на главную

С.В.Хромых

Институт геологии (ИГ) СО РАН, Новосибирск, Россия

Базит-ультрабазитовые интрузии в Чернорудской зоне (Ольхонский регион, Западное Прибайкалье): внутреннее строение, состав и геодинамическая интерпретация

Ольхонский регион Западного Прибайкалья рассматривается как коллизионная система, сформированная в раннем палеозое в результате двух эпизодов коллизии √ ╚островная дуга √ Ольхонский террейн╩ и ╚террейн √ Сибирский кратон╩. Строение региона представляется как пакет тектонически наслоенных пластин [1], сложенных метаморфическими породами от эпидот-амфиболитовой до гранулитовой фаций метаморфизма. Зона гранулитовой фации регионального метаморфического ореола известна как Чернорудская зона Приольхонья. Специфика Чернорудской зоны √ ее насыщенность многочисленными мелкими и крупными телами габброидов и гипербазитов (их более 150). Базит-гипербазитовые образования до сих пор рассматривались как составные части раннепалеозойского (╙?) окраинно-морского-островодужного комплекса, обдуцированного на сиалический фундамент в результате коллизионного тектогенеза, которые затем подверглись метаморфизму амфиболитовой и гранулитовой фаций и интенсивным сдвиговым деформациям [1, 2]. Вместе с тем, сейчас накапливается все больше геологических и петролого-геохимических данных, свидетельствующих о том, что данные тела базитов и гипербазитов являются синметаморфическими образованиями, т.е. были сформированы непосредственно в ходе коллизии.
По результатам крупномасштабного геокартирования Чернорудской зоны, проведенного в последние годы, установлено, что наиболее крупные массивы имеют концентрически-зональное строение и представляют собой самостоятельные интрузии, в некоторых случаях сохраняющие признаки внедрения в метаморфическую раму (например, на контактах таких массивов с мраморами развиваются амфибол-гранатовые метасоматиты). Центральные части этих массивов представлены гипербазитами, а краевые √ сложены габброидами дифференцированной серии.
Ультрабазиты, слагающие ядра концентрически-зональных массивов, представлены флогопитсодержащими лерцолитами с высоким содержанием магнезиального оливина (до 70√80 об. %). Также присутствуют клинопироксен, ортопироксен, плагиоклаз лабрадор-битовнитового состава и хромшпинель. Первично-магматический флогопит выполняет интерстиции вместе с позднемагматическим ксеноморфным карбонатом (магнезитом?).

Габброиды дифференцированной серии наиболее полно исследованы на примере массива Улан-Харгана, самого крупного в Чернорудской зоне. Массив состоит из трех отдельных интрузивных тел, выглядящих в плане как три крупных ╚сплющенных╩ овала, прилегающих друг к другу. Юго-западное тело массива имеет концентрически-зональное строение, в его составе по результатам крупномасштабного геокартирования выделено пять интрузивных ритмов, последовательно прорывающих друг друга от края к центральным частям интрузии. В каждом из ритмов проявлена дифференциация с постепенными переходами от клинопироксенитов и меланогаббро к габбро, габбро-норитам, и, наконец, к амфиболсодержащим лейкогаббро и анортозитам. Петрографический набор пород во всех пяти ритмах идентичен. Границы между отдельными ритмами резкие, меланогабброиды начала последующих ритмов прорывают лейкогаббро или анортозиты более ранних ритмов. В центральной части интрузии обнаружено небольшое тело серпентинизированных гипербазитов (по-видимому, лерцолитов), прорывающих габброиды дифференцированной серии.
Дифференцированный характер габброидов установлен также еще в нескольких массивах Чернорудской зоны, обладающих меньшими размерами. Здесь не удается выделить отдельные обособленные интрузивные ритмы, однако принципиальное строение данных массивов такое же √ краевые части сложены мелкозернистыми меланогабброидами, постепенно переходящими к центру в среднезернистые габбро, которые прорваны гипербазитами (лерцолитами) в центре интрузий.

По результатам петрографического изучения габброидов и гипербазитов, большинство их подвергнуто вторичным поздним процессам, что выражено в интенсивной серпентинизации лерцолитов, а в габброидах √ в появлении крупных кристаллов постмагматического биотита и сине-зеленой роговой обманки, замещающих пироксены и первично-магматическую бурую роговую обманку. Следует отметить, что бурая роговая обманка является сквозным типоморфным минералом габброидов. Несмотря на вторичные процессы, в породах повсеместно сохраняются первично-магматические гипидиоморфные структуры. Одним из наглядных примеров сохранившейся магматической структуры габброидов являются обнаруженные структуры закономерного срастания клинопироксена и плагиоклаза, по типу графических.

