ГЕОТЕКТОНИКА, 2015, № 2, с. 68-84
УДК 552.243
СТРУКТУРНЫЙ ПАРАГЕНЕЗ КАК ИНДИКАТОР ГЕНЕЗИСА ЩЕЛОЧНЫХ ПОРОД ИЙОЛИТ-УРТИТОВОЙ "ДУГИ" ХИБИНСКОГО ИНТРУЗИВНОГО
МАССИВА, КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ
© 2015 г. А. Л. Кулаковский
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, 123995 Москва, Б. Грузинская ул., д. 10
e-mail: akulakovskij@mail.ru Поступила в редакцию 22.06.2014 г.
Приведены результаты структурного анализа рудовмещающего комплекса Хибинского массива. Установлена полифазная история формирования структуры ийолит-уртитовой "дуги". К раннему этапу деформации относится возникновение конической зоны скалывания, определяющей структурный облик рудовмещающего комплекса. К породам додеформационной "матрицы" могут быть отнесены только массивные ийолиты и мельтейгиты; все остальные разности пород и апатитовых руд являются синдеформационными (гнейсовидные ийолиты) или постдеформационными (урти-ты, апатитовые руды) образованиями и имеют немагматический генезис. Формирование в палеозое конической зоны скалывания, по всей видимости, было предопределено существованием здесь до-кембрийской структуры центрального типа — двухядерной вихревой структуры сдвиговой природы.
Ключевые слова: структурный анализ, щелочные породы, генезис, Хибинский массив, ийолит-урти-товая "дуга"
DOI: 10.7868/S0016853X15020034
ВВЕДЕНИЕ
Согласно традиционным взглядам (например, [7, 8]), Хибинский массив представляет собой сложное интрузивное тело, состоящее из серии последовательно возникших концентрических интрузий (цилиндрической и/или конической формы), "вложенных" друг в друга. Одной из фаз этой магматической серии отвечает продуктивная на апатит ийолит-уртитовая интрузия, на поверхности образующая почти замкнутое кольцо — "дугу" (рис. 1А). Контакты пород самостоятельных интрузий внутри массива принято считать типично интрузивными, а апатитовые руды обычно рассматриваются (например, [12]) в качестве одной из субфаз ийолит-уртитовой интрузии. Естественно, что в рамках этой общей концепции магматического генезиса хибинских пород и руд элементы их структуры и петрострук-туры относились к структурам магматического происхождения. В работах Ф.М. Онохина, Е.А. Каменева, Г.М. Вировлянского, Т.Н. Ивановой, И.И. Перекреста и других геологов, детально изучавших строение апатитовых месторождений, эти элементы структуры и петро-структуры классифицируются как "первичные текстуры течения" [19], структуры "течения, расслоения и последовательных инъекций" [15], структуры "прото-, ранне- и позднемагматиче-ского этапов" [6], "структуры, возникающие при
внедрении интрузий более поздних фаз (субфаз)" [11, 13, 22]. Очевидно, что исходя из подобных представлений роль структурного фактора в контроле оруденения приходится признать или, в лучшем случае, второстепенной или вообще незначимой.
С конца 50-х—начала 60-х годов прошлого века в работах ряда исследователей (Л.Л. Солодовни-ковой, И.П. Тихоненкова, К.А. Жук-Почекутова, позднее — С.А. Руденко, В.Ф. Барабанова, В.Н. Титова, Ю.А. Розанова, Я.А. Агапова, Б.Е.Боруцкого, А.И. Серебрицкого, И.А. Зотова и др.) обсуждается метасоматическое происхождение как пород (прежде всего — уртитов и ийо-лит-уртитов), так и апатитовых руд рудовмещающего комплекса. При разработке этой концепции были обнаружены, а также оказались востребованными эмпирически установленные ранее, но не получившие удовлетворительного объяснения с позиции магматогенного происхождения структур, закономерные связи локализации пород и руд со складчатыми и разрывными нарушениями, в частности, роль трещин и разломов при нефели-низации [26, 27] и зависимость метасоматической апатитизации (оруденения) и калишпатизации (рисчорритизации) от предшествующих складчатых и разрывных деформаций [9, 25, 30]. Так что, как нетрудно видеть, вопрос о структуре рудовме-щающего комплекса, о времени и механизме воз-
структурный парагенез как индикатор генезиса щелочных пород
69
1 _
л-
ОР.^
1
Ко. / 2
3
• 4
Рис. 1. Позиция в Хибинском массиве (А) и апатитовые месторождения (Б) ийолит-уртитовой "дуги" А: 1 — архейские гранитоиды и гнейсы, 2 — протерозойские метаэффузивы серии Имандра-Варзуга, 3 — основные и ультраосновные интрузии, 4 — щелочные породы Хибинского (Х.) и Ловозерского (Л.) массивов; ийолит-уртитовая "дуга". Б: 1 — нефелиновые сиениты, 2 — рисчорриты и ювиты, 3 — комплекс ийолитов, мельтейгитов, уртитов, 4 — месторождения апатита: К. — Куэльпор, СЦ. — Снежный Цирк, Ку. — Кукисвумчорр, Ю. — Юкспор, АЦ. — Апатитовый Цирк, Р. — Расвумчорр, Ко. — Коашва, Н. — Ньорпакх-Суолайв, ОР. — Олений Ручей: 5 — разломы. "Оси симметрии": А-А1—по [24], Б-Б1—по [28]
никновения складчатых и разрывных структур ийолит-уртитовой дуги (далее — ИУД) Хибинского массива тесно связан с вопросом генезиса пород и руд этого комплекса.
