Научная статья на тему 'Меловой вулканизм Хара-Сисского поля (Верхояно-Колымская орогенная область)'

Меловой вулканизм Хара-Сисского поля (Верхояно-Колымская орогенная область) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
52
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВУЛКАНИЗМ / ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА / ГОРЯЧАЯ ТОЧКА / МАГМОГЕНЕРАЦИЯ / ГЕОХИМИЧЕСКАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ / VOLCANISM / GEODYNAMIC SETTING / HOT POINT / MAGMA GENERATION / GEOCHEMICAL SPECIALIZATION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Трунилина В.А., Роев С.П.

Впервые детально охарактеризованы петрография, петрохимические и геохимические особенности меловых вулканитов наименее изученного на северо-востоке Верхояно-Колымской орогенной области Хара-Сисского вулканогенного поля, входящего в состав Индигирского пояса растяжения земной коры. Вулканогенная толща разделена на две подтолщи раннеи позднемеловую. В составе раннемеловых вулканитов преобладают дациты и риолиты нормальной щелочности. Позднемеловые вулканиты представлены в основном трахиандезитами и трахиандезибазальтами. Показано, что вулканическая деятельность началась в обстановке активной континентальной окраины, а завершилась в обстановке внутриплитного континентального рифтогенеза со сменой существенно коровых образований раннего мела позднемеловыми производными мантийных магм, исходные расплавы которых генерировались во все более глубоких горизонтах метасоматизированной мантии. Соответственно, в процессе эволюции вулканизма породы высококалиевой позднеорогенной серии сменялись производными латитовой и трахитовой серий, а завершающие магматическую деятельность в пределах рассматриваемой территории щелочные лампрофиры принадлежат к щелочно-базальтовой серии. Установлены повышенные концентрации во всех позднемеловых вулканитах Rb, Th, U, REE, F, Cl, P, что объясняется функционированием горячей точки и поступлением на уровни магмогенерации потока флюидов, связанных с очагами щелочно-базальтоидного состава. Геохимическая специализация всех позднемеловых вулканитов на Au и кристаллизация в условиях высокой до аномально высокой активности хлора позволяют ожидать генерацию золоторудных проявлений в процессе формирования вулканогенной толщи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Трунилина В.А., Роев С.П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Cretaceous volcanism of the Khara-Siss field (Verkhoyansk-Kolyma orogenic area)

Petrography, petrochemical and geochemical features of the Cretaceous volcanic rocks of the least studied Khara-Siss volcanogenic field, located in the North-east of the Verkhoyansk-Kolyma orogenic area, within the Indigirka extensional belt, are studied in the article for the first time. The volcanogenic stratum is divided into two masses Early and Late Cretaceous. Dacites and rhyolites having normal alkalinity dominate in the composition of the early Cretaceous volcanic rocks. Late Cretaceous volcanic rocks are represented mainly by trachyandesites and trachyandesites. It is shown that volcanic activity began under the conditions of the active continental margin, and completed under the conditions of intraplate continental riftogenesis with the replacement of crust Early Cretaceous formations by the Late Cretaceous derivatives of mantle magmas, the primary melts of which were formed in deeper horizons of metasomatized mantle. Accordingly, the rocks of high-potassium late-orogenic series were replaced by the derivatives of latite and trachyte series during volcanism evolution, and alkaline lamprophyres completing magmatic activity within the studied area, belong to alkaline-basalt series. Increased concentrations of Rb, Th, U, REE, F, Cl, P in all Late Cretaceous volcanic rocks, that is explained by functioning of hot point and supply of the flow of fluids, related to the magmatic hearths of alkaline-basaltoid composition, to magma generation levels. The geochemical specialization of all the Late Cretaceous volcanic rocks in Au and crystallization under the conditions of high up to abnormal high activity of chlorine, allows expecting the generation of gold occurrences during the formation of volcanogenic rocks.

Текст научной работы на тему «Меловой вулканизм Хара-Сисского поля (Верхояно-Колымская орогенная область)»

УДК 552.321.1 (571.56)

DOI 10.31242/2618-9712-2019-24-3-6

Меловой вулканизм Хара-Сисского поля (Верхояно-Колымская орогенная область)

В.А. Трунилина, С.П. Роев

Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, Якутск, Россия v. a.trunilina@diamond.ysn.ru, sproev@mail.ru

Аннотация. Впервые детально охарактеризованы петрография, петрохимические и геохимические особенности меловых вулканитов наименее изученного на северо-востоке Верхояно-Колымской орогенной области Хара-Сисского вулканогенного поля, входящего в состав Индигирского пояса растяжения земной коры. Вулканогенная толща разделена на две подтолщи - ранне- и позднемело-вую. В составе раннемеловых вулканитов преобладают дациты и риолиты нормальной щелочности. Позднемеловые вулканиты представлены в основном трахиандезитами и трахиандезибазаль-тами. Показано, что вулканическая деятельность началась в обстановке активной континентальной окраины, а завершилась в обстановке внутриплитного континентального рифтогенеза со сменой существенно коровых образований раннего мела позднемеловыми производными мантийных магм, исходные расплавы которых генерировались во все более глубоких горизонтах метасомати-зированной мантии. Соответственно, в процессе эволюции вулканизма породы высококалиевой позднеорогенной серии сменялись производными латитовой и трахитовой серий, а завершающие магматическую деятельность в пределах рассматриваемой территории щелочные лампрофиры принадлежат к щелочно-базальтовой серии. Установлены повышенные концентрации во всех позд-немеловых вулканитах Rb, Th, U, REE, F, Cl, P, что объясняется функционированием горячей точки и поступлением на уровни магмогенерации потока флюидов, связанных с очагами щелочно-базаль-тоидного состава. Геохимическая специализация всех позднемеловых вулканитов на Au и кристаллизация в условиях высокой - до аномально высокой активности хлора позволяют ожидать генерацию золоторудных проявлений в процессе формирования вулканогенной толщи.

Ключевые слова: вулканизм, геодинамическая обстановка, горячая точка, магмогенерация, геохимическая специализация.

Благодарности. Исследование выполнено по плану НИР ИГАБМ СО РАН (проект 0381-2016-0001).

DOI 10.31242/2618-9712-2019-24-3-6

Cretaceous volcanism of the Khara-Siss field (Verkhoyansk-Kolyma orogenic area)

V.A. Trunilina, S.P. Roev

Diamond and Precious Metal Geology Institute, Siberian Branch, Russian Academy of sciences, Yakutsk, Russia

v.a.trunilina@diamond.ysn.ru, sproev@mail.ru

Abstract. Petrography, petrochemical and geochemical features of the Cretaceous volcanic rocks of the least studied Khara-Siss volcanogenic field, located in the North-east of the Verkhoyansk-Kolyma orogenic area, within the Indigirka extensional belt, are studied in the article for the first time. The volcanogenic stratum is divided into two masses - Early and Late Cretaceous. Dacites and rhyolites having normal alkalinity dominate in the composition of the early Cretaceous volcanic rocks. Late Cretaceous volcanic rocks are represented mainly by trachyandesites and trachyandesites. It is shown that volcanic activity began under the conditions of the active continental margin, and completed under the conditions of intraplate continental riftogenesis with the replacement of crust Early Cretaceous formations by the Late Cretaceous derivatives of mantle magmas, the primary melts of which were formed in deeper horizons of metasoma-

tized mantle. Accordingly, the rocks of high-potassium late-orogenic series were replaced by the derivatives of latite and trachyte series during volcanism evolution, and alkaline lamprophyres completing magmatic activity within the studied area, belong to alkaline-basalt series. Increased concentrations of Rb, Th, U, REE, F, Cl, P in all Late Cretaceous volcanic rocks, that is explained by functioning of hot point and supply of the flow of fluids, related to the magmatic hearths of alkaline-basaltoid composition, to magma generation levels. The geochemical specialization of all the Late Cretaceous volcanic rocks in Au and crystallization under the conditions of high - up to abnormal high activity of chlorine, allows expecting the generation of gold occurrences during the formation of volcanogenic rocks.

Key words: volcanism, geodynamic setting, hot point, magma generation, geochemical specialization.

Acknowledgements. The study was carried out according to the plan of research and development work of Diamond and Precious Metal Geology Institute SB RAS (project 0381-2016-0001).

