Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Петрология габброидов офиолитовой ассоциации Малого Кавказа (Азербайджан)

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Петрология габброидов офиолитовой ассоциации Малого Кавказа (Азербайджан)"

О ' - -

МИНИСТЕРСТВО НАРОДНОГО ОБРАЗОВАНИЯ АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ ССР БАКИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ГАСАНОВ РАШ НИЯЗЫ ОШ

ПЕТРОЛОГИЯ ГАББРОЗДОВ ОФИОЛИТОВОЙ АССОЦИАЦИИ МАЛОГО КАВКАЗА (АЗЕРБАЙДЖАН)

04.00.08 - Петрография, вулканология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата гео лого-минера логических нвук

Баку - 1990

Работа выполнена в Институте геологии им.акад.И.U.Губкина Академии наук Азербайджанской ССР.

Научные руководители:

- академик АН Азерб.ССР, доктор геолого-шнералогических наук, профессор- Э.Ш.ШИШИБЕЙЛИ'

- кандидат reo лого-минера логических наук, старший научный сот-• рудник А.Д.ЙСМАИЛ-ЙАДЕ

Официальные оппонента:

- доктор геолого-шнералогических наук, профессор Ф.А.АХУНДОВ .. (ЕГУ)

- додтор reo лого-минера логических наук,' старший научный сотрудник Г.Н.САВЕЛЬЕВА (ГИН АН СССР)

Ведущее предприятие: ПСЭ ПО "Азербайдаангео лития" Ыингео ССС

Защита состоится " / 9 " ¿еюг£рЯ 1990 г. на заседании Специализированного Ученого Совета К.054.03.07 при Бакинском Государственном университете (370073, Баку, ул.Университетская, 23, геолого-географический факультет БГУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БГУ. Автореферат разослан " /-? " ЦоЯОдЯ 1990 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета кандвдат /^ГП^-

геологоч.днера логических наук ¿^'ß^ В.Г.РАГЛАЗАНОВ

Актуальность работа, в созрзызншх исследованиях ск|еюеш>~ зьпс ассоциации складчатых поясов здз аяыхаяотапЕнх гшзердазагов, выявляется вое больше еооиаотсжвне их реликтам океааачосЕой кора. Последние в сравнепиз о конетнепта.тыгшлз офпогштагк характе-рнзуэтоя различия?® в пгтро-геогчагчеокои составе а степсг^ ¿ва-ференцированности. В оря?л о эяш, 1»2£элоние гепзтпчзских аспектов формования згьпинотппных гипербазитов, классическим принэ-ром которых являются офаолита Малого Кавказа, позволит дополнить существующую модель геодиноглаческого развития исследуемого региона в альпийском тектоно-кагкагаческом цикле.

Одной из актуальнейших проблем современной петрологии является установление компяементарноста составляющих данную офаолито-гул ассоциацию комплексов, значимость которой возрастает в с.сяз:: с приуроченность!) к вей месторождений хрома, ртути, золота з да.

Цель и задачи исследований. Цельв работы является внязлвнле рот габброкдов э процесса 'формирования офаолитовой ассоциация л эволюции мантийного вещества.

Для выполнения данной цели поставлены следующие задачи:

1. Установление сериальной и форкационной принадлежности габброздов и внутренней структуры ьяссивов.

2. Исследование распределения микроэлементов а габброндах и породообразующих минералах.

3. Изучение раеслсеяности габброидных массивов л условий их образования.

4. Исследование флш/дного резина в формирования пород гао-Сроидяого комплекса.

5. Построение модели механизма формирования габброидоВ' -офиолитовой ассоциации Малого Кавказа.

Факсрический штерзэл. Диссертация выполнена автором в процессе НИР по темам: "Исследовать состав, строение и миверагеявп

>фиолитов бассейна р.Тертер" и "Петролого-геохимические особенности пород офйодиговой ассоциации Малого Кавказа", втором также использован весь доступный литературный и фондовый материал по габброидам офиолитовой зоны Малого Кавказа.

В основу работа положены собранные автором данные го исследованию Шахдагского, Соютлинского, Левского, Кечиликаинского и Ипякского габброидных массивов офиолитовой ассоциации Малого Кавказа (в пределах Азербайджана) за период 1981 по 1989 гг. Исследования проводились комплексно, включая геолого-петрографическое картирование, построение петромагиитных карт, роз- и круговых диаграмм первичной и наложенной трещиноватоети (1500 замеров), а также петрографо-минералогическое и петро-геохимическое изучение массивов и зон сопряжения гипе£.базит-габбро. Автором изучено около 2000 шлифов. Минеральные фазы пород исследованы методами ИКС и шкрозондовым (48 определений), выполненными в Институте физики Земли АН СССР (г.Москва) и в Институте геологии и геофизики СО АН СССР (г.Новосибирск).

В работе использованы данные по 200 авторским химическим анализам порода, выполненным рентген-спектральным методом, а также 120 авторских спектральных к н^йтронно-активационных анализов, выполненных аналитическими лабораториями Института геологии АН Азерб.ССР (г.Баку), "Укрчермет" (г.Керчь) и ВДШП (г.Ташкент). Данные вналкзов обработаны на ЗШ в ИГШ АН СССР (г.Москва) и ИГАН Азерб.ССР (г.Баку).

Научная новизна состоит в том, что комплексом петрологических и пзтромагнитнн;: исследований установлены: дифференцирован-иость габброидных массивов, отсутствие генетических связей ыевду габбро и пгаербазитами, гибридный характер пород зоны сопряжения , гипербазит-габбро, степень комплементарности габброимов с другими ксыплехсаш пород о£юлитовой ассоциации и выявлена роль их в

о

геодинамике данной зоны.

