CC BY
66
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _____________________________________2010, том 53, №6___________________________________
ПЕТРОЛОГИЯ
УДК 575.3 (550.85)
М.М.Мугахед, Б.А.Алидодов ПЕТРОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ УЛЬТРАМАФИТОВ ГИШУНСКОГО ИНТРУЗИВА (СЕВЕРНЫЙ ПАМИР)
Таджикский национальный университет
(Представлено членом-корреспондентом АН Республики Таджикистан А.Р.Файзиевым 26.04.2010 г.)
В результате выполненных исследований установлено, что ультрамафиты Гишунского интрузива (Северный Памир) образованы в основном из гарцбургитов и лерцолитов, принадлежащих к ультрамафитовым кумулятам, аналогичным альпинотипным перидотитам срединноокеанического хребта.
Ключевые слова: Гишунская интрузия - петрохимические классификации - фракционное накопление
- ультраосновные кумуляты - альпинотипные перидотиты.
Гишунская расслоенная интрузия перидотит-анортозит-габбрового состава находится в верховьях р. Обихумбоу (правый приток р. Пяндж), в пределах Калай-Хумб-Сауксайской тектонической зоны Северного Памира. Форма интрузии сложная, в целом близкая к изометричной. Пространственно интрузия приурочена к полосе развития прорывающих её ранне-среднекаменноугольных грани-тоидов и, частично, раннекаменноугольных кислых эффузивов (хострогинская свита) Джорф-Обизангинской подзоны [1], на которые она полого надвинута. Состоит интрузия из лейкократовых габбро, занимающих две пятых его объема; в равных количествах присутствуют габбро-анортозиты и габбро (22 и 22.5%); на долю анортозитов приходится 12%; меланократовыми габбро и перидотитами сложены соответственно 0.5 и 2% объема интрузива. Гишунский интрузив обладает четко выраженной микро- и макрорасслоенностью, фиксирующейся многократной сменой пород при пересечении его в крест простирания. Мощность прослойков до десятков сантиметров, макрослоев - до десятков метров [2]. Участки микрорасслоенности характеризуются хорошей дифференциацией вещества, а перемежающиеся в разрезах породы часто имеют контрастный состав и резкие контакты. На участках макрорасслоенности контактирующие породы менее контрастны по составу, а переходы между слоями как резкие, так и постепенные.
Породы Гишунского интрузива имеют сходный состав породообразующих минералов (плагиоклазы, оливины, пироксены, амфиболы) и отличаются между собой их набором и количественными соотношениями. По составу выделяются анортозиты, габбро-анортозиты, лейкократовые габбро, габбро, меланократовые габбро, перидотиты. Последние подразделяются на лерцолиты (оливин -70-80%, ортопироксен - 10-20%, клинопироксен - 10-20%, роговая обманка - 1-5%), верлиты (оливин
Адрес для корреспонденции: Мустафа Мухмад Мугахед. 734025,Республика Таджикистан, г.Душанбе, проспект Рудаки, 17, Таджикский национальный университет. E-mail: [email protected]
- 70-80%, моноклинный пироксен - 20-30%) и гарцбургиты (оливин - 65-70%, ромбический пироксен
- 30-35%, роговая обманка - до 3%).
От постскладчатых расслоенных интрузий складчатых областей [3,4] и зон активизации [5] Гишунский интрузив отличается стабильно низкими содержаниями кремнезема, титана, щелочей, высокой глиноземистостью и, в целом, более лейкократовым составом слагающих его пород. В.В.Нарижнев [2], Б.А.Вольнов и А.Н.Ким [6] изучали петрохимические особенности ультрамафитов Гишунского интрузива с классификацией, основанной, главным образом, на петрографических исследованиях. В данной работе петрохимические характеристики и классификации ультрамафитов даны на основе химических анализов.
Рис. 1. Вариационная диаграмма между MgO и основными ^Ю2, Al2O3, №^+ ^О, СаО) и сопутствующими
элементами (№, Сг, Со, V).
