Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Петрология мезозойского калиевого вулканизма Центрально-Алданского региона

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Петрология мезозойского калиевого вулканизма Центрально-Алданского региона"

РОСО*МСКЛЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО СНА^ЕШ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГШ РУДНЫХ ^СТСРОЖ/ЩЖД ПЕТРОГРАФА. И^ЛЕРАЛОГУМ И ГЕОХК?ЛС4

На грезы ррмгио«

КАНУКОв Борис Юрьезгм

УДК ШЛ»+в52Д1

ГШРОЯСГИЯ Ь^ЗОЗОЙСКСГО КАЛИЕВОГО ВУЛКАНИЗМА ЦЕНТРАЛЬНО-АЛДАНСКОГО РЕГИОНА

СПара/ыасть С«лаоэ • Пэтрстрефсл и супа»<о/«ги1

Азторефераг />,мсс£ргй1(г<и м анккемт учиюИ сгслггм» кендндатв г&ыкгсьмннгралопгкскнх

Мхкиа - 1942

Работе выполнена в Институте геология рудных месторождений, петрографии, юшерапогии и геохимии РАН

Научный руководитель: д-р г.-и. ивук В. А. Кононова

Официальные оппоненты: д-р г.-ы. неук С. и. Кравченко

канд. г.на. наук А.Я. Кочетков

Оппонирующая организация: Всесоюзный Институт минерального

сырья (ВИМС), г. Иосква

Защита состоятся "¿Д." 1992 г. в 1-5" час.

на заседания специализ^ванноЬэ Совета К.002.88,01 при Институте геологии рудник месторокдениЯ, петрографии, минералогии и геохимии РАН Адрес:109017 Иосква, Старомонетный пер, 35

С диссяртецией мокло ознакомиться в библиотеке ИГЕМ РАН Автореферат разослан " 1992 г.

Ученый секретарь специализированного Совета

квнд. г.-м. наук . . ( с.В. Юдинцев

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исслздования. Щэлочше вулканиты калиевого ряда являются редкими магматическими образованиями. Их доля в состава магматических пород на планет©, по данным различных исследователей, колеблется от первых десятых процента до пор-cas процонтов. Вместе о теи, кх исследование является актуальны'! поскольку:

1) потро-геохикнчоскиэ индикаторные свойства калиевых цвлочных пород отранают состояние н состав мантийных и коровых частей литосферы Земли, a такте определенные гводинамические ренины возникновения пород;

2) длительность к ююгоэтапность формирования ассоциаций кали-rna палочных пород, которыэ нередко слагают слоюше вулкано-плутзинческие коиплекси (ВПК), о тр аза ют раашгоше стадии эволюции магматических систем.

3) полезные ископаема (алмази, золото, вермикулит, хроыдиоп-смд, фарфоровое, сиръэ) нередко связаны с квлмевами целочтят породами.

В Россш1 порода такого типа наиболее широко развиты на Центральном Алдане. ЫезозоПскиЯ вулканизм в этом регионе почта яа 9Ш представлен калиевыми щелочили пород^/н. Их комплексное нзучениэ позволяет проследить историю развития вулканизма з ятоЯ слоеной геологической структуре. В садзи с молкокрис-галлнческим слогакием калиевах вулканитов, ранее проводившееся к изучение Лш? фрагментарным. Введение в практику новых «е-годов исследования (шкрозондовый анализ и др.) позволило поучить продставдтедагШ5 объв11<^ктического материала по этим объектам, что дает возгюагость обсудить ряд фундаментальных граблен патрологии.

Цель и задачи исследования. Цель исследования заключалась з расшифровке п реконструкции истории развития калиевого щеточного вулканизма в предэлах Центрально-Алданского региона в !з эозойское время.

Для достижения поставлэгаой цели были прове депы: - опр«делеш:о возраста главнейших типов вулканитов а изучение к распределения в пределах Центрально-Алданского региона;

- -

- детальные петро-геохимичэскнв я шшерелого-петрографичэс) исследования проявлений лейиитнтового вулканизма и связанны; ким диф&зренциатов:

- оиекка влиялия флюидного компонента калиевой целоч! системы на процесс кристаллизации и на состав кристаллизую® ся <1яз;

- исследование основных nyrofl эволадш лейцититового росги ва.

Фактическая основа и методы исследования. Первичные ма' риалы были собраны автором за полевые сезоны 1939 и 1990 гг, пределах Центрально-Алданского региона, а также при oöpeöo' коллекции каменного материала, любезно предоставленной сотр.' пиком Ткмптоно-Учурской геолого-разведочной экспедиции I "Якутскгеология" В.И.Увтовим.

Лабораторные исследования пород включали: I) микроско] пическое изучение плифов (около 500 шт.); 2) определенна i держания петрогенных и малых элементов в 95 образцах KJiaci ческим химическим анализом, рентгенофлюоресцентным, атомно-) сорбционным, инструментальным нейтроно-активационныа, колич! твенным спектральным и радиометрическим методами в ИГВ4 РАН ВШШгеоинфэрмсистек, в 53 образцах пород и в 24 нинара. определены содержания редкоземельных элементов (РЗЭ); 3) i следование состава породообразугшх и акцессорных минера (218 внализов) на микрозондэ Ш "Caneoa" (Ш-U РАН); 4) к> пыотернуп обработку данных по программам "Puna", "Super ЮР н "Uinrile"; 5) определение к-Аг возраста пород по вало пробам и fäoiiüMHuepajibHHJiJ фракциям (34 анализа) в ИГЕМ РАН.

Научная новизна. В результате проведенных исследова - уточнены п детализированы петрографо-минералогичес характеристики калиевых щелочных вулканических пород Ц.Алда составлен дотальннй геологический разрез вулканогенной то Пкокутского ВПК с выделением трех вулканогенных пач лейцититовой (маланократовой), меланофонолитовой (мезокра вой) и фонолитовой (лейкократовой), каждая из которых облад птрого индивидуальным вещественным составом (минераль парагенезис, петро- и геохимия); определен К-Аг возраст гл иейиих рпзновидностей щелочных вулканитов, при этом отмеч роль 770с1мягматичвпких процессов, приводящих к удревне

возраста пород.

