ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ И ГЕНЕЗИС КУРМАНСКОГО ГАББРО-ТРОНДЬЕМИТОВОГО МАССИВА (СРЕДНИЙ УРАЛ)

В статье представлены результаты петрогеохимических исследований пород Курманского габбро-трондьемитового массива (восточный склон Среднего Урала), залегающего в западной части крупного Рефтинского аллохтонного блока, локализованного в пределах Восточно-Уральской мегазоны аккреционной природы. Актуальность исследований заключается в установлении геодинамических режимов формирования пород, их позиции в эволюции Уральского подвижного пояса. В ходе исследования уточнены контуры массива. Показано, что данные породы образовались в результате сближенных по времени и в пространстве процессов частичного плавления в мантии и нижней коре на островодужном этапе развития Уральского подвижного пояса. Частичное плавление мантийного перидотита под воздействием восходящего из зоны субдукции водного флюида привело к зарождению базитового расплава. Отделение расплава и его последующая эволюция до составов габбро-диорита, диорита происходили при P_общ=10 кбар. Трондьемиты, ассоциированные с габброидами, были получены в результате частичного плавления амфиболитов при P_общ≥8 кбар, P_H2O=0.1–0.2 P_общ. Их становление в коре сопровождалось развитием волластонитовых скарнов на контактах с ксенолитами карбонатных пород и завершилось в мезоабиссальной обстановке при P_общ=P_H2O=1 кбар. Выполнено сопоставление состава слагающих массив пород с развитыми в районе магматическими образованиями островодужной и коллизионной стадий, что позволило высказать предположение о принадлежности Курманского массива к самостоятельному раннедевонскому (?) габбро-трондьемитовому комплексу островодужной природы. Охарактеризованы условия метаморфизма пород массива, высказано предположение о связи этих преобразований с аккрецией раннеостроводужных комплексов на Мурзинско-Адуйский микроконтинент, имеющей место в девоне.

1. Beard J.S., Lofgren G.E., 1991. Dehydration Melting and Water-Saturated Melting of Basaltic and Andesitic Greenstones and Amphibolites at 1.3 and 6.9 Kb. Journal of Petrology 32 (2), 365–402. https://doi.org/10.1093/petrology/32.2.365.

2. Blundy J., Holland T.J., 1990. Calcic Amphibole Equilibria and a New Amphibole-Plagioclase Geothermometer. Contributions to Mineralogy and Petrology 104, 208–224. https://doi.org/10.1007/BF00306444.

3. Bourdon E., Eissem J.-P., Monzier M., Robin C., Martin H., Cotton J., Hall M.L., 2002. Adakite-like Lavas from Antisana Volcano (Ecuador): Evidence for Slab Melt Metasomatism beneath the Andean Northern Volcanic Zone. Journal of Petrology 43 (2), 199–217. https://doi.org/10.1093/petrology/43.2.199.

4. Elkins L.T., Grove T.L., 1990. Ternary Feldspar Experiments and Thermodynamic Models. American Mineralogist 75 (5–6), 544–559.

5. Еселевич Л.В., Сергиевская Н.В. Геологический отчет о результатах работ Баженовской ГРП за 1949–1952 гг. Свердловск: УКСЭ, 1953.

6. Ферштатер Г.Б. Петрология главных интрузивных ассоциаций. М.: Наука, 1987. 231 с.

7. Ферштатер Г.Б. Эмпирический плагиоклаз-роговообманковый барометр // Геохимия. 1990. № 3. С. 328–335.

8. Ферштатер Г.Б. Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2013. 368 с.

9. Ферштатер Г.Б. Раннедевонский интрузивный магматизм Урала – индикатор переломного этапа в палеозойской истории подвижного пояса // Литосфера. 2015. № 5. С. 5–29.

10. Ферштатер Г.Б., Бородина Н.С., Беа Ф., Монтеро П. Модель мантийно-корового взаимодействия и сопряженного магматизма в надсубдукционном орогене (палеозой Урала) // Литосфера. 2018. Т. 18. № 2. С.177–207. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2018-18-2-177-207.

11. Frost B.R., Arculus R.J., Barnes C.G., Collins W.J., Ellis D.J., Frost C.D., 2001. A Geochemical Classification of Granitic Rocks. Journal of Petrology 42 (11), 2033–2048. https://doi.org/10.1093/petrology/42.11.2033.

12. Hanyu T., Tatsumi Y., Nakai S., Chang Q., Miyazaki T., Sato K., Tani K., Shibata T., Yoshida T., 2006. Contribution of Slab Melting and Slab Dehydration to Magmatism in the NE Japan Arc for the Last 25 Myr: Constraints from Geochemistry. Geochemistry, Geophysics, Geosystems 7 (8). https://doi.org/10.1029/2005GC001220.

