научная статья по теме ПЛАГИОКЛАЗОВЫЕ ПИКРИТЫ П-ОВА КАМЧАТСКИЙ МЫС (ВОСТОЧНАЯ КАМЧАТКА) Геофизика

Текст научной статьи на тему «ПЛАГИОКЛАЗОВЫЕ ПИКРИТЫ П-ОВА КАМЧАТСКИЙ МЫС (ВОСТОЧНАЯ КАМЧАТКА)»

УДК 552.313+550.423

ПЛАГИОКЛАЗОВЫЕ ПИКРИТЫ П-ОВА КАМЧАТСКИЙ МЫС

(ВОСТОЧНАЯ КАМЧАТКА)

© 2014 г. Д. П. Савельев

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН 683006Петропавловск-Камчатский, б-р Пийпа, 9, e-mail: savelyev@kscnet.ru Поступила в редакцию 01.07.2013 г.

В зоне серпентинитового меланжа на п-ове Камчатский Мыс найдены высокомагнезиальные ультраосновные вулканические породы — плагиоклазовые пикриты (океаниты) с содержанием MgO 22.2— 25.8%. Определены петро- и геохимические характеристики этих пород, а также состав минералов. Вкрапленники оливина составляют 50—60% объема породы, их состав (в основном — 87—89 мол. % Fo) и состав расплавных включений в них указывают на происхождение пород из пикрового расплава с дополнительным кумулятивным обогащением оливином. Геохимические параметры (Zr/Y = 3.1, Th/Yb = = 0.14-0.18, Nb/Yb = 2.39-2.66, La(N)/Sm(N) = 1.0-1.1, La(N)/Yb(N) = 1.24-1.42) говорят об океаническом генезисе пород при влиянии мантийного плюма.

DOI: 10.7868/S020303061404004X

Офиолитовый комплекс п-ова Камчатский Мыс привлекает внимание многих исследователей [Зинкевич и др., 1985; Федорчук, 1991; Крамер и др., 2001; Осипенко, Крылов, 2001; Хотин, Шапиро, 2006]. Одной из его особенностей является гетерогенное строение — наличие в его составе магматических пород, сформировавшихся в различных геодинамических обстановках [Осипенко, Крылов, 2001; Хотин, Шапиро, 2006]. Вулканиты, участвующие в строении верхней части комплекса, также характеризуются разнообразием — от низкокалиевых толеитов до щелочных базальтов [Федорчук и др., 1989; Савельев, 2003; Рог1пуа§1п й а1., 2008]. Из-за такого сложного строения офи-олитов Камчатского Мыса по-прежнему остается нерешенным вопрос о происхождении комплекса в целом и отдельных его частей. В связи с этим, находка автором нового для данного района вида вулканитов важна не только для более полной характеристики геологического строения территории, но и для понимания генезиса офиолитового комплекса и установления связи между его различными частями.

Интерес к высокомагнезиальным породам связан с тем, что они часто отражают составы наиболее примитивных магм мантийного происхождения. Однако пикриты и пикробазальты могут формироваться также путем кумуляции оливинов из эволюционировавшего ранее расплава. Для определения происхождения пород необходимо знать как общий состав породы, так и составы минералов и расплавных включений в них.

Ультраосновные вулканиты достаточно широко развиты в меловых образованиях Восточной

Камчатки. Они описаны в составе вулканогенных комплексов Валагинского хребта, в хребте Тум-рок и в р-не горы Шаромский Мыс, а также в некоторых других районах в пределах Восточных хребтов Камчатки [Эрлих и др., 1971; Марковский, Ротман, 1971, 1981; Соболев и др., 1989; Ка-менецкий и др., 1991, 1993]. По данным этих авторов, пикриты Восточной Камчатки образовались в результате кристаллизации ультрамафического расплава с повышенным содержанием щелочей, прежде всего калия. Первичный расплав образовался в результате частичного плавления лерцо-литового мантийного субстрата [Соболев и др., 1989]. Ультраосновные вулканиты Восточных хребтов тесно ассоциируют с базальтами. Высококалиевый характер пород, обогащенность расплавов крупноионными литофильными элементами (Сб, ЯЪ, Ва), обедненность высокозарядными элементами ^г, ИГ, И, У) указывают на формирование пикритов Восточных хребтов Камчатки в геодинамической обстановке, связанной с субдукцией океанической плиты [Каме-нецкий и др., 1993; Соболев и др., 1989].

В отличие от пикритов Восточных хребтов, пикриты п-ова Камчатский Мыс, рассмотренные в данной статье, ассоциируют с базальтами океанической ассоциации. В пределах Восточной Камчатки ультрамафические вулканиты с такими характеристиками ранее не описывались. Пикри-ты с океаническими характеристиками известны на Камчатке в алисторской свите юрско-ранне-мелового возраста в Срединном хребте [Конников и др., 2010].

Рис. 1. Тектоническая схема п-ова Камчатский Мыс (а) и геологическая карта района исследований (б) по [Бояринова, 2007].

На тектонической схеме (а): 1 — меловые габбро, гипербазиты и серпентинитовый меланж; 2 — меловые образования смагинской и пикежской свит; 3 — мел-палеогеновые образования сотлбовской серии; 4 — плиоцен-эоплейстоцено-вые образования ольховской свиты; 5 — рыхлые четвертичные образования различного генезиса. На геологической карте (б): 1 — дуниты и гарцбургиты африканского габбро-перидотитового комплекса; 2 — вулканогенно-кремнистые образования смагинской свиты; 3 — терригенные образования пикежской свиты; 4 — серпентинитовый меланж; 5 — блоки амфиболитов; 6 — плиоцен-эоплейстоценовые образования ольховской свиты; 7 — рыхлые четвертичные образования различного генезиса; 8 — разрывные нарушения; 9 — место находки плагиоклазовых пикритов.

