CC BY
91
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _____________________________________2010, том 53, №7_________________________________
ПЕТРОЛОГИЯ
УДК 575.3 (550.85)
М.М.Мугахед, Б.А.Алидодов ПЕТРОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОСНОВНЫХ ПОРОД ГИШУНСКОГО ИНТРУЗИВА (СЕВЕРНЫЙ ПАМИР)
Таджикский национальный университет
(Представлено членом-корреспондентом АН Республики Таджикистан А.Р.Файзиевым 02.06.2010 г.)
В результате выполненных исследований установлено, что изученные мафитовые породы Гишунского интрузива (Северный Памир) являются производными толеитовой и известковощелочной магмы, образованной в океанической среде, и приравнены к базальтовой островодужной тектонической обстановке.
Ключевые слова: Гишунская интрузия - петрохимические классификации - толеитовая магма -океаническая среда - островодужные базальты.
Гишунский интрузив (40 км2) расположен в верховьях р.Обихумбоу. Форма его близка к изо-метричной, вскрытая мощность 2 км. Массив с юга примыкает к зоне Сауксайского разлома, расположен в полосе развития С габброидов и гранитоидов, которые его прорывают, и, частично, среди С эффузивов хострогинской свиты, на которые он полого надвинут. От постскладчатых расслоенных интрузий складчатых областей [1,2] и зон активизации [3] он отличается стабильно низкими содержаниями кремнезема, титана, щелочей, высокой глиноземистостью и в целом более лейкократовым составом слагающих его пород. Предшествующие плагиогранитным сериям слабо расслоенные габб-ровые интрузии складчатых областей [4] иногда сходны с Гишунским массивом по набору слагающих их пород, но заметно отличаются присутствием в их составе габбродиоритов, диоритов (часто биотиты кварцсодержащие), наличием интрузивных взаимоотношений между разновидностями пород, явно повышенными средними содержаниями титана, щелочей, кремнезема.
По петрохимическим особенностям породы Гишунского интрузива ближе к габброидам ху-насского комплекса, предшествующим внедрению гранитоидов. В.В.Нарижнев [5], Б.А.Вольнов и А.Н.Ким [6] изучали петрохимические особенности ультрамафитов и мафитов Гишунского интрузива с классификацией, основанной главным образом на петрографических исследованиях. Подробные петрографические исследования мафитовых пород показали, что они подвергались структурной деформации и в некоторой степени метаморфизму, которые, вероятно, изменили первоначальные их состав и композиции. В связи с этим для анализа выбраны те образцы, которые являются наиболее свежими и неизмененными.
По данным полевых наблюдений, петрографического описания и геохимических исследований, мафитовые породы можно подразделить на две основные группы - анортозитовые и габбро. На
Адрес для корреспонденции: Мустафа Мухмад Мугахед. 734025, Республика Таджикистан, г.Душанбе, пр. Рудаки, 17, Таджикский национальный университет. E-mail: [email protected]
основании петрографического описания было подтверждено, что эти две группы резко не отличаются и между ними есть переходные разности, что мы и попытались подтвердить при помощи геохимических исследований.
Для выяснения особенностей химизма основных пород химическому анализу были подвержены 35 репрезентативных образцов. Проанализированные породы показывают значительные различия в их химическом составе, что является отражением петрографического состава мезократовых и лейкократовых габбро. Эта разница также очевидна и в содержании микроэлементов.
Нормативные компоненты основных пород были изучены и рассчитаны при помощи метода CIPW. Полученные результаты анализов показывают наличие высоких значений нормативного плагиоклаза от 72.2 до 86.13% для анортозитов, которые представлены переменным объемом альбита (АЬ) и анортита (Ап). Здесь альбит содержится в переделах 2.74 - 11%, тогда как анортит - от 61.53 до 72.46%. Для габбро содержание нормативного плагиоклаза колеблется от 41.83 до 80.94% (альбит - 2.1 - 16.8%, анортит - 33.51 - 66.89%). Это указывает на определенную роль плагиоклазов натрового состава в процессе петрогенеза этих пород. Следует отметить, что плагиоклаз анортозитов по составу более основной, чем габбро. Нормативный диопсид присутствует в обоих анортозитах (до 6.24%) и габбро (до 33.12%). Кроме того, всем пробам из габбро характерно наличие нормативного гиперстена. Исключение составляют четыре образца этих пород, которые содержат нормативный корунд, показывают нулевое содержание кварца и обогащены оливином.