Установлена стадийная реомобилизация золота в процессе сер-лентинизации пшербазитоЕЫХ тел и воздействия на них габброидннх л кварц-диоритовых интрузивов.

Практическое значение работч. Проведенные исследования является основой для решения фундаментальных проблем теоретической а яр8к*ипес;:о5 геологгз, выраженных соответственно в разработке модели механизма формирования габброидннх ношлексов в сочетании с гнпербазитовыми, а также в выявлении взаимосвязи процесса метаморфизма габброидов с рудоносностыэ.

Основные завщаешэ положения. |

■I. Вперша установлено, что габброиянне массив« в процессе формирования претерпели несколько фаз хрупких деформаций, связанных с процессам остывания интрузивов» наложения тектонических напряжений со стороны вмещающей рамы, а также с разгрузкой в результата денудации.

2. Установлено соответствие состава пород габброидних массивов двум тЕпам расплавов: анортозитовочу в зоне сопряжения талер-Зазат-г-аббро и габброидноыу в пределах массивов, образовавшая в результате лякзационного расщепления основного иззократового расплава. . ' '

Заявлено, что порода зоны сопряжения птербазат-габбро являются гибридными образованиями, возникшими за счет контагана-ции внортозитового расплава твердая веществом гипербазитов.

4. Установлена геохимическая диференциация габброидов, зьра-•женная в уменьшении с северо-запада на юго-восток щелочных (Ып, Ж) и щелочноземельных (Ва,5г ) элементов, легких РЗЭ и увеличение элементов группы *елеза (О, NI ).

5- -Установлена генетическая автономность исследуемых габ-броидных кошлексав .по отнесении к мшербазятам.

Апробация работа. Основные покогения докладывались на научной конференции молодых геологов Азербайджана (г.Бак' , 1983 г.), на совещании "Офиояаты восточной окраинн Азга" (г.Хабаровск, ;

1986 г.), на Ш сешшар-охоле "Геодинамика Кавказа" (г.Ереван, 19Я6 г.), на семинаре Теология, геохимия и рудоносность Малого ( Кавказа и Талшпа" (г.Баку, 1987 г.), на юбилейном ученом Совете, ■ посвященной 70-й годовщине Великой Октябрьской социалистической революции (г.Баку, 1987 г.), на совещании "Тетис" (г.Баку, 1988г.).

Публикации., По теме диссертации опубликовано 9 работ и 2 научно-исследовательских отчета, в которых отражены основные положения.

Объем и структура работы. Диссертация объемом 19Чстраниц машинописного текста состоит из введения, 5-ти глав, заключения, списка литературы - 140 наименований,36 таблица 51 рисунков.

Работа выполнена в лаборатории "Глубинных магматогенных процессов" Института геологии АН Азерб.СОР под руководством академика АН Азерб.ССР, доктора геол.-мин.наук Э.Ш.Шихалибейли и кандидата геол.-мин.наук А.Д.Исмаил-Заде, которым автор выражает признательность за ценные советы и постоянное внимание. Автор вырагае? благодарность за консультации, доброжелательность и подде'ряку д.г.-к.п. А.И.Мамедову, д.г.-м.н. Ш.И.Аллахвердоеву и д.г.-м.н. Ф.П.Леснову.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Исследованием офиолитовой ассоциации Малого Кавказа занкма-лись ряд гзологов: М.А.Кашкай, Ш.А.Азизбеков, Э.Ш.Шихалибейли, А.Л.Книппер, В.М.Бабэ-Заде, Ф.А.А.сундов, Т.Аб.Гасанов, Р.К.Гаса-яов, Г.И.Аллахвердкег>, Х.'Л.Аллахвердаев, А.Д.Исмаил-Заде, Дж.А. Азедалиев, С.Б.Абовя:', ^.П.Абдуллаев, М.Н.Мамедов, С.А.Махмудов, З.Ф.Морковкина, 3. А. .~е.-;:сг> и др., фрагментарно осветившие некоторое аспекты петролог:::: го"',;о::лов. ¡! настоящей работе сделана по-

а -

пытка на основе литературных и полученных в результате комплексного исследования данных "синтезировать" условия формирования габброидов офиолитовой ассоциации Малого Кавказа.

ГЛАВА I. Взаимоотношение габброидов с комплексами офиолитовой ассоциации Малого Кавказа. Суиолитовая ассоциация Малого Кавказа представляет собой классический пример альпинотагоих пшер-базитов, соответствущих поздним проявлениям в структурах Средиземноморского пояса. В их строении отмечается "птейнманнская" триада (гипербазиты, габбро и эффузивы с радиоляритами), компле-ментарность которых, а также вопросы геотектонического положения, генезиса и возраста продолжают дискутироваться.

Офиолитовая ассоциация Малого Кавказа, протяженностью 300 км при ширине от 5 км до 20 мл, приурочена к кулисообразно расположенным Тоурогачайоксй (на севере)и Сарыбабинской (на юге) подзонам Севаио-Карабахской структурно-формационной зоны, ограничиваясь на севере протяженным Мровдагским надвигом и Карабахским разломом, его восточным продолжением, а на юго-западе Лачин-Башлы-бельским разломом (Э.Ш.Шихаяибейли, 1966). йиода офиолитовой ассоциации в целом параллельны Мровдагскому надвигу, з на юго-еос-токе несколько наискось срезаются Карабахским разломом.

