Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Включения пород в верхнепалеозойских магматических образованиях и опыт реконструкции глубинного строения земной коры Чаткало-Кураминского региона (Срединный Тянь-Шань)

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Включения пород в верхнепалеозойских магматических образованиях и опыт реконструкции глубинного строения земной коры Чаткало-Кураминского региона (Срединный Тянь-Шань)"

П6 Oft

зо ^e

АКАДЕИшТнАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И ГЕОФИЗИКИ ии. X .и ДБДУЛМЕВА

На правах рукопиои

ШБАЕВ ХАЛ БАЙ ДЛАНГ11Р0ВИЧ

УДК 552.32:551.14 (575.1)

ВКЛЮЧЕНИЯ ПОРОД В ВЕШЕПАЛЕОЗОЗСКИХ МАГМАТИЧЕСКИХ ОБРАЗОВАНИЯХ И ОПЫТ РЕКОНСТРУКЦИИ ГЛУБИННОГО СТРОЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ ЧАТШО-КУРАиИНСКОГО РЕГИОНА (СРЕДИННЫЙ ТЯНЬ-ШАНЬ)

Специальность 04.00.08 - Петрография, вулканология -

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой отепени кандидата геолого-иинералогическюс наук

Ташкан« - Ш4 г.

Работа выполнена на кафедре петрографии и полезных ископаемых геологического факультета Ташкентского Государственного "университета.

Научный руководитель: чл.-корр. АН РУа, доктор геолого-шшо-ралогических наук, профессор Т.Н.ДАЛИМОВ

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор

И.М.иИРХОДаАЕВ

кандидат геолого-ыинералогических наук Р.АХУНДШОВ

Ведуцее предприятие: Узбекокий Институт Минеральных ресурсов (ШР) ГКГиМРРУз.

Баадта диссертации состоится " /У" г.

и " " часов на заседании специализированного Совета Д »015.24 «21 в Институте геологии и геофизики АН РУз им. ХЛДбдуллаева, по адресу: г.Таикент, ул. Сулеймановой, 33.

Отзывы и замечания, заверенные подписями и печатьо, просев направлять ученому оехрехарв по адресу: 700017, г.твякент, уд. Сулеймановой, 33«

О двооертацией можно ознакомиться в Библиотеке ИГ и Г , АН РУв.

Автореферат разослан « еМсиЯ 199^ г.

Ученый секретарь специализированного Совета д.г.-м.наук, профессор

А.В.ПОКРОВСКИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований определяется там, что коенолнш в магматических породах являются единственным источником информации о уровнях магмообразования, особенностях глубиьлого строения зонной кори того или иного региона. Поэтому не случайно ксенолиты рассматриваются как "глубинные нарны".

Что касается Кураиинского региона, то эти вопроси здесь оставались недостаточно. исследоЕашшии, хотя бил проведен значительный обьец геолого-сьецочных, тематических и геофизических исследований.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являетоя систематическое изучение состава разнообразных включений в верх-непалэозойских магматических образованиях Кураминской зоны, пх систематика и построение на этой основе оптимальной модели строения земной коры и верхней мантии региона. В соответствии со сказанный и определяются ооновныз задачи исследований:

а) изучение петрографии, петрохииии и геохимических особенностей включений и систеиатика включений по типам пород}

б) исследование состава и последовательности минеральных парагенезисов включений и вмецающш. их пород и их химизма, как показателей условий их формирования;

в) изучение изотопии включений, характера первичных отиозе-ний 873г / и установление аозраота включений и вмещающих

их пород;

г) выявление закономерностей пространственного распространения в тех или иных интрузивных массивах и вулканогенных свитах.

Фактический материал и методы исследований. В ооно^у настоящей диссертации полонен фактический материал, собранный авхорои в экспедициях ТашГУ в 1986-1992 гг., а также данные из различных литературных источников;

Все имеющиеся в распоряжении автора образцы включений (их около 240) были изучены под микроакопом, описано около 300 ' прозрачных шлифов, проведены 50 минералогических аналивбв на микррзонде "Каыока" (ИГ и Г АН РУз), около 100 силикатных анализов пород и включений (ЦЛ Госкомгоология РУз), 108 приближенно-количественных, 35 количественных, 30 химичаокцЗс определений (ЦЛ Госкомгеология РУа). Проанализирована 40 родиоземояъинх

элементов нейтрошш-актилационным методом (ядерно-физическая лаборатория Госкомгеология РУз). Наряду с этим в 25 образцах были определены соотношения изотопов а Эг /863г (Лаборатория ИГ и Г АН РУа и ТашГУ). Кроме того, в 60 образцах'были определе-' ны физические свойства горных пород (плотность, величина Ур и др.).

Научная новизна и практическое значение. Основные научные и практические результаты проведенных исследований сводятся к следующему:

1, Систематизирован и обобщщ материал по 237 включениям, ообранным в наиболее распространенных магматических формациях Чаткало-Кураминского региона. Изучен петрографический состав включений, их химизм и распределение ряда редких и рассеянных элементов«

2, Установлено, что в Чаткало-Кураминском регионе реально существуют два типа включений (ксенолиты и родственные включения), различающиеся между собой спецификой состава, соотношениями с вмещающими породами :!, как следствие, имеющих различное значение в понимании процессов глубинного магмообразования и отроения аемной коры.

3, Предложен один из вариантов интерпретации структуры земной коры и верхней мантии Кураминской зоны.

Апробация работы и публикации» Результаты исследований постоянно докладывались на научно-теоретической конференции молодых ученых, на заседаниях кафедры петрографии и полезных ископаемых и на семинаре ТашГУ "Актуальные ¿опросы петрологии". По теме диссертации опубликованы 4 статьи, а такие написан (в соавторстве) отчет по теме ГКНТ (Проект № 39).

Основные защищаемые положения. Совокупность результатов проведенных исследований позволяет сформулировать оледующие основные защищаемые положения диссертации:

1. Ь магматических образованиях рассматриваемого региона распространен широкий и разнообразный комплекс включений (237), состав которых варьирует от основных и улыраосновных до кислых И субщелочных разностей. По составу они подразделпютоя на ультраосновные - ооновные - и прочие гсоровые магматоген-ные и метаморфйгенные включения - 7656.

