Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Петрохимические особенности палеозойских щелочных магматических пород Беларуси

Лапцевич А.Г., Михайлов Н.Д.

Республиканское унитарное предприятие «Белорусский научно-исследовательский геологоразведочный институт», Минск, Республика Беларусь

laptsevich@geology.org.by

В статье кратко приведены результаты петрохимического изучения пород верхнедевонской щелочной магматической формации Беларуси по каждому из районов (областей, структур), в пределах которых установлены эти образования. В них магматические образования различаются по масштабам проявления, строению, набору или преобладанию тех или иных фациальных и петрографических типов пород, а также по характеру залегания и стратиграфическому положению в составе доверхнефаменской части платформенного чехла. Для получения наиболее полной характеристики по региону в целом в работе использованы результаты исследований пород Припятского грабена, впервые выполненные В.П. Корзуном в 60-80-х г.г. XX столетия (Корзун, 1977 и др.; Корзун, Махнач, 1977).

Припятский грабен (Припятская палеовулканическая область). Магматические образования в этой области залегают на глубинах от 900 до 2500 м и имеют наибольшие площади распространения, масштаб проявления, фациальную представительность (эффузивные потоки, покровы, другие вулканические, субвулканические и гипабиссальные тела) и петрографическое разнообразие (представлены разновидностями щелочно-ультраосновных, щелочных и субщелочных основных и средних магматических пород). Вулканокластические образования слагают выдержанные по мощности и обширные по площади пачки и пласты и, чередуясь в разрезе с эффузивными породами, образуют две мощные толщи, до 800-900 м каждая, а в пределах многочисленных погребенных палеовулканических построек мощность вулканических пород достигает 2300 м и более. В составе главных породообразующих минералов большинства пород присутствуют щелочные пироксены - эгирин и эгирин-авгит. Полевые шпаты в большинстве случаев представлены щелочной разновидностью (ортоклаз, анортоклаз, первичный альбит). Повышенная щелочность ультраосновных пород отражает присутствие в них биотита, флогопита, анальцима, натролита. Главные породообразующие минералы щелочных (фельдшпатоидных) пород - нефелин, лейцит и эгирин-авгит. Из акцессорных минералов наиболее распространены в породах формации титаномагнетит, сфен, апатит. Главными особенностями химизма пород области являются резко повышенная щелочность, обедненность кремнеземом - все виды пород недосыщены кремнекислотой, повышенное содержание титана, минералогически выраженное в высоком содержании акцессорного сфена, повышенное содержание в щелочных и субщелочных трахитах окислов магния и часто железа (повышенное содержание темноцветных минералов). Наиболее щелочные породы основного состава (нефелиниты, лейцититы), а также трахибазальты, трахиандезиты и трахиты обеднены кальцием.  Отмечается преобладание в составе щелочей Na₂O над K₂O даже в породах содержащих модальный лейцит (лейцититы, лейцитовые нефелиниты).

Гомельская структурная перемычка. Магматические породы этой структуры продолжают в северном направлении Припятскую палеовулканическую область за пределами Припятского грабена, образуя эффузивные потоки или купола (трахиты, трахибазальты) и субвулканические тела (нефелиниты, сиенит-порфиры, фурчиты и др.) и залегают на глубине 150-300 м (Веретенников и др., 2000; Михайлов, Лапцевич, 2011). Обращает на себя внимание пониженное содержание во всех разновидностях пород СаО и повышенное щелочей. В лейцититах и тефрифонолитах резко преобладает K₂O, его содержания достигают 8-15%, что вполне соответствует щелочным породам калиевой серии, содержащим модальный лейцит, как среди порфировых вкрапленников, так и в виде микролитов в основной массе этих пород. Следует отметить, что пониженное содержание кремнезема наиболее характерно для трахитов и сиенит-порфиров, а для основных пород – повышенное содержание титана. Все породы этой структуры характеризуются как высокоглиноземистые и весьма высокоглиноземистые.

