Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геология и петрология Усхэтеемского комплекса ультрамафитов (Чукотский полуостров)

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Геология и петрология Усхэтеемского комплекса ультрамафитов (Чукотский полуостров)"

9 0 9 Я о'

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОШЕРЪСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО 2КАМЕКИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАШЫЕТ ШЕДРА ПЕТРОГРАФИИ

ГЕОЛОГИЯ И ПЕТРОЛОГИЯ УСХЭТШЕШЮГО К0МШЕКСА УЛЬТРАМАШОВ (ЧУКОТСКИЙ ПОЛУОСТРОВ)

Специальность: 04.00.08 — петрография, вулканология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минерадогических наук

На правах рукописи

АКИНШ Вячеслав Васильевич

УДК 552.321.6,16 (571,651)

Москва - 1950

Вабота выполнена в Северо-Восточном комплексном научно-исследовательском институте ДВО АН СССР.

Научный руководитель: доктор геолого-ыине ралогическкх наук В.Ф.Белый

Официальные оппоненты: доктор геолого-шшералогически& наук

Г.Н.Савельева (ГИН АН СССР)

кандидат геолого-минералогических наук К.Е.Кузнецов (МГУ)

Ведущая организация: Институт геологик рудных месторождений петрографии, минералогии и геохшкп АН БССР.

Защита диссертации состоится 20 апреля 1990 г, в 14 час. 30 иин., в аудитории 301 на заседании специализированного Ученого совета К.053.05.08 по петрографии, геохкшш и .геохимически:»! методам поисков месторождений полезных ископаемых Геологического факультета МГУ.

Адрес: 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ, Геологический факультет.

С диссертацией моено ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ (зсна "А", 6 эталс).

Автореферат разослан МОр ГД—1990 г.

Ученый секретарь сжщкаетэнрованного Совета *

сг.н.с. /А.М.Батенова

• ■ г т

f

Общая характеристика работы

Актуальность. Петрогенезис удьтрамафитов - одна из наиболэе важных проблем современной геологии. Особенно интересны альпи-нотипные гипербазиты и номатииты, свойства которых с одной сто-ронь! рассматриваются как индикаторы мантийных процессов, а с другой - во многом определяют специфические черты металлогении в районах своего развития.

Необычная петрографическая разновидность ультраосновных пород, сочетающая в себе признаки разных формационных типов ульт-рамафитов, обнаружена автором и Б.Ф.Бельм среда раннедскембрий-ских метаморфических пород Чукотского полуострова, в бассейне р.Усхэтвеем. Ультрамафиты выделяются в усхэтвеемский комплекс, основную часть которого составляют породы, соответствухщиё^составу гарцбургитаы я ортопироксенитам. Бо многих из них проявлены структуры с удлиненно-пластинчатыми кристаллами оливина, определяющие, внешнее сходство со епинифенс-струхтурами комати-итов. Эти обстоятельства побудили к детальному исследованию объекта, до сих пор слабоизученного.

Цель работы заключалась в определении фонационной принадлежности ультрамафитов и анализе условий их формирования. Задачи включали: I) изучение строения и условий залегания ультрамафитов в бассейне р.Усхэтвеем; 2) комплексное исследование их вещественного состава и структур; 3) сравнительная характеристика развитых в других регионах разноформационных ультраыафитов, содержащих удлиненно-пластинчатые кристаллы оливина.

Фактический материал. Основой работы послужили «ятериалы собранные автором и его научным руководителем В.Ф.Белым в период (1985-88 гг.) полевых исследований на Чукотском полуострове. В полевых работах 1986 года участвовали также Ю.А.Колясников и С.В.Щепетов, часть их материалов также использовалась. Изучено около 600 прозрачных и полированных шлифов, 30 минералогических проб, получено 130 новых химических анализов пород, более 400 микрозондовых анализов минералов.

Кроме опубликованных, привлекались фондовые материалы S.A. Макарова, касающиеся геологического строения района, а также (с целью сравнения) материалы С.А.Паланджяна, Г.Г.Дмитренко, относящиеся к петрохимии альпинотипных гипербазитоз Красногорского и Чирынайского массивов в Корякском нагорье.

Методы исследования сочетали крупномасштабное картирование площади распространения ульграмафитов и детальное -опробование. Лабораторное изучение включало петрографическое описание пород, изучение химического состава и неоднородности минералов, выделение минеральных парагенезисов. Минералы изучены авторш на рентгеноспзктральксм ыикроанализаторз "Камабакс", большинство анализов выполнено а прозрачно-полированных шлифах и имеет структурную привязку. Нейрохимические расчеты выполнены в Вычислительном центре СВИНКИ на ВВП ЕС-1033.

Научная новизна. На Северо-Востоке СССР выделена и детально охарактеризована редкая петрографическая разновидность ультра-мафнтов. Установлены условия проявления и характер внутренней неоднородности ультрамафитовых тел, совокупность которых выделяется в усхэтвеемский комплекс. Показано, что усхэтвеемский комплекс <■ формирован в процессе метаморфического к метааонати-ческого преобразования альпинотшных гипербазитов, прослепены геохимические тенденции этих изменений.Проведен сравнительный анализ разных генетических типов ультрамафитов,обладающих кон-вергентностьв структуры, сформулированы критерии их различия.

Б диссертации метаморфогенным процесса!! при формировании ус-хэтвеемсхих ультраиафнтов придается принципиально гораздо большее значение, чем в совместной статье автора и его научного руководителя (Белый, Акинин,1986).Обсуждаемые особенности состава и структур обязаны своим происхождением метаморфизму обычных альпинотипных ультрамафитов.В этом отношении представления, изложенные в диссертации,отличаются от точки зрения научного Руко водителя, который полагает, что постмагиатический метаморфизм лишь незначительно изменил перзичномагматические признаки.

