Мелилититы в толще щелочных вулканитов банки Горриндж (ЮЗ Португалия)

Чернышева Е.А., Харин Г.С.

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Атлантическое отделение, Калининград, Россия.

Подводное поднятие (банка) Горриндж (БГ) расположено в 220 км к юго-западу от мыса Сан-Висенте, юг Португалии. Оно состоит из двух гор √ Геттисберг и Ормонд, фундамент которых представляет собой блок деформированных мантийных пород океанической коры позднеюрского возраста, перекрытый серией палеоценовых щелочных вулканитов. Район БГ имеет сложную тектоническую историю. Считается, что во время раскрытия Атлантики 120-112 млн. л. н. Иберийская плита составляла единое целое с Африканской плитой. Граница между Евразией и Африкой располагалась в районе Бискайского залива и только после формирования Пиринеев ╚перескочила╩ в район Азоро-Гибралтарских разломов, которые разделяют эти плиты поныне. Только в позднем эоцене (37 млн. л. н.) Иберия снова стала частью Евразии. Таким образом, история БГ, скорее всего, связана с тектоническими событиями в северной Африке 80-60 млн. л. н. Вопрос состоит в том, океаническую или континентальную природу имеет щелочной магматизм БГ.

Наиболее детально щелочные вулканиты БГ изучены Г. Корненом (1982) и В.В. Матвеенковым с А.И. Альмухамедовым (1996). Выделены главные серии пород (лампрофиры, нефелиниты, фонолиты, трахиты), выполнены их химические анализы, определены содержания ряда редких элементов. Опираясь на эти данные, мы выбрали из коллекции образцов, драгированных в 12 рейсе нис ╚Витязь╩ и 16 рейсе нис ╚Академик  Мстислав Келдыш╩, несколько образцов для более детального изучения.

Взяты три образца темных ╚лампрофиров╩, представленных галькой (2-5 см) или плохо окатанными валунами (10-20 см), покрытыми биогенным известняком. Все породы сильно изменены. Петрографическое изучение показало, что лавы имеют порфировую структуру и флюидальную текстуру с пузырьками и мелкими ксенолитами различных пород и минералов. Вкрапленники представлены оливином (~10 %), полностью замещенным карбонатом, измененным мелилитом (~30 %) и свежим клинопироксеном (~50 %). Основная масса сложена клинопироксеном с редкими лейстами мелилита, с трудно диагностируемым анальцимом или нефелином в интерстициях, и обильной тонкой вкрапленностью магнетита. Мелилит образует характерные лейстовидные вкрапленники, размером 1-2 мм, замещенные неопределимым белым тонкочешуйчатым агрегатом или карбонатом с бурым землистым веществом. Вкрапленники пироксена (авгит), 1,5- 2 мм, иногда содержат реликты другого пироксена, более яркой зеленой окраски и неправильной формы. Это явление описано Матвеенковым с соавторами (1991) в ксенолите пироксенита из вулканитов ГБ, а также отмечено нами в мелилититах Нижнесаянского карбонатитового комплекса, который мы изучали несколько лет тому назад (Чернышева, Белозерова, 2000). Вероятно, эти включения пироксена захвачены из мантийных пород.

