Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,976

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Гусев А.И. 1

---

1 Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина

Приведены новые данные по геохимии, петрологии и рудоносности основных и кислых интрузивных пород среднеюрского возраста Аюдагского ареала Южного Берега Крыма. В составе интрузивов выделены 5 фаз: меланогаббро, двупироксеновые долериты, габбро-долериты, диориты и гранофировые граниты. Ранние фазы отнесены к высокотитанистой группе, а поздние – к низкотитанистой. Все породы показывают признаки пералюминиевого типа и варьирующей железистости и магнезиальности. По геохимическим данным устанавливаются признаки плавления субстрата обогащённой мантии по сложному сценарию, в котором прослеживается сочетание островодужной обстановки и плюмовой. Островодужная обстановка могла быть вызванной функционированием мантийного плюма. Отмечаются признаки близости к Дюпаль аномалии. Генерация ранних фаз массивов происходила в результате небольшой степени частичного плавления шпинелевого перидотита. Расслоение интрузий привело к формированию титанового оруденения.

Статья в формате PDF

2635 KB

меланогаббро

двупироксеновые долериты

габбро-долериты

диориты

умеренно-щелочные гранофировые граниты

геохимия

островодужная обстановка

плюмтектоника

плавление шпинелевого перидотита

тианомагнетит

1. Гусев А.И. Минерагения и полезные ископаемые Алтайского края. – Бийск: Изд-во ГОУВПО АГАО, 2011. – 365 с.

2. Гусев А.И., Гусев Н.И. Петрология расслоенного Харловского массива в Горном Алтае // Геология и минеральные ресурсы Сибири, 2013. – № 2 (14). С. 70–76.

3. Спиридонов Э.М., Федоров Т.О., Ряховский В.М. Магматические образования Горного Крыма. Ст. 1// Бюллетень МОИП. Отд. геол. 1990. – Т. 65. – Вып. 4. – С. 119–134.

4. Спиридонов Э.М.,. Федоров Т.О., Ряховский В.М. Магматические образования Горного Крыма. Статья 2 // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отделение геологии, 1990. – Т. 65. – Вып. 6. – С. 102–112.

5. Anders E., Greevesse N. Abundences of the elements: meteoric and solar // Geochim. Cosmochim. Acta. 1989. – V. 53. – P. 197–214.

6. Beard B.L., Glazner A.F. Trace elements and Sr and Nd isotopic composition of mantle xenoliths from the Big Pine volcanic field, California // Journal of Geophysical Research, 1995. – V. 100. – P. 4169–4179.

7. Jahn B.M., Zhang Z.Q. Archean granulite gneisses from eastern Hebei province, China: rare earth geochemistry and tectonic implication // Contributions to Mineralogy and Petrology. – 1984. – V. 85. – P. 224 243.

8. Maniar P.D., Piccoli P.M. Tectonic discrimination of granitoids //Geological Soc. America Bulletin, 1989. – V. 101. – P. 635–643.

9. McLennan S.M. Relationships between the trace element composition of sedimentary rocks and upper continental crust // Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2001. – V. 2. – Paper 2000GC000109. – 24 p.

10. Pang K.-N., Zhou M.-F. et al. Erratum to «Flood basalt-related Fe-Ti oxide deposits in the Emeishan large igneous province, SW Chin» // Lithos, 2013. – V. 119. –P. 123–136.

11. Pearce J.F. A userۥs guid to basalt discrimination diagrams//Geological Ass. Of Canada Short Course Notes, 1996. – V. 12. – P. 79–113.

12. Putirka K., Busby C.J. The tectonic significance of high-K2O volcanism in the Sierra Nevada, California // Geology, 2007. – V. 35. – P. 923–926.

13. Saccani E., Arimzadeh Z., Dilek Y., Jahaniri A. Geochronology and petrology of the Early Carboniferous Misho Mafic Complex (NW Iran), and implications for the melt evolution of Paleo-Tethyan rifting in Western Cimmeria // Lithos, 2013. – V. 175–176. – P. 264–278.

14. Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematic of oceanic basalts: implication and processes | Magmatism in the Ocean Basins // Geollogical Society of London. Special Publication. – 1989. – № 42. – P. 313–345.

15. Taylor S.R., McClennan S.M. The continental crust: composition and evolution. – Boston: Blackwell Scientific Publications. – 1985. – Р. 209–230.

Южный Берег Крыма по своему положению весьма близок к структурам Западного Кавказа. В этой части Горного Крыма, как и на Большом Кавказе, известны проявления эффузивного и интрузивного магматизма юрского возраста. Однако изучение магматических пород Крыма проводилось в 30–60-е годы прошлого века. Наиболее свежие данные относятся к началу 90-х годов прошлого века [3, 4]. Новых аналитических данных по большей части магматических образований нет, что сказывается на устаревших представлениях по многим проблемам магматизма. Цель настоящей статьи – охарактеризовать свежими аналитическими данными проявления основного магматизма Аюдагского ареала Южного Берега Крыма среднеюрского возраста и составить современные представления на его петрогенезис и рудоносность.

Результаты исследований и их обсуждение

Аюдагский ареал основного интрузивного магматизма включает в себя массив Аюдаг, небольшие выходы пород на мысе Партенит, Чамлы-Бурун, также мелкие дайкообразные тела в близи указанных массивов.

Аюдагский интрузивный массив, его сателлит – массив мыса Партенит и Чамлы-Бурун сложены породами 5 фаз внедрения: меланогаббро, двупироксеновыми долеритами, габбро-долеритами, диоритами и гранофировыми гранитами. Породы массивов несут черты расслоенности. Наиболее ранние и меланократовые фазы располагаются, как правило, по вертикали на низких отметках и к ним тяготеют участки и линзы обогащения титаномагнетитом и хромшпинелидами (до 25 % по объёму). По составу титано-магнетит из обогащённых титаномагнетиом линз относится к глинозёмистой разности (масс. %): FeO – 39,0–40,9 , Fe₂O₃ – 33,1–33,8, TiO₂ – 16,0–16,8, Al₂O₃ – 5,6–6,8, MgO – 3,3–3,9, MnO – 0,2–0,6. Петрографические описания пород приведены у [3]. Кратко охарактеризуем лишь ранее не описанные меланогаббро, обнаруженные в береговой и подводной части мыса Партенит. Это массивные, местами полосчатые породы. Структура пород средне-крупнозернистая, офитовая. Плагиоклаз по химизму и оптическим показателям относится к битовниту-анортиту (№ 95-83) в ядрах, а по периферии – лабрадору (№ 51-56). Пироксен и оливин ксеноморфны по отношению к плагиоклазу. Ильменит и титаномагнетит резко ксеноморфны и приурочены к интерстициям зёрен плагиоклаза, оливина и пироксена. В титаномагнетите присутствует значительное количество вростков ильменита и шпинели (герцинита). В некоторых меланогаббро с высоким содержанием титаномагнетита концентрации TiO2 достигают 16–18 %. Из акцессориев в них обнаружены циркон, апатит, пирротин, пентландит, кобальтин, бравоит, халькопирт, пирит. В них также присутствуют акцессорные самородные минералы, представленные оловом (0,01 г/т), ферритом, свинцом, висмутом, графитом, что указывает на сильно восстановительную среду при кристаллизации меланогаббро.

Химический состав пород приведен в таблице.

Отношения U/Th во всех породных типах менее 1, что указывает на неизменённый вторичными наложенными процессами состав пород. Разности первых двух фаз относятся к высоко-титанистой серии, а все остальные породы – к низко-титанистой. Если породы ранних фаз внедрения характеризуются признаками нормальной известково-щелочной серии и преобладанием натрия над калием, то заключительные гранофировые граниты – к умеренно-щелочной ветви и преобладанием калия над натрием.

Химический состав пород горы Аюдаг

Примечание. 1 – меланогаббро, 2–4 – двупироксеновые долериты; 5–6 габбро-долериты; 7 – диорит, 8 – умеренно-щелочной гранофировый гранит. La_UCN и Sm_UCN содержания La и Sm, нормированные к концентрациям в верхней коре по [15]; cодержания La, Yb нормированы по [5]. Eu* = (Sm_N·Gd_N)/2.

