2013

Геохимические типы базитов восточной части Сибирской платформы

Копылова А.Г.*, Томшин М.Д.*

Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, Якутск, Россия kopylova@diamond.ysn.ru

Базитовый магматизм на Сибирской платформе проявлялся неоднократно в течение длительного времени, с меняющимся спектром вещественного состава расплава. В пермо-триасовое время магматическая деятельность на востоке Сибирской платформе была связана с внедрением колоссального объема магмы основного состава, сформировавшей породы трапповой формации нормальной толеит-базальтовой специализации. В восточной части платформы практически нет покровных базальтов этого возраста  и нет интрузивов пикрит-базальтового состава. Петрохимическое разнообразие магматитов данного формационного типа обусловлено процессами докамерной и внутрикамерной дифференциации, но решающая роль в определении их  петрохимических и геохимических особенностей принадлежит процессам исходного магмообразования. Незначительные вариации вещественного состава исследуемых траппов из различных частей платформы (центральной, восточной и северо-восточной), сформированных расплавом толеитового  состава, свидетельствуют о близких условиях их магмообразования. Средние содержания SiO₂ в трапповых образованиях находятся в пределах 48-49, TiO₂ -  1,1-1,7, K₂O -  0,4-0,7, P₂O₅ - 0,14-0,18, суммарная железистость 11-13 % (таблица). На диаграмме SiO₂ – (NaO₂+K₂O) фигуративные точки составов располагаются в поле обычных по режиму щелочности толеитов. На спайдер-диаграммах тренды распределения несовместимых элементов в траппах из различных частей платформы занимают однотипное положение. Отношение (La/Yb)_n, варьирует в узких пределах 2,2-3,5, подчеркивая близкий характер распределения REE в траппах. Наличие Ta-Nb-минимума на мультиэлементных диаграммах и геохимические индикаторы корового вклада (Nb/Nb*=0,63 и La/Nb>1,2) в породах трапповой формации свидетельствуют о наличии коровой контаминации.

            В среднепалеозойское время восточная периферия Сибирской платформы отличалась активной магматической деятельностью, связанной с заложением серии палеорифтовых систем. Наиболее крупными из них являются Вилюйский и  Оленекский палеорифты. Магматическая деятельность в пределах рифтовых зон была продолжительной, а геодинамическая обстановка ее сопровождающая – неоднородной, что отразилось на вещественном составе пород. В центральных частях рифтовых долин в режиме растяжения подъем расплава происходил быстро. Формировались типичные базиты среднепалеозойских рифтов с незначительным содержанием фенокристаллов (до 3 %) в породах краевых зон. На классификационной диаграмме кремнезем – щелочи точки составов пород среднепалеозойских палеорифтовых зон располагаются почти поровну  в полях нормативно-кварцсодержащих толеитов и базитов субщелочного состава.  Относительно пород трапповой формации они характеризуются повышенными содержаниями  Ti, K, P, HSFE, LILE. Практически вдвое возрастает суммарное содержание редких земель и отношение (La/Yb)_n=5,7. На мультиэлементных диаграммах распределения несовместимых элементов не проявлен Ta-Nb-минимум, что свидетельствует об отсутствии коровой контаминации расплавов, ответственных за формирование среднепалеозойских магматитов.

            В пространственной связи с трапповыми интрузиями на северо-восточной окраине платформы сформировались тела трахидолеритов. Образованы они щелочной оливин-базальтовой серией расплавов и приурочены к Лено-Анабарскому глубинному разлому. Трахидолериты в восточной части Сибирской платформы имеют нижнетриасовый возраст  и  завершают цикл фанерозойского магматизма на Сибирской платформе. Трахидолериты  характеризуются пониженной кремнекислотностью (содержание SiO₂ изменяется в пределах 43-45 %), повышенной щелочностью (сумма щелочей 4,5-6 %). Фигуративные точки составов трахидолеритов располагается в поле щелочной серии.  Весьма показательно необычно  высокое содержание в трахидолеритах титана (6,4 % TiO₂), повышенное железа (>14 % FeO_tot), фосфора (до 1,4 % P₂O₅). Наиболее яркой геохимической чертой трахидолеритов является  значительное содержание в них элементов группы титана (Zr, Nb, Y, Yb, Hf, Ta). Отчетливое обогащение производных щелочного оливин-базальтового расплава крупноионными элементами – Cs, Ba, Rb, Sr, Pb, K свидетельствует об активном влиянии флюидной фазы. В трахидолеритах фиксируется максимальная сумма REE, характер распределения которых, отличается значительным фракционированием (отношение (La/Yb)_n = 24,9). Редкоэлементные характеристики трахидолеритов свидетельствуют об отсутствии вовлечения материала литосферы в процесс магмообразования. По содержанию совместимых элементов Ni, Co, Cr, Sc они значительно уступают производным толеитовых расплавов. Следует отметить повышенные концентрации в трахидолеритах таких несовместимых с основными магмами  рудных компонентов как Pb, Be, Mo, Sn, Ga, Gd.

            Таким образом, среди разновозрастных интрузивных образований восточной части Сибирской платформы по своим геохимическим характеристикам четко выделяются позднепалеозойские-раннемезозойские платформенные магматиты трапповых синеклиз, образованные толеит-базальтовой серией расплавов, среднепалеозойские базиты палеорифтовых зон толеитового состава повышенной щелочности и раннемезозойские трахидолериты периферийных частей платформы, производные щелочной оливин-базальтовой магмы.

Таблица. Средние составы интрузивных пород восточной части Сибирской платформы (вес. % и г/т)

Примечание: 1 и 4 – пермотриасовые траппы, 2 и 5 – базиты среднепалеозойских рифтов,

3 и 6  - трахидолериты. N – количество анализов.