книги из ГПНТБ / Нестеренко Г.В. Геохимия дифференцированных траппов (Сибирская платформа)

степенный переход от пород наиболее магнезиальных через «нор­

По сравнению с массивами норильского и аламджахского типов эти интрузии встречаются на территории платформы более часто н так же, как и интрузии аламджахского типа, не обнаруживают приуроченности к определенному региону (см. ірис. 1). Они изу­ чены достаточно детально, и многочисленные опубликованные работы (Масайтис, 1958; Туганова, 1959; Владимиров, 1962; Ви-

чие от рассмотренных выше типов. К числу главных особенностей интрузий ангарского и могдинского типов относится слабая диф­ ференциация, в силу чего для массивов «е характерны как наибо­

верхней трети разрезов, а массивы ангарского типа прерывисты­ ми. В дальнейшем изложении интрузии обоих типов мы будем называть интрузиями ангарского типа, поскольку этот термин больше укоренился в литературе.

В качестве примера, характеризующего внутреннее строение слабо дифференцированных массивов можно привести Кайерканскую интрузию (Корнаков и др. 1965), расположенную в 30 км к юго-востоку от Норильска. Морфологически массив соответст­ вует силлу и залегает с незначительным наклоном на юг. Макси­ мальная его мощность 150 .«. В вертикальном разрезе, в наибо­ лее мощной части интрузии выделяются следующие разновидно­ сти пород (от кровли к подошве; мощность в м)

Рис. 5. Количественный минеральный состав главных разновидностей пород Кайерканскон интрузии (по Ю. Н. Корнакову и др., 1965)

Интрузия имеет отчетливо асимметричное строение. От пойкилоофиговых габбро-долеритов зоны лодошвы к габбро-пегма- титам основность плагиоклаза уменьшается на 28 номеров, со­ став МОНОКЛИННЫХ ПИрОКСеНОВ Изменяется ОТ EtlwWOi2FS22 ДО £«34^028^38, железистость оливинов возрастает ОТ Fu62 ДО Fag4 (рис. 5).

К числу особенностей Кайерканской интрузии относится не­ значительное изменение соотношений породообразующих мине­ ралов в различных горизонтах пород в силу слабой дифференци­ ации исходного расплава. Это приводит к меньшему диапазону колебания химического состава пород (табл. 4), что отражение на диаграмме дифференциации интрузии (см. рис. 3). Тем не ме­ нее последовательное изменение химизма пород и слагающих их главных минералов в вертикальном разрезе силла показывает тенденции, аналогичные интрузиям других типов; породы ниж­ них горизонтов наиболее магнезиальные, верхних — наиболее

62-1022 — міікродолернт эндоконтакта кровли; 62-1027 — пойкилоофитовый габбро-долернт; 62-1031 — габбро-пегматит; 62-1039 — призматичеки-офитовый габбро-долерит; 62-1047 —пой­ килоофитовый габбро-долерит; 62-1049 — пойкилоофитовый габбрс-долернт; 62-1051 — мнкродолернт эндоконтакта подошвы.

железистые; параллельно увеличению железистости пород на­ блюдается возрастание концентраций кремния, щелочей и ти­ тана.

Весьма аналогично строение и вариации химического состава пород Падунской интрузии (см. рис. 3), расположенной в районе

к тому или иному типу, общими являютсяих расслоенность и на­ личие в составе слагающих их пород магнезиальных и желези­ стых разновидностей: первые расположены в зоне лодошвы,

вторые в верхней трети массивов. В зависимости от степени (пол­ ноты) дифференциации в строении интрузий принимают участие либо существенно магнезиальные разности пород, либо сущест­ венно железистые (соответственно интрузии норильского и аламджахского типов) или крайние члены серий отличаются друг от'друга и от среднего состава массивов незначительно (ан­ гарский тип).

