CC BY
21
УДК 552.31
ПЕТРОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ БАЗИТОВ АБСКОГО МАССИВА
М.Е.Тонких1, К.Н.Егоров2, А.И.Киселев3
1Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова,83. 2,3Институт земной коры СО РАН, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128.
Представлены результаты петро-геохимического исследования траппов Абского интрузивного массива на территории бассейнов рек Кешевы и Вихоревой. Вещественная специфика слагающих массив траппов заключается в том, что среди них наряду с типичными, преобладающими низкощелочными долеритами, присутствуют разновидности с повышенным содержанием щелочей и кремнезема. Появление высокощелочных разновидностей пород связывается с различной структурной позицией магмовыводящих разломов относительно магматической камеры и флюидной проработкой пород, а также с локальным постмагматическим воздействием остаточного глубинного флюида на исходные долериты массива. Образование Абского массива в составе трапповой провинции рассматривается с позиций плюм-литосферного взаимодействия. Ил. 6. Табл. 4. Библиогр. 6 назв.
Ключевые слова: базитовый магматизм; силлы; траппы; Сибирская платформа.
PETROGEOCHEMICAL CHARACTERISTICS AND FORMATION CONDITIONS OF ABSKY MASSIF BASITES M.E.Tonkikh, K.N. Egorov, A.I. Kiselev
Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074. Institute of Earth's Crust SB RAS, 128 Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The article presents the results of the petrogeochemical study of traps of Absky intrusive massif in the basins of the rivers Kesheva and Vikhorevaya. Material composition of the traps constituting the massif is as follows: among typical predominating low-alkali dolerites there are variations with the high content of alkalis and silica. The manifestation of highly alkaline rock types is associated with the different structural position of magma withdrawing faults relative to the magma chamber and fluid development of rocks, as well as with the local post-magma impact of the residual deep fluid on the original dolerites of the massif. Formation of Absky massif as a component of the trap province is considered in terms of plume-lithospheric interaction. 6 figures. 4 tables. 6 sources.
Key words: basic magmatism; sills; traps; Siberian platform.
Введение. Абский интрузивный массив расположен в северо-восточной части Ангаро-Тасеевской си-неклизы на юге Сибирской платформы и относится к ангаро-тасеевскому габбро-долеритовому комплексу, образованному в пермо-триасовый этап ее тектоно-магматической активности. В отличие от других одно-возрастных интрузий он представлен сложной по составу ассоциацией пород. Их разновидности принадлежат к гранофир-феррогаббро-долеритовой субформации и варьируют от оливиновых до гранофиро-вых долеритов. Кроме того, в пределах Абского массива выявлены высокощелочные породы, обычно не встречающиеся в трапповых силлах на юге Сибирской платформы. Впервые проведенные петро-геохими-
ческие исследования породных ассоциаций массива позволили установить вероятные геодинамические условия их образования.
Геолого-структурное положение Абского массива. Абский массив площадью около 300 км2 был изучен в междуречье Кешевы и Вихоревой (рис.1). Он представляет собой сочетание крупной стволовой интрузии трещинного типа с крутопадающими, иногда почти вертикальными контактами и расходящимися от нее в разных направлениях субпластовыми, пологосе-кущими интрузиями. В восточной и южной периферических частях массива субпластовые интрузии расщепляются на несколько уровней, разделенных крупными ксенолитами и прослоями осадочных пород
1Тонких Марина Евгеньевна, кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры прикладной геологии, e-mail: tonkikh_me@istu.edu
Tonkikh Marina, Candidate of Geological and Mineralogical sciences, Associate Professor of the Department of Applied Geology, e-mail: tonkikh_me@istu.edu
2Егоров Константин Николаевич, кандидат геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией, тел.: (3952) 425434, e-mail: egorov@crust.irk.ru
Egorov Konstantin, Candidate of Geological and Mineralogical sciences, Head of the Laboratory, tel.: (3952) 425434, e-mail: egorov@crust.irk.ru
3Киселев Александр Ильич, доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник, тел.: (3952) 425434. Kiselev Alexander, Doctor of Geological and Mineralogical sciences, Leading Researcher, tel.: (3952) 425434.
нижнего ордовика. Для массива типично наличие многочисленных даек как во внутреннем поле, так и в его краевой западной части.
Петро-геохимическая характеристика траппов.