- установлены ваЕнейлив геохиническнв осо<Зенности пород семейства лейцититов Ц.Алдана, в том числе выявлены низкие со-доркшшя мь и Та, а таксе ?!. существенная обегаденность пород легкими РЗЭ, высокие содержания литофильных элементов Ва и ПЬ. Геохимические особешюсти по опухали основой Для суждения об источнике вещества,

- впервые детально изучен состав породообразующих и акцессорных минералов нз калиевых щелочим: вулканитов Ц.Алдана, включал характер распределения РЗЭ (клинопироксен, апатит, гранат, флогопит, шэлочлоЯ полевой плат).

- определена существенная роль флшдаого компонента калиевой щелочной системы как Фактора, вызывающего явление гетероморфизма пород. Для лейцититов выявляю существование гетеродарфных аналогов - "алданитов" (меланократовых клиногш-роксин кэлишпатовых вулканитов), не содержащих лейцита.

- установлены два тренда эволюции лейцититового расплаве, конечными членами которых являлись щелочные трахиты, либо лей-цптовые фонолити.

Практическая значимость. Результаты работы ыогут быть попользованы при детальном геологическом картировании, а тагам пр.". поисковых работах на калиевое и глиноземистое сырье.

Основные защищаемые положения'

1. Установлено, что калиевый щелочной вулканизм в Центрально-Алданской регионе носил пульсационный характер и проявлялся на интервале 160-100 млн. лет (поздняя юра - ранний мол), при этой пики его наибольшей активности и масштабности излияний имели 1£всто в центральном районе, в узких времени« интервалах 155-148 или.лет н 141-137 млн. лот (лавовые потоки, туфолаш, игниыбритн). В западной рейоне интенсивность вулканизма была менее значительной (дяйки) н имела ¡¿9 с то П8 интервале 128-124 млн. лет.

2. Показано, что расплав лейцититового состава является генетически самостоятельным и не макет рассматриваться в качяс-

тве производного продукта более глубинного лампроитово расплава.

3. Установлено, что калиевые щелочные вулканиты Центрально Аллана является продуктами двух главных трендов эволюц исходного расплава, по составу отвечапаего лейцититу. Д одного тренда характерно пространственное и временное соч такие ассоциации лейцитит - щелочной трахит (Томмотск ВПК, 155-148 млн.лет), для другого тренда типично сочетай ассоциации лейцитит - лейцитовый фонолит (Якокутский ВП 141-137 илн.лот), при этом для каадого тренда характер закономерное изменение хишзма пород и минералов.

4. Флюидный компонент (Н^о, Р, С1) в калиевой щелочной систе является активным агентом, оказывающим существенное влиян на характер распределения РЗЭ в минералах, многообразие к лиевых щелочных вулканитов, а тенге пути эволюции калиево расплава.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на з седани» лаборатории, секции ученого совета ИШ! РАН, Всесог ноя сегагпаро по геохимии магматических пород (ГЕОХИ 1991 г.)

Публикации. Содержание диссертации нзлогено в 3 печати работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав заключения, излоаэшшх на страницах, включает в себя ■ таблиц. 24 рисунка и список литературы из 90 наименований.

Работа выполнена в КГШ РАН в соответствии с планом И по теме "Петрология калиевых магнетических систем и 1ййнерагеничоская специализация (советско-германское сотруда честно)" под руководством доктора геолого-минералогичео' наук В.А,Кононовой. Полевые исследования проводились на Це! ральном Алдане в течение двух лет совместно с В.А.Первовым Н.В,Еремеевым. В процессе работы над диссертацией авт неоднократно обсуздол различные ее аспекты с Р.Ы.Яшине В.А.Нервовш, й.Л.Иахоткшшм, Н.В.Еремеевым, С.М.Кравчеш А.Я.Кочетковым и геологом Тимптоно-Учурской геолого-разведс нпй экспедиции ПГО "Якутскгеология" В.И.Уютовым. Большой обт

1алитических исследований шшералов и пород ьыпаышы .Н.Головановой, и.и.Аракелянц, А .Л.Кврзшши, В.Н.Дринкиныы, .И.Вронской, О.Г.Унановой, Л.Ф.КарташовоЙ, Т.П.Синрноьоа, .А.Горбачевой, Т.Ц.Царченко. Автор виразает невм ни глубокую искреннюю благодарность.

. калиевый вужанизу и его «есто в цезооозскоз истории

ШАНСКОГО ЩИТА

Центрально-Алданский блок расположен на северном склоне зро-Алданской глыбы, на стыке Оолвэ иелких Олект-Алданской и .шшро-Суннапшской глыб. "Центрально-Алданский магматический эмплокс" - так назвал эту структуру О.А. Билибин еще в 1941 эду. Позднее она получила ьафокую нзвестнос?ь таксе по рабо-ам Т.В.Вшшбшюй, Е.В.Свешниковой, А.Я.Кочеткова, С.Ц.Крав-энко, Е.П.Цаксимова, Н.В.Владыкш1а, И.П.Орловой, Н.В.Ереие-за, И.Л.Махоткина и другах исследователей. Начало мезозойской эктоно-магнатическоЯ активизации отделено от докембрийских зктонических процессов, проявившихся на этой территории, пе-¡юдом относительного покоя. УезозойскиЯ калиевый щелочной ^лканизм в пределах Ц.Алдана имел место па 1штервалв 160-100 ин.лет (поздняя сра - ранний мел). Вулканическая деятельность пределах центрального района Ц.Алдана била гораздо более ин-энсивиоа, чем в пределах западного района (Верхне-Амгинский айон). Так, на ранних врекашшх этапах указанного интервала [53-148 н 141-137 шт.лет), в центральном районе происходило армирование слоашх вулкано-плутоническнх коаиексов. При гом вулканиты представлены, главным образом, обпирнши лаво-йм покрова»ш, туфолавшя! и игнинбритами. В пределах запад-зго района Центрального блока проявления Калиевого щелочного ¡глканизна носили крайне локальный характер (ДжангалахскиЯ Ds.rn.neKc) н представлены рядом маломощных даек лейцититового эставо, образовавшихся па этапе 128-124 или.лот. Характер ¡глквнизма был явно пульсационным, при этом его активность и зсатяСы излияния со оремепвм существенно укопыгплнсь (рисЛ).

