Шведова О.В.
ОСОБЕННОСТИ КОМБИНИРОВАННЫХ ДАЕК КОЛЛИЗИОННОЙ СТРУКТУРЫ ЗАПАДНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ
Институт земной коры СО РАН, Иркутск (ИЗК СО РАН), e-mail: tanlen@gpg.crust.irk.ru
В настоящее время для выяснения особенностей корового магмагенеза наибольший интерес представляют описанные на геологических объектах случаи сосуществования магм основного состава мантийного генезиса и кислых выплавок, которые могут иметь как мантийное, так и коровое происхождение. В пределах Ольхонской коллизионной системы Западного Прибайкалья обнаружен уникальный объект - синметаморфическая долеритовая дайка, на контакте которой присутствуют выплавки новообразованных гранитов. Вероятно, эти выплавки отражают начальные стадии корового гранитного магмообразования. Как в российской, так и в иностранной литературе, дайки такого структурного типа называются комбинированными [1, 3, 5, 6]. Основной целью данной работы является описание характерных структурных особенностей комбинированных даек и петрохимическое изучение процесса физического смешения (минглинга) на ранних стадиях эволюции коровых магм.
Исследуемая комбинированная дайка расположена в Приольхонье в пределах поля развития ядер гранитогнейсовых куполов (район купола "Овал"). Внешне дайка представляет собой скопление базитовых тел шарообразной или подушкообразной формы, диаметр которых находится в пределах от 50 см до 10 м, заключенных в "рубашку" пегматоидных гранитов мощностью от 30 см до 1 м. Базитовые тела занимают около 60-70% от общего объема дайки.
Вмещающими породами являются мигматизированные гранитогнейсы. Также в пределах самой дайки были отмечены два тела амфиболитов. Характерной особенностью базитовых тел является полная сохранность первично-магматических структур и текстур не только в центральных, но и в краевых частях "подушек". В гранитах также отсутствуют какие-либо признаки пластической деформации, как на макро, так и на микроуровне. Эти текстурно-структурные особенности свидетельствуют о том, что при смешении магм преобладающим типом было физическое смешение или минглинг [2]. Следует отметить, что наблюдаются случаи прорывания гранитами базитовых тел и отдельные гранитные апофизы в гранитогнейсы.
Дайка сложена диабазами и пегматоидными гранитами. Диабазы представляют собой средне-, мелкозернистые породы с долеритовой структурой и однородной текстурой. Внешне это зеленые породы, состоящие из плагиоклаза (ряда лабрадор-битовнит) ~ 40% и базальтической роговой обманки ~ 45%, развившейся по пироксену или оливину [6]. В небольшом количестве встречается калиевый полевой шпат до 5% и пироксен до 3%. Акцессорные минералы представлены апатитом, сфеном и рудным. Пегматоидные граниты представлены светлыми (почти белыми) разновидностями крупно- и гигантозернистого сложения. Они состоят в основном из калиевого полевого шпата ~ 40-45%, ксеноморфного кварца 30% и небольшого количества кислого плагиоклаза до 10%. Крупные зерна калиевого полевого шпата рассечены трещинками, по которым развивается серицит. Акцессорные минералы представлены цирконом, реже апатитом. Текстура пород массивная.
В отличие от гранитов и диабазов вмещающие породы разгнейсованы. В основном встречаются светлосерые среднезернистые гранитогнейсы. Типичный состав вмещающих пород: кварц (30%), калиевый полевой шпат (30%), биотит (20%) и мусковит (10%); в виде акцессориев - апатит и гранат. Структура лепидогранобластовая, текстура сланцеватая.
По своим петрохимическим характеристикам диабазы соответствуют высокомагнезиальным толеитам (Jensen, 1976). На классификационной диаграмме SiO2 - (K2O+Na2O) диабазы попадают в поле развития толеитовой серии. Для них характерна умеренная магнезиальность (Mg# = 58-64), среднее содержание Sr (250-270 г/т), высокое содержание MgO (до 9%). Из анализа имеющихся данных следует, что состав диабазов из краевых и центральных частей базитовых тел отличается увеличением концентраций TiO2, Fe2O3, MnO, Zr и Zn и уменьшением FeO, Na2O, Y и Sr от центра к контакту. Также они имеют прямую зависимость по K2O и TiO2 и обратную - по FeO*, CaO и Zr относительно SiO2. В отличие от диабазов амфиболиты характеризуются повышенными концентрациями TiO2, P2O5, Zr (табл. 1). На диаграммах Дж. Пирса и Дж. Канна (Pearce, Cann, 1973) исследуемые диабазы попадают в поле низкокалиевых островодужных толеитов. На треугольной диаграмме И. Мулина (Mullen, 1983) фигуративные точки диабазов находятся в поле распространения толеитов островных дуг, а амфиболиты - в поле базальтов СОХ.
