Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Офиолиты Туркестано-Алтая. Геологическое строение, петрология геодинамический анализ

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Офиолиты Туркестано-Алтая. Геологическое строение, петрология геодинамический анализ"

ЕШТ-ПЕТЕРБУРГСКЙЙ ГОСУДАРСШЕЩШЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

АБШИОВА Лпдмила Николаевна

овшитн тУНЕСтАН0-дая

Геологическое отроениэ, петрология геодинацическяй анат

Специальность 04.00.08 - петрография, вулканология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой стеяеяи кандидата геолого-иинерслогаческкх наук

Сгнкт'-Пс'прбург 1992 '

работа гыполяека на кафедра петрографии '■ ОаиктЧ1етербургского госудерстсзкн-го университета

Научный руководитель: доктор геолого-минералоге-ческнх наук, прсфеосор, за-еэдуюияй кьфадрсй петрографии иацктЧЬгербургского университета Н.Ф.Еинкареа Официальные оппононти:доктор геолого-минералогк-чес-мк наук, профессор ка-федук исторической геология (днкт-Летербуугохого университета Г.С.Зискэ кандидат геолопх.-йнзрало-гическ:х наук, ста рай! на-учнцй с отру дж к ВЙГЁЦ В.В.Слодхозич Вздутое предприятие: Москотзскил геолого-раззс-

дочный икстлтут (КГРИ) Зазс1та состоится ОКТ^брЦ 1992р, в час., з ауд. на заседании специализированной.. соззга" £ 063 57 27 по защите диссертаций на соискание ученой, степени доктора геагого-киаерадогечэскях при Санкт-Петербургском государственном университета С19У034, Санкт-!1етегчур?, Университете как каб.» 7/9. геологический факультет)

Автореферат разослан " 5 "сентл5^лХ992г. С диссертацией мокко ознакомиться в научной

библиотеке ОПбУ Отзывы на автореферат в даух вхземплярах просим направлять по адресу: 199031», Санкт-Петербург, Укиэер-сите токая наб., 7. геологический факультет

Ученый секретарь Сиэцпализировьнкого созечл, киКдзд&т гвояого-йьнэрилогйадоких наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕ. ЛСТИХА РАБОТЕ

Актуальность работы. В настоящее время в практику, геологических работ широко внедряются геогшнамические исследования. Туркестано-Алай - один из регионов, гле проводятся опытно-методические работы по глубинному прогноэно-геопияа-мическому картированию. Это определило необходимость комплексного изучения офиолитов - важнейших геодинлмическил индикаторов, без интерпретации которых невозможно построение общей геодинамической модели развития района и создание прогнозно - геодинамических карт нового поколения. Кроме того, до последнего времени отсутствует единое геолого-петрографическое описание офиолитов, нуаное для поисково-съемочных работ,

Целью работы являлось изучение индикаторных и других свойств офиолитов, реконструкция первичной обстановки их образования, а также создание общей модели строения В связи с этим, основные задачи исследования сводились к следующему. I. Изучение геологического строения основных участков распространения офиолитов. 2. Расчленение ассоциации на отдельные структурный единицы, определение их взаимоотношений и возраста. 3. Изучение вещественного состава пород офиоли-товой ассоциации. 4, Геояинзмический анализ офиолитов.

Научная новизна работы. На основе ногых данных о строений, составе, возрасте, взаимоотношениях отдельных комплексов и фрагментов-основных - ультраосновных пород они объединены в срелнеордовикскуо-раннзкаменноугольную офиолитовую ассоциацию. Проведена геодинамическая интерпретация отолитов на основе современных методов геодинамического анализа, в результате чего получен вывод о формировании их в слоеной геодинамической обстановке в окраинном бассейне под влиянием "горячих точек".

Практическое значение работы.... Схема расчленения офиолитов, данные по их геологическому строению и вещественному составу служат основой для картирования основных - ультраосновных порсд в Туркестано-/чае. Результаты их изучения использована в легенде;интрузивного магматизма, в двух отчетах по геологической съемке и поискам масштаба 1:50 ООО и в серии изданных геологических карт того га масштаба. Результаты

- г-

геок'инаммесяого анализа офиолитов применены при составлении прогнозно -геэдикамических карт масштаба 1:50 ООО и 1:200000. Данные па строению и составу офиолитов Туркестано-Алая стали основой для методического руководства по изучению офиолитов при геодингмическок картировании.

