научная статья по теме ГЕОХИМИЯ ПРОЦЕССОВ ГРАНИТИЗАЦИИ И МАГМАТИЧЕСКОГО ЗАМЕЩЕНИЯ ОСНОВНЫХ ВУЛКАНИТОВ В КОНТАКТОВОМ ОРЕОЛЕ ЮРЧИКСКОГО ГАББРО-НОРИТОВОГО ИНТРУЗИВА ГАНАЛЬСКОГО ХРЕБТА КАМЧАТКИ Геология

Текст научной статьи на тему «ГЕОХИМИЯ ПРОЦЕССОВ ГРАНИТИЗАЦИИ И МАГМАТИЧЕСКОГО ЗАМЕЩЕНИЯ ОСНОВНЫХ ВУЛКАНИТОВ В КОНТАКТОВОМ ОРЕОЛЕ ЮРЧИКСКОГО ГАББРО-НОРИТОВОГО ИНТРУЗИВА ГАНАЛЬСКОГО ХРЕБТА КАМЧАТКИ»

ГЕОХИМИЯ, 2013, № 11, с. 995-1011

ГЕОХИМИЯ ПРОЦЕССОВ ГРАНИТИЗАЦИИ И МАГМАТИЧЕСКОГО ЗАМЕЩЕНИЯ ОСНОВНЫХ ВУЛКАНИТОВ В КОНТАКТОВОМ ОРЕОЛЕ ЮРЧИКСКОГО ГАББРО-НОРИТОВОГО ИНТРУЗИВА ГАНАЛЬСКОГО ХРЕБТА КАМЧАТКИ

© 2013 г. И. А. Тарарин*, З. Г. Бадрединов*, С. И. Дриль**, Н. С. Герасимов**, Г. П. Сандимирова**, Т. А. Владимирова**

*Дальневосточный геологический институт ДВО РАН 690022, Владивосток, просп. 100-лет Владивостоку, 159 e-mail: itararin@mail.ru **Институт геохимии им. А.П.Виноградова СО РАН 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а e-mail: sdril@igc.irk.ru Поступила в редакцию 07.07.2011 г.

Принята к печати 16.02.2013 г.

Геологические и геохимические данные свидетельствуют, что образование гранулитоподобных пород в контактовом ореоле Юрчикского габбро-норитового интрузива Ганальского хребта Камчатки обусловлено процессами контактового метаморфизма, метасоматоза и локального плавления исходных осадочно-вулканогенных отложений вахталкинской толщи ганальской серии. Во внутренней части ореола, где температура достигала 700°—800°C, основные вулканиты толщи преобразованы в двупироксен-плагиоклазовые, клинопироксен-амфибол-плагиоклазовые и амфибол-плагио-клазовые роговики, а осадочные породы — в гранат-биотитовые ± кордиерит роговики. В локальных участках ороговикованные базитовые вулканиты подверглись метасоматическим изменениям и магматическому замещению с формированием тел биотит-ортопироксен-плагиоклазо-вых метасоматитов, содержащих биотит-ортопироксен-плагиоклазовые ± гранат мигматитовые прожилки и обособления. Осадочные прослои при этих процессах преобразованы в гранатовые эн-дербиты, термодинамические условия образования которых отвечают температуре 700°—800°С и давлению 3.2—4.8 кбар. Сравнение химического состава основных вулканитов вахталкинской толщи и продуктов их преобразования свидетельствует, что по химизму метасоматические изменения и магматическое замещение отвечают кремниево-щелочному метасоматозу (гранитизации) и обусловливают последовательный и неравномерный привнос в замещаемые породы SiO2, Al2O3, Na2O, K2O, Rb, Ba, Zr, Nb и Cl и вынос Fe, Mg, Mn, Ca, Cr, Co, Ti, Y и S. Данные по содержанию РЗЭ в основных метавулканитах, роговиках и метасоматитах свидетельствуют, что при процессах орого-викования, метасоматического преобразования и магматического замещения исходных вулканитов содержание легких РЗЭ значительно возрастает, а концентрация тяжелых РЗЭ несколько снижается. Изучение изотопных отношений стронция и неодима в породах ореола показало, что исходные основные вулканиты вахталкинской толщи близки по изотопным характеристикам как толеитам зрелых островных дуг, так и базальтам срединно-океанических хребтов. Процессы метасоматического изменения и магматического замещения вулканитов ореола приводят к снижению изотопных отношений 143Nd/144Nd и увеличению изотопных отношений 87Sr/86Sr примерно параллельно мантийному тренду. Свинцовая изотопная система изученных пород реагирует на метасоматическое воздействие некоторым ростом радиогенности свинца от исходных метавулканитов к метасоматитам. Предполагается, что процессы метаморфизма, метасоматоза и магматического замещения происходили под влиянием высокоминерализованных глубинных флюидов, фильтровавшихся по магматическим каналам, по которым осуществлялся подъем габброидной магмы.