Введение

В пределах Верхояно-Колымской орогенной области в субмеридиональном направлении от Охотского моря на юге до моря Лаптевых на севере протягивается цепь линейных вулканоплу-тонических зон, сложенных вулканическими и субвулканическими образованиями апт-поздне-мелового возраста. А.П. Ставским [1] эта полоса выходов выделена как апт-раннепалеогеновый Нижне-Индигирский внутриконтинентальный рифтовый пояс, Л.М. Натаповым и Е.П. Сурмило-вой [2] - как Джахтардах-Олойский пояс сформированной в предальбское время активной окраины Сибирского континента, В.А. Трунилиной и Л.М. Парфеновым [3] как апт-позднемеловой Ин-дигирский пояс растяжения земной коры. С магматическими образованиями пояса ассоциируют проявления Au, Ag, Sn, REE. В северной части пояса на рубеже раннего и позднего мела была сформирована Джахтардахская наложенная впадина, включающая одноименное вулканогенное поле на западе и Хара-Сисское - на востоке. Магматизм первого достаточно детально изучен [4, 5], а весьма ограниченные сведения о вулканогенных породах второго отражены только в работе И.Я. Некрасова [6] и отчетах по геологической съемке [7]. В пределах Джахтардахского поля известны рудо-проявления золота и олова. Геохимическая специфика вулканитов Хара-Сисского поля неизвестна.

Авторы полагают, что изложенные в статье материалы будут востребованы при составлении листов Геологической карты РФ нового поколения.

Геологическое строение территории

В пределах Хара-Сисского поля вулканогенная толща с угловым несогласием залегает на интенсивно дислоцированных палеозойских терригенно-карбонатных и кремнисто-вулканогенных образованиях и интрудирована Хара-

Сисским массивом монцонит-сиенит-гранитно-го состава и редкими дайками щелочных трахитов и щелочных лампрофиров, рассекающих как вулканиты, так и породы массива (рис. 1). Изотопный K-Ar возраст сиенитов и монцонитов массива 90-100 млн лет; изохронный Rb-Sr возраст гранитов массива - 94±1 млн лет, K-Ar возраст секущих даек 78 млн лет. В гальке песчаников и алевролитов из конгломератов, залегающих в основании близкой по составу толщи Джахтардахского поля, определены остатки раннеме-ловой флоры. Изотопный Rb-Sr возраст вулканитов низов разреза джахтардахской толщи соответствует баррем-аптскому времени: 131 млн лет для базальтов и 123 млн лет для трахиандезитов; изотопный K-Ar возраст двупироксен-биотито-вых латитов верхней части разреза - 92 млн лет (сеноман), K-Ar возраст секущих даек - 6879 млн лет [5].

Обнаженность в пределах Хара-Сисского поля крайне скудная, коренные выходы пород отсутствуют, породы преимущественно превращены в мелкую щебенку, что не позволяет составить детальный стратиграфический разрез вулканогенной толщи, а также осложняет отбор и обработку минералогических проб. По составу вулканогенная толща может быть подразделена на две подтолщи суммарной мощностью 80-120 м. Нижняя, условно раннемеловая, сложена андезитами и андезидацитами (30-40 м), выше сменяющимися риодацитами и риолитами. Венчается она горизонтом кластолав кислого состава (5-7 м). В верхней, позднемеловой подтолще (50-60 м) преобладают трахиандезиты (латиты), чередующиеся с маломощными (первые метры) потоками трахиандезибазальтов и трахидацитов. У подножия г. Хара-Сис встречены единичные обломки щелочных пикритов, положение которых неясно.

В.А. ТРУНИЛИНА, С.П. РОЕВ 142°00"

Q \1 |Y К2 у 12 | - Ki 13 | J? | J]+2 15 | Т3п+г? 16 | S2ld I 7

© 22

Рис. 1. Геологическая карта северо-восточной части Селенняхского антиклинория [7]. 1 - четвертичные отложения (Q); 2 - верхний мел: трахибазальты, трахиандезибазальты, трахиандезидациты, трахиты, рио-литы (K2); 3 - нижний мел: дациты, риолиты (Kj); 4 - нижняя юра, верхняя часть: аргиллиты и алевролиты с редкими прослоями песчаников J3); 5 - нижняя юра, нижняя и средняя части: песчаники, алевролиты и аргиллиты с редкими пластами известняков (Jj+2); 6 - нижний триас, норийский и рэтский (?) ярусы: песчаники, алевролиты и аргиллиты (T3n+r?); 7 - верхний силур, лудловский ярус: известняки, доломитизированные и алевритистые известняки, доломиты, алеврито-известкови-стые сланцы (S2/d); 8 - нижний силур: известняки, алевритистые и окремнелые известняки, известково-глинистые и алеври-то-известковистые сланцы (Sj); 9 - средний ордовик, нерасчлененные отложения: известняки, глинистые и алевритистые известняки, известково-глинистые, глинистые и глинисто-хлоритовые сланцы (O2); 10 - средний ордовик, волчинская свита: известняки, глинистые и доломитизированные известняки, глинистые, известково-глинистые и глинисто-хлоритовые сланцы (O2v/); 11 - средний ордовик, тарын-юряхская свита: известняки, глинистые известняки, глинистые, известково-глинистые и глинисто-хлоритовые сланцы (O2tr); 12 - нижний ордовик, унгинская свита: хлорит-известковистые, кварц-хлорит-известко-вистые, серицит-хлоритовые, серицит-известковистые, кварц-серицитовые сланцы, известняки (01ми); 13 - позднемеловые граниты (gK2); 14 - позднемеловые дайки сиенит-порфиров (XpK2), кварцевых сиенит-порфиров (qXpK2), граносиенит-пор-фиров (gXpK2); 15 - позднемеловые тела сиенитов (XK2), кварцевых сиенитодиоритов (qXK2); 16 - позднемеловые тела сие-нит-порфиров (XpK2), кварцевых сиенит-порфиров (qXpK2), граносиенит-порфиров (XpK2); 17 - раннемеловые дайки лам-профиров (%KJ); 18 - тектонические нарушения; 19 - то же, предполагаемые; 20 - геологические границы, 21 - фациальные границы, 22 - рудопроявление золота; 23 -олово-вольфрамовое рудопроявление.

Fig. 1. Geological map of the North-Eastern part of the Selennyakh anticlinorium [7]. 1 - Quaternary deposits (Q); 2 - upper Cretaceous: trachybasalts, trachyandesite, trachyandesite, trachytes and rhyolites (K2); 3 - lower Cretaceous: dacites, rhyolites (Kj); 4 - lower Jurassic, upper part: argillite and siltstone with rare Sandstone interlayers J3); 5 - lower Jurassic, lower and middle part: sandstones, siltstones and mudstones with rare layers of limestone (Jj+2); 6 - lower Triassic, Norian and Rhaetian (?) stages: sandstones, siltstones and mudstones (T3«+r?); 7 - upper Silurian, Ludlowian stage: limestone, dolomitized and

siltstone limestone, dolomite, aleurite-calcareous shales (S2ld); 8 - lower Silurian: limestone, aleuritic and silicified limestone, calcareous clayey and aleurite-calcareous shales (Sj); 9 - middle Ordovician, undifferentiated sediments: limestones, clay and aleuritic limestone, calcareous-clayey, clayey and clayey-limestones and shales (O2); 10 - middle Ordovician volchinskaya stage: limestone, clayey and dolomitized limestone, clayey, chalky-clay and clay-chlorite schist (O2vl); 11 - middle Ordovician, Taryn-yuryakhskoye stage: limestone, clayey limestone, clayey, lime-clay and clay-chlorite schist (O2tr); 12 - lower Ordovician unginskaya stage: the chlorite-calcareous, quartz-chlorite-calcareous, sericite-chlorite, sericite-calcareous, quartz-sericite schist, limestone (Ojun); 13 - late Cretaceous granites (gK2); 14 - late Cretaceous dikes of syenite-porphyry (XpK2), quartz syenite porphyry (qXftK2), granosyenite porphyry (g^ftK2); 15 - late Cretaceous syenite body (XK2), syenite quartz-diorites (qXK2); 16 - late Cretaceous bodies of syenite porphyry (XpK2), quartz syenite porphyry (qXpK2), granosienite porphyry (g^ftK2); 17 - early Cretaceous dikes of lamprophyres (%K1); 18 - tectonic faults; 19 - the same, assumed; 20 - geological boundaries, 21 - facies boundaries; 22 - ore occurrences of gold; 23 - tin-tungsten ore occurrences.