Основные защищаемые положения

1. Доальбснмй усхэтвеемский комплекс ультрамафитов образует ареал многочисленных, мелких, сложнодифференцированных тел, прекцудестванно конформно залегающих среди раннедокембрийских метаморфических пород Эскимосского срединного массива. Основной ткг.аморфный признак комплекса - крупно- и гигантозернистые сноповидные петрографические структуры, развитые вне зависимости от состава пород.

2. В едином комплексе существенно ортошгроксенит-гарцбурги-

тового состава выделяются ассоциации (группы) пород, отражавшие первичную неоднородность и последующие метаморфогенныэ преобразования альпинотапных гипербазитов: I) бесяальшавая, метаосто-пиронсенит-гарцбурготовая; 2) тремолитовых ультрамафитов; 3) си-ликатно-карбонатных пород. При общей невыдержанности особенности дифференциации в группах выражены вариациями модальных количественных соотношений минералов без существенного и законм/ес-ного изменения их состава.

3. Комплекс в настоящее время представляет собой продукт полиэтапных регионально-метаморфических и контактово-реакслсн-ных метасоматических процессов. Наиболее ранние и высокотегятера-турные минеральные парагенезисы соответствует Р-Т параметрам т-фиболитовой фации.

4. Усхэтвееыские ультраосновные породы с удлиненно-пластинчатым оливином относятся к джекстроу-струхтурным типам метамор-физованных ультрамафитов. Структура последних отличается от внешне схожих первичномагматических (спинифехс и гарризитозой) характером развития, минеральными парагенезисами, морфологией и кристаллографией оливина.

Практическое значение. Полученные теоретические результаты могут быть использованы при исследовании петрологии ультрамафи-тов, геолого-петрографические данные должны найти место в легендах Госгеолкаоты-50. Выявленные особенности проявления и форма-ционной принадлеляости ультрамафитов способствуют углубления представлений о истории развития дояембрийсних выступов Восточной Чукотки.

Потенциальный практический интерес представляет обнаруженная в экзоконтактах ультрамафитов корундовая и шпинелевая минерализация.

Апробация работы. Результаты работы обсуждались на семинаре "Высокомагнез иальный магматизм раннего докембрия" (Петрозаводск, 198В), Третьем региональном петрографическом совещании по Северо-Востоку СССР (Магадан, 1968), Седьмом годичном собрании Северо-Восточного отделения БМО (Магадан, 1987), заседаниях лаборатории магматической геологии СВКНИИ ДВО АН СССР. Основные материалы исследований изложены в пяти публикациях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит стр. текста, сзсун-

ков, <4 / таблиц и список литературы из №9 наименований. Реферат- соответствует структуре диссертации, существо и обоснование четырех защищаемых положений раскрыто соответственно в главах:-! I, 2 и 3, 3 и 4, 5.

Автор выражает искреннюю благодарность за обсуждение работы и замечания руководителю работы В.Ф.Белому, а также М.Л.Гельману, Л.В.Даншевскому, Ю.А.Колясникову, А.А.Маракушеву, Б.А.Ыар-ковскому, С.А.Паландаяну, Л.Л.Перчуку.

Глаза I. Геология усхэтвеемского комплекса ультрамафитов

Систематические исследования ультрамафитов на Северо-Востоке СССР относятся в первую очередь к офиолитовыы комплексам Ана-дьгоско-Корякской покровно-складчатой системы кайнозоид. Северо-восточнее, на Чукотском п-ве, также известны ультраыафиты Сгарц-бургиты, д/ниты, пироксекиты), но несравненно слабее изученные. Их тектоническая позиция иная: они обнаружены в пределах Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (СЧБП),известково-щело-чные вулканиты которого перекрывают фрагменты раннедокембрийско-го "жесткого" блока континентальной коры - Эскимосский остаточный массив (Белый, 1964; Недомолкин, 1977). Главные структур-ныз элементы поеледнего-Узленский и Сенявинский выступы. Они облекается образованиями рифейско-палеозойского чехла. Отражением процессов деструкции Эскимосского массива являются наложенные грабенообразные прогибы - перш-триасовый Мэчигменский и ранне-меловой Юхно-Колючинский.

На Чукотском п-ве в процессе геологосъемочных работ разных лет В.И.Соловов, И.М.Саргина, С.П.Борзаковский, М.И.Воробьёв, И.Л.Ьуланова, Е.А.Макаров, Г.А.Тынанкергав, Г.А.Куков, Ю.В.Крюков, Т.И.Казинокая и др. установили шесть районов местонахождений ультраосновных пород, которые изучены нами. Небольшие их тела (< 3-5 км*) различается по геологическому положении, возрасту л составу: в бассейнах рр. Матачингай (гарцбургитовая ассоциация), Эргувеем (дунит-гарцбургитовая ассоциация) и Кувватхыргын (.дункт— клинопироксенит-габбровая ассоциация) они залегают среди морских терригенных, осадочно-вулканогенных образований нео-Ксагового возрасте и субазральных альбских вулканитов ОЧБП. На р.Бедьмай дункт-клинопироксекит-габбровые интрузии пространст-

венно связаны с гэосг'лмшалшьми верхкеграасовыми кремнисто-вулканогенными образованиями. Ультрамафиты з районе оз.Ноолень и бассейне р.Усхэтвеем (.усхзтвееысккй комплекс) залегают среди раннедокембрийских метаморфических пород Узленского и Сенявин-СКОГО выступов СООТЕЭТСТВеННО.

