научная статья по теме ИСТОЧНИКИ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕНД-РАННЕПАЛЕОЗОЙСКИХ МАГМАТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ХРЕБТА ДАРИБИ, ЗАПАДНАЯ МОНГОЛИЯ Геология

Текст научной статьи на тему «ИСТОЧНИКИ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕНД-РАННЕПАЛЕОЗОЙСКИХ МАГМАТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ХРЕБТА ДАРИБИ, ЗАПАДНАЯ МОНГОЛИЯ»

УДК 552.11(551.24)

ИСТОЧНИКИ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕНД-РАННЕПАЛЕОЗОЙСКИХ МАГМАТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ХРЕБТА ДАРИБИ, ЗАПАДНАЯ МОНГОЛИЯ © 2014 г. Д. В. Коваленко*, А. А. Монгуш**, О. А. Агеева*, Г. Ээнжин***

*Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН Старомонетный пер., 35, Москва, 119017, Россия; e-mail: Dmitry@igem.ru **Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН ул. Интернациональная, 117а, Кызыл, 667007, Россия ***Институт геологии и минеральных ресурсов Монгольской АН ул. Мира, 63, Улан-Батор, 210351, Монголия Поступила в редакцию 13.03.2013 г.

Получена после доработки 19.01.2014 г.

Комплексы пород, слагающие хребет Дариби, сформированны в надсубдукционных системах позднего венда, раннего кембрия и раннего палеозоя. Все исследованные основные и ультраосновные магматические породы мантийного генезиса (поздневендский расслоенный комплекс офиолитов, раннекембрийские подушечные базальты и раннепалеозойские пикритобазальты силлово-дайко-вого комплекса) имеют геохимические характеристики, типичные для ранних стадий развития островных дуг: низкие концентрации LILE, горизонтальные или близкие к N-MORB спектры распределения REE, минимумы HFSE. Магмы выплавлялись из деплетированных, но различающихся по изотопному составу мантийных источников с sNd(T) от +2.5 до +10. Раннепалеозойские породы силлово-дайкового комплекса, по-видимому, были образованы в результате сложного взаимодействия расплавов, выплавленных из разных источников. Породы группы 1 являются результатом смешения низкокалиевых пикритовых и тоналитовых расплавов. Пикритовые расплавы с sNd(T) = = +6... +8 произошли в результате плавления гранатовых лерцолитов мантийного клина. Тоналито-вые расплавы с sNd(T) = —3, вероятно, сформировались при частичном плавлении океанических мафических пород субдуцируемого слэба или основания дуги. Трондьемитовые расплавы группы 2, с величинами sNd(T), варьирующими от 2.5 до 7.5, могли образовываться при плавлении субдуцируе-мых метапелитов или амфиболитов при незначительных концентрациях сульфидов. Массивы натровых гранитоидов раннепалеозойского возраста распространены и в других районах Западной Монголии, Тувы, Алтайского края. По-видимому, формирование натровых кислых расплавов является одним из общих процессов раннепалеозойских надсубдукционных систем ЦАСП. Калиевые граниты (группа 4), возможно, образовывались при плавлении субдуцируемых пелитов или при фракционировании мантийных магм. Андезибазальты (группа 5), вероятно, были связаны с MZ-KZ внутриплитными процессами.

DOI: 10.7868/S0869590314040049

ВВЕДЕНИЕ

Исследование геологических процессов Земли, протекавших в конце венда—начале палеозоя, является одной из актуальных задач геологии, так как этот период характеризуется рядом специфических особенностей. На границе венда—кембрия в геологических разрезах повсеместно появляются биологические виды ископаемых (McMe-namin, McMenamin, 1990; Grotzinger et al., 1995; Narbonne, 1998), кардинально меняется химический состав воды океанов (Derry et al., 1992; Hoffman et al., 1998), происходят изменения климата с холодного (Ледниковый период) на теплый (Hoffman et al., 1998).

Одной из особенностей геодинамики Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП) в

позднем венде—раннем палеозое является высокая активность надсубдукционного магматизма. В это время были сформированы многочисленные островные дуги, остатки которых находятся в аккреционных структурах Монголии, Тувы, Казахстана и в других районах (Моссаковский и др., 1993; Берзин, Кунгурцев, 1996; Коваленко и др., 1996; Кунгурцев и др., 2001; Ярмолюк и др., 2002; Добрецов, Буслов, 2007 и др.). Возможно, причиной массового заложения зон субдукций являлась высокая скорость перемещения литосферных плит (Meert et al., 1993; Powell et al., 1993; Torsvik etal., 1996; Kirschvink et al., 1997). По различным оценкам, она достигала более 25 см в год и в несколько раз превышала таковую в период среднего и позднего палеозоя. Особенностям магматизма геологических фрагментов поздневендских и

раннепалеозойских зон субдукции Западной Монголии посвящена настоящая работа.

Современная геологическая структура Западной Монголии была сформирована в результате каледонского этапа тектонической аккреции и постаккреционных внутриплитных геологических процессов. Доаккреционные комплексы пород в основном датированы как поздневендские и раннекембрийские (Дергунов, Лувсанданзан, 1984, Хераскова и др., 1985, Козаков и др., 2002). Они представлены породами офиолитовой ассоциации и толщами переслаивающихся известняков, кремнисто-терригенных пород, вулканических брекчий и подушечных лав базальтов, образование которых связывается с субдукционными процессами (Коваленко и др., 1996; Ярмолюк и др., 2002). Тектоническое совмещение поздне-вендских-раннекембрийских геологических комплексов и формирование аккреционной структуры произошло в раннем ордовике (Коваленко и др., 1996).

