Все научные статьи
аврик С.Н. Холодниканский зеленокаменный пояс, природа протолитов метапород как основа структурно - петрологической типизации пояса
Научная статья
Электронный научный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 27а Лаврик С.Н. (s lavrik@mail.ru)
Дальневосточный Геологический институт ДВО РАН
Актуальность исследования происхождения и развития зеленокаменных поясов (ЗКП) докембрия очевидна в контексте большого числа работ, посвященных данной проблеме. Модели их формирования обсуждаются главным образом с позиций тектоники плит ((Минц, 1993; Божко, 1999; Сыстра, 2000; Condie, 1994; Anhaeusser, 1973 и др.) или концепции мантийных плюмов (Naldrett, Turner, 1977 и др.). В пределах Алданского щита выделены ЗКП двух возрастных групп -неоархейские и мезопротерозойские (Котов, 2003). Холодниканский зеленокаменный пояс (ХЗКП) обоснован в качестве самостоятельной структуры (Московченко и др., 1984; Добрецов и др., 1986), однако до настоящего времени существовало мнение, что метаморфические породы холодниканского комплекса (ХК) являются диафторитами, развитыми по архейским гранулитовым породам Зверевского блока (Геологическая карта Приамурья и сопредельных территорий масштаба 1:2500 000, 1998 г.). Очевидна недостаточная изученность метаморфических пород (МП) ХК. Кроме того, практическая значимость зеленокаменных комплексов - как образований, которые являются источниками питания современных золотоносных россыпей, потенциально рудоносны на ряд металлов (Au, Pt, Ni, Со, Zn, Си), перспективны в отношении алмазов (Гадиятов, Маринцев, Тыллар и др., 2003) - не вызывает сомнений в том, что задача установления геологической природы метаморфических пород ХК являлась весьма насущной для решения вопросов становления и эволюции континентальной коры Алданского щита. Результаты исследований по установлению геологической природы и возраста протолитов МП ХК и петролого-геодинамическую модель условий их формирования и эволюции предполагается изложить в серии статей, первой из которых - является предлагаемая вниманию.
В основу публикаций положены детальные литолого-петрографические исследования пород метаморфического комплекса и анализ распределения петрогенных и редких элементов в главных разновидностях метапород и в минералах, расчетные термодинамические и экспериментальные данные, парагенетический анализ и минеральная термобарометрия, моделирование метаморфогенного минералообразования. Использовался оригинальный фактический материал, собранный автором, совместно с М.А. Мишкиным, в процессе полевых работ в бассейнах p.p. Иенгры и Холодникана (верхнее течение р Алдан).
Аналитические исследования включали следующие. Электронно-зондовые исследования и определения петрогенных элементов, Cr, Ni и Au в породах - выполнены в ДВГИ ДВО РАН: петрогенные - классическим химическим методом, Cr, Ni - атомно-абсорбционным и количественным спектральным методами, Au - пробирным анализом. РЗЭ и редкие элементы определены в ГИН РАН методами нейтронной активации (РЗЭ) и флюоресцентного анализа (редкие литофильные). Изотопные исследования выполнены на масс-спектрометрах "Finnigan MAT": Nd и Sr - в ИГЕМ РАН, углерода - в аналитическом центре ДВГИ ДВО РАН. Физико-химическое моделирование проведено по программе "Селектор-С". Обработка и анализ данных -при помощи пакета програм "STATISTICА". При интерпретации аналитических данных применялись петрологические методы, в том числе - графические (методы диаграмм, дискриминантных функций), многомерный анализ данных (факторный, кластерный).
Основные черты геологического строения ХЗКП. Рассматриваемая территория расположена на юге Алданского щита (рис. 1). Объект исследования - ХК - стратифицированные метаморфические образования ХЗКП. Залегают они среди позднеархейских гранулитов зверевской серии в виде разобщенных тектонических блоков, образующих полосу 3-С-З простирания от верховьев р. Северикан и Холодниканского перевала до правобережья р. Иенгры и прослеживаются далее, к верховьям р. Оторочи и в бассейн р. Дилинде. Далее к северо-западу ХК
Электронный научный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 28а
обнажается фрагментарно и выделялся ранее под названием чульманского супракрустального
|
комплекса (Другова, Неелов, I960).
Рис.аа 1.аа Тектоническая
схемаа Алданскогоаа щит (по
Красному, 1980, с изменениями).
