Семинар "Геохимия щелочных пород" 

школы "Щелочной магматизм Земли"-2008

Особенности строения и петрохимии комплексов параллельных даек в офиолитах активной Тихоокеанской окраины

Юркова Р.М., Воронин Б.И.

Институт проблем нефти и газа РАН, Москва

Интерес к изучению дайковых комплексов офиолитовых ассоциаций связан с тем, что они принимаются за бесспорный индикатор геодинамического режима растяжения. Это позволяет устанавливать место, ориентировку оси и скорость спрединга. Привязка блоков офиолитов к дайковому комплексу дает возможность проследить историю формирования и совмещения в офиолитовой ассоциации магматических, метаморфических и осадочных пород, а также оценить их связь с окружающими вулканогенно-осадочными формациями. Структурные различия комплексов ⌠дайка в дайке■, сформированных в оке╜анической и активной краевоморской обстановках, существенно расширяет значимость этого комплекса для оценки геодинамической обстановки формирования офиолитов (Куренков, Перфильев, 1984). Внутреннее строение комплекса параллельных даек рассматривается на примере офиолитовой ассоциации п-ова Шмидта (Северный Сахалин). Установлено, что в пакетах сочетаются две серии (генерации) полудаек. Первая серия состоит из субвертикальных или крутопадающих слабоизвилистых полудаек, прислоненных через зону закалки к блокам вмещающих габброидов. Параллельность их друг другу не всегда выдержана. В ряде случаев они незначительно смещены относительно друг друга по субгоризонтальным нарушениям. Наблюдается, что полудайки первой серии выклиниваются на разных уровнях внутри блоков аподиабазовых и апогаббродиабазовых амфиболитов. Вторая серия пакетов состоит из дугообразно изогнутых или прямолинейных параллельных полудаек, пересекающих дайки первой серии под острыми углами. Во всех полудайках хорошо различаются зоны закалки и две -три разнозернистые зоны внутренних частей. Петрохимические ососбенности дайковых пород проанализированы с помощью диаграмм соотношения таких петрохимических параметров, как FeO_сум/MgO с ТiO₂ (рис. 1). Анализ диаграммы показал, что полудайки п-ова Шмидта по петрохимическому составу тяготеют к породам бонинитовой серии и совпадают с переходными к бонинитам типами толеитовых базальтов, характерными для фронтальных частей эвсиматических островных дуг и внутренних частей глубоководных желобов, маркирующих вы╜ходы сейсмофокальной зоны. Характерной особенностью магмы, породившей эти породы, является высокая насыщенность флюидами. Было пока╜зано, что высокие содержания флюидов в дайковых диабазах явились причиной флюидного метаморфизма и термальной амфиболитизации этих пород. Высокая насыщенность флюидами и петрохимическое сходство даиковых диабазов с бонинитами и переходными типами толеитовых базальтов отражают сходство условий их образования в зоне перехода примитивная островная дуга √ желоб (Юркова, Воронин, 2006). Другой тип дайковых пород офиолитовых комплексов северо-западного об╜рамления Тихого океана представлен субщелочными диабазами и габброидами, близкими по содержанию и соотношению основных петрогенных элементов к щелочным базальтоидам Гавайских островов. В офиолитовых ассоциациях они встречаются редко, в виде небольших блоков в меланже. Подо╜бные диабазы с отчетливо различимыми зонами закалки драгированы вместе с амфиболитами с хребта Ширшова (Пейве, Юркова, 1985). Обсуждение имеющихся данных по содержанию и распределению малых и редких элементов проведено с учетом состава минеральных ассоциаций породы и характера метаморфических изменений. Так, несомненна связь содержаний ванадия и количества в породе рудных зерен. При содержании рудных зёрен в пределах 1-3% объема породы ванадий присутствует в количестве от 148 до 172 г/т. Скачок содержаний рудных в 5 раз сказывается на увеличении количества ванадия в 2-3 раза. Наиболее высокие содержания хрома установлены для пород со стекловатыми структурами. Это базальты зоны закалки первой серии (до 380 г/т). Если исходить из соотношения содержаний Сr₂О₃ в клинопироксенах, псевдоморфных роговых обманках и хлорите, то возможные потери Cr при ранней амфиболитизации дайковых пород могут достигать 190 г/т. В меньшей мере или совсем не заметно влияние процессов амфиболитизации на содержание Ni и Со. Если перейти к зеленокаменноизмененным дайковым породам, то в них содержание Сr и Ni падает до наиболее низких (15-18 г/т) значений. Что касается Сu, то наиболее высокие ее содержания отмечаются для пород из пакетов полудаек первой серии. В зеленокаменноизмененных породах содержание Сu несколько возрастает. Содержание Rb, большей частью, не превышает 5 г/т. Значительные колебания характерны для содержаний Sr и Ва. При этом четко устанавливается тенденция увеличения содержания Sr в метаморфизованных породах, особенно гидротермальноизмененных, и в лавах. Самые низкие содержания Y и Zr (5-20 г/т) отмечаются для базальтов зон закалки полудаек первой серии. Как следствие метаморфических преобразо╜ваний пород намечаются две тенденции изменения содержания рассеянных элементов: понижение роли Сг и Ni и повышение Sr, Zr и Y. Геохимические особенности пород дайкового комплекса могут быть ис╜пользованы для металлогенических прогнозов в отношении Сu, Ni, V. Сохранение высоких содержаний Сu в течение всего этапа формирования дайкового комплекса от ранних к поздним генерациям даек диабазов вплоть до кислых дифференциатов (альбититов), накопление этого элемента в зеленокаменноизмененных породах дает основание предполагать перенос меди флюидами и концентрирование ее в виде сульфидов в благоприятных геохимических ловушках, как например, на контакте с серпентинитами. Присутствие Ni можно ожидать в виде изоморфной примеси в сульфидах. Эффект накопления ванадия отмечается для окварцованных и пропилитоподобных пород и уси╜ливается на контакте с серпентинитами.

