CC BY
21
ИЗВЕСТИЯ ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ _ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
Том 260 1976
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УРАНА И ТОРИЯ В ВУЛКАНОГЕННО-ИНТРУЗИВНЫХ ПОРОДАХ СЕВЕРО-МИНУСИНСКОЙ ВПАДИНЫ (НА ПРИМЕРЕ ОДНОГО ИЗ ПАЛЕОВУЛКАНОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО
ТИПА)
Ю. А. ФОМИН
(Представлена научным семинаром кафедр минералогии, петрографии,
полезных ископаемых)
Опубликованные сведения относительно распределения радиоактивных элементов в родственных магматических породах одинакового состава, но сформировавшихся в различных фациальных условиях, немногочисленны и противоречивы. В литературе сравниваются, главным образом, содержания и и ТЬ в интрузивных и эффузивных образованиях. По данным одних исследователей [2,4 и др.], содержания и и ТЬ в эф-фузивах несколько выше, чем в аналогичных интрузивных породах. Этому противоречат материалы В. И. Рехарского, О. В. Крутецкой [I] и А. Эварта, Дж. Стиппа [5]. В частности, В. И. Рехарский и О. В. Кру-тецкая указывают на тот факт, что интрузивные породы кислого, сред-неосновного и основного состава Северного Тянь-Шаня отличаются повышенными содержаниями урана по сравнению с эффузивами.
В настоящей статье приводятся данные но распределению и и ТЬ в породах сложной вулканогенно-интрузивной серии северо-восточного горного обрамления Северо-Минусинской впадины на примере одного из палеовулканов центрального типа. В строении палеовулкана [3] принимают участие образования собственно эффузивной и жерловой фаций вулканитов, а также фации гипабиссальных интрузий. По составу эффузи-вы, слагающие постройку, принадлежат к двум самостоятельным ассоциациям: липаритовой и базальтоидной. 9 количественном отношении резко преобладают первые. Собственно эффузивная их фация представлена более ранними пирокластами (пепловые, кристалло-и ли-то-кристаллокластические туфы) и поздними лавами с подчиненным развитием туфов. Низы существенно лавовой части разреза сложены ли-паритовыми, трахилипаритовыми порфирами и их туфами, верхи — фельзит-порфирами и их туфами.
Жерловые образования пространственно приурочены к тшроклао там. В составе их имеются липаритовые порфиры (кварцевые альбито-фиры) и более молодые кварцевые порфиры. По петрографическим и петрохимическим признакам первые соответствуют покровным липари-товым порфирам, вторые — фельзит-порфирам. Кроме того, с контактом одного из некков кварцевых порфиров связано дайкообразное тело эруптивных туфобрекчий.
Эффузивы базальтоидного ряда представлены базальтовыми и ан-дезитовыми порфиритами, образующими группу покровов, отделяющую ранние пирокласты от более поздних лав кислого состава. Покровы базальтоидов перемежаются с осадочными отложениями, свидетельст-
Таблица 1
Распределение и и ТЬ в вулканогенно-интрузивных породах палеовулкана (в знаменателе указано количество
определений) ч
Средние содержания
Породы П.10—4 Вес. % ТЬ/и
и ТЬ
Породы липарит-гранитоидного ряда
А. Собственно эффузивная фация
Туфы лиларитового состава 5,9 32,0 5,4
24 14
В том числе туфы пепловые 7,0 о 37,8 с 5,4
Туфы кристаллохластические о 5,2 О 28,1 5,4
4 3
Туфы лито - кристаллокластиче- 5,4 27,4 5,1
ские 12 5
Липаритовые, трахилипаритовые 5,6 24,5 4,4
порфиры и их туфы 28 14
Фельзит - порфиры и их туфы 6,1 37,2 6,1
18 7
Среднее 5,8 30,1 5,2
70 35
Б. Жерловая фация 4,7 32,3 6,4
Липаритовые порфиры (кварцевые
альбнтофиры) и их лавобрекчии 20 4
Кварцевые порфиры 7,8 44,7 5,7
18 6
Эруптивные туфобрекчии 6,2 11,5 1,9
3 2
Среднее 6,3 35,0 5,6
41 12
Среднее для вулканогенных пород 6,0 31,3 5,2
111 47
В. Гипабиссальная фация (малых ин-
трузий)
Кварцевые микросиениты и сиенит- 4,3 14,4 3,4
порфиры 11 6
Породы базальтоидного ряда
А. Эффузивная фация
Базальтовые порфириты 1,2 Я 5,0 1 4,2
Андезитовые порфириты 2,6 4,1 1,6
15 7
Среднее 2,3 4,2 1,8
18 8
Б. Гипабиссальная фация 1,5 2,3 1,5
Диорит-порфириты, сиенито-дио-
риты 4 2
вующими о некотором затухании вулканической деятельности в это время. Эффузивные образования в пределах постройки прорываются интрузивными дайками, положение которых определяется преимущественно кольцевыми нарушениями. Данный факт свидетельствует о несколько более молодом по сравнению с вулканитами возрасте даек. Состав даек кислый (кварцевые микросиениты и сиенит-порфиры) либо среднеосновной (диорит-порфириты, сиенито-диориты). Петро^симиче-ски первые тождественны липаритоидам, а вторые — базальтоидам.