В результате исследования установлена дифферен-цированность массива от оливиновых долеритов до гранофировых долеритов и долерит-пегматитов с гра-нофиром. Наибольшим распространением среди интрузивных пород пользуются оливинсодержащие до-лериты (оливина >5-10%), оливиновые долериты (оливина ~ 10-15%) и троктолитовые долериты (оливина ~15-25%) Увеличение толеитового мезостазиса (> 15%) приводит к образованию толеитовых долери-тов.
Среди долеритов выделяются представители с долеритовой, офитовой, пойкилоофитовой и порфи-ровидной структурами. Они состоят из плагиоклаза, моноклинного пироксена, оливина, рудных минералов и толеитового мезостазиса. Плагиоклаз составляет 40-45% породы, представлен мелкими кристаллами призматической, редко таблитчатой формы, образую-
□ I ШШ2 ИЗ ЕЕЕЭ 4
Рис.1. Геологическое положение Абского массива. 1 - четвертичные образования (аллювий русел, пойм, террас, озерно-болотные отложения); 2 - силлы и 3 - дайки нижнетриасового ангаро-тасеевского комплекса габбро-долеритов; 4 - нижнесилурийские образования ярской, балтуринской, кежемской свит объединенные: алевролиты, аргиллиты, песчаники, известняки, мергели, доломиты; 5 - средне-верхнеордовикские образования братской, мамырской, бадарановской свит объединенные: алевролиты, аргиллиты, песчаники, прослои
конгломератов
щими пойкилитовые сростки с кристаллами пироксена, и соответствует лабрадору и лабрадор-битовниту с увеличением основности в троктолитовых долеритах. Моноклинный пироксен (25-40%) образует крупные кристаллы, включающие кристаллы плагиоклаза и реже оливина. Соответствует авгиту и титанистому авгиту. Оливин (5-25%) присутствует в мелких, округлой формы зернах и представлен хризолитом. Оливин обычно наполовину замещен зеленым боулингитом и бурым идингситом. Мезостазис составляет до 10% (в толеитовых до 40%) и представлен вулканическим стеклом, замещенным гидрослюдой, или агрегатом из слабораскристаллизованного стекла, полевого шпата, кварца, апатита и рудной пыли. Рудные - ильменит, магнетит - представлены зернами скелетной формы и составляют в среднем 5% от объема породы. Из акцессорных минералов выделяется апатит. В переменных количествах присутствуют вторичные минералы (хлорит, иддингсит, боулингит, тальк, серпентин, амфибол).
Широкое распространение группы пород, представленных габбро-долеритами, пегматоидными, грано-фировыми долеритами, долерит-пегматитами и другими (переходными) разновидностями раскисленных пород, является особенностью Абского массива. Породы этой группы характеризуются габбро-офитовой в сочетании с пегматоидной, пегматитовой, гранофиро-вой, офитовой и зернистой структурами, массивной и нередко атакситовой текстурами. Плагиоклаз (4065%) в них представлен двумя, а нередко и тремя генерациями: лабрадором, андезином и олигоклазом, который представлен мелкими кристалликами в составе мезостазиса. Часто наблюдается зональное строение лейст плагиоклаза с увеличением анортито-вой составляющей по направлению к центру кристаллов. Пироксен (15-40%) представлен титанистым авгитом, а оливин (1-8%) присутствует в незначительном количестве и замещен минералами группы ид-дингсита. Составной частью гранофировых разновидностей является мезостазис (15-35%), представленный срастанием зерен кварца и калишпата, микролитами, калишпатом, пропитанным рудной пылью, сла-боокристаллизованным стекловатым веществом. Рудный минерал (5-15%) образует сростки зерен и кристаллиты в мезостазисе, его содержание резко возрастает в породах зоны подводящего канала. Крупные удлиненно-призматические зерна апатита приурочены в основном к мезостазису.
Особую группу пород представляют субщелочные, обогащенные кремнекислотой конечные продукты
дифференцированного ряда долеритов: кварц-монцодиориты, граносиенит-порфиры, монцодиориты, образующие жилки (10-20 см), линзы (10-15 см) в гранофировых долеритах и габбро-долеритах,
Кварц-монцодиориты состоят из идиоморфных лейстовидных кристаллов андезина (35-40%), окаймленных ксеноморфными зернами калишпата (4045%). Присутствуют пироксен - 12% и кварц - 10%. Рудный - 10% представлен ильменитом и титаномаг-нетитом.
Граносиенит-порфиры сложены санидином - 70%, кварцем - 15-20%, эгирин-авгитом - 3%, плагиоклазом - 5%, амфиболом и гидрослюдами. Акцессорные минералы представлены магнетитом, сфеном, турмалином, апатитом и гематитом.
