WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Лаврик С.Н. Холодниканский зеленокаменный пояс, природа протолитов метапород как основа структурно - петрологической типизации пояса

Научная статья

 

Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»      27     http://zhumal.ape.relarn.ru/articles/2008/003.pdf

Холодниканский зеленокаменный пояс: природа протолитов метапород как основа структурно-петрологической типизации пояса

Лаврик С.Н. (s lavrik@mail.ru)

Дальневосточный Геологический институт ДВО РАН

Актуальность исследования происхождения и развития зеленокаменных поясов (ЗКП) докембрия очевидна в контексте большого числа работ, посвященных данной проблеме. Модели их формирования обсуждаются главным образом с позиций тектоники плит ((Минц, 1993; Божко, 1999; Сыстра, 2000; Condie, 1994; Anhaeusser, 1973 и др.) или концепции мантийных плюмов (Naldrett, Turner, 1977 и др.). В пределах Алданского щита выделены ЗКП двух возрастных групп -неоархейские и мезопротерозойские (Котов, 2003). Холодниканский зеленокаменный пояс (ХЗКП) обоснован в качестве самостоятельной структуры (Московченко и др., 1984; Добрецов и др., 1986), однако до настоящего времени существовало мнение, что метаморфические породы холодниканского комплекса (ХК) являются диафторитами, развитыми по архейским гранулитовым породам Зверевского блока (Геологическая карта Приамурья и сопредельных территорий масштаба 1:2500 000, 1998 г.). Очевидна недостаточная изученность метаморфических пород (МП) ХК. Кроме того, практическая значимость зеленокаменных комплексов - как образований, которые являются источниками питания современных золотоносных россыпей, потенциально рудоносны на ряд металлов (Au, Pt, Ni, Со, Zn, Си), перспективны в отношении алмазов (Гадиятов, Маринцев, Тыллар и др., 2003) - не вызывает сомнений в том, что задача установления геологической природы метаморфических пород ХК являлась весьма насущной для решения вопросов становления и эволюции континентальной коры Алданского щита. Результаты исследований по установлению геологической природы и возраста протолитов МП ХК и петролого-геодинамическую модель условий их формирования и эволюции предполагается изложить в серии статей, первой из которых - является предлагаемая вниманию.

В основу публикаций положены детальные литолого-петрографические исследования пород метаморфического комплекса и анализ распределения петрогенных и редких элементов в главных разновидностях метапород и в минералах, расчетные термодинамические и экспериментальные данные, парагенетический анализ и минеральная термобарометрия, моделирование метаморфогенного минералообразования. Использовался оригинальный фактический материал, собранный автором, совместно с М.А. Мишкиным, в процессе полевых работ в бассейнах p.p. Иенгры и Холодникана (верхнее течение р Алдан).

Аналитические исследования включали следующие. Электронно-зондовые исследования и определения петрогенных элементов, Cr, Ni и Au в породах - выполнены в ДВГИ ДВО РАН: петрогенные - классическим химическим методом, Cr, Ni - атомно-абсорбционным и количественным спектральным методами, Au - пробирным анализом. РЗЭ и редкие элементы определены в ГИН РАН методами нейтронной активации (РЗЭ) и флюоресцентного анализа (редкие литофильные). Изотопные исследования выполнены на масс-спектрометрах "Finnigan MAT": Nd и Sr - в ИГЕМ РАН, углерода - в аналитическом центре ДВГИ ДВО РАН. Физико-химическое моделирование проведено по программе "Селектор-С". Обработка и анализ данных -при помощи пакета програм "STATISTICА". При интерпретации аналитических данных применялись петрологические методы, в том числе - графические (методы диаграмм, дискриминантных функций), многомерный анализ данных (факторный, кластерный).

Основные черты геологического строения ХЗКП. Рассматриваемая территория расположена на юге Алданского щита (рис. 1). Объект исследования - ХК - стратифицированные метаморфические образования ХЗКП. Залегают они среди позднеархейских гранулитов зверевской серии в виде разобщенных тектонических блоков, образующих полосу 3-С-З простирания от верховьев р. Северикан и Холодниканского перевала до правобережья р. Иенгры и прослеживаются далее, к верховьям р. Оторочи и в бассейн р. Дилинде. Далее к северо-западу ХК


Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»      28     http://zhumal.ape.relarn.ru/articles/2008/003.pdf


обнажается фрагментарно и выделялся ранее под названием «чульманского супракрустального

комплекса» (Другова, Неелов, I960).

Рис.      1.      Тектоническая

схема     Алданского      щита      (по

Красному, 1980, с изменениями).

1-отложения платформенного чехла;

2-Олекминская                      гранит-

зеленокаменная область; З-Становая

складчатая           область;           4-

нижнепротерозойские впадины; 5-7-

Алданский        щит:        5-Западно-

Алданская         гранулито-гнейсовая

область,         6-Восточно-Алданская

4                         ¦    5                                            6

гранулито-гнейсовая область, 7-

глубинные гранулитовые блоки

южной окраины (I- Курультинский,

II- Зверевский, III- Сутамский); 8-

зеле но каменные            пояса         (1-

Олондинский,   2-   Итчиляхский,   3-

Эвонокитский, 4- Темулякитский,  5- Тунгурчинский, 6- Субганский, 7- Булгуняхтахский, 8- Балаганахский, 9-

Холодниканский); 9- разрывные нарушения; 10-положение района исследования.

