научная статья по теме ГРАНИТИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ВУЛКАНИТОВ В КОНТАКТОВОМ ОРЕОЛЕ ГАББРО-НОРИТОВОГО ИНТРУЗИВА (ГАНАЛЬСКИЙ ХРЕБЕТ, КАМЧАТКА) Математика

Текст научной статьи на тему «ГРАНИТИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ВУЛКАНИТОВ В КОНТАКТОВОМ ОРЕОЛЕ ГАББРО-НОРИТОВОГО ИНТРУЗИВА (ГАНАЛЬСКИЙ ХРЕБЕТ, КАМЧАТКА)»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2009, том 424, № 6, с. 802-805

=ГЕОЛОГИЯ =

УДК 552.16(571.66)

ГРАНИТИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ВУЛКАНИТОВ В КОНТАКТОВОМ ОРЕОЛЕ ГАББРО-НОРИТОВОГО ИНТРУЗИВА (ГАНАЛЬСКИЙ ХРЕБЕТ, КАМЧАТКА)

© 2009 г. И. Ä. Тарарин

Представлено академиком A.A. Маракушевым 17.03.2008 г. Поступило 03.04.2008 г.

Гранулитоподобные метаморфические породы, обнаруженные Л.И. Тихомировым в 1956 г. в Ганальском хребте Камчатки [1], открыли длительную дискуссию об их происхождении и фаци-альной принадлежности. Большинство исследователей относили эти образования к древнему комплексу сиалического фундамента Восточной Камчатки [2, 3], а по мнению других, эти породы образовались при контактово-реакционных процессах [4-6]. Поэтому установление природы гра-нулитоподобных пород важно не только для понимания их генезиса и фациальной принадлежности, но и для выяснения происхождения кристаллического фундамента всей Восточной Камчатки.

В данной работе приведены новые данные, свидетельствующие о контактово-реакционной природе гранулитоподобных пород и их формировании при процессах ороговикования, метасоматоза и магматического замещения исходных основных вулканитов и переслаивающихся с ними осадочных пород вахталкинской толщи га-нальской серии в контактовом ореоле Юрчикско-го габбро-норитового интрузива.

Вахталкинская толща (мощностью 800-900 м), залегающая в основании ганальской серии, сложена метаморфизованными основными вулканитами - амфиболовыми и клинопироксен-амфиболо-выми сланцами, содержащими разбудинированные прослои метатерригенных пород - гранат-биотитовых ± кордиерит плагиогнейсов мощностью от 10-20 см до 10-15 м и более, кремнекислых (даци-товых) метавулканитов, кварцитов и реже мраморов.

Юрчикский интрузив, прорывающий отложения ганальской серии, представляет собой фако-литообразное тело длиной до 22 км. Наиболее интенсивное магнитное поле, фиксируемое над северным окончанием интрузива, свидетельствует

о его значительной мощности (до 1500 м). Малая мощность "покрышки" вмещающих пород над северной частью массива и наличие в них апофиз габбро-норитов обусловливают интенсивное проявление здесь процессов ороговикования, метасоматоза и магматического замещения исходных отложений (рис. 1).

Юрчикский интрузив сложен ранними габбро-норитами и более поздними (постметаморфическими) образованиями, варьирующими по составу от лерцолитов, верлитов и троктолитов до клинопироксен-амфиболовых меланократовых габбро [7]. В краевых зонах габбро-нориты раз-гнейсованы, катаклазированы и диафторирова-ны (вплоть до габбро-амфиболитов) в результате наложенного регионального метаморфизма ам-фиболитовой фации, охватившего также роговики ореола и осадочно-вулканогенные отложения ганальской серии. По данным Бт-Ш- и И-РЬ-БНЫМР-изотопии внедрение габбро-норитов датируется эоценом (около 35 млн. лет назад) [8], а становление поздних габброидов по данным 40Лг/39Лг- и И-РЬ-БнММР-определений - началом миоцена (устное сообщение Э.Г. Конникова).

Основные вулканиты вахталкинской толщи во внутренних частях контактового ореола превращены в амфиболовые, клинопироксен-амфибо-ловые и двупироксен-амфиболовые роговики -мелкозернистые породы, состоящие из буровато-зеленой магнезиальной роговой обманки или железистого паргасита (ХМё = 0.60-0.67), плагиоклаза (ХЛп = 0.80-0.45), клинопироксена (ХМ„ = 0.68-0.77) и реже ортопироксена (ХМё = 0.70-0.72). Максимальная температура контактового метаморфизма, вычисленная по клинопироксен-ортопироксе-новому равновесию, достигала 700-800°С.

Роговики в локальных участках контактового ореола подверглись метасоматическим преобразованиям, интенсивность которых сильно варьирует, определяясь, вероятно, наличием зон тре-щиноватости, проницаемых для метаморфизую-щих флюидов.

Дальневосточный геологический институт Дальневосточного отделения Российской Академии наук, Владивосток

157°41.2' 53°34.2'

53°25.1'

157°50.3'

33°34.3'

N \

V У"

ч ч

ч ч

Г- **

г*

с?

г г г

10

157°41.5'

53°25.2'

157°50.7'

2 км

Рис. 1. Схематическая геологическая карта центральной части Ганальского хребта. 1 - туфы и эффузивы неогена; 2 -пирокластический комплекс (ирунейская свита); 3 - терригенно-эффузивно-пирокластический комплекс (стеновая серия); 4-6 - ганальская серия: 4 - дьявольская, 5 - воеводская, 6 - вахталкинская толщи; 7 - зона интенсивного оро-говикования, метасоматоза и магматического замещения пород вахталкинской толщи; 8 - гнейсированные амфибол-биотитовые плагиограниты; 9 - гнейсированные габбро-нориты и постметаморфические габброиды Юрчикского интрузива (нерасчлененные); 10 - разломы (а), надвиги (•).

