Блог

Вулканические комплексы Магнитогорской зоны (D₁ems–D₃) сформировались под влиянием зоны субдукции восточного падения и принадлежат энсиматической островной дуге. Процесс субдукции сопровождался закономерной сменой во времени химизма и петрографических типов продуктов базальтоидного вулканизма, большая часть которых является выплавками надсубдукционного мантийного клина и их производными.

Геохимическими признаками надсубдукционных островодужных вулканитов Магнитогорской островной дуги являются наличие негативных аномалий в нормализованных по N-MORB концентрациях высокозарядных элементов (Nb, Ta, Ti, Zr, Hf, Y) и положительных аномалий (K, Cs, Rb, Ba) [Пирс и др., 1987, Spadea et al., 2002].

Колчеданоносные вулканические комплексы представлены формационным рядом, состоящим из двух циклов вулканизма нижнедевонско-эйфельского и эйфель-живет-(франского) возраста. Баймак-бурибаевский (D₁ems₂b-br) комплекс предостроводужной стадии сложен вулканитами толеитовой магнезиальной островодужной и бонинитовой сериями. Верхнетаналыкский комплекс (D₁ems₂vtn) и верхняя риолит-базальтовая толща b-br принадлежат известково-щелочной магнезиальной и в меньшей мере толеитовой магнезиальной сериям. Ирендыкский комплекс (D₁ems₂–D₂e₁ir) представлен широко варьирующей известково-щелочной умеренно-магнезиальной и толеитовой умеренно-магнезиальной островодужными сериями. Для этого комплекса характерны геохимические черты переходности от толеитовой островодужной к известково-щелочной (Южно-Ирендыкская подзона) и от последней к субщелочной абсорокит-шошонитовой (Северо-Ирендыкская подзона). Продуктивны на колчеданное оруденение гибридный Южно-Ирендыкский комплекс, представленный толеитовой островодужной с чертами переходности к известково-щелочной серии и трахидацитовый Cукраковский комплекс, принадлежащий калиевой известково-щелочной серии. Все колчеданоносные комплексы дифференцированного от базальтов до риолитов состава имеют гомодромный характер эволюции продуктов вулканизма. Поскольку активные, в том числе и рудоносные, вулканы возникли в надсубдукционной зоне, то и сама цикличность, вероятно, является производной субдукционного процесса.

Все три вулканических комплекса первого цикла (D₁ems₂–D₂e) (баймак-бурибаевский, верхнетаналыкский и ирендыкский) являются колчеданоносными, и анализ закономерностей размещения колчеданного оруденения позволяет выделять короткие цепочки древних подводных вулканов и колчеданных месторождений в них, ориентированные вкрест вулканических зон. Эти цепочки месторождений можно рассматривать как след субдуцирующей плиты, отраженный на земной поверхности.

Модель формирования колчеданоносной формации на основании существующих экспериментальных и эмпирических данных и модельных построений [Nicolas et al., 1980, Рингвуд, 1981, Tatsumi et al., 1986, Пирс и др., 1987, Bailey et al., 1989, Spadea et al., 2002] можно представить в следующем виде: 1) образование в пределах мантийного клина под воздействием субдукционных флюидов мантийного диапира; 2) генерация базальтовых расплавов при высокой степени частичного плавления мантийного субстрата и проявление в условиях растяжения базальтового вулканизма; 3) образование послойных очагов базальтовых магм на границе нижняя кора–верхняя мантия и их последующий метаморфизм в условиях амфиболитовой фации; 4) подъем мантийного диапира до границы верхняя мантия – нижняя кора; 5) последовательное выплавление из амфиболитов нижней коры средних и кислых магм в условиях снижающейся температуры; 6) образование гирлянд промежуточных коровых и приповерхностных питающих вулканы очагов, в которых происходят флюидная и кристаллизационная дифференциация магм, а также их смешение; 7) функционирование конвективной приповерхностной колчеданообразующей системы.

Перечисленные процессы не являются изолированными друг от друга, а представляют собою цепь последовательно-параллельных геологических событий.