2011

Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Петрогеохимические особенности и генезис палеопротерозойской щелочно-базитовой эффузивно-интрузивной ассоциации юго-запада Восточно-Европейского кратона

Аксаментова Н.В.

Республиканское унитарное предприятие Белорусский научно-исследовательский геологоразведочный институт, Минск, Беларусь, aksam@igig.org.by

Все породы щелочно-базитовой эффузивно-интрузивной ассоциации юго-запада Восточно-Европейского кратона имеют высокую железистость, высокое содержание Zr, Nb, Be, Ba, TR и низкое – Mg, V, Cr, Ni. Особенности минерального и химического состава позволяют рассматривать их как производные щелочно-базальтовой магмы, претерпевшей дифференциацию на двух глубинных уровнях.

Распространенные на юго-западе Восточно-Европейского кратона в Овручской впадине, по её обрамлению и в кристаллическом фундаменте Житковичского горста на юге Беларуси покровы, силлы и дайки трахиандезитов, трахидолеритов, трахитов и интрузивные массивы и дайки щелочных габброидов и сиенитов являются близкими по времени формирования образованиями и объединяются в две комагматичные серии в составе эффузивно-интрузивной щелочно-базитовой ассоциации, сформировавшейся в позднем палеопротерозое. По разнообразию пород, наличию наряду с интрузивными породами вулкнических образований, а также интенсивности и широкому распространению процессов щелочного метасоматоза данная ассоциация не имеет пока аналогов среди одновозрастных магматических проявлений на территории кратона.

Вулканическая серия включает породы эффузивной и субвулканической фаций, распространенные в пределах Овручской впадины в составе верхнезбраньковской подсвиты (Лунько и др., 1971; Данилович и др., 1983). К эффузивной фации относятся покровы трахиандезитов мощностью 10–20 м, разделенные горизонтами вулканомиктовых песчаников. Иногда хорошо сохранились верхние части покровов, образованные гематитизированными лавобрекчиями, свидетельствующими о формировании покровов в наземной обстановке. Субвулканические образования в Овручской впадине представлены силлами трахидолеритов мощностью 25–30 м, на юге Беларуси – дайками трахидолеритов и трахиандезитов мощностью от 0,7–1,6 м до 20–45 м.

Интрузивная серия представлена щелочными габброидами, пироксеновыми и амфиболовыми щелочнополевошпатовыми и щелочными сиенитами. Они слагают небольшие (1,5–2,5 км в поперечнике) массивы, располагающиеся по обрамлению Овручской впадины (Ничипоровский, Давидковский, Ястребецкий и др.). Изотопный возраст сиенитов Ястребецкого массива – 1722 + 5 (17) млн лет (Скобелев, 1987). Все породы имеют сложный минеральный состав. Главные породообразующие минералы габбро представлены плагиоклазом двух генераций (An_48–50 и An_16–27), калиевым полевым шпатом, темноцветными минералами повышенной железистости (f, ат. кол.): фаялит (0,91), ферроавгит (0,56), баркевикит (0,73), биотит (0,79). По ассоциации породообразующих минералов и неравномерному их распределению габброиды сходны с бесфельдшпатоидными меланократовыми оливиновыми эссекситами. Сиениты состоят из щелочного полевого шпата, феррогеденбергита, биотита, гастингсита, эгирина или арфведсонита; присутствует титаномагнетит.

Химический состав пород щелочно-базитовой ассоциации варьирует в широких пределах от основного до умеренно кислого. Для всех пород характерны высокая общая железистость (Fоб = 0,76–0,98), низкое содержание магния, умеренная или высокая глиноземистость (таблица). На фоне общности основных петрохимических характеристик наблюдаются некоторые различия в составе фациальных типов пород, обусловленные как условиями (глубиной) их кристаллизации, так и степенью дифференцированности магматического расплава. В частности, трахидолериты отличются от эффузивов меньшими содержаниями SiO₂ и более высокими – ТiО₂ и Р₂О₅. В трахидолеритах и трахиандезитах Овручской впадины К₂О обычно преобладает над Na₂О; в таких же породах Беларуси соотношения этих оксидов обратные. Степень окисления железа в силлах трахидолеритов збраньковской свиты выше, чем в аналогичных породах из даек Житковичского горста, что отражает, очевидно, более глубинные условия кристаллизации последних. Наиболее окисленными являются лавобрекчии верхних частей покровов; для них же характерно обогащение калием. Трахиты по соотношению калия и натрия подразделяются на калиевые и калиево-натриевые. В тех и других коэффициент агпаитности близок к единице (0,95 и 0,85, соответственно).