Петрография. Риолит- и дацит-порфиры массивные или с неотчетливо выраженной флюи-дальностью, с мелкими (п мм) миндалинами зонального кальцита. Породы порфировые и сериально-порфировые с вкрапленниками амфибола, по которому развиты полные псевдоморфозы карбоната и гидроокислов железа; интенсивно ожелезненного биотита и альбитизирован-ного незонального олигоклаза. В риолит-порфирах к ним присоединяются кварц и слабо пелитизи-рованный санидин. Основная масса микропойки-литовая или фельзитовая, с редкими микролитами полевых шпатов и единичными чешуйками биотита.

В средней части нижней подтолщи отмечен горизонт кластолав мощностью 5-7 м, сложенный сваренными, нечетких очертаний обломками сферолоидного и фельзитового риолитов (рис. 2, а). Основная масса первых состоит из частично перекристаллизованных сферолоидов размерами 0,05-0,15 мм, представляющих собой тонкий агрегат микрозерен и волокон кварца и альбита, включающий по центру таблички санидина и столбчатые кристаллы апатита; во вторых основная масса фельзитовая, с редкими микролитами полевых шпатов и биотита. Вкрапленники в обоих случаях представлены кварцем, опацитизированным биотитом, олигоклазом и более мелкими зернами кварца.

Андезиты и андезибазальты сериально-порфировые и порфировые, с плоскостной ориентировкой вкрапленников в гиалопилитовом мат-риксе, содержащем тонкие лейсты плагиоклаза. Вкрапленники представлены замещенным псевдоморфозами каннилоита амфиболом, опаци-тизированным или нацело замещенным гидроокислами железа биотитом и многозональным андезин-лабрадором (60-50 % ап).

Венчающие разрез нижней подтолщи класто-лавы риолитового состава образуют горизонт мощностью 15-20 м. Текстура пород эвтакси-

товая, псевдофлюидальная, обусловленная чередованием прослоев и участков в разной степени раскристаллизованного кислого стекла. Структуры таких полос и участков гиалопилитовые, микропойкилитовые, сферолоидные. Вкрапленники однотипны: карбонатизированный трещиноватый олигоклаз и олигоклаз-альбит, санидин, опацитизированный и хлоритизированный биотит, мелкие вкрапленники кварца. Скопления крупных зерен кварца выполняют полости (разрывы), образовавшиеся в текущей лаве вследствие ее высокой вязкости (рис. 2, б). Породы пересекают кварцевые и кварц-кальцитовые прожилки.

Реже здесь встречаются обломки туфолав из полуугловатых или сглаженных очертаний обломков разного состава, погруженных в пепловую массу. Среди обломков присутствуют: гиалопили-товый андезит с выделениями клинопироксена и лейстами плагиоклаза в разложенном стекле среднего состава; псевдосферолитовый риолит; фьям-ме с единичными чешуйками биотита; микроалло-триоморфно-зернистый микрогранит-порфир; обломки зерен катаклазированного, интенсивно альбитизированного и серицитизированного плагиоклаза, превращенного в шахматный альбит ка-лишпата, кварца. В туфолавах найдены многочисленные обугленные остатки листьев и стеблей папоротников (рис. 2, в).

Трахиандезибазальты (латиты) верхней под-толщи порфировые и сериально-порфировые, с микродолеритовой, реже гиалопилитовой или пилотакситовой основной массой. В порфировых выделениях присутствуют плагиоклаз, клино- и ортопироксены, реже - оливин и биотит. Наиболее крупные выделения представлены плагиоклазом и оливином. Плагиоклаз первой генерации наблюдается в овальной формы единичных вкрапленниках (рис. 2, г) и в оплавленных, иногда ре-зорбированных на фрагменты ядрах плагиоклаза второй генерации и по составу отвечает анортиту

Рис. 2. Текстурно-структурные особенности вулканических пород Хара-Сисского поля. а - сферолоидная структура риолита. Шлиф 17-8. Николи +; б - кластолава риолитов. Шлиф 19-1. Николи +; в - обугленные остатки листьев папоротника в туфолаве кислого состава. Шлиф 18-1. Николи параллельны; г - реститовое зерно анортита в трахиандезибазальте. Шлиф 2390-5. Николи +; д - ксенокристаллы кварца в трахиандезите. Шлиф 19-3. Николи +; е - вкрапленники оливина (Ol) и клинопироксена (Px) в щелочном лампрофире. Шлиф 17-1. Николи +.

Fig. 2. Textural-structural features of the Khara-Siss field volcanic rocks. а - Spheruloid structure of rhyolite. Thin section 17-8. Nicols +; б - Clastic lava of rhyolites. Thin section 19-1. Nicols +; в - Carbonized remains of fern leaves on tufflava of acid composition. Thin section18-1. Nicols are parallel; г - Restite grain of anorthite in trachyandesibasalt. Thin section 2390-5. Nicols +; д - Xenocrysts of quartz in trachyandesite. Thin section19-3. Nicols +; е - Phe-nocrysts of olivine (Ol) and clynopyroxene (Px) in alkaline lamprophyre. Thin section 17-1. Nicols +.

с 97 % an. Характерны интенсивный катаклаз зерен и пересекающиеся системы полисинтетических двойников, что говорит о неоднократной перекристаллизации. Плагиоклаз второй генерации - зональный лабрадор с центральной зоной состава an 57 an 40 ort 3 и с наложенной прожил-ково-пятнистой альбитизацией. Тонкая полоска вдоль границы оплавленного ядра и следующей зоны насыщена микрочешуйками светлой слюды и иголочками апатита, что указывает на сброс летучих в промежуточной камере. В гломеровых скоплениях наблюдаются сростки табличек плагиоклаза и коротких призм ортопироксена (энста-тита) равной степени идиоморфизма, а также срастания кристаллов энстатита и магнезиального авгита (wo 33,7-37,1 en 34,5-43,8 fs 11,6-22,2), также равной степени идиоморфизма.

Расчетные параметры кристаллизации кли-нопироксена [8]: T = 1182-1153 °C, P = 0,8 ГПа. По соотношению железистости (f = 36,8-57,5 %) и содержаний TiO2 (0,21-1,02 %) он соответствует клинопироксенам пород континентальных базальтоидов [9]. По клинопироксену развиваются магнезиальная роговая обманка или канни-лоит. Роговая обманка состава (мас. %): SiO2 48,81-49,88, TiO2 1,63-1,02, Al2O3 4,2-2,44, Cr2O3 0,16-0,09, Fe2O3 10,14-11,81, FeO не обн., MnO 0,11-0,22, MgO 14,80-15,60, СаО 17,1116,56, Na2O 0,34-0,17, K2O 0,08-0,11, Cl 0-0,02, F 0,27-0,16, f = 40,7-43,1, кристаллизовалась в близповерхностных условиях при 877-812 °С, при высокой активности кислорода (-log f O2 = = 12) и содержании воды в расплаве 5,3 % (расчеты по [10]). Биотит во вкрапленниках наиболее поздний, корродирует пироксены и амфибол. Представлен магнезиальной, богатой галогенами модификацией (f = 44,9 %, F = 0,61 %, Cl = = 0,42 %). Образовался также в окислительных условиях и при давлении не более 0,15 ГПа (табл. 1). Расчетная [11] температура 772 °С. Кристаллизация шла при содержании воды в расплаве 3 %, что подтверждает сброс летучих в процессе подъема расплава к поверхности. Единичные автолиты размерами до 1,5 мм имеют состав оливин-двупироксенового габбро и сложены таблитчато-зернистым агрегатом оливина, орто- и клинопироксена и интенсивно соссюри-тизированного лабрадора в простых двойниках. До 10 % объема автолита составляет рудный, приближая структуру к сидеронитовой. Основная масса в большинстве случаев сложена лейс-тами (иногда с плоскостной ориентировкой, оги-

бающей вкрапленники) или микропризмочками плагиоклаза в простых и полисинтетических двойниках, промежутки между которыми заполнены разложенным стеклом с микрочешуйками биотита, гнездами хлорита и сыпью рудного. И вкрапленники, и основная масса густо насыщены апатитом.