Основные зарядаемче пслохенкя. I. Офмолитовые фрагменты в Туркестано-Алае относятся к епияоа срёянеорповккскои-ранне-камзнноугольной ассоциации, состоящая из четырех основных единиц: ультрабазитового, расслоенного габбро-перидотитового, даЯкозого л осадочко-вулканогелпого комплексов. 2. Основные и ультраосновкые породы офиолитов гг^етически взаимосвязаны, являются производными пикритобазальтовой магмы, разнообразие строения и состава тел обусловлено дифференциацией в различных условиях. 3. Геодакамкч&ская интерпретация офиолитов процодится путем последовательного применения комплекса признаков, из которых спределАздимл являются фзциалькый с вещественный состав осэсочно-вулканогенного коиплекса, строении пайкового комплекса, ассоциация поров ультрабазитового V! расслоенного комплекса. 4. Офиолиты Туркестано-Алая сформированы в слозскои" геояинамьчсскои-обстановка. Доминирующими, являлись условия растлгония з окраинном знсиматическом бассейна. На всех этапах формирования зоны магнагенерации находились под влиянием аномальных мантийных потоков, что привело к образованию океанических поднятий и острозов и появлению базальтов с " внутриплн-гнши" характеристиками.

Содержание работы частично изложено в тематическом отчете. ло составлению легенды интрузивного магматизма Туркестано-Алая к я отчете об опытж>-методических работах по глубинному прогнозно-геодинамичаскому картированию центрального Туркестано-Алая. По теме работы сделано 5 публикаций, подготовлено к печати методическое руководство "Особенности изучения офиолитов при геологическом картировании". Отдельные полмения работы докладывались участникам всесоюзной школы-семинара по геодинамическому картированию в 1983-1931 г. г."

Объем работн Работа состоит из 7 разделов, введения и заключения, обьемом страниц. Список литературы включает наименований, текст ' сопровождается рисунками и

таблицами.

Материалы и матоды исследования. Фактический материал, положенный з основу работы, собран автором при помощи сотрудников магматического отряда 3. М. Ненахова, Л. 3. Кузнецова, П. А. 'Хрестенкова в 1982-19Э1 г. г. Геологическими маршрутами и разрезами исследованы почти все выходы офиолитов в регионе. Автором составлена детальные геологические карты шести офиолитовых фрагментов. Проработан и обобщен фондовый материал, геологических съемок и тематических работ по региону, а также по офиолитам других регионов. Петрография пород изучена в 2000 прозрачных шлифах, акцессорные минералы - в 50 протолочках. Выполнено. 30 микрозондовых и 15 лазерных спектральных анализов минералов, более 500 силикатных и 200 спектральных анализов проб. В 70 пробах точными методами определено .содержание микроэлементов, в 10 пробах - редкоземельных элементов. Обработка петрохимической информации сделка на персональном компьютере хвн РС с помощью программы "веоочы П. А. и В. П. Хрестенковых.

Автор благодарит своих коллег по работе В. М. Ненахова П. А. Хрестенкова, Л В. Кузнецова, В. Н. Лыточкина, О. В. Ваулина за помощь в сборе и обработке материала, советы и консульта-< ции в процессе написания работы, Г. 1-1 Парамонову оз оформле- . ние рисунков. Часть аналитических работ и петрохииическая обработка информации выполнена при содействии Ю. Н. Стрика. Ряд ценных замечаний получен от Н. В. Мегеловского, А. С. Перфильева, 'Г. Н. Херасковой, С. А. Куренкова, Ю. В, Карякина, А. В. Кошкина. Всем им автор вьразает свою признательность.

Автор сердечно благодарит за научное руководство заве-сущего кафедрой петрографии , профессора Н. Ф. Шинкарева доцента кафедры В. В. Чванства за ценные научные советы а также всех сотрудников кафедры петрографии за практическую помощь в работе.

I. СОВРЕМЕННОЕ СХХГГОЯНИЕ ПРОБЛЕШ 0И1ОШТОБ.

Наиболее полная сводка по офиолитам принадлежит Р. Г. Колмзну, дэпное им определение и схема строения этой ассоциации являются классическими. Новые данные, приведенный в трудах Дж. А. Пирса, Л. Беккалувы, Б. Г. Лутца, Н. Л. Яобрецова, Г.

К Савельевой. А. С. Перфильева, П. П. Кузнецова, М. И. Кузьмина и многих гругих значительно дополняют представления Р. Г. Колма-на. На основе этих материалов выделены и охарактеризованы четыре основных типа офиолитов, формирующихся в современных океанах в различных геоаинамаческих обстановках: офиолмты рифтовых зон океанов, .о<риолиты океаничоских поднятий и островов, связанных с "горячими точками", офиолиты энсиматичес-ких островных дуг, офиояиты энсимагических окраинных бассейнов, рассмотрены проблемы их генезиса. В работе приведен обзор основных особенностей офиолитовых ассоциаций складчатых областей, классификации, сделанные различными авторами, в которых о0иолиты такге разделяются в зависимости от их гео-динамичесхой позиции. Признаки, позволяющие различать офио-литы различных типов," исполььованы при геодинамическом анализе офиолитов Туркестамо-Алая.

2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ТУРКЕСТАН)-АЛАЯ К ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ (ХИОЖГОЗ.