2, Впервые для региона выделены 2 типа включений: ксоноли-ти и родственные гключения и сформулированы черты их: сходства

и различия.

3. Предложена модель реконструкции структуры земной кори рассматриваемого региона, базирующаяся на интерпретации материалов геофизических исследований, термобарогеохииических наблюдении и петрологических построений.

Объем и построение работы. Диссертация включает 5 глав,. введение, заключение, список цитируемой литературы и содерзат 120 страниц текста, 33 рисунков и 25 таблиц. Исследования по диссертационной тема проводились автором в период учебы в очной и заочной аспирантура на кафедре петрографии и полезных ископаешге геологического факультета ТаыГУ под научный руководством чл,-корр. АН РУз Т.Н. Дал шона, которому автор выражав! глубокую) признательность за конструктивные замечания и обсуждение полуденных результатов.

Автор признателен кандидатам геолого-мине^алогнческих паук '.Ахундяанову, А.Н.Усцанову, С.Сайдыганиеву за помощь и консульски в процесса отработки материалов. Автор выраяаог благодарность за консультации и содействие при подготовке диссертация ;оцентам А.А.Мусаеву, Л.В.Шпотовой, М.Х.Кадарову, П.Д.Купченко, т.преп. И.Н.Гаяиэву, Р.Т.Далимову и Л.А.Коробковой.

В полевых работах автору оказывали помощь геологи П.Зубай-уллаев, а.Ахмедов, С.Ыаиин, Ц.Дяураев, Г.Иаыаткаримов, Р.Шяяпои. иссертант вырааает им свою благодарность.

Глава I. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЬ! ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ КУРАШШСКОЙ ЗОНЫ (СРЕДИННЫЙ ТЯНЬ-ШАНЬ)

Кураминская зона, впервые выделенная В.11.Поповым (1938), ¡едставляот собой восточный фланг Кыаылкуио-Кураиинского 'окра-ио-континентального вулканического пояса (Богданов, 1965; рпова, 1966), наложенного на краевую часть Фаргаио-Курагяноко-срединного массива (АСдуллаев, 1960; Борисов, 1970). Он о ое-ра ограничивает Туркестанский палэоокеанический'саосойд (Данов, 1976; 1986-1990).

Основными орографическими вдшицаии Куранинекой зоны явля-!я: хребты Кураиииский, вго-западныо отроги Чаткальокого, горы ■олтау и Караантау. Обцоя площадь зоны на современной зрозвоа-I орезе составляет 19000 К1г, из которых 90$ сложено ворхазщ-130йскими магма хитами, половина которых предотавлеяа вулкаии-и высококалиевой известковонцолочноя серии.

Фундамент Кураминской зоны слопен докембрийскими ¡1 нняно-палоозойокими отлонениями, фрагменты которых обнажаются б басс. р.йассан, гдо представлены метаморфическими образованиями (сланцы, гнейсы, амфиболиты ¡1 др.). Раннопалеозойский комплекс отлоаоний представлен песчано-сланцевыми породами ордовика-силура, которые прорваны небольшими телами плагиогранитов, адамел-литов, перекрытых вулканитами сродиего и кислого состава (мус-тукская, катрангинскал свит, Д^) с- общей мощностью 300-1700 и.

В геологической отроонии данной зоны выделяются три структурных этаяа: I) байкальский стр./стурный этак обнажен лишь в районо Касоанского блока, где представлен метаморфическими обра-аовшшякн семизсайской свитц с общей мощностью около 5000 и (Ахмедканов и др., 1982); 2) каледонский структурный этак (0-Д|) подразделявтеп не три подэтака. Первый обнажен г хр. Могол-тау, Западном Карамазаро и юго-западных отрогах Чаткальского хребта, представленные песчано-сланцовыии толщами флишоидиого облика ордовика-силура (кайракскап, урубулакская свиты). Общая мощность их составляот 2Г:35 ы. Второй представлен небольшими телами интрузий габброидов, гранитоидои верхнего силура-ниинего девона (Каракшшский, Карабаускнй массивы). Третий СДх^ слокен континентальными осадочио-вулканагенными .образованиями (катран-гинская, калкано"чтская и др. свиты), прорванных малыми субвул-канпчоскимк интрузиями кислых пород; 3) горцинекпй структурный ¡¡тал (^-Р^). НизшДО преде таг л он мощными известняками с прослоями обломочных пород кивет-средновизейского возраста с мощностью до 2500 и. К сродному (С2-С5) подэталу относится вулканогенно-осадочныо образования ганской, ыинбулакской, акчинской свит и их интруаивныо комагцахы. Общая мощность колеблется от 5000 до 6000 и. ВорхниИ лодэтав (Рг^^ слоаен породами оясайской, шу-рабсайокой, кцзьшнуринокой овит и и субвулканичосшши и гипа-Оцссалышми аналогами. Обдая мощность - 3000-5000 м.

Вопросы магматизма данной зош освещены в работах Н.П.Ва-оильковского (1952), "Петрография Узбекиотана" (т.1, 1965), X.Н.Далииова , 1986, 1990), В.А.Арапова (1974, 1983), Х.Т.Тулягановц (1963) и ряда других исследователей. Процессы магматиама укдадйб&йтся в промежуток времени от Р1|(0-3) до н(5Него триаса включительно.

Особенности глубинного строения земной коры данной зоны ооввцены в работах Е.М.Бутовской (1971, 1974), Б.Б.Таль-Вирского

(1971, 1977), E.Ii .Безродного, В.И.Уломова (1972), Б.А.Чернов-ckorö (1988, 1991) и других исследователей. По их данный цоцноогь коры КураминсКой" зоны равняется 40-45 ки. В его отроении учасг-вуют осадочная толща и консолидированная кора, включающая "гранитно-метаморфический" (!!г » 8-10 ки), "диоритовый" (Чд в 10-18 ки) и "гранулито-базитовыП" (%'«» 15-25 ки) слои. ' "

Обращает на себя внимание, что в составе коры установлены многочисленные "высокоскоростные" аномалии, ооуславливающив её Мутность", природа которых пока остается недостаточно ясной.

