УДК 551.24.01(234.9)

 И. И. Греков1, В. Л. Омельченко2
1 – ФГУГП «Кавказгеолсьемка», г. Ессентуки
grekov@geolog.kmv.ru
2 – ФГУГП «Севкавгеология», г Ессентуки

Палеогеодинамика пермского вулканизма Центрального Кавказа

Палеогеодинамика пермского вулканизма с применением диагностических многокомпонентных диаграмм ранее специально не рассматривалась. Выполненный в прошлые годы анализ литолого-стратиграфических, петрологических и петрохими-ческих особенностей вещественных комплексов перми и карбона, и особенностей развития вулканитов перми и верхнепалеозойских магматитов в пространстве позво-лил показать высокую вероятность принадлежности Северо-Кавказского региона к вулкано-плутоническому поясу окраинно-континентального типа [Белов и др., 1982; Моссаковский, 1970] или к активной окраине андийского типа [Греков, 2000].
В общей схеме Северо-Кавказской позднегерцинской активной окраины андий¬ского типа по модели, описанной И. И. Грековым [2000], в направлении с юга на север находятся:

1) преддуговая депрессия, заполненная образованиями девон-триасовой дес-ской серии непрерывной седиментации (Южный склон Большекавказского орогена),

2) фронтальное валообразное поднятие континентальной коры над погружающейся на север зоной субдукции (горст-антиклинорий Главного хребта), представленное гранитно-мета¬мор¬фическим комплексом протерозоя – среднего-верхнего палеозоя,

3) межгорная впадина предположительно рифтогенного типа (грабен-синклинорий Передового хребта), заполненная сероцветной молассой среднего-верхнего карбона и красноцветной молассой пермо-триасового возраста,

4) тыловое гранитно-метаморфическое сводовое поднятие (Карачаево-Черкесский горст-анти¬кли¬норий) и

5) обширный бассейн окраинного типа (Предкавказский синклинорий) с нижне-среднекаменноугольным углисто-глинисто-сланцевым наполнением (рис. 1).

Позднегерцинский Северо-Кавказский вулкано-плутонический пояс при всех равных с типоморфным Андским поясом показателях (мощная континентальная ко-ра, достигающая 60–65 км, повышенная магматическая активность) отличается от него отсутствием собственно магматической дуги при достаточно развитой перивул-канической зоне и присутствием на ранних этапах развития пояса (ранний-средний карбон) окраинного бассейна. Главными элементами перивулканической зоны явля-ются наложенные впадины межгорного рифтогенного типа, заполненные каменно-угольными и пермскими вулканическими и молассовыми комплексами, сочетающи-мися с фронтальным и тыловым палеоподнятиями, пронизанными многочисленными телами и плутонами позднепалеозойских калиевых гранитоидов.
Применение парагенетического анализа к позднегерцинской-индо¬синийской структуре Передового хребта показало [Греков, Пруцкий, 2001], что она ближе всего отвечает региональной сдвиговой системе, в рамках которой развитие получили ком-пенсационные структуры растяжения, реализованные в виде впадин, отвечающих по классификации А. В. Лукьянова [1991] структурам «эшелон», «миндалевидная вир-гация», «конский хвост».
Объектом более детального рассмотрения в рамках данной статьи являются магматиты перми. В грабен-синклинории Передового хребта они развиты на относи-тельно ограниченной площади (в междуречье Бол. Зеленчук – Кубань). Эти образо-вания распространены в наложенных впадинах и наиболее полно развиты в «минда-левидном» Аксаутском прогибе. Здесь они представлены характерной для зон рифто-генеза контрастной бимодальной серией, состоящей из магматитов кинырчадского вулканического и кишкитского гранит-порфирового комплексов. Они образуют вул-кано-плутоническую ассоциацию, сформированную в течении короткого времени (практически одновременно) на ранних этапах накопления красноцветной молассы нижней перми и запечатанную той же молассой, возраст которой определяется в пермо-триасовом диапазоне.
Гранит-порфиры кишкитского комплекса представлены двумя предположи-тельно согласными интрузивными телами. Петрохимически они относятся к низко-щелочным (умеренновысококалиевым до умереннонатрие¬вым), низкомагнезиаль-ным, умеренноглиноземистым породам, принадлежащим к образованиям J-типа, т.е. к гранитоидам, возникшим в результате дифференциации расплава.
Вулканиты кинырчадского вулканического комплекса представлены известко-во-щелочными андезитами, андезидацитами, дацитами, туфами и туфобрекчиями, реже отмечаются базальты и андезибазальты. По петрохимическим особенностям кислые разновидности вулканитов относятся к семейству дацитов, риодацитов, рио-литов, отмечаются и породы семейства трахириодацитов, и низкощелочные разно-видности. Среди пород семейства трахириодацитов приоритет принадлежит низко-щелочным образованиям, в отдельных случаях отмечаются субщелочные разновид-ности типа трахибазальтов и муджиеритов. По содержанию титана среди них распро-странены низко- (до 0.75 % ТiO2), умеренно- (0.75–1.5 % TiO2) и высокотитанистые разности (до 2.0 % ТiO2).
Для палеогеодинамических построений использованы базальты и андезиба-зальты с содержанием кремнезема 48–57 %, в том числе 9 презентативных авторских анализов. В связи с подверженностью базальтоидов ЗПХ зеленокаменному перерож-дению, а также с ограниченным перечнем «сквозных» элементов, авторы останови-лись на диагностических диаграммах, в которых используются окислы наиболее ста-бильных (Mn, Mg, K, Ti, P) и условно стабильных (Si, Al, Fe) элементов.
На диаграмме AFM (рис. 2/I) фигуративные точки базальтоидов и андезиба-зальтов перми расположились вдоль линий трендов вулканитов энсиалических ост-ровных дуг (6 анализов) и активных континентальных окраин (3 анализа). Тройная диа-грамма MgO – FeO* – Al2O3 (рис. 2/II)  также  позволяет идентифицировать обстановку