Гранулитовый комплекс фундамента - зверевский блок представлен по (Дук и др., 1986): 1-двупироксеновыми, двупироксен-амфиболовыми и гиперстеновыми плагиогнейсами и кристаллосланцами, среди которых отмечаются редкие прослои известково-силикатных пород и кальцифиров; 2 - гранат-биотитовыми, силлиманит-гранатовыми плагиогнейсами с прослоями известково-силикатных пород и двупироксеновых плагиогнейсов. Характер регионального метаморфизма пород - полихронный и полифациальный: в архейское время его параметры соответствовали условиям гранулитовой фации: Т = 850о С, Р = 8 кбар (Московченко и др., 1983), а в последующем зверевская толща претерпела диафторез в условиях эпидот-амфиболитовой фации.

В собственно ХК ранее (Московченко и др., 1984) выделялись две согласно залегающие толщи - нижняя, сложенная метавулканитами ультраосновного и основного составов (коматиит-толеитовая серия) и верхняя, состоящая из метавулканитов основного и среднего составов (андезит-базальтовая серия). Исследование довольно продолжительных фрагментов не нарушенного разреза ХК в свежих обнажениях Амура-Якутской магистрали (что было недоступно в предшествующие периоды исследований), в совокупности с данными детальных петролого -структурных и других исследований (Красников, 1985 и др.), позволили нам расчленить ХК на две толщи, различающиеся литолого-петрографическим составом пород - нижнюю (PRi ) и верхнюю

(PRi2).

Разрез (снизу вверх) нижней толщи представлен переслаиванием амфиболитов и эпидот-слюдистых кристаллосланцев, видимая мощность - около 700 метров. Разрез верхней толщи: 1-эпидот-мусковитовые кварцитосланцы (300 м), 2- переслаивание эпидот-слюдистых и амфиболовых сланцев (1000 м), видимая мощность - около 1300 метров. Границу между нижней и верхней толщами мы полагаем по фактам появления прослоев кварцитосланцев и исчезновения амфиболитов в разрезе комплекса. Видимая мощность изученной части разреза ХК составляет около 2000 метров.

Вслед за Московченко Н.И. с соавторами (Эволюция раннедокембрийской литосферы.., 1986), разрез ХК мы сопоставляем с разрезом чульманского комплекса (ЧК) (Другова, Неелов, 1960), слагающего Чульманский прогиб или - грабен - по (Березкин, 1977)), который расположен к северо-западу непосредственно от изученной территории. Разрез ЧК, по данным В.И. Березкина (1977), представлен (снизу вверх): переслаиванием слюдистых кварцитов и амфиболовых сланцев и венчается (около 30 м) мраморами и кальцифирами. Общая мощность разреза - около 1650 метров. Формационное и петрохимическое сходство ЧК с холодниканским (Московченко и др., 1983) подтверждают данные возрастных датировок. Возраста пород ЧК (К-Ar метод) - 2430 ± 100 млн лет, 2350 ± 100 млн лет (Березкин В.И., 1977) - близки возрастам цирконов (Pb-Pb метод) из


Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»      29     http://zhumal.ape.relarn.ru/articles/2008/003.pdf


кварцитов - 2130 ± 50 млн лет, 2300 ± 40 млн лет, 2380 ± 50 млн лет и метаэффузивов ХК - 2560 ± 50 млн лет, 2440 ± 60 млн лет, 2470 ± 40 млн лет (Эволюция раннедокембрийской литосферы ..., 1987), а так же - полученным нами Sm-Nd изохронным методом значениям возраста протолитов ХК- 2,41 ± 0,08 млр. лет (Лаврик и др., 2002).

1

Мощностям

J

2

<*500

_'_'_

'^¦"¦¦дг"-:

М50

^Ш.

*200

ъж:

^^

*100

РР

ЪЗОО

1

*100

¦^п

Ъ180

**340

~=^

"*75*jfl«4

г   г   :

Рис. 2.    Схема сопоставления стратиграфических

Мощность,/*

разрезов      холодниканского      и      чульманского

метаморфических                                 комплексов

750 - 200

15-30

100- 150

Метаморфические комплексы:  А - холодниканский

(оригинальные данные);

mm

Б - чульманский (по Березкину,  1977);  1- эпидот-

150-200  НЭДЗ»

биотитовые сланцы; 2 -

80 - 100

амфиболиты; 3 - эпидот-мусковитовые кварциты; 4 -

80-100   НзЙЙЗ

эпидот-мусковитовые сланцы;

200 - 250

50 - 70

5   -   эпидот-амфиболовые   сланцы;   6   -   слюдистые

кварциты;7 - мраморы и кальци-

фиры; 8 - слюдяные микрогнейсы; 9 - амфиболовые

350 - 400 40-50

сланцы.