Упомянутые свойства коры неоднократно интерпретировались. Так, суммируя все эти данные И.ХДамрабаов (1974, 197?) пришел к выводу о необходимости выделения т.н. сиалическо^-фемического ("куранинского") типа континентальной коры, для которого характерно: общая сокращенная иощцооть по сравнении с со^родельныг : ми складчатыми областями, прерывность границ раздел, наличие "высокоскоростных" аномалий в "низкоскоростных", полоаителыше магнитные и гравитационные аноиалии и др.

Глава 2. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВКЛЮЧЕНИЙ В МАГМАТИЧЕСКИХ ОБРАЗОВАНИЯХ СРЕД1Ш-. НОГО ТЯНЬ-ШАНЯ

Проблема изучения ксенолитов издавна привлекает внимание исследователей, как один из немногих, а иногда и единственных, прямых источников информации о'составе глубинных частей зэииой коры н верхней мантии. Всестарошше исследование их состава, условий образования, попытка типизации, определения закономерностей размещения и характера связей со вмещающими породами, во многом способствовали выявлению особенностей эволюции магм и стимулировали развитие исследований, направленных на решение ряда таких фундаментальных вопросов, как строение земной коры и верхней наитии, специфика области зарондения маги, связи состава фундамента и продуктов кагмообразования.

Основные итоги проведенных исследований по данной проблеме отражены в работах многочисленных зарубежных и отачэотаенных авторов; среди которых можно отметить работы Ф.Лакруа (1893)t В.И.Пийпа (1956)} К.С.Росса (1954); А.П.Бобриовича (I95S,' ' HS4); Г.й.Гапеевой (i960); В.Г.Сахно, Е.П.Деииоова"(1963); . В.С.Соболева (1964); Х.Куно (1972)} И^.Волохова (1972); 'Т.Н. Фроловой (1974, 1988); В.И.Федорчонко, Р.И.РодцоноМ (1975);

Г.Б.феритатера (1976); В.С.Попова (1976); В.А.Ермолова (1988, 1990) и многих других.

"В Средней Азии данной проблеме поовящены ряд работ И.Х. Хаирабаева (1988-1992); Н.й.Исамухаиедова (1955, 1947); И.В. Пушкина (I970fI979); В.М.Брейвинокой (I960)} П.Д.адпченко (1969); Т.Н.Дайииова (1981, 1991, 1993); Э.А.Дмитриева, B.C. Лыкова (1983, 1985); И.Н.ГанИёва (1987, 1991); Г.И.Наоыровой (1991) и др. .

......В работах этих исследователей освежены как общие аспекты

проблемы, так и конкретные примеры и региональные особенности состава и условий размещения разнообразных включений. При этом выявляется, что степень изученности ксенолитов в разных регионах восьма различна. Болео полно изучены коенолиты в кимберлитах, некоторых трапповых формациях, вполне удовлетворительно охарактеризованы включения в породах ряда океанических островов, некоторых срединно-океанических хребтов и современных островных дуг (Идзу-Бонинокая, Курило-Камчатская и др.).

Следует отметить, что в региональном плане лучше исследованы ксенолиты и разнообразные включения молодых и современных магматических провинций (островные дуги, зоны опрединга, океанические острова и др.). Гораздо меньше .работ по мезозойским областям и лишь немногочисленные публикации посвящены ареалам палеозойского и более древнего иагматизма.

В рассматриваемой регионе (Срединный и икный Тянь-Шань) сиотематичеокоо исследование ксенолитов и других включений только начинает разворачиваться. В истории их изучения можно выделить 2 этапа. Перпй - это в период от 40-х до 70-х годов, овивая о «иенами Б.Н.Наследова, И.12.Исамухаиедова, О,Ы.Борисова, А.В.Белова, П.Д.Купченко, А.А.Куотарниковой и ряда »других исследователей, работы которых были поовящены преимущественно характеристике ксенолитов гранитоидных массивов: их форме, составу. Изучение коенолитов позволило оолее подробно обосновать роль и значение боковой и глубинной ассимиляции, особенно сланцев, карбонатных пород. Именно эти данные позволили говорить о типах ассимиляции (карбонатной, терригеиной и др.). Второй -это начало 70-х по настоящее время, связан с именами И.Х.Хаирабаева, И.В.аушнина, В.И.Брейвинокой, В.С.Луткова, Г.Т.Таджи-баева, Т.Н.Далииова, И.Н.Ганиева, Р.Дхунджанова, А.Мусаева, Г.И.Наоыровой и ряд другими исследователями.

- э -

Исследование включений наряду о решением ряда конкретных петрографических проблем было направлено главным образом, на выяснение условий магмообразования, связей глубинного строения с спецификой глубинного строения, природой границ И и К.

Приведенный краткий обаор литературы по в кличет,..и в магматических образованиях Срединного и Юзного Тянь-Шаня показывает, что мы находимся на ранней стадии изучения этих пород.

Глава 3. КСЕНОЛИТЫ И РОДСТВЕННЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В ' СРЕДНЕКАРБОНОВЫХ МАГМАТИЧЕСКИХ ФОРМАЦИЯХ КУРАМИНСХОЙ ЗОНЫ

3.1. Трахибазальт-трахнандезит-трахидацитовая формация (С^ тв ) Гавасайского грабена

Вулканиты минбулакской свиты в этой структуре образуют последовательно-дифференцированную трахибазальт-трахиандезит-трахидацитовуп формацию, которая занимает значительнуп часа Гавасайского грабена. Возраст формации - среднекарбоновый (317 - 12 млн.лет по ЙЬ-Бг датировке).

Породы формации чрезвычайно разнообразны па составу, они образуют непрерывный ряд от трахио'аз альтов до липаритов с преобладанием трахиандезитоцдов. Общая мощность пород овиты равна 2676 м (Ганиев, Кадыров, 19Б6).

Для пород формации характерно: порфировый облик, много-стадийность кристаллизации, раннее выделение плагиоклаза и кли-нопироксена, высокая щелочность (А/а^О + К^О » 5,98-7,81). Она относится к высококаливвым известково-щелочным серийм. Общей закономерностью дифференциации рассматриваемых порол является обогащение кремнезоиом и щелочами при переходе от основных к более кислым разностям.

