Научная конференция ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ, ноябрь 2011 года
СЕКЦИЯ ГЕОЛОГИЯ

Большой интерес, проявляемый во всем мире к пикритам, вызван тем, что эти примитивные породы являются наиболее информативным (при отсутствии мантийных ксенолитов) в отношении процессов, протекающих в верхней мантии в областях внутриплитных обстановок. Широкое распространение пикритов часто рассматриваются как несомненное свидетельство плюмовой природы тех магматических ассоциаций, в составе которых они участвуют, поскольку только плюмы могут обеспечить температурные условия, необходимые для масштабного выплавления столь высоко-Mg составов при высоких давлениях. Однако для корректной интерпретации информации о мантийных процессах необходимо всестороннее рассмотрение наложенных на первичные пикритовые расплавы процессов контаминации коровым веществом, кумулусного влияния, степени магматической дифференциации. Без предварительного "снятия" влияния поздних процессов невозможно составить надежного представления о мантийном источнике и условиях выплавления первичных расплавов, а, следовательно, и об особенностях геодинамического развития изучаемой области внутриплитного магматизма.

В докладе приводятся результаты минералогического, геохимического и изотопно-геохимического изучения пикритов двух докембрийских крупных магматических провинций Восточно-Европейской платформы: мезопротерозойской Камско-Бельской (КБП) на ее восточной окраине и неопротерозойской Волынско-Брестской (ВБП) на юго-западной окраине.

В КБП, магматизм которой формировался в возрастном интервале 1400-1300 млн. лет назад, изучены пикриты двух геохимических типов: низко-титанистые ишлинского комплекса и высоко-титанистые лысогорского комплекса. Породы этих геохимических типов занимают различное положение как по времени формирования, так и в пространственной зональности провинции: высоко-титанистые пикриты и базиты формируются первыми и распространены в северной части провинции; низко-титанистые базальты образовались позже и занимают южную часть провинции. Важным фактором, позволившим расшифровать условия генерации этих пикритов, оказалась сохранность в них оливина и возможность изучения его геохимических особенностей.

В ВБП также изучены пикриты двух геохимических типов: высоко- и низко-титанистые. Однако здесь низко-титанистые разности являются более ранними и ограниченно распространены только в центральной части провинции.

Особое внимание в докладе уделено процессам коровой контаминации пикритов. Рассмотрены минералого-геохимические, геохимические и изотопно-геохимические свидетельства этих процессов. Такие особенности химического состава пород, как обогащение легкими лантаноидами, высокие отношения LREE/HFSE, отрицательная Nb-аномалия на мультиэлементной диаграмме, низкорадиогенный изотопный состав Nd в корреляции с высокорадиогенным изотопным составом Sr, высокие значения δ¹⁸O являются индикаторами контаминации внутриплитных пород коровым материалом. Все эти признаки характерны для изучаемых пикритов. Однако далеко не всегда ясно, в какой момент эволюции расплавов и за счет какого механизма приобретаются эти геохимические характеристики внутриплитными магмами.

Поступление в деплетированный расплав небольшого валового количества вещества с высокими концентрациями и сильно отличающимся изотопным составом Nd и Sr, за счет большого превышения количества добавленного Nd и Sr относительно исходных низких содержаний приводит к значительным изотопным сдвигам в этих системах. Ишлинские пикриты КБП и низко-титанистые пикриты ВБП дают хороший пример такого рода контаминации с "эффектом низких концентраций", демонстрируя "коровые" низкорадиогенные первичные изотопные составы Nd и высокорадиогенные Sr, резко выраженную отрицательную Nb/Nb* аномалию при "мантийных" параметрах изотопного состава кислорода. Таким образом, "эффект низких концентраций" при незначительном количественном валовом вкладе обогащенного древнего корового вещества (1-5 % архейского контаминанта для пикритов КБП либо 15-20 % палеопротерозойского контаминанта для пикритов ВБП) приводит к геохимической и Sr-Nd изотопно-геохимической картине сильной коровой контаминации деплетированных пикритов, не поддержанной заметными изменениями в распределении главных компонентов и сдвигами в изотопно-кислородной системе.

Высокие концентрации Sr и Nd в исходных расплавах высоко-титанистых пикритов обеспечивают слабую чувствительность соответствующих изотопных систем к добавке корового вещества даже с сильно отличающимся изотопным составом Sr и Nd, поэтому такой буферирующий эффект может быть преодолен только за счет большого количества контаминанта. Проведенные расчеты по Sm-Nd и кислородной изотопным системам показали, что доля корового контаминанта палеопротерозойского возраста могла составить 20-30 %.