Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Петрология мезозойских вулканитов Украинских Карпат

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Петрология мезозойских вулканитов Украинских Карпат"

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ИНСТИТУТ ГЕОХИМИИ, МИНЕРАЛОГИИ И РУДООБРАЗОВАНИЯ

РГ 5 Ой

На правах рукописи

В АР И Ч Е В

Александр Станиславович

ПЕТРОЛОГИЯ МЕЗОЗОЙСКИХ ВУЛКАНИТОВ УКРАИНСКИХ КАРПАТ

Специальность 04.00.08 — петрография, вулканология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогнческнх наук

Киев — 1994

Диссертацией является рукопись.

Работа выполнена в Институте геологии к геохимии горючих ископаемых Национально!"! Академии наук Украины.

Научный руководитель

— доктор геолого-минералогических наук 3. М. ЛЯШКЕВИЧ

Официальные оппоненты:

—■ доктор геолого-минералогических наук

в. г. молявко

— кандидат геолого-минералогических наук В. В. СЛИПЧЕНКО

Ведущая организация

— Львовский государственный университет им. Ив. Франко.

Защита состоится « -2С> » Xi 1994 г в ' ' часов на заседании специализированного совета Д. 016. 17.01 при Институте геохимии, минералогии и рудообразоваиия HAH Украины.

Адрес: 252i80, г. Киев, пр. Палладина, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геохимии, минералогии и рудообразоваиия HAH Украины.

ABTope(j)epat разослан «. » " _ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор геолого-минералогических наук

ЕНЕНКО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Проявления мезозойского магматизма на территории Украинских Карпат известны с 30-х годов нашего столетия. Тем не менее изучать эти породы начали позднее, в 50-60-е годы, в связи с решением проблем геологического строения Карпат и размещения полезных ископаемых, Особый интерес к ним вызван возникшей проблемой распространения офиолитовых ассоциаций и существования древнего океана Тетис в украинской части Карпат. Однако мезозойский магматизм Украинских Карпат до сих пор остается малоизученным объектом. Особенно ощутимы пробелы в области петрохимии и петрологии. Во многих случаях исследования носили чисто описательный характер» практически не использовался метод формационного анализа, отсутствует информация о петрогенезисе. Это привело к тому, что на сегодняшний день не существует единого мнения о природе этого магматизма.

Вместе с тем, вулканизм раннеальпийского цикла исключительно важен для интерпретации геологических событий начального этапа формирования Карпатской складчатой системы и научной оценки распределения полезных ископаемых в земной коре. Это делает необходимым провес дение детальных петрографических и петрохимических исследований всех выходов мезозойских магматических пород, основанных на едином форма-ционном подходе, их сопоставление с аналогичными образованиями Западных и Румынских Карпат.

Цель работы - получение объективного знания о характере, условиях проявления и природе мезозойского магматизма региона на основании изучения петрографических, петрохимических и петрологических особенностей мезозойских магматических пород Украинских Карпат, их типизация на базе новейших методов исследований и классификационных схем.

В связи с этим предполагалось решить следующие задачи: 1) детально изучить вещественный состав магматических пород; 2) выполнить комплекс петрохимических исследований вулканитов с применением современных петрохимических характеристик и классификационных диаграмм;

3) установить формационную принадлежность мезозойских вулканитов;

4) определить условия образования магматических пород.

Фактический материал. В основу работы положен материал, собранный автором в ходе полевых сезонов 1989-1992 гг., а также во. время командировки в Румынию (1990 г.) в период обучения в аспирантуре в Институте геологии и геохимии горючих ископаемых HAH Украины под руководством доктора геолого-минералогических наук З.М.Ляшкевич.

В ходе петрографических исследований,, было описано более 300 шлифов. В работе.использованы результаты более ISO полных силикатных анализов пород, выполненных в лаборатории Института геологии и геохимии горючих ископаемых, (г.Львов) и"на микроанализаторе с электронным зондом в Институте геохимии и аналитической химии им.В.И. Вернадского (г.Москва); 20 анализов минералов, выполненных на РоМ "Ca-

mabax" в Институте сверхтвердых материалов (г.Киев), все дос-тугные данные по химизму исследуемых пород из литературных и фондовых источников - всего около 200 анализов. Обработка результатов химических анализов, рассчет основных летрохимическо/х характеристик и построение диаграмм проводились автором на персональном компьютере типа IBM PC.

Научная новизна состоит в следующем:

J.B результате детальных петрографических исследований выделены главные петротипы мезозойских магматических образований Украинских Карпат.

2.Впервые дана полная петрохимическая характеристика мезозойских вулканитов, которые, в отличии от кайнозойских, были слабо.изучены нашими предшественниками, но имеют первостепенное значение для реконструкций начального этгла альпийского тектогенеза; проведен сравнительный анализ изучаемых вулканитов с мезозойскими магматическими образованиями Западных и Румынских Карпат,

3.На основе применения метода формадионного анализа установлено. что мезозойский магматизм представлен не единой, как считалось ранее, ассоциацией пород (океанической или континентальной), а тремя магматическими формациями: удьтрамафитовой, натриевых базальтов и базальт-трахитовой. Первые две входят в состав офиолитоаой ассоциации, третья соответствует знсиалическим образованиям, формировавшимся в условиях интраконтинентального рифта. .

4.Полученные новые данные об условиях образования мезозойских магматических пород позволили определить палеотектоническук. ситуацию на момент их формирования.

Практическая ценность. С мезозойскими магматическими породами Карпат связан целый комплекс рудных и нерудных полезных ископаемых: медно-никелевая минерализация, рудопроявления хромита, хризотил-асбеста, барита.- Результаты выполненных исследований могут быть использованы при оценке перспектив рудоносности данных образований, а также открывают возможность для построения модели тектоно-магмати-ческой эволюции Карпат, позволяющей определить, наиболее благоприятные геодинамические обстановки нефтегааонакопления в истории Карпатской складчатой с-Сласти.

Основные защищаемые положения. 1. Мезозойский вулканизм Украинских Карпат представлен различными типами пород, образующими три магматические формации: ультрамафитовую, ' натриевых ба^яьтов и базальт трахитовую. В состав первых двух входят породы раховс.ко-чив-чинского, угольского и закарпатского комплексов, третьей - дифференцированные вулканиты тростянецкого комплекса.

2. Парагенеаис ультрамафитов с натриевыми базальтами типичен для офиодитов, что позволяет объединить магматические образования раховско-чивчинского, угольского к вакарпатского комплексов в офио-литовую ассоциацию, По своим петрохимическим характеристикам (нор-

маяьная, несколько повышенная щелочность, натриевая сериальность, толеитовый характер, высокая железистость, умеренная глиноземис-тость) они сопоставимы с породами офиолитовых комплексов Румынии и Северной Венгрии.

3. Улътрамафиты угольского комплекса по особенностям состава первичных мафических минералов (высокая магнезиальность оливина и пироксена, содержание ß клинспироксене жадеитового компонента), наличию акцессорной шпинзли, значению отношений Cr/Ti -1,9; Mg/Fe -4,3 соответствуют лчрцолиту верхней мантии и представляют собой ;фотрузию.

4. Вулканиты тростянецкого комплекса отличаются от остальных магматических образований Карпатского региона повышенной степенью дифференциации, субщелочнда характером, калий-натриевой оэриаль-ностью и повышенной глииоземистостью. Они соответствуют знсналичес-ким образованиям, формирование которых происходило в условиях интра-континентального рифта, развивавшегося параллельно океаническому.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации докладывались на 5-ой научной конференции молодых ученых ЗНЦ АН Украины (г.Львов, 19В9 г.), 5-ой и б-ой конференции молодых ученых и специалистов ИГГГИ АН Украины (г.Львов, 1989 и 1990 гг.), на 15-ом и 16-ом Всесоюзных семинарах по геохимии магматических пород (г.Москва, ГЕОХИ РАН, 1990 и 1991 гг.).