В направлении от .наиболее магнезиальных пород к наибо­ лее железистым во всех интрузиях, независимо от принадлежно­ сти к выделенным типам отчетливо наблюдается смена относи­ тельно магнезиальных фемических минералов железистыми и основных плагиоклазов более кислыми. Диапазон колебаний их состава находится в прямой зависимости от степени дифферен­ циации расплава (см. рис. 2, 4, 5) и іболее значителен в сильно дифференцированных интрузиях. Для интрузий всех типов ха­ рактерно также резкое увеличение роли окиснорудных минера­

минералов. Последнее в существенной мере определяется типом интрузий; в массивах норильского типа максимум в нижних го­ ризонтах резко преобладает над максимумом в верхних; в интру­ зиях же аламджахского типа наблюдаются обратные соотноше­ ния.

Общность строения интрузий иллюстрируется также усред­ ненной диаграммой дифференциации траппового расплава in si­ tu, построенной на основании данных по десяти дифференциро­ ванным массивам различных типов (рис. 6). Фигуративные точ­ ки химических составов главных разновидностей пород интрузий норильского типа тяготеют к магнезиальному «концу» линии дифференциации, аламджахского типа—.к железистому и кис­ лому. Породы слабодифференцированных интрузий группируют­ ся вблизи точки среднего состава долеритов платформы.

Условно на диаграмме (см. рис. 6) можно выделить четыре поля,, соответствующих наиболее типичным разновидностям по­ род дифференцированных траппов: / — магнезиальные породы —

Отмеченная специфика характерна не только для траппов Сибирской платформы, но является общей для пластовых тел основных пород платформ, а также областей завершенной склад­ чатости. Она прослеживается на примере долеритов Карру (Уокер, Польдерварт, 1950) я Тасмании (Эдварде, 1950), четко

.или излияния на дневную поверхность. К ним относятся собст­ венно зарождение расплава, возможная дифференциация пер­ вичных магматических, очагов и дифференциация расплава по пути следования в верхние структурные горизонты. Последняя включает дифференциацию в промежуточных очагах и возмож­ ную ассимиляцию субстрата земной коры.

Докамерные процессы можно условно разделить на два эта­ па. Первый (начальный) этап охватывает непосредственно про­ цессы возникновения расплава. Большинство исследователей считают наиболее вероятным выплавление базальтовой магмы из кристаллического перидотитового субстрата верхней мантии, близкого по составу к каменным метеоритам, или эклогитового •слоя (Белоусов, 1965; Виноградов, 1961; Грин, Рингвуд, 1968;

•очагов такого рода (абиссальная магматическая дифференциа­ ция) указывают, применительно к сибирским траппам, данные А. П. Лебедева (1957), М. Л. Лурье и др. (1962), В. И. Гоньшаковой (1964) и др. Однако физическая сущность происходящих при этом процессов еще недостаточно определена. Лишь в по­ следнее время появилось мнение (Кадик, 1963; Кузьмин, 1963), что абиссальная дифференциация обусловлена разделением первично-однородного расплава в гравитационном поле. Мура­ та и Рихтер (Murata, Richter, 1966) на примере лав Килауэа (Гавайские острова) показали возможность широкого прояв­ ления такого процесса с участием фракционирования.

Определенную роль в процессах докамерной эволюции ба­ зальтовой магмы играет, по мнению ряда авторов (Годлевский, 1959; Лебедев, 1957), глубинная ассимиляция магмой сиаличе-

дается качественной оценке. Необходимость такой оценки вы­

расплава формируются интрузии с широким развитием наибо­ лее магнезиальных пород в формации сибирских траппов — пи­ критовых долеритов (массивы норильского типа); при кристал-

рованных интрузий, а также эффузивной фации траппов в Но­ рильском районе.

Средние химические составы отдельных массивов сущест­ венно отличаются друг от друга не только по платформе в це­ лом, но и в одном регионе (Годлевский, 1959; Кравцова, 1966). Об этом достаточно убедительно свидетельствует положение •фигуративных точек средних составов интрузий различного типа (табл. 5) на тройной диаграмме дифференциации (рис. 7). Ха­ рактерно, что рой точек группируется около линии главного эта­ па дифференциации расплава in situ. Это не случайно. По всей вероятности, как предполагал в свое время Н. Л. Боуэн и счи­ тают возможным Ф. Тернер и Д. Ж . Ферхуген (1961), а также другие исследователи, докамерные процессы приводят к таким же в схеме результатам, как и камерная дифференциация: как в том, так и в другом случае возможно появление серий распла­ вов или пород, члены которых в различной степени обогащены железом и магнием.