При всей непрерывности полосы развития офиолитов з пределах Севано-Карабахской зоны, в составе последней можно выделить участки, характеризующиеся особенностями геологического строения а соотношением составляющих их комплексов. Один яз крупных выходов офиолитовой ассоциации расположен на Шохдагском хребта, в верховьях р.Дзегаычай, представляющий собой приподнятой блок. Другой выход берет свое начало от Зодского перевала, протягиваясь до верховья р.Хачинчай и приурочен к осевой зоне Алмалы-Гейдарииской антиклинали, характеризуясь сочетанием офиолитового комплекса с мезозойскими вулканогенными и осадочными комплексами. Следуший

- в-

выход, протягивающийся от левобережья р.1Утхун (с.Мог)'до левобережья р.Пчанис, приурочен к крыльям и осевой зоне Ч^льгязской антиклинали, где наблюдаются тектонически растасканные «фрагменты офаолитовых комплексов. Самый южный выход офиолитов на шнается о? с'.Башлыбепь (на северо-западе) до.с.Ияяк (на юго-востоке) и приурочен к антиклинальной структуре, в которой, наблюдаются хорошо сохранившиеся выхода гипербазитрв и габбро.

Возраст офиолитовой ассоциации трактуется по-разному: по геологическим факторам, т.е. перекрытию их карбонатными отложениями позднего сенона (кампан-масстрихт) (Кашкай, 1947; Шихали-бейии, 196*6) или же в пределах возрсста вулканических серий верхняя граница формирования офиолитов устанавливается как сеноман-туронская, а нижняя - позднеюрская (Кшшпер, 1971; Гесанов.1979); отмечается и более древний до среднеюрский (палеозойский) возраст гарцбургитов по К-Аг датированию плагиогранитовых даек (Морковкина, Арутюнян, 1971).

На протяжении всей полосы развития офиолитовой ассоциации габброидные комплексы являются неотъемлемой их частью, однако, вследствии интенсивности тектонических процессов они в этих подзонах сохранены отдельными фрагментами, отражая различные аспекты строения, состава и взаимоотношений с вмещающей рамой, в целом, позволяющие охарактеризовать этот комплекс.

В данной работе, при изучении габброидов Малого Кавказа, за

?

основу взяты пять крупных массивов (до 10-30 км ) Шаадагский, Соютлинскяй, Левекий, Кечиликалинский и Ипякский, как наиболее полно отражающие габброидный комплекс. В результате проведенных исследований определились следующие особенности строения габбро-идных массивов офо;::: лссоциации Малого Кавказа:

- габброидные массивы в вышеперечисленном порядке прослеживаются в общекавказском направлении.в пределах офиолитового поя-

са среди гипербазитов, перекрываясь местами вффузивно-фадиоияри-товой толщей кояьян-сантона и известняками кашан-маастрих^а;

- форма и размеры гвбброидных маосивов зависят от степени подверженности их тектоническим нарушениям, вследствии чего они представлены от округло-изометрпных до вытянутых и неправильных форы;

- контакта габброидов с гипербазитами повсеместно тектонические, с нередко фрагментарно сохранившимися в экзоконтакте троктолитами, анортозитами, полевошпатовыми перидотитами;

- вследствии дифференцированностн габброидных массивов отдельные их выхода отражают определенные уровни глубинности и служат индикаторами эрозионных срезов;

- в эндоконтактах Левского и Ипякского массивов отмечается полосчатость, затухающая к центру тела, выраженная в чередовании лейко- и мо ла н окра то вйх разностей габбро;

- габброидные массивы (Соютлинский,;Левский, йпякский) прорваны более поздними неогеновыми диоритовыми интрузивами, имеющими итокообразные илй же вытянутые 8 северо-западном направлении лин-зовидные жилоподобные формы,

ГЛАЁА П. Летротектоиика габброидных массивов. Для исследования динамики формирования габброидных массивов в обстановке о характерной для складчатых регионов высокой тектонической напряженности, произведен структурный анализ. С этой целью изучена трещя-новатость в пределах Соютлинского, Левского и Ипякского массивов, соответствующих различным уровням эрозионного среза (апикальный, промежуточной, глубинной). Исследования проводились методом замера первичной и наложенной трещиноватоети с построением роз-диаграмм систем трещинова гости и круговых диаграмм Вальтера-Шмидта. Анализ данных диаграмм позволил выделить продольные, поперечные, пластовые и диагональные системы трещиноватости, соответствующие

о

первичным и связанным с остыванием габброидных массивов трещинам. Наложенная характеризуется общекавказским направлением, частотой проявления и весьма крутым падением. Они часто бывают -ошерализо-ваны и имеют обычно "тектоническую природу.

•' На круговых диаграммах Вальтера-Шмидта максимумы продольных трещин в Соютлинском и Ипякском массивах, в отличии от Левского, имеют некоторую асимметрию, что не может быть следствием неоднородности габброидных тел (Николаев, 1977) и, возможно, являются результатом разной ориентации тектонических напряжений в процессе формирования габброидных тел.. Наличие фоноЕой трещиноватости, а также увеличение крутизны пластовнх треда в габброидных массивах в юго-еосточном направлении свидетельствуют об углублении уровня среза последних. В Соютлинском и Ипякском массивах отмечаются диагональные трещины, отражающие большую их подверженность напряжениям тектонического характера, чем Левский массив, в котором последние не установлены.