Основные положения диссертации опубликованы в 5 печатных работах и научном отчете, 1 монография находится в печати.

Структура и объем работы. Работа состоит из 5 глав, введения и заключения. Текстовый материал изложен на 148 страницах, проиллюстрирован 20 рисунками, 8 фотографиями, содержит 11 таблиц, список литературы включает 96 наименований.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю доктору геол.-мин. наук З.М.Ляшкевич за всестороннюю помощь и постоянную поддержку при выполнении работы. Автор также глубоко признателен сотруднику лаборатории эндогенных процессов НГП ИГГГИ А.П.Медведеву за многочисленные советы и критические замечания, высказанные при обсуждении полученных результатов. Большую помощь • в обработке фактического материала оказала 0.0. Ступка. В процессе работы автор обращался за консультациями к сотрудникам ИГГГИ АН Украины А.И.Ма-рушкину, И.В.Дудку, Института физики Земли РАН М.А.Беэру, ГЕОХИ РАН В.С.Каменецкому. Всем им автор искрение признателен за проявленное внимание. Большое спасибо Т.Е.Сердечному за.помощь в оформлении демонстрационной графики. -

- 4 -СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ МЕЗОЗОЙСКОГО МАГМАТИЗМА КАРПАТ

Вулканизм, являющийся ведущим фактором преобразования литосферы и главным индикатором геодинамического режима прошлых эпох, тесно связан с тектоническими процессами, обусловившими становление и развитие Карпатской складчатой системы. С изверженными породами Карпат ассоциирует целый комплекс разнообразных рудных и нерудных полезных ископаемых. Поэтому не удивительно, что данный объект уже давно привлекает к себе пристальное внимание геологов.

Первые упоминания о мезозойских магматических образованиях Украинских Карпат относятся к 1934 году (работа польских геологов Ю.Токарского, З.Паздро, (л.Ксенжкевича, С.Соколовского и др.). В послевоенные годы их изучение приобрело более планомерный и целенаправленный характер. Вопросами геолого-структурной позиции, возрастной принадлежности, вещественного состава магматических пород в различное время занимались В.С.Соболев, О.Н.Горбачевская, С.М.Белякова, В.А.Калюжный, Л.Н.Кудрин, Л.Г,Ткачук, Д-В.Гуржий, .В.И.Славин, В.П.Костюк, С.С.Круглов, С.М.Спитковская, А.А.Волошин, В.Г.Чернов, М.А.Беэр, С.Л.Бызова, М.Г.Ломизе, В.В.Плошко, Л.Г.Данилович и др.

Среди зарубежных исследователей мезозойского магматизма Карпат следует выделить румынских ученных М.Бляху," Р.Димитреску, Л.Павелес-ку, Х.Саву, Д.П.Радулеску, М.Сандулеску, Д.Руссо-Сандулеску, венгерских - К.Валога, Г.Панто, С.Сентпетери, 3.Балла, чехо-словацких Д.Говорку и Я.Спитака.

Несмотря на большой объем проведенных исследований мезозойские магматические породы остаются недостаточно изученным объектом в структуре Украинских Карпат, особенно по сравнению о неогеновым вулканизмом этого региона. Одни авторы величают все магматические образования мезозойского возраста в состав офиолитового комплекса, рассматривая их как фрагменты океанической литосферы. Другие оспаривают возможность подобной интерпретации, считая, что процесс деструкции континентальной коры на данной территории не дошел до полного ее разрыва и весь мезовойский магматизм Карпат является энсиалическим. Таким образом, многие вопросы, касающиеся проблемы мезозойского магматизма, на сегодняшний день остаются до конца не решенными, что не дает возможности прийти к единому мнению относительно ряда принципиальных положений генезиса исследуемых пород.

Глава 2, ГЕОЛОГО-ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ МЕЗОЗОЙСКИХ МАГМАТИЧЕСКИХ ОБРАЗОВАНИЙ

Мезозойские магматические образования Украинских Карпат слагают !■ -гировашше тектонические линзы, блоки, глыбы различных размеров,

останцы тектонических покровов и повсеместно находятся в аллохтонном залегании. Их пространственное положение контролируется продольной системой крупных надвиговых структур на южном склоне Карпат (Марма-рошская зона, Раховско-Вуркутская и Силезско-Черногорская группы зон). Кроме того,, они установлены бурением в фундаменте Закарпатского прогиба, где, по всей вероятности, входят в состав меланжа в виде фрагментов вулканогенных толщ.

На дневной поверхности выходы мезозойских магматических пород прослеживаются в виде двух полос - южной и северной. Южная полоса протягивается от долины реки Сарата на юго-востоке до района рек Большая и Малая Угольки на северо-западе (Мармарошская зона утесов). Выходы пород основного и ультраосновного состава (миндалекаменные базальты, диабазы, серпентиниты) приурочены к системе разрывои Главного Мармарошского надвига и надвинуты в северо-восточном направлении на нижнемеловой флиш Раховской зоны. В некоторых случаях (район г.Чивчин) вулканиты залегают как на интенсивно дислоцированном нижнемеловом флише раховской свиты, так и на более древних отложениях северо-западного окончания Мармарошского массива. По всей вероятности эти выходы являются останцами тектонического покрова, надвинутого с юго-запада на Мармарошскую и Раховскую зоны и к настоящему времени практически полностью уничтоженного процессами эрозии.

Выходы мезозойских вулканитов северной полосы тесло связаны с региональным Шибенским надвигом, отделяювдм Вуркутскум -зону от Сви-довецкой, Кросяенской и Черногорской. Они прослеживается от верховьев реки Белая Тиса на юго-востоке до бассейна реки Краскшвсра на северо-западе. Наряду с отдельными глыбами и обдомкзли, затертыми в зоне тектонического контакта, наблюдаются крупные тектонические линзы протяженностью до нескольких сотен метров. .Состав пород разнообразный: базальты, андеэитобазальты, диабазы, трахиты.

Вопросы конкретной возрастной принадлежности магматических пород по сей день остаются дискуссионными. Это объясняется отсутствием в большинстве случаев четко выраженных горячих контактов с вмещающими породами, аллохгонным залеганием магматических тел и, как следствие, различными взглядами исследователей на положение вулканитов в структуре Карпат. Анализ имеющихся сведений позволяет сделать вывод, что мезозойский магматизм в Карпатах проявился не одноразово, а а несколько фаз в промежутке от триаса до раннего мела, то есть регион сохранял высокую магматическую активность на протяжении примерно 100 млн. лет.

Таким образом, мезозойские магматические образования не принадлежат единым стратиграфическим единицам или геологическим структурам. Их сонахождение в зонах »'адвигов случайно, состав и возраст различны. Это не позволяет объединять' разрозненные образования в свиты. Исходя из приуроченности к разным тектоническим зона*, некоторых особенностей состава, возрастной принадлежности, представляет-

- б -

сг возможным подразделить их на четыре комплекса: раховско-чивчинский (Тэ - Jз). тростянеидий (Ка), угольский (Тз - К1?) и закарпатски^ {Тг? - К1). Раховско-чивчинский комплекс включает в себя образован« южной полосы, за исключением основных и ультраосновных пород бассейна рек Большая и Малая Угольки, выделенных в самостоятельный угод.-.ский комплекс. В состав тростянецкого комплекса входят вулканиты северной полосы. Закарпатский объединяет магматические породы фундамента Закарпатского прогиба.