200 - 300

—_.--— г„,.-_, .-_¦

8

Разрез ЧК мы сопоставляем с верхней толщей ХК. Вероятно, в ЧК разрез верхней толщи представлен более полно - здесь в верхах разреза установлены карбонатные породы, не выявленные в Холодниканской : структуре. Сопоставление разрезов ХК и ЧК | приводится на схеме (рис. 2). Исходя из вышеизложенного, общая мощность ХК с учетом разреза, изученного в бассейне р. Чульман, оценивается в 2350 м. Завершая рассмотрение литолого-минералогических особенностей, в качестве принципиальных моментов отметим следующее. Установлена слоистая структура ХК и наличие в составе слагающего его разреза пород с реликтами магматических минералов (плагиоклаз, амфибол), а так же - пород явно осадочного происхождения - кварцито-сланцев и мраморов, Впервые для ХЗКП, в стратиграфическом разрезе ХК мы выделяем две согласно залегающие генетически различные толщи: нижнюю - вулканогенную и верхнюю - вулканогенно-терригенную.

Петрохимия метапород и их исходная природа. В основу диагностики протолитов положен принцип изохимичности процессов метаморфизма. Для выяснения природы протолитов пород среднего и кислого составов помимо методов классической петрохимии использованы математические (факторный и кластерный анализы данных). Было изучено более сотни образцов.

Tret Qftjfam'a 11 Variants

®

^^"

Петрохимическая характеристика типичных образцов

пород средних и кислых составов приведена в таблице

№ 1. Эффективность математических методов

обоснована принципиально различным поведением

одноименных элементов в магматических и терригенных

процессах              (Кокс              и             др.,              1982;

Рис.3. Дендрограмма структурированния пород средне-кислого состава   по   степени   уменьшения   близости   коррелируемых признаков: (А) - породообразующих окислов; (Б) - проб выборки.


Tret Di»gra m Гот ЪТCases

 

1-Рвачог

г

' "

-Jbf

оса ЩИ

О(НП0М&ПЭЪ

<Орфи/Пы

G0<

.1npsves7?a.vop0\sf

1

,.,;,... i.

-------------- \___ .               i---------- !-------------- 1

j-Ць,                            .-^-^

s s ssssassas csssssssssrsss^ sjksei

issss; ssssssiasssi- s s ss s

Образец, No


Эволюция изверженных пород, 1983; Маракушев, 1988;

Гаррелс,Крайст, 1968; Гинзбург, 1963; Ронов и др., 1990;

Страхов, 1962 и др.). В процессе исследования

установлено, что структура корреляционных связей,

описываемая фактором F2, характеризует терригенные

продукты начальной стадии процессов механической и

химической        дифференциации        (Шутов,         1975;


Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»      30     http://zhumal.ape.relarn.ru/articles/2008/003.pdf


Интерпретация геохимических данных, 2001; Голынко и др, 1983; Rollinson, 1995 и др.). На диаграммах главных факторов Fl, F2 и дендрограммах, пример которых иллюстрируется рисунками За, 36, изученные породы средне-кислого состава разделены на две группы: параметаморфиты и ортометаморфиты.

по                                         формуле:

0,98MgO+0,55CaO+1,46Na2O+0,54K20.

функция DF

Si'

¦  ,

!      i

80

.   ;

76 72

It

[ J

'4

SI

K/I'i.'m,:

На основе петрохимических особенностей пород использованы два метода разделения пара-и ортометаморфитов. Первый метод (рис. 4а) основан на применении диаграммы в координатах Si' - Al/Fe (Dennen, Moore, 1971). Во втором (рис. 46) (Shaw, 1972) - применена дискриминантная

вычисляемая 70,44-0,2 ISiO 2-0,32Fe203(o64)

®.

Рис. 4. Петрохимические диаграммы разграничения протолитов пара- и ортометаморфитов олодниканского комплекса среднего и кислого составов

Ортометаморфиты

AUFE

20

А) - Диаграмма Деннена (Dennen, Moore, 1971): А - граница зрелых осадков (по Dennen,.., 1971), Б - граница примитивных граувакк (по Longstaffe, 1978); поля составов пород: а)- субграувакки, б)- граувакки, в)-сланцы и аргиллиты (по Dennen, Moore, 1971); залитые кружки - метапороды холодниканского комплекса Б) - Диаграмма Шоу (Shaw, 1972): залитыми квадратами обозначено положение составов метапород холодниканского комплекса


DF

¦

©

-

ОртпометамОрфыгпы

":

f ч

• • ¦ ¦

а             и | »        •         ¦    ¦

¦    .¦     '

Поршвтоморфиты

.

SiO

На основании изложенного мы выделяем протолиты вулканогенной и терригенной природы, среди последних установлены субграувакки, граувакковые песчаники и пелиты.

Метавулканиты на диаграмме Si02 - (Na20+K20) располагаются в полях ультраосновных, основных, средних и кислых составов нормальной щелочности. На диаграммах AFM (Irvin, Baragar, 1971) и Al-(Fe+Ti)-Mg (Jensen, Руке, 1982) изученные составы образуют два тренда: известково-щелочной и толеит-коматиитовый (рис. 5). Базит-ультрабазитовые составы на диаграмме Ti02-Fe/(Fe+Mg) химической эволюции магм (Щека, Вржосек, 1983) располагаются согласно толеитовому тренду. Высокомагнезиальные разности на диаграммах Н.Л. Добрецова (1986), В.С Куликова и В.В Куликовой (2000) приурочены к полям коматиитовой и пикритовой серий. На основании изложенного среди исходных вулканитов выделены три петрохимические серии: коматиит-толеитовая (КТС), пикритовая и известково-щелочная (ИЩС). Петрохимические особенности типичных разностей изученных метавулканитов представлены в таблицах 2, 3 и 4.