 
Рис. 1. Палеогеодинамическая модель Северо-Кавказской островной дуги андийского типа: 1 – доверхнепалеозойское основание; 2–3 – структурно-вещественные комплексы: 2 – мезокайнозойского осадочного чехла; 3 – среднего-верхнего карбона, перми и триаса; 4 – зоны гранитизации; 5 – разрывные нарушения первого (а) и второго (б) порядков. Геодинамические элементы островной дуги: I – преддуговая депрессия Южного склона, II – Главно-Кавказское фронтальное валообразное поднятие континентальной коры, III – межгорная впадина Передо-вого хребта, IV – Карачаево-Черкесское тыловое сводовое поднятие, V – Предкавказский бас-сейн окраинного типа, VI – Донецко-Каспийская рифогенная впадина.
 

Рис. 2. Диаграммы идентификации палеообстановок пермских базальтоидов: 1–2 – поля развития вулканитов перми в целом (1), в том числе базальтоидов (2), 3 – граница раздела вулканитов толеитового (Т) и известково-щелочного (ИЩ) рядов.
2/I – Диаграмма АFM: островные дуги энсиматического (1), энсиалического (2), актив-ных континентальных окраин андийского (3) типов. 2/II – Диаграма MgO – FeO* – Al2O3 – ба-зальтоиды срединно-океанических хребтов (I), океанических островов (II), континентальных рифтов (III), островных дуг (IV), океанических островов в зоне спрединга (V). 2/III – Диаграм-ма MnO × 10 – TiO2 – P2O5 × 10 – ТОО – толеиты океанических островов, ЩБОО – щелочные базальты океанических островов, БСОХ – базальты срединно-океанических хребтов, ТОД – толеиты островных дуг, ИЩБ – известково-щелочные базальты островных дуг и континен-тальных рифтов. 2/IV – Бинарные диаграммы TiO2 – SiO2, TiO2 – Al2O3 – базальтоиды океани-ческих островов и континентальных рифтов (I), срединно-океанических хребтов и краевых бассейнов (II), островных дуг (III).

формирования вулканитов перми как островодужную и лишь отчасти как океаниче-ских островов. Использование менее выразительной и ограниченной по своим воз-можностям диаграммы MnO×10 – TiO2 – P2O5 × 10 (рис. 2/III) не выявило однознач-ной картины. Ее применение подтвердило только принадлежность базальтоидов и андезибазальтов перми толеитовым и щелочным образованиям. На ней фигуративные точки концентрируются в области сопряжения полей островных дуг и океанических островов, обнаруживая устойчивый тренд от БСОХ через ТОО к ЩБОО. На бинар-ных диаграммах TiO2 – SiO2 и TiO2 – Al2O3 (рис. 2/IV) вулканиты перми по содержа-нию TiO2 занимают промежуточное положение между базальтоидами островных дуг (с одной стороны), океанических островов и континентальных рифтов (с другой сто-роны). Здесь их фигуративные точки расположились, в основном, в области базаль-тоидов краевых бассейнов и срединно-океанических хребтов и лишь отчасти остров-ных дуг.
Несмотря на известные слабости диагностических диаграмм, их использова-ние позволяет определенно говорить о предпочтительной островодужной обстановке формирования вулканитов перми и о лигитимности модельных разработок прошлых лет, предполагающих формирование позднепалеозойских гранитоидов, пермских вулканических и молассовых комплексов в обстановке Северо-Кавказской островной дуги андийского типа (см. рис. 1, [Греков, 2000]) или окраинно-континентального вулкано-плутонического пояса [Белов и др., 1982; Моссаковский, 1970].

Литература

1. Белов А. А., Моссаковский А. А., Соколов С. Д. и др. Позднепалеозойско-раннемезозойское развитие Средиземноморско-Центрально-Азиатской ветви Тетиса (палинспастические реконструкции). М.: Наука, 1982. С. 21–30.
2. Греков И. И. Геодинамические условия развития внутриконтинентального пермского «рифтогенного» прогиба Передового хребта // Геология и минерально-сырьевая база Северного Кавказа. Ессентуки, 2000. С. 234–237.
3. Греков И. И., Пруцкий Н. И. Проблемы геодинамики и металлогении Цен-трального Кавказа в позднепермский-триасовый этап развития Северного Кавказа // Проблемы геологии и геоэкологии Южнороссийского региона. Новочеркасск: «На-бла», 2001. С. 4–16.
4. Моссаковский А. А. О верхнепалеозойском вулканическом поясе Европы и Азии // Геотектоника, 1970. № 4.
5. Омельченко В. Л. Сравнительная характеристика Кишкитского гранит-порфирового и Чучкурского гранодиорит-порфирового комплексов // Геология и ми-нерально-сырьевая база Северного Кавказа. Ессентуки, 2000. С. 175–180.