Глава 3. ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ СОСТАВ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД

Раховско-чивчинский комплекс. Основными типами пород комплекса являются базальты и диабазы. Преимущественным распространением пользуются базальт, среди которых выделены три разновидности: плагиоба-аалыпн, железистые гиалобазалгт и афировые базальт.

Плагиобазалыш - серые, темно-серые с фиолетовым оттенком массивные породы. Характеризуются порфировой структурой с толеитовой основной массой. Фенокристы представлены исключительно плагиоклазом, обычно альбитизированным, карбонатизированным, хлоритизированным. Основная масса состоит из плагиоклазового каркаса и карбонатизиро-ванной массы, в составе которой можно выделить разложенное вулканическое стекло, пироксе'ны и рудные минералы. При исследовании образцов на РЭМ "СатеЬах" (ан.В.Н.Ткач) в основной массе обнаружены диоп-сид-авгит и гиперстен Стабл.1). Для.базальтов характерны миндалека-менные текстуры, свидетельствующие о первоначальной насыщенности магмы гавами. Многочисленные миндалины округлой формы: выполнены кальцитом или хлоритом,. иногда имеют зональное строение - 1> центре хлорит, по периферии карбонат.

Медвзистые метагиадобавалыш - темно-фиолетовые, фиолетово-красные мелкопорфировые или афировые породы с характерной тонкоплитчатой отдельностью. Для основной массы специфичны различные типы гиалоструктур: витрофировая, гиалоофитовая, гиалиновая. Текстуры -будинажная (аллантоидная), миндалекаменная, реже флюидальная. Редкие вкрапленники представлены альбитизированным плагиоклазом, содержащим карбонат, хлорит, гидрослюды, либо магнетит. Наряду с фенокристами в породах наблюдаются будинк сплющенной овальной формы, сложенные кальцитом, хлоритом, альбитом, иногда рудным минералом, а также кальцитовые прожилки. Основная масса представлена измененным вулканическим стеклом, тонкими лейстаыи плагиоклаза, пироксеном и рудным минералом. На РЭМ "СатеЬах" определены клинопироксен, тяготеющий по составу к диопсид-авгиту (см.табл.1), и, в качестве акцессорной примеси, сфен. По основной массе развиваются хлорит, бурый железистый карбонат, лейкокеен. гндроокислы железа. Миндалины имеют округлую и • овальную формы, выполнены хлоритом, смесью хлорита и карбоната, хлорита и монтмориллонита. Породы нередко хранят следы тектонических

воздействий (будины, трещиноватость, обломки кристаллов); характерны , субпараллельная ориентировка будин, трещин, лейст плагиоклаза в основной массе.

Таблица 1

Химические составы минералов мезозойских магматических пород Украинских Карпат

Оксиды Клинопироксены Ортопироксены Оливин

1 2 3 4 5 6 7 8 9

ЭЮг 49,14 49,30 50,57 52,66 47,97 47,32 51,60 55,46 40,09

Т102 1,60 1,58 1,36 0.31 2,46 2,31 - - -

А120Э 6,02 5,16 3,33 7,20 6,28 • 7,67 1,59 4,48 - '

ГаО" 6,24 5,92 10,29 2.76 7,62 7,17 28,31 7,12 9,57

М§0 15,14 15,56 14,19 15,35 13,94 13,92 18,50 32,94 50,34

СаО 20,67 21,54 17,77 18,94 21,25 20,76 - - -

Ма20 0,51 0,43 2,49 1,78 0,48 0,49 - - -

Сг20з 0,68 0,51 - 1,00 - 0,36 - - -

Примечание.1,2,7 - базальты раховско-чивчинского комллекса; 3 - диабаз угольского комплекса; 4,8,9 - лерцолиты угольского комплекса; 5,6 - пикритовые туфы закарпатского комплекса.

Афировые базальт - темно-серые с фиолетовым оттенком плотные массивные породы. Характеризуются афировой толеитовой, реле пилотак-ситовой структурой. Сложены разноориентированными (иногда субпараллельными) лейстами плагиоклаза , образующими каркас, заполненный полупрозрачной карбонатизированной, хлоритизирсванной массой, рассеянным рудным минералом. Иногда наблюдаются включения неправильной формы, выполненные . альбит-карбонат-хлоритовым агрегатом.' Присутствие скелетных форм свидетельствует о быстром застывании магматического расплава.

Яиабазы - серые,, зеленовато-серые, зеленые породы. Структуры ~ от мелкопорфироввдной до крулнопорфировидной, основная масса преимущественно офитовая. Текстуры - массивная, миндалекаменная,. реже брекчиевидная. Для большинства из ких характерно присутсвие среди минералов-вкрапленников только плагиоклаза, интенсивно замещенного альбитом, кальцитом,- в. меньшей степени хлоритом. 8 диабазах бассейна руч. Квасный среди вкрапленников встречаются редкие зерна клинопирок-сена. .. Основная масса состоит из разноориентированных лейст плагиоклаза, рудных минералов и. вторичных продуктов. Рудные представлены магнетитом, реже халькопиритом.. Из акцессорных минералов в редких случаях присутствует сфен, 'замещенный лейкоксеном." Миндалины округ-

ло'4 формы выполнены хлоритом, иногда с зональным переходом на периферии в смесь хлорита и иддингеига.

Тростянецкий комплекс. Магматические образования комплекса представлены базальтами, класюлавами базальтов, андезитойазальпши и тръхитами.

Базальт бурого цвета, порфирового и афирового облика, имеют миндаяекаменную, . реже массивную текстуру. Основная масса - гиалопи-литовая, а в более раскристаллизовалых разностях - интерсертальная. Вкрапленники представлены альбитизированным плагиоклазом, часто полностью замещенным пелитовым агрегатом. Из мафических минералов присутствует клинопироксен, кристаллы которого иногда образуют гломеро— порфировые скопления. Породы подвержены воздействию вторичных процессов, к числу которых относятся карбонатизация и развитие хлоритового агрегата. Карбонат выполняет миндалины, залечивает трещины, хлорит образует сплошные массы, чешуи, выполняет миндалины, трещины и имеет радиально-волокнистое строение.

Класлюлавы темно-серого цвета, иногда с зеленоватым оттенком, состоят из обломков базальтов, сцементированных базальтовой лаьой. ООломки, Величиной от нескольких миллиметров до первых сантиметров, имеют витрокластическую структуру с гиалиновой основной массой, сложенной зеленоватым либо темно-бурым вулканическим стеклом, содержащим лейсты альбитиэированного плагиоклаза, по которому часто развиваются хлоритовый и пелитовый агрегаты. Мафические минералы представлены зернами клинопироксена, иногда с хлоритовой оторочкой. Цементирующая масса состоит из вулканического стекла, с погруженными в него обломками кристаллов моноклинных и ромбических пироксеяов, роговой обманки и плагиоклаза.

Андезитобазамыш - породы серого, темно-серого цвета с зеленоватым оттенком, афирового и миндалекаменного облика. Структуру, гиа-лопилитовая, основная масса представляет собой войлок из тесно переплетающихся игольчатых микролитов плагиоклаза и частиц стекла. Редкие порфировые вкрапленники представлены плагиоклазом и интенсивно хдоритизированным пироксеном. Вулканическое стекло практически полностью замещено хлоритом, округлые выделения которого имеют зональное строение - внутри минерал-чешуйчатый, а по периферии - микрозернистый. Характерно наличие пустот, вокруг которых наблюдаются опацитовье каемки, что может свидетельствовать о первоначальном присутствии минералов группы лироксенов, лиОо амфиболов. Рудный минерал в виде магнетитовой пыли равномерно рассеян в породе, из ?кцессоркых присутствует сфец.

