Исследовано распределение РЗЭ в кальците золото-медно-порфировых руд Кутуевского рудопроявления. Установлено, что фракционирование лантаноидов в гидротермальной системе рудопроявления происходило, главным образом, за счет мобилизации этих элементов из вмещающих пород. По результатам петролого-геохимического изучения колчеданоносных вулканических комплексов Магнитогорской островодужной мегазоны и с учетом геофизических данных проведены геодинамические реконструкции с позиции тектоники плит. Установлена корреляция между геохимическими параметрами (La/Yb, Th, Yb, TiO2, Zr) базальтов и объемами рудного вещества (Cu + Zn в тыс. т) в колчеданных месторождениях рудных районов, которая обнаруживает зависимость степени плавления мантийного субстрата надсубдукционного мантийного клина в формировании составов руд и объемов рудного вещества в рудно-магматической системе. Впервые сделан вывод об участии в петрогенезе колчеданоносных комплексов вещества астеносферных надсубдукционных диапиров.