1-отложения платформенного чехла;
2-Олекминская гранит-
зеленокаменная область; З-Становая
складчатаяа область;а 4-
нижнепротерозойские впадины; 5-7-
Алданскийа щит:а 5-Западно-
Алданскаяаа гранулито-гнейсовая
область,аа 6-Восточно-Алданская
4 ж 5а 6 |
гранулито-гнейсовая область, 7-
глубинные гранулитовые блоки
южной окраины (I- Курультинский,
II- Зверевский, III- Сутамский); 8-
зеле но каменныеаа пояс (1-
Олондинский,аа 2-аа Итчиляхский,аа 3-
Эвонокитский, 4- Темулякитский,а 5- Тунгурчинский, 6- Субганский, 7- Булгуняхтахский, 8- Балаганахский, 9-
Холодниканский); 9- разрывные нарушения; 10-положение района исследования.
Гранулитовый комплекс фундамента - зверевский блок представлен по (Дук и др., 1986): 1-двупироксеновыми, двупироксен-амфиболовыми и гиперстеновыми плагиогнейсами и кристаллосланцами, среди которых отмечаются редкие прослои известково-силикатных пород и кальцифиров; 2 - гранат-биотитовыми, силлиманит-гранатовыми плагиогнейсами с прослоями известково-силикатных пород и двупироксеновых плагиогнейсов. Характер регионального метаморфизма пород - полихронный и полифациальный: в архейское время его параметры соответствовали условиям гранулитовой фации: Т = 850о С, Р = 8 кбар (Московченко и др., 1983), а в последующем зверевская толща претерпела диафторез в условиях эпидот-амфиболитовой фации.
В собственно ХК ранее (Московченко и др., 1984) выделялись две согласно залегающие толщи - нижняя, сложенная метавулканитами ультраосновного и основного составов (коматиит-толеитовая серия) и верхняя, состоящая из метавулканитов основного и среднего составов (андезит-базальтовая серия). Исследование довольно продолжительных фрагментов не нарушенного разреза ХК в свежих обнажениях Амура-Якутской магистрали (что было недоступно в предшествующие периоды исследований), в совокупности с данными детальных петролого -структурных и других исследований (Красников, 1985 и др.), позволили нам расчленить ХК на две толщи, различающиеся литолого-петрографическим составом пород - нижнюю (PRi ) и верхнюю
(PRi2).
Разрез (снизу вверх) нижней толщи представлен переслаиванием амфиболитов и эпидот-слюдистых кристаллосланцев, видимая мощность - около 700 метров. Разрез верхней толщи: 1-эпидот-мусковитовые кварцитосланцы (300 м), 2- переслаивание эпидот-слюдистых и амфиболовых сланцев (1000 м), видимая мощность - около 1300 метров. Границу между нижней и верхней толщами мы полагаем по фактам появления прослоев кварцитосланцев и исчезновения амфиболитов в разрезе комплекса. Видимая мощность изученной части разреза ХК составляет около 2000 метров.
Вслед за Московченко Н.И. с соавторами (Эволюция раннедокембрийской литосферы.., 1986), разрез ХК мы сопоставляем с разрезом чульманского комплекса (ЧК) (Другова, Неелов, 1960), слагающего Чульманский прогиб или - грабен - по (Березкин, 1977)), который расположен к северо-западу непосредственно от изученной территории. Разрез ЧК, по данным В.И. Березкина (1977), представлен (снизу вверх): переслаиванием слюдистых кварцитов и амфиболовых сланцев и венчается (около 30 м) мраморами и кальцифирами. Общая мощность разреза - около 1650 метров. Формационное и петрохимическое сходство ЧК с холодниканским (Московченко и др., 1983) подтверждают данные возрастных датировок. Возраста пород ЧК (К-Ar метод) - 2430 100 млн лет, 2350 100 млн лет (Березкин В.И., 1977) - близки возрастам цирконов (Pb-Pb метод) из
Электронный научный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 29а
кварцитов - 2130 50 млн лет, 2300 40 млн лет, 2380 50 млн лет и метаэффузивов ХК - 2560 50 млн лет, 2440 60 млн лет, 2470 40 млн лет (Эволюция раннедокембрийской литосферы ..., 1987), а так же - полученным нами Sm-Nd изохронным методом значениям возраста протолитов ХК- 2,41 0,08 млр. лет (Лаврик и др., 2002).