Одной из наиболее отличительных черт изученных пород является отсутствие нормативного кварца во всех анализах (за исключением двух вышеупомянутых анализов проб, принадлежащих анортозиту и габбро). Эти кварцсодержащие образцы, как правило, не содержат оливин.
С целью химической классификации и определения номенклатуры основных пород использована диаграмма (рис. 1), предложенная Коксом и др. [7]. Как видно из диаграммы, большинство из проанализированных проб основных пород расположено в области габбро, лишь некоторые из них попадают ниже области расположения габбро, то есть принадлежат к относительно бедным по отношению к щелочам разностям пород. С другой стороны, Мияширо [8], используя соотношения на данном рисунке (1), предложил проводить дискриминационную линию для выявления различия между щелочными и субщелочными сериями. Большинство точек образцов изученных основных пород на этой диаграмме находится в субщелочной области, и лишь четыре образца, из-за их общего относительного обогащения щелочами, расположены вдоль разделительной линии между щелочными и субщелочными породами.
Нормативные значения плагиоклаза, пироксена и оливина изученных основных пород нанесены на тройной диаграмме (рис. 2), предложенной Штрехейсеном [9]. Как видно, точки составов анортозитов распределены между полями анортозитов и лейкократовых габбро, а некоторые пробы показывают относительное обогащение оливином. Исключение составляет один образец анортозита, лежащий вдоль плагиоклаз-пироксеновой линии и, в связи с присутствием кварца, не содержащий оливин. Образцы габбро достаточно четко распределяются между лейко- и мезократовыми полями габбро. Можно заметить, что они в основном относятся к типу оливинового габбро-норита. Это от-
ражает тот факт, что эти основные породы богаты пироксеном и оливином, причем пироксен доминирует над оливином, хотя плагиоклаз в целом преобладает над обоими.
Рис. 1. Классификационная диаграмма изученных основных пород. 1 - габбро, 2 - анортозиты. Наименование полей: 1 - щелочные габбро, 2 - габбро, 3 - габбро-диорит, 4 - диорит, 5 - гранодиорит, 6 - гранит,
7 - щелочные граниты, 8 - сиенит, 9 - сиено-диорит, 10 - нефелиновые сиениты и 11 - ийолит.
Рис. 2. Классификационная диаграмма для основных пород.
На дискриминационной диаграмме FeO - №20 + К20 - MgO (рис. 3), предложенной Ирвином и Баргаром [10], можно различать толеитовые и известково-щелочные магматические серии. Большинство из проанализированных образцов анортозитов падают на известково-щелочную область, тогда как две другие пробы занимают близкие позиции возле разделительной линии, то есть они имеют слабое толеитовое сродство (умеренный толеит). С другой стороны, точки проанализированных образцов габбро разбросаны между толеитовой и известково-щелочной областями. Точки составов габбро-анортозитов должны быть расположены по прямой линии, подчеркивая тот факт, что некоторые из габброидов, падающие в известково-щелочную область, не принадлежат к габбро и их состав является переходным между габбро и анортозитами. Петро и др. [11] модифицировали эту диаграмму путем добавления двух трендов сжатия и экстенсивной среды. Экстенсивный тренд, как правило, ведется с тем, чтобы быть ближе и приблизительно параллельно относительно боковой линии щелочи - Бе0+ Бе203, в то время как компрессионный тренд имеет склонность быть более или менее перпендикулярным к боковой линии FeO+ Fe203-Mg0. Как правило, точки изученных образов габбро и анортозитов рассеянны вдоль линии, примерно перпендикулярной к железо-магнезиальной боковой линии. Это свидетельствует о том, что эти породы образованы под воздействием компрессионных сил окружающей среды, то есть над зоной субдукции.
Рис. 3. Диаграмма А-Б-М по Ирвайну и Барагару для классификации составов горных пород. Композиционные
линии (1) и (2) по Петру и др., (1979).