Кроме перечисленных систем трещиноватости имеются также концентрические и радиальные, отмечаемые в краевых частях массивов. Интерпретируемые, как возникшие за счет стремления магмы продвинуться вверх при интенсивном сопротивлении вмещающих пород (Кло-ос, 1922).

Анализ замеренных систем трещин, изучение направлений смещения и увязка их с особенаостями строения массивов позволили в последних выявить по паре одновозрастных сопряженных направлений 1±>ещин незатронутых последующими деформациям! к поворотами и щюизвзсти реконструкцию полей напряженности существовавших во время деформирования габброидных тел по методике М.В.Гзовского (1975). Направление осей наиболее сжимающих усилий свидетельствует о действовавших напряжениях со стороны вмещающей рамы, приложенных, в основно--, ггпг'.ен^гуг-лрно общекавказскому направлению.

- II -

- - — о _ _ _ _ _______

В результате проведенных исследований устанавливается, что габброидные массивы в процессе формирования претерпели несколько диахронных фаз хрупких деформаций, связанных с процессами остывания их, наложения тектонических напряжений со стороны вмещающей рамы и разгрузки в результате денудации, которая срезала массивы, с углублением в юго-восточном направлении.

ГЛАВА Ш. Минералого-петрограсвические особенности габброрщов. Состав и структурное состояние минеральных фаз различных феодальных типов габброидных массивов как индикаторов физико-химических условий их формирования, с стой целью методами исследования включающими оптические (столик Федорова), ИКС, микрозондовне, магнитные, геохимические изучены минеральные парагенезисн пород слагающих габброидные массивы.

Габброидные массивы представлены: габбро и их лейко-, мела-нократовыми разностями, габбро-норитами, норитгами, габбро-алимбо-/штамп, габбро-пегматитами, пироксенитами, а также породам зоны зопряжения гипербазит-габбро-анортозиташ, троктолитами и полево-шзатовыми перидотитами.

Среда перечисленных пород наиболее распространенными являются габбро-нориты слагающие центральные части массивов. Это, обнч-10 темносерые порода от мелко- до крупнозернистых разностей. Текс-гура их массивная, атакси'товая, структура - габбро-офитовая. Мизера логически они представлены орто- (3-2СЙ) а нлинопироксенаш (?-ЗС>?), плагиоклазом (45-8$), ыаглетитом (до 1С#). Имеются так-1е амф5болизировангае разности габбро-норитов. С уменьшением ко-тичества моноклинных пироксенов (< ЮЛ габбро-норита переходят в юриоы, которые встречены только в Ипякском массиве.

Сосуществующие пироксеновые ассоциации габбро-норитов пред-¡таалены - ортопироксоны, в основном, броязитами (\*/<г- -

10%; Ел - 78,5$), а клинопироксены - диопсидоы, салитом, с пре-

обладанием авгита ( «А> - 47%; - 11%; Еп - 42%). В ортопи-роксенах часто наблюдается явление твердофазового рампада, сопровождаемого развитием по трещинам спайности моноклинных чироксе-нов. Для обоих троксенов характерно уменьшение значенич Рз ш-на*а Ът Шахдагского массива в Ипякскому. Данный фонт подтверждается ИК-спектрометрией. , ■

В клинопироксенах из габбро апикальной части массивов Соют-лу и Лев установлено (по ИКС) повышенное содержание АР , обусловленное вхождением его в тетраздрическую позицию вместо ££ , что связано, по-видимому, с быстрой кристаллизацией относительно сухого расплава (Кузнецов, Порошн, Орлов, 1978). Указанием на такие условия кристаллизации служит присутствие в ИК-спектрах полосы 760 см"*, а наличие сдвига в высокочастотную область полосы 1080 см-*, что свидетельствует о кристаллизации в условиях повышенного давления.

Как габбро, так и габбро-нориты и отчасти нориты претерпели ряд вторичных преобразований, связанных, в основном, с клинопи-роксенами. Это две последовательные стадии амфиболизации пироксе-нов: I - развитие по ним волокнистого бесцветного актинолита, являющегося индикатором низкой ступени регионального метаморфизма; П - развитае зеленой роговой обманки по пироксенам в качестве продукта ретроградного метаморфизма. Амфиболизация идет одновременно с соссюритизацией плагиоклаза. Таким образом, пироксены претерпели две стадии регионального метаморфизма: I - зеленослан-цевую; П - ам^иболитовую.

Плагиоклазы габбро-нбритов (^80-90^ идиоморшны, незональны и представляют-собой полисинтетические двойнкю: (альбитовый закон). Основность плагиоклазов увеличивается в юго-восточном направлении. Щ-спектры плагиоклазов габбро-норитов имеют хорошо очерченные узкие полосы поглощения, а ИК-спектры плагиоклазов

габбро их апикальной части (Соотлу) отягчаются от первых расплывчатостью полос поглощения. В первом случае плагиоклазы иыегт упорядоченную структуру, а во втором - неупорядоченную.

Магнетит в габбро-норитах колеблется в широких пределах от единичных зерен до 10000 г/т и более. По величине значения магнитной восприимчивости (Э£) габброида делятся на слабомагнитные (зе=10-1С0-1СГ6СГС) и сильномагнитные (ЭС =1000-10000-Ю^СГС). Значение зависит от количества и величины зерен магнетитов в породе. Магнитометрическими исследованиями установлено, что габ-бро-нориты Левского массива имеют более высокие значения ЭС относительно Ипякокого, что отражает более окислительные условия формирования первого при соответствии его б лихе к апикальным частям. Микрозондовый анализ магнетитов свидетельствует об их распаде с образованием матрицы, состоящей из магнетита, ламеллей ильменита и крайне редко рутила, сфена. Встречается также тонкий распад магнетитов с образованием титаномегнетита и ильменита. Полученные э результате исследований точки Кюрн в среднем для габбро-норитов Тс=580°С, а также приведенные факты распада магнетитов свидетельствуют о вторичном преобразовании последних.