Усхэтвееыский комплекс, яаяязкцийся объектом настоящего исследования, расположен в средней части Еальхаввааасиого горста, который протягивается в субзиротнои направлении от пролива Сеия-Еша на 80 км, при ширине 8-15 :<м. Горст сложен биотитовыми пла-гиогнейсами, кристаллосланцами, амфиболитами и мраморами пенхи-гнейской серии, для которой принят архейский возраст. В восточной части структуры известны слабсдаслоцированнке девонские л карболовые известняки, филлиты и песчаники. Архейские и палеозойские отложения перекрываются альбскими вулканитами ОЧЕП и прорываются меловыми граштоидами. В бассейна р.Усхзтвеем пен-кигнейс.чая серия по данным Е.А.Макарова образует синклиналь северо-западного простирания протяженностью 25 км, при размахе крыльев до 30 ¡ал и их углами наклона 20-70°. Крылья осложнены рядом мелких (от первых сотен до нескольких метров) складок,часто поперечных к направлению оси синклинали. В гранатовом амфиболите и силлиманиг-гранат-бястатовом крисгаллссланце автором изучены составы минералов. Параметры метаморфизма, оцененные по различным геотермобарометрам, соответствуют спидот-амфнбслито-вой и низам аифиболитозсй фация (Т=525-615°С, Р=6-7,3 кбар). Рубежи эволюции полизталного метаморфизма аналога пенкигаейской серии в Уэленском выступе по данным Кб-Зь изохронного датирования включают 1990, 1170 и 782 млн.лет (Мялов и др., 198Ы, еоз-раст залегающих там жо гранитов 395 млн.лет. Полученная по материалам автора тем яв методом датировка возраста пенкигаейской серии из бассейна р.Усхэтвеем » 364 млн.лет.

Ареал распространения удьтраыафитов размером 9,5x2-5,5 км незначительно вытянут в северо-западном направлении. При обсем количестве отдельных выходов более 100, размер самого крупного достигает всего 0,22 км^, а самого мелкого - первые метры. Характерно групповое, четкообразное расположение овальных, слегка вытянутых удьтрамафитовых тел. Отдельные мелкие выходы воспринимаются как будины, наблюдениями в коренных обнажениях устансвле-

но, что плоскости их контактов (в отдельных случаях и элементы внутренней полосчатости) согласованы со структурой вмещающих кристаллослаядев. Существует определенный литологический контроль распространения ультрамафитов - они чаще всего находятся в непосредственном соприкосновении с биогктовыми кристаллоелан-цаыи и платиогнейсаьш, редко контактируют с амфиболитами, не отмечались среди мраморов. Ультраословные тела неоднократно наблюдались поблизости от подсевы перекрывающих докембрий меловых вулканитов, но нигде не встречены в непосредственном соприкосновении, что позволяет определить их возраст как доальбский.

Глава 2. Петрография усхэтвееыского комплекса

Устойчивая ассоциация оливина с ортопироксеном или тальком, в другом случае с тремолитов и третьем - с кальцитом и доломитом, определили выделение в усхэтвеемском комплексе трех групп горных пород: I) "бескальциевой", ыегаортопироксенит-гарцбурги-товой ("пирокееновая" фация); 2) тремолитовых ультрамафитов (аыфиболовая фация); 3) зиликатно-карбонатных пород (карбонатная фация) (рис.2). На долю первой группы приходится от всей площади выходов ультрамафитов, на долю второй ~ 13%, третьей •»• 1%. С удьтраыафктами пространственно сочетаются хлорититы и диефторированше амфиболиты (метабазиты), располагаясь либо в их экзоконтахтах, либо внутри в виде линзообразных тел и ксенолитов.

Ьгетаморфетеское перерождение ультрамафитов выражено развитием в них до серпэнтинизации тремолита (при отсутствии клинопн-роксена), талькаТ хлорита, карбонатов. Соотношения их с анстати-том и оливинам могут иногда вызывать противоречивые представления о порядке кристаллизации. Примеры использованных так называемых структурных признаков равновесия: незакономерно-ориентированные хлоритовые пластинки, заключенные в знстатите к форстерите; агрегаты листоватых индивидов талька, подчиненные фориз пространства иену;;' ояивкновыми зернами и заключенные в них; вза-таопоорасташя бдизкораамерных кристаллов форстерита и трамолл-га £2 т.д. Брмзны-ш метам орфической реэквилибрации энстатита: потеря Св., ¿1, Сг к перераспределение их в водные минералы; на-»адг г,гух и более генераций кристаллов, различающихся размеров, ыо^слогизй, составам и соотнсаенигм с талькоы. Разные поколе-

ния кристаллов отмечались для амфибола и иногда оливина.

