726
Вишневский С.А.
Лампроиты восточной окраины Анабарского щита: новые данные и возможные перспективы
Лампроиты восточной окраины Анабарского щита: новые данные и возможные перспективы.
C.A. Вишневский
Институт Геологии и Минералогии СО РАН, Новосибирск, svish@uiggm.nsc.ru
На восточном склоне Анабарского щита известны богатые Эбеляхские россыпи необычных алмазов, которые отличны от кимберлитовых алмазов якутской провинции по морфологии, крупности, качеству, пропорции «цветных» камней и др. признакам, но во многом напоминают алмазы из уральских россыпей и лампроитовые алмазы Австралии. Отметим, что для уральских алмазов уже известен флюидизатно-эксплозивный коренной источник [5]. Вопрос об источнике Эбеляхских и других россыпей бассейна Анабара остаётся открытым, поскольку широко развитые здесь кимберлиты являются «пустыми». Поэтому поиск нетрадиционных, и, в первую очередь, магматических источников алмазов в районе остаётся актуальной задачей. Помимо кимберлитов и карбонатитов, здесь известны несколько комплексов щелочных базальтоидов (Шпунт, 1979; Шпунт и др., 1981; Милашев, 1984; Мащак, 1973), долеритов, а также лампроиты [1]. Перспективность всех щелочных базальтоидов района заслуживает детального изучения в этом плане, но настоящее сообщение ограничено наиболее интересным, по мнению автора, лампроитовым комплексом.
Несмотря на детальные геофизические и геолого-разведочные работы (Балакшин, 1966; Чёрный, 1966; Нагаев, 1964; и др.), лампроиты района изучены слабо. Исследования, которые проводились здесь с большим размахом, были нацелены на поиск кимберлитов, и, если изучаемые тела таковыми не оказывались, то слагающие их породы, под общим названием «долерит» выборочно характеризовались отдельными химическими анализами, и дальнейший интерес к ним не проявлялся. Многочисленные тела таких «долеритов» образуют диатремы поперечником до 100-200 м или дайки мощностью до нескольких десятком м и протяжённостью до нескольких км в субгоризонтальных толщах вмещающих доломитов и песчаников билляхской серии верхнего протерозоя. В 1985-86 годах автор произвёл опробование сохранившихся отвалов горных выработок и выполнил предварительное изучение собранных коллекций, включая определение их химического состава. Выяснилось, что часть «долеритов» действительно относится к нормальным базальтоидам Na-Ca ряда, в то время как другие породы являются лампроитами. Одно из проявлений лампроитов, обнажённое в пойме и береговом обрыве Б. Куонамки, было подробно описано в работе [1] как Талахтахская диатрема. Изучение материалов предшественников и наблюдения автора показали, что она, как это характерно для малых внедрений глубинных щелочных пород, не одинока, и в районе имеется ещё несколько тел лампроитов. Объём данного сообщения не позволяет показать все обследованные малые интрузии района (рис. 1), и приведённая схема ограничена только ближайшими окрестностями Талахтахской диатремы.
Лампроиты диатремы представлены ксенотуфами, пепловыми туфами и извилистыми ленто-образными телами туфолав, которые, вместе с мелкими обломками пород рамы, слагают цемент мегабрекчий билляхских доломитов этой структуры. Среди туфолав выделяются миндалекаменные разности со следами бурной дегазации расплава (тип I), массивные разности (тип II) и разности с обильными включениями гранитоидов (тип III). Для пород также свойственно большое количество летучих (суммарное количество Н2О– и ппп колеблется от 2.78 вес. % до 13.12 вес. %). Характерны конденсатные оторочки расплавного материала на обломках пород рамы. Особенностью лампроитов является их интенсивное авто-изменение, которое на ранних стадиях процесса было представлено хлоритизацией, а на поздних стадиях – гематитизацией, окварцеванием и развитием карбонатов Fe и Mg (без привноса Са из вмещающих доломитов). Ещё одной особенностью диатремы является чётко выраженный взрывной механизм её образования. Он проявлен в интенсивном дроблении вмещающих пород, вплоть до образования брекчий типа «грис», наблюдаемых в астроблемах, и в появлении пластических микро-деформаций в зёрнах кварца. Взрывной механизм образования диатремы, обилие летучих в расплаве и конденсатные каймы расплавного материала на обломках пород рамы допускают аналогию пород этой структуры с туффизитами, или флюидизатами, которые описаны в ряде работ (Reinolds, 1954; Казак и Якобсон, 1997; Махлаев и Голубева, 2001; и др.).