Рнс.1

•э

I

ъ

S.

I'

I I зоюрпм /х*)еи CHI qtmyxaimw po&a

fiGtiA, mffOA4Í^¿ ШНИпфиЛЫ

дойки

ей

(20

IBJtti

419 НО <}

(50 4

1С-Ar ß o spoon (hau. jism)

ñtc.2

Сводный геологической разрез вулканогенной толща Лио&утсиого 13ПК

»L » L о ¡.oloLOL0 •L*L•L«L

p ] ПС43 pZ

Г Г фс*о/»гт>г

I 6иОТ»СТ-

i и®памофоиОл«ти

ШЗ'^«"«

_1

ЩЩ

флсгог»пес&гэ

| g L о

ГГПГ"1 Cwcrwrcas i ^ i jnvi.íiyttklu

11 i а i •

— . i *— 1 mmhzmnv

ЕЕ)«

I влдомт*

7" © Т

_ JfoX^WTtd

ООО

• • • I до-отг*

V * У | траяыфсиагеты яздрситы

- ) -

2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ВУЛКАИОГЕШШ ТОЛЩ ТСШОТСКОГО И ЯКОКУТСКОГО ВУЛКАИО-ПЛУГОШЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

Томмотский и Якокутскмй ВПК хьрйктеризуится наибольшт разнообразием изверженных пород калиевого щелочного ряда и в этом отношении яапяются представительными оемкт&мя для центрального района Ц.Алдана.

То!г.',отсгаха ВПК расгюлокеи в центральной части Иимгернан-ского горста, в плане имеет округлую форму, площадью около 30 км*. Вулканогенная тогда занимает более полсвюш площади комплекса. В разрезе толша имеет двухчленное строение. Нияняя (мвланократован) пачка, мощность» 80-100 м, представлена лавами и клвстолаьами алданитов - клинопироксбн-вддачно-полевошпатошх пород (гетеромор^ше анало! и лейцититов), а твете лавовой толщей вльбитнэироваюшх апилпЯцититов. Верхняя (лейкокраговая) пачка продстаатена /аьами и кластола-вами щелочных трихмтоь (90-110 и), а также игкимбрит&чвд щелочных трахитов (60-70 м).

Среди субвулканических образований мокло выделить дайка зпилейцитовнх тефритов и эпшейцититов, моаностьв 10-25 ы, секущие щелочнотрахитовув толцу.

К-А.Г возраст формирования вулканогенной толщи комплекса (153-148 млн.лет).

ЯяокутсккЯ ВПК, приурочен к подвижной зоне разломов на стике относительно опущенного Вархнеякокутского грабена и приподнятого Нипгврканскога горста. Комплекс им-мзт в плане форму эллипса, вытянутого на восток—северо-восток; его плокадь около 28 км*. Вулканогенная толща занимает 2/3 глодали ВПК н сохранилась в основном по периферии и лить местачи в центральной части. В разрезе толща нмает трехчленное строение (рис.2). Нижняя (меланократовая) пачка. Лавовые покровы алданитов, мощностью 60-70 м, слагают низы нижней пачки. Выше по разрезу ал-даниты постепенно сменяются эпилейцититами. В верхней части нижней пачки эпилейцититы чередуются в разрезе с лампроитовими породами, которые прорывают их в виде силлоп различной мощности. Видимая мощность энлейцититовой толщи 80-120 м. В центральной части комплекса нерки нижней пачки представлены мощ-

ними (да 60 м) коренными выходами туфоляв эпклейцититов. Средняя (мчэократовая) лачка представлена лавовыми покрова Оиотит-эпилейштових меланофонолитов мощностью 80-100 м. Верхняя (л^йкократовэя) пачка представлена лавами и кластол, вйки псевдолейцитовых фонолитов. Линзы Оиотит-эпилейцитов: мелчнофонолитов нередко встречаются в низах верхней пачки, кластолавйх фиксируется большое (до 40%) содержание мелких (. 10 см) обломков нихелекащих вулканитов. Мощность верхней пач! 200-250 метров.

Среди субвулканических образований мокно выделить дай) трвхиГонолигов, минетт, псевдолейцитовых фонолитов и эгирш псевдолейцитовых фонолитов. Мощности даек первых трех типов i превышает 10-15 м, в то время как мощность даек эгирин-псовд* лейиитовых фонолитов монет достигать 50-60 м.

к-аг возраст формирования вулканогенной толщ комплек< (I4I-I37 млн.лет).

3. OCOBBOIQCTH СОСТАВА КАЛИЕВЫХ ВУЛКАНИТОВ ЦЕНТРАЛЬНО-АЛДАНСКОГО РЕГИОНА

Эшлепцэттгга - наиболее широко распространенная разнос; килачократовых вулканитов встречается в виде лав, туфолав, гдак. Структура пород непостоя1ша: порфнроиая, сериально-по{ Мировая, венцовая, оцеляровая. Минеральный состав пород: 1л1 30%, срх(салит-8вгит)-35*, Phi до Г ОХ, 01 до 1055. Главный леГ кокротошй вкрапленник - лейцит, впоследствии замещенный am лейцитом, а также альбнт-ортоклазовыми псевдоморфоза»«!. buyi ривидовыэ разновидности пород выделяются по соотношению темнс цветных: флогопитовие, оливинсодеркащие, агирин-флогопитопь эггшюйцигяты. Оливин встречается большей частью в виде псевдс морфоз, выполнены* зелено-бурым флогопитом и тремолитом, 'оиштйнитттовых породах западного района оливин сохранился ке в виде собственных вкраплешшков, так и в виде микрообломкоп клинопироксене. В минерале обнаружены единичные микровключет1 точкоигольчятого апатита. Ортоклазовый мезостазис содержу большое количество магнетита. Туфэлавы эгшлейиититов имек пассивную текстуру, местами расслоешюсть. Выделяются лейке

кратовые иолкозернистиэ н меланократовыв крупнозернисты* про слои, мощностью от нескольких миллиметров до 2~3 см. При это« отмечается синхронное увеличение или ууеншенмв мощностей мч-ланократового и лчйкократового прослоев. Б ту половах ннбдвдя-лось большое количество крушил (до 50 си » диаметре) округли обломков флогопитовых шонкинитов.