Тектоническую позицию изученных мафических пород отражают отношения между щелочами, оксидом магния и количеством суммарного железа в виде FeO. На AFM тройной диаграмме (рис. 4), предложенной Коулман [12], показано несколько хорошо известных геотектонических построений. Видно, что большинство точек проанализированных образцов габбро лежит в пределах поля основных-ультраосновных кумулятов. Шесть образцов габбро и все анортозиты характеризуются относительно более высоким содержанием щелочей, поэтому они не попадают в область мафит-
Гі'О.Іч-іО.*
М|Г‘>
ультраосновных кумулятов, но находятся вблизи этой области. Результаты, полученные из этой диаграммы, полностью согласуются с аналогичной диаграммой для ультраосновных пород, и это показывает, что мафитовые и ультраосновные породы образованы из одной родственной магмы в результате нормальной кристаллизационной дифференциации.
!
А *• М
Рис. 4. Тройная (AFM) диаграмма для определения типа мафитовых пород.
Таким образом, из упомянутых выше доводов очевидно, что изученные мафитовые породы являются производными толеитовой и известково-щелочной магмы, образованной в океанической среде. Эти породы эквивалентны островодужным базальтам. При этом габброиды заметно отличаются от гипербазитов по характеру распределения элементов-примесей, в частности относительно низким содержанием марганца, титана, хрома, никеля, ванадия, циркония, более высоким содержанием меди и, особенно, бария и стронция. Габброиды, кроме того, отличаются от гипербазитов корреляционными зависимостями элементов-примесей.
Поступило 03 .06.2010 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Немцович В.М. - В кн.: Проблемы петрологии (геологические аспекты). Материалы к V Всесо-юзн. петрографическому совещанию - Алма-Ата: Наука, 1976, с.158-161.
2. Орлов Д.М. Петрология расслоенных титаноносных интрузий Алтае-Саянской складчатой области. - Л.: Недра,1975, 199 с.
3. Уэйджер Л., Браун Г. Расслоенные изверженные породы. - М.: Мир, 1970, 551 с.
4. Конников Э.Г., Ермолов П.В., Добрецов Г.Л. Петрология сининверсионных габбро-гранитных серий. - Новосибирск: Наука, 1977, 142 с.
5. Нарижнев В.В. Формационный анализ интрузивных образований Юго-Западного Дарваза: Афто-реф. дисс... к. геол.-минерал. н. - Душанбе, 1983, 32 с.
6. Вольнов Б.А., Ким А.Н. - ДАН ТаджССР, 1989, т.23, № 4, с.267-270.
7. Cox K.G., Bell J.D., Pankhurst R.J. The interpretation of igneous rocks. George, Allen and Unwin, London, 1979,468 p.
8. Miyashiro A. - Contrib. Mineral. Petrol., v. 66, 1978, pp. 91-104.
9. Streckeisen A. - Earth Science Reviews, 1976, v. 12, pp. 1-33.
10. Irvine T.N., Baragar W.R.A. - Can. J. Earth Sci., v. 8, 1971, pp. 523-548.
11. Petro W.L., Vogel TA., Wilband J.T. - Chem. Geol., v. 26, 1979, pp. 217-235.
12. Coleman R.G. Ophiolites: Ancient Oceanic Lithosphere. - Berlin: Springer, 1977, 229 p.
М.М.Могах,ед, Б.А.Алидодов
ХУСУСИЯТ^ОИ ПЕТРОХИМИЯВИИ МАФИТХ,ОИ ИНТРУЗИВИ ГИШУН (ПОМИРИ ШИМОЛЙ)
Донишго^и миллии Точикистон
Аз чониби муаллифон бори нахуст таснифи петрохимиявии мафитх,ои интрузиви Г ишун (Помири Шимолй) дода шудааст. Дар натичаи тадкикотх,ои ичрошуда муайян карда шудааст, ки чинсх,ои мафитии Гишун (Помири Шимолй) мах,сули магмаи толеитию охдкишкорй буда, дар мухдти укёнусии хдмшаба^ ба мавкеи тектоникии камони чазиравй ба вучуд омадаанд. Калима^ои калиди: интрузияи Гишун - таснифи петрохимияви - магмаи толеитй - мусити уцёнусй - базалтуам камони цазиравй.
M.M.Mogahed, B.A.Alidodov PETROCHEMICAL CHARCTERISTICS OF THE BASIC ROCKS OF GISHUN INTRUSION (NORTHERN PAMIR)
Tajik National University
As resulted from the investigations took place on the mafic rocks of the Gishun intrusion (Northern Pamirs) these rocks are derived from tholeiitic and calc-alkaline magma formed in the ocean environment and similar to basaltic island arc tectonic setting.
Key words: Gishun intrusion - petrochemical classification - tholeiite - oceanic environment - island arc basalts.