Протолиты КТС. Аналогами коматиитов выделены ультрабазиты, составы которых отвечают условиям: Si02 < 53%, (Na20+K20) < 1%, и MgO > 18%, Ti02 < 1% (Классификация магматических пород..., 1997) и занимают одноименные поля на диаграммах (Jensen, Руке, 1982; Добрецов, 1986; Куликов, Куликова, 2000). К коматиитовым и толеитовым базальтам отнесены составы с содержаниями MgO, соответственно < 18 мас.% и < 9 мас.% и занимающие соответствующие поля на диаграммах (Jensen, Руке, 1982; Куликов, Куликова, 2000).

Коматииты, коматиитовые и толеитовые базальты в разрезе комплекса соответствуют амфиболитам и основным кристаллосланцам нижней толщи.

Протолиты пикритовой серии выделены на основе характерного признака - низких величин (< 10) отношений А120з/ТЮ2 в изученных породах. Составы метавулканитов, согласно диаграмме (Куликов, Куликова, 2000), соответствуют базальтам и пикритобазальтам, а в разрезе ХК представлены амфиболитами и основными кристаллосланцами нижней толщи.

Протолиты ИЩС, согласно диаграммам (Jensen, Руке, 1982) и Si02 - (K20+Na20), представлены составами, аналогичными базальтам, андезитам, дацитам и риолитам (рис. 2). В разрезе комплекса эти породы соответствуют эпидот-слюдистым, эпидот-амфиболовым кристаллосланцам и слюдистым кварцитам.

Цитологический состав реставрированного стратиграфического разреза ХК, согласно выше изложенному, следующий. Протолиты нижней части разреза представлены разностями основных и ультраосновных метавулканитов, в том числе, высокомагнезиальными. Протолиты верхней -


Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»      31     http://zhumal.ape.relarn.ru/articles/2008/003.pdf

вулканитами известково-щелочнои ассоциации основного, среднего и кислого составов, которые переслаиваются с осадочно-терригенными породами. Оценка количественного соотношения реставрированных модельных составов пород в разрезе ХК затруднена (эродированность толщ, тектонический характера контактов и т.д.). Однако, совокупность данных в первом приближении позволяет принять эмпирическую величину соотношения вулканиты/осадки в верхней толще около 1/3 (что составляет около 400 м) и примерно равные пропорции вулканитов основного,


Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»      32     http://zhumal.ape.relarn.ru/articles/2008/003.pdf

Петрохимическая

характеристика

ТИПИЧНЫХ

образцов

пород средних

и кислых составов ХЗКП

таблица № 1

№пробы

з-48-б

3-1-Ж

з-23-д

з-45-в

з-17-д

з-17-г

з-20-в

з-15-г

з-25-а

з-23-а          з-25-б

з-15-д

з-24-в

з-20-а

rin*

45

47

48

56

73

74

81

82

89

91                97

98

100

102

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11                12

13

14

15

Si02

51,62

53,56

54,53

58,67

64,93

65,64

67,88

68,2

70,68

70,94           72,46

72,84

72,97

74,35

Ti02

0,85

0,42

0,65

0,85

0,85

0,47

0,35

0,67

0,14

0,02             0,15

0,25

0,29

0,33

А1203

15,89

15,98

16,49

17,44

16,08

14,44

16,3

13,5

15,24

15,95           15,2

13,1

14,5

12,07

FeO

5,94

3,67

4,87

4,12

2,54

5,47

2,07

2,16

2,2

1,14             0,95

0,75

1,81

0,98

Fe203

5,15

3,41

3,45

3,5

1,7

0,27

0,85

1,5

0,09

0,0001          0,7

1,3

0,14

2,01

MnO

0,17

0,15

0,09

0,14

0,03

0,05

0,02

0,03

0,02

0,01             0,01

0,02

0,03

0,02

MgO

4,46

6,6

5,63

2,95

1,69

2,74

1,16

1,2

1,03

0,57             0,26

1,04

0,83

0,66

CaO

12,96

7,33

5,69

4,62

4,07

4,31

2,32

2,4

3,5

1,93             1,99

2,64

2,4

2,19

Na20

1,08

3,98

3,5

3,92

3,87

3,19

4,47

2,95

4,79

5,61             5,53

3,4

4,06

3,06

к2о

0,54

1,89

2,31

1,04

2,06

0,87

1,42

3,24

0,68

1,43             1,43

2,5

1,42

1,99

р2о5

0,13

0,05

0,31

0,2

0,22

0,18

0,13

0,19

0,13

0,09             0,06

0,06

0,08

0,12

ППП

1,06

2,4

2

1,94

1,74

2,36

2,89

3,2

1,12

2,19             0,88

1,67

1,09

1,91

н2о-

0,39

0,14

0,08

0,21

0,07

нобн

0,07

0,26

0,03

0,0001          0,0001

0..00

0,03

0,06

Сумма

100,24

99,58

99,6

99,6

99,85

99,99

99,93

99,5

99,65

99,88           99,6201

99,57

99,65

99,75

Al/Fe

« e.