Трахши серого и темно-серого цвета с фиолетовым оттенком, массивные. Структура неясно-порфировая, трахитовая. Основная масса сложена субпарадлелыю ориентированными дейстами калиевого полевого шпата, значительно реже плагиоклаза, с. небольшим количеством стекла между ними и единичными аернамм пироксена. Редкие вкрапленники

представлены кал штатом, изредка плагиоклазом. Ко вторичным процессам, затронувшим породы, относится карбонатизация и менее интенсивная хлоритизация.

Угольсхий комплекс. Осногными типами пород являются серпентини-зированные лерцолипи, серпентинит и диабазы.

Облик серпентнизированш /х лерцолшюв зависит от степени их преобразования вторичными процессами. Можно проследить гамму перехода от слабо измененных черных пород до практически полностью замененных разностей грязна-зеленого цвета. Структура петельчатая. Главные породообразующие минералы: оливин, орто- и клююлироксен. Благодаря применению микрозондового анализа нами впервые были получены их химические характеристики (см.табл.1). Оливин, составляющий примерно 50%. породы, относится к форстериту с содержанием фаялитового компонента порядка 6%. Ортопироксен по составу соответствует энстатиту, клинопироксен - диопсид-авгйту. Оливин и пироксены, как правило, полностью замещены минералами группы серпентина, кроме того, по ним развивается бесцветный амфибол ряда тремолит-актинолита. Минералы группы серпентина представлены антигоритом, хризотилом, баститом. Кроме них в породах наблюдаются мелкочешуйчатые агрегаты хлорита. Характерным является присутствие акцессорной шпинели.

- Серпентинит зеленые и темно-зеленые массивные породы, состоящие из минералов группы серпентина (75-80"), кальцита (5-8%), рудных минералов (до 10Х). структура пород петельчатая. В основном это бас-титовые и хризотил-баститовые разности. Бастит, для которого характерно волокнистое строение, образуется эа счет оливина и ортопирок-сена. Хризотил в виде бесцветных узких полос, петель, совместно с антигоритом и магнетитом слагает агрегаты, окружающие бастит. Встречаются интенсивно карбонатизированные разновидности серпентинитов, которые внешне отличаются более светлой окраской и пятнистой текстурой. Карбонат представлен кальцитом, содержание которого колеблется в пределах 25-60%, давая взаимопереходы от карбонатизированных серпентинитов к серпентин-карбонатным породам. '

Лиабазы представляют собой массивные образования, афанитовые, либо с очень редкой порфировой вкрапленностью. Цвет черный с зеленоватым оттенком. Структура офитовая или пойкилоофитовая, кристаллы пироксена прорастают плагиоклазом. Плагиоклаз практически полностью альбитизирован, в значительной степени соссюритизирован. Пироксен по составу относится к диопсид-авгиту (см.табл. 1), интенсивно замещается хлоритом, реже серпентином. Рудный минерал представлен магнетитом. В породах наблюдаются пустоты выполненные радиально-волокнистым хлоритом или карбонат-хлоритовым агрегатом. В незначительном количестве присутствует эпидот. '■■ ■■■ ■•■■ '. '

, Закарпатский комплекс.. Магматические образования представлены тремя типами пород: базальтами, диабазами и пикритоеши туфами.

Базальт характеризуются порфировой, реже афировой структурой,

Часто минданекаменной текстурой. Вкрапленники составляют 20% породы и представлены идиоморфными зернами плагиоклаза и пироксена. Редко в пооодах наблюдается калиевый полевой шпат, возможно присутствие единичных зерен оливина. Плагиоклаз активно замещается альбитом, кальцитом, серицитом, хлоритом. Мафические минералы представлены клино-пирскеенами диолсид-гедеибергитового ряда и гиперстеном, по которым развивается хлорит. Структуры основной массы - пилотакситовая, офитовая, для менее раскристаялизованнш разностей - гиалопилитовая. Состоит из удлиненных лейст плагиоклаза, пироксена и кальцит-хлоритовых агрегатов с обильной вкрапленностью пирита, титанистых и бурых окислов железа. В основной массе некоторых разностей отмечаются выделения сфена.

Диабазы порфнровидные, реже афировые миндалекаменные породы. Вкрапленники представлены плагиоклазом, почти полностью замещенным альбитом, хлорит-кальцитовыы агрегатом, микрочешуйками гидрослюды. Основная масса имеет офитовую либо долеритовую структуры и состоит из разноориентированных лейст плагиоклаза, .промежутки между которыми заполнена хлоритом и карбонатом, замещающими стекловатый, базис. Отдельные участки отличаются направленным расположением микролитов, что придаот структуре пилотакситовый облик. Из рудных минералов присутствуют пирит и титаномагнетит, из акцессорных - апатит и сфен'.

Пикритовые туфы обнаружены в районе Ыукачеьо (скв.Мукачево-1) и описываются впервые. Они характеризуются кристаллокластической структурой. Обломки кристаллов представлены клинопироксеном, соответствующим по составу диопсид-авгиту (см. табл.1), и редкими чешуйками биотита. В отдельных случаях наблюдаются обломки вулканического стекла, базальтов, пузыристых лав, что приводит к образованию лито-кристаллокластической структуры.. В целом породы меланократолого облика, характерно полное отеутсвие плагиоклаза. Цементирующая масса, содержащая микрообломки пироксенов, вулканического стекла, интенсивно замещена хлоритом, лейкоксеном, рудной пылью. Из вторичных присутствует также зпидот. •

Таким образом, среди мезозойских магматических образований устанавливаются . эффузивные (базальты, андезитобasальты, трахиты), жильные (диабазы), протрузивные (яерцолиты) и пирокластические (пикритовые туфы) разности с явным преобладанием продуктов основного вулканизма. Главными типами пород являются базальты, диабазы и лер-цолиты, из которых наибольшим распространением пользуются базальты. Анде-щгоСаз альты, трахиты, пикритовые туфы находятся в резко подчиненном положении и на территории Украинских Карпат развиты ограниченно. • . ■.■••■■

-11-

Глава 4. ПЕТРОХШИЯ И НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕЗИСА МАГМАТИЧЕСКИМ ОБРАЗОВАНИЙ .

Для типизации и расчленения магматических пород выделенных комплексов, а также с целью уменьшения вероятности ошибок в связи с сильной степенью их замещение с ги, была использована целая серия вариационных петрохимических диаграмм (НагО+КгО - ЗШг, АШ, - БЮг, КоО/НааО - ЭЮг, КгО - МеО - РеО") и рассчитаны основные петрохимические характеристики - железистость, глиноземиС-тость, титанистость, фемичность. Средние химические составы и петрохимические характеристики вулканитов приведены в таблице 2.

Магматические породы раховско-чивчинского комплекса относятся к базальтоидам нормального и субщелочного ряда. Они характеризуются высокой железистостью, высокой глиноземистостью, по значению фемт-ности являются мезократовыми '.см.табл. 2) .• Большинство пород комплекса принадлежит к толеитовой, а по отношению КгО/МагО - к натриевой, значительно реже к калий-натриевой сериям. Расчет на нормативные составляющие по системе С1РУ показал, что главными минералами являются альбит, анортит и диопсид. В подчиненных количествах присутствуют ортоклаз и кварц. Петрохимические особенности пород позволил»

О - океаническая кора К - кевткневгальноя кора

ГеО • Рис. 1. Распределение сос-

тавов базальтоидов раховско-чивчинского комплекса на диаграмме Кг0*3--ГеО*-МйО: 1 - чивчинско-го подкомплекса; 2 - ра-ховского подкомплекса.

