Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Костин А.В. 1

---

1 ФГБУН «Институт геологии алмаза и благородных металлов» Сибирского отделения Российской академии наук (ИГАБМ СО РАН)

При изучении теневого рельефа Якутии на площади Лено-Вилюйского района была обнаружена ранее не известная магматогенная структура, при заверке оказавшаяся вулканическим аппаратом, состоящим из конуса дацитовых лав и покрова андезитов, залегающего на нижне-верхнемеловых редуцированных отложениях (104–93,5 млн лет). Соответственно, возраст вулканизма – не древнее верхнего мела. Площадь развития вулканических пород занимает до 1000 км2 и характеризуется сейсмическими событиями слабой и умеренной интенсивности. Установлены два типа вулканических аппаратов. Андезитовый тип представлен вулканическим пирокластическим конусом и кольцевыми валами вокруг конуса, дацитовый тип – вулканическим конусом и несколькими лавовыми потоками. Рудная специализация вулканизма проявлена в бариевом метасоматозе с наложенной медно-серебряной минерализацией халькопирита, галенита, аргентита, имитерита, миаргирита и самородного серебра. Ксенолиты в лавах представлены породами ультраосновного состава.

Статья в формате PDF

0 KB

ГИС

вулканизм

рудный узел

андезиты

дациты

Лено-Вилюйский водораздел

Якутия

1. Гольбрайх Г.И., Тодоровская В.Н. О находке туфогенных пород в нижнемеловых отложениях бассейна р. Ситте // Геология и нефтегазоносность Западной Якутии. – Ленинград: Недра. Труды ВНИГРИ. – 1966. Вып. 249. – С. 182–185.

2. Коссовская А.Г., Шутов В.Д., Муравьев В.П. Мезозойские и верхнепалеозойские отложения Западного Верхоянья и Вилюйской впадины // Труды Геол. ин-та АН СССР. – 1960. – № 34. – 276 с.

3. Коссовская А.Г. Минералогия терригенного мезозойского комплекса Вилюйской впадины и западного Верхоянья. (О формировании минерального состава терригенных пород) // Труды ГИН: вып. 63. – 1962. – 232 с.

4. Костин А.В. Моделирование карты теневого рельефа Якутии средствами ГИС для прогнозирования потенциальных рудно-магматических систем // Наука и образование. – 2010. – № 1. – С.63–70.

5. Костин А.В., Гриненко В.С., Олейников О.Б. и др. Первые данные о проявлении верхнемелового вулканизма зоны перехода «Сибирская платформа – Верхояно-Колымская складчатая область» // Наука и образование. – 2015. – № 1(77). – С. 30–36.

6. Костин А.В. Минеральные парагенезисы анортозитовых ксенолитов и потенциальная рудоносность верхнемелового вулкана Тень-01 (Лено-Вилюйский район, восток Сибирской платформы) // Наука и образование. – 2015. – № 2(78). – С. 35–41.

7. Костин А.В., Гриненко В.С., Трунилина В.А. и др., Тюгенинское вулканическое поле – новый геологический объект востока Сибирской платформы // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, 6–8 апреля 2016 г. – Якутск: Издательский дом СВФУ. – 2016. – С. 380–383.

8. Костровицкий С.И., Яковлев Д.А., Суворова Л.Ф. Эволюция состава пикроильменита из кимберлитовых трубок Якутии // Всероссийское совещание (с участием иностранных ученых) «Современные проблемы геохимии», посвященное 95-летию со дня рождения академика Л.В. Таусона. – Иркутск, 2012. – Т. 2. – С. 90–93.

9. Маслов В.К. Золото в юрских отложениях Вилюйской синеклизы // Геология и геофизика. – 1995. – Т. 36. – № 1. – С. 81–87.

10. Михайлов В.А., Гаврильев Н.Н. Роль орогенных комплексов Вилюйской синеклизы в золотоносности ее платформенного чехла. – М.: Известия АН СССР. Сер. Геол. – 1976. – С. 110–118.

11. Перчук Л.Л. Термодинамический режим глубинного петрогенеза. – М.: Наука. – 1973. – С. 318.

12. Смыслов А.А. Уран и торий в земной коре. – Недра, Ленингр. отд-ние, 1974.

13. Шарпенок Л.Н., Костин А.Е., Кухаренко Е.А. TAS-диаграмма сумма щелочей-кремнезем для химической классификации и диагностики плутонических пород // Региональная геология и металлогения. – 2013. – № 56. – С. 40–50.