3,35

2,91

4,09

10,25

5,00

8,02

7,15

6,76

38,20

6,15             5,23

10,57

6,11

15,8044

Коэффициенты длядиа

Шоу,     Dennen, Moor 1972        ,1971

О                 ел

68,65

67,96

72,16

66,83

78,24

74,35

77,02

77,65

78,23

80,43           81,37

79,60

81,79

82,1159

1,21

-0,06

2,63

6,80

-1,37

1,64

4,29

2,45

4,61

-1,41            -0,31

1,64

-0,06

0,365848

Примечание 1. В этой и последующих таблицах - оксиды в мае. %, все анализы приведены к «сухой» сумме; 2. Исходные составы: андезибазальты (2 - 4); андезит (5); дациты (6, 7); риодациты (8 - 13); риолиты (№№ 14,15); 3. кристаллические сланцы: амфиболовые (2, 3, 5), амфибол-эпидот-биотитовый (4), эпидот-биотитвые (6, 11), мусковит-хлорит-эпидотовый (7, 10), мусковитовые кварцитосланцы (9, 13 - 15), амфиболовый (12).

Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»      33     http://zhumal.ape.relarn.ru/articles/2008/003.pdf

Петрохимическая характеристика типичных образцов метакоматиитов ХЗКП_____________________________________________________________________________ таблица № 2

№ пробы

3-16-Д

з-11-д

з-12-в

з-15-е

з-16-е

3-1-д

з-48-д

з-1-е

з-2-н

з-2-л

*№п\п

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Si02

46,03

49,81

48,45

44,69

46,92

46,11

42,41

44,40

41,08

45,51

Ti02

0,63

0,18

0,15

0,30

0,28

0,58

0,58

0,42

0,62

0,38

Si02

46,03

49,81

48,45

44,69

46,92

46,11

42,41

44,40

41,08

45,51

тю2

0,63

0,18

0,15

0,30

0,28

0,58

0,58

0,42

0,62

0,38

A1203

10,20

6,59

6,62

8,56

8,37

7,46

8,96

7,83

9,44

6,27

FeO

8,26

4,51

7,97

6,56

4,69

7,66

6,53

5,27

6,18

5,35

Fe203

1,00

5,09

0,58

3,20

3,77

2,39

3,73

5,19

4,30

3,57

MnO

0,16

0,25

0,27

0,14

0,15

0,17

0,18

0,28

0,29

0,18

MgO

19,09

19,83

20,54

21,87

22,02

22,08

22,68

23,23

24,48

25,90

CaO

7,86

9,18

11,58

7,48

7,8

8,14

8,02

6,70

6,43

6,73

Na20

0,96

0,35

0,23

0,18

0,25

0,19

0,18

1,05

0,20

0,49

к2о

0,28

0,20

0,27

0,10

0,02

0,11

0,18

0,36

0,26

0,07

р2о5

0,16

0,12

0,11

0,10

0,16

0,09

0,12

0,10

0,07

0,09

Ппп

5,14

3,42

2,87

6,42

5,56

4,86

6,24

4,99

6,53

5,14

Сумма

99,76

99,54

99,64

99,61

99,99

99,85

99,82

99,83

99,88

99,69

СаО/А12Оэ

0,77036

1,3915

1,74924

0,87383

0,9319

1,08993

0,89462

0,85568

0,68114

1,07337

Al203/Ti02

16,1746

36,6111

44,1333

28,5333

29,8929

12,8448

15,3793

18,6429

15,2258

16,5

CaO/ Ti02

12,4603

50,9444

77,2

24,9333

27,8571

14

13,7586

15,9524

10,371

17,7105

Mg/(Feo6ia+Mg)

0,796

0,839

0,817

0,830

0,860

0,818

0,831

0,845

0,843

0,869

Примечание 2-5, 7 - кристаллосланцы: хлорит-амфиболовые (2, 4), биотит-хлорит-эпидотовый (5), амфиболовый (7); 6, 8-11 - амфиболиты.

Петрохимическая характеристика типичных образцов коматиитовых

метабазальтов ХЗКП

таблица № 3

№пробы

з-11-г                      з-16-в                      3-11-6-2

з-3-а

з-З-б

з-2-к

3-16-И

*№ п\п

28                           29                           30

31

32

33

34

1

2                             3                             4

5

6

7

8

Si02

43,32                       47,54                       44,07

47,65

44,54

44,99

48,07

Ti02

1,45                         1,03                         1,27

0,98

0,97

0,79

0,79

А1203

11,73                       11,84                       11,52

13,11

15,03

15,68

9,53

FeO

10,28                       5,91                         7,97

6,54

6,55

4,40

1,14

Fe203

6,52                         6,83                         7,51

4,97

5,91

5,88

10,83

MnO

0,13                         0,16                         0,24

0,18

0,21

0,17

0,17

MgO

11,13                       11,29                       11,82

11,93

12,53

13,16

14,09

CaO

10,13                       8,38                         9,84

8,66

9,02

8,54

9,86

Na20

1,18                         1,37                         0,77

2,89

1,90

3,03

1,25

к2о

2,23                         2,65                         1,83

1,02

0,65

0,83

0,92

p2o5

0,12                         0,20                         0,29

0,07

0,08

0,07

0,13

ППП

1,30                         2,49                         2,80

1,83

2,24

2,38

2,90


Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»      34     http://zhumal.ape.relam.ru/articles/2008/003.pdf