1 |
Мощностям |
J |
2 |
<*500 |
_'_'_ |
'^ж"жждг"-: |
||
М50 |
^Ш. |
|
*200 |
ъж: |
|
^^ |
||
*100 |
РР |
|
ЪЗОО |
||
1 |
*100 |
ж^п |
Ъ180 |
||
**340 |
~=^ |
|
"*75*jflл4 |
гаа гаа : |
Рис. 2. Схема сопоставления стратиграфических
Мощность,/* |
разрезоваа холодниканскогоаа иаа чульманского
метаморфическихаа комплексов
750 - 200 15-30 100- 150 |
Метаморфические комплексы:а А - холодниканский
(оригинальные данные);
mm |
Б - чульманский (по Березкину,а 1977);а 1- эпидот-
150-200а НЭДЗ |
биотитовые сланцы; 2 -
80 - 100 |
амфиболиты; 3 - эпидот-мусковитовые кварциты; 4 -
80-100аа НзЙЙЗ |
эпидот-мусковитовые сланцы;
200 - 250 50 - 70 |
5аа -аа эпидот-амфиболовыеаа сланцы;аа 6аа -аа слюдистые
кварциты;7 - мраморы и кальци-
фиры; 8 - слюдяные микрогнейсы; 9 - амфиболовые
350 - 400 40-50 |
сланцы.
200 - 300 |
Ч_.--Ч гД,.-_, .-_ж |
8 |
Разрез ЧК мы сопоставляем с верхней толщей ХК. Вероятно, в ЧК разрез верхней толщи представлен более полно - здесь в верхах разреза установлены карбонатные породы, не выявленные в Холодниканской : структуре. Сопоставление разрезов ХК и ЧК | приводится на схеме (рис. 2). Исходя из вышеизложенного, общая мощность ХК с учетом разреза, изученного в бассейне р. Чульман, оценивается в 2350 м. Завершая рассмотрение литолого-минералогических особенностей, в качестве принципиальных моментов отметим следующее. Установлена слоистая структура ХК и наличие в составе слагающего его разреза пород с реликтами магматических минералов (плагиоклаз, амфибол), а так же - пород явно осадочного происхождения - кварцито-сланцев и мраморов, Впервые для ХЗКП, в стратиграфическом разрезе ХК мы выделяем две согласно залегающие генетически различные толщи: нижнюю - вулканогенную и верхнюю - вулканогенно-терригенную.
Петрохимия метапород и их исходная природа. В основу диагностики протолитов положен принцип изохимичности процессов метаморфизма. Для выяснения природы протолитов пород среднего и кислого составов помимо методов классической петрохимии использованы математические (факторный и кластерный анализы данных). Было изучено более сотни образцов.
Tret Qftjfam'a 11 Variants |
о |
||
^^" |
||
Петрохимическая характеристика типичных образцов
пород средних и кислых составов приведена в таблице
№ 1. Эффективность математических методов
обоснована принципиально различным поведением
одноименных элементов в магматических и терригенных
процессаха (Кокса и др.,а 1982;
Рис.3. Дендрограмма структурированния пород средне-кислого состав поаа степениаа уменьшенияаа близостиаа коррелируемых признаков: (А) - породообразующих окислов; (Б) - проб выборки.
Tret Digra m Гот ЪТCases
1-Рвачог |
г |
|||||
' " |
-Jbf |
|||||
оса ЩИ |
О(НП0М&ПЭЪ |
<Орфи/Пы |
||||
G0< |
.1npsves7?a.vop0\sf |
|||||
1 |
||||||
,.,;,... i. |
||||||
-------------- \___ .аа i---------- !-------------- 1 |
j-Ць, .-^-^ |
|||||
s s ssssassas csssssssssrsss^ sjksei |
issss; ssssssiasssi- s s ss s
Образец, No
Эволюция изверженных пород, 1983; Маракушев, 1988;
Гаррелс,Крайст, 1968; Гинзбург, 1963; Ронов и др., 1990;
Страхов, 1962 и др.). В процессе исследования
установлено, что структура корреляционных связей,
описываемая фактором F2, характеризует терригенные
продукты начальной стадии процессов механической и
химическойа дифференциацииа (Шутов,аа 1975;
Электронный научный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 30а
Интерпретация геохимических данных, 2001; Голынко и др, 1983; Rollinson, 1995 и др.). На диаграммах главных факторов Fl, F2 и дендрограммах, пример которых иллюстрируется рисунками За, 36, изученные породы средне-кислого состава разделены на две группы: параметаморфиты и ортометаморфиты.
поа формуле: 0,98MgO+0,55CaO+1,46Na2O+0,54K20. |
функция DF |
||
Si' |
жа , |
!аа i |
80 |
.аа ;Х |
|
76 72 |
It [ J '4 |
|
SI |
K/I'i.'m,: |
|
На основе петрохимических особенностей пород использованы два метода разделения пара-и ортометаморфитов. Первый метод (рис. 4а) основан на применении диаграммы в координатах Si' - Al/Fe (Dennen, Moore, 1971). Во втором (рис. 46) (Shaw, 1972) - применена дискриминантная
вычисляемая 70,44-0,2 ISiO 2-0,32Fe203(o64)
о.
