15.10. Среднедевонские интрузии

Водоводинский гранит-лейкогранитовый комплекс (D₂v). Выделен впервые на основании новейших изотопно-геохронологических данных^ и представлен единственным одноименным линейноудлиненным в северо-западном направлении массивом (1,0-1,8х14 км) в юго-западном углу планшета, в пределах Уфалейской зоны. Название массиву и комплексу дано на том основании, что характеризуемое тело гранитов пересечено и местами обнажено водоводом "Нязепетровск-Екатеринбург".

Водоводинский массив прорывает метаморфиты уфалейского комплекса (PR₁) и габброиды среднего ордовика. Северный контакт с образованиями куртинской свиты среднего рифея - тектонический, по зоне надвига. Фактический материал о строении массива и составе слагающих его пород ограничивается данными по единичным картировочным скважинам и отдельным элювиальным выходам. Сложен массив однородными равномернозернистыми, иногда порфировидными лейко- и мезократовыми гранитами, по составу - двуслюдяными и мусковитовыми. Иногда граниты содержат ксенолиты амфиболитов. Неизмененные их разности встречаются редко: обычно породы дислоцированы, разгнейсованы. Структура под микроскопом - преимущественно катакластическая. Состав (%): кварц-25-35, плагиоклаз (олигоклаз) - 35-45, микроклин и микроклин-пертит - 15-20, биотит (темнобурый) - 0-3, мусковит 3-5. Акцессорные минералы: эпидот, сфен, апатит, гранат. Обращает на себя внимание повышенное (до 1%) содержание в составе гранитов эпидота, что отличает их от типичных поздне-и постколлизионных гранитов восточного склона Урала.

По химическому составу породы комплекса известково-щелочные, умеренноглиноземистые, калиево-натривые. Сумма Na₂O+K₂O в них составляет в среднем 8% при примерно равных отношениях оксидов натрия и калия.

Массив характеризуется спокойным отрицательным магнитным полем интенсивностью - 100-200 нТл, в гравитационном поле минимумом в 2 мГал в средней части и до 3 мГал в северо-западной и юго-восточной, где граниты могут залегать под вмещающими породами.

Среднедевонский возраст Водоводинского массива и комплекса в целом принят на основании изотопно-геохронологических данных – цифра 380 млн.лет (устное сообщение Е.А.Успенской и С.П.Гавриловой).

15.11. Раннекаменноугольные интрузии

Представлены образованиями западно-верхисетского комплекса и гипабиссальными телами трахидацитов.

Западно-верхисетский комплекс (C₁zv). Петротип комплекса находится в полиформационном Верхисетском плутоне (лист О-41-XXV). На характеризуемой площади к нему отнесены Кашинский тоналитовый массив на востоке, часть Осиновского плутона – в центральной, Чусовской и Суховязовский массивы – в юго-западной ее части.

Кашинский массив (2х14 км) - линейно вытянутое в север-северо-западном направлении тело, сложенное катаклазированными и рассланцованными тоналитами. Его контакты с вмещающими породами также в основном тектонические. Количественная интерпретация геофизических данных [160] показывает, что вертикальные размеры массива - не более 1 км.

Наименее измененные породы - биотитовые тоналиты, средний состав: кварц 26%, плагиоклаз (олигоклаз-андезин и альбит) – 66,5%, биотит - 5%, роговая обманка до 35%, эпидот, хлорит и акцессорные минералы - 2,5%. В составе акцессорных минералов преобладают сфен и апатит, присутствуют также эпидот, циркон, ортит. По геохимии акцессорных минералов (например, преобладанию легких редких земель в апатите [4]), тоналиты Кашинского массива близки к гранитоидам западно-верхисетского комплекса Верхисетского плутона (Бушляков, Соболев, 1976; Зинькова, 1997).

По химическому составу гранитоиды Кашинского массива - высокоглиноземистые низкокалиевые (К/Na=0,25) известково-щелочные породы нормального петрохимического ряда с содержанием кремнезема 66,8-69,5%.