Включения в породах среднекаыенноугольной минбулакской свиты представлены обломками горнблендитов, матагаббро, андези-базальтов, трахириодацитов и многочисленными лейкократовыми гранитами. Они локализованы преимущественно в автомагматичёоких брекчиях трахибазальтов и трахиаидезитов покровной и нэрловой фаций, кроме того, встречаются в кластолавах трахиандеэидаци-тов. Форма их разнообразна. Размер, степень связанности с вмещающей породой также различны, форма их обычно округлая или угловатая, размеры их варьируют от 1x2 до 30x50 см. Контакты о

вмещающими породами обычно разнив. Петрографические данные о составе включений приводятся в таблице I.

Совокупность включений подразделяются на 2 типа: ксенолиты (горнблэндиты, метагаббро, лойкограниты) и родственные включения (андезибазалыы, трахириодациты). Для первых характерно: розкость границ, резкие отличия по составу, пряные признаки захвата, следы оплавления, а также резкие отличия по распределению потрогенных и редких элементов, их соотношений.

Для родственных включений свойственно: комплементарноеть составов включений и вмещающих пород, совпадение минеральных парагенозисов, состав и оптических свойств в включениях ц. вмещающих породах практически «одинаковы.

3.2. Габбро-монцодиорит-гранодиоритовая ' . формация (карамазарский комплекс - Z^)

Карацазарский комплеко данной зоны представлен широкой гаммой пород, объединяемых различными авторами в габбро-дио-рит-гранодиорит-адамолл ювую или габбро-монцодиорит-гранодио-ритовую формацию. Основные черты объема, возраста, состава и строении пород формации освещены в работах С.М.Бабаходяаева (1975), Ф.Ш.Радяабова (1962), Е.М.Головина (1Э65), Х.Т.Туляга-iicfca и др. (198''), В.Н.Ткачева (1988) и других исследователей. Некоторые вопросы их происхождения и глубины становления, а тагасе геолого-тектоническая позиция рассмотрена Т.И.Далимовым, В.И.Айэенштатон (1968, 1972) и др.

Возраст формации установлен на основании прорывания ими фаунистически охаракт-ризоваияых отлояений flj-Cj и вулканитов иинбулакской свиты (Cg® ) и перекрыванием, в свою очередь, пород акчинокой , шурабсайскоН (Pj) свит. Абсолютный возраст по K-Ar- датировки дают цифры," равные 310 млн.лот.

Рассматривавши комплеко сложен продуктами оледующих фаз интрузивной деятельности: первая- -flW -габбро, габбродиориты, диориты, ыонцодиориты - площадь распространения их составляет

вторая - Bi -Jnf , ззi -гранодиориты, монцодиориты, мон-цоГранодиоряты - площадь распространения которых составляет ~70f«r третья - Bi -Mi -гранодиориты, адамеллиты, Bi -граниты - пйощадь распространения - 2(Бабаев, 1979; Ткачев и др., 1988).

Для рассматриваемых пород свойственна гомодромная последо-

Петрографическая

/ } Состав а наимено-1 _ п'"| вание включений |

Таблица I

характеристика главных типов включений в породах Курашшокой зоны

Минеральный состав, в %

! ОС • 1 р£ [ Рх ЪАтЦ В1 1 КПШ ! О- 1акцЛ

Структура

I. Горвблендигы I

1. Цататаббро 2

3 . 1ейкограниты 12.

Минбулакская свита {С^ < )

0,2 96,3 ' ед. ад. 77,8 20,2

11,5 0,9 58,2 29,2

Карамазарский комплекс (С^Кг-)

3,0 Гшшдвоаорфнозердксгая

2,0 2рэвсп2опдвая

0,2 ЛллотрпоаорфноЕорнистая

4. идивкниги г 97,5 ед. ед. ед. 2,0 ГкпидЕОМорфнозерлистая !

5. Плагвстарокс анпты 5 3,5 14,5 78,5 Грансбласховая ; д

6. Амфиболиты 5 6,0 ' ед. 93 ед. - Порфиробластовоя |

7. Глимиерсты 2 2 ОД. 85 3,5 ед. Мелкозернистая,ралшмовая

8. Габбро-нории! I 48,4 38,6 8,3 * 3,9 Гкпцдиогирфнозорнистая

3. ГабЗродкорлтн 4 56,3 -7 25 . . 7,4 3,4 1,0 0,9 Порфировидная.пойкалвиизая

10. Шгагиопиронгввдет 3

11. Асортозиты 3

12. иетгдоларихы 4 15. Освовныа гракулиты 414-." Озивинзхы 3 -15. Паагволерцодвхы 3

Акчинская овита т) " " 21,5 55 12

94 . 3 ед. -

' Иурабсайская сайта (Р^Ь )

ед. 75 15

70 14 7,5

"Алкчалнкский массив (Р^.^ ^ )

вб ед. ед. 52,7 10,4 30,4

3,0 Призыатическизорпвстая 3,0 Круп-лзараистая

7,0 Бластогаббро-дс ератовая 0,5 Го^оробластовая

12 Иааадиокорфаозврнвсзая • 6,0 Гшидиоиорфиозаравагая

вательнооть образования. Б продуктах ранних фаз распространен более магнезиальный оливин, основной плагиоклаз, низкожелезис-гые пироксены и амфиболы, которые постепенно сизнявтая более железистыми разностями, более кислый плагиоклазом и появлением калишпата и кварца.

Характерной особенностью пород карамазарского комплекса являются наличие меланократовых включений в наиболее поздних продуктах, которые представлены ультраооновными (оливинитами, пла-гибпироксенитами), основными (габбро-норитами, Рx-Jmf -габбро, оубщелочными габброидами, габброд эритамц) и средними (диоритами, кварцевыми диоритами, трахиандезигами и др.), а такав мэта-морфичеокими образованиями (амфиболитами, глиимеритами, кристаллическими оланцами, роговиками). Они локализованы преимущественно в кварцевых монцодиоритах и монцогранодиоритах, развитых в следующих интрузивных массивах: Ыавасском, АкчаЧСавасском, Гава-Чадакском, Сырдарьинском, Акташск-оы.

По составу все включения s ооотаве пород комплекса могут быть разбиты на две- верав-означные группы: ксенолиты (плагиопи-роксениты, габбро-нориты, амфиболиты, глиммериты, сланцы и др.) и родственные включения (оливиниты, габбро, габбро-диориты, диориты и кварцевые диориты). Относительная распространенность тех я других пока не поддается четкому учету, но эмпирически можно утверждать о преобладании родственных включений в ооотаве пород комплекоа.