Акцессорные минералы трахиандезибазаль-тов представлены цирконом с варьирующими от 71 в центре до 26 по периферии отношениями 2гО2/НГО2. Циркон обычно беден элементами-примесями, но наряду с ними встречаются мета-миктные зерна, интенсивно обогащенные и02 (5,27-5,32 %), Y2Oз (2,78-2,8), ТЪО2 (0,92-0,97), Yb2Oз (0,71-0,76 %), с величиной отношения 2Ю2/НГО2, снижающейся до 5. Апатит представлен в основном F-апатитом, с содержанием С1-апатитового минала 12-17 % и ОН-минала -от 11 до 33 %. Магнетит нацело окислен. Ильменит обладает низкими содержаниями как MgO (0,16-0,42 %), так и МпО (1,85-2,45 %). Сульфиды, как правило, нацело окислены. В сохранившихся зернах пирита отмечаются лишь несколько повышенные содержания РЬ (0,2-0,4 %) и Bi (0,15-0,25 %). В зернах сфалерита определено 0,26 % Sn и 0,34 % Си.

Трахиандезиты (кварцевые латиты) эвтакси-товые, порфировые и сериально-порфировые, с андезитовой, гиалопилитовой или (реже) пило-такситовой основной массой, насыщенной нечетко ориентированными лейстами плагиоклаза, микровключениями биотита, санидина и кварца. Присутствуют участки микрогипидиоморфно-зернистого сложения из лейст олигоклаза, мелких табличек калишпата, актинолитизированной роговой обманки, небольшого количества кварца и крупных зерен циркона и апатита.

Среди порфировых выделений преобладает многозональный плагиоклаз (62-30 % Ап) с оли-гоклазовой периферической зоной. Границы зон часто прихотливо оплавлены, что указывает на неоднократное растворение кристаллов в расплаве в процессе продвижения последнего к поверхности. В меньшем количестве наблюдаются вкрапленники диопсид-авгита и более поздний, корродирующий пироксен красно-бурый опаци-тизированный магнезиальный биотит (см. табл. 1). Реже отмечаются псевдоморфозы актинолита по амфиболу и короткие призмы и неправильной формы зерна энстатита в срастании с диопсид-авгитом. Выделения пироксена в большинстве случаев замещены агрегатом карбоната и клино-

Состав биотитов вулканических пород Хара-Сисского поля (мас. %)

Composition of biotites of the Khara-Siss field volcanic rocks (wt. %)

Таблица 1

Table 1

Оксид, элементы, параметры Р2390/3 трахиандезит O166/5 трахибазальт

SiO2 35,63 35,70 35,82 36,27 37,15 37,79

TiO2 5,42 5,85 6,52 7,03 4,96 5,47

AI2O3 14,08 14,49 14,06 13,73 13,14 12,72

СГ2О3 0,08 0,06 Н/о 0,10 0,06 Н/о

Fe2O3 0,36 0,41 Н/о Н/о 0,79 1,87

FeO 12,29 11,71 11,60 12,62 10,39 18,01

MnO Н/о Н/о Н/о Н/о Н/о Н/о

MgO 15,36 15,12 15,18 14,19 16,86 13,54

CaO Н/о 0,01 0,05 0,38 0,02 0,08

Na2O 0,15 0,17 0,36 0,10 0,15 Н/о

K2O 9,81 8,73 9,70 9,65 9,32 9,23

Cl 0,05 0,04 0,25 0,05 0,68 0,42

F 2,27 2,41 2,85 1,65 2,94 0,61

H2O 2,79 3,42 2,00 1,80 2,97 0,83

f, % 31,6 31,0 30,0 33,4 27,0 44,9

T, °C 805 820 832 827 810 772

P, ГПа 0,08 0,15 0,13 0,1 0,06 0,12

H2O, % в расплаве 2,2 2 1,5 1,5 2 3

log f O2 -10 -10 -10 -11 -9 -13

log f H2O 2,93 2,77 2,88 2,89 3,34 3,04

log f HCl 3,3 3,3 4,18 3,36 5,21 4,34

log f HF 0,16 0 0,4 0,22 0,74 0,16

Примечание. Анализы выполнены в лаборатории физико-химических методов исследования ИГАБМ СО РАН на микроанализаторе Camebax-micro С.П. Роевым. Определение температуры по [11]; давления - по [12]; log f O2 - [13]; log f H2O, log f HCl, log f HF - [14]; содержание воды в расплаве - по [15].

Notes. Analyses are performed in DPMGI SB RAS on microanalyzer Camebax-micro S. P. Roev. Determination of temperatures: T - by [11]; pressure P - by [12]; log f O2 - [13]; log f H2O, log f HCl, log f HF - [14]; water content in the melt - by [15].

цоизита. Биотит обогащен фтором (1,6-2,9 %). В наиболее свежих образцах содержание в нем хлора достигает 0,68 %. Расчетная температура кристаллизации - 805-832 °С при давлении 0,10,15 ГПа. Кристаллизация проходила в окислительных условиях при высокой активности воды и галогенов из маловодного расплава при содержании воды в нем не более 2 %. В кварцевых ла-титах наряду с перечисленными присутствуют выделения санидина. Отмечаются неправильной формы трещиноватые реститы кристаллов основного плагиоклаза и кварца (рис. 2, д).

Акцессорные минералы трахиандезитов представлены цирконом с варьирующими от 74 в центре до 36 по периферии отношениями 2Ю2/НГО2 и бедными всеми элементами-примесями. Пирит

трахиандезитов также беден элементами-примесями. Ильменит обладает низкими содержаниями как MgO (не более 0,35 %), так и МпО (0,72-1,73 %).

Риолит- и дацит-порфиры обычно массивные, мелкопористые, изредка улавливается неотчетливая флюидальность. Структуры порфировые и эвтакситовые, преимущественно с микропой-килитовой основной массой из тончайшего агрегата микролитов полевых шпатов и кварца. Реже структура основной массы фельзитовая или гиа-лопилитовая, с мелкими лейстами кислого плагиоклаза, микротабличками санидина и изоме-тричными зернышками кварца в разложенном стекле кислого состава; в единичных случаях -гранофировая.

Таблица 2

Средние составы вулканитов Хара-Сисского поля, %

Table 2

Average compositions of the Khara-Siss field volcanic rocks, %

Оксиды,% Раннемеловые вулканиты Позднемеловые вулканиты

андезит дациты риолиты, риодациты трахиба-зальт трахиандези-базальты трахи-андезиты трахидациты, трахиты грейзены щелочные лампрофиры

n = 1 n = 1 n = 5 n = 1 n = 4 n = 12 n = 7 n = 3 n = 2

SiO2 57,03 68,03 72,77 49,96 51,63 57,52 61,25 78,67 61,62

TiO2 0,73 0,85 0,34 0,98 1,63 0,86 1,00 0,25 0,28

AI2O3 14,97 14,51 13,18 16,24 17,21 15,45 14,95 12,27 17,54

Fe2O3 2,81 3,52 1,60 3,39 4,97 1,61 2,10 0,98 2,56

FeO 2,66 2,75 1,08 4,16 3,42 4,29 3,31 0,75 2,90

MnO 0,05 0,02 0,04 0,14 0,12 0,08 0,07 0,02 0,14

MgO 4,24 0,35 0,54 5,19 3,79 3,83 2,66 0,12 0,02

CaO 7,15 0,77 0,42 9,25 7,02 5,11 3,62 0,13 1,47

N^O 2,00 4,25 2,36 2,17 3,25 2,80 3,00 0,02 5,96

K2O 3,79 3,31 5,11 4,10 3.69 5,28 5,08 4,61 6,47

P2O5 0,29 0,04 0,08 0,17 0,63 0,48 0,36 0,05 0,07

CO2 2,08 0,13 0,74 1,60 0,85 0,64 1,00 0,34 Не обн.

H2O- 0,57 0,06 0,52 0,53 0,31 0,35 0,14 0,19 0,06

H2O+ 1,28 0,51 0,83 2,20 1,02 1,28 0,95 1,85 0,24

F 0,25 0,01 0,12 0,28 0,22 0,23 0,14 0,12 0,11

Cl Не опр. 0,15 0,03 0,14 0,09 0,10 Не обн. 0,02 0,07

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Li2O 0,018 0,001 0,0086 0,0091 0,0091 0,0069 0,0071 0,0115 0,007

Rb2O 0,029 0,0028 0,0195 0,004 0,015 0,0238 0,0195 0,04 0,0076

Cs2O 0,001 Не обн. 0,001 Не обн. Не обн. 0,002 0,001 0,001 Не обн.