Троктолиты и полевошпатовые перидотиты относятся к породам зоны сопряжения гипербазит-габбро. Троктоляты это светлосерые, среднезернистые порода с кристаллобластической структурой, состоящие, в основном, из оливина (нередко нацело серпентиннзированно-' го) и плагиоклаза. Э лейхотроктолитах оливин ксеноморфен по отношению к плагиоклазу, а в мелано - наоборот. Полевошпатовые перидотиты это тешосерые порода на 80-85? серпентинизированные с 15-20? плагиоклаза. Последние представлены в виде неправильных а округлых форм.

Исследованиями установлено, что оливины присутствующие в породах зоны сопряжения гмлербазит-габбро, имеют близкие составы и

о

характеризуются незначиаельным увеличением фвялитового минала (Ра=9-12$). В оливинах полевошпатовых перидотитов и гроктолитов обнаружено присутствие слабо уловимых содержаний СаО и А!20з нехарактерных для них. Примечательно содержание в оливинах трокто-литов М£ и Со по сравнению с таковыми в полевошпатовых перидотитах. Плагиоклаз в породах зоны сопряжения (Ап80_д5) имеет небольшие различия, хотя в анортозитах он более основной, чем троктоли-тах и полевошпатовых перидотитах. Плагиоклазы имеют полисинтетические двойники с периклиновш.' законом, что характерно для пород метаморфогенной природа (Лодочников, 1974). В плагиоклазах полевошпатовых перидотитов обнаружены кридтоантипертитовыг. вростки ка-шшпата. В троктолитах на границе плаигоклаза и оливина отмечаются реакционные каемки, состяии" из орто+клинопироксен+роговая об-манка-шагнетит, что свидетельствует о субсолидусных реакциях между вышеотмеченными минералами. Примечательно также, независимость составов оливина а плагиоклаза от их количественного соотношения в троктолитах, что отражает обратно котектические связи данных минералов.

В экзоконтакте' габброидных массивов в направлении от трокто-литоьк габбро оливины играют подчиненную роль, встречаясь только в оливиноеых разностях габбро и совсем исчезают в габбро-норитах, норитах.

На основании установленных особенностей рассматриваемых фаций, можно сказать, что габброидаые массивы представлены комплекса.! пород, которые по структурно-текстурным свойствам и петрогра-фо-минералогическому составу отраяают единое магматическое тело, где выделяется центральная (габбро-нориты, нориты) и апикальная (дейко-, меланогаббро) части. Порода зоны сопряжения (полевошпатовый перидотит,трок?оанортозит) представляют ссЛой полосу взаимодействия оснсгного рзспляря (с.'лосительно насыщенного щело-

. .1- 15 -

чаш) с перидотитами различной' степени серпентинизации. Габбро-нориты, нориты (центральная часть) сформировались в спокойных условиях в результате одноактного внедрения, минуя стадию промежуточных очагов.

ГЛАВА 1У. Дгоференпированность габброидных массивов и их геохимическая специализация. Изучение поведения петрогенннх окислов, а также содержания и закономерностей распределения элементов-примесей, включая Р2Э в породах габброидного комплекса позволило выявить их геохимическую специализацию. Исследования опирались на традиционные метода (построение диаграмм), а также были произведены математическая статистика, кластеризация составов пород, ранжировка их на информативность и выявление корреляционных связей элементов-примесей. На основе детальных исследований установлено, что порода габброидного комплекса отеосятся к таковым нормального ряда, насыщенные и слегка недосыщенные кремнеземом и бедными щелочами и титаном. При сравнительной близости химизма и петрохимичес-ких параметров они обладают рядом характерных особенностей. Эти особенности обусловлены условиями формирования пород и позволяют шделить в составе исследуемых массивов лейко-, шеланогаббро, габ-бро-норит и нориты с пределами колебания $¡=42-52$. Различия

и

перечисленных видов пород хорошо проявляются по коэффициенту а( = А?о^з^00^2^''З0 в т довольно четко' определяющим специфику распределения пород в габброидных зссивах. Так габброида Шахдаг-ского и Соютлинского массивов имеют высокие (а ¿'=1,0-1,2), Кечили каннского и Ипякского - низкие (й?Ц),5-0,7), в Левского - промежуточные значения (аР^о,75-1,0) коэффициента глиноземистости. Эти же различия проявляются и по цветному индексу М=(МдО/№д(Ь£еО+ +0,793ре20з)*100, который указывает на то, что в Шахдагскоы массиве преобладают мезократовые (Ц=50-60) разности габбро-норлтов, в Кечилшсаикском и Ипякском - меланократовые (Ы=70-80), а в Соют-

линском и Левсхоы (Ы=60-70) массивах - промежуточное положение. Аналогично вышеуказанным коэффициентам в габброидах имеют-

ся различия-и по сумме щелочей (Ыа-^О+^О), колеблющимся от 2,5. 3,2$ в Шахдагском массиве, 1,5-2,5$ в Соютлинском, 0,7-1,5$ в Левском и до 0,5-0,8% в Ипякском. Выделенные вида габброидов при указанных различиях являются высокоглиноземистыми, низкощелочными и низкотитанистыми (до 0,5%).

