Бураковско-Аганозёрский расслоенный массив Заонежья (стр. 6 из 6)
Обсуждение результатов
 |
| Рис.10 |
Реалистичность результатов геохимической термометрии можно оценить, исходя из следующих соображений. Тот факт, что родоначальная магма интрузива находится в равновесии с оливином состава Fo87-88, позволяет оценить соотношение FeO и MgO в расплаве. Диапазон возможных вариаций этого соотношения демонстрируют две сплошные линии, показанные в координатах FeO-MgO и отвечающие двум значениям KD Fe-Mg - 0.29 и 0.33 (Рис. 10). Ранее мы постулировали, что краевые породы представляют смесь интрателлурических кристаллов оливина Fo87-88 и исходной жидкости. Поэтому пересечение тренда, образуемого фигуративными точками составов этих пород с линией равновесных соотношений FeO и MgO определяет их содержания в расплаве. Известное содержание MgO даёт возможность определить концентрации других элементов на трендах соответствующих графиков. Подобные оценки хорошо согласуются с результатами геохимической термометрии (Рис. 10). Это соответствие не удивительно, поскольку основой термометрических расчетов и графических построений является условие сохранения баланса масс [2].
Оценки состава родоначального расплава, полученные в результате моделирования, имеет смысл сопоставить с результатами, полученными в предшествующих исследованиях. Как уже упоминалось, существуют две независимые оценки состава родоначальной магмы плутона: оценка М.М. Лаврова [5] и оценка Е.В. Коптева-Дворникова с соавторами [7, 8], которые в данной работе обозначены как "LVR" и "KPD", соответственно. Очевидно, что прямое сопоставление этих оценок с составами AGL и SHL (Табл. 2) не имеет смысла, поскольку характеристики родоначальной магмы представляют валовый состав исходной расплавно-кристаллической смеси (Ol+L), а результаты термометрии - состав жидкой части исходной магмы. Для того чтобы привести предшествующие оценки к сопоставимому виду необходимо вычленить "расплавную" составляющую исходной магмы. Для этого были проведены расчёты равновесной кристаллизации составов LVR и KPD до появления на ликвидусе Fo87. Эти вычисления проводились при тех же параметрах, что и расчеты для краевых пород (безводные условия, P=6 кбар, буфер WM).
Составы модельных жидкостей LVR* и KPD* приведены в Табл. 2. Для появления на ликвидусе Fo87 составы необходимо закристаллизовать на 19.9 и 49.5 мас.%, соответственно. Модельные траектории эволюции этих составов приведены на Рис. 10. Обращает внимание близость модельных составов остаточных жидкостей. Различия между ними превышают погрешность силикатного анализа только по содержаниям TiO2 и K2O. Более высокие содержания этих элементов в составе KPD* может быть следствием несколько большей доли поздних дифференциатов в выборке при вычислении среднего.
Таким образом, обе модели строения плутона практически одинаково отражают состав габброидной части плутона, но по-разному оценивают объём зоны оливиновых кумулатов. В первом случае она составляет 21 об.%, в другом - 53 об.%. По сравнению с нашими оценками, основанными на результатах петрофизического моделирования (35-40 об.%, см. выше) состав LVR представляет заниженную оценку, а состав KPD "завышает" долю зоны оливиновых кумулатов.
Оценки LVR и KPD по содержаниям микроэлементов [5, 33] приведены в Табл. 3. Эти данные позволяют вычислить модельные содержания второстепенных элементов микроэлементов в модельных расплавах LVR* и KPD*, которые также приведены в Табл.3. Сравнение характеристик составов LVR* и KPD* приводит к выводу о том, что влияние относительной доли оливиновых кумулатов в модельном разрезе интрузива не так "безобидно", как может показаться на первый взгляд. При описанном выше способе реконструкции родоначального расплава, использующем состав материнской магмы, возможно значительное смещение получаемых оценок. Рассмотрим несколько характерных вариантов. Петрогенные и когерентные по отношению к Ol элементы (такие как Ni, Co) могут быть учтены при балансовых расчётах. Величина смещения оценок некогерентных элементов пропорциональна количеству интеркумулятивного расплава, захороненного в зоне оливиновых кумулатов. Наиболее сильные искажения оценок происходят в случае высоко когерентных элементов, образующих собственную минеральную фазу. Показательным в этом отношении является Cr и Cu. В силу того, что Cr в составе хромита практически полностью сконцентрирован в зоне оливиновых кумулатов, оценка KPD* по Cr в 2.5 раза превосходит LVR*. Характерно, что это пропорционально доле оливиновых вкрапленников в KPD и LVR (50 и 20 %, соответственно). Напротив, Cu концентрируется в сульфидной фазе, которая приурочена к габброидным дифференциатам, поэтому оценка KPD* в 1.5 раза ниже по сравнению с LVR*.
