научная статья по теме ВОЗРАСТ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ МИОЦЕНОВЫХ ИНТРУЗИЙ ГАББРОИДОВ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ МАЛОГО КАВКАЗА Геология

Текст научной статьи на тему «ВОЗРАСТ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ МИОЦЕНОВЫХ ИНТРУЗИЙ ГАББРОИДОВ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ МАЛОГО КАВКАЗА»

УДК 550.93;550.42

ВОЗРАСТ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ МИОЦЕНОВЫХ ИНТРУЗИЙ ГАББРОИДОВ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ МАЛОГО КАВКАЗА

© 2014 г. В. А. Лебедев*, И. В. Чернышев*, Г. Т. Вашакидзе**, Ю. В. Гольцман*,

Т. И. Олейникова*, А. И. Якушев*

*Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Старомонетный пер., 35, Россия, Москва, 119017; e-mail: leb@igem.ru **A. Janelidze Institute of Geology, I. Javakhishvili Tbilisi State University, Chavchavadze Ave., 1, Georgia, Tbilisi, 0179 Поступила в редакцию 9.01.2014 г.

Получена после доработки 27.01.2014 г.

В статье представлены результаты изотопно-геохронологического и петролого-геохимического изучения неогеновых интрузивных пород основного состава, распространенных на территории северной части Малого Кавказа (Грузия). Показано, что молодые плутонические тела образовались здесь в течение двух этапов магматизма — в середине миоцена (около 15.5 млн лет назад) и в конце миоцена (9—7.5 млн лет назад). К первой возрастной группе относится массив микросиенитов в Гурии (Западная Грузия), внедрение которого произошло в период развития в пределах региона активной континентальной окраины и субдукции под Закавказье океанической части Аравийской плиты. Позднемиоценовые проявления интрузивного магматизма фиксируют уже начальные фазы внутриплитной активности: небольшие полифазные тела щелочных габброидов и лампрофиров Месхетии (Южная Грузия) образовались около 9—8.5 млн лет, а интрузии тешенитов Гурии — около 7.5 млн лет назад.

Петролого-геохимические и изотопно-геохимические данные свидетельствуют о том, что материнские расплавы для пород всех изученных неогеновых плутонических тел Малого Кавказа являются производными единого мантийного источника. Его характеристики близки к таковым для гипотетического резервуара Common, обычно рассматриваемого в качестве источника базальтов океанических и континентальных горячих точек (OIB), но имеют некоторую региональную специфику. Роль процессов коровой ассимиляции и кристаллизационной дифференциации в петрогенезисе миоценовых пород Гурии была ограниченной, что объясняется быстрым подъемом глубинных расплавов к поверхности (в обстановке локального растяжения) без их интенсивного взаимодействия с вмещающими толщами в условиях отсутствия в этой части Закавказья консолидированной континентальной литосферы. В происхождении изученных неогеновых габброидов Месхетии контаминация мантийных расплавов материалом верхней коры имела большее значение, что обусловило изменение их изотопных (87Sr/86Sr — до 0.70465, sNd — до +2.8) и геохимических характеристик по сравнению с таковыми в региональном мантийном источнике. Кроме того, на поздних фазах формирования плутонических тел Месхетии усвоение корового вещества материнскими основными расплавами привело к их интенсивному фракционированию с осаждением в твердую фазу преимущественно оливина и пироксена. Причиной более масштабного мантийно-корового взаимодействия при образовании месхетинских интрузий, вероятно, стало участие в строении верхней части литосферы данного сектора Закавказья крупных палеозойских блоков, сложенных гранитно-метаморфическими комплексами и препятствовавших быстрому подъему глубинных расплавов к поверхности. Именно их вещество, скорее всего, было ассимилировано мантийными магмами в промежуточных камерах на верхнекоровых уровнях.

DOI: 10.7868/S0869590314040050

ВВЕДЕНИЕ

Малокавказская провинция молодого внутри-плитного магматизма, занимающая обширную территорию между юго-восточным побережьем Черного моря, Куринской низменностью и долиной р. Аракс, является одним из крупных ареалов проявления позднекайнозойской эндогенной активности в пределах Альпийско-Гималайского складчатого пояса. В ее северной части очаги неоген-четвертичного вулканизма локализованы

среди складчатых сооружений протяженной Ро-допско-Понтийско-Малокавказской континен-тально-окраинной палеовулканической дуги, развитие которой происходило длительное время (юра—ранний миоцен) на фоне прогрессирующего закрытия океана Неотетис и погружения слэба Аравийской литосферной плиты в северном направлении. На юге неовулканические центры Малокавказской провинции в основном располагаются в пределах малых палеозойских континентальных блоков — Армянского и Зангезурского,

причлененных к Евразийской плите в результате субдукции в мелу—палеогене.