Эпилойцатовые тефриты образуют дайкоьио тела. Структура пород порфировая с элементами сериальнопорГировоЯ. В мелкозернистой ортоклаз-альбнтовой основной массе яироко присутствуют лейсти плагиоклаза (андезина), й целом минеральный состав пород схоа с эгшлейцититоми.

&лдо1шты - меланократовыв клиногшроксен-щелочнополевогнпа-товые вулканиты встречаются в ассоциации с лшлейцититачи. Это порода зеленого и темно-зелоного цьота, массивной текстуры. Они образуют лавовые нотою!. При этом лавы *огут Фациально переходить в кластолави. Уинов эти породы был» описаны как "ор-токлазовые базальты" (С.М. Кравченко, 1969, 1972, 1976), что строго говоря не совсем адекватно отражает ух минеральный парагенезис, т.к. плагиоклаза, свойственного Свзальтондным породам, в них не наблюдается. Однако, данный вид вулкшштоп пет-ро- и геохимически схоз с эпилейцититами (рис.3). Учитывая отсутствие в номенклатуре.калиевых щелочных вулканитов основной группы названия для клшонироксен-щелочноиолввошпато&нх пород (рис.4), автор рекомендует использовать термкн "алданит", который не содержит в себе специфики минерального состава, чем положительно отличается от предыдущего названий этой породы, кроме того он содержит в себе информацию о района проявления этого вида вулканитов. Минеральный состав пород: срх(салит)-401, 01 до 10*, (Оаг(аилрадит-гроссуляр)-Н>1). Флогопит образует псевдоморфозы по вкрапленникам оливина. Рранатсодеряпщие разности алданитов встречаются чрезвычайно редко, исключительно в виде обломков (до 5 см в диаметре) в клас-.-олаве щелочного трахита (Томмотский. ВПК), Основная масса шжшгеио лойстпми зртоклпза, в ней гнвэдообразно распределены выделения мппюти-гп. Структура породи порфировая.

Сроднее содержание БЮ^ в породах семейстпя ляйиититов (энилейцититы и гчголеЯщпоннв тефриты), а также в аллчнитах зостадляе? 4» Г>? мчс.1? (рио.З). Сумме щелочей (к^оIо] пчрь.

V

| жмпеАрпт | '•^РИТ

ЕОг 50.« ел 2* Б3.4Э 5163

то, 004 19 1Я 074

"зОз ПМ М2Э 13 СО . ПИ

ю' «И ее 9М »53

ш> 0.17 оо С£Э

ыцО жмт &М ЬЗЭ ■всэ

СеО 7.0 ал*

Наг0 м» жег хи

Као (М &ЗТ БСЗ ЬЗЗ

ГаО» 0«3 076 ОМ 057

Суш кххсэ сою ШСЭ

Рис.3 (ЬО'-^О+Ь^,, >

Химический состав город семейства лейцитито Суммч окислов гриведена к 100 мас.#

(Ц<ш / |1>ци с** и И Г9 са К4

ЛеЗчятвг - - >ва

Тк^тсшй м&ткт + » ♦ - -

СшалшпаиЯ мДинч ♦ « -

¿¡¿ацэтиыа ♦ 4 - «10« -

ЛейиммЯ («МП + + - >10» -

Л«вштжыА фоном? - - ♦

■V' !;'■': ..у . ♦ - - +

Ри".4 Минеральный состав калиевых щелочных вулкам (го материалам Мечсдународной Подкомиссии по систематике изверженных город, 1991)

цруат от б до II мае.Л. Нагиезиалыюсть (mg*) пород колеблется, от 72 до 45. В вулканитах семейства лейцититоп западного района наблюдаются повышенные, по сравнению с породами центрального района, содержания ¿1,0^, Р,Оз, а такте Ll,Rb,Zr,Hb, соп-ровоядаеше пониженными содерханиями (p»i оа +?-ю), a Taiaw зло-центов группы келезэ - ¡Ji.Co.Cr.v, наряду с падением концентраций Y. Характер рспределения н концентрации РЗЭ в алданнтах н вулканитах семейства лейнититов очень схони.

Епопгт-зпелзШсггспнз ¿элзиофонолигти и юкетти. Эти два muía вулканитов обычно встречаются в coavecmoM залегании п нередко переходят друг в друга чораз прсмесуточные разновидности. Биотит-эпиЛейциговые иеланофенолиты образует как лавовые потоки так н дайковие тела, в то время как минетты - только дейковыа тела. Одаин из диагностических различий меяду Озотит-эпилвЯштовыки мелакофоиолпами « ы'лнеттами является тот факт, что в поелодиих эпнлейцит присутствует в существенно (•енъпшх количествам (до 103) в виде мелких (до 0,5 ш) отдельных агрегатов, в то врзия как в биотит-этик» йцнтовых нелано-фонолцтах ого доля в породе несыт существенна (до 60%). Сорма псевдо?юрфоз по лейциту бывает не только нззметричной, но и чечовицеобразной. (Минеральный состав пород: Lo' до 60%, ерх до IOS, Phi до 203.

Формальные пзтро- и геохи?й!ческно признаки совместного Ецдеденпя этих разновидностей вулнашггов слэдущие: содержание SiOj (47-53 uac.3); (K^Ot-Nn^O] выше 10 мас.%, ори этом величина QAiazО больна 2,5 повышенное содержание литофкльных элементов Ва (5000-7000 т/т), Sr (1000-1500 Г/7), ПЬ (250-400 г/т)5 ПОВЫШ01Ш8Я концентрация Y (35-140 г/т). Величина (i^g*) колеблется о? Б7 до 42. Содэрзшше РОЭ в наиболее примитивных tS5H3TTax в два раза визе, чан и бкотпт-эпнлейцнтових меланофо-пояитах.