Таким образом, мы классифицируем этот тип лав БГ как мелилититы. Наш вывод подтверждается химическими характеристиками пород. На классификационной диаграмме (Le Bas, 1989): (SiO2+Al2O3 √ (CaO+ Na2O+ K2O), - наши образцы попадают в поле мелилититов. Породы имеют высокие содержания MgO, CaO, TiO2 и низкие SiO2, а также особый редкоэлементный состав: при довольно высоких содержаниях Cr и Ni они имеют очень высокие концентрации Sr, Ba, Rb, Zr и ряда других несовместимых элементов √ Nb, Ta, Th и легких РЗЭ, - что составляет ╚фамильный признак╩ мелилититов. При сравнении с мелилититами других регионов (Wilson et al., 1995) можно видеть наибольшее сходство пород БГ с мелилититами Канарских островов: (wt %) SiO2 - 38,94; 37,40; TiO2 - 2,94; 3,78; Al2O3 √ 11,1; 9,35; Fe2O3 √ 11,49; 12,40; MnO √ 0,22; 0,20; MgO √ 9,65; 14,02; CaO √ 14,41; 14,27; Na2O √ 3,53; 2,97; K2O √ 1,93; 1,41; P2O5 √ 0,80; 1,38; LOI - 5,62; 1,94; (ppm) V √ 262; 296; Cr √ 394; 373; Ni √ 191; 337; Rb √ 57,2; 32,7; Sr √ 835; 1355; Ba √ 866; 759; Y √ 27; 37; Zr √ 510; 317; Nb √ 197; 90; U √ 3,65; 2,52; Th √ 11,52; 10,13; Pb √ 9,38; 4,58; La √ 102; 101; Ce √ 188; 216; Nd √ 77; 100; Sm √ 12,1; 17,5; Eu √ 3,37; 5,26; Yb √ 1,95; 1,88; Lu √ 0,27; 0,25.

Известно, что мафические щелочные породы (мелилититы, нефелиниты и др.), нередко сопровождаемые карбонатитами, широко распространены в континентальных магматических провинциях Европы и Африки, связанных с режимами растяжения (предрифтовыми) и рифтинга позднетретичного периода и вплоть до современного. В центральной Испании (Иберия) имеется множество центров щелочно-ультраосновного и основного вулканизма с карбонатит-мелилититовыми извержениями этого возраста (Bailey et al., 2005). Ряд фактов позволяет нам предполагать, что щелочной магматизм ранних Канарских островов, БГ и Северной Африки был связан с активностью Африканского плюма в раннем палеоцене, задолго до рифтинга в Европе.

Все исследователи БГ описывают много типов ксенолитов, обнаруженных в лавах: пироксениты, амфиболовые пироксениты, мельтейгиты, ийолиты, сиениты √ полный ряд интрузивных пород, обычно наблюдаемых в карбонатитовых комплексах. Наблюдались также фрагменты и агрегаты минералов: перовскит и сфен, амфибол, слюда, апатит. Таким образом, мы полагаем, что щелочные породы БГ принадлежат типичному континентальному карбонатитовому комплексу, разрушенному и перемещенному.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант 06-05-64169-а.

Литература:

Матвеенков В.В., Альмухамедов А.И. Щелочной вулканизм банки Горриндж, Атлантический океан // Петрология. 1996. Т. 4. ╧ 1. С. 46-56.

Матвеенков В.В., Альмухамедов А.И., Дашевская Д.М. Ксенолиты амфиболовых пироксенитов банки Горриндж (Северо-Восточная Атлантика) // ДАН СССР. 1991. Т.316. ╧ 3. С. 688-690.

Чернышева Е.А., Белозерова О.Ю. Состав глубинных ксенолитов из мелилититов и некоторые особенности эволюции первичного щелочного расплава в Нижнесаянском карбонатитовом комплексе // Геохимия. 2000. ╧ 7. С. 785-789.

Bailey K., Garson M., Kearns S., Velasco A.P. Carbonate volcanism in Calatrava, central Spain: a report on the initial findings // Mineral. Mag. 2005. V. 69 (6). P. 907-915.

Cornen G. Petrology of the alkaline volcanism of Gorringe Bank (southwest Portugal) // Marine Geol. 1982.V. 47. N 1/2. P. 101-130.

Le Bas M.J. Nephelinitic and basanitic rocks // J. Petrol. 1989. V. 30. P. 1299-1312.

Wilson M., Rosenbaum J.M., Dunworth E.A. Melilitites: partial melts of the thermal boundary layer? // Contrib. Mineral. Petrol. 1995. V. 119. P. 181-196.