' о

Близкое положение к габброидам по петрохимическим параметрам занимают троктолиты, в которых при общем уменьшении ЗШ2 и 1РеО наблюдается увеличение А^Оз и М^О. Троктолиты соответствуют породам слабо недосыщенным ЗЮд. Весьма характерно для трокто-' литов их соответствие по отношению М9О/А! 2О3 габброидам, т.е. эта закономерность прослеживается для трокто литов и габброидов в каждом отдельном массиве, что проиллюстрировано на диаграмме МдО/А?2^3« Анортозиты всех массивов близки друг другу, отличаясь от троктодштов более высоким содержанием А?2О3, СаО, Ма^+^О и мизерным - ЕРеО и М9О.

Наблюдаемая однотипность вариаций главный петрохимических показателей габброидов, троктолитов и анортозитов, выраженная линейными трендами увеличения содержания А!203, Ма^^О, "по мере уменьшения в них МдО/А?20д подчеркивает их генетическое сходство, а отличительные особенности отражают степень метасома-тической переработки. При этом, если троктолита обнаруживают определенную подчиненность габброидам, то анортозиты в этой ассоциации проявляют болыцую самостоятельность в составах и меньшую подчиненность габброидам.

Описанные выше петрохимические особенности габброидов, выраженные преимущественно в "магнезиальном" характере пород Ипяк-ского массива и "железистом" Левского, очевидно, обусловлены соответствием их различным уровням эрозионного среза, углубляпце-

гося в юго-восточном направлении. При этом, габбро Соютлинского

массива, расположенный северо-западнее, отражают верхние, .Невского - средние, а Илякского - более глубокие уровни их формирования, что подтверждается также относительным увеличением щелочей в северо-западном направлении.

В распределении элементов-примесей группы железа и петроген-ных, наблюдается некоторая секвентность (повторяемая закономерность). Так, в целом прослеживается четкая коррелятивная связь их с коэффициентом фракционирования Кф^О/ЧЕвО+МдО), где РеО'-РеО+ +0,9?ё2°3' Сг 2 имеют отрицательную корреляцию с Кф, что свидетельствует об участии данных элементов в процессах на ранних фазах кристаллизации, 8 Т1 , V - положительную и связаны с поздними фазами. Данный факт свидетельствует о том, что и элемента примеси в процессе формирования габброидов распределялись согласно законам дифференциации приводящим к скрытой расслоенности массивов на магнезиальную (внизу1* и железистую (вверху) части. 3 магнезиальной части концентрируются тугоплавкие элемент - Сг , М«. , Со, а в железистой легкоплавкие - Т1 , V и др. Характер распределения элементов примесей в габбро-норитах и анортозитах свидетельствует об их генетическом средстве и корреляции первых с магматическими процессами, а разнонаправленный характер связей таковых в троктолитах и лироксенитах, указывает на то, что распределение данных элементов подверглось влияниям метаморфогенных процессов.

Редкоземельные элементы, как известно (Балашов, 1976), отражают специфику состава родоначальной магмы, изучение которых и процессы глубинной ее дифференциации. Некоторое преобладание содержаний РЗЭ в габбро-норитах относительно хпндрита (Виноградов, 1962), при низком содержании легких лантаноидов относительно тяжелых и положительная Ей -аномалия при достаточно еысоких значе-

ниях Tt, У6, Lu. , очевидно, связана о соответствием исходного расплава верхнемантийным выплавкам, т.е. имеется процесс фракционной кристаллизации,, характерный для ранних фаз обособления магматического расплава. Кривая распределения РЗЭ габбро-норитов близка к таковой "габбро верхнего уровня" по Р.Г.Колману (1979) и, в целом характер распределения данных элементов аналогичен таковым для пород офиолитовых ассоциаций Троодос (Myashiro, 1973) и Пиндос (Montigny, 1973), которые по отношению Le/yi < I соответ- ° ствуют островодужным образованиям.

Заявленные для габброидов повышенные содержания АР, Са, М9 , Cr , Nc и низкие - Tl , Na, К и характер распределения редких и редкоземельных элементов, а так'же петрохимические параметры свидетельствуют об их соответствии толеитоЕым расплавам.

Геохимические исследование пород габброидного комплекса показало невысокое содержание в них рудных компонентов, что связано со спецификой исходной толеитовой магмы, которая, как известно (Маракушев, Панеях, 1981), крайне обеднена этими элементами. Известное золоторудное ¿¡асторогдение в офиолитах Малого .Кавказа, частично связано и с габброидаыы комплексом, где золото обнаружено в ассоциации с пиритом и халькопиритом {Сулейманов, 1982) и представлено в виде ксеноморфных выделений 0,01-0,3 мм, среди которых различаются пластинчатые, амебовидные, дисковидные, точечные формы, приуроченные к прожилкам, трещинкам спайности пирок-сенов, амфиболов и плагиоклаза.

Интересен факт приуроченности золота в габброидаых массивах к зонам наиболее близких контактных сопряжений с гипербазитами, соответствующих фециям лейкогаббро, переходным к габбро-норитам (апикальные части массивов). Радом исследователей (Щека,1971; Коробейников, 1988) отмечались, повышенные содержания золота в ду-нит-гарцбургитовой формации при равномерном распределении их в

процессе дифференциации и автометаморфазме. Вследствии этого можно предположить, что в результате воздействия габброидов на гилербазиты, прошедших стадию лизардитизации, Аи перешло из ги-пербазитов в габбро, а последующе постмагматические процессы,' связанные с кварц--диоритовыми интрузия® привели к реомобилизации золота в амфиболизированных разностях габброидов.