S 0,04 Не обн. 0,09 0,18 0,11 0,17 0,25 0,10 Не обн.

Ппп Не обн. Не обн. 0,64 0,32 0,43 0,53 0,18 0,22

Сумма 99,42 99,20 100,00 100,48 100,10 100,29 99,95 100,35 99,69

f, % 56,3 97,7 83,2 59,3 68,9 60,6 67,0 93,5 99,6

q 12,8 28,7 38,8 1,8 6,8 13,6

or 23,4 19,9 31,0 25,3 22,4 31,2 30,8 38,6

ab 17,7 36,5 20,5 19,2 28,2 22,9 26,0 49,1

an 21,6 3,6 1,7 23,5 22,1 14,4 12,3 2,1

ne 1,0

c 3,9 0,2

di 10,6 2,7 7,4 1,7 3,0 3,8

hy 7,5 1,8 18,6 6,3 13,9 8,3

ol 1,7 17,6 0,8

Dl 53,9 87,8 94,2 44,5 50,4 60,9 70,6 88,7

Kuno 27,9 8,8 5,2 27,8 20,8 20,3 16,5 0,1

Rittman 2,2 2,3 1,9 4,7 4,7 4,3 3,5 8,2

Т, °С 1100 780 800 1175 1175 1130 1100 1130

P, ГПа 1,2 0,8 0,5 1,7 1,8 1,4 1,2 1,7

Н, км 255 202 260 289 278 313 294 350

Окончание табл. 2 Table 2. The end

Раннемеловые вулканиты Позднемеловые вулканиты

Оксиды,% андезит дациты риолиты, риодациты трахиба-зальт трахиандези-базальты трахи-андезиты трахидациты, трахиты грейзены щелочные лампрофиры

n = 1 n = 1 n = 5 n = 1 n = 4 n = 12 n = 7 n = 3 n = 2

Элементы в кларках концентрации (по [16])

F 5 2 1,5 20 4,2 4 2,6 1,5 1,6

Cl 2 5 1,6 18,9 15 11 2,5 1 2,6

B 1,2 2,4 1,6 10 1,8 0,8 1,1 3,7 1,9

Sn 2,5 1,6 1,3 14,4 1,6 2,6 6,3 7,5 2,4

Pb 1,8 3,3 3,1 111 3,8 3,1 7,1 4,7 3,3

Ag 2,9 1 0,9 5 2,4 2,2 4,5 31,6 1,8

Au 1 1 3,9 5 6,5 12,9 147 7,4 5

Примечание. Анализы выполнены в лаборатории физико-химических методов исследования ИГАБМ СО РАН. Определение температуры для основных пород по [17], для кислых - по [18], давления - по [19], Н - глубина до сейсмофокальной зоны - по [20].

Note. The analyses were performed in DPMGI SB RAS Determination of the temperature for the basic rocks by [17], for acidic rocks - by [18], pressure - by [19], H-depth to seismofocal zone - by [20].

Порфировые выделения в дацитах сложены плагиоклазом, клинопироксеном, биотитом. В ри-олит-порфирах к ним присоединяются кварц и санидин. Плагиоклаз вкрапленников - зональный андезин, в большинстве случаев интенсивно (до полных псевдоморфоз) замещен мелкозернистым агрегатом кальцита и серицита, так что иногда фиксируется только по тонкой оторочке олигоклаз-альбита. Плагиоклаз мелких кристалликов в основной массе - полисдвойникованный олигоклаз, часто нацело серицитизированный. Клинопироксен практически полностью замещен клиноцоизитом или мелкозернистым хлорит-карбонатным агрегатом. Биотит дает крупные уплощенные опацитизированные чешуйки с плеохроизмом от темно-бурого до светло-коричневого. Чешуйки биотита и все включения в нем нередко обрамлены каемками из мелких кристалликов магнетита. В совместных сростках с плагиоклазом биотит приспосабливается к габитусу последнего, т. е. образуется позднее. Вторая генерация биотита дает разрозненные чешуйки в основной массе.

В риолит-порфирах преобладают вкрапленники кварца. Они образуют сглаженных очертаний зерна без блокового угасания, часто в фибролитовой кайме. В одном из шлифов наблюдалось обрастание кварцем альбитизированного санидина. Породы грейзенизированы, с образованием крупной вкрапленности и гнезд арсено-пирита, мелкочешуйчатого мусковита и кальцита. В грейзенах по риолит-порфирам сохра-

няются только вкрапленники кварца, тогда как все остальные выделения и основная масса замещены тонким кварц-мусковитовым агрегатом с сыпью рудного.

Для всех пород верхней подтолщи, особенно наиболее основных из них, характерна насыщенность тонко-игольчатым апатитом как вкрапленников, так и основной массы, а также интенсивный катаклаз порфировых выделений.

Редкие дайки щелочных лампрофиров сложены мелкозернистым агрегатом из призмочек плагиоклаза и клинопироксена, редкими ксено-морфными чешуйками ярко-коричневого биотита, интерстиции между которыми выполненными единичными зернами санидина и нефелина. На этом фоне выделяются крупные вкрапленники оливина и клинопироксена (рис. 2, е).

Петро- и геохимические особенности вулканитов. Вулканиты Хара-Сисского поля, особенно нижней раннемеловой подтолщи, интенсивно изменены, поэтому при расчете средних использовано только ограниченное количество анализов, выполненных по наименее измененным образцам (табл. 2). По химическому составу среди раннемеловых вулканитов резко преобладают нормально-щелочные высокодиффе-ренцированные = 88-96 %) риодациты и риолиты, менее распространены андезиты (рис. 3, а, б). Риолиты и риодациты гиперглиноземистые (индекс Шенда 1,19-1,53), железистые ^ = 73 %), высококалиевой известково-щелочной серии, гиперстен-нормативные, с преобладанием нор-

45 49 53 57 61 65 69 73 77 310,

2000 1000 600

Е

Й- 200

с/5

100

20 10

0,? 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 Ас д

1ЧЬх 2

0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 РЬ/Эг

5,0 10,0

гг/4

Рис. 3. Параметры состава меловых вулканитов Хара-Сисского поля 1 - раннемеловые вулканиты, 2 - позднемеловые вулканиты, 3 - щелочные лампрофиры.

а - соотношения SiO2 - (Ма^ + К20). Поля диаграммы [21]: I - габбро; II - габбро-диориты; III - диориты, IV - гранодио-риты, V - граниты; VI - субщелочное габбро; VII, УШ - монцониты; IX, Х - сиениты; XI - щелочные граниты; б - петрохи-

мические серии вулканитов. Поля диаграммы [22]: I - низкокалиевая толеитовая, II - среднекалиевая известково-щелочная,

III - высококалиевая известково-щелочная, IV - шошонитовая петрохимические серии; в - серии щелочности. Главные тренды [23]: CLA - толеитовый океанический, CAI - известковый низкощелочной (островодужный), CA - известково-ще-лочной (коровый), HKO - высококалиевый (орогенный), L - латитовый, T - трахитовый, AB - щелочнобазальтовый, Bj -базанитовый, B2 - нефелинит-базанитовый, N - нефелинитовый, К - кимберлитовый. Ас - активность катионов; г - соотношения Sr - Rb/Sr в вулканитах. Тренды дифференциации типовых серий [24]: I - толеитовая островных дуг, II - известково-щелочная островных дуг, III - известково-щелочная активных окраин, IV - рифтовых зон континентов; I, S, A - петротипы гранитоидов; д - соотношения Zr - Nb - Y в вулканитах и дайках основного состава. Поля диаграммы [25]: AI, AII - внутри-плитные щелочные базальты; AII+C - внутриплитные толеиты; B - базальты MORB, C+D - базальты островных дуг.

Fig. 3. Parameters of composition of the Cretaceous volcanic rocks of the Khara-Siss field 1 - Early Cretaceous volcanic rocks, 2 - Late Cretaceous volcanic rocks, 3 - alkaline lamprophyre.

