ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2009, том 51, № 1, с. 38-57
УДК 552.11:552.08
"КАЛИЕВЫЕ" БАЗАЛЬТЫ И "ПИКРИТОБАЗАЛЬТЫ" ДЕВОНСКИХ КИМБЕРЛИТОВЫХ ПОЛЕЙ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ И ИХ СВЯЗЬ С КИМБЕРЛИТОВЫМ МАГМАТИЗМОМ (РОССИЯ)
© 2009 г. А. И. Киселев*, В. В. Ярмолшк**, К. Н. Егоров*
*Институт земной коры СО РАН 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128 **Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35 Поступила в редакцию 16.06.2008 г.
В пределах Вилюйско-Мархинского дайкового пояса базитов, представляющего краевую северо-западную часть базальтового магматизма Вилюйского рифта, наряду с интрузивной фацией базитов (дайки, силы, хонолиты), присутствуют эксплозивные проявления - "базитовые трубки взрыва". С позиций поисковой геологии интерес к эксплозивным образованиям определялся их вещественной спецификой и структурно-тектонической позицией, которая во многом близка структурным условиям локализации кимберлитовых тел в чехле Сибирской платформы. Продукты базальтовых эксплозивных проявлений в Мирнинском районе были отнесены к толеит-базальтовой и щелочной оливин-базальтовой петрохимическим сериям пород. В составе последней серии были установлены своеобразные калиевые и ультракалиевые породы - "калиевые оливиновые базальты и пикритобазальты", которые рассматривались как наиболее глубинные среди базальтов (субформация калиевых пикритобазальтов) и предлагались к использованию в качестве критерия оценки перспектив обнаружения коренных источников алмазов. Выполненные нами исследования позволили связать высококалиевую специализацию и повышенную магнезиальность обломков базитов из некоторых трубок взрыва и сопряженных с ними интрузивных тел с их низкотемпературным метасоматическим преобразованием. Поисковое значение проявлений эксплозивных брекчий и глубоко метасоматизирован-ных базитов вероятно заключается в том, что они маркируют собой участки, благоприятные для взрывной активности и внедрения как базитов, так и кимберлитов.
ВВЕДЕНИЕ
С девонскими кимберлитовыми полями в зонах разломов, ограничивающих Вилюйский палеорифт с северо-запада, сопряжены проявления базитовых брекчий, которые связаны как с трубками взрыва, так и с интрузивными телами неопределенной формы. Такие брекчии являются косвенным показателем площадей развития кимберлитов. По сравнению с другими проявлениями рифтогенного базитового магматизма они выделяются высокой магнезиальностью и (или) высокой калиевостью. Это давало основание для их выделения в качестве особой в петрохимическом отношении группы пород, связующей продукты базальтового и кимбер-литового магматизма в пределах рифтовой области.
Целью настоящей работы является обоснование метасоматической природы аномальных по составу высококалиевых и высокомагнезиальных базитов, основанное на оригинальных геологических, петрографических и петрохимических данных. Наряду с этим рассматриваются вероятные источники калия и магния и возможные механизмы образования экс-
Адрес для переписки: В.В. Ярмолюк. E-mail: volya@igem.ru
плозивных брекчий, а также их структурно-тектоническая позиция по отношению к кимберлитам. Кроме того, показано, что связь между распространением кимберлитов и базитовых брекчий определялась особыми структурными условиями, способствующими проявлению взрывной активности. Полученные новые структурно-геологические, петро-геохимические и минералогические данные существенно расширяют и корректируют имеющиеся представления о породных ассоциациях среднепалеозойского магматизма на северо-западном плече Вилюйского рифта, которые могут быть использованы при поисках коренных источников алмазов.
ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О СОСТАВЕ И ПРИРОДЕ ЭКСПЛОЗИВНЫХ БРЕКЧИЙ
В пределах Мирнинского и Накынского кимберлитовых полей, расположенных в пределах средне-палеозойского Вилюйско-Мархинского дайкового пояса долеритов (ВМДП), в виде трубочной (эксплозивной) фации присутствуют не только кимберлиты, но и базиты (фиг. 1, 2). Суждения о генетиче-
Фиг. 1. Расположение базитовых трубок взрыва в Мирнинском кимберлитовом поле по А.Я. Ротману с изменениями. 1 - разломы; 2 - дайки долеритов; 3 - кимберлитовые трубки; 4 - базитовые трубки взрыва; 5 - локальные магнитные аномалии. На врезке: 1 - разломы Вилюйско-Мархинского дайкового пояса. М и Н - расположение Мирнинского (М) и Накынского (Н) кимберлитовых полей.
ской природе эксплозивных базитовых брекчий неоднозначны. Их относили к туфам основного состава, тектоническим брекчиям и даже к кимберлитам. Нам известны неопубликованные результаты петрохимической экспертизы брекчий, вскрытых скважиной Т-18 и скважиной 50/47 (Накынское поле), согласно которой некоторые образцы с высоким содержанием магния и кальция были отнесены к "дотрубочным кимберлитам". Единичные находки
алмазов, а также минералов - спутников алмаза: пиропа, пикроильменита и хромшпинелидов - в тяжелой фракции эксплозивных брекчий до сих пор поддерживают представление некоторых геологов о возможной генетической связи брекчий с кимберлитами (Томшин и др., 1998). При ранее проведенном изучении вещественного состава эксплозивных проявлений в Мирнинском районе (Ротман, Серен-ко, 1985) базиты из обломочной части брекчий бы-
Фиг. 2. Размещение проявлений флюидно-взрывной дезинтеграции базитов в Накынском районе. 1 - кимберлитовые трубки (Б - Ботуобинская, Н - Нюрбинская ); 2 - эксплозивные брекчии; 3 - базиты с высоким содержанием калия; 4 - монцонит-порфиры. Цифрами обозначены номера скважин (цифрам 1, 2, 3, 4, 5 соответствуют номера скважин 546/443, 572/431, 574/421, 562/438, 572/421); 5 - разломы.