Особенности распределения и и ТЬ в перечисленных выше эффузивных и интрузивных породах выяснялись на основе определения частных содержаний и в 144 пробах и ТЬ в 63 пробах. Уран анализировался люминесцентно-перловым методом, торий определялся фотоколоримет-ричееки с красителем «Ар сен аз о III». Анализы сделаны в лаборатории Геохимии эндогенных месторождений ИГиГ СО АН СССР (аналитики Г. М. Мельгунова и 3. В. Малясова). Данные по распределению радиоактивных элементов в породах палеовулкана сведены в табл. I.
Наиболее высокие 'концентрации и и ТЬ наблюдаются в вулканогенных породах кислого состава (среднее содержание и составляет 6,(Ы0-4%, ТЬ—31,3- Ю"4%, ТЪ/и — 5.2.). Причем содержания и и ТЬ в ранних пирокластах и в более поздних существенно лавовых продуктах вулканизма (включая жерловые образования) почти равны и весьма близки к средним значениям. В составе пирокластов ураном и торием обогащены пепловые туфы и обеднены кристало- и литокристаллоклас-тические их разности, очевидно, за счет пониженных концентраций этих элементов в литокластах и кристаллокластах полевых шпатов. Торий-урановое отношение при этом существенно не меняется. В лавовых продуктах повышенные содержания и и ТЬ наблюдаются в жерловых образованиях. Эта же закономерность выявляется при сравнении в целом пород собственно эффузивной и жерловой фаций. В первых концентрация и и ТЬ, а также величина ТЬ/и несколько понижены по сравнению со средними значениями и составляют соответственно 5,8-10~4%; 30,Ь10~4%; 5,2. В породах жерловой фации эти величины выше: 6,3-• 10~4%; 35,0-10~4%; 5,6.
Кроме того, наблюдается закономерность в распределении и и ТК в лавах липаритового состава во времени, а именно: обогащение более поздних образований (как покровных так и жерловых) радиоактивными элементами. Одновременно повышается торий-урановое отношение.
Интрузивные породы кислого состава (кварцевые микросиениты и сиенит-порфиры) характеризуются пониженными концентрациями и (4,3-10~4%) и в особенности ТЬ (14,4-10~4%). Торий-урановое отношение снижается до 3,4.
Породы базальтоидного ряда отличаются сравнительно низким содержанием радиоактивных элементов. Количество урана в базальтовых порфиритах в среднем составляет 1,2-10~4%. В андезитовых порфиритах эта (величина несколько выше (2,6* 10~4%). Среднее содержание ТЬ в базальтоидах составляет 4,2-10~4%. ТЬ/О для них в среднем равняется 1,8. В дайковых диорит-порфнритах и сиенито-диоритах содержания и и ТЬ заметно ниже (соответственно 1,5'10"4% и2,3-10~4%; ТЬ/И—1,5).
Таким образом, для родственных пород липаритового и базальтоидного ряда в пределах изученной постройки концентрации радиоактивных элементов выше в вулканитах, в то время как интрузивные образования ими обеднены. Последние характеризуются также пониженными значениями торий-уранового отношения.
В вулканогенных образованиях (кислого состава) и и ТК распределены неравномерно. Этими элементами обогащены жерловые фации эффузивов. В ранних пирокластах вариации содержаний и и ТЬ связа-
ны, вероятно, с их текстурно-структурными особенностями. В делом же эта пачка, сложенная почти не дифференцированным материалом, характеризуется близкими к средним концентрациями U и Th. Распределение радиоактивных элементов в последующих лавах обусловлено дифференциацией расплава с обогащением урана и в особенности торием более молодых продуктов.
ЛИЦЕ Р АТУ РА
,1. В. И. Р е X а р с 1к и й. О. В. К р1 у т е ц <к а я. У,ран в- породах юго-западных отрогов Северного Тянь-Шаня, Изв. АН СССР, сер. геол., № 7, 1961.
2. А. А. Смыслов. Радиоактивные элементы в изверженных породах Северного Казахстана. «Гтшмш»* 1958, № 3.
3. Ю. А. Фом1И1Н, В. 'Г. Крюков, В. А. Г&врилан'кю. О древнем вулканическом аппарате в югонвоеточных отрогах Сологошиого кряжа.. Материалы науч. конференции молодых ученых вузов Томска, т. I, секция естеств. наук, год-во ТГУ, Томск, 1968.
4- Adams J. S. A./Osmond J . K-, Rogers J. J. W. The geochemistry of thorium and uranium. Phys. and Chem. of the Earth, 3, 1959.
5. E wart A., Stipp J. J. Geochim. et cosmochim. acta, 32, N 7, 1968.