Туркестано-АлаИ относится к йеной ветви Юх-но-Тянь-Шанскои горной системы. Район имеет чрезвычайно слоуное покровно-складчатое строение. Он создан гершнекои и усложнен альпийской коллизией. Преобладающее распространение здесь имеют, отложения нихнего-среакего палеозоя - от раннего -ордовика во среднего'Картона. Согласно модели 5. К. Ненахова, В. Н. Лыточкина и других, в районе выделяется ряд структурно-вещественных комплексов, (СВК), соответствующих осковньм палеоструктурам доколлизионной •чпохи развития.- Туркестанскому палеоокеану и- Алайскому микроконтиненту, развитие которых а раннем-сгеднем палеозое происходило автономно. Первые представлены кремнисто-карбонатно-терригенными отложениями и офиолитами. вторые преимущественно известняковые, известня-ково -доломитовые, терригенныэ. Крема того, выделяются тер-"ригенко-кремнистш и терригенныэ СВК переходного типа. Отло-зенип моланократового Фундамента обнахаются крайне редко только в основании океанических СВК. К доколлизионньм этапам развития приурочено образованна локально распространенных пестрых по составу магматитов, фиксирующих кратковременные периоды рифтогеназа и сжатия. Их краткая характеристика при-

водится в работе. В ходе позднекарбоновой коллизии, сопровождавшейся варьированием, а такта внедрением крупных грани-тоидных интрузия, разнообразные СВК были совмещены з едино* покрсвной-склапчатой системе.

В Тур;:естано-Алае офиолиты детально изучаются начиная' с 50-х годов нашего века Я С. Висьневским, Э. 8. Поярковой, и. С. Вишневским, Ю. Я. Семеновым, В. Б, Горяновым, Г. С. Бискэ, А. С. Перфильевьм, С. А. ¡Суремковж, А 3. Буйаиной, А. В. Уланом и многими' другими. В этих работах описаны отдзяьныа Фрагменты офиолитов. Предлагаются различные схемы расчленения основных -ультраосновных пород, в которых выселяется несколько разновозрастных комплексов или офиолитоанх ассоциаций. Существуют тпкжэ различные варианты геодинамической интерпретации.

3. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ОЖШТОВОЙ АССОЦИАЦИИ.

В складчатой структуре Туркестана-Алая выделяется несколько аллохтокных фрагментов (полос), сложенных ультрабази-тами, га^бро-перидотитошми интрузидми и вулканитами основного состава, субширотно вытянутых и пространственно разобщенных. Это СзргаливскиЯ, БаткенскиД, Ходхагаирский , Кирги-затинский и несколько более мелких Фрагментов, Капский и Аб-широкий массивы, которые в настоящее время откосят к офиоли-товоя ассоциации,

КзнскиЯ массив сложен апогарабургитовыми и апопунитовы-ии серпентинитами, интенсивно тектоиизированндаи и формирующими матрикс меланжа. По составу глыб меланж является поли-миктозым: в нем присутствуют фрагменты осадочных, метаморфических, магматических пород. Среди последних наибольшзе распространение имеют породы офиолитовой ассоциации. А5-шрекия массив имеет аналогичные Канскому состав и строение.

Сааталинс к иИ ф рагиеит надвинут на верхнесилу-рийские-нгаснекамеиноугольньэ известняки, подстилается мощно!) полосой терригенного мелакха. Офиолиты здесь обкапаются на трех субпмротно вытянуть« участках размерами 1-1,5x7-10 км, разделенных четвертичными отложениями: Назирскои. Зар-._ карском. Каракольском. Они представляют собоЯ шйош единого пакета офиолитоэых покровов, смятого о синьорину» складку. Разрез офиолитов состоит из двух единиц. Ниенио часть слзга-

m расслоенные габбро-перидотитовые интрузии, имеющие Пластову» форму. Выделяются два типа тел. i тип - массивы; сложенные многекратно перемежающимися габбро, габбро-норитами, гарцбургитами. Наиболее представительное тело этого типа об-нзжается на участке Заркао. Аналогичный состав имеет ICapa-кольское габброво тело, отличающееся от Заркарского скрытым характером рагслоенности. Контакты тел тектонические, но, поскольку в габбро Каракола установлены ксенолиты ба-лпьтов, кзш> предполагать, что первоначально они прорывали вулканиты »г тип массивов - габбро-долерит-верлитовые тела с прос-тьм дифференцированным строением, разделяющиеся на три части: верлитовую -до 220 м, габбровую -70 м и габбро -долери-товую - 120 м. Эти тела установлена на двух участках.- Ка-дирском и Зарксрском. Они с интрузивными контактами, выраженными в зонзг закалки, апофизах габбро-долеритов в сланцах и ксенолитах сланцев в габбро прорывают нижнюю часть осадоч-но -вулканогенного комплекса. В Заркарэ габбро-долерит-верли-тозпй массив в нижней части тектокнзированной офиолитоклас-товой брекчией отделяется от габбро-норит-гарцбургитового. Осадочно - • вулканогенный комплекс, слагающий верхнюю большую, часть офиолитов Сэртале, состоит из двух толх Тол-ца оливинозых базальтов мощностью J00-I50 м согласно залегает на кремни сто - гематита в w. сланцах. Она перекрывается С стратиграфическими контактами толщей толеитовых базальтов (до BOOmj. Вулханьты слагают пассивные, подушечные потоки, содержат маломощные пачки мякритозих известняков, кремней, перемыть« гиалокльститоз. Осадочно-вулканогенньй комплекс прорывается единичными дайками дялгритов. Б Сарталинском фрагменте А. С. Перфильевым и С А. ¡Суренковш выделены реликты древних офиолитов, представленных тектонизированнычи, сер-пентинизировьнныни гарцбургитами и габбро. Они встречаются в основании разреза, в Надире, _ те с размывом перекрываются офиолитокластовыми брекчиями,