Для изучения химизма ультраосновных пород было отобрано и проанализировано около 20 неизменённых образцов в лабораториях «Акме» в Канаде химическими и спектральными методами. Полученные результаты показывают, что ультрамафитовые породы характеризуются высоким содержанием MgO (25.94-42.76%) и коэффициентом магнезиальности (MgO/MgO+FeO, 66.29-87.12), но со значительно низким содержанием №2О (0.01-0.63%) и К2Э (0.01-0.56%). Устанавливается значительное количество мафитовых минералов при отсутствии полевого шпата в этих породах. Изменен-
ные разности пород Гишунского комплекса показывают относительно высокие потери при прокаливании, отражающие процесс серпентинизации оливина и пироксена. На вариационных диаграммах MgO с основными оксидами и сопутствующими элементами (Сг, №, Со и V, рис. 1) в отношении MgO-CaO, MgO-V довольно однозначно устанавливается общая отрицательная корреляционная зависимость компонентов, в то время как в отношении MgO-Cr, MgO-Co, MgO-Ni выявляется общая тенденция к положительной корреляции. Например, отрицательная корреляционная связь между MgO и SiO2, CaO, Al2O3, (N^+^0) указывает на фракционное накопление клинопироксена и плагиоклаза, а положительная корреляционная связь Mg0 с такими элементами, как Сг, №, Со и V, соответствует накоплению оливина и ортопироксена. Сравнение данных о среднем составе исследуемых ультрама-фитов с таковыми, представленными В.В.Нарижневым [2], показывает, что они почти идентичны (рис. 2). Показатели среднего содержания Si02, Al2O3, Fe0 и СаО в изученных нами ультрамафитах (41.88, 6.64, 5.64 и 5.17% соответственно) несколько ниже, чем соответствующие значения в работе [2].
Рис. 2. Сравнительная диаграмма среднего содержания изученных ультрамафитов. 1 - наши данные; 2 - данные В.В.Нарижнева.
С другой стороны, исследуемые ультрамафиты показывают более высокое содержание Mg0, TiO2 и К20 по сравнению со средними значениями этих пород, приведенными этим автором. В таблице приведен нормативный минеральный состав ультрамафитов. Эти породы характеризуются высокими значениями нормативного оливина - от 77.17 до 22.26% (среднее 47.83%), нормативного эн-статита (в среднем 21.23%) и значительно меньшими значениями нормативного диопсида (в среднем 2.55%). Основными компонентами этих пород, как правило, являются оливин и ортопироксен, за исключением одного образца, который заметно обогащен моноклинным пироксеном и по составу тяготеет к верлитам. На тройной диаграмме (рис. 3), предложенной А.Штрекейзеном [7], точки исследуемых ультрамафитов расположены в основном в области гарцбургитов и лерцолитов. Исключение составляет точка, попадающая в верлитовую область. На тройной диаграмме (рис. 4), предложенной
Р.Г.Колеманом [8], эти точки лежат в основном в пределах и вокруг области ультрамафитовых куму-латов; некоторые образцы попадают в область метаморфических перидотитов.
Таблица 1
Нормативный состав ультрамафитов Гишунского интрузива (в %)
№ образца 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1О 11 12 13 14 15
Компоненты
Кварц О О О О О О О О О О О О О О О
Ортоклаз О.6 3.34 О 1.45 1.54 О.12 1.39 О.О7 О.12 О.42 О.О6 1.27 О.27 1.28 О.72
Альбит О.О9 4.68 О 2.16 3.49 О.26 2.О8 О.66 5.32 4.74 О.92 3.62 О.48 2.О8 1.О3
Анортит 11.94 15.37 9.12 16.35 13.92 17.21 18.68 3.О6 21.33 16.75 13.77 1.65 11.37 2О.22 11.49
Корунд О 2.62 О О.27 2.97 1.36 О.49 3.71 О О О О О.68 О 1.О2
Диопсид О.О5 О 7.64 О О О О О 5.88 4.31 1 2О.24 О О.52 О
Энстатитом 1.О4 39.34 О.95 21.63 46.7 42.58 39 25.32 29.68 9.16 4.66 24.87 1О.39 25.О4 12.О2
Форстеритом 74.12 2О.59 62.75 42.25 2О.63 23.61 26.55 55.38 24.58 49.32 68.4 35.14 67.94 35.78 63.49
Фаялит 3.О5 1.8 5.44 2.45 1.63 1.67 2.О9 О 2.47 3.44 1.89 3.8 О.6 2.28 О
Сумма оливина 77.17 22.39 68.19 44.7 22.26 25.28 28.64 55.38 27.О5 52.76 7О.29 38.94 68.54 38.О6 63.49
Магнетит 8.67 11.59 13.31 12.99 8.63 12.5 9.О3 6.79 9.46 11.54 8.23 8.77 7.66 12.О7 6.76
Г ематит О О О О О О О 3.92 О О О О О О 2.64
Ильменит О.42 О.53 О.77 О.44 О.37 О.62 О.57 1 О.88 О.25 О.83 О.43 О.45 О.53 0.74
Апатит О.О2 О.16 О.О2 О.О2 О.12 О.О7 О.12 О.1 О.28 О.О7 О.24 О.21 О.17 О.2 О.1
01
Рис. 3. Классификационная диаграмма ультрама-фитовых пород.