1

2

3

4

5

6

7

8

9

На начальных этапах метасоматического преобразования в основных роговиках формировались отдельные мелкие кристаллы и цепочки ор-топироксена, корродирующего и замещающего амфибол исходных пород (рис. 2). Фактически все роговики северной части контактового ореола, выделенные крапом на рис. 1, в различной степени изменены метасоматическими процессами, обусловившими замещение парагенезисов роговиков ассоциацией ортопироксена (ХМё = 0.580.63, реже образуются более железистые разности = 0.45-0.56) с кислым плагиоклазом Ап45 и

переменным количеством биотита, апатита и Бе-Тьоксидов.

Усиление метасоматических процессов приводит к почти полной резорбции и замещению всех темноцветных минералов роговиков биотит-ор-топироксен-плагиоклазовой ассоциацией тонко-и мелкозернистых метасоматитов и появлению в них маломощных лейкократовых мигматитовых прожилков и обособлений биотит-ортопироксен-плагиоклазового ± гранат состава, характеризующихся гипидиоморфнозернистой магматической структурой и более крупными (до 1-2 мм и более) кристаллами минералов.

804

ТАРАРИН

Рис. 2. Метасоматическое замещение роговой обманки ортопироксеном в пироксен-амфиболовом роговике. Обр. 537-С-1.

Образование в метасоматитах биотит-ортопи-роксен-плагиоклазовых ± гранат лейкократовых прожилков и обособлений, аналогичных лейко-соме типичных мигматитов, свидетельствует о локальном плавлении (магматическом замещении) исходных роговиков, предварительно измененных метасоматическими процессами. Особенностью метасоматитов и мигматитовых прожилков и обособлений является резко повышенное в них содержание апатита, свидетельствующего о высокой концентрации летучих компонентов (воды, фосфора, хлора, фтора) во флюидах.

Усиление метасоматических преобразований роговиков, сопровождаемое локальным магматическим замещением, обусловливает интенсивную дебазификацию исходных основных вулканитов, выражающуюся в увеличении в новообразованных парагенезисах роли лейкократовых минералов (в основном плагиоклаза) за счет темноцветных минералов. Так, например, в обр. 427-И тонкозернистый биотит-ортопироксен-плагиоклазовый ме-тасоматит содержит около 28 об. % ортопироксе-на, до 1% биотита, 69% плагиоклаза и 2% апатита и рудных минералов, а в магматическом прожилке соотношения этих минералов следующие: ор-топироксен 10 об. %, плагиоклаз 83%, биотит 5%, рудный и апатит - 2%. Одновременно с увеличением в мигматитовых прожилках и обособлениях количества плагиоклаза в нем появляются анти-пертиты калиевого полевого шпата (до 1-5 об. %) и параллельно возрастает железистость темноцветных минералов и, менее значительно, глино-земистость ортопироксена.

Дальнейшая интенсификация метасоматических процессов и магматического замещения роговиков обусловила еще большую дебазифика-

цию исходных основных вулканитов и появление в метасоматитах редких маломощных прожилков гранатовых эндербитов, в парагенезисы которых кроме ортопироксена, биотита и плагиоклаза входят кварц, кордиерит, гранат и реже калиевый полевой шпат. Крупные тела гранатовых эндербитов образуются при магматическом замещении разбудинированных пластов осадочных пород среди основных вулканитов вахталкинской толщи. Термодинамические условия формирования гранатовых эндербитов, определенные по гра-нат-ортопироксеновому геотермобарометру [9], отвечают температуре 700-800°С и давлению 3.2-4.8 кбар.

Сравнение химического состава исходных основных вулканитов вахталкинской толщи и продуктов их преобразования свидетельствует о том, что по химизму метасоматические изменения и магматическое замещение отвечают кремниево-щелочному метасоматозу (гранитизации) и обусловливают последовательный и неравномерный привнос в замещаемые породы БЮ2, Л1203, Ка20, К20, ЯЬ, Ва, 2г, КЬ и С1 и вынос железа, магния, марганца, кальция и некоторых рассеянных компонентов - Сг, Со, Т1, У и Б (рис. 3).

Таким образом, изучение измененных пород вахталкинской толщи в контактовом ореоле Юр-чикского габбро-норитового интрузива свидетельствует, что их преобразование обусловлено процессами высокотемпературного контактового ороговикования, сопровождавшегося метасо-матическим изменением роговиков и их локальным магматическим замещением. Все эти изменения происходили практически одновременно, тесно связаны между собой в пространстве и во времени, определяясь интенсивностью воздействия на исходные породы фильтрующихся флюидов.

Возможность гранитизации основных пород под воздействием высокоминерализованных глубинных флюидов с образованием гранитоидов была теоретически показана Д. С. Коржинским [10] и подтверждена многочисленными экспериментальными исследованиями [11-14]. Согласно этим представлениям, гранитизация вызвана магматическим замещением исходных пород под воздействием щелочно-кремнекислых трансмагматических флюидов подкорового происхождения, обусловливающих дебазификацию и "осветление" пород, идущих параллельно с нарастающим частичным плавлением (формированием теневых и полосчатых мигматитов).

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в мантии может возникать сильно минерализованный водно-углекислый щелочной флюид, который инконгруэнтно растворяет в мантийных породах преимущественно кремнезем и щелочи, а также некоторые литофильные элементы

(Бе + Мп + Mg + Са) К---ф + А1) (Ш + К)--

Рис. 3. Петрохимические диаграммы, характеризующие метасоматическое преобразование и магматическое замещение ороговикованных основных вулканитов и осадочных пород ва

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