В результате геологических и петрографических исследований удается установить следующие особенности базит-ультрабазитовых интрузий Чернорудской зоны: а) в ряде случаев установлены признаки интрузивного внедрения базит-гипербазитов в метаморфические породы рамы; б) наиболее крупные массивы представляют собой концентрически-зональные интрузии, сложенные габброидами дифференцированной серии и гипербазитами; в) гипербазиты представлены флогопитсодержащими лерцолитами мантийного происхождения; г) в габброидах дифференцированной серии сохраняются первично-магматические структуры. Перечисленные выше особенности указывают на ╚автохтонное╩ положение базит-гипербазитовых массивов в структуре Чернорудской зоны, т.е. их нельзя считать составной частью обдуцированных комплексов.

Тем не менее, структурное положение тел базитов и гипербазитов среди гранулитов Чернорудской зоны остается до сих пор дискуссионным. В результате последних исследований установлено, что большинство массивов, в том числе и Улан-Харгана, имеют в плане форму вытянутых овалов. Несмотря на проявленные местами контактово-метасоматические явления, не выявлено ни одного массива, для которого были бы обнаружены признаки прорывания вмещающих метаморфических пород √ все массивы залегают субсогласно с гранулитами, наследуя общий структурный рисунок Чернорудской зоны. Вместе с тем, не наблюдается и признаков хрупких деформаций базит-гипербазитов (дробление, милонитизация). Данные наблюдения могут свидетельствовать об близодновременной вязкой деформации гранулитов и базит-гипербазитовых массивов, причем, вероятнее всего, прямо во время внедрения последних [3].

Петрогеохимическое исследование габброидов дифференцированной серии концентрически-зональных массивов показывает, что габброиды характеризуются пониженным содержанием щелочей (0,1√2,1 мас. %), титана (0,03√1,02 мас. %) и фосфора (0,03√0,5 мас %), что сближает их с базальтами островодужных серий. Однако наиболее интересным является тот факт, что изученные габброиды близки по составу (в том числе редкоэлементному) дайкам диабазов, впервые выделенных Е.В. Скляровым с соавторами [4], для которых доказана синметаморфическая природа. Вывод о сходстве составов является предварительным, пока из-за отсутствия представительной аналитической базы по тем и другим образованиям, однако в случае доказательства общности их природы, концентрически-зональные базит-гипербазитовые тела Чернорудской зоны и диабазовые дайки можно рассматривать как части единой магматической серии, внедрившейся с верхнемантийных уровней во время коллизионных процессов, и обеспечившие тепловой источник для гранулитового метаморфизма.

По результатам петрологических исследований гранулитов Чернорудской зоны установлено, что метаморфизм пород здесь можно отнести к низкобарическому высокоградиентному типу. Для достижения установленных здесь условий метаморфизма (Т= 680√720 ╟С, Р = 6√6,5 кбар) необходим существенный прогрев толщ, неспопоставимый с простым коллизионным утолщением коры [5]. Существенный приток тепла мог быть обеспечен за счет подъема геоизотерм, инициированного подкоровыми мантийными расплавами. Таким образом, изначально метаморфизованные предположительно в условиях амфиболитовой фации породы Чернорудской зоны претерпели практически изобарический нагрев до условий гранулитовой фации метаморфизма.
В то же время, на фоне метаморфизма гранулитовой фации происходит внедрение базит-гипербазитовых интрузий, что является индикатором начавшегося растяжения, то есть коллапса коллизионной системы.

Автор благодарит В.С. Федоровского, А.Г. Владимирова, В.П. Сухорукова, П.А. Балыкина и А.Э. Изоха за предоставленные картографические материалы и плодотворное обсуждение полученных результатов.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (проекты ╧╧ 02-05-65091, 02-05-64182, 02-05-65319), Минобразования России (грант ╧ УР.09.01.005).

Литература

1. Федоровский В.С., Владимиров А.Г., Хаин Е.В. и др. Тектоника, метаморфизм и   магматизм коллизионных зон каледонид Центральной Азии // Геотектоника. 1995. ╧ 3. С. 3√22.
2. Fedorovsky V.S., Zakariadze G.S., Likhachev A.B., Silant▓ev S.A. Collisional collage of the Caledonides of Olkhon region (Western coast of Baikal Lake): Structure and geodunamic interpretation: Abstract of Zonenshain conference on plate tectonics. Kiel: GEOMAR, 1995. Р. 67√68.
3. Федоровский В.С., Хромых С.В., Сухоруков В.П. и др. Метаморфический минглинг (новый тип минглинг-структур) // данный сборник.
4. Скляров Е.В., Федоровский В.С., Гладкочуб Д.П., Владимиров А.Г. Синметаморфические базитовые дайки √ индикаторы коллапса коллизионной структуры Западного Прибайкалья // ДАН. 2001. Т. 381, ╧ 4. С. 522√527.
5. Сухоруков В.П. Метаморфическая эволюция коллизионного шва системы террейн-континент в бассейне р.Анги (Западное Прибайкалье) // Материалы Всероссийской научной конференции, посвященной 10-летию РФФИ ╚Геология, геохимия и геофизика на рубеже ХХ и ХХI веков╩, Иркутск, 1√4 октября.

на главную