ОБЪЕКТ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Геологическое строение района

Южная часть п-ова Камчатский Мыс имеет очень сложное геологическое строение, отличное от соседних территорий. Этот структурный элемент выделяется под названием африканского блока (по мысу Африка) (рис. 1а). Здесь развиты в основном образования мелового офиолитового комплекса (гипербазиты, габброиды, долериты, базальты, яшмы и известняки) и вулканогенно-осадочные породы также мелового возраста (сма-гинская и пикежская свиты) [Бояринова, 2007] (рис. 1б). Ультраосновные породы, габброиды и дайки долеритов и базальтов объединены в африканский габбро-перидотитовый комплекс, сопоставляемый с океанической корой [Бояринова и др., 2007]. Смагинская свита, перекрывающая африканский комплекс, имеет сложное строение, и, по-видимому, в этом подразделении совмещены образования разного возраста и генезиса, поэтому более корректно пользоваться термином "смагинская ассоциация", понимая под ней только альб-сеноманские палеоокеанические образования [Хотин и Шапиро, 2006]. Эффузивные породы африканского блока представлены различными типами базальтов. Низкокалиевые то-

леиты, сопоставимые с базальтами срединно-океанических хребтов (М-МОЯБ), наблюдаются в тектонических пластинах до 200 м мощности, надвинутых на габброиды Оленегорского массива [Федорчук и др., 1989; Хотин и Шапиро, 2006]. Некоторые исследователи считают возраст габ-броидов Оленегорского массива и комплиментарных с ними долеритов и базальтов палеоценовым [Цуканов, Сколотнев, 2010]. В составе сма-гинской ассоциации в виде отдельных маломощных потоков и в разрезах с карбонатно-кремнистыми пакетами наблюдаются другие типы базальтов — ферробазальты, обогащенные то-леиты и щелочные базальты, сходные с базальтами океанических островов (О1Б) [Федорчук и др., 1989; Савельев, 2003; РоЛпуант ^ а1., 2008]. Породы смагинской ассоциации, в том числе все типы базальтов встречаются в виде глыб и блоков в зонах серпентинитового меланжа, обрамляющих Солдатский гипербазитовый массив. Кроме них в меланже описаны также блоки экзотических пород (не обнажающихся вне зон меланжа) — зеленых сланцев, кварцитов, гранатовых и клинопи-роксеновых амфиболитов [Осипенко и др., 2005; Бояринова и др., 2007]. Очень незначительно в пределах африканского блока развиты миоценовые туфогенно-осадочные отложения. Все выше-

Рис. 2. Фотографии пикритов п-ова Камчатский Мыс в шлифах.

а — пикрит с долеритовой основной массой, б — пикрит с кристаллитами клинопироксена в основной массе. 01 — оливин, Р1 — плагиоклаз, Срх — клинопироксен.

перечисленные комплексы слагают несколько тектонических пластин, надвинутых друг на друга, и несогласно перекрываются плиоцен-эоп-лейстоценовыми (ольховская свита) и четвертичными отложениями различного генезиса [Зинке-вич и др., 1985; Бояринова и др., 2007].

Ультраосновные вулканиты найдены автором статьи на водоразделе правых притоков р. Белой и истоков руч. Ключ Буйный в зоне серпентинито-вого меланжа, обрамляющей с востока Солдатский гипербазитовый массив (см. рис. 1). Они образуют шлейф глыб размером до 1.5 м среди обломков гарцбургитов и дунитов площадью около 0.1 км2 (400 х 250 м). На данный момент это единственная задокументированная находка пикри-тов на п-ове Камчатский Мыс. По устному сообщению Б.А. Марковского (ВСЕГЕИ, г. Санкт-Петербург), ранее его сотрудники находили на этом полуострове породы, похожие на пикриты.

Петрография пород и состав минералов

Изученные автором породы имеют массивную текстуру, на свежем сколе они зеленовато-серые. На выветрелых поверхностях хорошо заметна порфировая структура благодаря светло-желтому цвету окисленного оливина на фоне темно-серой основной массы. Вкрапленники оливина размером 3—7 мм составляют 40—60% объема породы, кроме них во вкрапленниках наблюдаются зерна хромшпинелида до 0.5 мм и единичные крупные (до 1 см) таблитчатые кристаллы плагиоклаза. Основная масса состоит из плагиоклаза, клинопи-

роксена и рудных минералов и имеет различную степень кристалличности. Встречаются как полнокристаллические разности с долеритовой основной массой, где промежутки между лейстами плагиоклаза выполнены в основном сростками мелких плохо оформленных кристаллов клино-пироксена (рис. 2а), так и породы с метельчатой структурой основной массы, в которой клинопи-роксен образует гребенчатые сростки, иногда его удлиненные неразвитые кристаллы собраны в метелочки, веера, среди которых наблюдаются микролиты плагиоклаза, зерна рудного минерала и хлоритизированное стекло (см. рис. 2б). По минеральному составу породы соответствуют пла-гиоклазовым пикритам (океанитам) [Петрографический..., 2009]. В отличие от большинства эф-фузивов смагинской ассоциации найденные пикриты имеют не очень большие вторичные изменения, степень серпентинизации оливинов составляет от 15 до 30%.

Для определения состава минералов были выполнены исследования в Институте вулканологии и сейсмологии на микрозонде "КАМЕВАХ", аналитик Т.М. Философова. Оливины во вкрапленниках имеют достаточно постоянный состав — из 207 анализов 199 показали 87—90 мол. % Бо (рис. 3). Зональность проявлена слабо, только в краевых зонах кристаллов магнезиальность снижается на 0.5—1.5%. Наименее магнезиальные составы (79, 83 и 8

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