Для более детального изучения минералогического состава базитов, распределения минералов в породе было проведено исследование с помощью электронного сканирующего микроскопа LE01430VP с энергодисперсионным спектрометром INCA Energy 300 (БГИ СО РАН, г.Улан-Удэ, оператор С.В.Канакин). На рис.2 показаны участки фрагмента образца доле-рита. Порода состоит из полевых шпатов, моноклинного пироксена, титаномагнетита, ильменита, апатита, граната гроссуляр-андрадитового ряда, сульфидов. Составы полевых шпатов (табл. 1) демонстрируют широко варьирующие соотношения миналов анортита, альбита и ортоклаза. Преобладающая часть плагиоклазов относится к средним по основности - от 30 до 70% анортитового минала (рис.3).
Таблица 1
Химический состав полевых шпатов в долеритах Абского массива и кристаллохимические
№ п/п Номер участка/ номер анализа SÍÜ2 AI2O3 FeO CaO Na2Ü K2O Сумма K Na Ca SITE W Si Al Fe+2 SITE Z ANION
1 1/5 50,55 29,96 0,92 13,72 3,95 0,23 99,32 0,01 0,35 0,68 1,04 2,33 1,63 0,04 3,99 8
2 1/6 54,00 26,82 0,52 10,29 5,21 0,35 97,20 0,02 0,47 0,51 1 2,51 1,47 0,02 4 8
3 1/7 56,01 25,23 1,35 8,67 6,20 0,54 98,00 0,03 0,55 0,43 1,01 2,58 1,37 0,05 4,01 8
4 2/1 66,42 21,14 - 1,76 10,71 0,48 100,50 0,03 0,91 0,08 1,02 2,91 1,09 0 4 8
5 2/2 59,83 24,26 - 6,26 8,33 0,24 98,93 0,01 0,73 0,3 1,04 2,7 1,29 0 3,99 8
6 2/4 67,55 17,84 - - - 17,50 102,90 1 0 0 1 3,04 0,95 0 3,99 8
7 2/5 52,48 29,60 1,00 12,87 4,28 0,26 100,51 0,02 0,38 0,63 1,02 2,38 1,58 0,04 4 8
8 2/9 47,06 29,77 3,54 - - 11,63 92,68 0,76 0 0 0,76 2,4 1,79 0,15 4,33 8
9 2/10 61,09 22,17 - 1,79 9,66 2,23 96,93 0,13 0,86 0,09 1,08 2,81 1,2 0 4,01 8
10 3/4 58,50 16,38 - 5,95 - 15,55 96,39 0,98 0 0,31 1,29 2,88 0,95 0 3,84 8
11 3/5 68,59 19,25 - - 12,14 - 99,98 0 1,03 0 1,03 3 0,99 0 3,99 8
12 3/8 65,03 18,92 - - 0,89 16,28 102,59 0,95 0,08 0 1,03 2,98 1,02 0 4 8
13 3/10 57,87 15,42 0,68 4,56 - 15,56 98,67 1 0 0,25 1,25 2,92 0,92 0,03 3,87 8
14 3/11 69,15 19,20 - - 12,28 - 100,63 0 1,03 0 1,03 3 0,98 0 3,99 8
15 4/1 54,42 28,02 1,16 11,29 5,21 0,28 100,38 0,02 0,46 0,55 1,02 2,46 1,5 0,04 4 8
16 4/6 58,07 26,33 0,80 8,98 6,71 0,47 101,36 0,03 0,58 0,43 1,03 2,58 1,38 0,03 3,99 8
17 4/9 42,09 29,81 3,76 22,68 0,84 - 99,18 0 0,08 1,18 1,26 2,04 1,7 0,15 3,89 8
18 4/10 61,98 22,43 - 3,11 9,36 1,19 98,07 0,07 0,82 0,15 1,04 2,8 1,2 0 4 8
19 4/11 43,67 27,76 3,04 11,80 1,26 4,34 92,26 0,28 0,13 0,65 1,06 2,25 1,68 0,13 4,06 8
20 6/5 57,79 25,86 0,78 8,62 6,75 0,62 100,43 0,04 0,59 0,41 1,04 2,6 1,37 0,03 3,99 8
21 6/6 51,50 28,82 2,03 9,06 4,21 2,77 98,37 0,17 0,38 0,45 1 2,41 1,59 0,08 4,07 8
Примечание. Анализы пересчитаны анионным методом (8 анионов) в программе CRYSTAL (версия 3.0).