ли отнесены к толеит-базальтовой и щелочной оливин-базальтовой петрохимическим сериям пород. В составе последней серии были установлены своеобразные калиевые и ультракалиевые породы -"калиевые оливиновые базальты и пикритобазаль-ты", которые рассматривались как наиболее глубинные среди базальтов ("субформация калиевых пикритобазальтов") и предлагались в качестве возможного поискового магматического критерия на кимберлиты (Ротман, 2002, 2006).
Базитовые трубки взрыва Мирнинского района, пространственно тяготеющие к интрузивным телам долеритов, привлекали внимание многих исследователей (Харькив и др., 1972; Борис и др., 1990; Окру-гин и др., 1988; Ротман, Серенко, 1985; Ротман, 1983, 1992, 2002, 2003, 2006 и др.). Установленные по петрохимическим данным широкие вариации в содержании калия в этих базитах послужили основанием предполагать их разнородность по вещественному составу. Одна часть из них была отнесена к толеито-вой серии, а другая часть с повышенным содержанием калия - к производным щелочной оливин-базальтовой серии (трахибазальтовой формации). При этом высококалиевые базиты с повышенной магне-
зиальностью были выделены в субформацию калиевых пикритобазальтов (Ротман, Серенко, 1985).
Проведенное нами детальное исследование рассматриваемых пород показало, что в отличие от подавляющей массы слабоизмененных субщелочных долеритов ВМДП, практически все высококалиевые и высокомагнезиальные базиты, как в обломочной фракции брекчий, так и в краевых частях некоторых интрузивных тел не являются производными щелочных мантийных расплавов, а представляют собой в разной степени метасоматизирован-ные толеитовые и умеренно щелочные долериты, т.е. - аподолеритовые метасоматиты.
ХАРАКТЕРИСТИКА ВИЛЮЙСКО-МАРХИНСКОГО ДАЙКОВОГО ПОЯСА
Этот пояс контролируется Вилюйско-Мархин-ской системой крупных разломов на северо-западном плече Вилюйского рифта протяженностью не менее 700 км при ширине до 30 км - на юго-западе и 70 км и более - на северо-востоке. В пределах пояса обычными являются секущие тела долеритов уме-
ренной щелочности в толщах верхнего кембрия и нижнего ордовика. Реже распространены силлы и хонолиты. Дайки, протяженностью от 2 до 30 км, имеют кулисообразное строение, преимущественно северо-восточное, реже - северо-западное и субме-ридианальное простирание. Мощность даек варьирует от первых до 50-80 м и более. Под юрскими отложениями дайки распознаются в виде линейных магнитных аномалий различной контрастности. Среди даек преобладают тела одноактных внедрений, образованные долеритами. Более редкими являются тела сложного строения с вариациями состава от оливиновых долеритов до монцонит-пор-фиров. Кимберлиты в пределах ВМДП образуют два кластера трубок, известных как Мирнинское (Мало-Ботуобинское) и Накынское поля, удаленные друг от друга примерно на 300 км. Временные соотношения между кимберлитами и базитами установлены в пределах трубки Мир, где кимберлиты прорывают силл и дайку среднепалеозойских долеритов (Харькив и др., 1997). Нами эти соотношения были выявлены при изучении кимберлито-вой трубки Нюрбинская (Накынское поле), которая на глубине 378 м (скважина 9/198) прорвана сложно построенным телом долеритов - монцонит-порфиров (фиг. 3, 4). Если учесть, что на глубине 240-270 м в автолитовой кимберлитовой брекчии обнаружены мелкие ксенолиты долеритов, то временная последовательность среднепалеозойского магматизма в регионе представляется следующим образом: 1) массовое внедрение долеритов дайково-го пояса; 2) последующее появление двух кимберли-товых полей; 3) локальные проявления постким-берлитовых долеритов.
Наряду с силлами и дайками долеритов, в пределах кимберлитовых полей расположены тела эксплозивных брекчий основного состава ("базитовые трубки взрыва"). В Мирнинском районе трубчатые тела кимберлитов и эксплозивных базитов пространственно могут быть как сближены, так и удалены на довольно большие расстояния друг от друга. В Накынском районе, изученном пока гораздо хуже, тела эксплозивных брекчий неясной морфологии вместе с жилами и дайками долеритов также группируются как возле кимберлитовых тел, так и на значительном (10-30 км) от них расстоянии (фиг. 2). В общей последовательности магматических событий в пределах Вилюйско-Мархинского дайкового пояса эксплозивные проявления в Мирнинском районе являются завершающими в развитии базитового магматизма, но предшествующими по отношению к кимберлитам. В Накынском районе отдельные с
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.