Минералогия, петрография и химический состав лампроитов Талахтахской диатремы описаны в [1]. Ниже, в таблице, приведены неопубликованные данные химического состава других лампроитовых тел из окрестностей Талахтахской диатремы (анализы 1-10). Диатремы и дайки этих тел сложены лавами, туфами и туфолавами. Общим для всех лампроитов района является ультракалиевый характер лав (K2O/Na2O от 25 до 85-100), бедность нормативным оливином и почти постоянный избыток Al2O3. Потенциальный калиевый рихтерит для этих пород проблематичен, поскольку мольная доля К2О всегда меньше, чем доля Al2O3. Лейцит не отмечен, но для некоторых лав, которые недосыщены SiO2, потенциально возможен.
Составы лампроитов района, вынесенные на широко используемую в классификации фельдшпатоидных пород диаграмму SiO2 – (K2O+Na2O) (рис. 2), колеблются от оливиновых лейцититов, тефритов и щелочных базальтов до трахиандезитов и трахитов, за которые эти породы принимались ранее (Ваганов и Константиновский, 1978; Милашев, 1984). Однако, обилие калиевого полевого шпата, который присутствует вместо плагиоклаза, позволяет отнести эти породы к той же подгруппе щелочных базальтоидов, к которым Заварицкий (1955) относил лампроиты Лейцитовых Холмов (США), Западной Австралии и Испании. В классификации магм по Ниггли (Четвериков, 1956) описываемые породы района также попадают в лампросиенитовый и юмиллит-биотитовый типы лампроитовой группы. К этой же группе лампроиты района, как породы, богатые К и Mg, могут быть отнесены согласно классификации Трёггера (1935). Наконец, принадлежность описываемых пород к лампроитам подчёркивается степенью их насыщенности SiO2. На классификационной диаграмме Сахамы (Sahama, 1974) они попадают в поле орендитового семейства, а в его пределах – в область лампроитов Западной Австралии, хотя отличны от последних более широкими колебаниями в сторону недосыщенности SiO2 [1]. В своих поздних работах Милашев и др. [3] также отмечают, что породы Талахтахской диатремы весьма близки по химическому составу к лампроитам.
На сводной диаграмме содержаний главных оксидов в соотношении с MgO видно, что по количеству K2O, MgO, SiO2, MnO и, частично, по Р2О5, талахтахские и лейцитовые лампроиты разных районов мира аналогичны [1]. По содержанию Na2O талахтахские породы совпадают с рядом ультракалиевых лампроитов Западной Aвстралии, но, как можно видеть, в целом разброс содержаний Na2O в лейцитовых лампроитах мира значителен. Все, кроме западно-австралийских, лейцитовые лампроиты мира обладают пониженным содержанием TiO2. По количеству Feобщ. талахтахские породы сопоставляются с соответствующими породами Мурунского массива, которые описаны Владыкиным (1985), но лишь частично перекрываются с остальными лампроитами. Наконец, по пересыщенности Al2O3 и пониженной известковистости талахтахские лампроиты не имеют аналогов как среди остальных лампроитов [1], так и среди других известных магматитов и вулканитов [3]. Поэтому, если пользоваться прежним подходом к номенклатуре лампроитов, когда каждой породе из этого довольно пёстрого ряда давалось особое наименование, то талахтахские породы по своим отличиям вполне заслуживают собственного названия. Однако, согласно минералогическому принципу номенклатуры, предложенному (SkottSmithandSkinner, 1984), лампроиты Талахтахского района отнесены к санидиновому типу [1].
Работа [1] привлекла внимание отечественных исследователей, и на лампроиты Талахтахской диатремы появились ссылки в ряде публикаций (Конев и др., 1988; Шпунт и Шамшина, 1989; Секерин и др., 1990; и др.). Однако, после критической публикации Митчелла [4], который отверг лампроитовую природу талахтахских пород и вновь предложил считать их высококалиевыми трахитами, интерес к этим специфическим и весьма перспективным в плане поискового прогноза породам, к сожалению, резко снизился. Комментируя вывод [4], необходимо отметить следующее. Во-первых, не все дискриминационные геохимические критерии [4] безупречно применимы ко всем известным лампроитам мира. Во-вторых, модель древнего глубинного метасоматоза, с помощью которого Митчелл объясняет обогащение лампроитовых источников в мантии совместными и несовместными элементами, является всего лишь возможным предположением, о чём говорит и сам этот автор (Mitchell et al., 1987). Сюда можно добавить, что лампроитовый магматизм Сибирской платформы мог иметь собственную специфику. Иной, чем это следует из модели глубинного метасоматоза, могла быть и древнейшая, начиная со стадии аккреции, предыстория развития тех особых зон в мантии, где зарождались лампроитовые расплавы Анабарского щита. В третьих, выделение талахтахских лампроитов удовлетворяет критериям Заварицкого, Ниггли, Тёггера, Сахамы и других авторов, отмеченным выше. Эти критерии, несмотря на свой солидный возраст, имеют одно несомненное преимущество: они опирались на широкую наблюдательно-сравнительную базу и не были ангажированы спецификой западно-австралийских месторождений. В четвёртых, поле составов талахтахских лампроитов варьирует от оливиновых лейцититов до липаритов (рис. 2) и слишком обширно, чтобы эти породы вслед за [4] считать ультракалиевыми трахитами. Более того, «трахито-липаритовая» часть этого поля может представлять обыкновенные гибридные расплавы, которые возникли за счёт контаминации пород рамы. Подводя итог обсуждению, можно отметить, что Талахтахские лампроиты, несомненно, являются продуктами взрывного внедрения глубинных, богатых Mg и К флюидно-расплавных смесей. Детальные исследования по геохимии изотопов и элементов-примесей обещают принести богатый материал для петрологических обобщений по этим необычным продуктам глубинного щелочного магматизма.