окончание таблицы № 3

1

2

3

4

5

6

7

8

Сумма СаО/А1203 А12Оз/ТЮ2 CaO/Ti02

Mg/(Feo6iii+Mg)

99,52

99,69

99,92

99,83

99,63

99,89

99,69

0,863

0,707

0,852

0,660

0,600

0,544

1,035

8,069

11,485

9,055

13,367

15,485

19,835

12,063

6,966

8,126

7,717

8,826

9,289

10,798

12,481

0,600

0,692

0,650

0,708

0,708

0,769

0,807

'Примечание: 3. 2-8 -кристаллические сланцы: биотит-эпидот-амфиболовые (2-4, 8), амфиболовые (5-7).

Петрохимическая характеристика типичных образцов толеитовых метабазальтов ХЗКП______________________________________________________________________________ таблица № 4

№пробы

з-47-д

з-24-е

з-13-з

з-48-в

з-14-а

*№ п\п

1

11

12

13

17

1

2

3

4

5

6

Si02

51,90

52,01

47,81

47,67

45,80

Ti02

1,67

1,34

0,76

0,67

0,82

А1203

15,68

14,60

14,94

12,43

15,10

FeO

6,26

2,02

4,44

7,84

6,30

Fe203

6,02

9,36

10,02

4,74

9,60

MnO

0,16

0,13

0,19

0,19

0,20

MgO

2,27

5,79

6,11

6,35

6,70

CaO

12,18

7,96

10,53

15,32

11,10

Na20

1,55

1,97

1,50

1,52

1,40

к2о

1,89

1,60

0,75

0,59

1,03

р2о5

0,27

0,30

0,12

0,17

0,31

ППП

1,29

2,58

2,73

2,62

1,60

Сумма

101,17

99,67

99,91

100,12

99,9601

СаО/А12Оэ

0,78

0,48

0,55

0,70

1,23

Al203/Ti02

9,39

10,15

10,90

19,61

18,49

CaO/Ti02

7,29

4,89

5,94

13,82

22,79

Mg/(Feoбщ+Mg)

0,311

0,492

0,624

0,546

0,532

Примечание: кристаллические сланцы: мусковитовые (2, 7), хлорит-биотит-эпидот-амфиболовые (6); амфиболиты (4, 5)


Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»      35     http://zhumal.ape.relarn.ru/articles/2008/003.pdf


диаграмма      Al-(Fe+Ti)-Mg

Fe+Ti

Рис.       5.            Классификационная

(Jensen, Руке, 1982).

Римскими цифрами обозначены поля: I - коматиитов, II - коматиитовых базальтов, III - вулканитов толеитовой и IV - известково-щелочной серий. Буквами обозначены поля: Р - риолитов, Д - дацитов, А - андезитов, Б -базальтов: Fe-Б- высокожелезистых и Mg-Б - высокомагнезиальных. Составы пород: 1 - кислый; 2 - средний; 3 - основной; 4 - ультраосновной.

среднего и кислого составов в ней. При суммарной мощности вулканитов верхней и нижней толщ 1000 - 1200 м, их расположение в разрезе ХК, снизу вверх: ультраосновные (суммарно - залегающие как базально (15 м.), так и переслаивающиеся среди вышележащих высокомагнезиальных основных составов (около 65 м.)) составляют около 8 % разреза; основные, в том числе высокомагнезиаоьные - около 620 м или 56 %; средние - около 200 м или 18 %; кислые - около 255 м или 18 %. По мнению автора, эволюция вулканизма от основных и ультраосновных базальт-пикрит-коматиит-толеитовых составов к мультимодальным известково-щепочного состава имела (относительно) одновозрастный и непрерывный характер. Выявленные для Холодниканского пояса данные о геологическом строении разреза протолитов илюстрируются на рис. 6.

Структурно-петрологическая типизация ХЗКП. В результате исследования особенностей строения разрезов древних ЗКП А.Б. Вревским (1986) были выделены 4 типа поясов. Их наименование и характерные признаки следующие. А) Барбертонский: вулканизм -инициальный коматиит-толеитовый, завершающий - известково-щелочной бимодальный; Б) Белингве: в базальном залегании - терригенные породы, выше - вулканиты КТС и ИЩС; В) Хаутаваарский: вулканизм инициальный - известково-щелочной, завершающий - коматиит-толеитовый; Г) Абитиби: вулканизм непрерывный от КТС к ИЩС (мультимодальный). Приведенное позволяет рассмотреть положение Холодниканского пояса согласно критериев классификации (Вревского А.Б., 1986) и сравнить с результатами исследований раннедокембрийских зеленокаменных поясов различных регионов мира. Выявленная нами для


Рис 6. Относительная

распространенность и

положение вулканитов

в                       разрезах

докембрийских зеленокаменных поясов (по Вревскому А.Б., 1986, с дополнениями).