Проведенные исследования представляют определенный интерес, ввиду того, что впервые проделанный комплексный геолого-петрологический анализ для габброидов в процессе их взаимодействия с гл-пербазитами и диорита;,® в породах офиолитовой ассоциации Малого Кавказа дал положительную оценку в ее ыеталлогенической специализации.

ГЛАВА У. Петрологические аспекта формирования пород габбро-

идного комплекса. Выявление пространственно-временных соотношений комплексов офиолитовой ассоциации невозможно решить, неустановив степени их комплементарност* на основе выявления фязико-химичес-ких условий формирования составляющих ее пород. Комплекс исследований габброидов, гипербазитов и находащхся между ними трокто-литов, анортозитов и полевошпатовых перидотитов, позволил выявить специфичность поведения в них пе^рогенных и редких элементов, а

о

именно:

- кластер-анализом установлено отсутствие иерархической связи между гипербазитами и габброидак;;

Н,0

- контрастные значениядг.2д8ок (Маракушев, 1973) и соотношения содержаний А?2^3 и МдО, отвечающих полной информативной комбинации по критериям Джеймса (Девис, 1977);

- скачкообразные изменения содержаний Т<, Сг, М< , Со в породах полосы контакта гипербазитов и габбро, т.е. в перидотитах, полевошпатовых перидотитах, троктолитах, анортозитах и габбро, отражают несоответствие их единому дифференцированному ряду.

- 2U -

Приведенные данные однозначно свидетельствуют -об отсутствии прямых генетических связей между 'комплексами гипербазитов и габ-броидов, что позволяет утверждать их автономность в формировании и правомочность выделения их как самостоятельные формации.

Порода lté, распологавдаеся между гицербазитами и габбро, т.е. в воне сопряжения, не соответствуют единое дифференцированному раду ж же являются переходнымн разностями между ними.

Фианжо-химтееожив уоловия (T-P-f^) формирования пород габ-броидного комплекса: рассмотрены по данным термо-барометрических пересчетов (кутолин, 1966; barthotome, 1962; Перчуж, 1973; Ферш-татер, 1987;йодер,1979; Kermedy, 1949) и экспериментальных исследований по опредеиевт ликвидусных температур пород с помощью нагревательного микроскопа №0-2 КарлЦейс йена). Исследованиями установлено, что температура кристаллизации троктолитов составляет около 1300°С при общем литоетахическоы давлении 8 кбар и Рд^0=0,9/1,5 кбар. Габбро-нориты кристаллизовались при температуре II0Q-I2Q0°C с общим лигостатическим давлением до 15 кбар я ÎJ f q2 в-€-8 атм. ■

Проведенные геолого-структурные, шнералогические ж экспериментальные исследования позволили создать модель механизма формирования габброндаых массивов офиолитовой ассоциации Малого Кавказа. Комплекс петро-геохиыжческих ж минералогических данных, рассмотренных в работе свидетельствует о соответствии габброидов то-леитовым мезократовым базальтам. Последние имеют мантийное происхождение и генерировались всдедствжж селективного плавления субстрата верхней мантии (80-1?0 км) в зоне растяжения (Hushiro, 1963; Шияйарев, Иванников, 1983). Данная мезократовая магма обогащения Cr, Ni н стабильная при высоких температурах, по мере продвижения вверх в результате снижения температуры (однако, не ниже температуры кристаллизации) и обобгащения летучими компонен-

тами испытывает ликвационное расщепление (Маракушев,197?) на два контрастных расплава: габброидаый и анортозитовый, внедряициеся в гипербазитовые блоки. Анортозитовый расплав при участии щелочных элементов (На, К), просачивается в гипербазиты вдоль зоны трещиноватости, образующиеся во фронтальной части движущейся вверх магматической колонны. Б результате этого анортозиты конта-минировались веществом гипербазитов и ассимилировали их, образовывая троктолиты. Воздействие же его на Емещапцие гипербазиты способствовало метасоматической переработке последнего с образованием полевошпатовых перидотитов.

Аналогично вышеописанному процессу наблюдается ликвационное расщепление габброидного расплава в магматической камере в результате резкого падения температуры и давления. При этом, в краевых частях массивов образуются полосчатые (лейко-, меланокрятовые) габбро, исчезающие внутри интрузивного тела, вследствии гомогенизации при медленном остывании расплава. Одновременно с этим в габброидах наблюдается кристаллизационная дифференциация, о чем свидетельствует преобладание магнезиальных разностей в нижних частях массивов и увеличение железистости, глиноземистоета, щелочности - в верхних. ,

а

К породам весьма спорного генезиса относятся пироксениты и

габбро-пегматиты. Метаморфическая природа первых высказывались многими исследователями (Ефимов, Ефтмова, 1967; Ооминых, Самойлов, Максимов, Макаров, 1967). Учитывая, что пироксениты располо-гаются в габброидах, шею? кристэллобластическую структуру, низшую температуру кристаллизации - 860°с (Перчук, 1973), а также высокий Кр=1,8 (ВаКМоСоте, 1962) устанавливается метаморфическая природа данных пород.

На основе минералогических исследований ыохно предположить, что габбро-пегматитовые жилы образовались следующим образом, В

зоне эндоконтакта габброидаых массивов вязкий (квазижидкий) расплав реагирует на динамические напряжения сопровождаемые весь период формирования массивов не как истинная жидкость, а как твердое тело. В результате этого формируются "горячие" трещины, заполненные остаточным расплавом (насыщенный водными флюидами), конта-' минировавшим обломки гипербазитов,. по которым и развились пирок-сены и амфиболы.