выделить в составе ■ комплекса два подкомплекса: раховский и чивчинский. Первый включает в себя выходы магматических по-Кг0*3 МеО род в бассейнах ручьев

' ' Каменный поток, Радомир,

Маргетул, Квасный и представлен субщелочными.натриевыми и калий-натриевыми базальтоида-ми, тяготеющими к образованиям знсиалических структур (рис.1). Породы второго (Чивчинские горы, р.Сарата) принадлежат к нормальному ряду, преимущественно натриевой серии, часть из них.соответствует типу базальтов срединно-океанических хребтов. " Отмеченная в ряде случа< повышенная щелочность, является следствием интенсивной альбитизашзи пород. Их формирование, происходило на коре океанического типа (см. рис.1).

Таблица 2

Средний петрохидоческий состав меаозойских вулканитов Украинских Карпат.

1'етрохими- - I 1 4 1 -г 1 1 1 -1 ..... , 1

ческие 1 1 1

показатели 1 2 | 3 1 4 5 | 6 1 7 1 8 9

5102 49,75 49,22|48,91 56,58 60,93|51,19 45,90|46,04 47,58

Т102 2,14 2,52| 1,69 1,67 0,411 1,22 0.04| 1,51 1,39

. А1203 18,15 18,75|17,71 16,86 17,52114,63 3,33118,50 16,00

Ге203 5,76 7,651 7,97 6,07 В,28| 5,09 5,76| 1,38 2,26

ГеО 5,62 4,59[ 2,81 5,31 0,93| 6,4в 3,01111,09 11,16

1А'Ю 0,17 0.13| 0,48 0,32 0,101 0,15 0,171 0,18 0,15

4,52 3,66| 3,16 1,43 0,43| 6,17 40,121 5,52 11,92

СаО 8,83 7,64|10,33 4,55 2,25111,38 0,96(11,55 6,00

Ыа£0 " 3,81 4.04| 4,62 6,35 6,861 3,26 0,621 2,79 2,93

К20 0,86 1,35| 2,01 0,17 4,15| 0,32 0,10| 0,85 0,13

Р205 0,39 0,43| 0,61 0,70 0,12| 0,11 0,01| 0,58 0,50

Кф 71,57 76,98|77,33 88,84 94,37)65,22 17,94169,32 52,96

Т1 18,80 29,59|15,68 14,67 5,69110,54 0,46112,11 10,36

аГ 1,14 .1,18| 1,27 1,32 2,29| 0,82 0,06| 1,03 0,63

Р 18,21 18,58115,81 14,80 8,15|19,11 49,10119,68 26,88

д 7,02 1.251 - 8,13 1,23| 1,80 - 1 -

ог 5,08 7,98111,88 1,00 24,53| 1,89 0,591 5,02 0,77

аЬ 32,24 34,19(27,64 53,73 58,05(27,59 5,25|17,92 24,79

ап 2,60 29,04)21,65 17,00 4,76|24,34 4,70135,45 26,50

с . - - 1 - - - 1 - 0,481 - 1,33

пе - - 1 6,21 - . 1 - - 1 3.08 -

с!1 28,69 4,71|15,97 0,82 2,ЗЦ25,25 - 115,06 - ■

■«о 1,06 6,93| 1,59 - 1,111 " - 1 - -

Ьу -. Г- 5,73 - 1 9,18 32,681 " 21,37

о1 - - 1 - - 1 - 47,88117,25 18,10

лЛ В,35 8,01| 4,57 8,80 2,14) 7,38 8,351 2,00 3,28

11 4,06 4,791 - 3,17 0,78| 2.32 0,08) 2,87 2,64

Ьт - 2,12) - - 4,81| - - 1 - -

ар о,ас 1.001 - 1,62 0,281 0,25 0,02) 1,34 1,16

44,34 43,42(45.73 62,86 83,81(31,28 6,32126,02 26,89

С 41.10 17,51|24,93 18,52 5,23144,13 88,99137,18 45,39

п 32 1.......... 12 1' 23 6 3 16 1 11 4 | 2 х-.. 1 — 3 1

Примечание. 1-2 - б&чадътоиды раховско-ч:<вчинского комплекса:

N

1 - чивчинского подкомплекса, 2 - раховского подкомплекса; 3-5 -магматические породы тростянецкого комплекса: 3 - базальты, А - ан-дезитобазальты, 5 - трахиты; 6-7 - магматические породы угольского комплекса: б - диабазы, 7 - лерцолиты; 8-9 - магматические породы закарпатского комплекса: 8 - диабазы, 9 - пикритовые туфы, Показатели: ^((Ге20з+ре0)/(ре20з+ге0+мд0))х100%; Т1-СП02/(Ре20я+ +РеО)) х1007.; а1' - А12О3/ (РегОз+РеО+М^О); Г'-Рег0з+ Ре0+Мг0+Мп0+Т 102; 0-аЬ + ог + ц + с + пе; С-сН + Ьу + о1 + шЬ + 11; д-ар - нормативные минералы по СIТО; п - количество анализов.

Отличительной чертей тростянецкого комплекса является его диф-ференцированность: он представлен базальтами, андезитобазал>тами субщелочного ряда и трахитами. Породы характеризуются высоким коэффициентом фракционирования, являются высокоглиноземистыми, лейкокра-товыми, реже мезократовими. В нормативном составе обнаруживается высокое содержание альбитового компонента, по сравнению с анорти-товым, трахиты отличаются присутствием значительного количества

Рис.2. Распределение составов пород тростянецкого," угольского и закарпатского, комплексов на диаграмме Кг0*3-Ре0"-^0: 1 - базальтоиды закарпатского комплекса; 2 -диабазы угольского комплекса; 3-5 - вулканиты тростянецкого комплекса: 3 - базальты; 4 - трахиты; Б - андезитобазальты.

1^0*3 МгО

ортоклаза (24,53%). В базальтах рассчитывается нефелин, для андезитоба-зальтов и трахитов характерен кварц. Среди мафических минералов а базальтах и трахитах преобладают диопсид и воллаотонит, в андезито-базальтах - гиперстен. Большинство пород комплекса принадлежат калий-натриевой серии и являются типичными магматическими образованиями энсиалических структур (рис.2). Исключение составляют андезитобазальты г.Петрос, по отнесет» КгО/НагО (<0,1) сопоставимые с породами натриевой серии срединно-океанических хребтов.

Породы угольского комплекса представлены диабазами и перидотитами нормального ряда. Перидотиты соответствуют типу низкожеледис-тых, низкоглиноземистых, меланократовых пород, для которых характерны высокие содержания нормативного гиперстена и оливина. По особенностям химизма они отвечают адьпинотипным гипербавитам, которые от-

РеО'

личаются пониженными содержаниями- SIO2,. ИагО, К2О, ТЮ2, умеренными FeO* и повышенными MgO, С подобным типом пород по вещественному составу сходны ультраосновные образования дна океана. Диабазы несколько повышенной железистости, умеренно-глиноземистые мезократовые породы, отличаются примерно равными содержаниями альбита и.анортита, незначительным присутствием кварца. Они относятся к толеитовой серии, являются существенно натриевыми и принадлежат к магматическим образованиям энсиматических областей (см.рис.2).