Главные петрографические виды пород. Химический состав пород и модальное количество оливина позволяют различать среди пироксеновых и амфиболовых ультрамафитов разности^наиболее близко соответствующие первичным дунитам,перидотитам и пироксенитам. Границы между ними приняты условно в 10 и 60% оливина. При массивном сложении характерен гигантизм индивидов оливина и знста-тита (обычно 1-2 сы, иногда 30 см, может варьировать в- одном . образце).водосодержащие минералы почти всегда меньше по размеру. Выделяются две основные разновидности структур, обусловленные фопмой оливина (рис.1). В первой он имеет неправильные и близкие к изометричным очертания (паналлотриоыорфные или ксенсблас-товые структуры). Во второй (сноповидная структура) удлиненно-пластинчатые (лезвиевидные) серпентинизированные оливины, обычно разноориентированные,проросшие друг друга, участками расположенные субпараллельно, образуют каркас, интеостиции которого в перидотитах выполнены более мелкозернистым агрегатом талька или (и) тремолита с небольшим количеством хлорита. В ыетапироксени-тах оливин образует разориентированные вростки в крупные призматические кристаллы энстатита. Во всех случаях удлиненно-пластинчатые индивиды оливина уплощены по (100).наиболее вытянуты вдоль оси "в",не содержат следов деформаций .Ультрамафиты со сноповидной структурой слагают преимущественно мелкие тела,нередко целиком, в относительно крупных либо отсутствуют, либо развиваются в периферических частях в виде шлирообразных и неправильных участков с достаточно резкими переходами в другие структурные типы. В средних по размерам телах наблюдались зсилообразные выделения тальк-оливиновых пород со сноповидной структурой,имеющие вид ветвящихся, древовидных систем на площади 2-6 м*".

Мет аорт опироксенит-гарцбургитовая ассоциадия. Не£агасц-бургиты - сложены чаще на 55-70% форстеритом и на 20-40& энста-титом с выдержанной железистостьэ обоих (7-9%). В пироксене иногда проявлены признаки деформаций (оптическая неоднородность, ламмели клиноэнстатита). В количестве 5-10% отмечаются тремолит и хромссдержащий клинохлор. Акцессорные хроишпинелид и пентлан-дит (0,1-0,5% в суше) заключены преимущественно в знстагате. Широко проявлены^-лизардитизацля,иногда отальковение зкстатнта. В большей степени признаки метаморфизма проявлены в ыагнетито-

вше метагарцбургитах (ляорит-энстатит-форстеритозых породах),ке содзогеких хроьштиалз'дов. Экстатит (£„ =5,6?, Д1~о, =0,17%) со-

х-е ¿ $

дерзит многочисленные мелкие соразмерные мак собой включения фопстерита (1^=5,8^), клинохлора (2Те=3,о%) и хроммагнатита. Бое минералы гомогенны по составу к пересекаются лизардитовьыи сгутаь:и. Мзтагапцбургитам близки по химическому составу серпек-тинизирозанные тальк-олиЕиновыз породы со сноповидной структурой. Они содержат 10-30$ крупнодистоватого агрегата талька (+>—юриг+ттвыолит с железистссгьп 2-3% для всех), расположенного между удлииенко-пласткнчатыми кристаллами форстерита иногда пятнисто неоднородные сХредо 11%). Индивиды оливина с Роеньши или корродированными гшшл; (ICO), содержат включения талька. Знстатит (ij, =7,7-9,9%) в отличие от оливша запекается «елкочешуйчатьы талькш к развит в виде крупна СI—10 см)редккх повслробластов и глоаер. Хромзпинелид варьирует по составу от хршита до хроипикогита. Кзта£н£т|1тдтит& тесно ассоциируют с кетагарцбургитами, слагая среда них илиры прсхякешостыз 0,1-5;.-, условно отличеэтся из гранадэ ь 40% оливина м содержат в основном та ке особенности структур к состава минералов. Иашстгя поеузш трех морфологически генераций пироксена в пределах одного шлифа: Eci-гигантские призматические оптпчаски неоднородные кристаллы и срастаниях с оливгаон =7,9-6,= ü,25-0,50%);Ба2-тонкопластшшатые, веерообразные агрегаты,совместно с тальком разБкваицпеея в теле bal (Xp_=b,73¡¿, Л1р0 » G.óóS); Ьс?-сильно Еьтлцугыз разноориенткровш-игиз мелкие кд;;о~ олагть* в парагенезисе с талькш, расположении.; какду ünX а.

i-ijüj^I,27$). Хршстшеякд отмечается только б энстаткте первой генерации. ^тайУЙ^Ш1 рздаи, встречается участками с на-Kicj.ce крупна: выходах. Слепок^' ва 90-95Й о,о-:з;;<ч&.: (х-.„*В-10.5) к к& 5~10>' сивкоьесяыж с ним досерпенг<зк>ый;.ч вдко- к ддаблас-текк талька^хсоркта+тсамагкта. Форстерит оптически охшзодек, » osísk участке о-шечгдксь порф;-.вэ:члагтк-эс::г^ г, мозаич-сгруксузд. XDGS¿=IKÍ:s¿d:&, лветланки', кяогда чгж; «аго Р сямввне ь ыщз («о.хх^овалис-л ьергги

^ракслитоиыа гетаггерпдоткх-: и тромояиткты рьезиты мы г ь пег.^рг.Ч' сквх час:;:.; юл, иногда слагает и:с целике.'. м&ерель-:»•:.,.': соггs.i K&«nep,yyari.?os: crsisa¡ (i- «7-12Й) -

Акцессошкй хосшткке.чзд заключен в оливине я содержится явно в меньших модальных количествах по сравнении с нормативными. Различаются несколько генераций амфибола: а) крупные ксеиобласты, срастагациеся с оливином; б) призматические идиобласты, врастао-гцие в оливин и севпентишзииувгяесг: с ним о^овреыенно; ь) веерообразные пучки медкоигольчатых агрегатов, корродирующие олизкн и более круттные амфибол:-:.

В ультрамафитах, содержащих одновременно тре молят и знстц-тит.микроструктурныэ ссотнотэнйп указывают ка Оохеэ поэцнье развитие необластор гуфябояя, тем не менее химическое равновесие фиксируется гомогенностью состава и солютеиньм измзнением гликозе'жстости обоих укиерглов.