Буквами            в

кружках        обозначены

типы зеленокаменных

поясов:            а

Барбентонский,       б

Белингве,           в

Хаутаваарский,       г

Абитиби; арабская цифра

над                 колонками

соответствует зелено каменному   поясу:

I  - Йелоунайф, 2 - Берч, 3

- Ухи, 4 - Абитиби, 5 -

Кашидо, 6 - Вабигун, 7 -

Белингве, 8 - Булавайо-

Мудландс,    9    -    Форт

jjjj   Виктория,  10 - Шабани,

II     - Мурчисон, 12 -

Барбертон, 13 - Бандас,

14 - Ньянза, 15 - Камбуи,


Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»      36     http://zhumal.ape.relarn.ru/articles/2008/003.pdf

16 - Калгурли-Норсеман, 17 - Марда, 18 - Вар-равуна, 19 - Полмос-Порос, 20 - Кухмо, 21 - Хаутаваара, 22 - Койкары, 23 - Остер, 24 - Койкары, 25 - Палая Ламба, 26 -Холодниканский (по данным настоящего исследования); арабскими цифрами слева от залитого квадрата обозначены составы вулканитов: ультраосновной (1), базитовый, в том числе, высокомагнезиальный (2), средний (3) и кислый (4); римские цифры указывают принадлежность к щитам: I-II -Канадскому (I - провинция Слейв, II - провинция Сьюпириор), III - Родезийскому, IV - Каапвальскому, V -Центрально-Африканскому, VI- Танганьикскому, VII - Леоно-Либерийскому, VIII -Иилгарнскому, IX - Пилбара, Х- XI Балтийскому       (X      -       Кольский      блок,       XI       -      Карельский      блок),       XII       -       Алданскому.

ХЗКП непрерывная эволюция вулканизма от инициального ультраосновного высоко магнезиального и основного, сменяющегося мультимодальным известково-щелочным, а так же, приуроченное к последнему положение в разрезе терригенно-осадочных образований, дает основание сопоставлять изученный вулканогенный разрез с протолитами, объединяемыми мультимодальным типом Абитиби. Венчающее положение пород терригенно-осадочной природы относительно метавулканитов в разрезе холодниканского комплекса соответствует наиболее распространенному характеру взаимоотношений в рассмотренных по литературным данным поясах, хотя и не является принципиальным для проведенной типизации.

Резюмируя, в качестве основных выводов выделим следующее. В соответствии с реставрированными литологическими разностями пород, вулканическими сериями и типами протолитов, ХК разделен на две толщи: нижнюю - вулканогенную, и верхнюю - вулканогенно -терригенную. Среди метавулканитов ХК по петрохимическим признакам выделены три петрохимические серии исходных вулканитов: толеит-коматиитовая, пикритовая и известково-щелочная. Реставрированные составы толеит-коматиитовой серии соответствуют типовым аналогам: перидотитовым коматиитам, коматиитовым и толеитовым базальтам, составы протолитов пикритовой серии - пикритовым базальтам, составы протолитов метавулканитов известково-щелочной серии - андезитам, дацитам и риолито-дацитам. Протолиты терригенной части разреза аналогичны составам несортированных грубозернистых осадков типа граувакк, аркозов, а так же - пелитов. Установленная для ортопротолитов ХК эволюция вулканизма от высокомагнезиальной пикрит-КТС к ИЩС позволяет сопоставлять вулканогенный разрез протолитов Холодниканского зеленокаменного пояса с мультимодальным типом Абитиби.

Литература

1.Берекин В.И. Метаморфизм нижнего протерозоя Алданского щита. М.: Наука. 1977. 120 с. 2.Божко Н.А. Тектоника и магматизм кратона Зимбабве в позднем архее    // Мат. совещ.

"Тектоника, геодинамика и процессы магматизма и метаморфизма". М.: РАН, 1999, Т. I. З.Куликов   B.C.,   Куликова   В.В.   Новый   подход   к   классификаци   высокомагнезиальных

вулканогенных пород. // Материалы 2-го Всероссийского петрографического совещания.

Сыктывкар. 2000. Т. 1. С. 111- 112. 4.Вревский А.Б.   Геолого-петрологическая систематика зеленокаменных поясов архея - В кн.:

Проблемы эволюции докембрийской литосферы. - Л.: Наука, 1986, с. 37-44. 5.Гадиятов В.Г., Маринцев В.К., Тыллар Б.Г. и др. Алмазоносность коматиитов Олондинского

зеленокаменного пояса. // Отечественная геология, № 3, 2003, с. 30-31. б.Гаррелс P.M., Крайст Ч.Л. Растворы, минералы, равновесия. М..: Мир, 1968, 388 с. 7.Геологическая карта Приамурья и сопредельных территорий. Санкт-Петербург, ВСЕГЕИ,

1998. 8.Гинзбург И.И. Типы древних кор выветривания, формы их проявления и классификация. - в

кн.: Кора вывертивания. Вып. 6. М., Изд-во АН СССР, 1963, с. 71 - 102. 9.Добрецов Н.Л., Добрецов Н.Н., Попов Н.В., Добрецова Л.В., Смелов А.П. Минералогия и

геохимия коматиитовой серии из Олондинской структуры Алданского щита // Геохимия

вулканитов различных геодинамических обстановок. Новосибирск: Наука, 1986, С. 34-48.

  1. Другова Г.М., Неелов А.Н. Полиметаморфизм докембрийских образований южной част Алданского щита и хр. Станового. - Тр. ЛАГЕД АН СССР, 1960, вып. 11, с. 141-216.
  2. Дук В.Л., Кицул В.П., Петров А.Ф. и др. Ранний докембрий Южной Якутии. М.: Наука, 1986. 280 с.

Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»      37     http://zhumal.ape.relarn.ru/articles/2008/003.pdf

  1. Интерпретация геохимических данных (Ред-р Скляров Е.В.) М.:"Интермет инжиниринг" 2001 г.. 288 с.
  2. Кац А.Г. Новые данные по стратиграфии архея южного обрамления Алданского щита. Бюлл. МОИП, отд. геол., т. 36, № 5. 1961.
  3. Классификация магматических (изверженных) пород и словарь терминов. Рекомендации Подкомиссии по систематике изверженных пород Международного союза геологических наук. М.,ОАО: Недра, 1997. 97 с.
  4. Кокс К.Г., Белл Дж.Д., Панкхерст З.Дж. Интерпретация изверженных гор-ных пород. М.: Мир, 1982. 414 с.
  5. Лаврик С.Н, Мишкин М.А., Моисеенко В.Г, Журавлев Д.З.. Первые данные по Sm-Nd изотопной систематике метавулканитов Холодниканского зеленокаменного пояса юга Алданского щита // Докл. РАН. 2002. Том 382. № 1. С. 1-4.
  6. Маракушев А.А. Петрогенезис. М.: Недра, 1988. 293 с.
  7. Минц М.В. Ранний докембрий северо-востока Балтийского щита (геология, палеогеодинамика и эволюция континентальной коры). Дис. докт. геол.-мин. наук. М.: ГИН РАН, 1993.399 с
  8. Московченко Н.И., Красников Н.А., Семенов А.П. Эндогенная эволюция структурно-вещественных комплексов зоны сочленения алданит и становид.- В. кн.: Метаморфиз докембрия в районе Байкало-Амурской магистрали. Л., 1983, с. 97-127.
  9. Московченко Н.И,, Шемякин В.М., Красников Н.Н. Раннедокембрийские поясовые структуры Становой складчатой области. Новосибирск, 1984. 248 с.
  10. Неелов А.Н., Глебовицкий В.А., Кац А.Г., Копаевич Л.В., Седова И.С. Юго-западная граница и возраст Алданского щита. Геология и геофизика, №11, 1962.
  11. Розен О.М., Серенко В.П., Специус З.В., Манаков А.В., Зинчук Н.Н. и др., Якутская кимберлитовая провинция: роложение в структуре Сибирского кратона, особенности состова верхней и нижней коры. // Геология и геофизика, 2002. Т.43, №1, с. 3-27
  12. Ронов А.Б., Ярошевский А.А., Мигдисов А.А. Химическое строение земной коры и геохимический баланс главных элементов. Москва: Наука, 1990. 184 с
  13. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. Т. 2. М., Изд-во АН СССР, 1962. 297 с.
  14. Сыстра Ю.И. Теория тектоники плит и докембрийская эволюция Феноскандинавского щита // Материалы совещания "Общие вопросы тектоники. Тектоника России. М.: Геос, 2000.
  15. Шутов В.Д. Минеральные парагенезисы граувакковых комплексов. М.: Наука, 1975. 112 с.
  16. Щека С.А. Вржосек А.А. Ультраосновной вулканизм Тихоокеанского пояса и вопросы систематики меймечитов и коматиитов. //Вулканология и сейсмология. 1983. № 2. С. 3-15.
  17. Эволюция изверженных пород. (Ред. Иодер X.) М..: Мир, 1983, 538 с
  18. Эволюция раннедокембрийской литосферы Алдано-Олекмо-Станового региона. Л.: Наука, 1987, 309 с
  19. Anhaeusser С.К. The evolution of the early Precambrian crust of Southern Africa. // Philos. Trans. C.R. Soc. London. Ser. A. 1973. V. 273. P. 359 - 388.

31.Condie K.C. Greenstounes Through Time. // Developments in precambrean geology № 11 -Archean Crustal Evovution. Ed. by Condie.K.C, Elsevier, 1994. P. 85-120.

  1. Dennen W.H., Moore B.R. Chemical definition of nature detrial sedimentary rock. Nat. Phys. Sci. 1971. V. 234. P. 127-128.
  2. Irvin T.N., Baragar W.R.A. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks // Canad. J. Earth Sci. 1971. N 8. P. 523-548.
  3. Jensen L.S., Pyke D.R. Komatiittes in the Ontario portion of the Abitibi belt. In: Arndt N.T., NisbetE.G., Komatiittes George Allen and Unwin, London, 1982, pp. 147-157.
  4. Naldrett A. J., Turner A.R. The geology and petrogenesis of a greenstone belt and related nickel sulfide mineralization at Yakabindie, Western Australia // Precambrian Res. 1977. Vol. 5, N1. P. 43-103.
  5. Rollinson H.R. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. Essex: London Group UK Ltd. 1995. -352 p.
  6. Shaw D.M. The origin of the Apsley gneiss, Ontario, Can.J. Earth. Sci., 9, 18-35,1972.

Электронный научный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ»      38     http://zhumal.ape.relarn.ru/articles/2008/003.pdf

Статья подготовлена при поддержке ДВО РАН: проект РФФИ-ДВО РАН № 06-05-96090

 



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.