Литература

Куренков С.А., Перфильев А.С. Дайковые комплексы и их тектоническая интерпретация // Геотектоника. 1984. ╧ 5. С. З14.

Пейве А.А., Юркова Р.М. Базальты хребта Ширшова (Берингово море) // Доклады АН, 1985, Том 285, ╧ 2, С. 417-420.

Юркова P.M., Воронин Б.И. Подъём и преобразование мантийных и углеводородных флюидов в связи с формированием офиолитового диапира // Генезис углеводородных флюидов и месторождений. М.:ГЕОС, 2006. С. 56-67.

Рис. 1. Диаграмма соотношений ТiO₂ (мас.%) и FeO_сум/MgO в дайковых породах активной континентальной окраины и океана в сопоставлении с лайковыми комплексами офиолитовых ассоциаций 1-4 - структуры: 1, 2 - активной континентальной окраины (1 - троги, желоба, 2 - хребет Кюсю-Палау), 3,4 - океана (3 - рифтовые зоны, 4 - внутриплитные и трансформные разломы); 5 -11 - комплексы, породы: 5 √ дайковые со структурой "дайка в дайке", 6 - одиночные дайки и их рои, 7 - комплексные дайки (основные породы), 8 - дайково-силловый комплекс щелочного пояса Восточной Азии, 9, 10 - дайковые Восточного Сахалина (9 - вмещающие габбро, 10 - дайковые диабазы и габбродиабазы) ,11 - дайковая порода хребта Ширшова; 12-16 - границы полей базаль╜тов: 12 - активной окраины Филиппинского моря, 13 - зон фронтальной части Марианской остров╜ной дуги и желоба, 14 - бассейна Сикоку, 15 - Восточно-Азиатского щелочного пояса, 16 - Гавай╜ского поднятия; 17 - границы поля марианит-бонинитов и переходных пород.