Псввдодейлтгосно п эптрлп-псопдо.тэйцптоггло ©оноягга фор-кфуют лавовые потоки и дайкоше тела. Лавовыо .фации пород характеризуется крайноП неоднородностью структуры. Лавы псевдолейцитовых Фонолитов иогут фациалъпо переходить в лавобрекчш и кляотолава. Квот псевдолейцитовых фонолитов серый, а разностей с ягирином зеленый, Минеральный состав пород: Lo'-POí,

01--25Х, Срх(вгирин)-5%. Основная масса наполнена мелкозернистым калиевым полевым шпатом.

Трагифонолиты. Данный вид вулканитов является промежуточной разновидностью между собственно нсовдолейцитоьыми фонолн-тши и щелочными трахитами, сочетая в себе минеральные парагенезиса крайних членов. Трахифонолиты образуют лайковые тела. Пьет пород черный. Структура порффовая. Шшеральный состав: 1л'-15-?.С№, Ср*(салит)-16-20%, Ог-203, Оаг(ШорлоШ1Т)-102, АтрЬ (актинолитоная роговая обманка)-5%, аръ-ЮХ. Основная массе выполнена хаотично ориентировашшмн в пространстве микролитам? ортоклаза и исфэлина. В ней гназдооОразно распределен титоно-мапютит.

Среднее содерхание Б10, кок в псевдолейцитовых фонолитах, так и в трахифонолитах (55-57 иьс.%), при суммарной целочносп (К10+Ма1о) (14-17 мае.%), Эти поромн представляют наиОоле« дифференцированные разности вулканитов в пределах Ц.Алдан? (та*)=20-7. распределение Бг в вулканитах очень контрастное, отмочены содераания 290 г/т, наряду с 1&80 г/т. В агирин-псев-долейцитовых фонолитах содераагае легких РЗЭ в 2,5 раза выше, чем в псевдолейцитовых фонолитах. Распределошго ЮЗ в трохг;-фонолитах очень схо:м с аналогичным в псевдодоЕцитовия фонолитах

Г^гсгсгтрзхпти представлены несколькими фацивлъным разновидностями: л а вамп, даЯканп п игнимбритами. Шзот пород серн! по чщтого. Текстура флюидальная, облик стекловатый. Лаьи I дайки щелочных трахитов обладают офиролитовой структурой, ! ппгимАрити - структурой фыпею. Минеральный состав лав иелоч-пых трахитов: ерг(селит)-20£, №1-63, Оаг(андрадит-гроссуляр)-5-8!?. Минеральный состав ктнимбритов щелочных трахитов <'Р7. (енлит )~25Х, 5ап-252. При ото;.» содергшгаго тонкодисиэрсног« магнетита в ортоклазопой основной массе игнимбрито сущоствешп <"юлыве, чем б лавэ.

Содержание 8105 в целочних трахитах довольно устойчиво ; п среднем составляет БВ-60 мае.2 (рис.5). Величина отноаенн в породах около 2. Величина (ш§') варьирует от 36 д 2). в лавах щелочных трахитов содержание несколько про

пл п?л?пт н-чл содержанием ТеО, а в пгиимбритах щелочных трахи тг<п ■ Содержания ЯЪ и гг в лавах выше аналогичных

- 4

1 ПАВА j ипмм&гит

COj 5133 60 et

VC¿ ЭСЭ 0.47

AI-OJ ЯДЭ Т7.3Э

PtO' 8.8Г 4C3

f.hO 0.03 O.O

V7O tSt ltr

CÎO 2.23 2K>

.'•îjO S.C3 S.C3

«îP 7.t2 TS 3

ps03 0.Î3 0£3

Cpaa CO 00 too.00

Pï!c.5 ( FífO'-FsO+F^iO^)

ХнмичепшП состав лпвы и игнинбрита щэло'»-лого трохитп (Томмотский DIM) Сумма окислов приведена к 100 мос.$

mg

Pü':.G Диаграмма иллюстрирующая направленность ТрсНДОП ЯПОЛШИИ ЛЛЯ ЛаМПрОИТ^ПСГО п лейиитнтового расплавов.

ишшбрптах. Характер распределения РЗЭ в лавах и игшибритах щелочных трахигов очень схок. Однако, по сравнению о лаваш Е игшшбритах неблюдпэгся пою".£о>гае содержаний средних КЗЗ.

4. СОСТАВ ПОРОДООБРАаУЩИХ V. ¿УСЦЕССОРШХ ШШЕРДЛОЕ) ИШЕШ' ЩКДОЧШХ ВУЛКАНИТОВ

11сшошгр01:сс:: в вулканогишшх породах по составу разделяется на два вида: с преобладающей рольв Оа- ы На- ссставлясдзС соотбзтствошю. Оа-клилошроксоны представляют ряд салпт-авгит, На-клииопироксены - эгирин. Для са-клиноплрсксешв пг вулканитов семоКства лэйцнтитов Ц.Алданского региона опродел«-нцей величиной Т1//.1 отнотэтш является 0,20 - 0,10, что несколько выга аналогичной в клинопироксенах из лэйцитйтоеье пород Италии (Сипйа^1, 1Э?5). Встреченные б апилеСцитнтах родкна кругаше зерна диопсида являются ксенокристш, т.к. находятся в явно« норавповесии с породой. Диопсзд преобладает в более магнезиальных.лемпроитовых породах (И.Л. Махоттш, 1991), Длл клинопироксена из вулканитов западного раГюпо гарвкторни более ецсокио содеркония а1го>, по сравнению с ьсшорало;.: из пород центрального района.

Згиркн встречается исключительно в вэдо мелких игольчатш кристаллов в ортоклазовом мэзостаоисе псевдолеПцптовыд Сонол!;-тов, а такав в 9гирин-флого1щтошх впштйцптнтах, при это,, состав минерала не изменяется.