а - участок 1
б - участок 2
в - участок 3
ЮОмт
д - участок 5
ЮОрт г - участок 4
Рис.2. Фрагменты образца долерита из Абского массива: а - участок 1:1 - клинопироксен (центр); 2 - клинопи-роксен (краевая часть); 3 - ильменит; 4 -минеральный агрегат, развивающийся по ильмениту; 5-7 - плагиоклаз; 8
- ильменит; б - участок 2:1 - альбит (центр); 2 - кислый плагиоклаз (край); 3 - кварц; 4 - калиевый полевой шпат; 5 - плагиоклаз; 6 - апатит; 7 - титаномагнетит; 8 - апатит; 9 - калиевый полевой шпат; 10 - альбит; в -участок 3:1 - кварц; 2, 3 - апатит; 4 - Са-К - шпат по альбиту; 5 - альбит; 6 - сфалерит; 7 - гранат (?); 8 - калиевый полевой шпат; 9 - хлорит (?); 10 - калиевый полевой шпат; 11 - альбит; г - участок 4:1 - плагиоклаз; 2, 3 -
минерал группы хлорита (железистый хлорит - прохлорит?); 4 - ильменит; 5 - магнетит; 6 - плагиоклаз; 7 -клинопироксен; 8 - прохлорит?; 9 - анортит; 10 - плагиоклаз; 11 - анортит; 12 - клинопироксен; д - участок 5:1 -клинопироксен (центр); 2 - клинопироксен (промежуточная точка); 3 - клинопироксен (краевая часть); 4 - ильменит; 5 - титаномагнетит; 6 - вероятно минеральная смесь титаномагнетита, ильменита и Са-силиката (граната?); 7 - скорее всего титанистый гранат - шорломит (?); е - участок 6:1 и 2 - минеральная смесь, возможно по пироксену; 3 - хлорит; 4 - кварц; 5, 6 - плагиоклаз; 7 - минерал группы хлорита; 8 - клинопироксен; 9 - кварц; 10
- халькопирит
Рис. 3. Составы полевых шпатов из образца долерита. Номера точек на диаграмме соответствуют
номерам в табл. 2.
Альбиты, не содержащие примеси кальция и калия, установлены в тонких прожилках (рис. 2,в), в ассоциации с кварцем, апатитом, калишпатом с незначительной примесью альбита, а также с необычным Са-калишпатом (20-24% анортитового минала). Последний имеет гидротермально-метасоматический генезис.
Группа полевых шпатов существенно альбитового состава характерна для участков породы, где развит пегматоидный, графический агрегат (на рис. 2,б, район точек 9 и 10), местами корродирующий ранее выделившиеся минеральные фазы - пироксен и плагиоклаз, где видна коррозия пироксена гранофировым калишпат-альбитовым агрегатом (рис. 2,г).
Некоторые из этих магматогенных ультракислых плагиоклазов в краевой части имеют более основной состав, т.е. дорастают более основным плагиоклазом с номером « 30.
В гранофировом агрегате обнаруживаются также основные, почти анортитовые плагиоклазы (рис. 2,г, т. 9). По всей видимости, они представляют более ранние фазы (вкрапленники) по сравнению с калишатом и альбитом графического агрегата.
Здесь же встречаются необычные по составу существенно анортитовые вкрапленники (т. 11), содержащие до 4.3 масс. % К20. Состав такого вкрапленника расположен вне поля магматогенных полевых шпатов и обусловлен, по-видимому, вторичными изменениями с развитием слюд.
Клинопироксены из долерита Абского массива демонстрируют сравнительно низкую титанистость (менее 1 масс. % ТЮ2), низкую (не фассаитовую) гли-ноземистость (а! = 100хЛ!/(Л!+81), ат. к-ва) - от 0,69 до 3,47% и широкие вариации железистости и кальцие-вости (табл. 2, рис. 4).