Нормальные базальтоиды Na-Ca ряда, которые известны в окрестностях Талахтахской диатремы, образуют самостоятельные трубки и дайки, или пространственно ассоциируют с телами лампроитов. В последнем случае это указывает на общие подводящие каналы для тех и других продуктов магматизма, однако последовательность их внедрения остаётся неизвестной. Химический состав индивидуальных тел базальтоидов Na-Ca ряда в окрестностях Талахтахской диатремы не приводится, ограниченный объёмом данного сообщения (анализы 11-20 на рис. 1). Укажем лишь диапазон содержаний главных оксидов в этих породах: SiO2 48.34-53.00, TiO2 1.25-1.7, Al2O3 12.68-15.11, Fe2O3 (вал.) 13.31-15.74, MnO 0.11-0.18, MgO 4.79-7.37, CaO 3.25-10.56, Na2O 2.44-3.71, K2O 0.53-0.87 (один анализ – 3.92), P2O5 0.18-0.41, H2O– + ппп 0.01-0.97 (один анализ – 4.58), SO3 0.09-0.27, сумма 99.41-100.08. Помимо чёткой Na-Ca специализации данных магм, обращает на себя их явная «сухость» в сравнении с лампроитами. Это указывает на разные источники тех и других расплавов в недрах, а также на принципиально отличные пути их эволюции в процессе внедрения, включая спад давлений, скорость продвижения к поверхности и тип внедрения (эксплозивный или спокойный).
Возвращаясь к проблеме коренного источника Эбеляхских россыпей, следует иметь в виду, что все прежние работы по этой проблеме были нацелены на кимберлиты, но эта идея оказалась не плодотворной. Нужен нетрадиционный путь, и талахтахские лампроиты представляют особый интерес в этом плане. В своё время (1986 г.), с участием Н.А. Соколовой, ~200 кг лампроитов диатремы (4 пробы туфов и лав) были обработаны на обогатительной фабрике Промысловской геолого-поисковой партии в пос. Промысла Пермской области, но результат оказался отрицательным, что, впрочем, при таком объёме опробования ещё ни о чём не говорит. Тезис о продуктивности талахтахских лампроитов поддерживается аналогиями по Уралу и Тиману. Как отмечалось выше, уже появился ряд сообщений, в которых установлен или обосновывается флюидизатно-эксплозивный или лампроитовый источник специфических алмазов этого региона, а также предполагается важная роль флюида в некимберлитовой доставке глубинных алмазов в верхнюю часть земной коры ([5]; Макеев и др., 1999; Силаев и др., 2004; Алексеевский, 2005; Олейников и Барашков, 2005; и др.).
Потенциальная алмазоносность талахтахских лампроитов предполагает, в свою очередь, что для Эбеляхских и других анабарских россыпей наиболее вероятен местный источник. В этом случае нет необходимости в поиске отдалённых источников и строить на этот счёт сложные и, подчас ошибочные, предположения. Примером последних является гипотеза кардинальной перестройки Анабарской гидросети в недавнем прошлом*. Между тем, местными геологическими службами пока ещё не учитываются те новые данные о геологической истории района, которые даёт Попигайская астроблема. Эти данные опровергают глубоко укоренившееся представление об Анабарском щите как о структуре длительного воздымания и сноса, и указывают, что на момент Попигайского импактного события 35.7 млн лет назад, в пределах астроблемы существовала мощная, до 120-150 м, толща морских и угленосных мезо-кайнозойских отложений (Vishnevsky et al., 1995).
Литература
1. Вишневский С.А., Долгов Ю.А. и Соболев Н.В. Лампроиты Талахтахской диатремы на восточном склоне Анабарского щита // Геология и Геофизика. 1986. № 8. С. 17-27.
2. Граханов С.А. Новые данные о распространении алмазов с примесью лонсдейлита на Северо-Востоке Сибирской платформы // Доклады РАН. 2005. Т. 405. № 6. С. 779-782.