В магнитном поле массив не выделяется, в гравитационном - ему соответствует локальная отрицательная аномалия интенсивностью до -2 мГал.

Чусовской массив площадью около 30 км² расположен в районе одноименного озера северо-восточнее г.В.Уфалей, в юго-западной части характеризуемой территории. Представляет собой субизометричное тело, слабо вытянутое в меридиональном направлении. В ядре массива развиты кварцевые диориты первой фазы, а по периферии в виде узкой зоны тоналиты (бескалишпатовые гранодиориты) второй фазы. Среди вмещающих пород преобладают серпентиниты серовского и габбро верхнетагильского комплексов, которые интрудированы малыми телами гранитоидов - сателлитами Чусовского массива. Соотношения с вмещающими породами в основном интрузивные.

Контакты кварцевых диоритов и тоналитов между собой преимущественно нечеткие, субвертикальные и подсечены скважинами. В кварцевых диоритах встречены включения измененных меланократовых диоритов и габбро.

Кварцевые диориты и тоналиты - слабо гнейсовидные, иногда порфировидные породы гипидиоморфнозернистой структуры с порфировидными выделениями плагиоклаза и редко амфибола.

Обе разновидности пород характеризуются близким и выдержанным минеральным составом^: кварц - 22-31%, плагиоклаз - 44-47%, биотит - 12-16%, амфибол - 7-16%, акцессорные минералы - до 2%. Плагиоклаз - зональный, в том числе ритмично зональный, от №25-35. Биотит плеохроирует от каштанового по Ng до темно-желтого по Np. Амфибол - обыкновенная роговая обманка, плеохроирует от оливково-зеленого по Ng до светло-желто-зеленого по Np. Из вторичных минералов присутствует эпидот. Среди акцессорных минералов преобладает сфен, изредка встречаются циркон, игольчатый апатит, титаномагнетит.

Для пород Чусовского массива характерно присутствие в них в большом количестве включений - автолитов и ксенолитов.

Гранитоиды Чусовского массива характеризуются близким и выдержанным химическим составом. Вариации содержания SiO₂ в них - от 61 до 66%. По сравнению с породами стандартной тоналит-гранодиоритовой серии восточного склона Среднего Урала [50] чусовские гранитоиды характеризуются несколько повышенными концентрациями в них Na₂O, Al₂O₃, MgO, CaO и пониженным P₂O₅. Отношение К₂O/Na₂O составляет 0,38-0,43.

Гранитоиды Чусовского массива характеризуются незначительными (70-80 г/т) содержаниями РЗЭ. В них по данным Г.Ю.Шардаковой [50] установлена слабо повышенная европиевая аномалия (u/u близко к 1), что характерно для гранитоидов надсубдукционных зон. Содержания Sr в породах массива более 700 г/т, что характерно для гранитоидов западно-верхисетского комплекса, по данным Г.Б.Ферштатера и др [47].

В физических полях Чусовской массив выделяется слабо, особенно в поле силы тяжести, где на фоне положительной локальной аномалии с востока и юга интенсивностью до 47 мГал и обусловленной телом габбро, наблюдается снижение интенсивности Δg до 29-30 мГал над гранитоидами. Это свидетельствует о незначительной мощности гранитоидов и уплощенной форме Чусовского массива в разрезе, а также развитии на глубине под гранитами магматитов основного состава. Ксенолиты габбро присутствуют среди гранитоидов в северо-восточной части массива.

Суховязовский массив расположен в 7 км западнее Чусовского; имеет овальную (6х9 км) форму в плане и слабо вытянут в север-северо-западном направлении. Массив интрудирует и метаморфизует метабазальты мариинской свиты, превращенной с экзоконтакте в микроамфиболиты роговиковоподобного облика. Из-за очень плохой обнаженности не удалось откартировать габброиды, ксенолиты которых вместе с жильными микрогаббро наблюдаются среди гранитоидов, например, в карьере на северо-западной окраине г.В.Уфалей. Судя по интенсивной локальной аномалии до 36 мГал в восточном обрамлении массива, здесь на небольшой глубине находится тело габбро. Над самими гранитоидами интенсивность поля силы тяжести понижается до 24-25 мГал. Магнитное поле над массивом однородное положительное низкой интенсивности (до-100-200 нТл).