Схгзда представлена нескольким морфологическими тнпага выделения: вкрапленшпш, микрокристаллы в основной массе, с тгл-е псевдоморфозы по текноцветшм ыпералам и кшсропрогилкз £ породах. Большинство нсслэдовашш. слюд по составу относятся флогопиту, а незяачительая часть к магнезиальному биотиту. Состав вкраплешжов флогопита кз вулканитов западного раОош отличает поеышошгоо, по сравнению с минералом из пород центрального района, содержание А110а. Выделены две разновидности: минерала: низкотятанистая (псевдоморфозы по тешюцветнш ыинв-ралам, микрокристаллы в основной массе и микропрокилки в породе) и высокотитаниетая (собственые вкрапленники минералл),

Огагетн был встречен в веде самостоятельных шдоленкЯ ми-

нерола только п породах семейства лойпнтитоэ западного района Ц.Алдана. Содержание MgO в минерале 35,78 - 39,51 мпсЛ, при этом содержание FeO ппрьируот от 20,76 до 25,79 мае Л. Содер--aaime СаО 0,19-0,30 мае Л.

Псовдс-горфоэи по лойцяту продстоплени несколькими разновидностями: энилойнитом, псепдолоПиитом, а также ортоклаз-альбитовымл агрегатами. Наибольшим разнообразием минерального состава характеризуются псевдолейцитовые агрегаты. В них обнаружен: эгирин, ортоклаз, нефолин, содалит. Установлено, что впилейцит (колшпат+слюда) характерен, главным образом, для наименее диф&оронцироватгнх разностей вулканитов (mg'=70-43), в то время как конечные продукты эволюции калиевого полочного расплава (фоиолити, mg' = 7) содержат псевдолейцит.

Полевев плат в породах присутствует в виде двух щелочных разновидностей: натриевой - пльбит и калиевой - ортоклаз, санидин. Альбит в больной степени свойственен измененным разностям вулканитов, п которых он развиввотся по ортоклазовой основной мессе при позднемагматической альбитизпции пород. Ортоклаз, слагающий основную массу во всех вулканитах, хвракто-ризуется постоянным составом. В минерале из пород Томмотского ВПК отмечены попиленные содержания ВпО. Средний плагиоклаз андезин •(Ап1Э_41) содержит Sr (0,58 мае Л), по-видимому, изоморфно зямощащий Са.

Грзиат, по составу отвечающий ряду андрадит - гроссуляр, бал встречен в гренатсодержввдх ялданитах и лавах щелочных трахитов. Доля тю в минерале до I мае.Ж. Шерломит был обнаружен в трахифонолитах. Содержание T10t в минерале более 9 мае Л.

Апатит обнаружен во всех разновидностях вулканогенных пород. По составу минерал относится к группе фтор-апатита с содержанием бго до I мае.Ж.

Сфоп встречается довольно редко в вулканогенных породах. Выделения минерала были обнаружены только в трахифонолитах. В минерале содержатся незначительные примеси FeO (2,20 мае Л) и Al^O, (1,15 мас.%).

Fo-ti окисли» tsmsparu. Абсолютное большинство исследованных минералов из вулканитов Ц.Алдана по составу относится к магнетиту. В трахифонолитах был обнаружен титаио-магнетит. До-

ля 14составляющей в минерале 9,42 мас%.

6. ОБ ИСТОЧНИКЕ ВЕЩЕСТВА ШШШ 1Щ5Л0ЧНИХ ВУЛКАНИТОВ Ц.АЛДШ

Петро- и геохимический состав вулканогенных пород Ц.Алданского региона, особенно наиболее примитивных разностей, является своего рода "визитной карточкой" всей полочной провинции. Каждая из главнейших разновидностей вулканогенных пород, видолашшк в регионе, при наличии обвдх для провинция геохимических характеристик, обладает характерными особенностями состава.

Породы семейства лейцититов и лампроиты Якокутского В!Ж, имели различные источники вещества. Об атом говорят полученные автором данные изотопного анализа апатита из зшишйцититов 0,70(.;9^1) и опубликованные данные но изотопному составу клиноищюксеив из ламироитов (йг®/,аг°°= 0,70Ь66+5; Зг'^Бг"0-- 0,70574.8) (И.Л. Махотккн, 1992). Величины йгв/'3гвй отношения для каэдого вида пород находятся вне предала точности определения анализа. Т.к., содержания Р.ь в апатите и клнно-нироксене нмчтовно малы, то величины значений Бг^Зг"* в этих минералах могут характеризовать аналогичные в источниках. На диаграмме Ш/0о - те' (рис.6) отчетливо фиксируются две самостоятельные линии трендов эволюции для каадого вида пород. Таким образом, расплав лейцнтитового состава является генетически самостоятельным и но может рассматриваться в качестве производного продукта более глубинного ламнроитоього расплава.

Существенные петро- и геохимические различия мавду ловцами семейства лейцититов центрального и западного районок Ц.Алдана, как то: относительно погатаиише содержания в породвс западного района 0а, Р,Оа, £г, N0, Та, сопровождаемые пониженными содержаниями (Те г^+РеО], а также N1, Со, Ср, V позволяют предположить, что исходные расплавы для этих пород в пределах единого Ц.Алданского блока образовывались из различны*

ИСТОЧНИКОВ.

Исрогл семейства лейцититов И Алданского региона обнаруживают определенное петро-геохимическое сходство с колесным» «к-мрчннми нучкянитами Италии (СипОаг!, 1974,(97?), Юго-

славни (В.А. Кононова и др., 1987) и, особенно, Индонезия (о.Боту) (Stolz et al, 1Э88). В нормированных к примитивной мантии спектрах рясггроделиния элементов в породпх этих трех регионов, наряду с къ-Та минимумом присутствует менее значимый Ti-минимум, причем нь-Та минимум в породах Ц.Алдана самый низкий из всех известных в мире проявлений лайцититопого вулканизма. Наряду с относительно ободненнми иь,Тя,Т1 лейцититами, в миро известны разновидности калиевых щелочных оффузивов с повышенными содержаниями этих элементов (Западный рифт, Африка).