Окончательное исчезновение бассейна Не-отетис в среднем миоцене (15—13 млн лет назад; Лебедев и др., 2013а), прекращение субдукции и начало непосредственного взаимодействия крупных континентальных плит и небольших террейнов ("жесткая" стадия коллизии; Коро-новский, Демина, 1999), обусловившее возникновение в регионе геотектонической обстановки сжатия и интенсивного аплифта, сопровождалось и сменой типа магматической активности в этой части Земли — с надсубдукционного (континен-тально-окраинного) к внутриплитному (около 11—10 млн лет назад) (Лебедев и др., 2013а). Краткий анализ современных моделей, объясняющих причины зарождения внутриплитного магматизма в пределах Аравийско-Евразийской коллизионной зоны, был сделан нами ранее (Лебедев идр., 2013а и др.). Проведенные изотопно-геохимические исследования (Бубнов, 2003; Лебедев и др., 2003; 2006; 2007; 2013б и др.) позволили прийти к заключению, что региональный мантийный источник ("Caucasus"), участвовавший в петрогенезисе большинства позднемиоцен-чет-вертичных изверженных пород Кавказского региона (Лебедев и др., 2006 и др.), по своим характеристикам близок гипотетическому резервуару Common, обычно рассматриваемому в качестве источника магм для океанических и континентальных горячих точек (Hofmann, 1997).

Распространенные в пределах Малокавказской провинции на значительной площади позд-некайнозойские вулканические образования характеризуются широким спектром составов — от типичных внутриплитных мантийных базальтов повышенной щелочности до известково-щелоч-ных риолитов—дацитов. Последние часто входят в состав контрастных бимодальных ассоциаций с основными эффузивами и характеризуются идентичными с ними изотопно-геохимическими параметрами (например, Лебедев и др., 2013б). Вероятно, данные кислые породы образовались в результате кристаллизационной дифференциации материнских умеренно-щелочных базальтовых магм при незначительной роли процессов коровой ассимиляции (Лебедев и др., 2003; 2006; 2007; 2013б и др.). Следует отметить, что в пределах конкретных областей провинции в течение истории их развития от этапа к этапу достаточно часто происходила контрастная смена характера вулканической деятельности и состава изверженных пород. Например, для Джавахетского нагорья магматизм первого (позднемиоценового) этапа, проявившийся в его западной части, характеризовался интенсивными эксплозивными и в последствии лавовыми извержениями умеренно-кислых известково-щелочных эффузивов (Лебедев и др., 2012). В плиоцене на всем пространстве

этого региона доминировал ареальный основной вулканизм повышенной щелочности (Лебедев и др., 2008), а в четвертичное время на ограниченной территории (Самсарский и Бакурианский центры) проявляли активность стратовулканы и моногенные конусы, лавы которых представлены исключительно дацитами и андезитами (Лебедев и др., 2003; 2009а).

Отметим, что последние импульсы надсубдук-ционного магматизма в неогене на территории Малокавказской провинции, по-видимому, имели место в ее южной части около 13 млн лет назад (Лебедев и др., 2013а), а первые проявления здесь внутриплитной активности, согласно опубликованным ранее данным (Лебедев и др., 2012), были зафиксированы уже в конце миоцена (около 7.5 млн лет назад), когда началось интенсивное развитие сначала эксплозивного, а затем эффузивного вулканизма на юго-западе Грузии и сформировалась мощная лавово-пирокластическая толща Эрушетского нагорья (годердзская свита; Схиртладзе, 1958). Впоследствии вулканическая деятельность распространилась на центральную и южную части горной системы Малого Кавказа, где продолжалась вплоть до голоцена (Лебедев и др., 2011).

Помимо масштабного эффузивного вулканизма на севере Малокавказской провинции также известны проявления молодого интрузивного магматизма (Белянкин и др., 1939; Белянкин, Петров, 1940; Схиртладзе, 1958 и др.), которые до последнего времени не были охвачены изотопными исследованиями. Позднекайнозойские плутонические образования здесь представлены дайками лампрофиров и небольшими телами щелочных цеолитсодержащих габброидов (рис. 1). В настоящей статье изложены результаты изучения геохронологии и геохимических особенностей пород этих интрузий, позволяющие уточнить историю развития неоген-четвертичной внутрип-литной вулканической активности на Малом Кавказе, в частности установить время ее начала в этом регионе, а также сделать ряд важных выводов о пространственно-временных закономерностях развития миоценового магматизма на территории Закавказья.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ МОЛОДЫХ ИНТРУЗИЙ МАЛОГО КАВКАЗА

В северной части Малокавказской провинции в настоящее время известно два района проявления молодого габброидного магматизма (рис. 1): в Гурии (к западу от г. Чохатаури) и в Месхетии (район городов Ахалцихе—Аспиндза, верхнее течение р. Кура). Наиболее детальные исследования плутонических тел здесь были проведены в середине XX века Д.С. Белянкиным с сотрудни-

я

и н ч о й о м

к л

г

а\

И

О

Со

н

я

►и о

О X

о

и

я я

и

я о к

и

я

о и Е

X

я я н та

СО

Я

я

Рис. 1. Карта проявлений молодого интрузивного магматизма в пределах северной части Малого Кавказа. Составлена с использованием данных из работы (Лукашевич, Страхов, 1933).

1 — четвертичные осадочные образования; 2 — плиоценовые лавы Джавахетского нагорья, преимущественно основного и реже умеренно-кислого состава; 3 — позднемиоценовые дацитовые лавы годердзской свиты; 4 — позднемиоценовые пирокластические образования с внутриформационными потоками уме-ренно-кислых и основных лав нижних частей разреза годердзской свиты; 5 — позднемиоценовые дайки щелочных габброидов; 6 — осадочные образования неогена; 7 — осадочные и вулканогенные образования палеогена; 8 — осадо

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