Рис. 4. Петрохимические диаграммы разграничения протолитов пара- и ортометаморфитов олодниканского комплекса среднего и кислого составов
Ортометаморфиты |
AUFE |
20 |
А) - Диаграмма Деннена (Dennen, Moore, 1971): А - граница зрелых осадков (по Dennen,.., 1971), Б - граница примитивных граувакк (по Longstaffe, 1978); поля составов пород: а)- субграувакки, б)- граувакки, в)-сланцы и аргиллиты (по Dennen, Moore, 1971); залитые кружки - метапороды холодниканского комплекса Б) - Диаграмма Шоу (Shaw, 1972): залитыми квадратами обозначено положение составов метапород холодниканского комплекса
DF ж |
й |
|
- |
ОртпометамОрфыгпы |
|
": Хf ч |
Х Х ж ж а и | а Хаа ж ж ж .жа ' |
|
Поршвтоморфиты |
. |
SiO |
На основании изложенного мы выделяем протолиты вулканогенной и терригенной природы, среди последних установлены субграувакки, граувакковые песчаники и пелиты.
Метавулканиты на диаграмме Si02 - (Na20+K20) располагаются в полях ультраосновных, основных, средних и кислых составов нормальной щелочности. На диаграммах AFM (Irvin, Baragar, 1971) и Al-(Fe+Ti)-Mg (Jensen, Руке, 1982) изученные составы образуют два тренда: известково-щелочной и толеит-коматиитовый (рис. 5). Базит-ультрабазитовые составы на диаграмме Ti02-Fe/(Fe+Mg) химической эволюции магм (Щека, Вржосек, 1983) располагаются согласно толеитовому тренду. Высокомагнезиальные разности на диаграммах Н.Л. Добрецова (1986), В.С Куликова и В.В Куликовой (2000) приурочены к полям коматиитовой и пикритовой серий. На основании изложенного среди исходных вулканитов выделены три петрохимические серии: коматиит-толеитовая (КТС), пикритовая и известково-щелочная (ИЩС). Петрохимические особенности типичных разностей изученных метавулканитов представлены в таблицах 2, 3 и 4.
Протолиты КТС. Аналогами коматиитов выделены ультрабазиты, составы которых отвечают условиям: Si02 < 53%, (Na20+K20) < 1%, и MgO > 18%, Ti02 < 1% (Классификация магматических пород..., 1997) и занимают одноименные поля на диаграммах (Jensen, Руке, 1982; Добрецов, 1986; Куликов, Куликова, 2000). К коматиитовым и толеитовым базальтам отнесены составы с содержаниями MgO, соответственно < 18 мас.% и < 9 мас.% и занимающие соответствующие поля на диаграммах (Jensen, Руке, 1982; Куликов, Куликова, 2000).
Коматииты, коматиитовые и толеитовые базальты в разрезе комплекса соответствуют амфиболитам и основным кристаллосланцам нижней толщи.
Протолиты пикритовой серии выделены на основе характерного признака - низких величин (< 10) отношений А120з/ТЮ2 в изученных породах. Составы метавулканитов, согласно диаграмме (Куликов, Куликова, 2000), соответствуют базальтам и пикритобазальтам, а в разрезе ХК представлены амфиболитами и основными кристаллосланцами нижней толщи.
Протолиты ИЩС, согласно диаграммам (Jensen, Руке, 1982) и Si02 - (K20+Na20), представлены составами, аналогичными базальтам, андезитам, дацитам и риолитам (рис. 2). В разрезе комплекса эти породы соответствуют эпидот-слюдистым, эпидот-амфиболовым кристаллосланцам и слюдистым кварцитам.
