Автор Зарщиков Александр Аркадьевич
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата
геолого-минералогических наук
|
Содержание
|
ГЛАВА 3. СОСТАВ РАННЕПАЛЕОЗОЙСКИХ
МАГМАТИЧЕСКИХ ОБРАЗОВАНИЙ СЕВЕРНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ КАК ИНДИКАТОР ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ
ОБСТАНОВОК
Изучение химического состава раннепалеозойских
магматических образований Северного Тянь-Шаня являлось одним из приоритетных
направлений проведенного исследования. Первые результаты были опубликованы нами
в ряде работ (Демина и др., 1995, Ломизе и др., 1997, Зарщиков, 2002). Учтены
также петролого-геохимические данные Т. А. Додоновой (1984), Д. В. Васильева
(1992), М. Д. Геся (1999). Приведены результаты обработки представительной коллекции
образцов широкого спектра раннепалеозойских магматических образований Киргизско-Терскейской
зоны (~150 обр.) для значительной части которых обсуждаются не только их петрохимические,
но и геохимические характеристики, полученные рентгеноспектральным и нейтронно-активационным
методом. Применялись стандартные методики обработки данных. Материал по участкам
и по выделенным геологическими методами комплексам, сопоставлялся на классификационных
диаграммах (TAS, Cox et all, 1979; AFM, Irvin&Barragar, 1971; Miashiro,
1974; Gill, 1981; Jensen, 1976; Маракушева, 1980)
для определения петрохимических особенностей и сериальной принадлежности. Рассчитывались
нормативные составы пород (CIPW). Геохимические
данные анализировались на диагностических диаграммах (Mullen, 1983; Wood,
1980; Pearce, 1987; Pearce&Cann, 1973; Pearce&Norry, 1979; Meschede,
1986; Shervais, 1982; Лутца, 1980; Le Roex,
1985; Ikeda, 1990; Cabbanis&Lecolle, 1989 и
др.). Наиболее полно документированные образцы сопоставлялись на мультиэлементных
геохимических спектрах с нормализацией по эталону N-MORB (Tarny&Sonders,
1987) и спектрах редких земель - по хондриту (Haskin,
1968). Это позволило типизировать раннепалеозойские магматические комплексы
со сходными характеристиками, диагностировать геодинамические обстановки их
формирования и выявить некоторые закономерности их эволюции. Установлены следующие
петро-геохимические типы раннепалеозойских магматических образований, формировавшиеся
в различных обстановках.
Магматиты, диагностируемые
как спрединговые (MORB) и
внутриплитные (OIT,WPB):
Офиолитовые ассоциаций типа N-MORB
выявлены на Каракичинском участке на основе характеристик габброидов, диабазов,
базальтов каракаттинской свиты. Сходна и геохимия габброидов Байсабинского
массива (Караджорго). Породы принадлежат унимодальной (базитовой) низкокалиевой
толеитовой серии. Они умеренно-высокотитанистые, высокожелезистые. На мультиэлементных
спектрах характеризуются близким к эталонному распределением ВЗИ-элементов,
неравномерным обогащением КИР-элементами (под влиянием гранитных интрузий?),
существенным деплетированием по Cr,
незначительным по REE, Sr. Распределение
REE не выходит за пределы вариаций для
N-MORB, отличаясь слабо выраженным Ce
минимумом. На диагностических диаграммах, кроме использующих подвижные элементы
и Cr, фигуративные точки распределяются
в области между полями N и T-MORB.
Офиолитовые ассоциаций типа T-MORB
охарактеризованы на примере каракаттинской свиты хр. Каракатты. Сходен состав
пород терекской свиты р.р. Терек, Овва, Курганташ, Ортокошой. Породы принадлежат
унимодальной низко-среднекалиевой толеитовой серии. Базальты высоко - реже,
умеренно-титанистые, высокожелезистые. Полные спектры типичны для T-MORB,
с умеренным обогащением КИР-элементами и слабым обеднением HREE,
Y, Ni и Cr.
Плавный нисходящий с небольшим наклоном спектр REE,
также близок переходным типам MORB.
На диагностических диаграммах точки пород располагаются в полях MORB
и WPB, обычно тяготея к их границе.
Апогарцбургитовые перидотиты, принадлежащие ассоциации, по соотношению Cr-TiO2
попадают в поля срединных хребтов (Демина и др., 1995).
Офиолитовые ассоциаций типа E-MORB,
WPB. Характеристики типа получены для
базальтов бассейна р. Толук. Эффузивы петрографически и петрохимически сходны
с породами T-типа MORB.
Существенные отличия выявлены на полных и редкоземельных спектрах. Для первого
характерно умеренное обогащение по всему спектру с максимумом в центральной
его части (Ta, Nb). Лишь содержания
Ni и Cr
близки к нормативным. Спектр REE - резкий
нисходящий LaN~100, соотношение
LaN/LuN~3-5. На
диагностических диаграммах фигуративные точки пород попадают в поля T,E-MORB
и WPB. Характеристики пород типа сопоставимы
с таковыми с аномальных участков срединно-океанических хребтов, но особенно
характерны для комплексов, связанных с "горячими точками".
Суекский комплекс силлов и даек
габбро-диабазов (WPB). Широко распространен
в Сарыбулакской единице Киргизско-Терскейской зоны. Формировался либо несколько
ранее, либо синхронно с океаническими офиолитами на сиалическом обрамлении.