В составе пород, слагающих Суховязовский массив, преобладают тоналиты; в северной краевой части развиты кварцевые диориты. Участками наблюдается концентрация рвущих тел калиево-натриевых гранитов, по особенностям состава сходных с гранитами второй фазы верхисетского комплекса. Изредка встречаются дайкоподобные тела роговообманково-биотитовых гранодиоритов, аналогичных развитым в Шабуровском массиве. Контакты между всеми интрузивными породами разного состава рвущие, притом в более молодых гранитоидах встречаются ксенолиты более ранних образований, а также обильные ксенолиты вмещающих пород, особенно микроамфиболитов по базальтам мариинской свиты ордовика.

По петрографическому составу, структурно-текстурным особенностям, содержанию петрогенных и редких элементов гранитоиды Суховязовского массива аналогичны чусовским. Поэтому здесь их описание не приводится.

Осиновский полиформационный массив слагает значительную часть ядра Осиновской купольной структуры. Плошадь его 120 км², вертикальная мощность (по геофизической интерпретации) не превышает 4-4,5 км [165]. В строении массива принимают участие породы западно-верхисетского и верхисетского комплексов; последние преобладают. Контакты массива, взаимоотношения с субстратом охарактеризованы ниже, при описании верхисетского комплекса. Породы западно-верхисетского комплекса представлены гранитоидами повышенной основности – тоналитами, кварцевыми диоритами, диоритами, реже плагиогранитами. Для них характерен пестрый состав с постепенными переходами одних разновидностей в другие. В строении массива устанавливается определенная зональность: в центральной и южной частях преобладают средне-крупнозернистые тоналиты, а в периферической – диориты и кварцевые диориты.

Диориты и кварцевые диориты представлены биотит-амфиболовыми, амфиболовыми и биотитовыми разностями. Структуры - гипидиоморфнозернистые, призматическизернистые, нередко переходные к гранобластовым; катакластические. Основными породообразующими минералами являются андезин (№ 29-42) –30-40%, обыкновенная роговая обманка – до 30%, буровато-темнозеленый биотит, кварц до 15%; акцессорные – сфен, апатит; рудные – магнетит; вторичные – альбит, хлорит, актинолит, эпидот, цоизит.

Тоналиты обычно порфировидные более лейкократовые породы, содержат повышенные количества (до 60%) плагиоклаза (№ 38-22) и кварца до 20%.

Раннекаменноугольный возраст западно-верхисетского комплекса принят условно на том основании, что его гранитоиды непосредственно предшествуют гранодиорит-гранитовому комплексу, для которого в Шарташском [47] и Верхисетском [48] массивах надежно установлено серпуховское время формированмя [51]. По данным В.Н.Смирнова и др (1998), изохронный Rb-Sr и Sm-Nd возраст гранитоидов повышенной основности Верхисетского плутона не менее 320 млн.лет.

Гипабиссальный трахидацитовый комплекс (C₁). Распространен ограничено, только в Медведевско-Арамильской зоне, восточнее Шабровского массива среди образований медведевской толщи. Представлен трахидацитами, трахириодацитами, трахиандезидацитами. Это серия мелких изометричных или удлиненных тел среди образований медведевской толщи. Размеры их от 1 до 4 км. В гравитационном поле создают слабые аномалии или не выделяются вообще, им свойственны спокойные отрицательные (-400 нТл), слабо переменные (от -200 до -300 нТл) магнитные поля.

Трахидациты – светлоокрашенные породы, порфировой структуры, реже афировые. Вкрапленники представлены плагиоклазом-альбитом №5-10, альбит-олигоклазом, реже кварцем. Структура основной массы - микролитовая, микрофельзитовая, микрогранитовая, гранобластовая. Состав ее кварц, альбит, калиевый полевой шпат, хлорит, биотит, апатит, сфен, рутил, магнетит. Химический состав пород близок таковому для субвулканитов кореловской толщи раннекаменноугольного возраста.