Цитологический состав реставрированного стратиграфического разреза ХК, согласно выше изложенному, следующий. Протолиты нижней части разреза представлены разностями основных и ультраосновных метавулканитов, в том числе, высокомагнезиальными. Протолиты верхней -
Электронный научный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 31а
Электронный научный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 32а Петрохимическая характеристика ТИПИЧНЫХ образцов пород средних и кислых составов ХЗКП таблица № 1 №пробы з-48-б 3-1-Ж з-23-д з-45-в з-17-д з-17-г з-20-в з-15-г з-25-а з-23-а з-25-б з-15-д з-24-в з-20-а № rin* 45 47 48 56 73 74 81 82 89 91 97 98 100 102 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Si02 51,62 53,56 54,53 58,67 64,93 65,64 67,88 68,2 70,68 70,94а 72,46 72,84 72,97 74,35 Ti02 0,85 0,42 0,65 0,85 0,85 0,47 0,35 0,67 0,14 0,02 0,15 0,25 0,29 0,33 А1203 15,89 15,98 16,49 17,44 16,08 14,44 16,3 13,5 15,24 15,95а 15,2 13,1 14,5 12,07 FeO 5,94 3,67 4,87 4,12 2,54 5,47 2,07 2,16 2,2 1,14 0,95 0,75 1,81 0,98 Fe203 5,15 3,41 3,45 3,5 1,7 0,27 0,85 1,5 0,09 0,0001 0,7 1,3 0,14 2,01 MnO 0,17 0,15 0,09 0,14 0,03 0,05 0,02 0,03 0,02 0,01 0,01 0,02 0,03 0,02 MgO 4,46 6,6 5,63 2,95 1,69 2,74 1,16 1,2 1,03 0,57 0,26 1,04 0,83 0,66 CaO 12,96 7,33 5,69 4,62 4,07 4,31 2,32 2,4 3,5 1,93 1,99 2,64 2,4 2,19 Na20 1,08 3,98 3,5 3,92 3,87 3,19 4,47 2,95 4,79 5,61 5,53 3,4 4,06 3,06 к2о 0,54 1,89 2,31 1,04 2,06 0,87 1,42 3,24 0,68 1,43 1,43 2,5 1,42 1,99 р2о5 0,13 0,05 0,31 0,2 0,22 0,18 0,13 0,19 0,13 0,09 0,06 0,06 0,08 0,12 ППП 1,06 2,4 2 1,94 1,74 2,36 2,89 3,2 1,12 2,19 0,88 1,67 1,09 1,91 н2о- 0,39 0,14 0,08 0,21 0,07 нобн 0,07 0,26 0,03 0,0001 0,0001 0..00 0,03 0,06 Сумма 100,24 99,58 99,6 99,6 99,85 99,99 99,93 99,5 99,65 99,88а 99,6201 99,57 99,65 99,75 Al/Fe
л e. 3,35 2,91 4,09 10,25 5,00 8,02 7,15 6,76 38,20 6,15 5,23 10,57 6,11 15,8044 Коэффициенты длядиа
Шоу,а Dennen, Moor 1972а ,1971
Оа ел 68,65 67,96 72,16 66,83 78,24 74,35 77,02 77,65 78,23 80,43а 81,37 79,60 81,79 82,1159 1,21 -0,06 2,63 6,80 -1,37 1,64 4,29 2,45 4,61 -1,41аа -0,31 1,64 -0,06 0,365848
Примечание 1. В этой и последующих таблицах - оксиды в мае. %, все анализы приведены к сухой сумме; 2. Исходные составы: андезибазальты (2 - 4); андезит (5); дациты (6, 7); риодациты (8 - 13); риолиты (№№ 14,15); 3. кристаллические сланцы: амфиболовые (2, 3, 5), амфибол-эпидот-биотитовый (4), эпидот-биотитвые (6, 11), мусковит-хлорит-эпидотовый (7, 10), мусковитовые кварцитосланцы (9, 13 - 15), амфиболовый (12).
Электронный научный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 33а
№ пробы 3-16-Д з-11-д з-12-в з-15-е з-16-е 3-1-д з-48-д з-1-е з-2-н з-2-л *№п\п 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Si02 46,03 49,81 48,45 44,69 46,92 46,11 42,41 44,40 41,08 45,51 Ti02 0,63 0,18 0,15 0,30 0,28 0,58 0,58 0,42 0,62 0,38 Si02 46,03 49,81 48,45 44,69 46,92 46,11 42,41 44,40 41,08 45,51 тю2 0,63 0,18 0,15 0,30 0,28 0,58 0,58 0,42 0,62 0,38 A1203 10,20 6,59 6,62 8,56 8,37 7,46 8,96 7,83 9,44 6,27 FeO 8,26 4,51 7,97 6,56 4,69 7,66 6,53 5,27 6,18 5,35 Fe203 1,00 5,09 0,58 3,20 3,77 2,39 3,73 5,19 4,30 3,57 MnO 0,16 0,25 0,27 0,14 0,15 0,17 0,18 0,28 0,29 0,18 MgO 19,09 19,83 20,54 21,87 22,02 22,08 22,68 23,23 24,48 25,90 CaO 7,86 9,18 11,58 7,48 7,8 8,14 8,02 6,70 6,43 6,73 Na20 0,96 0,35 0,23 0,18 0,25 0,19 0,18 1,05 0,20 0,49 к2о 0,28 0,20 0,27 0,10 0,02 0,11 0,18 0,36 0,26 0,07 р2о5 0,16 0,12 0,11 0,10 0,16 0,09 0,12 0,10 0,07 0,09 Ппп 5,14 3,42 2,87 6,42 5,56 4,86 6,24 4,99 6,53 5,14 Сумма 99,76 99,54 99,64 99,61 99,99 99,85 99,82 99,83 99,88 99,69 СаО/А12Оэ 0,77036 1,3915 1,74924 0,87383 0,9319 1,08993 0,89462 0,85568 0,68114 1,07337 Al203/Ti02 16,1746 36,6111 44,1333 28,5333 29,8929 12,8448 15,3793 18,6429 15,2258 16,5 CaO/ Ti02 12,4603 50,9444 77,2 24,9333 27,8571 14 13,7586 15,9524 10,371 17,7105 Mg/(Feo6ia+Mg) 0,796 0,839 0,817 0,830 0,860 0,818 0,831 0,845 0,843 0,869
Примечание 2-5, 7 - кристаллосланцы: хлорит-амфиболовые (2, 4), биотит-хлорит-эпидотовый (5), амфиболовый (7); 6, 8-11 - амфиболиты.