Различия в химизме внедряющегося или изливающегося на дневную поверхность траппового расплава, обусловленные про­ цессами докамерной дифференциации,, связаны зависимостью во времени. Это недавно показано Л. И. Кравцовой (1966) на примере эволюции магматизма в Курейском районе (северозапад Сибирской-платформы). По ее данным, развитие интру­ зивного магматизма проходило в четыре тектоно-магматических цикла. Эволюция интрудирующего расплава в пределах каждо­ го цикла характеризуется определенной направленностью с об-

разованием серий либо от железистых к магнезиальным чле­ нам, либо от магнезиальных к железистым. Диапазон же коле­ баний химического состава частных порций расплава как в том, так и в другом случае практически одинаков. Данные, получен­ ные по этому региону (Кравцова, 1966), приводят к выводу о близком составе исходного субстрата для различных серий. Рас­ смотрение эволюции химического состава эффузивной фации траппов выявляет такие же закономерности. При этом следует подчеркнуть, что они будут, вероятно, более четкими в силу естественной стратификации потоков и покровов базальтов. Например, в Норильском районе также выделяются четыре вул­ канических цикла (Годлевский, 1959) с максимальной актив­ ностью в триасе. Вся лавовая толща разбита на шесть свит (снизу вверх; мощность, в м);

I.Пермский цикл

1.Ивакинская свита (P2l w )—53—164

2.Сыверминская свита (Рг8 № )—126— 159

3.Гудичихинская свита (P2g d ) —170— 200

//. Первый триасовый цикл

4.Надеждинская свита (Tin d )—350— 570

///.Второй триасовый цикл

5.Моронговская свита (Т] т г ) — 290 — 320

аналогичны таковым для пород, появление которых обусловле­ но процессом камерной дифференциации (рис. 8). Характерно, что от цикла к циклу заметной смены химизма не наблюдается. Это, вместе с данными Л. И. Кравцовой (1966), свидетельствует о близости исходного субстрата для магматических серий раз­ личных циклов.

Приведенные данные по докамерной эволюции трапповой магмы недостаточны для оценки роли каждого из возможных механизмов образования расплавов различного химического

зо

FeO+Fe2D3

Рис. 8. Вариации химического состава базальтов Норильского района по материалам Несте­ ренко и др. (1964) и Годлевско­ го (1959)

состава: полученный материал не противоречит большинству современных гипотез происхождения базальтовых магм. После­ довательное (фракционное) плавление субстрата верхней ман­ тии, процесс, в схеме обратный кристаллизации, и абиссальная магматическая (или фракционная, по Мурата и Рихтеру, 1966) дифференциация могут в равной степени привести к появлению частных порций расплавов, вариации химического состава кото­ рых близки показанным выше.

В то же время приведенные данные позволяют сделать за ­ ключение о подчиненной роли глубинной ассимиляции материа­ ла земной коры. В ином случае не наблюдалось бы четкой за­ кономерности в вариации химических составов отдельных пор­

числе и воды, необходимо сделать исключение. Дело в том, что,, согласно приведенным схемам, наиболее магнезиальные распла­ вы должны были бы быть наиболее сухими. Однако данные по большинству интрузий норильского типа, исходный расплав которых характеризуется наибольшей магнезйальностыо среди дифференцированных траппов, свидетельствуют о существенной

Таким образом, в общей истории эволюции трапповой магмы процессы докамерной дифференциации играют существенную роль. Примеры, приведенные по интрузивной и эффузивной фа­ циям траппов, свидетельствуют о том, что глубинная дифферен­

из них комплексами петрогенных элементов. В этом отношении