Поздневендские и раннекембрийские толщи насыщены многочисленными субвулканическими телами: маломощными силлами, дайками и штоками неопределенного возраста. Общий объем субвулканических пород силлово-дайкового комплекса соизмерим с объемом магматических пород доаккреционных толщ. Очевидно, что породы силлово-дайкового комплекса представляют достаточно мощный этап магматизма и требуют изучения.

В настоящей статье приводятся новые данные о геодинамических обстановках формирования и магматических источниках поздневендских пород офиолитовой ассоциации, раннекембрийских подушечных лав базальтов и условно раннепалеозойских магматических пород силлово-дайкового комплекса хребта Дариби (Западная Монголия).

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ХРЕБТА ДАРИБИ

Хребет Дариби расположен в юго-западной части Западной Монголии. В современной структуре хребет находится на стыке двух крупных структурно--формационных зон. К востоку, за широкой Шаргын-Нурской впадиной, он граничит с Дзабханской зоной, основание которой сложено метаморфическими толщами докембрий-ской эпохи, перекрытыми чехлом карбонатно-терригенных отложений венд-кембрийского периода. К западу расположена Озерная зона ранних каледонид того же возраста. Геологические толщи Дзабханской зоны рассматриваются как остатки докембрийского микроконтинента (Дергунов, Лувсанданзан, 1984; Макарычев и др., 1986). Структуры Озерной зоны образовались в период раннепалеозойского закрытия венд-кем-

брийского окраинноморского бассейна, расположенного вблизи Дзабханского микроконтинента (Дергунов, Лувсанданзан, 1984; Коваленко и др., 1996).

Хребет Дариби сложен неметаморфизованны-ми комплексами пород и в разной степени мета-морфизованными толщами (рис. 1). Неметамор-физованные комплексы в основном распространены в северо-западной и центральных частях хребта. Это поздневендские офиолиты и раннекембрийские вулканогенно-осадочные толщи (Хераскова и др., 1985; Хаин и др., 1995).

Офиолиты образуют серию пологонаклонен-ных к западу тектонических пластин (баяннурский комплекс по (Хаин и др., 1995)). Нижние пластины сложены породами дунит-гарцбургитового комплекса, представленного чередующимися сер-пентинизированными гарцбургитами и дунитами. На него надвинуты серпентинизированные дуни-ты, верлиты, вебстериты и клинопироксениты, на которые в свою очередь надвинуты породы пирок-сенит-габбрового расслоенного комплекса. В верхней части пироксенит-габбрового комплекса появляются отдельные пересекающиеся дайки диабазов. По цирконам из плагиогранитов, прорывающих габбро-нориты расслоенного комплекса, и-РЬ методом получен возраст — 573 ± 6 млн лет (Козаков и др., 2002).

Среди вулканогенно-осадочных толщ выделяются терригенно-кремнисто-туффитовоя, карбо-натно-кремнисто-тефрогенная (Хераскова и др., 1985), базальтовая, карбонатно-терригенно-ба-зальтовая толщи.

Терригенно-кремнисто-туффитовая толща представлена ритмично чередующимися разно-зернистыми тефрогенными песчаниками, включающими горизонты внутриформационных конгломератов, пачки вулканических брекчий, гравелитов и кремнистых туфопелитов.

Базальтовая толща содержит многочисленные потоки подушечных базальтов, пачки гиалокла-ститов и маломощные пачки кремней.

Карбонатно -терригенно - базальтовая толща сложена пачками подушечных лав базальтов и ги-алокластитов, вулканогенных песчаников и алевролитов, чередующихся с мощными слоями известняков.

По аналогии с надежно датированными толщами близкого строения на хребтах Сэйр и Хан-Хухей возраст перечисленных выше толщ принимается как раннекембрийский (Хераскова и др., 1985).

В строении карбонатно-кремнисто-тефроген-ной толщи принимают участие полевошпатовые и полимиктовые разнозернистые песчаники, гравелиты, тефроиды с глыбами известняков, валунами магматических пород, состав которых варьирует от основного до кислого, и гранитов

среднекембрийского возраста (Хераскова и др., 1985). В верхней части толщи появляются большие объемы кислой пирокластики. Обнаруженные в породах спикулы губок и радиолярии дают возможность предполагать позднекембрийский-раннеордовикский возраст толщи (Хераскова и др., 1985).

Перечисленные выше геологические комплексы сложно деформированы. Они в разных пропорциях участвуют в нескольких крутопадающих тектонических пластинах субсеверного простирания (Дергунов, Лувсанданзан, 1984). Во многих местах они раздроблены субвертикальным кливажем северного простирания, а слои известняков в некоторых районах деформированы в складки с вертикальными шарнирами, осевые плоскости которых также характеризуются субсеверным простиранием.

Комплексы офиолитовой ассоциации и вулка-ногенно-осадочные толщи насыщены субвулканическими телами: дайками, силлами и небольшими штоками, которые выделяются нами в сил-лово-дайковый субвулканический комплекс, а также интрудированы массивами габбро, грано-диоритов и гранитов.

Силлы и дайки субвулканического комплекса на хребте Северный Дариби внедрены в вулкано-генно-осадочные толщи и представлены непрерывным, по концентрациям 8Ю2, рядом пород от пикритобазальтов до кислых. На хребте Южный Дариби они прорыва

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.

Показать целиком