а - SiO2 ratios - (Na2O+K2O). Diagram fields [21]: I - gabbro; II - gabbro-diorites; III - diorites, IV - granodiorites, V - granites; VI - subalkaline gabbro; VII, VIII - monzonites; IX, Х - syenites; XI - alkaline granites; б - Petrochemical series of volcanic rocks. Diagram fields [22]: I - low potassium tholeiite, II - medium potassium calc-alkaline, III - high potassium calc-alkaline,

IV - shoshonite petrochemical rock series; в - Alkalinity series. Principal trends [23]: CLA - tholeiite oceanic, CAI - calc-low alkaline (island-arc), CA - calc-alkaline (crust), HKO - high-potassium (orogenic), L - latite, T - trachyte, AB - alkaline-basalt, B1 - basanite, B2 - nephelinite-basanite, N - nephelinite, К - kimberlite. Ас - cation activity; г - Sr - Rb/Sr ratios in volcanic rocks. Trends of differentiation of type series [24]: I - tholeiite rock series of island arcs, II - calc-alkaline rock series of island arcs, III - calc-alkaline rock series of active margins, IV - rift zones of continents I, S, A - petrotypes of granitoids; д - Zr - Nb - Y ratios in volcanic rocks and dikes of basic composition. Diagram fields [26]: AI, AII - Intraplate alkaline basalts; AII+C - Intraplate tholeiites; B - MORB basalts, C+D - basalts of island arcs.

мативного ort над ab. Андезиты метаглиноземи-стые (индекс Шенда 0,7-0,8), магнезиально-же-лезистые (f = 53,3 %), также высоко-калиевой известково-щелочной серии, с преобладанием нормативного ортоклаза над альбитом и без нормативного корунда. По параметрам состава все раннемеловые вулканиты отвечают поздне- или посторогенным образованиям активной континентальной окраины (рис. 3, в, г). Близость значений коэффициента Риттмана для всех пород и закономерное снижение индекса Куно с ростом кремнекислотности позволяют рассматривать изученные раннемеловые вулканиты как производные единой вулканической серии корового происхождения, состав которых менялся с перемещением очагов плавления из амфиболитовых горизонтов в метапелитовые [Al/(Mg+Fe) mol. -Ca/(Mg+Fe) mol. для андезитов: 1,06-0,66; для наименее измененных образцов риолитов: 3,50,05, 3,8-0,02] [25]. В соответствии с этим температура андезитового расплава определена в 1100 °С, дацитового - в 1000, риолитового - в 800 °С [18], а расчетное давление при магмоге-нерации в 1,2, 1 и 0,5 ГПа [20]. Кремнекислые разности по соотношениям Rb и Sr отвечают гранитам S-типа, андезиты - I-типу (см. рис. 2, г).

Химический состав вулканитов верхнего мела варьирует от субщелочных пикритов до трахида-цитов и трахитов с чередованием в разрезе покровов основного, среднего и кислого состава при преобладании трахиандезитов (латитов). Все породы умеренно-щелочные, шошонитовой серии щелочности (см. рис. 3, а, б), метаглиноземи-стые (индекс Шенда 0,8-0,93). Единичные образ-

цы субщелочных пикритов интенсивно каолини-зированы (А1203 = 28 %), что не позволяет дать корректную оценку их нормативного состава. Наиболее основные трахиандезибазальты оли-вин-диопсид- или нефелин-оливин-диопсид-нор-мативные, остальные - диопсид-гиперстен-нор-мативные, с небольшим содержанием нормативного кварца. Индекс дифференциации варьирует от 40 до 57 %. Нормативный состав плагиоклаза в наименее дифференцированных разностях -55 % ап. По соотношениям 2г - № - Y они определяются как внутриплитные щелочные базальты (рис. 3, д). Соотношения La/Yb (25-39) - Yb (2,8-3,0) в них характерны для производных расплавов, генерировавшихся в метасоматически обогащенном лерцолите [27]. Расчетная температура расплава 1175 °С, давление при магмообра-зовании - 1,7 ГПа.

Трахидациты железистые ^ = 61,4-71,3 %), метаглиноземистые (индекс Шенда 0,81-0,98), диопсид-гиперстен-нормативные, с близкими содержаниями нормативных ортоклаза и альбита. Расчетная температура расплава 1100 °С при давлении 1,2 ГПа. Вулканиты риолитового состава преобразованы в грейзены, и судить о параметрах их магмогенерации сложно.

Глиноземистость и соотношения Rb и Sr в позднемеловых вулканитах как кислого, так и основного состава определяют их как рифтоген-ные внутриплитные образования (см. рис. 2, в, г), а снижение значений индекса Куно с ростом кремнекислотности и близкие значения коэффициента Риттмана (см. табл. 2) позволяют рассматривать все верхнемеловые вулканиты как

производные единои петрохимическои серии мантийного заложения. Все породы этоИ серии характеризуются высокими содержаниями фосфора, о чем свидетельствует и насыщенность их апатитом. Заметно выше в них, чем в раннемело-вых вулканитах, и содержание фтора.

Секущие вулканиты дайки щелочных трахитов также принадлежат шошонитовои серии щелочности. Породы железистые ^ = 99,6 %), глиноземистые (индекс Шенда 1,02-1,05), нефелин-оливин-диопсид-нормативные, с преобладанием нормативного альбита (47,6-50,7 %) над ортоклазом (37,8-39,4 %). Нормативный плагиоклаз - альбит (4 % ап), индекс дифференциации 85,4-90,1 %, коэффициент Риттмана - 8,2, т. е. резко отличается от такового остальных вулканитов поля. Становление даек, как и пород субщелочной ассоциации, проходило в обстановке континентального внутриплитного рифтогенеза. Материнский расплав генерировался при боль-

шем давлении, чем у аналогичных по основности трахитов (1,7 ГПа и 1,2 ГПа) при температуре 1130 °С и при большей глубине до сейсмофо-кальной зоны (350 км).

Концентрации большинства рудных элементов в раннемагматических вулканитах близки к кларкам или лишь незначительно их превышают (см. табл. 2). Все позднемеловые вулканиты характеризуются высокими содержаниями Ba и Sr: 2000-1400 г/т Ba и 1700-980 г/т Sr вне зависимости от основности пород, а также повышенными, по сравнению как с коровыми образованиями, так и с производными примитивной мантии, концентрациями Rb, Th, U, REE (табл. 3, рис. 4). При этом максимально обогащены редкоземельными и радиоактивными элементами и галогенами наиболее основные породы (см. табл. 2). Суммарное содержание редкоземельных элементов в трахиандезибазальтах - 452 г/т, что в 4 раза превышает кларковые для основных пород.

Таблица 3

Содержание редкоземельных и радиоактивных элементов в вулканитах Хара-Сисского поля

по данным ИСП-МС-анализа, г/т

Table 3

Composition of rare-earth and radioactive elements in the Khara-Siss field volcanic rocks according to data of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) (g/t)

Элемент Трахиандезибазальт Трахиандезит Трахиандезит Трахидацит

La 101 / 5,9 83 / 3,9 73 / 3,5 85 / 1,7

Ce 203 / 4,2 162 / 3,6 146 / 3,2 163 / 2,2

Pr 23 / 4,6 18 / 3,8 17 / 3,6 17 / 2,7

Nd 80,5 / 3,7 66 / 3,3 60,5 / 3 59 / 2,6

Sm 13,4 / 2,5 12 / 2,6 11,15 / 2,4 9,2 / 1,1

Eu 3,08 / 2,4 2,86 / 2,6 2,61 / 2,4 2,08 / 1,5

Gd 14 / 2,6 12,3 / 2,3 11,65 / 2,2 10,1 / 7,2

Tb 1,46 / 1,8 1,33 / 1,4 1,28 / 1,4 1 / 0,8

Dy 7,7 / 3,1 7,15 / 1,4 7 / 1,3 5,55 / 1,1

Ho 1,25 / 1,3 1,17 / 1 1,21 / 1,1 0,91 / 0,5

Er 3,57 / 1,6 3,4 / 1,4 3,42 / 1,4 2,68 / 0,7

Tm 0,44 / 1,8 0,45 / 01,8 0,48 / 1,8 0,35 / 1,2

Lu 0,42 / 0,8 0,44 / 0,5 0,44 / 0,5 0,34 / 0,3

Hf 11 / 4,2 9,8 / 4,7 9,2 / 4,4 10,1 / 4

Ta 2,49 / 3,4 1,78 / 1,9 1,54 / 1,6 2,26 / 0,8

W 1,77 / 2,2 3,84 / 3,5 2,37 / 2,2 3,97 / 2,5

Th 14,6 / 4,6 21 / 3,5 21 / 3,5 19 / 1,9

U 3,45 / 4,3 5,7 / 2,6 4,91 / 2,2 4,57 / 1,7

Сумма REE 452,82 370,10 334,74 356,.21

Примечание. В знаменателе кларк концентрации по [6]. Note. In the denominator of Clark concentrations by [6].