Силикатно-каобонаткие •торсгх! слагай? п.г-гьаки, плнры, жилы размером до первых метров. 3 крупных выходах установлены шток-, верковидчые зони на пло.тялл до 0,01 :ог. Порода ассоциируют с тргмолптсг.!?."л у&ьрргка^ятаки, на границе с которкыи развиваются диолсид-форсгеритовол и иреиолитовал оторочки. Преобладают мелко- л среднезеркистко васностп, состояпза из кссгнсморфчого кальцита (7035-60&) и 1'злклх поДкилнтовьгх вкдягче:*.;-.'» в нем сростков форстерита (л^-6-Зуь) и безглин саемистого тс-зчолита, та с что возникает субгрсфкческая структура. Мкнзраш-.не павагенезисы г. других разностях: ф«рст«о;гг+и&л£!?!?+хлор::з» магнеткт. Аккессорн'.'з: хоекгпкнетаалентдрндйг*грзф<т. Огнечл-лись единичные удиа:енко-пластинч&?ые оянашы (XV ,»5-185) с пятнистым располс^н»««.; железистых 1.:ед:::;х учгсксо- п г.бр::.'отческих иаоглх шгл-.шидсв»кальодгт о кшггхтп с ?г:гмн п»р*тк.-?де-лизозан.

Бнутр~нн-лэ стрэешю ультрзма$стевчх 'г--л ио^ет сугясгсддаэ сазлэтатьзя только длр. наиболее вк-сдсэ. В ггнсл'оных то

них фрагментарно проявлены злеманти "сн'рнтрг.чезггч.-цного строзния: в иеатраяшл: частях преобладают магсивиш .-.логич по-лосцатке кт\уш!о?вш:'с'.г;>;о кетаг^рцбусг;;ти с откос;;:с.г;-чо ви„.-*р-кадакга азнадлотксс?/ов',к»т структурами, в чгскхх час-

тях увеличивается доля гхплсолетис?кх 'лгте? трз-

молитнто.", с;шя:атно-кар5о;<г.1шх ::ллвш:с2 к к;*-'. ч^^л5......г е.?

участки со с.чепозидчой. структурой, '"когке дг;у' ту.-г-л и г.^л-нуа тела дост;;':тлгло однер^и'л.:. по по< ?сег;;е ■:;:«?.•.•: '..г.. отооочко- (0,1—11:>, - ' ■ .. ч-, , я:-

нистши метаэнстатигитами и гземолитигаыи со сноповидной структурой. Наиболее распространенный способ сочетания метагарцбурги-тов и метаэнстагитигов соответствует "шлирово-такситовому" типу, полосчатость в котором имеет незакономерный характер ориентации га отношению к контуру выхода. Соотношение пироксеновых и амфи-боловых ультрамафитов, при том, что они отражают минеральные (флюидные) фации метаморфизма, иногда можно проинтерпретировать как отражение первичной неоднородности усхэтвеемского комплекса. Внутри некоторых выходов наблюдалось чередование линзообразных участков (1x3-4 м) тремолитовых метагтеридотитов со сноповидной структурой и близких по размерам шшров гигантоэернистых оливи-новых ыетаэкстатититов. Граница пород достаточно отчетливая,различается по смене зернистости.

Контактовые породы включают биыетасоматические образования на контакте ультрамафитов с биотитовыми кристаллосланцами и амфиболитами. Б тыловых зонах (5-30 см) колонки по ультрамафитам развиваются тремолититы, талькиты, а по алюмосиликатным породам-хлориты. Анализ диаграмм состав-парагенезис показывает, что при движении к контакту в ультрамафитах проявлена главная тенденция увеличения отнесений 51/Са/^+£'е. Обратные изменения состава проявлены в том же направлении в кристаллосланцах, в которых дли зон максимальной степени десиликации отмечаются парагенезисы с корундом, плеонастом, флогопитом, турмалином.

Особое внимание привлекает разновидность хлорититов, развитая внутри ульграмафитовых тел в виде серии линзообразных и свальных "ксенолитов" размером 0,5-3 м. В лепидобластовой хлоритовой матрице различаются порфиробласты оливина (х^е=13-25^), боонзита (¿рй=10-17%), эденита (х^ =10-17%), плеонаста и акцессорное ильменит, циркон. Ортопироксен и амфибол формируют призматические идиобласты, оливин ксеноморфен, иногда образует удлиненно-таблитчатые кристаллы, аналогичные таковым в сноповидных ультрамафитах. Бее порфиробласты содержат в виде мелких включений ориентированные компоненты матрицы (гелицитовая структура) пересекают её сланцеватость. Геохимические особенности и набор акцессорных минералов большинства хлорититов позволяют реставрировать их как метабазиты. Однако в некоторых случаях по повышенному содержанию Сг2о3 (0,27%), то (0,11%), пониженному тю2 (0,13$), (<10г/т) и находкам реликтовых зональных хромшшжели-

дов устанавливается их исходно ультрагафитовий состап.

Если главные виды пород усхэтвеемского катлексэ. соответствуя? магнезиальной (дунит-гарцбургитовой и килькой) серчи альпи-нотипных гипевбазитоз, то хлорятиты и, возможо, десилкцкровшг-ные амфиболиты, близки к таяситовой серии.

