Зарщиков А.А.
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАННЕПАЛЕОЗОЙСКОГО МАГМАТИЗМА И ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ КАЛЕДОНИД СЕВЕРНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ
МГУ, Москва, Геологический факультет, e-mail: zarsch@dynamo.geol.msu.ru
Успехи в микробиостратиграфическом, седиментологическом, фациально-генетическом, структурно-геологическом изучении "немых" вулканогенно-осадочных, вулканогенных, терригенно-карбонатных раннепалеозойских образований каледонид Cеверного Тянь-Шаня (СТШ) послужили основой развития представлений о многоэтапно-трансформированном сложном покровно-складчатом сооружении, сформировавшимся при каледонских плейт-тектонических взаимодействиях. Предлагается широкий спектр возможных сценариев эволюции - от рифтогенных до субдукционно-аккреционных в системе океанических бассейнов и микроконтинентальных блоков Палеоазиатского океана [1,3,4,6,7,8,9,10]. Сейчас все большее число исследователей склоняются к последнему варианту, хотя трактовка геодинамической природы отдельных комплексов и их пространственно-временных рядов порой оказывается совершенно различной. Достоверность палеореконструкций конкретных геодинамических обстановок определяется выявлением строго датированного комплекса уникальных именно для них геодинамических характеристик, сопоставимых с современными аналогами. В отношении упомянутых выше методов это далеко не всегда возможно в силу прежде всего конвергентности признаков различных обстановок. Состав магматических образований (особенно их полная геохимическая характеристика) - гораздо более чуткий и определенный геодинамический индикатор, особенно при использовании в комплексе с другими методами. Кроме того, петро- и геохимическая характеристика вулканитов - важный дополнительный критерий региональной стратиграфической корреляции. Однако, именно эта важная группа геодинамических данных изучена еще совершенно недостаточно [2,3,5,9]. Первые результаты обработки обширной коллекции, отобранной на разных участках Киргизско-Терскейской офиолитовой зоны (КТОЗ) опубликованы нами [5,9]. Важность проблемы заставляет вернуться к ней вновь.
Принятые сокращения: Т, ИЩ, СЩ - толеитовая, известково-щелочная, субщелочная серии; НК, СК, ВК, К/Н, Н/К - низко-, средне-, высококалиевая группа, калиево-натровой, натрово-калиевого типа щелочности; Поля на диагностических диаграммах: CRB-базальтов континентальных рифтов, MORB (E-, T-, N-)-базальтов срединно-океанических хребтов (обогащенного, промежуточного и нормального типа), WPB-внутриплитные базальты и их дифференциаты, OIB-толеиты океанических островов, IA-островодужные образования, IAT-толеиты островных дуг, CAB-известково-щелочная серия островных дуг. ВЗИ-элементы -высокозаряженные, КИР- крупноионные литофилы, REE-лантаноиды (L-легкие, Т-промежуточные, Н-тяжелые).
Обработка материала предусматривает: - выявление сериальной принадлежности и расчет нормативных составов (CIPW); - анализ распределения фигуративных точек в полях наиболее информативных петро- и геохимических диагностических диаграмм (ДД) [8]; -сопоставление вариаций содержаний элементов на мультиэлементных ("полных") спектрах, нормализованных по N-MORB [12] и спектрах REE - по хондриту [13]; -проведение комплексной геохимической типизации и корреляции.