Петрохимическая характеристика типичных образцов коматиитовых |
метабазальтов ХЗКП |
таблица № 3 |
|||
№пробы |
з-11-г з-16-в 3-11-6-2 |
з-3-а |
з-З-б |
з-2-к |
3-16-И |
*№ п\п |
28аа 29аа 30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
1 |
2а 3а 4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Si02 |
43,32а 47,54а 44,07 |
47,65 |
44,54 |
44,99 |
48,07 |
Ti02 |
1,45 1,03 1,27 |
0,98 |
0,97 |
0,79 |
0,79 |
А1203 |
11,73а 11,84а 11,52 |
13,11 |
15,03 |
15,68 |
9,53 |
FeO |
10,28а 5,91 7,97 |
6,54 |
6,55 |
4,40 |
1,14 |
Fe203 |
6,52 6,83 7,51 |
4,97 |
5,91 |
5,88 |
10,83 |
MnO |
0,13 0,16 0,24 |
0,18 |
0,21 |
0,17 |
0,17 |
MgO |
11,13а 11,29а 11,82 |
11,93 |
12,53 |
13,16 |
14,09 |
CaO |
10,13а 8,38 9,84 |
8,66 |
9,02 |
8,54 |
9,86 |
Na20 |
1,18 1,37 0,77 |
2,89 |
1,90 |
3,03 |
1,25 |
к2о |
2,23 2,65 1,83 |
1,02 |
0,65 |
0,83 |
0,92 |
p2o5 |
0,12 0,20 0,29 |
0,07 |
0,08 |
0,07 |
0,13 |
ППП |
1,30 2,49 2,80 |
1,83 |
2,24 |
2,38 |
2,90 |
Электронный научный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 34а
1 2 3 4 5 6 7 8 Сумма СаО/А1203 А12Оз/ТЮ2 CaO/Ti02
Mg/(Feo6iii+Mg) 99,52 99,69 99,92 99,83 99,63 99,89 99,69 0,863 0,707 0,852 0,660 0,600 0,544 1,035 8,069 11,485 9,055 13,367 15,485 19,835 12,063 6,966 8,126 7,717 8,826 9,289 10,798 12,481 0,600 0,692 0,650 0,708 0,708 0,769 0,807
'Примечание: 3. 2-8 -кристаллические сланцы: биотит-эпидот-амфиболовые (2-4, 8), амфиболовые (5-7).
Петрохимическая характеристика типичных образцов толеитовых метабазальтов ХЗКП______________________________________________________________________________ таблица № 4
№пробы |
з-47-д |
з-24-е |
з-13-з |
з-48-в |
з-14-а |
*№ п\п |
1 |
11 |
12 |
13 |
17 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Si02 |
51,90 |
52,01 |
47,81 |
47,67 |
45,80 |
Ti02 |
1,67 |
1,34 |
0,76 |
0,67 |
0,82 |
А1203 |
15,68 |
14,60 |
14,94 |
12,43 |
15,10 |
FeO |
6,26 |
2,02 |
4,44 |
7,84 |
6,30 |
Fe203 |
6,02 |
9,36 |
10,02 |
4,74 |
9,60 |
MnO |
0,16 |
0,13 |
0,19 |
0,19 |
0,20 |
MgO |
2,27 |
5,79 |
6,11 |
6,35 |
6,70 |
CaO |
12,18 |
7,96 |
10,53 |
15,32 |
11,10 |
Na20 |
1,55 |
1,97 |
1,50 |
1,52 |
1,40 |
к2о |
1,89 |
1,60 |
0,75 |
0,59 |
1,03 |
р2о5 |
0,27 |
0,30 |
0,12 |
0,17 |
0,31 |
ППП |
1,29 |
2,58 |
2,73 |
2,62 |
1,60 |
Сумма |
101,17 |
99,67 |
99,91 |
100,12 |
99,9601 |
СаО/А12Оэ |
0,78 |
0,48 |
0,55 |
0,70 |
1,23 |
Al203/Ti02 |
9,39 |
10,15 |
10,90 |
19,61 |
18,49 |
CaO/Ti02 |
7,29 |
4,89 |
5,94 |
13,82 |
22,79 |
Mg/(Feoбщ+Mg) |
0,311 |
0,492 |
0,624 |
0,546 |
0,532 |
Примечание: кристаллические сланцы: мусковитовые (2, 7), хлорит-биотит-эпидот-амфиболовые (6); амфиболиты (4, 5)
Электронный научный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 35а
диаграмм Al-(Fe+Ti)-Mg
Fe+Ti |
|
Рис. 5.аа Классификационная
(Jensen, Руке, 1982).