13. Hawthorne F.C., Oberti R., Harlow G.E., Maresch W.V., Martin R.F., Schumacher J.C., Welch M.D, 2012. Nomenclature of the Amphibole Supergroup. American Mineralogist 97 (1–2), 2031–2048. https://doi.org/10.2138/am.2012.4276.

14. Holland T.J., Blundy J., 1994. Non-Ideal Interactions in Calcic Amphiboles and Their Bearing on Amphibole-Plagioclase Thermometry. Contributions to Mineralogy and Petrology 116, 433–447. https://doi.org/10.1007/BF00310910.

15. Johannes W., Holtz F., 1996. Petrogenesis and Experimental Petrology of Granitic Rocks. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 335 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-61049-3.

16. Kay S.M., Mpodozis C., 2001. Central Andean Ore Deposits Linked to Evolving Shallow Subduction Systems and Thickening Crust. Geological Society of America Today 11, 4–9. https://doi.org/10.1130/1052-5173(2001)011<0004:CAODLT>2.0.CO;2.

17. Козловский В.М., Вирюс А.А. Гранулитовые парагенезисы в локальных зонах деформаций Восточного Беломорья // Гранулитовые и эклогитовые комплексы в истории Земли: Материалы научной конференции и путеводитель научных экскурсий (16–18 июня 2011 г.). Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2011. С. 93–97.

18. Кубашин Н.Н., Лыкова В.В. Геологический отчет о результатах доразведки и переоценки Курманского месторождения строительного камня (доразведка глубоких горизонтов действующего карьера), произведенной в 1982–1985 гг. в Белоярском районе Свердловской области с подсчетом запасов по состоянию на 01.01.1986 года. В. Пышма, СУГРЭ, 1985.

19. Кулаковский А.Л., Морозов Ю.А., Смульская А.И. Тектонический стресс как дополнительный термодинамический фактор метаморфизма // Геофизические исследования. 2015. Т. 16. № 1. С. 44–68.

20. Leake B., Woolley A., Arps C., Birch W., Gilbert C., Grice J., Hawthorne F., Kato А. et al., 1997. Nomenclature of Amphiboles; Report of the Subcommittee on Amphiboles of the International Mineralogical Association Commission on New Minerals and Mineral Names. Mineralogical Magazine 61 (405), 295–310. https://doi.org/10.1180/minmag.1997.061.405.13.

21. Лобова Е.В., Смирнов В.Н., Баянова Т.Б. Аверинский диорит-трондьемитовый комплекс восточной зоны Среднего Урала // Литосфера. 2012. № 3. 49–64.

22. Mori L., Gómez-Tuena A., Cai Y., Goldstein S.L., 2007. Effects of Prolonged Flat Subduction on the Miocene Magmatic Record of the Central Trans-Mexican Volcanic Belt. Chemical Geology 244 (3–4), 452–473. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2007.07.002.

23. Pearce J.A., 2008. Geochemical Fingerprinting of Oceanic Basalts with Applications to Ophiolite Classification and the Search for Archean Oceanic Crust. Lithos 100 (1–4), 14–48. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2007.06.016.

24. Pearce J.A., Harris N.B.W., Tindle A.G., 1984. Trace Element Discrimination Diagrams for the Tectonic Interpretation of Granitic Rocks. Journal of Petrology 25 (4), 956–983. https://doi.org/10.1093/petrology/25.4.956.

25. Прибавкин С.В., Замятина М.Д., Замятин Д.А., Гуляева Т.Я., Квачёв В.И. Волластонитовые скарны и сопутствующая Cu–Pb–Bi-минерализация Курманского карьера // Информационный сборник научных трудов ИГГ УрО РАН. Ежегодник-2013. Екатеринбург: Изд-во ИГГ УрО РАН, 2014. Вып. 161. С. 285–289.

26. Пучков В.Н. Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Гилем, 2000. 146 с.

27. Рапопорт М.С., Медяков И.А. Геологическая карта Урала масштаба 1:50 000. Листы О-41-99-Г. О-41-111-Б. О-41-111-Г. Отчет Белоярского геологосъемочного отряда о геологическом доизучении за 1970–1974 гг. Свердловск: УКСЭ, 1974.

28. Rapp R.P., Watson E.B., 1995. Dehydration Melting of Metabasalt at 8–32 Kbar: Implications for Continental Growth and Crust-Mantle Recycling. Journal of Petrology 36 (4), 891–931. https://doi.org/10.1093/petrology/36.4.891.

29. Rushmer T., 1991. Partial Melting of Two Amphibolites: Contrasting Experimental Results under Fluid Absent Conditions. Contributions to Mineralogy and Petrology 107, 41–59. https://doi.org/10.1007/BF00311184.

30. Schmädicke E., Okrusch M., Schubert W., Elwart B., Görke U., 2001. Phase Relations of Calc-Silicate Assemblages in the Auerbach Marble, Odenwald Crystalline Complex, Germany. Mineralogy and Petrology 72, 77–111. https://doi.org/10.1007/s007100170028.

