ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 423, № 2, с. 222-227
= ГЕОЛОГИЯ
УДК 552.3(571.5)
БАЗАЛЬТ-ТРАХИРИОЛИТ-КОМЕНДИТОВАЯ АССОЦИАЦИЯ ХРЕБТА КРОПОТКИНА (ВОСТОЧНЫЙ САЯН) И ПРОБЛЕМА ДЕВОНСКОГО РИФТОГЕНЕЗА В ЮЖНОМ ОБРАМЛЕНИИ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ
© 2008 г. А. А. Воронцов, член-корреспондент РАН В. В. Ярмолюк, Г. П. Сандимирова
Поступило 03.04.2008 г.
В истории формирования Сибирского палео-континента девонская эпоха выделяется широким развитием процессов рифтогенеза. С ней связано образование Вилюйской рифтовой области в восточной части Восточно-Сибирского кратона и Алтае-Саянской рифтовой области в пределах юго-западного обрамления кратона. Области удалены друг от друга более чем на 2000 км и в целом рассматриваются как структурно независимые. Однако в последние годы появились данные, свидетельствующие об определенных связях между ними и наличии объединяющих их структур. Так, в девоне на юго-западном продолжении Вилюйского рифта в пределах Бодайбинской синформы возникла цепь базитовых интрузий [1]. Далее к юго-западу в пределах Баргузинского блока палеоконтинента в девоне сформировался Точерский рифтогенный прогиб, выполненный существенно красноцветными отложениями с бимодальной вулканической толщей в основании [2]. Возрастные, вещественные и структурные аналоги отложений прогиба наблюдаются далее к западу в пределах Джидинской зоны [2, 3]. Они, в свою очередь, сопоставляются с подобными же породами Тувинского прогиба и Минусинских впадин, принадлежащими Алтае-Саянской рифтовой системе. Таким образом, намечается система девонских грабенов и впадин, которая прослеживается между Вилюйской и Алтае-Саянской рифтовыми областями (рис. 1, врезка) вдоль южной окраины Сибирской платформы - Южно-Сибирская рифтовая система (ЮСРС). Достоверность выделения ЮСРС и расшифровка особенностей ее строения и развития сопряжены с получением новых данных о характере и законо-
Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской Академии наук, Иркутск
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук, Москва
мерностях структурного проявления рифтогенно-го магматизма в пределах указанной территории. Здесь рассмотрены данные о возрасте и составе рифтогенных ассоциаций хребта Кропоткина (Восточный Саян). Район их распространения в структурном отношении отвечает северо-восточной части Тувино-Монгольского массива и является связующим звеном между структурами Тувинского прогиба и Джидинского прогиба ЮСРС.
В пределах хребта Кропоткина (Урда-Хойт-Окинское междуречье Восточного Саяна) широко распространены разнообразные по составу вулканиты, которые образуют ассоциации с участием контрастных по составу пород - базальтов, трахириодацитов-трахириолитов и комендитов. Эти породы были включены И.В. Гордиенко [4] в состав единого, предположительно девонского, вулкано-плутонического комплекса, включающего также щелочные граниты, граносиениты, сиениты, нордмаркиты и монцониты. Возникновение комплекса связывалось с процессами активизации, сопровождавшимися грабенообразова-нием и сбросово-сдвиговой тектоникой. Однако время проявления этих событий не было строго определено. Контрастные вулканические ассоциации с участием щелочно-сиалических пород относятся к илейской свите. Ее возраст принимался условно девонским на основе сопоставления с подобными толщами Рыбинской и Минусинской впадин [5]. В соответствии с данными К-Лг-дати-рования возраст рибекит-эгириновых граносие-нитов и нефелиновых сиенитов Урда-Хойт-Окин-ского междуречья установлен в диапазоне от 486 до 138 млн. лет [4]. Возраст таких же пород сопредельных территорий Тувинского региона, полученный свинцово-уран-ториевым методом, оценен в интервале 430-390 млн. лет [6].
Систематические исследования ассоциаций с участием щелочных пород в хребте Кропоткина выполнены в 60-х годах прошлого столетия и позднее не проводились. Поэтому степень их изученности как в возрастном, так и в вещественном
1 . L L L L L L 2 ш 3 4
6 7 00Z 8 9
11 л -л 12 13
Рис. 1. Схема строения центральной части хребта Кропоткина. На врезке показано распределение девонских рифто-генных ассоциаций в пределах Сибирской платформы и ее складчатого обрамления. 1 - рыхлые отложения; 2 - четвертичные базальты; 3, 4 - раннедевонские вулканические ассоциации: 3 - трахириолит-комендитовые, 4 - базальтовые и бимодальные базальт-трахириолит-комендитовые; 5 - субщелочные и щелочные граниты и сиениты; 6 - протерозойские и раннепалеозойские комплексы нерасчлененые; 7 - разломы; 8-13 - на врезке: 8 - вулканические впадины и грабены, 9 - область распространения базитовых интрузий в основании Бодайбинского прогиба по [1], 10 -Сибирская платформа, 11 - территория палеоконтинента, 12 - Палео-Азиатский океан, 13 - предполагаемые контуры девонской рифтовой системы. ВРС - Вилюйская рифтовая система, АСО - Алтае-Саянская рифтовая область. Грабены и впадины: Мн - Минусинские, Тв - Тувинский, Дж - Джида-Хасуртинский, Точ - Точерский, Бд - Бодайбинский. Прямоугольным контуром выделена территория хр. Кропоткина. Цифрами обозначены поля вулканических пород: 1 - Ары, 2 - Зуун-Салаа.