Рис. 4. Спайдер-диаграммы для позднемеловых вулканитов Хара-Сисского поля. 1 - трахиандезибазальт, 2 и 3 - трахиандезиты, 4 - трахидациты. Нормировано по [28].

Fig. 4.

1 - trachyandesibasalt, 2 and 3 - trachyandesites, 4 - trachydacites. Normalized for [28].

Геохимическая специализация позднемеловых вулканитов установлена на Sn, РЬ, Ag, Аи. Содержание последнего достигает 100 мг/т при кларках 2-3,5 мг/т. С учетом этого факта, а также аномально высокой активности хлора в процессе кристаллизации, вполне ожидаемо образование в связи с ними золоторудных проявлений.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Заключение

Результаты изучения вулканических образований Хара-Сисского поля позволяют выделить в их составе три серии пород, заметно различающихся по составу и значениям главных петро-химических параметров - индекса Куно и коэф-фицента Риттмана и отражающих три этапа развития вулканизма. Формирование вулканогенной толщи начиналось в поздне-посторогенной обстановке активной окраины континента и завершалось в обстановке внутриплитного континентального рифтогенеза со сменой существенно коровых образований производными мантийных магм, материнский расплав которых генерировался во все более глубоких горизонтах метасомати-зированной мантии, и сменой пород высококалиевой позднеорогенной серии породами латитовой и трахитовой серий. Венчающие эволюцию магматизма территории дайки щелочных лампрофиров принадлежат уже к щелочно-базальтовой серии.

Позднемеловые вулканиты характеризуются повышенными содержаниями Rb, ТЪ, и и всех редкоземельных элементов. По концентрациям последних они наиболее близки к щелочным внутриплитным базальтам, производным мета-соматизированной мантии, формирование которых связано с горячими точками [29], что согласуется с рассмотренными выше петро- и геохимическими особенностями базальтоидов поля. Учитывая повышенные концентрации перечисленных элементов во всех позднемеловых вулканитах, можно полагать, что они обусловлены продолжающимся, по крайней мере в позднем мелу, воздействием флюидов, связанных с такими очагами.

Геохимическая специализация всех позднеме-ловых вулканитов на Аи и кристаллизация в условиях высокой - до аномальной активности хлора - его главного комплексообразователя, вполне ожидаема генерация в процессе формирования вулканогенной толщи золоторудных проявлений.

Литература

1. Ставский А.П. Нижнеиндигирская рифтовая зона - новый элемент структуры Северо-Востока

СССР // Докл. АН СССР. 1982. Т. 262, № 6. С. 14431446.

2. Геологическая карта СССР. Лист R-53-55 (Депутатский). Масштаб 1:1 000 000 (новая серия). Объяснительная записка. СПб. 1992. 111 с.

3. Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия) / под ред. Л.М. Парфенова. М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. 571 с.

4. Трунилина В.А., Орлов Ю.С., Роев С.П. Меловой вулканизм Джахтардахского поля (Верхояно-Колым-ская орогенная область) // Отечественная геология. 2007. № 1. С. 83-92.

5. Трунилина В.А., Орлов Ю.С., Роев С.П. Петрология даек Джахтардахского вулканогенного поля и их взаимосвязь с оруденением // Отечественная геология. 2016. № 6. С. 35-42.

6. Некрасов И.Я. Магматизм и рудоносность северо-западной части Верхояно-Чукотской складчатой области. М.: Наука, 1962. 333 с.

7. Самусин А.И. Государственная геологическая карта СССР м-ба 1:200 000. Серия Яно-Индигирская. Лист R-54-XXIX-XXX. Объяснительная записка. М., 1979. 79 с.

8. Yavuz F. Win Pyrox: A Windows program for pyroxene calculation classification and thermobarometry // American Mineral. 2013. V. 98. P. 1338-1359. DOI: 10.2138/am.2013.4292

9. Рябов В.В., Золотухин В.В. Минералы дифференцированных траппов: монография. Новосибирск: Наука, 1977. 387 с.

10. Rudilfi R., Renzolli A. Calcik ampiboles in calc-alkaline and alkaline magmas: thermobarometric and ch-emometric empirical equations valid up to 1130 °C and 2,2 Gpa // Contrib. Miner. Petrol. 2012. V. 163. P. 877895. DOI: 10.1007/s00410-011-0704-6

11. Henry D.A., Guidotti Ch.V., Thompson J.A. The Ti-saturation surface for low-to-medium pressure meta-pelitic biotites: implication for geothermometry and Ti-substitution mechanismus // Amer. Miner. 2005. V. 90. P. 316-328. DOI: 10.2138/am.2005.1498

12. Uchida E., Endo S., Makino M. Relationship between solidification depth of granitic rocks and formation of hydrothermal ore deposits / Resource Geology. 2007. V 57, N 1. P. 47-56. DOI: 10.1111/j.1751-3928.2006.00004.x

13. ТрошинЮ.П., ГребенщиковаВ.И., АнтоновА.Ю. Летучие компоненты в биотитах и металлогеническая специализация интрузий // Минералогические критерии оценки рудоносности. Л.: Наука, 1981. С. 73-83.

14. Wones D.R., Eugster H.P. Stability of biotite: experiment, theory and application // Amer. Mineral. 1985. N 9. P. 1228-1272.

15. Brown G.G. A comment on the role of water in the partial fusion of crystal rocks // Earth and Planet. Sci. Lett. 1970. V 9. P. 13-22.

16. Овчинников Л.Н. Прикладная геохимия. М.: Недра, 1990. 248 с.

17. French W.J., Cameron E.P. Calculation on the temperature of crystallization of silicates from basaltic melts // Mineral Mag. 1981. V. 44, N 333. P. 19-26.

18. JungS., Pfander J.A. Source composition and melting temperatures of orogenic granitoids - constrains from CaO/Na^, Al2O3/TiO2 and accessory mineral saturation thermometry // Europen Journal of Mineralogy. 2007. N 1. P. 5-40. DOI: 10.1127/0935-1221/2007/0019-1774

19. ПерчукЛ.Л., Аранович Л.А., Косякова Н.А. Термодинамические модели зарождения и эволюции базальтовых магм // Вестник МГУ. Сер. геол. 1982. № 4. С. 3-26.

20. Пискунов Б.М., Абдурахманова А.И., Ким Ч.У. Соотношение "состав-глубина" для вулканов Курильской островной дуги и его петрологическое значение // Вулканология и сейсмология. 1979. № 4. С. 57-67.

21. Wilson M. Igneous petrogenesis. London. Unwin Hayman, 1989.

22. WhitefordD.G., NichollsI.A., Taylor S. R. Spatial variations in the geochemistry of quaterrary lavas across the Sunda arc in Java and Bali // Contribs. Mineral. and Petrol. 1979. V. 70. P. 341-356.

23. Бородин Л.С. Петрохимия магматических серий. М.: Наука, 1987. 241 с.

24. Даценко В.М. Петрогеохимическая типизация гранитоидов юго-западного обрамления Сибирской платформы // Материалы Второго Всеросс. петрограф. совещ. Т. 2. Сывтывкар, 2000. С. 270-274.

25. Gerdes A., Worner G., Henk A. Post-collisional granite generation and HT-LP metamorphism by radiogenic heating: the Variscan South Bohemian Batholith // J. Geol. Soc. London. 2000. V 157. P. 577-587.

26. Meschede M. A method of discriminating between different types of mid-ocean ridge basalts and continental tholeiites with the Nb-Zr-Y diagram // Chemical Geology. 1986. V. 56. P. 207-218.

27. Drill S.I., Kuzmin M.I., Tsipukova S.S., Zonen-shain L.P. Geochemistry of basalts from the West Wood-lark, Lau and Manus basins: implication for their petrogenesis and source rock composition // Marine Geology. 1997. V 142. P. 57-83.

28. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора, ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. 380 с.