Составы клинопироксенов в долеритах Абского массива
Таблица 2
01 с: ^ ^ Номер участка (рисунка) Точки анализа 2 О со 2 О ¡- со о С! Л! * О ф и_ Мп0 Мд0 0 го О Сумма ч— Са# го
1 1 1 52,76 0,69 1,61 11,69 - 17,26 16,32 100,33 27,5 40,5 3,47
2 1 2 49,79 0,75 1,24 19,99 0,43 11,38 16,46 100,06 49,6 51,0 2,85
3 5 1 51,88 0,56 1,25 12,28 - 16,40 17,46 99,83 29,6 43,4 2,76
4 5 2 50,67 0,80 1,07 20,33 0,43 11,44 16,33 101,08 49,9 50,6 2,43
5 5 3 49,27 0,40 0,68 28,53 0,57 7,51 13,98 100,93 68,1 57,2 1,60
6 4 7 52,42 0,46 1,38 11,05 - 16,65 18,18 100,15 27,1 44,0 3,01
7 4 12 50,63 - 0,30 19,74 - 7,25 22,09 100,00 60,4 68,7 0,69
8 6 8 50,65 0,61 1,48 15,70 - 13,97 17,03 99,42 38,7 46,7 3,33
9 7 1 52,61 0,53 1,58 12,06 - 17,46 15,49 99,72 27,9 38,9 3,42
10 7 2 50,43 0,88 1,67 18,65 0,46 12,68 16,31 101,07 45,2 48,0 3,76
Примечание: Г - железистость (Г = 100хРе0*/(Ре0*+Мд0), мол. к-ва; Са# - кальциевость (Са# = 100хСа0/(Са0+Мд0), мол. к-ва); а! - глиноземистость (а! = 100хЛ!/(Л!+81), ат. к-ва).
Рис. 4. Соотношение железистости и кальциевости в клинопироксенах: квадрат - участок 7; ромб - участок 4; кружок - участок 6; треугольник - участок 1; полый треугольник - участок 5. Стрелки проведены от
центральной части зерен к краевым
Как наглядно видно из рис. 4, пироксены имеют салитовый и ферросалитовый составы, характерные для основных пород (базитов). Это подтверждается также отсутствием в них хрома. Пироксены характеризуются и нормальной магматической зональностью -их железистость увеличивается к краевым частям кристаллов.
Кроме полевых шпатов и пироксенов в образце обнаружены магматические оксидные минералы -титаномагнетит и ильменит, составы которых обычны для базитов.
Особый интерес представляют апатиты, которые обогащены стронцием, легкими редкоземельными элементами. Также, в связи с более поздними процессами в породе развит комплекс слюдистых минералов разной железистости и магнезиальности.
Постмагматический генезис, вероятно, имеют гранаты гроссуляр-андрадитового ряда, включая шорло-миты в ассоциации со сфалеритом и халькопиритом.
Петрогеохимическая специализация базитов. Химический состав исходной базитовой магмы зависит от специфики развития тектоно-магматических циклов в пределах Сибирской платформы. Для трап-повой формации Сибирской платформы состав базитовой магмы остается почти одинаковым, исключая Норильский район.
Химический состав долеритов из разных частей Абского массива приведен в табл.3.
По содержанию SiO2 составы магматитов Абского массива варьируются от базальтов до базальтовых андезитов включительно. По соотношению SiO2 -+ породы Абского массива относятся к семейству базальтов. Породы имеют пониженные содержания щелочей и в своем большинстве относятся к толеитовой серии. Лишь отдельные образцы попадают в пограничную область между толеитами и тра-
хибазальтами. Сонахождение толеитовых и субщелочных долеритов (трахидолеритов) свойственно интрузивным траппам северной части Сибирской платформы [2].
По содержанию долериты варьируются от умеренно-титанистых до высоко-титанистых в зависимости от содержания титаномагнетита и ильменита в породах. Минимальные содержания оксида титана отмечаются в кварцсодержащих долеритовых грано-фирах, представляющих заключительную фазу в образовании Абского массива. Судя по относительно низкому содержанию магния (1,2 - 6.2 MgO) в долери-тах, инициальные для них расплавы уже испытали значительное фракционирование до их подъема к поверхности.
При рассмотрении геохимических особенностей пород обнаружены значительные колебания в концентрациях мобильных крупноионных литофильных элементов, таких как Cs, Rb, Ba и Sr, которые во многом определяются флюидной проработкой пород (табл.4, рис.5).
Содержания менее подвижных высокозарядных элементов ^ Zr, Nb, Ta) более выдержаны, поскольку контролируются составом глубинного источника и процессами, такими как контаминация или фракционная кристаллизация инициальных расплавов. По разломам происходили поступления из магматической камеры в тело остывающего интрузива дополнительных порций более кислого (54-56 мас. % SiO2) расплава и мобильного высоко фракционированного остаточного флюида. Локальное метасомати-ческое воздействие последнего на исходные долери-ты сопровождалось появлением высокощелочных пород (до сиенитов ) в пределах Абского массива, обычно не встречающихся в типичных протяженных трап-повых силлах на юге Тунгусской синеклизы.