Пикритовые туфы закарпатского комплекса соответствуют.нормаль-ному ряду, являются умеренно-глиноземистыми меланократовыми породами, значения коэффициента фракционирования не превышает 56%. Главными нормативными минералами являются оливин и гиперстен. Базальты и диабазы попадают в область, развития субщелочных пород, характеризуются более высокой желеаиотостью, умеренной и несколько повышенной глиноземистостью, по фемичности относятся к мезо'.ратовым породам. Диабазы отличаются достаточно высоким содержанием норматиьного ортоклаза, присутствием нефелина (см.табл.2). В целом для пород характерна натриевая и калий-натриевая сериальность, они являются толеи-товыми и близки к магматическим образованиям, формирующимся на коре океанического типа (см.рис.2).

Проведенные исследования позволили установить близость химических составов основных пород раховско-чивчинского. угольского и закарпатского комплексов.. Преимущественно это базальтоиды нормального, иногда субщелочного ряда, толеитовые, с.выраженной натриевой, значительно реже калий-натриевой сериальностью. Они соответствуют типу океанических толеитов и принадлежат к магматическим образованиям эн-симатических областей. Некоторое повышение щелочности в базальтоидах раховского подкомплекса и закарпатского комплекса являются, видимо, следствием ассимиляции континентальных детритов на'площади генерирования океанической литосферы. Такая ситуация наиболее вероятна для начального периода спрединга, . при еще незначительной ширине новообразованной литосферы.

При изучении геохимических особенностей магматических комплексов особое внимание было уделено элементам, проявляющим слабую мобильность в условиях интенсивного вторичного замещения. Это прежде всего элементы группы железа или ферримагнезиальные элементы: никель, кобальт, хром, ванадий, скандий. Представляет интерес группа некогерентных литофильных элементов - цирконий, барий, стронций, иттрий, являющихся индикаторами геодинамических обстановок формирования пород. Средние содержания элементов-примесей в породах приведены в.таблице 3 (определения выполнялись в спектрографической лаборатории ЖТГИ HAH Украины). .

Концентрации ферримагнезиальных элементов в базальтах и класто-лавах тростянецкого комплекса низки и составляют для хрома - 14т20 г/т, никеля - 28-46 г/т, кобальта - 28-39 г/т, ванадия - 95-100 г/т.

Таблица 3

Ои^воэ сддаркаихэ элоненмз-п^Е^сглй в породах иеааззйяшз иагаатичесгая комплексов Украинских Карпат, г/т

Серпен- 1 Лерцо- 1 1Диа- |Б а зал ь т 1 |Класто- 1 Андезито- Г" Трахит 1 1

Элемент тинит лит Кларк|баз | | лава базальт Кларк I Кларк

1 2 г 1 з 1 4 1 1 5 | 6 1 7 8 9 т 1

Сг 246 213 2000 1 I 55 1 14 1 25 14 | 20 3 200 15 1 I 50

И1 136 - 2000 1 75 1 54 I 38 28 1 46 8 160 61 I 55

Со 58 59 200 | 79 I 48 1 34 28 | 39 6 45 - | 10

V ' : 16 69 40 1210 1118 | 95 100 | 95 25 200 - 1 100

2г 6 - 30 | 72 | 98 1137 80 I 84 145 100 120 1 260

Си 10 ■ - 20 Ц55 | 74 I 84 53 1 55 21 100 23 | 35

Ва 80 46 1 ! 79 1308 1273 273 I 525 397 300 470 I 650

Бг - - 1387 1775 |736 593 I 518 542 440 590 1 800

У 1 ' 1 7 | 12 | - 21 - | -

Бс - - - | . 1 1 31 I 26 - | - 24 -

п - 3 5 • 1 1 з 1 1 17 1 1 I 27 1. 15 1 6 1 6 | 4 1............ 1 к ....

Примечание. 1-3 - угольский комплекс; 4,5 - раховско-чивчинский комплекс; 6-9 - тростянецкий кошшзкс; п - количество определений

Из приведенных величин лишь содержание кобальта сопоставимо с клар-ковой величиной, а остальных элементов - ниже кларков. Особенно обеднены породы хромом - наиболее тугоплавким элементом ферримагне-зиальной группы. Содержания меди (53-56 г/т) в два раза ниже кларко-вых. величин для основных пород нормального ряда. Концентрации некогерентных элементов (циркония, бария, стронция) в базальтоидах комплекса близки к кларковым уровням (см.табл.3).

Андезитобазальты характеризуются также невысокими содержаниями элементов ферримагнезиальной группы. Так концентрации хрома составляют всего 8 г/т, никеля - 8 г/г, кобальта - 6 г/т, ванадия - 25 г/т, и более характерны для пород кислого состава. Невысок уровень содержания меди - 21 г/т, что ниже кларковой величины в пять раз. Концентрации литофильных элементов несколько превосходят кларковые (цирконий - 145 г/г, барий - 397 г/т, стронций - 542 г/т). "аким образом, проявлена тенденция к незначительному обогащению этой группы пород /чтофильными элементами.

В рахитах комплекса из элементов группы железа определены хром и никель, из литофильных - барий, стронций, цирконий. Среднее содержание хрома (15 г/т) практически в три раза ниже кларковой величины, а содержание никеля (61 г/т) сопоставимо с кларком. На уровне клар-ковых концентраций обнаружена медь (23 г/т). Что же касается литофильных элементов, тс накопления их в трахитах по отношению к ба-зальтоидам не происходит. Уровень их содержаний скорее характерен для пород основного состава (см.табл. 3)

В базальтоидах раховско-чивчинского комплекса кроме перечисленных выше элементов-примесей были также определены иттрий и скандий. Концентрации иттрия (7-12 г/т) вдвое ниже кларка, а скандия (26-32 г/т) очень близки к этой величине. Концентрации элементов группы железа невысоки: хром - 14-25 г/т, никель - 38-54 г/т, кобальт - 34-48 г/т, ванадий - 95-118 г/т. Из них лишь содержания кобальта соответствуют кларку, а остальных элементов - значительно ниже этого репера. Бедны базальтоиды комплекса также медью (74-84 - г/т). Что касается некогерентных элементов, то и здесь проявлена картина, характерная для тростянецкого комплекса. Цирконием и барием породы обогащены на уровне кларковых величин, а концентрации стронция (736-775 г/т) превышают кларк почти в двое.

Содержания хрома в серпентинитах угольского комплекса составляют ,246 г/т, а в лерцолитах - 213 г/т. Концентрации никеля в серпентинитах равны 136 г/т. По отношению к базальгоидам вышеописанных комплексов это очень высокие цифры, но по сравнению с кларками для ультраосновных пород - необычайно малы (см.табл. 3). Примерно в три раза ниже кяаркового уровня концентрации кобальта (59 г/г), в два -меди (10 г/т). Серпентиниты резко обеднены цирконием (6 г/т), а в лерцолитах этот элемент не обнаружен вообще. Повышенное содержание бария (до 80 г/т) возможно связано со значительной степенью замещен-

ноетЛ пород.

В диабазах проявлена несколько отличная от общей для региона тенденция: более высокий уровень обогащенности ферримагнезиальными элементами и более низкий - литофильными. Однако концентрации хрома (55 г/т) и никеля (75 г/т) все же ниже кларковых величин, а вот кобальта (79 г/т), ванадия (210 г/т.) и меди (165 г/т) близки к кларку. Содержания циркония и стронция (72 и 38? г/т соответственно) несколько ниже кларков, а барием (79 г/т) диабазы резко обеднены.

Сопоставление исследуемых пород с базальтоидами других офиоли-товых ассоциаций, как например, Малого Кавказа и о.Корсика позволяет сделать вывод об индивидуальном геохимическом облике базальтоидов Карпат. Они черезвычайно бедны элементами ферримагневиалыюй группы и обогащены некогерентними литофильными элементами, особенно щелочноземельным стронцием. По характеру обогащенности базальтоиды мезозоя наиболее близки к базальтоидам офиолитовых комплексов Вуринос и Линдос Греции.