Прежде воего, обращает на оебя внимание тот факт, что включения основного состава встречаются s более кислых разностях, например, включения оли~инитов в габброидах, включения габброи-дов в диоритах, включения диоритов в гранодиоритах и гранитах i.e. родственные включения в оамом общем.олучао всегда несут информация о продуктах более ранних фаз магматической деятельности! что подтверждает взгляды ряда предыдущих исследователей (Ферштатар, 1976, 1987; Ермолов и др., 1990). Ксенолиты же остаются единственный источником информации о отроении и составе земной коры региона.

в

3.3. Трахиандезит-трахидацитовая формация (Сг-Зак) Шавас-Дукентокого грабена

Породы акчинской свига занимают значительные площади я Ша-вас-Дукентском грабене, где образую: сйотеми покровов лгнимбри-тов, автомагматических брекчий трахиандезит-дацитового и трахи-дацитового состава. Общая мощность их равна около 550 и. Возраот пород определяется залеганием покровных фаций свиты на гранитои-цы карамазарского комплекса (С^к«- ) и перекрыванием породами ли-шритовой формации (Р^). Абсолютный возраст пород формации по С-Аг датировкам давт цифры, равные 292*10 млн.лет н ЯЬ-Вг методу - 295-*5 млн .лет.

По составу среди пород данной формации преобладав! автомат-этические брекчии андеэито-дацитов, которые характеризуются гаогоэтапностьв выделений фенокриоталлов, обилием акцессорного (агнатита, дробленностьв фенокриоталлов, погруженных в лавовый [емент. По хими8му они характеризуются умеренной щелочность*» К-Л/а типа и являются типичными представителями иэвестково-ще-очных серий.

В породах данной формации обнаружены следующие виды вкльче-ий: плагиоклазовые' пирокоениты, анортозиты, метагаббро, метаба-альты, метадолериты, ВI - Ат} -габбро, трахиандазибазальты, аи-езитоиды и сланцы. Они локализованы преимущественно в туфах, авах и автомагматических брекчиях андезитов, трахиандезитов, азвитых в бассейнах рек Карабау, Наусалы, Лояк, Актерек и в те-е Алтындыкской экструзии и в окреотностях месторождения Кызыл-ома. Петрографические данные о ооотаве включений приводятся в аилице I.

Совокупность включений делится на 2 группы: ксенолит (пла-юпироксениты, анортозиты, метагаббро, метабаэальты, мэтвдоле-1ты, габбро и сланцы) и родотаэнные включения (трахиандезиба-шыы, андезитоиды). Для первых характерно "чуязродная" природа, [условленная резким контактом, отличием по составу, для вторых ' 1К обычно свойственны общие черты соотава включений и вмещающих |род, идентичность а содержании и типе малых и редких элемен-в. *

Глава 'U КСЕНОЛИТЫ И РОДСТВЕННЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В РАШШ-

ПЕРИСКИХ МАГМАТИЧЕСКИХ ФОРМАЦИЯХ ГАВАСАЙСКОГО ГРАБЕНА

4.1. Трахибазальтовоя формация (P£sb)

Породы иурабсайской свг<ты рассматриваются в составе трахи-базальтовой формации, которые развиты на юзньк склонах Курамин-ского хребта (басс. р.Чадак и Гавы), где выполняют узкие линейные грабены: Куютй-Коксарокскую и Чадакскую грабены, имеющую рифховуо природу (Далшов, Рафиьъл, 1986; Гани'ев, 1987). Возраст форыации-Pj [К-Аг- - 220-288 млн .лет, fib-Sr - 28I¿5 млн. Лет]. Суммарная модноса разреза фйрмации в Гавасайском Грабене около 1300 и. Петрофонд: трахибазальты-65^, трахиандезибазальты-17$, ^раЗсиондеаиты и трахиты-15/S и трахидациты-3# (Ганиев, 1987).

Для формации характбрно обилие пироюйотического иатериада о подчиненным значением лавового материала, высокий коэффициент вулканогенноети - 85$.

Включения в породах лермской трахибазальтовой формации представлены обломками нэтабазальтов, мехагаббро, мзтадолеритов, нонцодиоритов, гао'бро-долоритов, сиеногаббро, андезибазалыов и основных гранулитов. Они локализованы в агломератовых.туфах, кластолавах и as.^магматических брекчиях трахибазальтол и трахи-андезибазальтов покровной и перловой фаций, развитых в бассейнах оаев Кучар, Коккоза, Джидали и шнее зимовки Шурак.

Включения, локализованные в породах учнной формации, в бол! иинство комплементарны по составу вмещающим породам и относятся к типу родственных. В ы se время некоторая часть включений (габбро-долорит, сиеногаббро, монцогаббро) соответствуют ниае-лежащим периферическим магматическим камерам. Особый интерес представляют ксенолиты основных гранулитов, ыатабазальтов и олИ' виновых мчтадолоритов, указывающих на наличие кх в составе "гра нулито-базитового" слоя.

4.2. Габбро-монцонят-сиенитовая формация (Алычалыкский массив - Pj)

ИйпалшкжиЙ массив расположен на юго-восточном окончании Кураминского хребта и приурочен к' зоне Северо-Ферганского глуби и ого разлома. Геологический возраст пород массива - раннепермс-кий, радиологичеоки по fcb-St- методу 2.76*} млн.лет. Массив на

северо-запада имеет контакт о граяитоидами Гава-Чадакского илутопа (С^кг ), на юге и востоке прорывает вулканиты шурабсаЦской овиты (Р^Ь ) и в свою очередь прорывается кислыми вулканитами

В строении массива выделяются три последовательные фазы внедрения: первая - крупнозерниста оиортоклаэовыа габбро, габ-бро-монцояиоы, лабрадорита, сформировавшая в результата трох иипульсоп магматической деятельности. Вторая - мелко-, средне-зернистыо порфировидные габбро-диориш, цонцодиориты. Третья -это дайки мелкозернистых порфмровидных сиенитов и сиенито-диорп-тов.