Это позволяет не только разделить магматиты различных геодинамических обстановок, но и оценить степень обогащенности и дифференцированности их источника, зрелость и полярность зоны субдукции, закономерности пространственно-временной эволюции. Изучение магматических пород позволило выделить раннеспредингововый тип гипабиссальных интрузий автохтона (V интервала) и девять различных комплексов аллохтона ╙-О2 интервала, сопряженных в пределах КТОЗ. Три из них отнесены к палеооке-аническим, а шесть других - к палеоостроводужным образованиям. Ранее было показано, что среди ультрабазитов, габброидов и комплексов диабазов присутствуют блоки океанического происхождения, претерпевшие существенные метаморфические и магматические преобразования над зоной субдукцию [5]. Это позволяет выделить по меньшей мере два типа комагматичных офиолитовых ассоциаций-океанический и примитивных островных дуг. Кроме того, намечается выделение комплексов задугового спрединга (Токайлу-Джумгал-Северотерскейская зона). Распространенное в литературе мнение [3,10] о принадлежности всех офиолитов КТОЗ к этому типу лишено геохимических оснований. Типоморфные петро- и геохимические признаки рассматриваемых образований сведены в прилагаемую таблицу. Базальты N-MORB (V2-╙1) сохранились лишь в составе эдуцированной метаморфизованной офиолитовой ассоциации фундамента примитивной ОД (⌠underplating complex■), в то время как вулканиты T-E-MORB (╙2-3) первоначально включались в состав фронтальной части аккреционной призмы при субдукционном расслаивании аномальной коры. Наиболее ранние субдукционные вулканиты КТОЗ - резко деплетированные толеиты и железисто-магнезиальные вулканиты типа SSZ (╙3) (энсиматические дуги, пред- или междуговые бассейны), формировавшихся при кинематическом режиме ⌠roll-back■ и поглощении большого количества пелагических осадков (Ce-минимум). В конце кембрия-тремадоке возникает режим субдукционной аккреции и активно эволюционируют энсиматические островные дуги (дифференцированные толеитовые и известково-щелочные серии). Перестройка конфигурации и кинематики зоны субдукции в О1ar приводит к лланвирнскому перерыву в активной вулканической деятельности и делению единой островной дуги на энсиалические, энсиматические и амагматичные (трансформные?) отрезки и, возможно, появлению встречной зоны субдукции (Джумгальской южно-вергентной) в тыльно-дуговом бассейне. Лландейльский дифференцированный известково-щелочной и субщелочной вулканизм сочетает в себе специфичные черты сиалических ОД и окраинно-континентальных субдукционных поясов.
Литература
1. Абдулаев Р.Н.,Далимов Т.Н. Геодинамическая эволюция
и история раз-вития Тянь-Шаня в палеозое.//Тектоника Азии:программа и тезисы
совеща-ния.-М.:ГЕОС,1997,С.11-13
2. Васильев Д.Г. Вулканические формации в истории геологического
раз-вития каледонид Северного Тянь-Шаня./ Дисс....кандидата геол.-мин.на-ук,Л.,1991
3. Гесь М. Д. Магматизм и геодинамическая эволюция каледонского
орогена Тянь-Шаня//Изв.НАН КР,1999,с.33-42
4. Далимов Т.Н. и др. Геодинамика Тянь-Шаня.//Таш., 1993
5. Дёмина Л.И.,Ломизе М.Г.,Авдонин А.В. Геодинамическая
характеристика перидотитов присонгкёлья (Северный Тянь-Шань).//Вестн.МГУ,сер.4,геология,1995,╧
1,С.91-99
6. Замалетдинов Т.С.,Осмонбетов И.О. //Геодинамическая
модель разви-тия земной коры Киргизии в фанерозое // Сов.геология, 1988,
╧ 1,С.66-75
7. Зарщиков А.А. Новая геодинамическая модель эволюции
Северотяньшанской активной окраины в раннем палеозое // Материалы 7-ой
междун. конференции по тектоники плит им. Л. П. Зоненшайна, 2002, с. 455-458
8. Интерпретация геохимических даных // Скляров Е.В.
и др., М.,2001,288 с
9. Ломизе М.Г., Дёмина Л.И., Зарщиков А.А. Киргизско-Терскейский
океани-ческий бассейн // Геотектоника, 1997, ╧6, с. 35-55
10. Максумова Р.А. Эволюция бассейнов осадконакопления
Северного и сре-динного Тянь-Шаня в позднем докембрии - раннем палеозое.
//Дисс.....докт. геол.-мин.наук.Бишкек,1991
11. Миколайчук А. В. и др. Основные этапы геодинамической
эволюции Северного Тянь-Шаня в позднем докембрии-раннем палеозое. // Геотектоника,
1997, ╧6, с.16-34
12. Сандерс А. Д., Тарни Дж. Геохимические характеристики
вулканизма в задуговых бассейнах. //Геология окраинных бассейнов. М.: Мир,
1987, с.102-112
13. Haskin L.A & Haskin M.A Geohim. Cosmohim. Acta,
32, 1968, p.433-447.