Ассоциация верхнедевонских щелочно-ультраосновных вулканических пород и карбонатитов в трубках взрыва Беларуси
Веретенников Н. В., Лапцевич А. Г.
Институт геохимии и геофизики НАН Беларуси, lapts@igig. org. by
 
            Наличие в Беларуси трубок взрыва (диатрем) установлено в 1989√1992 гг. целевыми на алмазы геофизическими и геолого-поисковыми работами РУП ╚Белгеология╩ [5]. В результате этих и последующих работ в юго-восточной части Беларуси (север Гомельской области) выявлено и более или менее детально изучено 24 диатремы. Они локализованы на небольшой, около 600 км2, площади в районе г.г. Рогачева √ Жлобина (Жлобинское поле диатрем). Большая часть √ 19 из 23-х выявленных к 1993 г. трубок первоначально были определены как кимберлитовые (3 трубки), лампроитовые (9), кимберлит-лампроитовые или кимберлит-пикритовые (7 трубок) [4 и др.]. Это явилось главным основанием для проведения на трубках Жлобинского поля длительных поисковых работ на алмазы с бурением большого количества (около 200) скважин глубиной до 350-650 м каждая и многотонным опробованием пород трубок на алмазы и минералы-спутники.
            Изучение пород трубок Жлобинского поля, начатое в ИГиГ НАН Беларуси авторами в 1995-1996 гг. и более углубленно продолженное в последующие годы, показало, что: 1) ни кимберлиты, ни лампроиты (в современной петрологической трактовке этих пород) в трубках Жлобинского поля, а также в выявленных позже, во второй половине 90-х гг., других верхнедевонских вулканомагматических образованиях ╚трубочного типа╩ (Уваровичское ╚поле╩, Южно-Уваровичский участок) не представлены; 2) все выявленные трубки этого поля образованы щелочно-ультраосновными вулканокластическими (туфы, туфобрекчии и др.) и субвулканическими породами подводящих даек. В них представлены все три семейства вулканических и гипабиссальных пород этого класса: щелочные пикриты, мелилититы и ультраосновные фоидиты (меланефелиниты, мелалейцититы). На других площадях, где в пределах аномалий ╚трубочного типа╩ вскрыты вулканические породы, среди них установлены также щелочные и субщелочные базальтоиды, трахиты и их туфы [1, 2, 3 и др.].
            Такая петрографическая принадлежность и широкий видовой спектр пород диатрем Жлобинского поля и выявленных вулканомагматических образований других площадей, вместе с практическим отсутствием в них минералов-спутников алмаза и ксенолитов более глубинных, чем шпинелевые пироксениты, мантийных пород позволило авторам сделать вывод о бесперспективности названных объектов этого района на алмазы и о сомнительной инситности единичных знаков минералов-спутников и микрозерен алмаза, обнаруженных в отдельных пробах пород некоторых трубок. Вместе с тем были даны рекомендации о необходимости расширения территории и уточнения направлений и методики поисковых работ на алмазы в Беларуси, где могут быть новые поля трубок взрыва, среди которых, возможно, представлены и кимберлитовые. Было также высказано предположение о наличии в составе щелочного базит-ультрабазитового комплексаэтого района карбонатитов, так как проявления карбонатитового магматизма являются одной из характерных особенностей щелочных формаций областей современного и древнего рифтогенеза, к одной из которых относится юго-восточная часть территории Беларуси. (В ее пределах расположено крайнее, западное звено позднепалеозойского Донецко-Днепровского-Припятского рифтового пояса). В пользу такого предположения свидетельствовало и наличие в субвулканических щелочных долерито-базальтах, частично вскрытых в пределах аномалий ╚трубочного типа╩ южнее Жлобинского поля (Уваровичская площадь), штокверковых прожилков и отдельных более толстых (до 10-20 см) жил явно эндогенной природы, сложенных среднезернистым кальцитом с незначительной примесью полевого шпата и рудного минерала. Эти образования предположительно рассматриваются нами как кальцитовые карбонатиты (севиты) в их жильной фации.
            Убедительное подтверждение такого предположения получено авторами при изучении разреза скважины ╧772, пробуренной в 2006 г. с целью заверки небольшой магнитной аномалии ╚трубочного типа╩ Лучин√3 Жлобинского поля диатрем. Этой скважиной под отложениями средней юры в интервале глубин 137-251,5 м пройден новый, не встречавшийся ранее разрез верхнедевонских вулканогенных образований. В нем последовательно сверху√вниз вскрыты мелилититовые туфы, оливиновые мелилититы и флогопитовые карбонатиты. Эти породы неоднократно чередуются в разрезе скважины с интервалами дробленных доломитовых и глинисто-карбонатных пород вмещающих осадочных толщ девона.
Мелилититовые туфы пройдены в нескольких интервалах, охватывающих верхнюю часть
(≈ 137-207 м) вскрытого разреза, в котором они чередуются с интервалами массивных мелилититов и осадочных пород: доломитов, мергелей и др. Туфы в поднятом керне представлены литокластическими, преимущественно мелкопсефитовыми и псефито-псамитовыми разностями зеленовато-серого цвета, участками буроватыми, довольно ╚чистыми╩ или с разной примесью ксеногенного материала √ обломков доломитов, мергелей, глин, реже песчаников и других пород из вмещающих толщ платформенного чехла. Ювенильный литокластический материал туфов состоит из автолитовых обломков и лапиллей с рваными и ╚изъедеными╩ (кородированными) краями. Они сложены в разной степени раскристаллизованными и измененными оливиновыми мелилититами (их петрографическое описание следует ниже) и сцементированы обильным цементом базального типа, состоящим из мелко-среднезернистого кальцита с разной примесью гидроокислов железа, глинистых и других минералов √ продуктов вторичных изменений мелкого пирокластического материала. Туфы содержат частые разноориентированные прожилки кальцита, в раздувах которых нередки мелкие гнезда кварца. Химический состав проанализированных образцов этих туфов приведен в таблице.