Существенные различия как в минеральном так и в химическом составе минетт и биотит-эпилойцитових меланофонолитов с породами семойстпч лойштпоп, не позволяют их рассматривать в качестве промежуточных 1гродуктов дифференциации лейцититового расплава. Низкая магнпзиольность пород, сопровождаемая повышенными (иногда пномвльно высокими) содержаниями литарильных аломонтов (Вя, 5р, ЯЬ), я тпкяю Y, дает основания предположить, что минетта-моляиофоиолитовнй расплав представляет собой обособленную разновидность висококялиевого расплава, генориру-тапгося, по-видимому, в условиях земной коры.

ß. ЭВОЛТЯЩЯ КАЛИЕВОГО ЩЕЛОЧНОГО ВУЛКАНИЗМА В ПРОСТРАНСТВЕ и

ВРЕМЕНИ

В пределах центрального района Ц.Алдана порода семейства лейцититов находятся в тесном временном и пространственном сочетании с щелочными трахитами, а также с фонолитами. Па основе анализа выявленных закономерностей изменения петро-геохимичес-кого и минерального состава пород при переходе от примитивных разностей (эпилейцитятов, эпилейцитовнх тефритов и алдвнитов) к более дифференцированным, автором выделяются два тренда эволюции исходного лейцититового расплава. Тренд: лвйцитит - щелочной трахит характерен для Томмотского ВПК (151-148 шт. лет), я тренд лейцитит - лейцитовнй фонолит характерен для Якокутского ВПК (141-137 млн.лет)

Направление эволюции калиевого распловя задается, глпвннм образом, степенью его флшдоняснщетгоспт. Лонное заключение ранее высказывалось А.СипЛаг! (1979); РпНгЫяе (ЮП1):

к.K.Ferguson (1982); I.A. Nloholla, D.J. Whitford (1983), b также целым рядом других исследователей, изучавших вопросы штрогенеэиса калиевых щелочных пород в различных регионах мара. Для вулканитов центрального района Ц.Алдана, тренд авалю-ции лейцититового расплава, направленный в сторону слабого повышения содержания К20 в конечных диффиренциатах (щ.трахитах), определяется условиями относительно повышенного содержания флюидного компонента в этом расплаве. Тренд, направленный в сторону резкого повышения содержания К^о в конечных диЗДорен-циатах. (Флкшпах) определяется условиями относительно пони-жешюго содержания флюидного компонента в расплаве. Резкое повышенно содержания К20 в дафреренциатах лейцититового расплава происходит за счет кристаллизации из расплава лайцита - основного концентратора калия. При этом кристаллы лейцита не ocas-даются, а напротив - всшшьаит в расплаве, в силу мвньшэА плотности минерала по сравнению с расплавом (рис.?).

7. РОЛЬ ШВДНОГО К0Ш10НША В КАЛИЕВОЙ ЩЕЛОЧНОЙ СИСТЕМЕ

Как известно из экспериментальных рвбот Sohairer, 1950; Hamilton, MaoKenzie, liorae, 1969; Taylor, MaoKenzla,

1975, лейцит довольно чутко реагирует на долю летучих компонентов (НгО) в расплаве, из которого он кристаллизуется, и при ее увеличении вероятность кристаллизации минерала резко снижается, вплоть до полного исчезновения. Таким образом, изманшше содержания Нго в расплаве по составу отвечащему лейцититу.может обусловить образование как бвздейцитовых разностей э<М>уаи-вов (адцаниты), так и лойцитсодврквщих (лейцитнти) (рис.8).

Ливи и шшмбриты щалочных трахитов на фоне довольно схожею петрохимичаского состава обладают различными минеральными парагвназисами. Лавы: Cpx-Phl-Qar; игнимбриты: Opx-Sen. Для обгненония финового перехода была предложена реакция:

АШ1 t А Hill« i 3 ßJO^- 3 iled + San » Mag < НгО 1/6 0? ряоплпв

Дня оценки вктмшоетой компонентен в фазах били приняты

nj&TUiüGr.b

VC«'

г.г

J.S

2.4 1 1 ( 1 1

3 * i 3 19 ctiap Дс&лгииг

Püc.7 Соотнесение плотностей <£онолптсвого расплава а лейшта прл различных давлениях (кешъэтерныа расчет по Lange, I9S0) Fac.S Фазовал дзагракг-га система" нефедин-кальешшт-з^ Д. прд даалзнзпт I агл "сухая састеаа" (Schairer, IS50); Б. ups давлены I кбар (HjO) (ibailton, HacKenzia, 1965); В. прд давлэнна 2 кбар (Н^О) (Taylor, UacKensie, IS75); Г. пра даЕХЭННЛ 5 кбар (11,0) (Цогзэ, I9S9); (1,2) алдашгш: I. Якокутского ЕПК; 2. Тоиьютсхого ВПК; (3) - эгшхэЗцктата

I

го

»а туд

-к1«71'*

Н?0* '

IUXII9, !404"

kaiiis

следушне допущения: а^з*^.»*). а^,*^.». >*, а^1пг(ХГв..)' Так как,санидин и магнетит почти лишены примесей, то активности этих минералов были условно приняты единичными. Активность БЮ^ принималась б интервале 0,3-0,5 (И.Д. Рябчиков , 1939). Нижний предел давления н,о в расплаве был принят как 100 бар. Верхний предел бал выбран исходя из того, что давление воды в системе не монет превышать оездое флюидное, а то в свою очорздь общее литостатическое. Таким образов, в качестве верхнего предела было выбрано общее литостатнческое давление. Активность кно.ч.фода оценивалась следующим образом: в лаве щелочного трахита сосуществует флогопит, кплиапат и магнетит, что является буерной минеральной ассоциацией для кислороде при фиксированных значениях летучести воды. Летучесть кислорода была оценена но данным Г.П. Эйгстера (1961) с учетом реальных составов ш-нералов, при этом рассчитанная величина /(ов-12, что близко к значениям ори- буфера при температурах около 1000°с (близких к ликвидусным температурим таких расплавов). Оценка константы реакции производилась на компьютера по программа Хел/гесона с учетом поправок на наединичность значений- активностей компонентов.