Среди интрузивных пород петрохимическими аналогами эффузивов (трахиандезитов) являются щелочнополевошпатовые сиениты, тогда как габбро отличаются меньшим содержанием SiO₂, Al₂O₃, щелочей и более высоким – TiO₂, MgO, что отражает их более меланократовый состав. Как среди вулканических пород, так и интрузивных присутствуют разности с повышенной натриевой щелочностью. Своеобразен микроэлементный состав пород: как в вулканических, так и в интрузивных породах присутствуют весьма низкие содержания V, Cr, Ni (< 5–10 г/т) при повышенной роли редких литофильных (Zr, Nb, Be, Ва) и редкоземельных элементов, что свойственно нефелинсодержащим породам типа эссекситов и фонотефритов, входящих в состав калиево-натриевых щелочных серий. Отсутствие фельдшпатоидов в габбро, по-видимому, может объясняться малоглубинными условиями их образования (Шарков, Богатиков, 1981).  Наиболее поздние члены интрузивной серии – дайки мелкозернистых сиенитов и сельвсбергитов по обогащенности цирконием и другими редкими элементами сопоставимы с мариуполитами.

По составу рассмотренная щелочно-базитовая ассоциация близка к магматическим сериям континентальных рифтов, что позволяет связывать ее формирование с процессами рифтогенеза земной коры. Наибольшее сходство устанавливается с щелочной калиево-натриевой серией девонского возраста Кузнецкого Алатау, возникшей в условиях рифтогенеза на заключительном этапе орогенеза складчатой области.

Таблица – Химический состав пород щелочно-базитовой эффузивно-интрузивной ассоциации юго-запада Восточно-Европейского кратона

Примечание. 1–мегаплагиофировые трахидолериты, 2–афировые трахиандезиты и 3–гематитизированные лавобрекчии трахиандезитов Овручской впадины; 4–мегаплагиофировые трахидолериты, 5–афировые трахиандезиты, 6–калиевые и 7–калиево-натриевые трахиты Житковичского горста; 8–щелочное габбро Ничипоровского массива; 9–пироксеновые щелочнополевошпатовые сиениты Давидковского массива; 10–амфиболовые щелочные сиениты, 11–амфиболовые щелочнополевошпатовые сиениты и 12–сельвсбергиты Житковичского горста.

Особенности химического состава пород эффузивно-интрузивной ассоциации позволяют рассматривать их в качестве производных щелочно-базальтовой или базанитовой магмы, претерпевшей дифференциацию, по крайней мере, на двух глубинных уровнях – в глубинном и малоглубинном промежуточных очагах. Причем, именно с процессами дифференциации расплава в малоглубинном очаге, очевидно, было связано появление всего спектра пород вулканической и интрузивной серий. Вследствие малой глубины магматичского очага, по-видимому, создавались благоприятные условия для отделения летучих компонтенов и выносу вместе с ними натрия и редких элементов, что и привело к снижению натриевой щелочности расплава и продуктов его кристаллизации, а также образованию обширных ореолов щелочных метасоматитов, несущих редкометальное оруденение. Приуроченность ассоциации к узлу пересечения двух крупных долгоживущих линеаментных зон позволяет связывать проявление щелочно-базитового магматизма в данном районе с наличием мантийного плюма и генерацией щелочно-базальтовой магмы в глубинном мантийном очаге. Возникнув вслед за проявлениями субщелочного базитового магматизма щелочно-базитовая ассоциация фактически завершает развитие палеопротерозойского магматизма в данном регионе.

Работа выполнена при финансовой поддержке БРФФИ–РФФИ-2010, грант № Х 10Р–092.

Литература:

Данилович Л.Г., Букович И.П., Полищук Л.В. Особенности петрологии вулканических образований Овручского грабена (северо-западная часть Украинского щита) // Геол. журн. 1983. Т. 43. № 6. С. 101–109.

Когарко Л.Н. Проблемы генезиса агпаитовых магм. М: Наука, 1977. 294 с.

Лунько В.Ф., Дранник А.С., Ролик А.Г., Металиди С.В. Основные черты геологического строения и металлогении северо-западной части Украинского щита // Вопросы петрологии и рудоносности кристаллического фундамента БССР и смежных районов. Минск: Наука и техника, 1971. С. 286–313.

Шарков Е.В., Богатиков О.А. Парагенезисы минералов щелочно-габброидных серий пород как отражение режимов дифференциации магмы  // Петрология и рудоносность индикаторных магматических формаций. М.: Наука, 1981. С. 21–35.