Ключевые слова: основные вулканиты, роговики, габбро-нориты, метасоматиты, гранитизация, магматическое замещение, Ганальский хребет, Камчатка.

DOI: 10.7868/S0016752513080062

ВВЕДЕНИЕ ческих процессах — одна из остро дискутируемых

проблем в современной геологической литерату-Влияние флюидов на перенос химических ре. В рамках этой проблемы новым достижением компонентов при магматических и метасомати- являются публикации, обосновывающие форми-

рование гранитоидов океанического дна за счет метасоматического преобразования базитового фундамента флюидными компонентами. Геохимически сопоставимые процессы высокотемпературного метасоматического преобразования базитов можно наблюдать в экзоконтактовой зоне Юрчикского габбро-норитового массива на Камчатке, характеристике которого посвящена данная работа.

Высокотемпературные гранулитоподобные метаморфические породы (гранатовые эндербиты), обнаруженные в контактовом ореоле Юрчикского габбро-норитового интрузива Ганальского хребта Камчатки, обусловили длительную дискуссию об их происхождении и фациальной принадлежности [1—7]. Часть исследователей рассматривало эти образования в качестве самостоятельного древнего (преимущественно докембрийского) комплекса сиалического фундамента Восточной Камчатки [1—3], на котором происходило формирование всех последующих отложений. По мнению других, эти метаморфические породы образовались при контактово-реакционных процессах, обусловленных внедрением крупного Юрчикского габбро-норитового интрузива в меловые осадочно-вулканогенные отложения ганальской серии [4—8].

В предыдущих работах авторы обращались к этому региону, рассматривая процессы эндербити-зации, габброизации и магматического замещения в контактовом ореоле Юрчикского габбро-норито-вого интрузива [6, 9—13]. В данной работе использованы новые материалы по геохимии РЗЭ и изотопов Sr, Nd и Pb метаморфических пород вахтал-кинской толщи ганальской серии, измененных процессами метасоматоза, гранитизации и магматического замещения в контактовом ореоле Юр-чикского интрузива и обсуждаются вопросы происхождения "гранулитоподобных" образований.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Анализы РЗЭ выполнены методом ICP-MS на приборе Agilent 7500c в Аналитическом центре Дальневосточного геологического института ДВО РАН. Содержания SiO2 и П.п.п. определены методом гравиметрии, остальных петрогенных элементов — методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на приборе ICP-6500 в Аналитическом центре ДВГИ ДВО РАН. Ряд рассеянных элементов определен рентгенофлуоресцентным методом на автоматическом спектрометре S4 Pioneer в Аналитическом центре ДВГИ ДВО РАН. При выполнении элементного анализа ICP-MS и ICP-AES для разложения проб использовался метод сплавления с метаборатом лития (LiBO2) в соотношении навеска : плавень 1 : 3. При определении микроэлемен-

тов величина относительного стандартного отклонения не превышала 10%.