Баткенский ойиолитооыЯ аллохтон сложен породами осадоч-кс-вулканогенного и лайкового комплексов. Мощность вулканогенного разреза достигает здесь двух километров. Как и в Сгртале, он, расчленяется на толгда оливиноеых и толеитовых

базальтов. Однако здесь более широкое распространение имеют гиалокластиты. В базальтах встречаются многочисленные включения микритовых известняков, алевролитов. кремнеЯ. ДаИки и силлы пикритов и долеритов формируют несколько полей, сложенных субпараллельнши сблилзнньми тела!-™.

КиргизатинскиИ офиолит представлен крупный расслоеннгм Дхейранбельским массивом и полосой вулканитов. Расслоенный массив по строению и составу близок к габбро-норит-гарцбур-гитобым массивам Сарталинской полосы, но сильнее нарушен. Фрагменты с расслоенный строением здесь можно наблюдать в гаде огромных глыб в тектонизирсеанном серпентинитовом мат -риксе. От вулканогенной полоса массив отделяется узкой полосой террвгенного меланха, но отдельные тела габбро-норитов прорывают, вулканогенную толщу. В составе посладнеи преобладают подушечные лавы толеитошх базальтов, широкое распространение имеют пульвериэационные и стратифицированные базальтовые гиалскластиты, встречаются крупные линзы рифоидных известняков, базальтовые туфа Верхняя часть вулканогенного разреза сложена лаизми и турами субщелочкых базальтов, содержит линзы мелководных известняков. Толеитовыг базальты и гиапокластиты прорывается многочисленными даИкаки долеритов и пикритов, часто образующими пакеты тел, влотекных одно в другое. Близкое строение инеет Ходзагаиоский фрагмент, ело-генныя породами вулканогенного и даикового комплексов.

Описанные вше участки, а такхе ряд более мелких фрагментов обладают обоими особенностями строения, сложены схошдаи комплексами и разновидностями пород, как будет показано ниае, ииещими сходный состав и объединяются в единую сфиолитовую ассооциацию. Она разделяется на четыре комплекса: ультрабазитоэьа, габбро-перидотитОЕьЯ расслоенный, дай-ковыИ, вулканогенный. Особенности их строения следующие. УльтрабззитовыЯ комплекс, преимущественно гарцбургитовый по составу, пространственно отделен от других частей офиолитов и отнесен к последним с долей условности, 'Массивы расслоенного комплекса имеют интрузивные контакты с вмещащими породами, слагают не более 10% ассоциации, представлены разнообразными, ко обвдаи для всех фрагментов типами. Лайковый

- в -

комплек повсеместно приурочен к вулканогенной толща, з различных фрагментах слагая поля с рэзнда 'троением, но близким составом. В строении вулканогенного комплекса, составляющего большую часть офиолитоэ, участвует толди олизиновых ба-зальтоз, толеитовых базальтов, субще.точкых базальтов^ гиа-локлгститов. Он« имеют различное стратиграфическое положение, мощность, часто сменяют друг друга по латерали.

Возраст вулканогенного комплекса достаточно надежно определен по сборам фауны в осадочных прослоях; в Сартапинскои полосе - среднеорповикский -раннесилурийский, в Баткенскоя -ракнесилурийский - позянедевоксккя. в Ходжагаирскои полосе -псздкесилури^скиЯ- позднедевонекий, в Киргизатинской -пззднвсилурийокиЯ раннекаменноугольиыИ. Учитывая, что дай-козып и габбро-пери,китовый комплексы прорьпзаот вулканиты и им«жт с ними несомненное петрогеохимическое и генетическое родство, БОа^аст их, как и все,- офислитовой ассоцигции, принимается как среднеордовихскиЯ-раннекзменноугольный.

. 4. ПЕТРОГРАФИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ ОФШИТОВЖ КОМПЛЕКСОВ.