отношениях за прошедшие годы не изменилась и в целом оставалась относительно низкой.
Нами выполнены геохимические и геохронологические ЯЪ-Бг-исследования вулканических пород комплекса, нацеленные на определение их возраста, оценку состава источников магматических расплавов и изучение их связи с процессами девонского рифтогенеза в юго-западном обрамлении Сибирской платформы.
Краткая геологическая характеристика. В пределах хребта Кропоткина базальты, трахириодациты-трахириолиты и комен-диты сохранились в виде разрозненных останцов лавового поля (рис. 1), в расчленении которого главную роль сыграла узкая система субширотных разломов. Поэтому гипсометрические отметки подошвы лавовой толщи варьируют по высоте в ин-
тервале от 1700 до 2500 м над уровнем моря. Вулканические породы залегают на размытых поверхностях протерозойских гнейсо-гранитов и раннепалеозойских габброидов, гранодиоритов и плагиогранитов таннуольского комплекса и характеризуются сложными взаимоотношениями с субщелочными и щелочными гранитами и сиенитами, относимыми к палеозойскому огнитскому комплексу. Как правило, последние прорывают вулканиты, но в ряде случаев наблюдаются фаци-альные переходы между ними: в интрузивных телах наблюдается вертикальная зональность с появлением в апикальных частях микрогранитов и трахириолитов.
В строении лавового поля породы разного состава обычно разделены и образуют обособленные серии лавовых потоков, а также слои и линзы пирокластического материала. В целом щелочно-
сиалические породы преобладают и слагают более 95% объема всех выходов вулканических толщ. Поэтому отдельные фрагменты лавового поля сложены исключительно лавобрекчиями, ту-фобрекчиями, туфами и игнимбритами трахирио-лит-комендитового состава. Разрезы вулканитов характеризуются фациальной изменчивостью и сменой пород разной фациальной принадлежности как по простиранию, так и по вертикали.
Для определения возраста и состава бимодальных вулканических ассоциаций нами изучены две коллекции проб, одна из которых характеризует поле кислых эффузивов в верховьях р. Зуун-Са-лаа, а другая - контрастное по составу вулканическое поле в междуречье Мунгулик и Ары.
В верховьях р. Зуун-Салаа (участок 1 на рис. 1) в районе высоты 3114.0 в отвесных скалах вскрывается фрагмент стратифицированной вулканической толщи. Ее строение определяет серия крутопадающих (50°) покровов флюидальных трахи-риолитов и комендитов, переслаивающихся с невыдержанными по мощности горизонтами ла-вобрекчий того же состава. Мощность отдельных лавовых тел достигает 30 м, видимая общая мощность толщи составляет 300 м.
Вулканическое поле р. Ары (участок 2 на рис. 1) сложено лавами, лавобречиями и туфобрекчиями преимущественно трахириолит-трахириодацито-вого состава с крайне ограниченным распространением субщелочных базальтов. Базальты вскрываются в основании разреза вулканической толщи по левому борту р. Ары вблизи ее устья. Здесь на северном склоне высоты 2335.0 среди кислых вулканитов залегают три покрова базальтов мощностью по 10 м каждый.
Петрографическая и петрогео-химическая характеристики. Базальты обладают серо-зеленой окраской и имеют порфировую и афировую структуры. Вкрапленники порфировых разновидностей представлены авгитом и андезином. Основная масса имеет апоинтер-сертальную, реже гиалотакситовую структуру и сложена эпидотизированными и хлоритизирован-ными микролитами оливина, клинопироксена, роговой обманки, а также серицитизированным плагиоклазом и мелкими изометричными кристаллами рудных минералов. Трахириолиты и комендиты лавовых тел представляют собой синевато-серые порфировые и афировые породы. В порфировых разновидностях трахириолитов вкрапленники представлены призматическим зональным альбит-олигоклазом и таблитчатым калиевым полевым шпатом, реже скелетным кварцем. Основная масса сложена сростками кварца и щелочного полевого шпата и обладает микрозернистой, гранофи-ровой, фельзитовой структурами. Для гранофи-ровой структуры характерны зерна кварца, погруженные в калиевый полевой шпат. Вторич-
ные минералы представлены кальцитом и серицитом, равномерно замещающими полевые шпаты. В комендитах во вкрапленниках и в основной массе наряду с кварцем и щелочным полевым шпатом присутствуют иголки зеленовато-бурого сильно плеохроирущего эгирина. Лавобрекчии отличаются от лав обилием пирокластического материала, представленного обломками афиро-вых комендитов угловатой формы, а также альбитом, альбитизированным плагиоклазом, изредка кварцем.
Содержания породообразующих оксидов, редких и редкоземельных элементов в породах отражены в табл. 1. Все вулканические породы обладают высокими содержаниями щелочей при значительных вариациях Na2O и K2O в кислых вулканитах. Базальты слабо дифференцированы по кремнезему (48.2-50.4 мас. % SiO2), соответствуют натриевой (Na2O/K2O > 4) и калиево-натри-евой (4 > Na2O/K2O > 1) субщелочным сериям, характеризуются умеренным
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.