Таблица 1. Химический состав представительных разновидностей пород комбинированной дайки и вмещающих гранитогнейсов (мас.%, г/т)
Для пегматоидных гранитов характерны такие общие особенности как повышенное содержание SiO2 (72-83%) и щелочей (K2O+Na2O=7-11%), в основном за счет К2О = 4-8% (табл. 1.); индекс ASI находится в пределах от 1,6 до 1,95. Для них типичен низкий коэффициент агпаитности Ка=0,45-0,56. По индексу ASI пегматоидные граниты соответствуют гранитам S типа и относятся к перглиноземистым породам. На диаграммах Д. Пирса (Pearce, 1984) фигуративные точки исследуемых пород располагаются в поле гранитов активных окраин, а на тектонической диаграмме Д. Тьеблимонта и Б. Кабаниса (Thieblemost and Cabanis, 1990) попадают в область распространения постколлизионных гранитов.
По своим петрохимическим особенностям вмещающие дайку гранитогнейсы соответствуют субглиноземистым биотитовым гранодиоритам. Относительно пегматоидных гранитов они характеризуются повышенными содержаниями FeO*, MgO, CaO, Zr, Y, Li и преобладанием Na2O над К2O (табл. 1).Была сделана попытка определения изменений химического состава на контакте базальтовой подушки с гранитом. Для этого были отобраны образцы гранитов и диабазов непосредственно на самом контакте и на некотором удалении от него. Следует отметить, что при приближении к контакту в диабазе уменьшается содержание SiO2, Na2O, K2O, Sr и Rb и увеличивается TiO2, Al2O3, FeO* и MgO; а в граните, при тех же условиях, уменьшается концентрация Na2O, CaO и Sr и увеличивается SiO2, TiO2, Al2O3, особенно K2O и Rb. Таким образом, можно предположить, что при процессе минглинга пород основного и килого составов возможен небольшой перенос K и Rb. В пределах дайки наблюдается преобладание физического смешения, что обусловлено, по-видимому, различиями температур и вязкостей основной и кислой магм, которые препятствуют химическому смешению, но способствуют быстрой кристаллизации базальтовой магмы в контакте с более холодным кислым расплавом [3]. Обнаружение комбинированной дайки имеет важное значение для построения геодинамической модели развития Ольхонской коллизионной системы, поскольку вся система формировалась в процессе регионального сжатия и коллизии, обусловившего аномальное утолщение коры, ситуация, когда в верхнюю кору внедряются мантийные породы, может рассматриваться как свидетельство начавшегося развала - коллапса тектонически неустойчивой коллизионной системы в режиме растяжения [2].
Литература
1. Попов В.С. Смешение магм - важный петрогенетический
процесс. Записки ВМО. 1983. C. 229-240.
2. Скляров Е.В., Федоровский В.С., Гладкочуб Д.П., Владимиров
А.Г. Синметаморфические дайки - индикаторы коллапса коллизионной структуры
Западного Прибайкалья // Доклады Академии Наук. 2001. Т. 381. ╧ 4. С. 522-527.
3. Титов А.В, Литвиновский Б.А. и др. Явления гибридизации
в комбинированных базит-лейкогранитных дайках Усть-Хилокского массива //
Геология и геофизика. 2000. Т. 41. ╧ 12. С. 1714-1728.
4. Berthelsen A. Globulith. A new type of intrusive structure,
exemplified by metabasic bodies in the Moss Area, SE Norway. Copenhagen,
1969. Р. 70-85;
5. Snyder D., Crambes C., Tait S. and Wiebe R.A. Magma
mingling in dikes and sills // J. Geology. 1997. V. 105. P. 75-86.
6. Wiebe R.A. Relations between coexisting basaltic and
granitic magmas in a composite dike // Am. J. Science. 1973. V. 273. P.
130-151.