Оливиновые мелилититы, судя по поднятому керну и каротажу, пройдены в интервалах глубин 154√170, 179√175, 188√195,5 м. Это преимущественно темно-зеленовато-серые, в несколько более свежих разностях почти черные с зеленоватым оттенком сильно измененные (палеотипного облика) вулканические породы мелкопорфировой структуры, массивной текстуры, в разной степени трещиноватые. В приконтактовых зонах они нередко брекчированы, с обильными кальцит-цеолитовыми микропрожилками. Порфировые вкрапленники размерами от долей до 1-2 мм, составляющие до 10-15% породы, представлены в основном оливином, полностью замещенном вторичными минералами: серпентином, карбонатами, рудными и др., и небольшим количеством микровкраплеников мелилита, так же замещенного вторичными минералами, в основном, видимо, себоллитом. Основная масса состоит из удлиненно-таблитчатых микролитов мелилита (до 20-30%), замещенного вторичными минералами, округло-изометричных, неправильных и частично идиоморфных микрозерен магнетита (до 5-7%), небольшого количества микролитов оливина второй генерации, редких чешуек флогопита и первично стекловатого базиса, полностью перекристаллизованного и замещенного смесью вторичных минералов. Из них микроскопически идентифицируются карбонаты, рудные, гидрослюды и глинистые минералы. Такой минеральный состав этих пород позволяет отнести их к разновидности беспироксеновых оливиновых мелилититов, не содержавшей модальных фельдшпатоидов, так как в шлифах признаков их былого наличия, т.е. псевдоморфоз по этим минералам, не наблюдается. По большинству основных породообразующих оксидов (SiO2, TiO2, оксиды Fe, MnO, MgO, сумма щелочей, P2O5) они соответствуют беспироксеновым оливиновым мелилититам (см. таблицу). Обращает на себя внимание низкое, по сравнению с типичными мелилититами, содержание в них Al2O3 иCaO. Если резко сниженное содержание СаО (от 3,38 до 4,10% при 13√17% в оливиновых мелилититах) может быть обусловленно сильной вторичной измененностью этих пород и выносом кальция, то пониженное содержание Al2Oпока не получило удовлетворительного объяснения.
Карбонатиты приурочены в основном к нижней части разреза (гл. 195,5 √251,5 м). В керне, поднятом с этой глубины, они разделены двумя интервалами (207√228 и 235√242 м) вмещающих осадочных пород √ доломитов, мергелей и др. Карбонатиты √ пепельно-серые породы, в значительно измененных разностях √ с зеленоватым оттенком, мелко-тонкозернистые, массивной текстуры, с частыми разноориентироваными кальцит-цеолитовыми прожилками толщиной до 0,5 см. Основными породообразующими минералами карбонатитов, вскрытых в этом разрезе, являются кальцит, тетраферрифлогопит и рудные минералы. Кальцит составляет большую часть (около 60 √ 65%) породы. Он образует ее основную, карбонатную ╚матрицу╩ в виде неравномернозернистых оптически разноориентированных агрегатов и отдельных более крупных ксеноморфных монокристаллов. Агрегаты кальцита более или менее равномерно ╚нашпигованы╩ выделениями (чешуйками) и отдельными более крупными пойкилокристаллами тетраферрифлогопита с четкими, большей частью неровными, частично линейными (кристаллографическими) ограничениями и сравнительно мелкими (до 0,1 √ 0,2 мм) зернами рудных минералов. Тетраферрифлогопит, содержание которого около 25√30%, имеет все присущие этому минералу оптические характеристики. В проходящем свете он светло-буровато-желтый, с обратной схемой абсорбции. Кристаллы флогопита с четкими, в большинстве неровными, частично линейными (кристаллографическими) ограничениями, имеют явно выраженный относительный (по сравнению с кальцитом) идиоморфизм. Рудные минералы в количестве 5√7% образуют две четко различающиеся генерации: относительно крупные (0,1√0,2 мм) округло-изометричные и тетрагональные зерна, реже сростки магнетита; более мелкие (0,05 √ 0,01 мм) зерна ильменита примерно такого же, как и магнетит, габитуса. Из второстепенных минералов микроскопически определяются: калиевый полевой шпат в виде мелких ксеноморфных выделений среди агрегатов кальцита и апатит (редкие микрокристаллы, включенные в тетраферрифлогопит), а из вторичных √ хлорит, развитый по отдельным чешуйкам тетраферрифлогопита. Химический состав этих карбонатитов приведен в таблице. Высокое содержание в них СаО (28,5-31,5%), при относительно низком MgO (8,4-9,8%), свидетельствует о том, что карбонатным минералом этих пород является кальцит, а практически весь оксид MgO, судя по достаточно высокому содержанию кремнезема (14,0-16,8%), входит в состав тетраферрифлогопита, что согласуется с результатом их микроскопического изучения. Из элементов примесей установлено довольно высокое содержание в этих породах хрома (784-1000 г/т), стронция (до 1300 г/т) и бария (1000 г/т).
Низкий, менее 30-40%, вынос керна не позволяет, даже с учетом каротажа, составить детальный разрез вулканических образований, вскрытых этой скважиной. К тому же они пройдены лишь частично и, судя по чередованию их с интервалами осадочных пород девона, в приконтактовой (с этими породами) зоне. Не представлены в имеющемся керне и контакты этих вулканических пород между собой, что не дает непосредственных данных об их пространственно-временном соотношении. Но так как карбонатиты приурочены в основном к нижней части вскрытого разреза, а на некоторых интервалах представлены и в керне из верхней его части (среди преобладающих мелилититовых туфов), то можно предположить, что в первом случае они частично или полностью выполняют более низкую жерловую часть вулканической постройки, а во втором √ образуют в туфах верхней, жерлово-кратерной части мелкие ╚инъекции╩ в виде апофиз или жил. Следовательно, карбонатиты внедрились на более позднем, возможно, заключительном этапе формирования данного вулканического объекта. В пользу такой последовательности свидетельствуют и упомянутые выше штокверки и жилы кальцитовых карбонатитов в субвулканических щелочных долерито-базальтах "соседней" Уваровичской площади.
Такое пространственно-временное соотношение щелочно-ультраосновных вулканитов, представленных туфами оливиновых мелилититов и субвулканическими телами массивных мелилититов, и кальцит-флогопитовых карбонатитов в одном вулканическом объекте (предположительно это небольшая трубка взрыва) соответствует существующим представлениям о хронологической последовательности проявлений щелочного базит-ультрабазитового и ассоциирующего с ним карбонатитового вулканомагматизма.
Для реконструкции более точной картины и масштабов проявления карбонатитового вулканомагматизма, продукты которого √ кальцит-флогопитовые карбонатиты впервые достоверно установленны в Беларуси, необходимы новые, более представительные материалы. На рассмотренном объекте они будут получены в ближайшее время, когда в его пределах будет пробурен запланированный профиль скважин.
 