Глава 3. Химический состав пород усхэтвеемсиого комплекса

Низкие концентрации ai^m СаО (з сук/.е 2-3%), исчззшагз малые 2'i02,Ba20,£2o (сотые доли 5ь) ti высокие Сг2о3(0,2-0,б£), líiO (0,2—0,4%) при стабильной келезисгости (Ь—10 мол.55) сблиг.а-ет большую часть усхэтвееыских ультра:,»афитов с дункт-гарцбурги-товой ассоциацией офиолатов. Это же подтверждается сильной обсд-ненностью пород редкими литофильншн элементами. Болшая часть проанализированных пород соответствует гарцбургитам с ?.ígO/SiQ2

и ортопироксенитаы. Тремолитовые кетапешдотиты соотаетству-dt лерцодитам к гарцбургитам, а основная часть знстатититов и трзмолититов химически яблястсл переходники породили между перидотитами, ортопироксенитами и рзбстеритами. Силиката о-к арб он ат-ные породы среди «агматитов аналогов не кмеат, а от карбснатитов оелочно-ультраоскоркых комплексов отличаэтся низккмн «сокцзктра-•циями Р, £г> Ва, НЬ, Т.

По соотнопекга Si,Mg и Са в усхэтвееиск'лх уяьтрангфитах выделяются кальциевые и "бескальциевые" серки, соответствушсе а>-фиболсвым к пирохсснозкм минеральным типа*,!, при этом тр-гнд пер~ еых близок ;с ксиноде олшгягн - тргкохкт, а вторых - к

коииоде 0лив1тт1 (£ре=Г0/5)~тальк. Петрохкмичсснсо сравнение усхэт-веемских г:этаг2рцбувгатоБ, йзтаэнстатигитоа и метядудатоз с гяа-логичнкая породами из магнезиальных сзрхй трповых офиолитовкх гипорбазитовых массивов Анадырско-Коряхской складчатой системы позволяет накатить ряд особенностей, которые связаны с i:cтемор-физмсм. Усхзгвеемские пироксзновыз удаграмафяти обгкэухт непрерывный тр^нд на дааграмках с соотношениями Si, Ug, Ca.Ai , гг«в? статксгачзски более низкие концентрации Сз(<0,5£), что «риводат к -выводу о выносе Са яз гшрсгсееиов и пород в цздом. ¿¿гушг.шл'З точки валового химического состава уехз'-гвеаиск'вс 1.?«тагг.р.;5урги-тов и внстатйтов обидно на деаграчггах состав «парт-га^есис откло~ няются от sisaicyis фзрстэрт-'.тsiicci-.i'HT (з г? оЗводх гарц~

бургэтсз opyoxipKtcewsTt©) с сторону Al , ~ел ¡«so«

химическим развитием хлорита. Сопоставление нормативного и модального состава позволяет заключить об увеличении в системе отношения Si/iág+íe.

Средний состав иетагарцбургитов с паналлотриоморфной и со сноповидной структурой (тальк-оливиновые породы) значимо не различаются, что отличает их от ксщатиитов. Средневзвешенный состав усхэтвееыского комплекса, расчитанный исходя из площадных соотношений (ыетадунить - 5,53, метагарцбургиты - 55%, ыетазн-статиты - 25%, тремолитовые ызгаперадотиты - 10%, тремолиты-3%, силияатно-карбонатные породы - 0,5%) соответствует обогащенному пироксеном гасцбургиту: Siü2 =46,91; i'i02 » 0,0+; AlgC^ > I,?2; FeO . 7,58," КаО . 0,12; HgO - 41,$7,' CsO - 1,04; MagO - 0,15; ■¿г0 ы 0,07; Cr20j- 0,37; UiO . 0,27 (ыас.%).

Глаза 4. Химический состав минералов

Одиеин. йелезистость варьирует от 5 до 15%, максимально выраженная мода - tí%, менее - 12% (п=22£). Концентрации сг^с, и СаО в основном 0,01%, a HiO=0,1-0,3%. Коэффициент распределения Xj ыежду оливином и валовым составом пород близок к I, что является общей особенностью мантийных гарцбургитов. В оливинах пи-рохсеновых ультраыафатов хорошо вырадена мода =Ü%, в тремоли-товых, по срашению с другими, состав в пределах шлифа более выдерган, а б отдельных образцах - более железистый (10-12%). В еилинатно-карбонатшх породах чёткой мода нет =6-11%). Анализ гистограмм составов оливина в зависимости от его количества в породе показывает, что нз существует значимых различий в ряду метадунит-мегаперидотит-мегатгоохсенит. Невыдержанность состава минерала проявлена в отдельных удлиненно-пластинчатых индивидах из метазнстатититов, тальк-оливиновых и форстерит-кальцитовых пород: более железистыми (на 5-7%) являются мелкие ( 0,4-0,01мм) участки на периферии, реже - в центре кристаллов. Неоднородность пятнисто-незакономерная и нигде не наблюдается в виде непрерывных кайм, более свойственных хомагиитам.

Ромбический пироксен - энстатит с =6-10%. Шелезистость в

--х е

отличие от оливина в пределах шлифа выдержана. Характерны низкие

концентрации Са0(0,01-0,1%), А.1.0,, Сг.,0, (<1% в сумме), что

. ¿ У е. о

сближает их с метаморфизованнымм краевыми зонами энстатитов аль-

пинотипных гипербазитов (Sinton ,1377; Саведьева,Степанов,1975).

Дальнейшая метаморфическая эволюция усхэтвеемских пироксеноь прослеживается в ыетаэнстатититах развитием более поздних генераций, в которых повышается концентрация А12°з саза) и железистость (на 0,3-1%).

