Петрология родингитов Камчатки

Введение

    Вопросы структурного положения и вещественного состава пород гетероформационных базит-гипербазитовых комплексов складчатых областей лежат в основе важнейших современных тектонических построений и петрологических моделей эволюции состава коры и верхней мантии, их динамического и химического взаимодействия, минерагенических особенностей и т.д. В этой общей проблеме особняком стоят вопросы вторичного минерального преобразования исходных пород базит-гипербазитовых комплексов, обусловленного сочетанием магматических, метаморфических и метасоматических процессов, и отражающего особенности физико-химической обстановки петрогенезиса, предшествующей и синхронной становлению таких комплексов. Среди субсолидных минеральных преобразований, широко проявленных в ультрамафитах различных формационных типов, особое место занимает группа известково-силикатных пород, получившая в современной геологической литературе название "родингиты". Исследование родингитов, начавшееся в первом десятилетии ХХ века, активно продолжается в настоящее время, поскольку вопрос о происхождении этой группы пород, тесно связанный с общей проблемой происхождения гипербазитов, еще далек от разрешения.

    Впервые описавшие родингиты Дж. Белл с соавторами [75] выделили под этим названием породы, сложенные крупнозернистым агрегатом диопсида и гидрогроссуляра и встречающиеся в ассоциации с дунитами и перидотитами массивов альпинотипных гипербазитов. Долгое время предполагалось, что родингиты представляют собой контактово-метасоматические образования, возникающие при воздействии перидотитового расплава на вмещающие породы (например, [81]). Параллельно этой точке зрения различными исследователями допускалось магматическое [79], гидротермальное [80], метасоматическое [72], метаморфическое [89], метаморфно-метасоматическое [22] происхождение этих пород.

    Впоследствии объем термина "родингит" был значительно расширен [2,11,19,21,30,39,42,48,49,52,53,69,70,71,74,83,85 и др.]. В современной отечественной и зарубежной литературе под родингитами понимаются, главным образом, низко- и среднетемпературные известково-силикатные жильные метасоматические образования, формирующиеся в результате контактово-реакционного взаимодействия на границе серпентинитов и алюмосиликатных пород. Наблюдаемые в таких породах реликтовые габбровые и диабазовые структуры, а также формы залегания метасоматических тел указывают на то, что эти кальциево-силикатные породы образовались в результате гидротермально-метасоматического замещения в мелких жилообразных телах габбро-диабазов, микрогаббро, микродиоритов, пироксенитов. Предполагается, что родингиты также возникают в результате переработки ксенолитов плагиогранитов, вулканогенных, осадочных и метаморфических образований, поглощенных в процессе тектонического внедрения ультрамафитов или контактового метасоматоза вмещающих пород аналогичного состава (например, [70]). Оценки термодинамических условий образования родингитов колеблются в широких пределах, но большинство исследователей сходится во мнении, что верхняя температурная граница их генезиса не превышает 450 -550^оС [48].

    Специфическую проблему представляет собой механизм обогащения или насыщения родингитов известью. Существует тенденция связывать проявления родингитов с процессами низкотемпературной серпентинизации, при которой кальций выносится из ультрамафитов и фиксируется в окружающих породах [2,40,96,97 и др.]. В качестве альтернативного механизма рассматривается гипотеза о формировании состава этих пород в результате выщелачивания из протолита всех основных породообразующих компонентов, кроме извести [90]. В отечественной литературе в последнее время все более утверждаются представления о биметасоматических реакциях на границе габбро-ультрабазит как о ведущем механизме накопления СаО в родингитах [30,47-49]. Список гипотез можно было бы продолжать и далее, но остается фактом, что ни в одной из них механизм насыщения протолитов известью до конца не раскрыт.

    Особый интерес петрологов к родингитам объясняется еще и тем, что эта группа пород сопровождает ультрамафиты в самых разнообразных тектонических обстановках - как в древних (докембрийских) комплексах [71], так и среди молодых магматических образований, драгированных с океанического дна [93]. Однако наиболее широко процессы родингитизации проявлены в офиолитовых комплексах складчатых областей.

    Среди известных проявлений процессов родингитизации в структурах активных континентальных окраин особое место занимают родингиты Камчатки. Во многом это объясняется тем, что Корякско-Камчатская складчатая область является одним из немногих регионов мира, где, в силу особенностей геодинамической обстановки, оказались пространственно сближенными родингиты дунит-перидотитовых массивов офиолитовых комплексов, зональных массивов дунит-клинопироксенит-габбровой формации, а также уникальные по своей геологической позиции родингиты, находящиеся в ассоциации с вулканическими породами щелочно-ультраосновной формации [53].

    В предлагаемой монографии подводятся некоторые итоги изучения геологии и петрологии гетероформационных родингитов Камчатки и ассоциирующих с ними пород, происхождение которых приурочено, с одной стороны, к магматическому этапу эволюции ультрамафитов, а с другой - связано с эпизодами их интенсивной тектонизации.

    Работа по изучению родингитов Камчатки была выполнена в Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, г. Москва (ИГЕМ РАН) и Институте вулканологии Дальневосточного отделения РАН, г. Петропавловск-Камчатский (ИВ ДВО РАН). Обсуждение полученных результатов и отдельных положений рукописи проводилось совместно с коллегами: А.И.Байковым, В.В.Велинским, И.А.Зотовым, Г.Г.Лихойдовым, Б.А.Марковским, Л.П.Плюсниной, И.Т.Расс, Е.Г.Сидоровым, Ю.М.Стефановым, которым авторы искренне признательны. Пользуясь случаем, авторы приносят благодарность Л.П.Аникину, В.В.Кононову, Г.В.Лец, С.А.Москалевой, А.М.Округиной, В.М.Чубарову, при участии которых были выполнены детальные минералогические и геохимические исследования, а также Л.Г.Осипенко и А.В.Сокоренко, оказавшим неоценимую помощь при оформлении рукописи. Авторы чрезвычайно признательны д-рам Дж. Дэвидсону (Калифорнийский университет, г. Лос-Анжелес, США) и К.Халлахеру (Юнион Колледж, г. Скенектэди, США) за помощь в проведении аналитических исследований по определению изотопного и редкоземельного состава пород.