Вулканизм Украинских Карпат невозможно оторвать от общего фена магматической деятельности, охватившей в мезозойскую эру всю территорию Карпат. Особенности химизма, природу и геодинамические обстановки формирования исследуемых пород можно понять только в связи с теми процессами, которые были свойственны для всего региона, при сопоставлении их с подобными магматическими комплексами Западных и Румынских Карпат. Проведенный сравнительный анализ показал, что по основным петрохимическим характеристикам магматические образования Украинских Карпат сопоставимы с породами офиолитовых комплексов смежных областей.

Ссювные вулканиты раховско-члв чине кого комплекса, в особенное ти чивчинского подкомплекса, близки к базальтоидам толеитовой серии гор Южны« Апусени и Южных Карпат и отличаются лишь повышенным количеством ТЗОг (порядка 2,14-2,52% по сравнению с 1,36-1,46% для последних). Породы раховского подкомплекса обнаруживают более высокие содержания А1г0з, Р2О5 и низкие М^О, что обусловлено обогащением расплава материалом сиалической коры, я неплохо коррелируются с базальтами "гаутриплитовых. областей" гер рарэу-хэгимаш (близкие количества кр&мнекислоты и Уф, повышенное содержания щелочей и Р2О5, высокая глиноземистость), однако для них характерны более высокие содержания ТЮг, повышенная келезисгость и более четко выраженная натриевая сериальность. .

Вулканогенные образования закарпатского комплекса по содержанию кремнекислоты и щелочей, петрохкмическим характеристикам (хелезис-тость, глиноземистость) обнаруживают сходство с базальтами мелкатс-кой группы внутренней зоны Западных Карпат, а также (по содержанию ЗЮг, А1г0з, М^О, субщелочному характеру) с базальтами "океанического дна" гор Рарэу-Хэгимаш. Некоторое отличие наблюдается в распределении щелочей - в базальтоидах закарпатского комплекса отмечено нес-

колько пониженное содержание №г0 (2,79% по сравнению с 4,88%) и повышенное КгО (0,85Х и 0,38% соответственно).

Диабазы угольского комплекса по своему составу близки к базаль-тоидам офиолитовой ассоциации Северной Венгрии (формациям Сарвашко и Дарно-хэги). Породы обоих регионов демонстрируют близкие содержания ЗЮг. щелочей, МеО и суммарного железа, приблизительно равные значения коэффициентов фракционирования и глиноземистости, отношения КгО/НагО. Диабазы угольского комплекса отличаются более низким содержанием ТЮг (в среднем 1,22%). Серпентинизированные лерцолиты по содержанию петрогенных окислов, в особенности МеО (40,12%) и ГеО* (7,45-11,80%), сопоставимы с ультрамафитами Южных Карпат и гор Ра-рэу-Хэгимаы, которые считаются аналогами перидотитов офиолитовых комплексов, и отличаются пониженным содержанием ТЮг (0,04%) и повышенным ИагО (0,62%).

Исключением являются субщелочные, калий- натриев:.«, высокоглино-аемисты'» вулканиты тростянецкого комплекса, не имеющие анаюгов среди рассмотренных пород Карпатского региона.

Глава 5. «ОРШЦИОННАЯ ПРИНАДЛЕЖНОСТЬ МЕЗОЗОЙСКИХ МАГМАТИЧЕСКИХ ОБРАЗОВАНИЙ. ИХ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ . РЕКОНСТРУКЦИЙ РАННЕАЛЬГМЙСКОГО ЭТАПА РАЗВИТИЯ РЕГИОНА

При изучении нашими предшественниками альпийского вулканизма Украинских Карпат формационному анализу главным образом подлежали вулканиты кайнозоя (Л.Г.Данилович, Б.В.Мерлич, С.М.Спитковская, В.Г.Молявко), и в значительно меньшей степени - мезозоя (М.Г.Ломи-зе), вследствие сложной тектоники, фрагментарности выходов и недостаточности петрографо-петрохимических исследований.

Опираясь на современные разработки принципов формационного анализа и собранный новый фактический материал, нами были рассмотрены петрографические и петрохимические особенности вулканитов по четырем выделенным комплексам: раховско-чивчйнскому, тростянеикому, уголь-скому и закарпатскому.

В результате проведенных исследований установлено/что базаль-товды раховско-чивчинского, закарпатского и диабазы угольского комплексов принадлежат к одному типу толеиговых натриевых серий, характерных для знсиматических образований. По. значению коэффициента фракционирования (Кф>50), глиноземистости (аГ>1), отношения. КгО/ИагО (<0.2) они соответствуют породам, слагающим дно океанов и срединно-океанические хребты. Однако имеющиеся у нас геохимические данные ( . обедненность базальтоидов элементами группы железа - Сг, N1, Со. и некоторая обогащенность литофильными элементами - 2г, Ва, Бг) не позволяют напрямую параллелизовать эти образования с деплети-рованными базальтами срединно-океанических хребтов. Вероятнее всего, они образовались в узких знсиматических трогах в условиях рассеянно-

го спрединга за счет неистощенной мантии, не претерпевшей дифференциации. Данные комплексы магматических пород объединены нами в формацию натриевых базальтов.

Гипербазиты угольского |сомплекса представлены серпентинизиро-ванными лерцолитами. Особенности состава первичных мафических минералов (высокая магнезисчпьность оливина и пироксенов, содержание в клинопироксене жадеитового компонента), наличие акцессорной шпинели указывают на мантийную природу их вещества. Значения Сг/Т1-1.9, М^/Ре-4.3 в породах отвечают типичному лерцолиту верхней мантии. Температура последнего минерального равновесия в парагенезисе клино-пироксен-юртопироксен, определенная по методике Л.Л.Перчука, соответствовала 940°С, т.е, была ниже температуры плавления лерцолитов, но достаточной для оказ.'шия термального воздействия на вмещающие породы. Логично предположить, что мы имеем дело с протрузией вещества верхней мантии, выведенной на поверхность вследствие покровно-надви-говой тектоники. Гипербазиты отнесены нами к ультрамафитовой форма. ции, являющейся, как и формация натриевых базальтов, обязательной составной частью офиолитовых ассоциаций. В состав ультрамафитовой формации следует, видимо, включить проявления мактийного ультраосновного магматизма в Закарпатском прогибе (пикритовые туфы закарпатского комплекса).

Базальточды тростянецкого комплекса имеют свою специфику - они субщелочные, К-На сериальности, характерна, значительная степень диф-. ференцироваяности и появление лейкократовых разностей - трахитов. По соотношению КгО, РеО", МгО они соответствуют базальтам знсиалических областей и составляют контрастную базальт-трахитовую формацию. Ее формирование происходило, по всей вероятности, в условиях интракон-тинентального рифта, разЕивавшегос.( параллельно океаническому. Присутствие в составе комплекса существенно натриевых толёитйвЫх образований, характерных для энсиматических структур (андезитобазальты г.Петрос), следует, видимо, объяснять наличием в пределах рифта зияний с корой океанического типа.