Нормированные к хондриту отношения (La/Yb)_N в породах сильно варьируют от 0,6 в габбро-долеритах до 16,25 в умеренно-щелочных гранофировых гранитах, указывая на различную степень дифференциации РЗЭ в породах.

На диаграмме Al₂O₃/(Na₂O+K₂O) – Al₂O₃/(CaO+Na₂O+K₂O) все фигуративные точки составов располагаются в поле перлюминиевых пород (рис. 1, а). Соотношение SiO₂ – Fe₂O₃ /(Fe₂O₃+MgO) указывает на различную принадлежность пород к железистым и магнезиальным разностям (рис. 1, б), что, вероятно, связано с процессами дифференциации в камере по сценарию расслоения.

Рис. 1. а- диаграмма Al₂O₃/(N₂O+K₂O) – Al₂O₃/(N₂O+K₂O+CaO) по [8] и б –диаграмма SiO₂ – Fe₂O₃/(Fe₂O₃+MgO) для пород кастельского комплекса. Породы Аюдагского ареала: 1 – меланогаббро, 2 – двупироксеновые долериты, 3 – габбро-долериты, 4 – диорит, 5 – умеренно-щелочной гранофировый гранит

Cоотношение Zr/Nb – Zr/Y показывает, что фигуративные точки составов пород попадают на линию смешения щелочных океанических базальтов плюмовой природы и нормального океанического базальта срединно-океанических хребтов (СОХ).

Рис. 2. Диаграмма Zr/Y – Zr/Nb по [13] для пород Аюдагского ареала

Звёздочками отмечены: Average alkaline ocean basalt (OIB) – средний состав щелочного океанического базальта (OIB); Average N-MORB – средний состав нормального океанического базальта (СОХ); OIB (plume) – N-MORB mixing line – линия смешения плюмовых (OIB) базальтов и нормальных базальтов СОХ. Остальные условные на рис. 1.

На диаграмме соотношений La и Sm, нормированных на верхнекоровый источник, составы пород разделяются на 2 группы: 1 – все ранние фазы тяготеют к источнику обогащённой мантии; 2 – умеренно-щелочные гранофировые граниты попадают на линию источника верней коры.

LaUCN и Sm UCN – значения концентраций лантана и самария, нормализованные на верхне-коровые значения по [9]. Остальные условные обозначения см. на рис. 1.

Приведенные данные показывают, что массивы Аюдагского ареала в той, или иной степени расслоены и формировались по сложному сценарию. Ранние фазы габброидов, особенно меланократовые габбро, тяготеющие к наиболее глубоким горизонтам массивов, содержат повышенные количества титаномагнетита и хромшпинелидов, и по сути своей могут быть отнесены к рудным меланогаббро, в которых содержание диоксида титана может достигать 16–18 %. Такие меланогаббро близки по содержанию диоксида титана к рудным пироксенитам и габброидам расслоенного Харловского массива на Алтае [1, 2]. Для меланогаббро характерны высокие концентрации типичных мантийных элементов скандия, хрома, ванадия, никеля (таблица).

Рис. 3. Диаграмма LaUCN – Sm UCN по [11, 12] для пород Аюдагского ареала

Ранние фазы Аюдагского ареала формировались из обогащённой мантии и показывают наличие плюмового источника. Ранее формирование этих пород связывалось с островодужной обстановкой. Правильнее нужно говорить о сложной геодинамической обстановкой формирования пород Аюдагского ареала, в которой островодужный механизм генерации, сочетался с функционированием мантийного плюма. На диаграмме соотношений K₂O – MgO фигуративные точки составов ранних фаз массивов попадают на тренд плавления шпинелевого перидотита с небольшой степенью частичного плавления (не более 0,6 %) (рис. 4). Состав же заключительных умеренно-щелочных гранофировых гранитов тяготеют к тренду низкой степени частичного плавления (0,2 %) гранатового перидотита (рис. 4).

Библиографическая ссылка