3. Милашев В.А. , Соколова В.П. и Шихорина К.М. Калиевые взрывные брекчии р. Бол. Куонамки – импактиты или криптовулканиты? // Известия АН СССР. Серия геологическая. 1987. № 10. С. 30-37.
4. Митчелл Р.Х. Лампроиты – семейство щелочных горных пород // Записки ВМО. 1988. Ч. 117. Вып. 5. С. 575-585.
5. Рыбальченко А.М., Калобянин В.Я., Лукьянов Л.И. и др. О новом типе коренных источников алмазов на Урале // Доклады РАН. 1997. Т. 353. № 1. С. 90-93.
* – Частично прослеженный вокруг Попигайской астроблемы ареал дальнего взрывного рассеяния импактных алмазов (Вишневский и др., 1997) ошибочно интерпретирован [2] как следствие флювиального рассеяния. Соответственно, автор [2] делает неверный вывод о противоположном современному направлении стока р. Анабар в ранне-четвертичное время со всеми вытекающими отсюда поисковыми прогнозами относительно коренного источника алмазных россыпей района.
Таблица
Химический состав (вес. %) лампроитов в районе Талахтахской диатремы.
№ ана-лиза | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
SiO2 | 50.1 | 39.8 | 48.5 | 50.96 | 43.51 | 50.5 | 49.75 | 58.4 | 49.34 | 66.25 |
TiO2 | 1.76 | 2.37 | 1.9 | 1.63 | 1.93 | 1.7 | 1.84 | 2.15 | 1.77 | 1.06 |
Al2O3 | 13.4 | 14.5 | 14.3 | 13.65 | 14.39 | 13.88 | 14.06 | 16.49 | 13.88 | 13.34 |
FeO | 6.29 | 6.97 | 4.14 | 13.1* | 20.71* | 10.59* | 13.18* | 4.53* | 12.3* | 3.72* |
Fe2O3 | 5.81 | 9.75 | 7.01 | |||||||
MnO | 0.1 | 0.1 | 0.04 | 0.04 | 0.05 | 0.02 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.02 |
MgO | 10.3 | 12.65 | 9.14 | 7.29 | 6.66 | 10.32 | 7.47 | 3.92 | 9.92 | 3.39 |
CaO | н/о | н/о | н/о | 1.66 | 0.57 | 0.28 | 0.69 | 0.56 | 0.41 | 0.28 |
Na2O | 0.54 | 0.79 | 0.58 | 1.25 | 0.13 | 0.16 | 0.08 | 0.09 | 0.21 | 0.38 |
K2O | 4.6 | 4.8 | 6.91 | 4.36 | 3.73 | 6.31 | 6.87 | 9.26 | 5.86 | 8.24 |
P2O5 | 0.17 | 0.22 | 0.31 | 0.34 | 0.52 | 0.27 | 0.47 | 0.27 | 0.27 | 0.41 |
H2O– | 0.52 | 0.58 | 0.36 | 5.03** | 6.77** | 5.34** | 5.16** | 3.73** | 5.49** | 2.48** |
ппп | 6.97 | 8.26 | 6.73 | |||||||
SO3 | н/оп | н/оп | н/оп | 0.11 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.04 | 0.03 | 0.22 |
Сумма | 100.56 | 100.79 | 99.92 | 99.42 | 98.99 | 99.39 | 99.6 | 99.45 | 99.49 | 100.09 |
Примечания: Анализы сделаны «влажным» химическим методом, в том числе: №№ 1-3 в ИГиГ СО АН СССР, аналитик Литвиненко Н.Л. и №№ 4-10 в КТЭ НТГУ; * – приведено валовое содержание железа в пересчёте на Fe2O3; ** – приведено общее содержание Н2О и ппп; «н/о» – содержание не обнаружено; «н/оп» – компонент не определялся. Анализы №№ 2,4,7,8,9 «лавы», анализ № 1 «туфы», анализы №№ 3,5,6,10 – «туфолавы».
Подписи к рисункам. Статья Вишневского
Рис. 1. Проявления лампроитов и базальтоидов в районе Талахтахской диатремы.
На врезке – локализация района в регионе; контур Анабарского щита заштрихован.
1 – диатремы лампроитов талахтахского типа (буквой Т обозначена сама Талахтахская диатрема); 2 – диатремы Na-Ca базальтоидов; 3 – дайки пород обоих типов; 4 – находка лампроитов в аллювии руч. Талахтах; 5 – магнитные аномалии, по которым нет данных; 6 – кимберлитовая трубка «Незабудка». Цифрами обозначены номера химических анализов (см. текст).
Рис. 2. Классификация щелочных эффузивных пород и положение талахтахских лампроитов (чёрные кружки) на ней.