Интерпретация петрохимических особенностей магматических. формаций Украинских Карпат дала основание заключить, что они отвечают рифтогенному геодинамическому режиму. Сравнение раннеальпийского вулканизма Карпат и условий его проявления с типично эпиконтинен-тальным палеорифтовым вулканизмом Днепровско-Донецкой впадины (З.М.Ляшкевич, Б.И.Малюк, А.П.Медведев, 1991 г.). для которой уста-' новлен активный тип рифтогене8а, показало,, что Карпатский регион отличается как существенно иным характером магматизма (слабая диффе-ренцированность. нормальная щелочность, натриевая сериальность) так и структурно-морфологическими признаками - отсутствием единой рифто-вой долины, обширностью области деструкции, ее асимметрией, множественностью почти одновременно возникших прогибов и др. Это дало основание предположить; что здесь действовал другой механизм, а именно

- 20 -

механизм, характерный для пассивных рифтовых зон.

Результаты проведенных исследований магматических образований легли в основу модели тектоно-магматической эволюции Украинских Карпат на раднеальпийском этапе, построенной с учетом данных о глубинном строении и осадочных комплексах, исходя из особенностей протекания процесса деструкции континентальной коры при пассивном рифтинге.

Деструкция литосферы украинской части Карпатского региона началась так же, как и в Альпах, Западных и в Румынских Карпатах, в, среднем триасе и началась с заложения глубинных разломов, разорвавших литосферу по всей ее мощности. Резкое снятие давления в месте их проникновения в астеносферу привело к образованию локального очага плавления и выбросу на поверхность под большим напором продуктов этого плавления, о чем свидетельствуют проявления глубинного мантийного лулканизма в виде ультраосновных пикритовых туфов, вскрытых скважшюй Мукачево-1.

Ло>'«едующее развитие магматических процессов шло уже млее спокойно. Дальнейшее растяжение повлекло за собой утонение литосферы и соответствующее поднятие апикальной части выступа астеносферы, в котором началось декомпрессионное плавление и образование магматического очага, поставлявшего продукты плавления в вышележащую плиту. Кора была еще достаточно мощной, что не давало, видимо, им возможности прорваться на поверхность, и они, застывая, обогащали кору основным материалом, что впоследствии сказалось на особенностях строения литосферы Карпат (наличие слоя Кука). Осадочные комплексы начального периода растяжения маломощны и представлены образованиями мелководных и неустойчивых условий осадконакопления: доломитами, доломитовыми брекчиями, реже известняками.

Расхождение плит протекало довольно быстро и уже в позднем триасе в нескольких местах Карпатской геосинклинали произошел полный разрыл континентальной коры, и сформировалась структура . типа зоны крашинга, в которой глубоководные прогибы с океанической корой чередуются с континентальными блоками, как в юго-ьосточной Азии. К районам с корой океанического типа следует отнести Муреискую и Трансильванскую зону в румынской части Карпат и их продолжение на нашу тер-, риторию в виде заливов, существование которых подтверждается наличием закарпатского, угольского и раховско-чивчинского магматических комплексов. Однако, развитие энсиматических трогов на территории Украинских Карпат не дошло до образования широких океанических пространств, на что указывают как петрохимические особенности вулканитов, так и ассоциирующие с ними осадочные породы. Их принадлежность к пелагическим фациям доказывается только для района г.Чивчин CA.fi.Ma-ругшгн, 1992 г.)-, где они представлены радиоляритами, глинистыми сланцами и тонкоплитчатыми известняками. К пелагическим, вероятно, относятся глубоководные яшмы, радиоляриты и кремнистые известняки Закарпатского прогиба, вскрытые скважиной Берегово-851.

В раннем мелу проявился вулканизм и иного типа - это субщелочные дифференцированные вулканиты калий-натриевой серии, в образовании которых кроме мантийного очага участвовала энсиалическая камера, где и осуществлялась дифференциация расплава. Типичным их представителем является тростянецкий комплекс Раховско-Северинского прогиба. В этом прогибе континентальная кора была утонена, но не разорвана полностью. Образовалась структура типа интракратонного рифта, в котором помимо вулканогенных пород накапливались преимущественно из-вестковистые терригенные флишевые отложения (раховская, белотиссенс-кая, буркутская свиты).

В конце раннемеловой эпохи произошла смена знака горизонтальных напряжений - растяжение сменилось сжатием, и в начале позднего мела океанические прогибы уж>з закрылись. Слагающие их отложения были шарьированы на соседние континентальные блоки. Нынешнее же положение магматических комплексов в структуре Украинских Карпат является результатом как этих, так и всех последующих тектонических движений.

• Смена знака горизонтальных напряжений привела, видимо, к закрытию магмовыводящих каналов и временному угасанию вулканической деятельности, отчего магматические породы среди верхнемеловых и палеогеновых отложений не имеют распространения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Главными петротипами мезозойских магматических образований являются базальты, диабазы и лерцолиты, с преимущественным распространением продуктов основного вулкагйзма.

2. Основные породы раховско-чквчинского, угольского и закарпатского комплексов близки по химическому составу и представлены в основном толеитовыми натриевыми Оазаиьтоидами нормального 'и субщелочного ряда. Они соответствуют типу океанических толеитов и принадлежат к магматическим образованиям эн^иматических структур. Лерцолиты по особенностям химизма соответстьуют аиьпинотипным гипербазитам и представляют собой лротрузию вещества верхней мантии (температура внедрения около 940°С). По основным петрохимическим характеристикам рассмотренные образования сопоставиш с породами офиолитовых комплексов Северной Венгрии и Румынских Карпат.

3. Вулканиты тростянецкого комплекса отличаются от остальных магматических образований региона степенью дифференциации, повышенными щелочностью и глиноземистостыо. калий-натриевой сериальностью. Их формирование происходило на коре континентального типа,

4. Мезозойский вулканизм представлен не единой океанической или континентальной ассоциацией пород, а тремя магматическими формациями: ультрамафитовой, натриевых базальтов и базальт-трахитовой. Парагенезис ультрамафитов с натриевыми базальтами типичен для офиолитов. что позволяет объединить эти две формации в офиолитовую ассоциации.

- 22 - ,

Они формировались в уэких энсиматических трогах, чем объясняется отсутствие в ряде случаев среди ассоциирующих осадочных образований Типичных пелагических фаций. Становление базальт-трахитовой формации Происходило в условиях интраконтинентального рифта, развивавшегося aapаллельно океаническому, при участии промежуточной энсиалической камеры, в которой осуществлялась дифференциация расплава.

Список опубликованных работ по теме диссертации.

1. Варичев A.C. Петрохимические особенности базальтоидов офио-ттового комплекса Восточных Карпат // Минералого-геохимические критерии поисков и моделирование процессов формирования месторождений полезных ископаемых (Мат-лы семинара молодых ученых ИГГГИ АН Украины И ЛОЛГУ, Львов, 21-26 мая, 1989 г.). - Львов, 1989. - C.l'J5-200. (Рукопись деп. в ВИННИТИ 04.08.89 N 5689-В89).

1\ Варичев A.C. О мантийной природе пикритовых туфов Закарпатья // Тез. Докл. 16 Всесоюз. семинара "Геохимия магмг-.тически < пород", Москва, 5-9 апр. 1991 г. - Москва: Ин-т геохимии и аналилм. химии АН СССР, 1991. - С.54-55. .

3. Вс^зичев A.C. Петрохимия мантийных базальтоидов Восточных Карпат //Там же. - С,174-175.

4. Генезис лерцол1т1в Сх1дних Карпат (р.Угля) / З.М.Ляшкевич, О.С.Варичев, О.О.Ступка, В.М.Ткач// Допов. АН Укра'1ни.-1992.-М 3.-С.82-84. , ч

5. Марушк1н 0.1., Варичев О.С, Умови виливу базальт!в Радо-мирсько! зони Сх1дних Карпат // Допов.. АН УкраЧни. - 1993. - N 4. • •С.93-96.