Породи Алычалыкского массива по химизму относится к субщелочной серии, характеризующиеся выооким содержанием глинозема и щелочей.

Среди ранних продуктов Алычалыкского н Дныдалисайского интрузивов установлены ксенолиты плагиолерцолитов, плагиопироксе-питов и родственные включения - оливиниты, трокголиты, габбро-нориты и монцодиориты (таблица I). Ксенолиты характеризуются следующими чертами: резкость границ, фрагменты мелких апофиз . захвативших ксенолит, спектр элементов-примесей, химизм, количество и специфика минеральных фаз ксенолитов резко отличаются от состава вмещающих габброидов. В ксенолитах плагиопироксекитов наблюдается и резкие отличия по возрасту и величине изотопов 87Эг отношения. Ксенолиты плагиопироксенигоз характеризу-

ются возрастом 621±38 шш.лот, югда как габброиды имеют возраст 276*3 шш.лет. Вторая группа родственные-включения в целом, комплементарна по составу вмещающим породам и относятся г: категории включений, отражающих ранние стадии кристаллизации маги в пермское время.

Глава 5. КСЕНОЛИТЫ 3 ШГИШЧЕСт ОБРАЗОВАНИЯХ И 0ПЦТ РЕКОНСТРУКЦИИ ШЕШПЮГО СТРОЕНИЯ КУРАШШКОЛ БОНН

Собранный :: настоящему времени материал насчитывает 237 образцов и характэризувт основано вулканогенные и интрузивные комплексы верхнего палеозоя региона. Следует отмстить, что пока мало сведении о включениях в составе вулканитов Д^, лиларитолой формации многочисленных дайковнх образований, особенно ио-.

лодих (Ро-'1'г). Сказанное накладывает определенные ограничения

на излагаемые ниже выводы,

5.1. Оообеннооти распространения и типы включений

Имеющиеся в нашем распоряжении материал о включениях, данные, вааимствованныв из литературных источников обобщены в табл. 2, из которой видно, что они по составу могут быть подразделены на ультраосновные (оливинивд, плагиолерцолихы, плагиопироксени-ты) - 10$, основные - 14$, представленные различными габброидами. Подавляющая часть военолитов и родственных включений представлена сущеотвенио коровыми метаморфическими'и магматическими образованиями - 76%..

Всю совокупность -наблюдаемых включений можно подразделить на две примерно равные группы: а} ксенолиты и б) родственные включения. Первые, не. зависимо от состава, структуры характери-ауются следующими чертами: а) резкость границ, наличие зон закаливания, реакционных кайм,- фрагменты мелких апофиз захвативших ксенолит, следы оплавления*. Практически во всех, ксенолитах отмечаются явления габброизации и, более часто, гранитизации, которые существенно влияют на' состав ксенолитов; б) спектр элементов-примеоей, химизм, количество и специфика минеральных фаз ксенолитов резко отличаются от состава вмещающих пород; в) в ксенолитах наблюдаются и резкие отличия по возрасту и величине изотопов отношения. !' Вторые характеризуются .следующими чертами: а) ясно наблю-|j даецая расплывчатость границ раздела между включениями и виоцаи-щиии породами (особенно в интрузивных образованиях). Родственные включения как правило, всегда являются более основными, чем вмещающие магиатиты; б) комплементарноеть составов включений и вмещающих пород; в) минеральные парагенеаисы, их состав, оптические . свойства и типы отдельных породообразующих шшералов практически одинаковы, т.е. те й другие содержат цалоаелезиотые цветные минералы, высокотемпературные полевые шпаты, обогащенный TiO^ магнетит.

Совершенно очевидно, что упомянутые два типа включений играв* разную роль в познании структуры земной кори и областей ! ^ыагмообрааовання. Родственные включения, юс состав несут информацию о происхождении основных плутонических и вулканических об; разовалиЯ С^-Р^ аа счет кристаллизации высокаглинозвиистых ба-аальтових магм. Ксенолиты же остаются единственным источником информации о строении И составе земной коры и верхней наитии региона.

Таблица 2

Состав включений и их распространение в породах Кураминской зоны

>1 ' Включения | с2 т8| с, *г Г ■" II £ встречаемость

й р| к р к| р Р| * р кол. обр. в %

I. Оливини^ы г 3 5 2,1

2. Р^-лерцолиты 3 * 3 1,3

3. Р?-пирокоениты 5 3 8 16 6,8

Ч, Троктолиты * 7 7 3,0

5. Рх-анортозиты 2 3 5 2,1

б. Горнблендит I * I 0,4

7. Амфиболиты 5 5 2,1

8. Габбро-нориты I I 2 0,8

9. Рх-Лт>-габбро б 6 2,5

10. В 1-Л»я/-габбро I б 5 12 5,1

11« Ыетагаббро 2 4 "6 2,5

12. Глиммариты 2 2 0,8

13. Метабазальты Г 3 6 10

14. Метадолериты I ч 4 9 3,8

15. Базальты 2 3 10 15 6,3

16. Сиеногаббро * I I о,ч

17. Габбро-диориты 15 г 17 7,2

18.Монцодиориты 2 I 3 х,з

19. Метаандези- б 1

базалыы 3. 9 3,8

20. Аидезибазальты * ' 8 12 5,1

21. Трахиандезиты I 3 4 2 10 4,2

22. Трахидациты 4 3 3 10 4,2

23. Диориты и квар- 30 * 30 12,6

• цевке диориты

24. Лойкограниты . 12 3 15 6,3

25. Основ.грйнулиты * . 4 1,7

26. Сланцы' 18 7,6

27. Роговики 4 4 1,7

. Е» 237

Примечание: Таблица составлена по материалам ИД.Хамрабаева (1930, 1У32), Т.Н.Далшова (1991;. С .1А .Бабаходжаева (1975), И.Н. Ганиева (198?) и автора. С?тв-мшгоулакская свита, Сркг-караиазар-скйй комплекс, С2_зак-акчшская свита, Р^Ь-шураосаиская свита, Р1*-бабайобскиЯ комплекс, гс-ксенолиты, р-родственныо включения.