Литература

1. Веретенников Н.В., Корзун В.П., Корнейчик А.В и др. Диатремы Беларуси // Минерально-сырьевая база республики Беларусь: состояние и перспективы. Тез. докл. Минск, БелНИГРИ, 1997. С. 101-102.
2. Веретенников Н.В., Корзун В.П., Лапцевич А.Г., Михайлов Н.Д. Петрология трубок взрыва Жлобинского поля (Беларусь) // ЛЁтасфера. МЁнск. 2001. ╧1(14). С. 46-55
3. Веретенников Н.В., Корзун В.П., Махнач А.С., Лапцевич А.Г. Верхнедевонские вулканогенные образования района Уваровичей // Докл. НАН Беларуси. 2001. Т. 45. ╧1. С. 100-102.
4. Никитин Е.А., Хомич П.З., Левый М.Г. и др. Трубки взрыва кимберлит-лампроитовых пород Беларуси и проблема их алмазоносности // ЛЁтасфера. Минск. 1994. ╧ 1. С. 168-175.
5. Хомич П.З., Никитин Е.А., Гришко А.И. и др. Новая область развития кимберлитового магматизма на западе Восточно-Европейской платформы // Докл. АН Беларуси. 1993. Т. 37. ╧ 1. С. 83-86.

 


зеркало на сайте "Все о геологии"

зеркало на сайте "Все о геологии"