"На основе настоящих исследований создана модель формирования' габброидаых массивов, которая, на наш взгляд, не противоречит имеющимся концепциям на образование офиолитовой ассоциации Малого Кавказа в согласуется геологическими и петрологическими данными.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных работ получены следующие вывода.

1. Габброидиые массивы имеют дифференцированный характер, выражающийся последовательной сменой фаций: норит-габбро-норит-лейкогаббро-анортозит.

2. Габброиды, как и все расплавы в магматических системах, подвержены процессу дифференциации, выраженной в наличии на одних эрозионных срезах дафференциатов о относительно высоким содержанием Т1, А?, Ра, Са в щелочных, а в других - Мд. В этом аспекте Левский и Соютлинский массивы соответствую верхним уровням инт- . рузивних тел, а Ипяхский - более глубоким.

3. Геохимическими дячтплт установлено, что обособление тугоплавких элементов - Сг, КК , Со в магнезиальных дафференциатах,

а в легкоплавких — Тс» V в железистых отражает общий гринцип распределения элементов-примесей, содержащихся в магме основного состава по мере иаменения физико-химических условий (Р-Т- f , что также отражает их соответствие процессам в расплавных системах.

4. Закономерность распределения и схожесть характера корре-

дяциониых связей между эяементами-прилдасяш з габбро-норзтах и ■л'оргоудгах отражают генетической ж сродство п гигматическуз лрцрсду, а скачкообразность распределения л нсзаконо;лерш$.харак-.„ гор корреляционных связей между тэяосыми з ¡гшокоенитах к трокто-литах отражает метаморфогенную их природу.

5. Содержания редкоземельных элементов в габбро-норитах выше тэкоенх хондритов, преобладание легких РЗЭ над тяжелыми я наличие европиевого максимума, свидетельствуют о соответствии исходного расплава верхнемантийным выплавкам, не подверженным коро-внм воздействиям ъ периферических очагах.

6. Исходная магма по ттро-, минера лого-, геохимическим дан-дал соответствует мезократовым расплавам, испытавшим по мера перемещения в пределы земной коры ликвзцаонное расщепление на анор-тозитоеый, обогащенный щелочами, флщдной фазой и габбрсидной расплапы.

?. 3 процессе внедрения данной двучленной магматической системы з гипербазитовые блоки, анортозитояый расплав оказывал ре-акт'.оино-гагматичесное воздействие на гмсрбазиты, образовывая полсЕо^пптоЕые перидотиты и троктолиты, габброиднлй расплав кристаллизовался в магматической камеое при температуре И00-12Ш°С с общи янтостатическим давлением 10-15 кбар к =-6-8 атм,

формируя нориты, гзббро-нориты (центральная часть) и полосчатое габбро (апикальная и коревые части).

8. Габбрсздиые массивы претерпели несколько диахронных фаз хрупких деформаций, отрезающих тектонические напряжения вмещаю-аей рат,с*>язвнные с остыванием массивов их разгрузкой.

В результате комплексных исследований пяти габброидных массивов офяогатовой ассоциации Малого Кавказа Шахдагский а Соют-линекпй считаются перспективными на золото.

По теме диссертации опубликована следуюцая литература:

I.. Петрохимические особенности габброидов офиолитового комплекса Малого Кавказа.ВИНИТИ, 2528-/84, 1984, с.38-41.

2. Реконструкция напряжений в габброидных массивах офиолитового комплекса Малого Кавказа.Тез.докл.семинар-школе "Геоданаиика Кавказа", Ереван, 1986, с.76.

3. Петрологические критерии воздействия габброидов на гипер-базиты в офиолитовом комплексе Малого Кавказа.Сб.тез.докл.совещ. "Офиолига восточной окраины Азии", Хабаровск,1986,с.81-82 (соавторы Исмаил-Заде А.Д., Саттаров М.Й.).

4. Индикаторная роль показателя основности в формировании габброидов офиолитового комплекса М.Кавказа.Тез.докл.на юбилейном Ученом Сове та, посвязц, 70-й годовщине Великой Октябрьской социалистической революции, Баку, 1987, с.15.

5. Структурный анализ габброидов офиолитового комплекса Малого Кавказа.Матер.семинара: "Геология,геохимия,рудоносность Малого Кавказа и Талыша",посвящ.80-летию со дня ровд.акад.АН АзССР Ш.А.Азизбекова.Баку,1987,с.50 (соавтор Исмаил-Заде А.Д.).

6. Петроыагнитные исследования условий формирования пород офиолитового комплекса Малого Кавказа.Тез.докл.совещ."Палеомагнетизм", Магадан, 1987,с-51 (соавт.Исмаил-Заде А.Д.«Саттаров М.М., Емельянова E.H.).

7. Геохимичепкие особенности пород переходной полосы перидотит-габбро в офиолитовом комплексе М.Кавказа {на примере Левского и Ипякского массивов),ВИНИТИ, I287-B88,1988., 6 с.

8. Комплементарное« серий офаолитовой ассоциации М.Кавказа^ Ma тер .респ. конференции молодых ученых z специалистов по .проблемам геологии и"геофизики."Тетис","Ж",1988,с.26(соавтор Лятифова Е. )-

9. Структурное положение н петрология офиолитовой ассоциации М.Кавказа (Азербайджан),ВИНИТИ,20.07.89., J486I-B89, .21 с. (соавторы Исмаил-Заде А.Д., Саттаров М.М.., Емельянова E.H. )..