2010

Палеозойские базит-ультрабазитовые ассоциации хр. Черского

(Верхояно-Колымская складчатая область)

Трунилина В.А., Роев С.П., Орлов Ю.С.

Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН

v.a.trunilina@diamond.ysn.ru

Одним из наиболее дискутируемых вопросов геологического строения территории остается характер фундамента, на котором она развивалась. Большинство исследователей склоняется к мнению о наличии в его составе участков океанической коры и коры переходного типа, тогда как другие продолжают отстаивать ее типично континентальную природу. Одним из главных доказательств существования древних океанических бассейнов на территории Верхояно-Колымской складчатой области служит наличие фрагментов и блоков метаморфизованных ультраосновных и основных пород, развитых в бассейне р. Уяндина и в пределах горной системы Черского. Эти образования обычно рассматривают как офиолитовые. Появление их объясняется обдукцией океанической коры при амальгамации террейнов и становлении Колымо-Омолонского микроконтинента (Парфенов, 1995; Оксман, 2000).

Результаты проведенного авторами полевого и камерального изучения магматических образований основного – ультраосновного состава бассейна р. Уяндина, хр. Черского и смежных районов Верхояно-Колымской складчатой области, не позволяют согласиться с этой, преобладающей в настоящее время, точкой зрения.

Наиболее древние ультрабазит-базитовые ассоциации (723+/-15, 602+/-5 Ма – Rb-Sr метод) бассейна р. Уяндина и ее притоков по типоморфизму минералов: повышенной железистости и марганцовистости оливинов (f – до 32%, MnO – до 0,4%), преобладанию моноклинной модификации пироксенов, низким содержаниям в них Cr₂O₃ (в среднем – 0,1%), присутствию в основных породах паргасита, керсутита, граната пиропового ряда (до 72% рy) и хромcодержащего титаномагнетита, отсутствию хромшпинелидов – близки производным континентального магматизма). Особенности химического состава и концентрация элеметов-примесей промежуточные между таковыми океанических и континентальных образований: Химические составы варьируют от от пикритов и нормальных габброидов (базальтоидов) до диоритов (андезитов) и от щелочных пикритов и субщелочных габбро (трахибазальтов) до бенмореитов (гавайитов) и монцонитов (муджиеритов). Больше половины составов ­ оливин-диопсид-нормативные, около 30% – нефелин-оливин-диопсид-нормативные, тогда как количество столь характерных для офиолитовых ассоциаций гиперстен-диопсидовых разностей – всего15%. По соотношениям петрохимических параметров большая часть составов отвечает внутриплитным образованиям, наряду с которыми, но в меньшем количестве, присутствуют и составы, соответствующие таковым срединно-океанических хребтов. По сравнению с последними рассмариваемые породы обогащены Rb, Li, Ba, Th. Nb. Тренды REE, как и в офиолитах, плоские или со снижением их нормированных значений от HREE к LREE, но при больших (в среднем, на порядок) содержаниях как тех, так и других.. Такие особенности, как и сочетание оливин-диопсид-нормативных пород нормальной щелочности и нефелин-оливин-диопсид-нормативных субщелочных присущи магматическим породам узких внутренних океанических бассейнов, ложе которых образовано утоненной континентальной корой (Сондерс, Тарни, 1987). Для Калгынского блока это подтверждается выходами в непосредственной близости неопротерозойских ультраметаморфических гнейсо-гранитов и гранитов геохимического типа рапакиви (Trunilina, Roev, 2005), формирующихся только в континентальной обстановке. Расчетные глубины генерации магм и глубин до сейсмофокальной зоны для пород нормальной щелочности составляют, соответственно, 12–15 кбар и 137–151 км, для субщелочных – 18–20 кбар и 188–208 км. Эти величины значительно превышают приводимые в литературе для океанических офиолитов.

В составе раннеордовикской толщи установлены вулканические покровы базальтоидов, среди которых преобладают субщелочные и щелочные нефелин-нормативные разности с составом от трахибазальтов до муджиеритов. По петро- и геохимическим параметрам однозначно определяются как внутриплитные континентальные образования. Расчетная глубина до сейсмофокальной зоны для субщелочных пород – от 135 до 189 км; для нефелин-нормативных пород – 180 – 232 км. Т.е., можно полагать, разновременность внедрения из разных мантийных источников. По сравнению с океаническими, они обогащены REE cо снижением их нормированных значений от LREE к HREE. Отношения нормированных значений La/Sm = 3–4 и La/Yb – 10,6–11,7. Содержания элементов-примесей соответствуют геохимическому типу Nа-щелочных базальтов, с отклонениями к шошонитам, с одной стороны, и к толеитовым базальтам континентов – с другой. Те и другие характерны для внутриплитного магматизма тыловых, континентальных частей зон Беньофа – Заварицкого и на этом основании отнесены к рифтогенным образованиям континента или окраины континента.