Таблица 3
Химический состав базитов Абского массива (АМ)_
Компоненты 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
SiO2 47,23 49,116 49,27 48,71 49,92 48,81 48,81 56,40 51,48 54,19 48,93 51,56 48,18
ТО2 3,17 1,974 1,79 2,18 1,98 2,21 1,87 1,34 2,62 2,00 2,12 2,06 2,10
Al2Oз 12,33 14,282 13,43 13,95 14,21 13,14 13,76 13,88 9,60 11,07 14,05 12,56 14,22
Fe2Oз 5,78 4,18 2,61 4,13 4,00 4,13 4,60 5,57 6,35 6,38 4,11 5,24 4,58
FeO 11,75 9,548 10,50 10,40 10,27 11,02 9,94 5,90 13,72 10,97 10,62 10,80 9,80
MnO 0,25 0,208 0,21 0,22 0,22 0,22 0,22 0,18 0,32 0,24 0,23 0,23 0,22
MgO 4,69 5,06 6,57 5,03 5,13 5,10 6,07 2,14 1,20 1,09 4,95 3,02 5,05
CaO 8,87 10,042 10,64 10,15 9,51 10,33 10,06 5,97 6,00 6,04 9,46 7,75 10,37
Na2O 2,49 2,446 2,48 2,35 2,325 2,50 2,40 2,60 2,68 2,42 2,55 2,48 2,39
К2О 0,57 0,528 0,42 0,57 0,545 0,57 0,60 2,97 1,58 1,36 0,57 0,96 0,62
P2O5 0,20 0,196 0,16 0,21 0,21 0,21 0,19 0,24 0,73 0,60 0,21 0,40 0,19
Н2О0 0,46 0,452 0,35 0,45 0,42 0,41 0,43 0,63 0,57 0,92 0,49 0,71 0,38
ППП 1,90 1,638 1,42 1,45 1,17 1,30 1,06 1,87 2,14 2,28 1,64 1,96 1,47
СО2 0,18 0,208 0,15 0,18 0,2 0,09 0,21 0,13 0,89 0,42 0,10 0,26 0,25
S НПО НПО НПО НПО НПО НПО 0,04 0,07 0,17 0,15 0,06 0,11 НПО
-О(Б) 0,03 0,01 0,00 0,02 0,03 0,00 0,02 0,04 0,10 0,08 0,03 0,05 0,00
Сумма 99,89 99,89 100,00 99,99 100,14 100,04 100,24 99,85 99,95 100,04 100,06 100,05 99,82
и 0,0011 0,0011 0,0011 0,0010 0,0010 0,0009 0,0012 0,0009 0,0017 0,0016 0,0010 0,0013 0,0010
Ru 0,0017 0,0017 0,0012 0,0015 0,0013 0,0013 0,0013 0,0071 0,0038 0,0048 0,0016 0,0032 0,0014
Sr 0,0270 0,0256 0,0270 0,0232 0,0215 0,0270 0,0270 0,1100 0,0210 0,0205 0,0270 0,0238 0,0220
Примечание. Долериты оливинсодержащие: 1 - южная часть АМ (3 ан); 2 - северная часть АМ (5 ан); 3 - центральная часть (1 ан); 4 - силл в бассейне р. Чукши (6 ан); 5 - дайки секущие АМ (2 ан); 6 - дайки в бассейне р. Чукши (1 ан); 7 - вмещающие прожилок габбро в центральной части АМ (1 ан); габбро: 8 - центральная часть АМ (1 ан); 9 - северная часть АМ (1 ан); 10 -долериты толеитовые (4 ан); оливиновые долериты: 11 - АМ (1 ан); 12 - дайка секущая АМ (2 ан); 13 - троктолитовый доле-рит из дайки в русле р. Чукши (1 ан).