Сопоставление содержаний петрогенных элементов остаточных жидкостей LVR* и KPD* с полученными в результате данного исследования составами AGL и SHL можно наглядно провести на Рис. 10. Различия оценок, полученных в данном и предшествующих исследованиях, по большинству петрогенных элементов не превышают интервала неопределённости этих методов. Значимыми являются различия по Al и Na. Действительно, составы LVR* и KPD* имеют ощутимо более высокие концентрации этих элементов. Это может указывать на то, что в оценке средневзвешенных составов LVR и KPD завышена доля лейкократовых габброидов в верхних частях разреза, в которых сосредоточена значительная часть глинозема и окиси натрия. Как и следовало ожидать, по Cr и Cu оценка AGL занимает промежуточное положение по отношению к LVR* и KPD*. Это можно рассматривать как дополнительное свидетельство неадекватности определений доли дунитовой составляющей массива, положенных в основу предшествующих исследований [5, 8].
Основываясь на структурно-геологическом анализе региона, сходных петрохимических характеристиках пород и близости абсолютных датировок В.С. Куликов [34] выдвинул гипотезу о том, что Бураковско-Аганозёрский плутон вместе с эффузивами свиты Ветреного пояса принадлежит к единой магматической формации, являясь их глубинным аналогом. Полученные характеристики родоначального расплава Бураковско-Аганозёрского плутона позволяют провести более детальное сопоставление химизма этих образований. Для сравнительного анализа были привлечены наименее магнезиальные (MgO<11%) составы лавовых потоков [33, 35], как содержащие минимальное количество интрателлурических вкрапленников оливина. Близость петрохимических составов вулканитов и модельных составов AGL и SHL демонстрирует Рис. 10. Сравнение хондрит-нормализованных [36] спектров пород краевой группы Аганозёрского блока с составами вулканитов Ветреного пояса также приводит к выводу об их близости (Рис. 11). Наблюдаются только незначительные отклонения: по лёгким лантаноидам спектры краевой группы соответствуют верхней огибающей поля составов базальтов, а по тяжелым - нижней. По-видимому, это связано с наличием в расплаве базальтов свиты кристаллов оливина, интрателлурические вкрапленники которого наблюдаются даже в шлаковой корке потока [34]. Занижение концентраций лёгких лантаноидов и некоторое завышение содержаний тяжелых происходит из-за различий их коэффициентов распределения оливин-расплав.
Таким образом, наблюдаемая близость составов по петрогенным и редкоземельным элементам является дополнительным свидетельством в пользу гипотезы о комагматичности плутона свите Ветреного пояса, а также подтверждением реалистичности представленных модельных построений.
Выводы
Настоящую публикацию следует завершить перечислением основных выводов, следующих из представленного материала.
1. В пределах пород Краевой группы плутона выделено два типа разреза. Разрез I типа вскрыт на Аганозёрском блоке и в наиболее эродированной части Шалозёрского. Разрез II типа выявлен в тех частях Шалозёрского блока, где степень эрозии значительно меньше. В силу этого, породы разреза первого типа интерпретированы как разрезы придонных частей краевой группы, тогда как разрезы второго типа трактуются как породы её боковой фации.
2. На момент внедрения состав интрателлурических вкрапленников определён как оливин состава Fo87.
3. Методом геохимической термометрии по породам Краевой группы плутона получена оценка состава и температуры родоначального расплава (жидкой составляющей материнской магмы). По образцам Аганозёрского блока получена оценка 1303
18 С, по породам Шалозёрского блока - 1323 26 С.4. Сопоставление предшествующих оценок средневзвешенного состава интрузива с результатом модельных расчётов позволяет говорить, что они адекватно отражали строение базитовой части плутона и неверно оценивали объём зоны оливиновых кумулатов.
5. Установлена близость составов родоначального расплава Бураковско-Аганозёрского плутона и эффузивов свиты Ветреного пояса по петрогенным и редкоземельным элементам. Это является дополнительным аргументом в пользу гипотезы об их комагматичности.