Породы принадлежат высококалиевой (калиево-натровой) известково-щелочной
серии, c высокой железистостью и титанистостью.
По нормативному составу располагаются между оливиновой и щелочно-оливиновой
группой. Имея высокие содержания Zr, Ti,
низкие Y, V, породы на диаграммах располагаются
между полями E-MORB, WPB и континентально-рифтовых
базальтов.
Магматиты, диагностируемые
как субдукционные:
3 тип. Комплексы эффузивных
пород дифференцированных переходных островодужных серий. К типу отнесены
некоторые вулканиты, слагающие самостоятельные пластины в офиолитовых аллохтонах
- сусамырская свита (р. Арамсу), караарчинская свита (р. Караарча). Рассматриваются
как образования ранних энсиматических островных дуг. Лавы принадлежат протяженно-дифференцированным
по кремнекислотности (базальты-дациты) серии пород нормальной щелочности калиево-натрового
типа с контрастным ее распределением (низкокалиевые-высококалиевые). Обладают
промежуточным между толеитовым и известково-щелочным трендом железистости и
соотношениям FeO*/MgO - TiO2.
Для полных спектров характерно существенное обогащение КИР-элементами, LREE,
незначительное по Nb, Ta, Zr , при умеренном
деплетировании Ti, HREE, Ni, Cr. Спектр
REE обладает довольно крутой плавной нисходящей
конфигурацией (LaN/LuN
~10). На диагностических диаграммах точки образуют поля в переходной области
CAB/IAT.
4 тип. Комплексы вулканогенно-осадочных
пород известково-щелочных островодужных серий. В этом типе представлены
разнообразные по геологической и тектонической позиции образования: лавы чолойской
свиты хр. Каракатты, лавобрекчии района к востоку от пер. Долон, караторской
свиты хр. Джумгал-Тоо и Карамойнок, токайлинской свиты, обладающие некоторой
спецификой. Общие черты: принадлежность типичным дифференцированным по кремнекислотности
известково-щелочным сериям с переходным типом щелочности - средне-высококалиевым,
натрово-калиевого и калиево-натрового подтипа. На полных спектрах наблюдается:
существенное обогащение КИР-элементами, кроме Sr
и P, четкий Ta-Nb
минимум, умеренное равномерное обеднение по Ti, HREE, Ni, Cr.
Спектр REE: существенное обогащение LREE,
отрицательный плавный, иногда с Eu - минимумом
наклон, с соотношением (LaN/LuN
~5-7). На диаграммах, кроме использующих Y,
Cr, точки пород располагаются в полях CAB
и IAT. Формирование подобных комплексов
типично для зрелых энсиматических и энсиматических островных дуг (Сондерс, Тарни,
1987), но возможно и в задуговой области.
5 и 6 тип. Комплексы вулканогенно-осадочных
пород переходных и субщелочных островодужных серий. Оба типа выявлены
в наиболее поздних (лландейльских) вулканогенно-осадочных образованиях. По сочетанию
геохимических характеристик, петрографических и текстурных особенностей, геологической
позиции они рассматриваются как образования зрелой энсиалической островной дуги
или активной окраины андского типа. Айкольский тип. Породы принадлежат
коротко-дифференцированной по кремнекислотности и щелочности, переходной (известково-щелочная/субщелочная)
серии, высококалиевому (калиево-натровому) подтипу. Вариации состава: базальты
- трахиандезиты. Полные спектры характеризует повышенное содержание большинства
элементов, особенно значительное для КИР-элементов (на два порядка), плавно
снижающееся почти до нормативных для Ti, HREE, Cr.
Спектр REE обладает довольно крутым нисходящим
наклоном (LaN~100, LaN/LuN
~15) и отчетливым Eu - минимумом. На диаграммах,
кроме использующих Y, точки располагаются
в полях CAB. Толукский тип.
Породы слабо дифференцированы по кремнекислотности и щелочности, отвечая трахиандезитам
средне-высококалиевого (калиево-натрового подтипа) субщелочной серии. Тип отличает
и очень низкие содержания TiO2.
На полном спектре наблюдается существенное обогащение по ряду КИР-элементов
и умеренное по большинству других, кроме Ti, Yb, Ni, Cr.
Чрезвычайно выразителен спектр REE - резкий
нисходящий без экстремумов (La N > 300, LaN/LuN
>50). На всех дискриминационных диаграммах точки образуют сгущения вне, но
вблизи полей CAB.
Таким образом, установлено, что
формирование раннепалеозойских магматических образований Северного Тянь-Шаня
связано с тремя геодинамическими режимами: спрединговым, субдукционным и внутриплитным.
Все эти обстановки распознаются при изучении разобщенных офиолитовых ассоциаций
Киргизско-Терскейской зоны. Характеристики большинства офиолитов сопоставимы
с таковыми в магматитах современных зон спрединга или океанских внутриплитных
поднятий. К последнему по своим геохимическим характеристикам тяготеет и траппоподобный
комплекс суекских силлов, выделяемый отдельно. Впервые обособлен новый тип офиолитовых
ассоциаций, сформированный при преобразовании океанических офиолитов над зоной
субдукции. Среди магматических образований субдукционного происхождения выделено
6 типов, между которыми установлены достаточно четкие петрохимические и геохимические
различия. Они могут быть связаны, в первую очередь, с характером фундамента
(энсиалическим или энсиматическим), вовлекаемого в плавление, и зрелостью островодужной
системы.
|