29. Леснов Ф.П. Редкоземельные элементы в ультрамафических и мафических породах и их минералах. Кн. 1. Главные типы пород, породообразующие минералы. Новосибирск: Гео, 2009. 403 с.

References

1. Stavskiy A.P. Nizneindigirskaia riftovaia zona -novyi element struktury Severo-Vostoka SSSR // Docl. AN SSSR. 1982. V. 262, N 6. P. 1443-1446.

2. Geologicheskaia karta SSSR. List R-53-55 (Depu-tatskiy). Maschtab 1:1 000 000 (novaia seria). Obias-nitelnaia zapiska. SPb, 1992. 111 p.

3. Tectonika, geodinamika i metallogeniia territorii Respubliki Sakha (Yakutia) M.: MAIK "Nauka/Interpe-riodika", 2001, 571 s.

4. Trunilina V.A., Orlov Yu.S., Roev S.P. Melovoi vul-kanism Dzakhtardakhskogo polia (Verkhoyano-Kolyms-

kaya orogennaia oblasf) // Otechestvennaia geologiia. 2007. N 1. P. 83-92.

5. Trunilina V.A., Orlov Yu.S., Roev S.P. Petrologiia daek Dzakhtardakhskogo vulkanogennogo polia I ikh vzaimosvyazs orudeneniem // Otechestvennaia geologiia. 2016. N 6. P. 35-42.

6. Nekrasov I.Ya. Magmatism i rudonosnost severo-zapadnoi chasti Verkhoiano-Chukotskoi skladchatoi oblas-ti. M.: Nauka, 1962.

7. SamusinA.I. Gosudarstvennaia geologicheskaia karta SSSR m-ba 1:200000. Seriia Yano-Indigirskaia. List R-54-XXIX-XXX. ObyasniteFniia zapiska. M., 1979.

8. Yavuz F. Win Pyrox: A Windows program for pyroxene calculation classification and thermobarometry // American Mineral. 2013. V. 98. P. 1338-1359. DOI: 10.2138/am.2013.4292

9. Ryabov V.V., Zolotukhin V.V. Mineraly differentziro-vannykh trappov: monografiia. Novosibirsk: Nauka, 1977.

10. Rudilfi R., Renzolli A. Calcik ampiboles in calc-alkaline and alkaline magmas: thermobarometric and ch-emometric empirical equations valid up to 1130 °C and 2,2 Gpa // Contrib. Miner. Petrol. 2012. V. 163. P. 877895. DOI: 10.1007/s00410-011-0704-6

11. Henry D.A., Guidotti Ch.V., Thompson J.A. The Ti-saturation surface for low-to-medium pressure meta-pelitic biotites: implication for geothermometry and Ti-substitution mechanismus // Amer. Miner. 2005. V. 90. P. 316-328. DOI: 10.2138/am.2005.1498

12. Uchida E., Endo S., Makino M. Relationship between solidification depth of granitic rocks and formation of hydrothermal ore deposits // Resource Geology. 2007. V 57, N 1. P. 47-56. DOI: 10.1111/j.1751-3928.2006.00004.x

13. Troshin Yu.P., Grebenshikova V.I., Antonov A.Yu. Letuchie komponenty v biotitakh i metallogenicheskaia specializacziia intruzii // Mineralogicheskie kriterii oc-zenki rudonosnosti // The mineralogical criteria of ore content. L.: Nauka, 1981. P 73-83.

14. Wones D.R., Eugster H.P. Stability of biotite: experiment, theory and application // Amer. Mineral. 1985. N 9. P. 1228-1272.

15. Brown G.G. A comment on the role of water in the partial fusion of crystal rocks // Earth and Planet. Sci. Lett. 1970. V. 9. P. 13-22.

16. Ovchinnikov L.N. Prikladnaia geokhimiia. M.: Nedra, 1990.

17. French W.J., Cameron E.P. Calculation on the temperature of crystallization of silicates from basaltic melts // Mineral Mag. 1981. V 44, N 333. P. 19-26.

18. Jung S., Pfander J.A. Source composition and melting temperatures of orogenic granitoids - constrains from CaO/Na2O, Al2O3/TiO2 and accessory mineral saturation thermometry // Europen Journal of Mineralogy. 2007. N 1. P. 5-40. DOI: 10.1127/0935-1221/2007/0019-1774

19. PerchukL.L., Aranovich L.A., Kosiakova N.A, Ter-modinamitheskie modeli zarozdenia i evoluzii basaltovych magm // Vestnik MGU. Seria Geol. 1982. N 4. P. 3-26.

20. Piskunov B.M., Abdurakhmanova A.I., Kim Ch.U. Sootnoshenie "sostav-glubina" dlia vulkanov KuriFskoi

ostrovnoi dugi i ego petrologicheskoe znachenie // Vol-canology and seismology. 1979. N 4. P. 57-67.

21. Wilson M. Igneous petrogenesis. London. Unwin Hayman, 1989.

22. WhitefordD.G., NichollsI.A., Taylor S. R. Spatial variations in the geochemistry of quaterrary lavas across the Sunda arc in Java and Bali // Contribs. Mineral. and Petrol. 1979. V. 70. P. 341-356.

23. Borodin L.S. Petrokhimia magmaticheskikh serii. M.: Nauka, 1987. 241 p.

24. Datzenko V.M. Petrogeokhimicheskaia tipizatziia granitoidov yugo-zapadnogo obramleniia Sibirskoi plat-formy // Materialy Vtorogo Vcerossiiskogo petrografich-eskogo soveshaniia. V. 2. Syvtyvkar, 2000. P. 270-274.

25. Gerdes A., Worner G., Henk A. Post-collisional granite generation and HT-LP metamorphism by radiogenic heating: the Variscan South Bohemian Batholith // J. Geol. Soc. London. 2000. V 157. P. 577-587.

26. Meschede M. A method of discriminating between different types of mid-ocean ridge basalts and continental tholeiites with the Nb-Zr-Y diagram // Chemical Geology. 1986. V 56. P. 207-218.

27. Drill S.I., Kuzmin M.I., Tsipukova S.S., Zonen-shain L.P. Geochemistry of basalts from the West Wood-lark, Lau and Manus basins: implication for their petro-genesis and source rock composition // Marine Geology. 1997. V 142. P. 57-83.

28. Teilor S.R., McLennan S.M. KontinentaTnaia kora, ee sostav i evolucziia [Continental crust, composition and evolution]. M.: Mir, 1988.

29. Lesnov F.P. RedkozemeFnye elementy v ultra-maficheskikh i maficheskikh porodakh i ikh mineralakh. Kniga 1. Glavnye tipy porod, porodoobrazuyushie mine-raly. Novosibirsk: Geo, 2009. 403 p.

Поступила в редакцию 05.06.2019 Принята к публикации 08.08.2019

About the authors

TRUNILINA Vera Arkadievna, doctor of geological and mineralogical sciences, principal researcher, Diamond and Precious Metal Geology Institute, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, 39 Lenina pr., Yakutsk, 677980, Russia,

https://orcid.org/0000-0003-0910-2386, v.a.trunilina@diamond.ysn.ru;

ROEV Sergei Prokopievich, candidate of geological and mineralogical sciences, senior researcher. Diamond and Precious Metal Geology Institute, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, 39 Lenina pr., Yakutsk, 677980, Russia,

https://orcid.org/0000-0003-3911-2491, sproev@mail.ru

Citation

Trunilina V.A., Roev S.P. Cretaceous volcanism of the Khara-Siss field (Verkhoyansk-Kolyma orogenic area) // Arctic and Subarctic natural resources. 2019; vol. 24, N 3, pp. 64-79. (In Russ.). https://doi. org/10.31242/2618-9712-2019-24-3-6

Об авторах

ТРУНИЛИНА Вера Аркадьевна, доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник. Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, 677980, г. Якутск, проспект Ленина, 39, Россия,

https://orcid.org/0000-0003-0910-2386, v.a.trunilina@diamond.ysn.ru;

РОЕВ Сергей Прокопьевич, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, 677980, г. Якутск, проспект Ленина, 39, Россия,

https://orcid.org/0000-0003-3911-2491, sproev@mail.ru

Информация для цитирования Трунилина В.А., Роев С.П. Меловой вулканизм Хара-Сисского поля (Верхояно-Колымская орогенная область) // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. - 2019. Т. 24. № 3. С. 64-79. https://doi. org/10.31242/2618-9712-2019-24-3-6

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.