Римскими цифрами обозначены поля: I - коматиитов, II - коматиитовых базальтов, III - вулканитов толеитовой и IV - известково-щелочной серий. Буквами обозначены поля: Р - риолитов, Д - дацитов, А - андезитов, Б -базальтов: Fe-Б- высокожелезистых и Mg-Б - высокомагнезиальных. Составы пород: 1 - кислый; 2 - средний; 3 - основной; 4 - ультраосновной.
среднего и кислого составов в ней. При суммарной мощности вулканитов верхней и нижней толщ 1000 - 1200 м, их расположение в разрезе ХК, снизу вверх: ультраосновные (суммарно - залегающие как базально (15 м.), так и переслаивающиеся среди вышележащих высокомагнезиальных основных составов (около 65 м.)) составляют около 8 % разреза; основные, в том числе высокомагнезиаоьные - около 620 м или 56 %; средние - около 200 м или 18 %; кислые - около 255 м или 18 %. По мнению автора, эволюция вулканизма от основных и ультраосновных базальт-пикрит-коматиит-толеитовых составов к мультимодальным известково-щепочного состава имела (относительно) одновозрастный и непрерывный характер. Выявленные для Холодниканского пояса данные о геологическом строении разреза протолитов илюстрируются на рис. 6.Структурно-петрологическая типизация ХЗКП. В результате исследования особенностей строения разрезов древних ЗКП А.Б. Вревским (1986) были выделены 4 типа поясов. Их наименование и характерные признаки следующие. А) Барбертонский: вулканизм -инициальный коматиит-толеитовый, завершающий - известково-щелочной бимодальный; Б) Белингве: в базальном залегании - терригенные породы, выше - вулканиты КТС и ИЩС; В) Хаутаваарский: вулканизм инициальный - известково-щелочной, завершающий - коматиит-толеитовый; Г) Абитиби: вулканизм непрерывный от КТС к ИЩС (мультимодальный). Приведенное позволяет рассмотреть положение Холодниканского пояса согласно критериев классификации (Вревского А.Б., 1986) и сравнить с результатами исследований раннедокембрийских зеленокаменных поясов различных регионов мира. Выявленная нами для
Рис 6. Относительная
распространенность и
положение вулканитов
ва разрезах
докембрийских зеленокаменных поясов (по Вревскому А.Б., 1986, с дополнениями).
Буквамиаа в
кружкаха обозначены
типы зеленокаменных
поясов:аа а
Барбентонский, б
Белингве,а в
Хаутаваарский, г
Абитиби; арабская цифра
нада колонками
соответствует зелено каменномуаа поясу:
Iа - Йелоунайф, 2 - Берч, 3
- Ухи, 4 - Абитиби, 5 -
Кашидо, 6 - Вабигун, 7 -
Белингве, 8 - Булавайо-
Мудландс, 9 - Форт
jjjjаа Виктория,а 10 - Шабани,
IIа - Мурчисон, 12 -
Барбертон, 13 - Бандас,
14 - Ньянза, 15 - Камбуи,
Электронный научный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 36а ХЗКП непрерывная эволюция вулканизма от инициального ультраосновного высоко магнезиального и основного, сменяющегося мультимодальным известково-щелочным, а так же, приуроченное к последнему положение в разрезе терригенно-осадочных образований, дает основание сопоставлять изученный вулканогенный разрез с протолитами, объединяемыми мультимодальным типом Абитиби. Венчающее положение пород терригенно-осадочной природы относительно метавулканитов в разрезе холодниканского комплекса соответствует наиболее распространенному характеру взаимоотношений в рассмотренных по литературным данным поясах, хотя и не является принципиальным для проведенной типизации.