Амфибол относится.к глиноземистому тремолиту, редко к треыо-литовой роговой обманке (по Leake, I97tí) с примесями Cr-U^ до I мас.%. Основные вариации состава обусловлены A i „и.. (0,1-9,4%), которые наиболее низки в тремолититах и силикатно-карбонатных породах. В зональности крупных ранних индивидов и развитии более поздних мелкоигольчатых генераций проявлена тенденция снижения содержаний А12°3 0>^3-5 мас.%) и незначительно железистости (на 0,3-1,3 ат.%).

Хромпинелид не образует заметных скоплений в породах (^0,5%). Большая часть соответствует хромитам и Ug-Ai хромитам сСг2°3 =43,8-62,8%,низкими концентрациями О, znO, ta О (в сумме <1 мас.%) и i'í02 (обычно 0,01-0,5 мас.%). Основные вариации обусловлены изоморфными замещениями по типу: ¡¿g — ic^ и А1=Сг при низких концентрациях Ге^^в основном 1-3 мас.%) и таким образом сопоставляются с хромшпинелидами альпинотипных гиперба-зитов (Павлов и др.,196Ь). При этом по соотношению магнезиальное сти и хрожстости тшнд составов усхэтвеемских хрошпинелидов располагается в области более высокой железистости, чем таковой фанерозойских офиолитовых гарцбургитов. Характерная особенность минерала - невыдержанность состава и морфологии даже в пределах поля шлифа, что связано с типом парагенезиса: выдержанному составу энстатита и относительно невыдержанному оливина соответствуют такие же по вариациям изменения состава заключенных в них хромшпинелидов. "Губчатые" ксеноморфные выделения в тальке и хлорите отклоняются от основных трендов в область более низкой хромистости и магнезиальности. Кроме гомогенных выявлены зональные кристаллы с распространенной тенденцией резкого возрастания в найме (5-50 мкм) концентраций А12°з » , соответственно

снижения Сго0,, РеО, «то связывается с появлением в система тре-¿ >>

молита. Максимальные вариации составляют: ядро - Сг/Сг+А1~0,77, Mg/Mg+fe=o,42, кайма - 0,19 и 0,78 соответственно. Подобный тип зональности отмечается в хромшпинелздах адыптогипных гарцбургитов ( Sinton,I977,* Лазько, 1984) и в прогрессивно-мэгаморфизо-; ванных серпентинитах (Evans,írostI975). Поздний а более низко-

температурный тип зональности в нашем случае связан с серпенти-низацией (увеличение.концентраций íe2°3 и заме1Чение магнетитом).

Минеральные равновесия. В качестве критериев равновесия ранних ассоциаций хроме структурных признаков рассматривался характер распределения компонентов меасду минералами. Распределение ¿v¡ между оливином и хромшпинелидом в зависимости от хромистое— ти последнего для всех пород усхэтвеемского комплекса аппроксимируется линейной зависимостью близкой к изотерме 700°С (рис.3, ivaiis, ¿'гоit, 19?э). Средняя температура по другим геотермометрам i ¿ngi, I97o", fabries, 1979) составляет 660° (n=38, дисперсия = 45). Коэффициент распределения между оливином и орто-пироксеном в основном около I (0,31-1,19). Распределение этих же компонентов между оливином и амфиболом ранних генераций близко к линейной зависимости с коэффициентом 0,49. Фактическое отсутствие клинопироксена и поправки на глиноземистость тремолита ( Jenkins,I9ü3) и соотношение флюидного давления с литостатиче-ским (Мараяушев, 1968) позволяют оценить условия равновесия для этой пары кинералоа как для верхов амфиболитовой фации (Т=720-770, Р'9 кбар).

Все вышеизложенные данные, а также условия стабильности ассоциации талька с форстеритом (Маракушев, 1968, 19Б8) определяют равновесия минеральных ассоциаций усхэтвеемского комплекса при Т=600-770°С, P0gn¡c 9 кбар, которые близки условиям метаморфизма вмепастах пород пенкигнейской серии.

Глава 5. Сравнительная характеристика и петрогенезис усхэтвеемского комплекса '

Анализ литературного материала показывает, что удлиненно-пластинчатые формы оливина реализуются при разнообразных геологических процессах: а)вулканических (коматииты), б) интрузивных (гарризитовие структуры алливалитов расслоенных плутонов1, в) метаморфических С óackstxaw- структура метаморфизованных ультрама-фигов^ Удлиненно-пластинчатые кристаллы оливина метаморфического генезиса описаны наряду с первичными в коматиитах (Oliver efc ai-, 1972i альпинотипных ультрамафигах (Troiamsdorí', Evans, 1972; Snoke, Calk, 1973) докембрийских ультрабазитовых интрузиях (Collerson et а1.,197б;Ва&1с, Cornelliusen ,I9tí6), биметасома-гических зонах (Меляховецкий, 1983). Выводы из обзора этих работ

сводятся к следующему: I) структуры (дкекстроу) с удлиненно-пластинчатыми оливинами обнаружены в разнообразных фсвмационных типах ультрамафитов; 2) не существует единой закономерности в положении этих структур в пределах ультрамафитозкх тел; 3) полевые наблюдения в большинстве случаев фиксируют более позднее формирование этих структурных разностей, которое проявляется п пересечении и дезинтеграции элементов протоструктур (полосчатости, сланцеватости); 4) структуры образованы удлиненно-пластинчатыми, беспорядочно срастающейся (реке ориентированными) кристаллами оливина, расположенного в матрице из талька, тремолита, бедного примесями Са,а1,Сг ортопироксена (¿хлорит+карбонат лентландит+хромшпинелид); 5) оливины содесчаг ориентированнее включения матрицы, нескелетные, имеют необычное отрицательное удлинение, уплощены по (100). В отдельных случаях косвенными . денными выступает линзообразная ферма ультрамафитовых тел в окружающей обстановке высоких ступеней: метаморфизма.