В пределах Северо–Припятского плеча магматические породы установлены лишь в крайней восточной части, соприкасаясь с магматическими образованиями  Гомельской структурной перемычки. Они образуют небольшие палеовулканические постройки центрального типа и представлены в основном вулканокластическими породами, которые иногда чередуются с эффузивными, а на больших глубинах сменяются массивными субвулканическими или жильными магматическими породами (Веретенников и др., 2001; Михайлов, Лапцевич, 2012). Все породы сильно изменены. Их можно разделить на несколько групп. Первая группа – породы щелочно-ультраосновного состава с фельдшпатоидами (лейцит, нефелин) и оливином, вторая - основные породы (базальтоиды) субщелочного или щелочного ряда с обилием пироксена и полевых шпатов. Следующую группу образуют породы, которые вскрыты скважинами расположенными вблизи Гомельской структурной перемычки. Здесь установлены щелочные трахиты и трахибазальты.  Все изученные магматические породы Северо-Припятского плеча характеризуются повышенным содержанием щелочей (относятся в своем большинстве к щелочным породам калиевого типа), титана и недосыщеностью кремнеземом. Ультраосновные породы имеют повышенное содержание глинозема и пониженное MgO. Химический состав пород  второй группы отражает их "переходный характер" от щелочных ультраосновных пород к основным пикробазальтам.

Жлобинская седловина – магматические образования представлены главным образом трубками взрыва (диатремами) Жлобинского поля (Хомич и др., 1993). Все выявленные диатремы образованы ультраосновными вулканокластическими породами щелочного ряда (в основном калиевой серии) с подчиненным развитием субвулканических и гипабиссальных магматических пород того же состава (Веретенников и др., 2001). По химическому составу большинство пород изученных диатрем соответствуют ультраосновным фоидитам - меланефелинитам и мелалейцититам или достаточно близки к ним по минеральному составу. Породы другой, меньшей части диатрем, более близки к щелочным пикритам и мелилититам. Пикриты характеризуются заметно пониженным (<5%) содержанием модального оливина, что нашло отражение в относительно невысоком  для них содержании MgO.  Ультраосновные фоидиты имеют несколько повышенные содержания MgO, Fe₂O₃ и пониженное – глинозема. Петрохимической особенностью пород диатрем является повышенное содержание щелочей (с преобладание калия над натрием) и пониженное кальция.

Таким образом, палеозойские магматические породы Беларуси, представленные большим разнообразием петрографических видов и разновидностей вулканических, эффузивных и гипабиссальных пород,  локализованы в 4 районах. Их петрографическое разнообразие отражено и в химическом составе пород. На классификационную диаграмму SiO₂ – Na₂O+K₂O нанесены данные химических составов всех палеозойских магматических пород Беларуси (рисунок).  Составы пород всех районов перекрывают поля от ультраосновных к средним со всеми промежуточными разновидностями (явно видна непрерывность изменения составов пород).

При наличии петрохимических различий, установленных для пород каждого района (области, структуры), наблюдаются общие петрохимические особенности, присущие всем или подавляющему большинству изученных пород. Это, прежде всего, повышенная щелочность пород, что позволяет относить их к породам щелочной магматической формации, с преобладающим у большей части пород калиевым типом. Также все породы в разной степени обеднены кремнеземом и кальцием. Все это позволяет заключить, что все верхнедевонские магматические образования юго-востока Беларуси принадлежат к генетически единой щелочной формации.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта БРФФИ–РФФИ X12Р – 058.

Литература:

Корзун В.П. О субвулканических образованиях в осадочном чехле востока Припятской впадины // Литология, геохимия, палеогеография верхнепротерозойских и палеозойских отложений Белоруссии. Мн.: Наука и техника. 1977. С. 119-125.

Корзун В.П., Махнач А.С. Верхнедевонская щелочная вулканогенная формация Припятской впадины. Мн.: Наука и техника. 1977. 164 с.

Хомич П.З., Никитин Е.А., Гришко А.И. и др. Новая область развития кимберлитового магматизма на западе Восточно-Европейской платформы //  ДАН Беларуси. 1993. Т. 37. № 1. С. 83-86.

Веретенников Н. В., Корзун В. П., Лапцевич А. Г., Михайлов Н. Д. Петрология трубок взрыва Жлобинского поля (Беларусь) // Лiтасфера. 2001. №1(14). С. 46-55.

Веретенников Н.В., Корзун В.П., Махнач А.С., Лапцевич А.Г. Верхнедевонские вулканогенные образования района Уваровичей // Докл. НАН Беларуси. 2001. Т. 45, № 1. С. 100-102.

Веретенников Н. В., Корзун В. П., Махнач А.С., Лапцевич А. Г. Верхнедевонские вулканогенные образования Гомельской структурной перемычки // Докл. НАН Беларуси. 2000.Т. 44, №5. С. 107-109.

Михайлов Н.Д., Лапцевич А.Г. Петрографические особенности магматических образований Гомельской структурной перемычки // Лiтасфера. 2011. №1(34). С. 94-102.

Михайлов Н.Д., Лапцевич А.Г. Петрографическая характеристика девонского щелочного магматизма Северо-Припятского плеча// Лiтасфера. 2012. №1(36). С. 94-102.