В различных фрагментах в строении офиолитовых комплексов принимают участие одни и те ее разновидности поров, сходные ло петрографии и минеральному составу. УльтрабазитовШ комплекс слоаен серпентинитами, возникшими в результате ме-таморОизма гарцбургитов и дунитоз. Очень редко, в виде плавно изогнутых тредак спайности в зернах клинопироксена, проявлены структуры пластических деформаций. В расслоенном комплексе по петрографии четко различаются массивы двух ти-г.о Массивы I типа сложены серпентинизированньми гарцбурги-тами, олиеинобьми пирохсенитами, клинопироксекитама, габбро-норлтами, габбро, офитоиьми габбро. В ультрабазитах, иирохсенктах, реже в габброидах, проявлена кумулятивная ст-рукт. а Главные минералы -. оливин, ромбический пироксен, ' моноклинный пироксен с отдельностью, плагиоклаз. Массивы второго типа сложены верлитами, габбро, дояэритами. Верлиты состоят из частично серпектинисированного кумулятивного оливина, интеркумулусного клинопирохсена, замечаемого амфиболом, биотита. В габбро и габбро-долеритах главными минералами являются плагиоклаз и клинопироксен без отдельности. В

- а - , ' "г

пайковом комплексе основны-« разновидностями пород являются пикриты и доперита В пикритах крупные идиоморфиче вкрапленники оливина составляет 50-70Х пород. Основная масса слогена клинопироксеном, плагиоклазом, хлоритизированнык стеклом. Долериты состоят из клинопироксена. плагиоклаза, хлорита. Оливи.чоаые базальты^ ка.чогенного комплекса сложены мелкими, полностью ссрпентинизированными вкрапленниками оливина и основной массой. Последняя имеет спинисекс-структуру,. обусловленную тончайшими скелетными срастаниями индивидов плагиоклаза и клинопироксена. Среди толеятовых базальтов выделятся несколько разновидностей, различающихся в основном ассоциацией вкрапленников - плагиоклаза и клинопироксена и структурам« порфировой, ядровой, микрояолеритовой, энамези-товой, пилотакситсвоЧ, сидеронитовой. Субщелочные, базальты . меют порфировое сяояение с вкрапленниками оливина и плагиоклаза и пилотакситошя основной кассой. Вулканокластические породы представлены редкими спекзимися о'азальтоьыми туфами и широ::о распространенными гиалакластитами: десквамационниэд, грану ляцкснньми, лульвернзациодаьми, стратифицированными.

Породообразующие г-.инералы в породах различных комплексов постоянны по составу. Шмвин содержит 85-87% форстерита, ортопироксен - 82, ЯХэнстатита; клинопироксен - 37,0 - 47,0% энстатита. 40,7 - 47,7% волластоиата, 7,7 - 15, 2Й Фьрросилита. Содергание анортита в плагиоклазе колеблется от 70-¿ОХ в перидотитах до 50-702 в габбро- Концентрации зкцессориез в породах офиолитовоч ассоциации аевысоки, а их набор являйтся постоянным для расслоенных интрузий, даек, базальтов. Наиболее распространенные минера™ хромшпинелид, магнетит, циркон, аг.атит, сфен - имеют схорнкз типоморфнью признаки в различных породах.

5. ПЕ1Р0ШХКШШСАЯ КАРЛШККЛЖА И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ 4ОРШР0ВАНИЯ 04Й0Я«ОЗЬК КШТДЕКСОВ.

Химический состав пород офиолитозой ассоциации не имеет суизственкьк различия кз разных участках, поэтому характеристика его дана по комплекса* и разновидностям пороа Породы ультрабззитовогэ гокпяекса близки к метаморфическим перидотитам классических о£«олатовых разрезов по солераэнинм