Изотопный анализ 8г, Мё и РЬ выполнен в Институте геохимии СО РАН на масс-спектрометре Нпп^ап МАТ 262 (Байкальский аналитический ЦКП СО РАН, г. Иркутск). Правильность измерения изотопного состава 8г контролировалась по стандарту МБ8-987, измеренная величина 878г/868г в котором составила 0.71024 ± 1, при рекомендованном значении 878г/868г = 0.71025. Правильность изотопного анализа № контролировалась по стандарту JND-1, измеренная величина которого составила 143Ш/144Ш = 0.512100 ± 5 при рекомендованном значении 143Мё/144Мё = 0.512116. Для расчета 1478ш/144Мё и 87ЯЬ/868г в пробах использовались данные 1СР-М8 анализа, выполненного в Аналитическом центре ДВГИ ДВО РАН. Нормирование измеренных величин изотопных отношений 87§г/865г в пробах к рекомендованному значению стандарта ВНИИМ не проводилось.

Учет приборного масс-фракционирования при изотопном анализе РЬ осуществлялся по методу "коррекции в нулевое время" [14, 15]. При этом величина измеренного изотопного состава РЬ стандарта МБ8-981 составила 206РЬ/204РЬ = 16.939 ± 2; 207РЬ/204РЬ = 15.492 ± 2; 208РЬ/204РЬ = 36.706 ± 8 при рекомендованном значении 206РЬ/204РЬ = 16.937; 207РЬ/204РЬ = 15.491; 208РЬ/204РЬ = 36.721.

КРАТКИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

Юрчикский интрузив, прорывающий и мета-морфизующий осадочно-вулканогенные отложения ганальской серии, представляет собой фако-литообразное тело длиной около 22 км (рис. 1). Наиболее значительная мощность габброидных пород (до 1500 м), фиксируемая по интенсивности магнитного поля, установлена в северной части массива (рис. 2). Здесь отмечается максимальный прогрев вмещающих пород вахталкинской толщи ганальской серии и развитие в них интенсивных процессов ороговикования, на которые наложены процессы метасоматического преобразования и магматического замещения.

Юрчикский массив сложен ранними габбро-норитами с небольшими телами кортландитов и более поздними магматическими образованиями, варьирующими по составу от лерцолитов, верлитов и троктолитов до меланократовых кли-нопироксен-амфиболовых габбро [5, 9]. Поздние постметаморфические габброиды обнажаются в основном в южной и юго-восточной частях интрузива, прорывая ранние габбро-нориты, вмещающие породы ганальской серии и гнейсовидные ам-фибол-биотитовые гранитоиды, являющиеся, по нашему мнению, кремнекислыми дифференциа-тами Юрчикского интрузива. Геохимически поздние габброиды сходны с продуктами фракциони-

157°41.2'

157°50.3'

53°34.2'

53°25.1'

53°34.3'

53°25.2'

64°

60°

56°

52°

156° 162° 168°

V '' \ \ 1 Т" т"" V У

V V V V V 2 с>

г" 3

X X X ч 4 г г г

5

10

157°41.5'

2 км

I_I

157°50.7'

Рис. 1. Схематическая геологическая карта Юрчикского габбро-норитового интрузива Ганальского хребта. 1 — туфы и эффузивы неогена; 2 — ирунейская свита (поздний кампан-маастрихт) — кремнистые сланцы, алевролиты, туффиты, туфы, измененные базальтоиды, глинистые сланцы, песчаники; 3 — стеновая серия (поздний мел) — зеле-нокаменно измененные кислые, средние и меньше основные эффузивы и их туфы, терригенные породы; 4—6 — га-нальская серия (мел): 4 — терригенно-вулканогенная (дьявольская), 5 — терригенная (воеводская), 6 — существенно вулканогенная (вахталкинская) толщи; 7 — зона интенсивного ороговикования, метасоматоза и магматического замещения пород вахталкинской толщи; 8 — гнейсовидные амфибол-биотитовые плагиограниты; 9 — гнейсовидные габб-ро-нориты и постметаморфические клинопироксен-амфиболовые габбро и перидотиты Юрчикского массива (нерас-члененные); 10 — разломы (а), надвиги (б). На врезке — положение Юрчикского интрузива.

9

рования высокоглиноземистых низкокалиевых толеитов островных дуг [16].

В краевых зонах ранние габбро-нориты раз-гнейсованы, катаклазированы и диафторированы (вплоть до образования габбро-амфиболитов) в результате наложенного регионального метамор-

ф

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

Пoхожие научные работыпо теме «Геология»