Усхэтвеемские ультрамафигц со сноповидной структурой полностью сопоставляются с дчсекстроу-структуриыи'ЧипаА« представляат собой продукты взаимодействия кислотных фгоздов с твердели массами гипербазитов. Необычные условия залегания изучаемых ультрамафитов согласуются с особенностью проявления гипербазитов в древних гранито- гнейсовых складчатых областях и отражают их длительную тектоническую эволюции в земной коре. Особенности вещественного состава усхэтвеемского комплекса позволяют определять его как дуниг-гарцбургитовую ассоциацию, испытавшую метаморфизм (минеральные фации форстерит-тальковых, амфиболовых и шпинель-амфиболовах гипербазитов по А.А.Йарэкуиеву) с основной тенденцией увеличения в системе отношений и контрастно-

го перераспределения Са в объеме ультрамафитов.

Заключение

Основные результаты проведенных исследований:

1. Выделен доальбекий усхэтвеемский комплекс ультрамафитов, установлено его ареальное проявление в форме многочисленных мелких тел, преимущественно конформно залегающих в кристаллических сланцах и амфиболитах раннего докембрия Эскимосского массива. Главное своеобразие изученных ультрамафитов заключается в развитии сноповидных структур.

2. Показано, что при средневзвешенном составе, отвечающем

гарцбургиту, в усхэтваеыском комплексе различаются ассоциации: а)метаортспироксенит-гарцбургиговая, б) тремолитовых ультрамафи-тов, б) силикатно-карбонатных пород. Они являются метаморфизо-елнными аналогами оливкк-ортопироксеновых (гарцбургитовых) и олинин-клинолироксеновых (жильных) серий альпинотипных гиперба-оитов. Предположительно выделяются фрагменты такситовой серии.

2. Показано, что наиболее ранние минеральные ассоциации ульт-рамафитов локально уравновешены пои Р-Т параметрах амфиболитовой фации. Прослежена эволюция состава минералов пои последующих преобразованиях. Намечены главные тенденции изменения химического состава ультрамафитов в биметасоматических зонах контактов.

4. На основе собственных и литературных данных проведен сравнительный анализ конвергентных структур из разных генетических типов ультрамафитов, сформулированы критерии распознавания джек-строу-стоуктур ыегаморфизованных ультрамафитов.

Работы, опубликованные по теме диссертации

1. В.¿.Белый, В.В.Акинин. Ультраосновные изверженные породы южной части Чукотского полуострова (новые данные) //Офиолиты восточной окраины Азии //Тезисы докладов регионального совещания, Хабаровск: ИТИГ, 19ьб, С.25-27.

2. В.¿.Белый, В.В.Акинин. Коматииты юго-востока Чукотского полуострова //Изв.АН СССР. Сер.геол., 19сй, » 6. С.44-57. .

3. В.В.Акинин. Петрографические структуры усхэтвеемских ультрамафитов (сравнительная характеристика и петрогенетическое значение) //Магматические и метаморфические комплексы Северо-Востока СССР и составление госгеолкартк-50 //Тезисы докладов Ш Регионального петрографического совещания по Северо-Востоку СССР. Магадан: СВКНИИ дВО АН СССР, 19ЬЬ. С.129-130.

4. Б.С.Белый, В.В.Акинин. Чукотский полуостров - новая провинция мезозойского ультраосновного магматизма на Северо-Востоке СССР //Магматические и метаморфические комплексы Северо-Востока СССР и составление госгеолкарты-50 //Тезисы докладов Ш Регионального петрографического совещания по Северо-Востоку СССР. Магадан: СВККИИ ДЮ АН СССР, 19ЙЬ. С.26-27.

5. В.В.Акинин. К петрологии усхэтвеемского комплекса ультрамафитов //Сборник трудов молодых ученых СВКНИИ. Магадан, СВКНИИ ДВО АН СССР, 1990, в печати.

Примечание: хг * 1е/Ее+Ые (ат.%) £п - энстатит.

Та

щтФ^щШги^

Рис Л. Сноповидная и паналлогриомовфная структуры усхэтве-емских метагарцбургитов.О!- оливин, знстатит, Та. - тальк.

\Sl \

60-Та

£nl 50

"* в / /

30-

\ Тгч

\

\

И «2

*3

в4

\

Л

\

'Cr

CS

аг-

а7 ое-Ü5-Q4-BS-02-ш-

Мд

Рис.2

\

__

Ca

Рис.3

Рис.2. Диаграмма Si - Mg - Са(фрагмент) состава пород усхэтвеемского комплекса. Ассоциации: I - метаортопироксенит-гарцбур-гитовая, 2 - тремолитовые ультрамафиты, 3 - силикатно-карбонат-ные породы, 4 - ультрамафиты с тремолитом и энстатитом.

Тг - состав тремолита, остальные знаки на рис Л.

Рис.3. Зависимость коэффициента распределения й и% между оливином и хромшдагалидом (Н ) от хрошстости последнего (УСг- Cr/Cr+Ai+Fe? ), Заштриховано - дунит-гарцбургитовая ассоциация офиолитов Корякского нагорья (Дмитренко и др., 19Ö5), остальные знаки на рис.2. йзотедаы по ( Svens, Его st, 1975).