14. Le Bas M.J. et al. A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali-silica diagram //Journal of petrology. – 1986. – V. 27. – № 3. – P. 745–750.

Проявление позднеюрского – раннемелового вулканизма в Вилюйской синеклизе и ее обрамлении в виде прослоев вулканических туфов мощностью до 10 м отмечалось многими исследователями [9, 10]. При этом за все годы не было обнаружено ни одной вулканической структуры, с которой можно было бы увязать продукты вулканической деятельности этой территории. Работами ИГАБМ СО РАН на Лено-Вилюйском водоразделе в 2014 году [5] впервые был установлен ранее не известный вулканический конус, сложенный дацитовыми туфами, лавами и лавобрекчиями. Позднее, на космоснимках, были найдены и заверены полевыми работами обширные поля красных грубозернистых туфов андезитов, которые являются хорошим поисковым признаком вулканической активности этого региона [7]. Обнаруженным новым геологическим образованиям были даны названия: вулканическая структура – «Тень-01», вулканическое поле – «Тюгенинское» [4–6]. Районы развития вулканизма всегда сопровождаются рудными месторождениями Au, Ag, Cu, Pb, Zn и др., поэтому целью данного исследования является выяснение особенностей геологического строения вулканического поля и характера сопровождающей рудной минерализации.

Метод выявления вулканических структур

Выявление структуры магматогенного происхождения осуществлялось с использованием цифровой модели рельефа с разными углами подсветки (теневой рельеф). При вертикальном положении источника света теневой рельеф контрастно проявляет малые интрузивные тела [4], что позволило обнаружить потенциальный объект вероятного магматического происхождения, а в 2014–2016 годах полевыми работами подтвердить его вулканогенную природу. Интегрирование в ГИС проект космических снимков среднего и высокого разрешений (Landsat-8 и Microsoft – BingMaps) позволило с высокой детальностью установить контуры вулканической структуры, отдешифрировать взаимоотношения и границы лавовых потоков.

Результаты исследования и их обсуждение

Вулканические постройки Тюгенинского вулканического поля протягиваются в С–С-З направлении и сложены андезитовыми и дацитовыми лавами, включая лавы жерловой фации, кластолавы, лавобрекчии, туфолавы, пемзы и красные туфы (рис. 1 и 2). На севере преобладают вулканиты андезитового, а на юге – дацитового состава. Андезиты лежат на отложениях батылыхской свиты (K1bt – 145,8–124,5 млн лет), редуцированных в аграфеновское (K1-2ag – 104–93,5 млн лет) и чиримыйское (K2cr – 93,5–86,6 млн лет) время, а конус дацитов прорывает эти отложения. На сегодняшний день уверенно диагностированы два различных по морфологии типа вулканических аппаратов. Первый связан с полями андезитовых лав, второй – с дацитовыми и описанный ранее как вулкан «Тень-01» [5–7].

Андезитовый тип представлен вулканическим пирокластическим конусом и кольцевыми валами вокруг конуса, сложенными красными туфами. Андезиты и андезибазальты массивные и миндалекаменные, с редкими порфировидными выделениями и гломеровыми скоплениями удлиненных табличек неотчетливо зонального, полисинтетически сдвойникованных андезина [Ab52An45Or3] и лабрадора [Ab47,5An51Or1,5] в вулканическом стекле преимущественно санидинового [Ab42,5Or57,5] состава.

Вулканическое сооружение, сложенное андезитовыми лавами, представлено кольцевой долиной (депрессией) в кальдере, окруженной серией валов (рис. 1, А) вулканических пород. Излияния, вероятно, носили трещинный характер, так как практически все приурочены к С-З разломам левосдвиговой кинематики.

