А. В. Котляров, В. А. Симонов, Д. А. Тараско, А. Д. Киреев

Институт геологии ОИГГМ СО РАН, г. Новосибирск simonov@uiggm.nsc.ru

 

 

В составе Агардагской офиолитовой зоны (Южная Тува) выделяются несколько ключевых участков, содержащих различные фрагменты палеоокеанических структур: Агардагский – с преобладанием гипербазитов; Карашатский – расслоенный дунит-верлит-пироксенитовый комплекс + габбро + дайковые серии; Тесхемский – габброиды + дайки + лавы; Чонсаирский – габбро + дайковый комплекс [1, 2].

В исследованном разрезе на Тесхемском участке обнажаются четыре комплекса пород, последовательно сменяющихся с северо-запада на юго-восток: габброиды+дайки; осадочные породы “теректигской” толщи+дайки; серпентиниты+дайки; лавы+дайки+осадки кускунугской свиты. Исследовались образцы габброидов, дайковых пород (диабазы, диабазовые порфириты, габбро-диабазы) и лав (базальты), отобранные по разрезу вдоль правого борта р. Тес-Хем. Методом РФА СИ (ИГ ОИГГМ СО РАН и ИЯФ СО РАН, г. Новосибирск) в пробах были определены содержания следующих редких элементов: V, Cr, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Pb. В дополнение к оригинальным данным использованы анализы из работы [4].

 

Мелкозернистые габброиды и дайки первого комплекса содержат минимальные значения щелочей, и по этой характеристике, совпадающей с данными по дайкам Карашатского массива, резко отличаются от остальных пород Тесхемского участка. Дайки и лавы в “кускунугской свите” соответствуют субщелочной серии. Остальные исследованные породы относятся к нормальной серии и по соотношению FeO/MgO–SiO₂ принадлежат к толеитам. Базальтоиды из серпентинитового меланжа по большинству петрохимических характеристик соответствуют дайкам в “теректигской” толще.

Максимум титана (до 3.1 мас. %) содержат лавы и расплавные включения в клинопироксенах из лав в “кускунугской свите”. По соотношению TiO₂–K₂O они располагаются в поле “океанических островов – OIB”, что свидетельствует о влиянии глубинного плюмового источника. Об этом же говорит и крутой угол наклона тренда расплавных включений, совпадающий по направлению с трендом OIB, на диаграмме TiO₂–FeO/MgO. В целом, на этих диаграммах породы дайковых серий в теректигской толще и кускунугской свите формируют единые поля, перекрываемые большей частью широкой областью кускунугских лав.

На диаграммах Харкера (рис.) все магматические породы Тесхемского участка разбиваются на три основные группы. Как и в предыдущих случаях, явно выделяется габбро-дайковый комплекс. Дайковые серии и лавы формируют два поля (с повышенными и пониженными значениями титана), независимо от их расположения в “теректигской” толще или в кускунугской свите. Дайки из эффузивно-осадочных толщ образуют, в большинстве случаев, четкие линейные тренды, показывающие единые пути кристаллизационной дифференциации расплавов. При этом наблюдается рост титана, алюминия, калия и падение содержаний магния и, в меньшей степени, железа и кальция. В случае калия имеется фактически два параллельных положительных тренда с повышенными значениями элемента для кускунугских даек и с пониженными для терегтигских.

Гомогенизированные расплавные включения в клинопироксене из лав “кускунугской свиты” на диаграммах Харкера показывают наиболее примитивный состав с максимумом магния и минимумом калия и отражают, скорее всего, свойства еще слабодифференцированного расплава, захваченного растущим минералом в эндогенных условиях. Об этом свидетельствуют также данные на тройной диаграмме CaO–Al₂O₃–MgO, где точки составов расплавных включений располагаются между полями ультраосновных и основных кумулятов, в то время как дайки приурочены, главным образом, к области пород основного состава.

Расчеты по методу [5] на основе составов расплавных включений и пород показали, что первичные расплавы Тесхемского участка формировались, преимущественно, на глубинах 45–90 км и при температурах примерно 1310–1500 ° С.

 

Все породы в значительной степени изменены, поэтому использовались данные по редким элементам, устойчивым при вторичных процессах. По соотношению иттрия и циркония все рассмотренные породы (габброиды, дайки, эффузивы) формируют фактически единое поле с повышенными значениями Zr (120–190 г/т), независимо от принадлежности к тому или иному комплексу, и располагаются

между базальтами осевой части Красного моря (типа N-MORB) и обогащенными плюмовым компонентом базальтами типа P-MORB. На диаграмме Zr/Nb–Nb интрузивные породы в “теректигской” толще прослеживают тренд с падением ниобия и ростом Zr/Nb от глубинного плюмового источника (100 % “OIB”) через поле “кускунугских” лав и даек (50 % “OIB”) до базальтов осевой части Красного моря с расплавами типа N-MORB (0 % “OIB”), где они тесно ассоциируют с дайками Карашатского массива. На диаграмме Nb/Y–Zr/Y магматические породы в “теректигской” толще и в “кускунугской свите” образуют единую группу, располагающуюся между N-MORB (базальты срединно-океанических хребтов и Красного моря) и OIB (базальты океанических островов), частично совпадая с данными по Кашатским дайкам и резко отличаясь от Чонсаирских. В этой последовательности фактически формируется тренд развития магматизма от OIB к N-MORB. Тренд с конечным результатом в виде расплавов типа MORB отчетливо виден и по соотношению Nb/La-Nb/Th. Здесь от Тесхемских интрузивов к Чонсаирским дайкам идет изменение характеристик от поля лав с контаминированным коровым материалом к базальтам типа MORB. В целом, новые данные по редким элементам подтверждают формирование Агардагских офиолитов в ходе развития геодинамической системы типа Красноморского региона [2, 3].

 

1. Породы габбро-дайкового комплекса существенно отличаются от других магматических образований и близки по своим характеристикам к данным по дайковым сериям Карашатского участка, что свидетельствует о продолжении пластин Карашатского массива на северо-западе Тесхемского участка;

2. Мелкозернистые габброиды габбро-дайкового комплекса не отличаются по своим петро-геохимическим характеристикам от габбро-диабазов и диабазов из более мелких даек, что говорит о кристаллизации одних и тех же расплавов в различных по своим размерам камерах;

3. Дайки в серпентинитовом меланже наиболее близки по петрохимическим характеристикам к породам из дайковых серий в “теректигской” толще;

4. Несмотря на то, что дайки в “кускунугской свите”, в отличие от даек в “теректигской” толще, являются субщелочными, обе серии пород по большинству петрохимических характеристик близки между собой, формируя на диаграммах фактически единые поля. Родство этих серий подчеркивается данными по лавам в “кускунугской свите”, перекрывающими точки составов даек из обеих толщ;

5. Согласно распределению устойчивых при вторичных процессах редких элементов расплавы, формировавшие дайковые серии в “теректигской” толще и в “кускунугской свите” были близки по геохимическим характеристикам, что свидетельствует об их формировании в ходе развития единой магматической системы в палеогеодинамической обстановке спрединга;

6. В целом, при формировании комплексов пород на Тесхемском участке фактически действовали две основные магматические системы. Одна тесно связана с образованием офиолитовых габбро-гипербазитовых расслоенных ассоциаций Карашатского массива. В ходе эволюции другой системы происходило формирование дайковых серий и лав в эффузивно-осадочных толщах.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты № 05-05-64341, № 04-05-64399), НШ-1573.2003.5 и интеграционного проекта совместных исследований УрО–СО РАН.