31. Schmidt M.W., 1992. Amphibole Composition in Tonalite as a Function of Pressure: An Experimental Calibration of the Al-in-Hornblende Barometer. Contributions to Mineralogy and Petrology 110, 304–310. https://doi.org/10.1007/BF00310745.

32. Смирнов В.Н., Ферштатер Г.Б., Иванов К.С. Схема тектоно-магматического районирования территории восточного склона Среднего Урала // Литосфера. 2003. № 2. С. 45–56.

33. Smirnov V.N., Ivanov K.S., Ronkin Y.L., Serov P.A., Gerdes A., 2018. Sr, Nd, and Hf Isotope Composition of Rocks of the Reft Gabbro-Diorite-Tonalite Complex (Eastern Slope of the Middle Urals): Petrological and Geological Implications. Geochemistry International 56 (6), 495–508. https://doi.org/10.1134/S0016702918060101.

34. Смирнов В.Н., Иванов К.С., Травин А.В 40Ar/39Ar возраст деформаций пород в Баженовской шовной зоне (восточная окраина Среднего Урала) // Литосфера. 2019. Т. 19. № 2. С. 242–249. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2019-19-2-242-249.

35. Смирнов В.Н., Коровко А.В. Палеозойский вулканизм Восточной зоны Среднего Урала // Геодинамика, магматизм, метаморфизм и рудообразование: Сборник научных трудов / Ред. Н.П. Юшкин, В.Н. Сазонов. Екатеринбург: Изд-во ИГГ УрО РАН, 2007. С. 395–420.

36. Смирнов В.Н., Наставко Е.В., Иванов К.С., Баянова Т.Б., Родионов Н.В., Серов П.А. Результаты изотопного датирования пород Рефтинского габбро-диорит-тоналитового комплекса. Восточная зона Среднего Урала // Литосфера. 2014. № 5. С. 3–18.

37. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия Среднеуральская. Масштаб 1:200000. Лист О-41-ХХХII (Каменская площадь): Объяснительная записка. М.: МФ ВСЕГЕИ, 2015. 274 с.

38. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия Среднеуральская. Масштаб 1:200000. Лист O-41-XXVI (Асбест): Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2017. 284 с.

39. Государственная геологическая карта СССР. Серия Среднеуральская. Масштаб 1:200000. Лист О-41-XXVI: Объяснительная записка. Свердловск: Уралгеология, 1987. 162 с.

40. Weinberg R.F., Hasalová P., 2015. Water-Fluxed Melting of the Continental Crust: A Review. Lithos 212–215, 158–188. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2014.08.021.

41. Wolf M.B., Wyllie P.J., 1994. Dehydration-Melting of Amphibolite at 10 Kbar: The Effects of Temperature and Time. Contributions to Mineralogy and Petrology 115, 369–383. https://doi.org/10.1007/BF00320972.

42. Wood D.A., 1980. The Application of a Th Hf Ta Diagram to Problems of Tectonomagmatic Classification and to Establishing the Nature of Crustal Contamination of Basaltic Lavas of the British Tertiary Volcanic Province. Earth and Planetary Science Letters 50 (1), 11–30. https://doi.org/10.1016/0012-821X(80)90116-8.

43. Wyllie P.J., Wolf M.B., 1993. Amphibolite Dehydration-Melting: Sorting Out the Solidus. Geological Society of London Special Publications 76 (1), 405–416. http://dx.doi.org/10.1144/GSL.SP.1993.076.01.20.

44. Яговкин В.С., Подкопаева А.Я. Отчет о геологоразведочных работах по доразведке Курманского месторождения строительного камня в 1964 г. Свердловск: УралГеолУправление, 1985.

45. Yoder H.S., Tilley C.E., 1962. Origin of Basalt Magmas: An Experimental Study of Natural and Synthetic Rock Systems. Journal of Petrology 3 (3), 342–532. https://doi.org/10.1093/petrology/3.3.342.

46. Замятина М.Д., Бородина Н.С. Условия формирования пород Курманского габбро-трондьемитового массива // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении: Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского / Ред. И.И. Чайковский. Пермь: Изд-во ПГНИУ, 2015. Вып. 18. С. 167–174.

47. Zarasvandi A., Rezaei M., Sadeghi M., Lentz D., Adelpour M., Pourkaseb H., 2016. Rare Earth Element Signatures of Economic and Sub-Economic Porphyry Copper Systems in Urumieh–Dokhtar Magmatic Arc (UDMA), Iran. Ore Geology Reviews 70, 407–423. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2015.01.010.

48. Zharikov V.A., Khodorevskaya L.I., 2006. Generation of Granites after Amphibolites. Petrology 14, 319–336. https://doi.org/10.1134/S0869591106040011.

49. Метасоматизм и метасоматические породы / Ред. В.А. Жариков, В.Л. Русинов. М.: Научный мир, 1998. 492 с.