Дацитовый тип представлен вулканическим конусом (рис. 1, Б) и несколькими потоками лав. Конус имеет правильную форму с пологими склонами, усеченный приблизительно на одну треть и возвышающийся на 70 метров над окружающей местностью. Основание конуса является почти правильным кругом, диаметром 2,5 км. Усеченная поверхность конуса ровная, пологая, наклонена к востоку, имеет неправильную округлую форму диаметром около 800 метров и покрыта растительным покровом. Объем вулканического конуса, вычислен по цифровому рельефу программным комплексом MicroDem и составляет 133,3 млн м3. Это позволяет косвенно оценить возможный объем вулканического материала. Коренные обнажения дацитов наблюдаются по краям кратера и на склонах конуса. Дациты флюидально-такситовые со стекловатой основной массой полевошпат-кварцевого состава и микролитами ортоклаза, олигоклаза и санидина, реже – андезина и лабрадора. Среди разновидностей пород отмечены дациты жерловой фации, волнистые и полосчатые лавы, лавобрекчии, туфолавы. Вулканический конус и лавовые потоки на космических снимках диагностируются отчетливо. Более молодые потоки выглядят серыми, более старые – покрыты зеленой растительностью. Лавовые валы можно увидеть по краям молодых потоков. Они формируются, когда лава остывает и затвердевает по краям и в верхней части потока, в то время как центральный поток по-прежнему продолжает продвигаться вперед. В туфолавах удаленной части потока (рис. 1, обр. 6 и 7) сохранились остатки флоры папоротников.

Ксенолиты магматогенной природы постоянно присутствуют в лавах вулкана «Тень-01», представлены раскристаллизованными породами высокой плотности (более 3 гр/см3) темно-зеленых оттенков, могут быть отнесены к субвулканической фации глубинности и характеризовать глубокозалегающие породы магматического очага. По соотношению суммы щелочей к кремнезему (TAS-диаграмма, рис. 3), ксенолиты относятся к пикритам, ультраосновным и основным пикробазальтам.

В целом породы вулканической постройки относятся к группе кислых, нормально-щелочной и низко-щелочной серий. Эволюция составов вулканитов Тюгенинского вулканического поля, с учетом составов ксенолитов, в общем, имеет гомодромную направленность, выраженную в проявлении на начальной стадии пикритовых расплавов, а на последующих – пикробазальтовых, андезитовых, дацитовых и риодацитовых типов пород. Риолиты в пределах вулканического поля отсутствуют (рис. 3).

Типоморфные минералы вулканического комплекса разнообразны, но наибольший интерес представляют минералы переменного состава (монацит), ксеногенные минералы в лавах, самородные металлы и наложенная рудная минерализация в лавах.

Монацит (LREE)PO4 – моноклинный ортофосфат легких РЗЭ. В лавах вулкана Тень-01 встречается повсеместно и относится к акцессорным минералам. Микрозондовые исследования (табл. 1) показали, что монацит относится к Ce-разновидности с небольшим содержанием Ca. Его отличительной особенностью является высокая концентрация Th, что в целом характерно для кислого – среднего вулканизма [12].

Самородные металлы относятся к редким и обычно представлены обособленными изометричными, реже удлиненными частичками с неровными краями размером в первые десятки nm. Установлены медь (преобладает), алюминий, серебро, железо и олово. Характерной особенностью минералов являются их примеси: Al (до 8,44 %), Sn (до 16,06 %) и Mn (до 2,23 %) в самородной меди; Cu в самородных алюминии (до 2,11 %) и серебре (до 9,2 %); Mn (до 1,31 %) в самородном железе. Самородное олово химически чистое.

Рудные минералы в вулканитах представлены наложенным Ba-Ag-Cu минеральным парагенезисом. Из минералов Ba установлены барит, цельзиан и гиалофан. С ними ассоциируют кварц, халькопирит, галенит и ряд минералов серебра (табл. 3): аргентит, имитерит, миаргирит и самородные серебро и медь [6, 7].

Таблица 3

Минералы серебра бариевых метасоматитов

Примечание. Анализы выполнены в лаборатории физико-химических методов анализа ИГАБМ СО РАН на сканирующем электронном микроскопе JEOL JSM-6480 LV, аналитик С.К. Попова.

Выводы

На Лено-Вилюйском водоразделе впервые обнаружена структура вулканогенной природы мелового возраста, с которой связаны излияния андезитовых и дацитовых лав. Эта находка объясняет происхождение описанных начиная с 1960-х гг. многочисленных проявлений вулканических туфов в обнажениях притоков р. Вилюй [1, 2, 3]. Металлогеническая специализация вулканических образований серебро-медная. Однако многочисленные проявления россыпного золота в регионе позволяют предполагать наличие и золотоносных руд, которые еще пока не обнаружены. Значительный интерес в понимании полноты вулканического процесса может оказать изучение ксенолитов магматогенной природы в лавах. Собранный на сегодняшний день материал свидетельствует о разнообразии поднимаемых лавами с глубин ксенолитов, что представляет большой научный интерес и требует пристального изучения.

Исследования выполнены по плану НИР ИГАБМ СО РАН, проект № 0381-2016-0004.

Библиографическая ссылка