- IB -

5.2. Ксенолит и глубинное строение земной коры Кураминской зоны

Особенности глубинного строения Курашшской зоны оовещакц в ряде работ В.И.Улоцова (1966), "Земная кора и верхняя мантия Сродной Азии" (1977), Б.А.Чорновского (1986, 1989, I9JI), К .Ii. Бутовской и др. (1971, 1974), Т.Н.Далимова (I9ÖU). По''их данным общая мощность земной коры'колеблемся в пределах 40-45 км и в его строении участвуют осадочно-вулканогешшй чехол, консолидированная кора, состоящая из "гранитно-метаморфического" (Ü ,<»10-12 км), "диоритового" (Мд в 10-18 км) и "гранулито-базитовогб"" (Ый ш 15-25 км) олоев'. .......

'Обобщенная модель глубинного строения впервые было сформулировано Ё.М.Бутовской,- которая подчеркнула одну из фундаментальных черт 8Г0 строения: насыщенность многочисленными "высокоскоростными"- аномалиями в "низкоскоростных", имеющих форму блинов, лакколитов различных размеров и мощности (Рис.).

Несколько другую модель строения коры в 1986, 1988 году предложил Б.А.Черновокий, который в структуре коры выделяет два типа мантийных неоднородноотей: линейный, совпадающий с зонами разломов (Карнантау-КумбельскиЙ, Угам-Гощсайскии) и площадной, который соответствует гипотетическому мантийному диапиру, расположенному под долиной р. Ангрен на глубина;-: от 60 до 110 км (Рис.).

! В этой ситуации нам кажется, что имеющиеся данные о ксоно-литах могут ввести некоторую ясность в вопроси состава и строения земной коры данного региона, для корреляции и использования для реконструкции состава коры автором систематизированы и дополнительно изучены их физические свойства, расчиганы -к их образования. Данные о физических свойства?; показывает, что плотность ксенолитов колеблется от 2,51 до 3,30 г/см3, соотвитственно и ■ скорость ^Р от 5,25 до 7,20' км/с си.'

Температура кристаллизации основных шшоралышх ларатшзи-сов ксенолитов определялась по методике Р.Л.Родора, Р.Ф.Эмсела (I9B2)i Л .Л .Перчу ка (1970) и В.А..Сутолиы1 (19Ü9, 1972). Разуль-'. таш которых показывают, что температура колиблетсн от 750° до 1400°С. При зтри следует отмотить,'что-температуры, определенные по мотодико Р.Л.Родера, Р.Ф.Змсела да:от усриднинную цифру температур, а по методике Л.Л.Иорчука - олроделяит шшнй продол, во- PQHIHO связанный поздними процессами их переработки. Из литера-

Рио. Предполагаемые модели строения авшой коры Чаткало-Кураиинокого региона.

А - по Е.М.Бутовской: I-отлоаешш чахла; 2-"граннтно-иетаиор$и-ческий" слой; 3-"оазальто1шН" слой; '»-"высокоскоростные" включения ( Vp» ó,4-6,6 км/с); 5-ю же ( Vpe б,7-«,8 км/с). Б - по Б.А.Чорнояскоцу: I-земная кора; 2-верхняя мантия;

3-аствносфера. В - rio Í .Я.Дадииову, Х.Д.Ишбавву:

"Осадочный чехол": I-вулканогенные порода C^-Pj-, залитое -это субцвлочные пврйские габброидо; ¿-вулканогенные породи верхнего палеоаоя (Cj^ , Cg^*) И ВЦХ°ДЫ пород караца-

зарского комплекса (С^); 3-осадочно-твррагенн,,е породы Р2. j. "Гранитно-цетаиорФичвскиИ'олой: ^-кристаллические сланцы, гнейсы, роговики (Н ^--свиизоайская серия); 5-гранит-порфиры, лвйкограяиты; б-кислые' гранулиты; 7-иетацоле'рцти, метаанде-зибазальты, иетаандезихы.

"Гранулито-базиювый" слой:' Й-глимиериты; S-иетабазальты; . 10-анортозиты, габбро иды { П-аыфпболити; 12-основнив гранулиты.

Верхняя мантия: 13-плагиоклазоше пироксениты; Х'ишридотити, (гарцбургиты, пл'агиолерцолиш, клинопнроксешшО. Прочие обозначения: 15-контуры предпологавиого иаитийного диапира} 16-верхняя иаптия; 17-условные уровни магматических периферических камер ("высокоскоростные" аномалии); 1о-пред-пологаемап глубина местонахождения ксенолитов, в числителе -плотность jd , г/сы3, в знаменателе - скорость продольных воли vp, ku/o.

турных источников известно, что парагенозйо Срх Р£ обра-

зуется при i' о 1050 и Роб в 10-15 кбар. Замещение Орх и Срх амфиболом, что'мы'часто наблюдаем й ксенолитах, отмечаются при Ь° в Ю75° и Робщ. я II-13 кбар. Согласно данным Я.Уффена и A.Secöona (1963) такие давления возможны на глубинах примерно 30-50 до 70 км,' при колебании температуры в пределах 800-1200°С (Любимова, 1959).

Предлагаемый вариант представляет лишь один из возможных ответов, согласующийся с наблюдаемыми фактами (Рмо.). Следует отметить, что мокщости коры, отдельных слоев, границы U и К построены в соответствии с наблюдаемыми геофизическими данными различных авторов.

Верхняя мантия рассматриваемого региона, вероятно слоиена лерцолитами, гарцбургитами и пироксенитами ( J3 - 3,18-3,30 г/см? Vp в 7,14-7,20 км/с). Нижнюю часть "гранулито-базитйво1?о" слоя слагают йсновныз гранулиты, амфиболиты и метагаббро е 2,63,12 г/см3, Vp = 6,21-6,70 км/с). Верхняя часть этого слоя сложена метабазальтами,' метадолеритами. Возмояно к атому уровню соответствуют проявления анортозитов (тела, линзы?), метаморфи-зованных габбро и глшмеритов. "Гранитно-метаморфический" олой оложен снизу вверх: различишь метадолеритами, метаандезибазаль-тами, кислыми гранулитами {J* »2,6-2,8 г/см3, Vp а 6,0-6,4 ки/с), котерыо выше сменяются кристаллическими сланцами, гнейсами, роговиками, которые видимо соответствуют раннепротерозойской семизсайской серии Кассанского блока.