- 1U -

большинства пйтрогеннис компонентов, и только количества cao (От 0,1 т 1,69%) и AIjAj (от 0,64 до 3,21%) в них значительно вайе. Расслоенные массивы габбро-пзридотитового комплекса по химизму также близки к классическим. Апо-ггрибургитовь® серпентинита Заркарского, Каракольского и ЛгеНранбельского массивов полностью идентичны породам ультрзбазитового комплекса, верлиты отличактся от них пониженной магнззиальностыо (35,6-39, 4:%). большими содержаниями и колебаниями А1г0а (2,67 -3.S51;) ,СаО (I.I6-3.05t). окяслов хепеза с 8,72-11 66%), тчог(0.20-0,34г.) и щелочей. Для габОроидов характерны широкие колебаниях содерааниЯ <igo (6. 27.66-I&,865, Cao,47-13,£6), А12оа (14,56-2,63), TtC3 <0.2-22-2.23/t), невысокое содержание щелочен (0, 66-3, 69.5) при неизменно!". преобладании натрия, уровень РЗЭ составляет 5-80 хсндрэтоьъ-х. Пикриты даИкового комплекса отличаются от других ультрабааитов офиолитоз повышенным количеством окислов железа (10,02-15,5№. Содержания других компонентов, включая микроэлементы, близки к установленным в верлигах. Доле-риты по химическому составу схоаны как с габбро расслоенного комплекса, так' и с толеитовьми базальтами. Вулканогенная комплекс представлен базальтами трех петрохимических типов. ОлиЕИнсвые базальты содержат наибольшее для комплекса количество МэО (S.22-15,7fi't; и минимальное - Ti02 (0,70-I.09t), 4-5 г/т Rb, 25 es г/Т Sr-, 55-95 г/т 2г. Толеитовые базальты беднее HgO <3.94-8.28%>. богаче TfOa (1.30-2.68*). щелочами (11а20 - 1,65% - 5,ЗСК-. К20 0.02% - 1,60%). Rb - 11-28 г/т, - 42-¿S0 г/т, Zr - 38-293 г/т. Количество РЗЭ возрастает от 4-12 хондритовьи в первых до 20-55 во вторых. Субщелочные базальты харадтериэукггея высокими содержаниями т<0а '< 1,72-3.63*). ps0s (0.15-0,81%), KiO (0,97-3.69%).

Породы расслоенного, дайкового и вулканогенного комплексов офиолитов имеют общие патрогеохимические особенности, что выражается в следующем, I. Все они относятся к толеитовй петрохимической серии. 2. Концентрации петрогенных компонентов и элементов-примесей в улътрабазитах и базитах близки, что наглядно демонстрируется перекрытием полей фигуративных точек составов на диаграммах. 3, Породы различных

комплексов имеют сходные тенденции изменения состава, которые заключротся в увеличении содергания 3(Ог, Л1го3. ЫагО. тюх при уменьшении количеств МдО .и постоянной концентрации окислов яелеэа. 4. Тренды распределения редкоземельных элементов в габбро и базальтах близки. Эти осоо'енкости позволяют предполагать генетическую взаимосвязь пород рассматриваемых комплексов, которая подтверждается их тесной пространственной ассоциацией и составом минералов.

Различия з строении и состава массивов расслоенного комплекса, вероятно, объясняются следующим. Массивы 1 типа формировались на значительной глубине, в верхних слоях мантии или на границе ее с базальтовом слоем. Неоднократное поступление дополнительных порций расплава, о котором можно судить по присутствии секущих даек габбро в ¡Саракольсг'ч и ДхеПраибельском_ массивах, обусловило появление ритмичной расслоенное™. Размеры магматических камер, которые могли быть значительными, судя по мощности прослоев пернцотитоз и габбро, оценить трудно, так как массивы имеют тектонические контакты. Массивы II типа имеют меньшую глубину формирования, залегают полностью ь уазальтовом слое, не содергат ор-топироксена. Расмеры тел .невелика, и быстрая кристаллизация в их верхней части, а также отсутствие дополнительных поступлений магмы препятствовали возникновению ритмически расслоенной серии пород. По валовому составу массизов этого типа рассчитан состав иагмы, исходной для пород расслоенного комплекса. Он близок «с пккритобазальтовому (МдО - 21.53-24, 12% 1 44.93-45.5iH>. Сходные результаты получаются при

расчетах Еаяозого состава пикрит-габбро-долеритозых тел пайкового комплекса. ' Оливиновь. базальты вулканогенного комплекса имеют близкий к рассчитанному выше состав. Толеи-товые базальты, тесно пространственно связанные с оливиновы-ми, сформированы в результате дифференциации пикритоба-зальтовок магмы. Возникновение субщелочных калиевых базальтов офиолитов связано с. влиянием аномального потока, частичное воздействие которого проявлено и в составе толеи-•говых базальтов.

6. ГЕООТАШЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ И МОДЕЛЬ 4СРШРОВАНИЯ ОЖОЛИТОВ ТУРКЕСТАНО-АЛАЯ

Геспинямииесхая интерпретации офиолитов проведена путем последовательного анализа признаков строения и вещественного состава о<$иолиговых комплексов. В первую очередь обращалось внимание на индикаторные признаки, позволяющие определять или исключать тот или иной тип офиолита; фак альньи и вещественный состав осадочно-вулканогзнного комплекса, строение пайковых полей, ассоциацию пород ультрабазигового и расслоенного комплексов.