Проведенные расчеты показали, что гранатсодерг;ащие пара-генезисы н калиевых щелочных породах могли генерироваться при температурах 900°- 1000°С при высокой-активности кислорода и повышенном давлении флюидах компонентов расплава. .Наиболее благоприятными для их развития являются магш пониженной креа-некислотности. Действительно, гранат в гранатсодерхааих олда-' нитах (БЮ^ =52,1 мае.Ж), судя по отсутствию реакционных каем, вероятно, находился в равновесных условиях с расплавом. В то время как, минерал из лев щелочных трахитов (8Юг= .68,3 мае Л) имеет следи реакционного взаимодействия с расплавоы» Анионная группа в составе флогопита наряду с Нго, монет содержать Е1 к С1, таким образом, эти элементы, по-видимому, тшшз могут входить в состав флюидного компонента в расплаве.

Игнимбрити щелочных трахитоб являются породами,, образование которнк могло происходить из шэлочнотрахитового расплава в условиях понижения литостатического давления (глубины формирования) или'и понижения содержания "фитдного компонента а рпс-иияте, т.е. открытия машиатической камеры. По-видимому, .именно

этим мояно объяснить взрывной характер вулканизма Томмотсного ВПК.

Следует отметить, что данные расчеты носят ориентировочный характер, и значения констант могут несколько измениться, например, при выборе других величин активностей. Однако, они, вероятно, правильно отражают основные тенденции.

Рассчитанны коэффициенты распределения РЗЭ в минералах из полочных трахитов различной фациальноЯ принадлежности, путем нормирования содержания соответствующего элемента в минерале на аналогичную в основной массе. Состав ортоклазовой основной массы в лавах и игннмбритах иелочных трахитои практически одинаков, таким образом полученные величины К^ РЗЭ позволяют охарактеризовать особенности накопления РЗЭ в минералах в зависимости от различных физико-химических условий формирования пород (лава и игнимбрит). При переходе от лавы к игним-бриту, в акцессорном минерале апатите происходит резкое в 3-4 раза повыпениэ содераания РЗЭ. Установлено, что апатит, кристаллизуясь- в ассоциации с гранатом обедняется РЗЭ, особенно средними РЗЭ. Это связано с тем, что в щ.трахитовом расплаве гранат обладает более высокими коэффициентами распределения РЗЭ по сравнению с апатитом.

ЗАКЛЮЧИ ШЗ

В мезозойское время на интервале 160-100 млн.лет (поздняя юра - ранний мел) Ценгралышй блок Алданского щита представлял собой регион активного щелочного вулканизма. Характер вулканизма был пульсационшм, при этом пики активности излияний пмелл место на интервалах 155-Г48 млн.лет и 141-137 млн.лет. Масштабы излияний калиевых щелочных расплавов в пределах центрального района существешго превосходят масштабы излияний в пределах западного района.

Состав пород семейства лейцититов центрального и западного районов Ц.Алдана несет в себе черты существенных петро- и геохимических различий.

В пределах Центрально-Алданского региона расплав лейцити-тового состава являлся генетически самостоятельным и не свя-

зашшм даМаренщоншм переходом с более глубинным лаыпроито-вим расплавом.

Лййцититошй расгшав эволюционировал по двум различнш трендам: I) лейцигит - щелочной трахит; 2) лейцитит - лейцито-вый фонолит. На выбор тренда эволюции расплава существенной влияние оказывала степень его фпшдонасшцешюстн. г

Порода секейства лейцититов Ц.Алданского региона обнаруживают оиредолэшоэ петро-геохимическое сходство с калиэвшш щелочными вулкьнитаьш Италии, Югославии и, особенно, Индонезии (о.Ьиту). В нормированных к примитивной мантии спектрах распределения элементов в породах этих трех регионов, наряду о ЛЪ-Т-а минимумом присутствует менее значимый П-мтшнум, прнчеи нь-1'а минимум в породах Ц.Алдана самый низкий из всех известных в мире проявлений лейцититового вулканизма. Наряду с относительно обедненный иьд'ад! лейцититвми, в миро известны разновидности калиевых щелочных эффуэивов с повышенными содержаниями этих элементов (Западный рифт, Африка).

Для дальнейшего изучения калиевого щелочного вулканизма о пределах Ц.Алданского региона монет представлять интерес решэ-шш следующих задач:

- изучение пошдония флиндного компонента в лайцититовом расплаве на раннем этапе. Характеристики для раннего зтапа могут быть получены путем сопоставления содержат^ Р и С1 в апатита из кристшишчесюп. микровключаниЯ в клинопироксено, (олншшэ; [ранняя стадияI и в собственных.выделениях минерала (поздняя стадия). Поведение флюидного комнононга в ходе эволюции лейщ-титового расплава, кзо&от бить исследовано путем оценки содер-канин г и 01. в апатите из алдвнитов, а такка пород семейства лейцититов и в минерале кэ коночных диф1ерешщатов (щэлочше трахиты и фоиолиты).

- выявленные особенности влияния ф-шщного компонента «елочного расплава да распределение редкоземельных элементов в оно -ралах из разнофациальшх, но петро-гвохимически схожих пород, являются 1»>рвнм шагом к подобному исследованию в этой направлении.

- поучение генетических связей между различными гшдами щелочных пулкатпои [¡«гионв с использованием изотопных методов ио-<;./!« повиниА (М|)|?! н ¡»к сжц'аатих минералов.

Публикации по.тема дкосертапуш

1. Канунов B.D. Патрология и гвояпгяя лэйцптнтоз Якокут-окого масстоа Цэнтрольяого Алдана. Тезисы па 16 всесоюзный со-'татр по гоохизп! магматических пород, f'ocxnn, 1091, ГБОХИ, 0.71

2. Канунов 8.Ю., Похоти И.Л., Голованом Т.Н. Пэгроло-гал кашгза оулкйпогвюш серий Якокутского пулкено-плутош-чесдого когяшксо Центрального Алдана, Изв. АН СССР, сер. ГООЛ., 1991, П 12, 0.83-93

3. Пэрпоэ В.A., Коиукоп B.D., Арвполянц H.H. Ноено деннно по К-Аг возрасту пзвэргсинзх город'Тс;,вотского эулкано-плуто-янчосного кошлэкса (Центральный Алдоп), ДАН СССР, 1991. 7.321, П 2, с.349-362