Резюмируя, в качестве основных выводов выделим следующее. В соответствии с реставрированными литологическими разностями пород, вулканическими сериями и типами протолитов, ХК разделен на две толщи: нижнюю - вулканогенную, и верхнюю - вулканогенно -терригенную. Среди метавулканитов ХК по петрохимическим признакам выделены три петрохимические серии исходных вулканитов: толеит-коматиитовая, пикритовая и известково-щелочная. Реставрированные составы толеит-коматиитовой серии соответствуют типовым аналогам: перидотитовым коматиитам, коматиитовым и толеитовым базальтам, составы протолитов пикритовой серии - пикритовым базальтам, составы протолитов метавулканитов известково-щелочной серии - андезитам, дацитам и риолито-дацитам. Протолиты терригенной части разреза аналогичны составам несортированных грубозернистых осадков типа граувакк, аркозов, а так же - пелитов. Установленная для ортопротолитов ХК эволюция вулканизма от высокомагнезиальной пикрит-КТС к ИЩС позволяет сопоставлять вулканогенный разрез протолитов Холодниканского зеленокаменного пояса с мультимодальным типом Абитиби.
итература
1.Берекин В.И. Метаморфизм нижнего протерозоя Алданского щита. М.: Наука. 1977. 120 с. 2.Божко Н.А. Тектоника и магматизм кратона Зимбабве в позднем архее // Мат. совещ.
"Тектоника, геодинамика и процессы магматизма и метаморфизма". М.: РАН, 1999, Т. I. З.Куликоваа B.C.,аа Куликов В.В.аа Новыйаа подходаа каа классификациаа высокомагнезиальных
вулканогенных пород. // Материалы 2-го Всероссийского петрографического совещания.
Сыктывкар. 2000. Т. 1. С. 111- 112. 4.Вревский А.Б.аа Геолого-петрологическая систематика зеленокаменных поясов архея - В кн.:
Проблемы эволюции докембрийской литосферы. - Л.: Наука, 1986, с. 37-44. 5.Гадиятов В.Г., Маринцев В.К., Тыллар Б.Г. и др. Алмазоносность коматиитов Олондинского
зеленокаменного пояса. // Отечественная геология, № 3, 2003, с. 30-31. б.Гаррелс P.M., Крайст Ч.Л. Растворы, минералы, равновесия. М..: Мир, 1968, 388 с. 7.Геологическая карта Приамурья и сопредельных территорий. Санкт-Петербург, ВСЕГЕИ,
1998. 8.Гинзбург И.И. Типы древних кор выветривания, формы их проявления и классификация. - в
кн.: Кора вывертивания. Вып. 6. М., Изд-во АН СССР, 1963, с. 71 - 102. 9.Добрецов Н.Л., Добрецов Н.Н., Попов Н.В., Добрецова Л.В., Смелов А.П. Минералогия и
геохимия коматиитовой серии из Олондинской структуры Алданского щита // Геохимия
вулканитов различных геодинамических обстановок. Новосибирск: Наука, 1986, С. 34-48.
- Другова Г.М., Неелов А.Н. Полиметаморфизм докембрийских образований южной част Алданского щита и хр. Станового. - Тр. ЛАГЕД АН СССР, 1960, вып. 11, с. 141-216.
- Дук В.Л., Кицул В.П., Петров А.Ф. и др. Ранний докембрий Южной Якутии. М.: Наука, 1986. 280 с.
Электронный научный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 37а
31.Condie K.C. Greenstounes Through Time. // Developments in precambrean geology № 11 -Archean Crustal Evovution. Ed. by Condie.K.C, Elsevier, 1994. P. 85-120.
- Dennen W.H., Moore B.R. Chemical definition of nature detrial sedimentary rock. Nat. Phys. Sci. 1971. V. 234. P. 127-128.
- Irvin T.N., Baragar W.R.A. A guide to the chemical>
- Jensen L.S., Pyke D.R. Komatiittes in the Ontario portion of the Abitibi belt. In: Arndt N.T., NisbetE.G., Komatiittes George Allen and Unwin, London, 1982, pp. 147-157.
- Naldrett A. J., Turner A.R. The geology and petrogenesis of a greenstone belt and related nickel sulfide mineralization at Yakabindie, Western Australia // Precambrian Res. 1977. Vol. 5, N1. P. 43-103.
- Rollinson H.R. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. Essex: London Group UK Ltd. 1995. -352 p.
- Shaw D.M. The origin of the Apsley gneiss, Ontario, Can.J. Earth. Sci., 9, 18-35,1972.
Электронный научный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 38а
Все научные статьи