Для офиолитов Сгрталинскоя полосы характерна следувдие особенности: I. ФациапьньА состав осадочно-вулканогенного комплекса; преобладание в разрезе подводных потоков базальтов, присутствие тонких прослоев микритовых известняков и кремне!! свидетельствует о его формировании, скорее всего, в глубоководных условиях, что характерно для обстановок сре-цинно -океанийских хребтов (СОХ) или окраинных бассейнов (ОБ). 2. Судя по преобладанию базальтов толеитовой серии, отсутствию кислых и щелочных пород офиолиты также относятся к типу СОХ или ОБ. 3. Дискриминация с помощь» диаграмм Т1-гг-5г и л-гг-У Да. А. Пирса и Р. Каша, гг-г-ма М. Мсшаде и других показызает, что по петрохимип и геохимии толеитовве базальта близки к вулканитам аномальных сегментов СОХ (ОБ) или внутриплитнш океаническим. Содержание РЗЭ в несколько раз брпее высокое, чем в базальтах СОХ и в их спектре отмечается явное обогащение легюопг РЗЭ. 4. Строение лайкового комплекса, представленного отдельная субпараллелькыми телами в вулканогенной толпе, свидетельствует об отсутствии зон концентрированного спрединга. характерных для СОХ, в ходе формирования офиолитов. 5. Ассоциация пород расслоенного комплекса: гарибургиты-верлиты-габбро-чориты-габбро, отсутствие лерцолитов, троктолятов, свойственны офиолитак областей, расположенных над зонами субдукцни <НЗС) - окраинных бассейнов или островных дуг. 6. Хрсмапшелиды из перидотитов обладают высокой хроетстостью (о, ь-сг в>г что характерно также для офиолитов ЮС. Из анализа перечисленных особенностей следует, что по части признаков (Социальному и вещественному

составу вулканитов) офиолиты могут быть отнесены к двум типам: СОХ или ОБ, однако отсутствие комплекса "дайка в дайке", состав пород и минзраяов расслоенного и ультрабазитово-го комплекса показывают, что офиолиты сформированы, скорее всего, в зоне растяжения в окраинном бассейне. Специфические петрогеохикичесгсие характеристики базальтов объясняются влиянием аномальных полеИ мантии.

Сходный состав и строение имеют офиолиты Баткенского Фрагмента, из чего можно сделать вывод о сходной геодинамической обстановке их формирования. Более широкое распространение здесь известняков и гиалокластитов свидетельствует о меньшей глубине бассейна и начале образования океанических поднятий.

Офиолиты Киргизатинского и Ходжагаирского фрагментов близки к вышеописанньм по вещественному составу большей части вулканогенного комплекса, минеральному и химическому составу габбро-перидотитовых и ультрабазитовьк массивов, и, вероятно, образовались в сходной геоцинамическоя обстановке. Три существами ых особенности отличает их от Сарталинского и Баткенского офиолитов. I- 8 осапочно-вулканогенном комплексе, наряду с преобладающими псдусечньми лавами, широкое распространение имеют вулканокласткческие и осадочные породы: пульверизационные и стратифицированные, перемытые, базальтовые гиалокластиты, спекшиеся базальтоьйе туфы, глыбовые агломератовьи туфы. Среди осадков, наряду с кремнистыми отложениями, широко распространены мелководные рифоидные известняки. Эти данные свидетельствуют о том, что формирование вулканитов происходило на различной глубинз, в условиях расчлененного рельефа, и по крайней мере часть их связана с островными поднятиями или островами. 2. Среди вулканитов, кроме преобладающих толеитовьтх базальтов, присутствуют суб-шелочные базальты и туфы с высоким содержанием калия, фосфора, титана, характерные для океанических островов и поднятий. 3. Дайкозья комплекс представлен серией пакетов "дайка в дайке", прорьзаюадх вулканит Последнее подтверждает сделанный ВЫШЗ ВЫВОД О СВЯЗИ ОфИОЛИТОВ с рифТОЕОЙ зоной в окраинном океаническом бассейне и свидзтельствует о рассеянном

- u -

характера спредикга, а первые две особенности говорят о том, что на отдельной участках рифтовой зоны развивались океанические острова и поднятия, магматизм которых был связан с аномальнши иантийннми потоками.

Геодинамическая интерпретация различных офиолитовых фрагментов Туркестано-Алая показывает, что обстановка их формирования была сходной. Судя по возрасту вулканитов, период существования бассейна был длительным - более ICD млн. лет, и здесь параллельно развивалось несколько рифтовых зон. Преимущественно базальтоидный состав магматических продуктов, а такте фрагменты древних офиолитов доказывают, ;то окраинный бассейн развивался на океаническом основании. Время залохгния рифтоеых зон относится к ордовику (Сартала) - раннему ö-reypy (Еаткен;. Уге в это время они находятся под влиянием "горячей точки", что проявляется в повышенной щелочности и титакистссти толеитовых базальтов. В позднем силуре, параллельно с БаткенскоЯ зоной, начинается образование о$ио-литоз, составляющих сейчас Ходжагаирский и КиргизатинскиИ фрагменты. Здесь рифтовые зоны быт совмещенч с осевой частью аномального мантийного поля, что привело к усилению вулканической деятельности, быстрому росту океанических поднятий и острозоз, появлению базальтов субщелочной серии.