Таблица 4
Геохимическая характеристика магматитов Абского массива_
Компоненты 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Cs 1,32 1,04 0,45 1,22 0,61 0,54 3,38 0,55 0,32
РЬ 80 17 13,5 22 18 15 57 18 16
Ba 598 209 163 159 192 222 546 191 183
ТИ 7,2 1,81 1,44 1,69 1,76 1,72 6,3 1,90 1,93
и 2,06 0,57 0,46 0,51 0,63 0,59 2,19 0,65 0,80
№ 19 7,8 5,5 6,5 6,5 5,9 20 7,5 7,4
Та 1,87 0,50 0,38 0,47 0,44 0,43 1,42 0,49 0,59
1_а 40 13,5 9,8 12,4 12,0 13,3 39 12,2 12,7
Се 84 31 23 28 28 30 86 29 31
Рг 11,4 4,43 3,15 3,84 3,76 3,76 11,9 3,97 4,23
Бг 798 224 196 210 195 193 172 188 187
М 50 21 14,9 18 17 18 55 19 20
гг 256 109 89 94 121 107 418 135 155
М 7,1 3,36 2,57 2,76 3,44 3,19 11,9 3,81 4,52
Бт 13,0 5,7 4,18 4,92 4,90 4,97 14,4 5,1 5,8
Ей 3,40 1,89 1,47 1,59 1,63 1,81 3,83 1,69 1,90
ОЬ 14,6 6,7 5,0 5,7 6,1 6,2 16 6,4 7,2
ТЬ 2,45 1,17 0,86 0,94 0,96 1,01 2,71 1,02 1,21
оу 16 7,4 5,3 5,9 6,0 6,4 17 6,5 7,7
Y 81 36 27 29 30 32 85 32 38
Ho 3,22 1,49 1,08 1,19 1,24 1,33 3,50 1,35 1,59
Er 9,9 4,50 3,27 3,53 3,62 3,90 10,5 4,00 4,74
Tm 1,43 0,63 0,46 0,51 0,52 0,55 1,53 0,57 0,69
Yb 9,5 4,31 3,12 3,30 3,41 3,66 10,1 3,72 4,45
Lu 1,35 0,58 0,45 0,47 0,50 0,58 1,39 0,54 0,69
Примечание: 1 - габбро; 2, 3 - долерит оливинсодержащий (центральная часть АМ); 4 - долерит оливинсодержащий (южная часть АМ); 5 - долерит оливинсодержащий (северная часть АМ); 6 - долерит оливинсодержащий (южная часть АМ); 7 - толе-итовый долерит (АМ); 8 - долерит оливиновый (АМ); 9 - долерит оливиновый (дайка секущая АМ)
1000
100
10
1
Рис. 5. Распределение элементов-примесей, нормированных к примитивной мантии [5] в долеритах Абского
массива
Щ Rb Ва Th U Nb Та La Се Fi Sr Nd Zr Hf Sm Eu öd Tb; Kr Y Ho Er Tm Yb Lu
г
SZE
:__f\
Eml
opb / ^^^FOZO 4 - ("DM " : \ n-mokb , , 1 , I -; - ~vg ... ..... i y>. ■' Em 2 i i
taiYb
Рис.6. Положение долеритов Абского массива на диаграмме La/Yb-Th/Ta по [6]. Поля разных типов базальтов и некоторые мантийные источники: OIB - базальты океанических островов; OPB - базальты океанических плато; N-MORB - базальты срединно-океанических хребтов; SZB - базальты зон субдукции; HIMU - источник с высоким 238U/204Pb отношением; EM1+ EM2 - обогащенная мантия; DM - деплетированная мантия; PM - примитивная мантия; FOZO - «фокальная зона» (источник, который определяется как область схождения трендов изотопных
составов некоторых OIB)
Изученные долериты характеризуются спектрами составов, расположенными на спайдер-диаграмме между эталонными составами базальтов океанических островов ^Ю) и обогащенными базальтами средин-но-океанических хребтов (EMORB), тяготея к последним (рис.5). С другой стороны, долериты имеют на спайдер-диаграмме резко выраженную Ta-Nb аномалию, не свойственную базальтам океанических островов и срединно-океанических хребтов. Эта аномалия обычно рассматривается как индикаторная для базальтов островодужных обстановок.Кислые долерито-вые гранофиры по отношению к типичным долеритам
имеют подобные спектры распределения элементов-примесей, но отличаются более высокими их содержаниями. На графике Th/Ta - La/Yb (рис. 6) исследуемые долериты располагаются в зоне субдукционных базальтов (SZB). «Субдукционные» метки в сибирских траппах объясняются контаминирующим влиянием корового материала на поднимающиеся к поверхности продуцируемые плюмом инициальные базальтовые расплавы [4] или ассимиляцией плюмом слэбового материала при подъеме к основанию литосферы.
Геодинамические условия траппового магматизма. Абский массив входит в состав гигантской
внутриконтинентальной провинции базальтового магматизма, которая образовалась в пермо-триасовый этап тектоно-магматической активности в результате воздействия плюма на основание кратонной литосферы. Центр головной части «норильского» плюма установлен [3] по схождению радиальных дайковых роев и дуговых даек Кочикха. Он находится в пределах Ха-тангского прогиба в 300 км к северо-востоку от г. Норильска. Поверхностным выражением плюм-литосферного взаимодействия на западе кратона является Тунгусская синеклиза. Ее среднепалеозойское основание представлено рядом крупных разновозрастных пликативных структур, которые были сформированы в начале палеозоя и продолжали развиваться в последующие периоды. К ним относятся унаследованные синеклизы и прогибы, антеклизы и сводовые поднятия. Позднепалеозойский этап характеризуется высокой тектонической активностью, сменой морского режима, континентальным и массовым проявлением базитового магматизма. Он знаменует собой формирование единой крупной области прогибания и магматизма на структурно-гетерогенном среднепалеозойском основании [1].