Ультрабазит-базитовая ассоциация среднего ордовика включает метаперидотиты, амфиболиты, оливин-клинопироксеновые, реже – двупироксеновые габбро-амфиболиты, метабазальты, трахиандезибазальты, залегающие среди терригенно-карбонтаных пород. Излияния базальтов имели место до становления габброидов, содержащих их многочисленные ксенолиты, и после него с образованием мощного покрова, несогласно перекрывающего серпентиниты и габбро-амфиболиты. Массивы габброидов имеют штокообразную и пластовую форму. В мощных пластовых телах установлены переходы от габбро к монцонитам. Породы ассоциации не сопоставимы с офиолитовым по геологическому строению – явному временному перерыву между формированием ультрабазитов – базитов и базальтовых покровов, по резкому преобладанию моноклинных разностей среди клинопироксенов, по обогащению щелочами, титаном и REE. Параметры составов наименее измененных образцов не сопоставимы с параметрами пород офиолитовых ассоциаций. Так, для метаперидотитов они составляют: Al₂O₃ = 4,3–14,5%, TiO₂ = 0,16–0,47%, К₂О = 0,08–0,78%, Na₂O = 0,29–0,9%, СаО = 0,54–11,1%, MgO/(MgO+FeO) = 0,77–0,86. Нормативный гиперстен, типичный для пород офиолитовых ассоциаций, отсутствует. Расчетная  глубина до сейсмофокальной зоны для ультраосновных пород составляет 96–121 км, для основных пород нормальной щелочности – 141–156 км, для субщелочных – до 308 км, что значительно превышает расчетные данные для офиолитов и указывает на разные источники исходных расплавов. Породы заметно обогащены редкоземельными элементами, особенно легкими лантаноидами (до 2-х порядков и более, по сравнению с хондритом), что характерно для производных не деплетированной, а обогащенной мантии. Значения в них нормированных отношений La/Yb во всех случаях больше 1, тренды распределения REE плоские или с явным снижением от LREE к НREE (рис. 8), соотношения Cr – Y, Zr/Y – Zr соответствуют таковым континентальных производных. В целом, по параметрам состава среднеордовикская базит-ультрабазитовая ассоциация хр. Черского наиболее близка магматическим ассоциациям зон крупных разломов активных окраин континента или границ литосферных плит.

Магматические образования девона представлены покровами базальтов и многочисленными силлами и дайками пикритов, щелочных пикритов, долеритов, габбро, оливиновых габбро, габброноритов, трахиандезибазальтов, залегающими среди углистых мергелей, аргиллитов, углистых пелитоморфных и органогенных известняков. Rb-Sr изохронный возраст основных пород 382+/-15 Ма. По типоморфизму минералов (умеренно железистый оливин с f = 49,4–49,7; преобладанию моноклинной модификации пироксенов, по составу отвечающих пироксенам производных базит-гипербазитовых и щелочных пород континентов; паргасит и керсутит, титаномагнетит, сфен; хромиты; хромшпинелиды дунит-перидотитовой и дунит-пироксенит-габбровой ассоциаций), интенсивному обогащению К, Rb, Ba, LREE породы определяются как внутриплитные рифтогенные образования геохимического типа Na-щелочных базальтов континентов. Химический состав основных пород оливин-диопсид-нормативный и нефелин-оливин-диопсид-нормативный. В единичных случаях одновременно с нормативным нефелином присутствует нормативный лейцит. Расчетные глубины до сейсмофокальной зоны составляют в среднем 241, 203 и 185 км, соответственно, для пород с содержанием SiO₂ до 40%, 40–45% и более 45%. Расчетные давления в очагах магмогенерации – 30, 23 и 17 кбар. При этом наиболее основные породы оказываются и более щелочными, что может указывать на миграцию материнских очагов во все более неистощенные, либо все более метасоматически проработанные горизонты мантии.

Магматические породы карбона известны на смежной территории в пределах Селенняхского антиклинория. Они представлены покровами базальтов и гавайитов и штоками габбро и сиеногаббро, залегающими среди карбоновых известняков. Преобладают оливин-диопсид-нормативные разности, менее распространены нефелин-оливин-диопсид-нормативные. Средний состав пород отвечает толеитовому базальту геохимического типа континентальных толеитов, с отклонениями к Na-щелочным базальтам по содержаниям Na₂О (среднее – 3,14%), Cr (280 г/т) и Ni 176 г/т). Oтношения Y/Nb (0,9–1,9 при среднем 1,3), средние содержания TiO₂ (1,58%), Р₂О₅ (0,17%), Zr (112 г/т) характерны для континентальных толеитовых серий (Floyd, Winchester, 1975). Тренды распределения REE характеризуются существенным обогащением легкими лантаноидами и отсутствием Eu-минимума. По большинству индикаторных петро- и геохимических коэффициентов породы определяются как внутриплитные континентально-рифтогенные образования. Наименее дифференцированные разности представлены известково-щелочными базальтами, с расчетной глубиной до сейсмофокальной зоны 151 км и расчетным давлением в магматическом очаге – 18 кбар.

Таким образом, среди пород ультраосновных – основных ассоциаций бассейна р. Уяндина, хр. Черского и смежных территорий установлены неопротерозойские образования параокеанического бассейна, заложенного на утоненной континентальной коре; раннеордовикские континентальные внутриплитные; среднеордовикские зоны трансформных разломов; девонские и карбоновые континентально-рифтогенные. Наличие типичных офиолитовых ассоциаций не подтверждено.

Литература

Парфенов Л.М. Террейны и история формирования мезозойских орогенных поясов Восточной Якутии // Тихоокеанская геология. 1995. T.14. № 6. C. 32-43 (in Russian).

Оксман В.С. Тектоника коллизионного пояса Черского. Москва: Геос, 2000. 268 с. (In Russian)

Trunilina V.A., Roev S.P. Composition and ore-bearing potential of A-type granites of the Kolyma tectonic block (northeast Yakutia) // Mineral Deposits: Meeting the Global Chellenge. Berlin: Springer. 2005. V. 1. P. 469–472.

Сондерс А.Д., Тарни Дж. Геохимическая характеристика базальтового вулканизма в задуговых бассейнах // Геология окраинных бассейнов. Москва: Мир. 1987. С. 102–133. (In Russian)

Floyd P.A., Winchester J.A. Magma type and tectonic setting discrimination using immobile elements // Earth and Planet. Sci. Lett.. 1975. V. 27. P. 211–218.