Процесс формирогания офиоштов включает несколько стадии. 1 стадия - частичное плавление гэрцбургита и возникновение пикритобазальтовой магмы в верхних частях мантии под)ем ее к поверхности, связанное с этим растяжение океанической коры ki излияние оливииовых базальтов. 11 стадия -эволюция пикритобазальтозого расплава к толеитовому в промежуточных очагах, излияние толеитовых базальтов, ш и iv стадии - поступление дополнительной порции расплава в магматические очаги, связанный с этим очередной импульс растяжения. . Этот процесс повторялся неоднократно, в результате чего возник разрез офиолитов с сложным строением, неоднократньм чередованием оливиновых и толеитовых базальтов, образованием расслоенных массивов различного типа.

-

7. ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ • В ОЙЮЛИТАХ.

С сфиолитами в Туркестако-Алае связаны проявления полезных ископаемых нескольких генетических типов: собственно магматического .(хром), осздочно-вулканогенного .(телгзо, по-ляметаллы), гидротермального (асбест, тальк), здафогенкого (связанного с 4срммроиамием поазодных кор внветривамид). Ни один из них не имеет лромькленнзго значения. Перспектквш.'ми могут быть проявления осадочно-вулканогенкого и эг.афегенного типа. В гелезоруд}ък тела::, представленных линзами и прослоями креккисто-гемятитовых сланцев з оливиновьх базальтах СарталинскоЯ полосы, установлены повьшенкие содерхания Мл. Си, РЬ. 3 субщолочнкг базальтах Киргизатинского Фрагмента обнаружены стратиформные залеам полиметаллических руд. Офио-лктокластозыс брекчии, сформированные за счет размыта и гальмиролиза серпентинитов, базальтов и других пород отолитов, содержат повышенные концентрации хромита и .некоторых благородных металлов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Основны результаты работы слеяуюцке.

1. Новые данмые по строения, составу, возрасту основных -ультраосноэных пород Туркестана-Алая позволили объединить больлухэ часть слагаемых ими аллохтокньк Фрагментог в единую офиолитовую ассоциацию среднего ордовика - раннего карбона.

2. С^нолитовая ассоциация разделена на четыре еди.адцы. УльтрабазитовыЯ комплекс образует самостоятельные массивы, превращенные в пеликиктовый мэланх Габбро-перидотитовыЯ К' 'плекс представлен массивами нескольких типов. Лайковый комплекс образует отдельные поля и пакеты "дайка в дайке", приуроченные к вулканогенному комплексу. Последний слокен базальтами нескольких типов и гиалокластитами.

3. Установлены интрузивные контакты габброидоз"расслоенных тел и вулканитов, позволяющие говорить о пространственной связи этих комплексов уже в период их становления и предполагать их генетическую связь, которая подтверизаетсл петрогеохимическими характеристиками. Основной источник магматических пород - пикритобазальтовая магма. Практически на всех этапах формирования офиолитоэ на процессы магмагеадра-

иии оказывали влияние аномальные мантийные поток», что обусловило "внутриплитнае" характеристики толеитовых и появление субщелочных базальтов

4. Вь^елень признаки, позволяющие различать офиолиты различных геошнамических обстановок. Путем их последовательного анализа проведена геодинамическая интерпретация офиолитов, в результате чего сделан вывод о формировании офиолитов о сложной геодинамической обстановке в окраинном энсиматическом океаническом бассейне, в рифтовых зонах, совмещенных с "горячими точками". При этом не исключаются пол-кость» и другие варианты геодинамической интерпретации.

Список работ автора, опубликованных по теме диссертация.

1. Пикриты Южной Ферганы и некоторые вопросы их происхождения // Вест. ЛГУ. Серия 7. 1986. вып 3. С. 94-69. Соавтор А. В. Буйдина

2. О строении расслоенных комплексов офиолитовьк ассоциаций (на примера Южной Ферганы) // ДАН АН СССР 1987. Т. 295. N 2.. С. 460-463. Соавтор В. К Ненахов.

3. Габбро-Перидотитовая формация Югиой Ферганы //Билл. МОИП. Отд. Геол. 1988. ТЫ, вып.2. С. 130-140. Соавтор В.М. Ненахов.

4. Экскурсии по Южному Тянь-Шаню (северные предгорья Алайского хребта). Офиолиты Сарталинской полосы // Путеводитель геологических экскурсий. Свердловск, 1989. С. 71-87. Соавторы Л. В. Кузнецов, С. А. КуранкОв, В. Н. Лыточкин, Б. М. Ненахов, А. С. Перфильев.

5. Интрузивные комплексы Туркестано-Алая // Изв.АН Кирг. ССР. Сер. естеств. и техЯ. наук. 1990, И 3. С. 73-86. Соавторы В, К Ненахов, Л. В. Кузнецов, П. А. Хрестенков, В. В. Ивани-ков.