Ксенолиты большинства габброидов, вероятно, ооотвототвуют "высокоскоростным" гипотетическим телам с плотноотью -ß » 2,752,98 г/см3 и Vp в 6,5-6,75 ки/о. Судя по этим параметрам они распространены в широком интервале глубин от 4-5 до 20-25 км.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Комплекс проведанных геологических, потрографо-геофизичес-ких, минералогических и петрохимических исследований включений' в верхнспаяэозойских магматических образованиях Кураыинской 80-позволяют сформулировать следующие выводы, которыз являются защищаемыми половонияни данной работы.

I. В ворхпопалеозойоких магматических образования« Кура-■iWicKoit зоны установлен широкий спектр включений от улираос-юеных до кислых разностей субцолочного ряда, отражающий пеструю

и слсишув картину строения фундамента и более глубоких частей земной коры региона.

2. Вся совокупность включений рассматриваемого региона в соответствии существующими представлениями подразделяется на

две большие группы: ксенолиты и родственные включения. Для ксенолитов характерно: резкость границ, наличие структур закала, резкие отличия по возрасту, первичному отношению изотопов /8%г и и/УЬ отношений, а такие резкие отличия в составе от вмещающих пород. По составу среди них выделяются плагиолорцолиты, гарц-бургиш, пироксениты, габбро-нориты, анортозиты, горнблендиты, лейкограниаы и метаморфогенные разности.

Родственные включения составляют вторую генетическую группу включений, которыо дают надежную информацию о ггнних фазах становления магматических тел, образованных в процессе эволюции магматического очага. Для них характерно: номллементарность состава вмещающим породам, расплывчатость границ, близкий минеральный состав, их оптические овойс?ва и химизм. Они представлены разнообразными габброидами, моицодиоритами и нередко олившштами, габбро-пироксенитами и др.

Упомянутые два типа включений играют разную роль в познании структуры земной-коры и областей цагыообразования. Родственные включения, их состав указывают на происхождения основных плутонических и вулканических образований за счет кРЧсталл1'за~ ции высокоглиноземистых базальтовых магм. Ксенолиты же остаются единственным источником информации о строении и составе земной норы и верхней мантии региона.

3. Верхняя мантия рассматриваемого региона, вероятно сложена йерцолйтаыи, гарцбургитами и пироксенитами. "Гранулито-ба-аитовый" слой сложен снизу вверх: основными и кислыми гранули-• тами, амфиболитами, метабазальтали и телами габброидов, анортозитов, горнблендитов и глиммеритов. "Гранитно-цотаморХический" олой представлен различными метадолеритами, метаандезиоазальта-ии, кристаллическими сланцами, гнейсами и роговиками.

"Габбровые" тела, внедренные в "гранитно-метаморфический" слой в виде интрузий могут быть одним из источников "высокоскоростных" аномалий участков этого слоя. Судья по физическим и геотермическим параметрам эти тела распространены в широком интервала глубин от 4-5 до 20-25 км.

В целом, "габбровый" парагенозис минералов глубинных основ-

пых и ультраосновных ксенолитов, отсутствие настоящих мантийных ксенолитов типа гранатовых перидотитов, эклогитов обусловлен, вероятно, той, что магматические очаги залегают на сравнительно небольших глубинах (40-65 кц), т.е. вша зоны парохода габбро л эклогит и понимании ДД.Грина и А.Э.Рингвуда,(1968).

По тено диссертации Х.Д.Ишбаева опубликованы четыре статьи:

1. Коровью включения в магматических образованиях Шазас-Дукентокого и Гавасапского грабонов л некоторые вопросы их глубинного строения//Узб.геол.яурн., 1991, !й б, С,10-20 (соавторы Т.Н.Далимов, ¡1.!1.Ганиев, Б.А Лерновский).

2. О включениях ультраосновных пород Алычалыкского пассива (Кураминский хребет, Срединный Тянь-Шань)//Узб.гоол,аурн., 1992, Й 3, С.28-33.

3. Мантийные'включения в породах Алычалыкского пассива (Га-васайскнИ грабен, Куравднская зона)//Узб.гоол.нурн., 1993, Н> 5, С. (соавтор С.Сайдыгаииев).

4. Ксенолиты в магматических образованиях и опыт реконструкции глубинного строения Кураминской зоны//Узб.геол.яурн., 1994, й 4, (соавтор Т.И.Далшов).

Х.Д.Ишбаев. Чот«ал-1£урама региона (Урта Тцан-Щои) юцори палаозой ыагматик тог жиноладдаги принимала р ва ер цойиршш реконструкция цилпи тожр".гёаси.

Чотлол-1{урама сегплшда г;е;;г тарцалган нлутоник кошшекс-лар ва вулканогеи свиталарда учрандиган ^кшмталарникг г.шнора-логяк, шшёвиК таркяби, .;нзик хусуспятларп «дуляit упганилган. 237 та ¡дшшта топилган ва улзининг таркиба, кшёпив ва бошца хусусиятлари билан катта лккл хурукга булшгаи: ксешш¡таи ва каоиндош цуашмталар. ¡^шимталар утаасосли (13£), асооли (14%) хаада урга ва нордон таркийли магыатоген ва метшор-гогеи цршим-талар (76 % ).турларига амраталкш.

1^шимгалар ва ён атрощ тог жинсларининг тар>-иЗц ва JdisjiK хусусиятларшш корреляция килпш асэсида, Ifrpaua зонасгшинг ер цобига ва юнори мантиясв таркяби тза (гузилаианинг подала боршпш,

H.D.Iehbaev. Ineluaions in hlghpaleo2oic'magmatic rooks and expisrence reconstruction of depth earth cxusb of Chatckal-Kuraiaa region (Uiddlo Tain-Shain).

Mineral, chemical composition and petrophisic properties of inclusions in highpaleoaoic intrusiv complexes and volcunic . rocke of Chatckalo-Kurama region nere characterised in detalieo.

¿.bout 240 ineluaions are established, They differed on two big groups according chemistry and othor property xonolithea and henogane tnclaveo. Among them are ultrabasic rocks (10/5), basic rocke (14%), uagaatic and metaaorphic rocka with middle, «aid coaposition (76%).

Using correlation betveen coispositioni phiaic properties of inclu siono and enclocing them rocks are constructed aodel cruatal structure and Kurama"a high mantle.