В данной работе подход к изучению структуры ИУД, приемы структурного анализа (выявление наложенных складчатых деформаций и деформированной линейности, выделение структурных парагенезов, анализ петроструктуры пород и руд, динамическая и кинематическая интерпретация и пр.) заимствованы автором из собственного опыта изучения сложнодислоцированных метаморфических комплексов и метасоматиче-ских образований. Толчком к такому приложению методики анализа структуры метаморфитов и метасоматитов к структуре рудовмещающего комплекса Хибинского массива послужило первое, яркое и весьма неожиданное, впечатление, которое произвел на автора облик апатит-нефелиновых руд и ийолит-уртитов — несомненное сходство их структуры и текстуры со структурой и текстурой обычных разностей гнейсов, кри-сталлосланцев и мигматитов.1
Исследователи Хибинского массива уже давно обратили внимание на элементы симметрии в строении массива в целом и ИУД, в частности (рис. 1). В литературе существуют два варианта определения положения плоскости симметрии (рис. 1Б). Согласно первому из них [24, 35], плос-
1 В тот момент автору не было известно, что такое же впечатление структурно-текстурный облик (или отдельные элементы петроструктуры, чаще всего — "трахитоидность") пород и руд ийолит-уртитовой дуги производил и на некоторых исследователей Хибинского массива [3, 9, 16]
кость симметрии проходит через центр массива (и центр ИУД) примерно в субширотном направлении и трассируется далее на восток-северо-восток через Ловозерский массив. В другой трактовке, плоскость симметрии проходит в северо-восточном направлении, рассекая ИУД между месторождениями Юкспорским и Апатитовым Цирком [28, 32]. Фактически, в строении ИУД видна структурная и петрологическая зональность, связанная с плоскостями обоих указанных выше направлений. Субширотно ориентированная плоскость ("региональная") делит ИУД на два фрагмента, из которых южный отличается от северного как большей полнотой "разреза" и большей мощностью отдельных пластин в этом "разрезе", так и неизмеримо большим размахом апатитового оруденения. А плоскость северо-восточного простирания (след которой на поверхности известен как "ось симметрии") рассекает южный фрагмент на два участка с элементами зеркальной симметрии.
Нижеприведенные данные относятся исключительно к южному фрагменту ИУД, включающему все главные месторождения; использованы наблюдения, прежде всего, в горных выработках — во всех карьерах и в шахте Расвумчорра, а также, в меньшей степени, в естественных обнажениях. Эти данные позволили выделить два структурных парагенеза, соответствующие двум главным этапам деформации, в ходе которой возникла структура ИУД; свой современный структурный облик ИУД приобрела, в основном, на раннем этапе деформации.
Рис. 2. Слайды — основной структурный мотив строения ийолит-уртитовой дуги. А — контакт по слайду (пунктир) пластин богатых (внизу) и бедных руд (Саамский карьер у устья штольни № 11), Б — "пакет" разграниченных слайдами пластин ийолитов с разориентировкой тектонической расслоенности (приведены азимут и угол падения последней), по слайдам — жилы уртитов (точечный крап); в верхней пластине — крупная изоклинальная "интрафолиальная" складка (Юкспорский карьер); В, Г — мелкие слайды (пунктир) в ийолитах и бедных рудах Саамского карьера; № — агрегат постдеформационных порфиробластов нефелина; на врезке рисунка Г — схема сколов S-C — структуры
СТРУКТУРЫ ПЕРВОГО ПАРАГЕНЕЗА (РАННЕГО ЭТАПА ДЕФОРМАЦИИ)
Системы плоскостей тектонической расслоенности
В породах и рудах ИУД повсеместно фиксируются разнообразные по морфологическому выражению плоскостные структуры деформационного происхождения. Прежде всего, это "трахито-идность" мельтейгитов, ийолитов и ийолит-уртитов, обусловленная предпочтительной ориентировкой линзовидных агрегатов и/или отдельных кристаллов пироксена и фактически представляющая собой гнейсовидность [3]; местами такие гнейсовидные породы характеризуются мелкоочковой петроструктурой, гомологичной филлонитовой полосчатости богатых филло-силикатами тектонитов. Очень часто в породах и рудах ИУД можно наблюдать систему мелких субпараллельных друг другу сколов, определяющую полосчатую (обычно — линзовидно-полосчатую) структуру пород. Столь же часто линзовидный
или линзовидно-полосчатый облик ийолит-урти-тов и руд обусловлен предпочтительной ориентировкой мелких линз ийолита в существенно нефелиновом или нефелин-апатитовом матриксе. Все эти плоскостные структуры, встречающиеся в породах и рудах ИУД нередко в сочетании друг с другом, имеют характер "проникающих" структур, отвечающих рассредоточенному сколовому течению.
Сконцентрированному в локальных зонах сколовому течению соответствуют вязкие разрывы, тождественные по своим особенностям слайдам, широко распространенным в сложнодисло-цированных метаморфических комплексах [37]. Сильно варьирующие по протяженности (разного порядка), субпараллельные друг другу слайды представляют собой, пожалуй, наиболее важный элемент структуры ИУД (рис. 2).
Обычно у слайдов в породах и рудах ИУД наблюдаются подвороты гнейсовидности и полос-
чатости и/или разориентировка плоскостных структур по обе стороны поверхности слайда. Такая разориентировка, как по азимуту, так и по углу падения, тектонической расслоенности у слай
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.