Опускания отдельных частей синеклизы были неравномерными как во времени (С1-2 - Р2), так и в пространстве. На фоне общего прогибания Тунгусской синеклизы в позднем палеозое происходили резко дифференцированные тектонические движения, со-
провождаемые образованием разрывных нарушений. В результате она оказалась разбитой на ряд блоков, фундаменты которых смещены относительно друг друга на сотни метров и более. Межблоковые глубинные разломы служили проводниками базальтовой магмы в верхние горизонты осадочного чехла и на поверхность. Стиль тектонического развития Сибирского кратона в пермо-триасе определялся рассеянным спредингом литосферы по сравнению с ЗападноСибирской низменностью с ярко выраженным триасовым рифтогенезом.
Выводы. Магматиты, изученные в пределах Аб-ского массива, характеризуются широким разнообразием долеритов - от оливиновых до гранофировых, а также появлением высокощелочных пород до сиенитов. Образование их, на наш взгляд, связано с различной структурной позицией магмовыводящих каналов по отношению к дренируемой магматической камере и поступлением из нее порций более кислого расплава, а также мобильного высокофракциониро-ванного остаточного флюида. Последний оказывал локальное метасоматическое воздействие на исходные долериты, что в свою очередь сопровождалось появлением щелочных пород, не характерных для трапповых интрузий юга Сибирской платформы
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект 11-05-00444).
Библиографический список
1. Мегакомплексы земной коры нефтегазоносных провинций Сибирской платформы. М.: Недра, 1987. 204 с.
2. Рябов В.В., Шевко А.Я., Гора М.П. Магматические образования Норильского района. Т.1: Петрология траппов. Новосибирск: Изд-во «Нонпарель», 2000. 408 с.
3. Ernst R.E., Buchan K.L. Giant radiated dykes swarms: their use in identification pre-Mezosoic large igneous provinces and mantle plumes // in Mahoney J.J. and Coffin M.-F. eds. Large igneous provinces: Continental, oceanic, and planetary flood volcanism: Amer. Geophysical Union Geophysical Monograph 100, 1997. P. 297-333.
4. Wooden J.L., Cramanske G.K., Fedorenko V.A. et al. Isotopic
and trace-element constraints on mantle and crustal contributions to Siberian continantel flood basalts, Noril'sk area, Siberia // Geochim. Cosmichim. Acta, 1993. V. 57. P. 3677-3704.
5. Sun S.s., McDonough. Chemical and isotopic systematics of ocean basalts: implications for mantle composition and processes / Magmatism in the ocean basins. Geol. Soc. Spec. Publ., 1989. No 42. P. 313-345.
6. Tomlinson K.Y., Condie K.C. Archean mantle plumes: evidence from greenstone belt geochemistry / Mantle plumes: their identification through time. Spec. Paper 352, Colorado, 2001. P. 341 -358.
УДК 614.841:622.012.3
ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧНЫХ РАБОТ НА ПОЖАРООПАСНЫХ БУРОУГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ И ЗАБАЙКАЛЬЯ
И.М.Щадов1, И.И.Шестакова2
Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Показано что, высокая активность бурых углей определяет большую частоту возникновения эндогенных и экзогенных пожаров и в связи с этим, большое внимание уделяется потенциально пожароопасным участкам разреза, к которым относятся технологические объекты при добыче, транспортировке и хранении угля. На технологических схемах добычи указаны места, где наиболее часто возникают очаги самовозгорания. Накопленный опыт свидетельствует о том, что к технологии и организации горных работ должны в первую очередь предъявляться
1Щадов Иван Mиxaйлoвич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой управления промышленными предприятиями, тел.: 89025770740.
Shchadov Ivan, Doctor of technical sciences, Professor, Head of the Department of Management of Industrial Enterprises, tel.: 89025770740.
2Шестакова Инна Ивановна; аспирант, тел.: 89501302274, e-mail: emia-irk@bk.ru Shestakova Inna, Postgraduate, tel.: 89501302274, e-mail: emia-irk@bk.ru