Наименование полей: 1 - дунит; 2 - перидотит; 3 - пироксенит; 4 - лерцолит; 5 - оливиновый вебстерит; 6 - вебстерит; 7 - верлит;
8 - гарцбургит; 9 - оливиновый ортопироксенит; 10 - оливиновый клинопироксенит.
м п
СаО 50 Мп()
Рис. 4. Тройная диаграмма для определения типа ультрамафитовых пород.
Название полей: 1 - метаморфические перидотиты;
2 - ультраосновные кумуляты; 3 - коматииты;
4 - базальты срединноокеанического хребта;
5 - мафитовые кумуляты.
Микроэлементы (V, Со, Ti, Y, Zr) и редкоземельные элементы считаются неподвижными [9]. Кроме того, Р.Г.Колеманом и Т.Е.Китом [10] показано, что серпентинизация ультрамафитов происходит без каких-либо изменений относительно содержания Ni, Cr и Co. Поэтому их содержание в
ультрамафитах отражает истинные концентрации этих элементов в породах. О.Ф.Гулакар и М.Делалаеи [11] использовали М/Со отношения в качестве возможного источника генетической информации. В частности, полученные значения №/Со соотношений были приняты в качестве типичных значений, характерных для перидотитов Бушвельдского типа комплекса (8.07 г/т) и перидотитов альпинотипного типа (20.97 г/т).
Значения №/Со отношений изученных нами ультрамафитов лежат в диапазоне 11.06-24.68 (среднее 19.08 г/т) и почти аналогичны альпинотипным перидотитам. Дж.А.Пирс и др. [12] использовали соотношения между ТЮ2 (%) и Сг (г/т) в качестве отличительных черт между ультрамафитами базальтоидов срединноокеанических хребтов и ультрамафитами зон субдукции. На диаграмме (рис. 5) большая часть точек изученных нами ультрамафитов находится в поле офиолитов срединноокеанического хребта.
Рис. 5. Вариационная диаграмма Сг-ТЮ2 изученных ультраосновных пород. 1 - поле офиолитов зон субдукции; 2 - поле базальтов СОХ.
Таким образом, особенности химического состава ультрамафитов Гишунского комплекса показывают, что они образованы в основном из гарцбургитов и лерцолитов, принадлежащих к ультра-мафитовым кумулятам, почти аналогичным альпинотипным перидотитам срединноокеанического хребта.
Поступило 26. 04.2010 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Стеблова В.М. - ДАН ТаджССР, 1975, т. 18, № 9, с.47-50.
2. Нарижнев В.В. Формационный анализ интрузивных образований Юго-Западного Дарваза: Афто-реф. дисс... к. геол.-минерал. н. - Душанбе, 1983, 32 с.
3. Немцович В.М. - В кн.: Проблемы петрологии (геологические аспекты). Материалы к V Всесоюзному петрографическому совещанию - Алма-Ата: Наука, 1976, с.158-161.
4. Орлов Д.М. Петрология расслоенных титаноносных интрузий Алтае-Саянской складчатой области. - Л.: Недра,1975, 199 с.
5. Уэйджер Л., Браун Г. Расслоенные изверженные породы. - М.: Мир, 1970, 551 с.
6. Вольнов Б.А., Ким А Н. - ДАН ТаджССР, 1989, т.23, № 4, с.267-270.
7. Streckeisen A. Earth Science Reviews, 1976, v. 12, pp. 1-33.
8. Coleman R.G. Ophiolites: Ancient Oceanic Lithosphere. - Berlin, Springer, 1977, 229 p.
9. Staudigel H., Hart S.R. - Geochem. Cosmochem. Acta., 1983, v. 47, pp. 337-350.
10. Coleman R.G., Keith TE. - J. Petrology, 1971, v. 12 (№ 2), pp. 311-328.
11. Gulacar O.F., Delalaye M. - Chem. Geol., 1976, v. 17, pp. 269-280.
12. Pearce J.A., Lippard S.J., Roberts S. - In: Kokelaar P.B., Howells M.F. (Eds.), Marginal Basin Geology. Geol. Soc., London, Special Publication, 1984, v. 16, pp. 77-94.
М.М.Могах,ед, Б.А.Алидодов
ХУСУСИЯТ^ОИ ПЕТРОХИМИЯВИИ УЛТРАМАФИТХ,ОИ ИНТРУЗИВИ ГИШУН (ПОМИРИ ШИМОЛЙ)
Донишго^и миллии Тоцикистон
Аввалин шуда аз чониби муаллифон тавсифи петрохимиявии ултрамафитх,ои интрузиви Гишун дода шудааст. Нишон дода шудааст, ки онх,о асосан аз гартсбургитх,ою лертсолитх,о иборат буда, кумулятх,ои ултрамафитх,оро ташкил менамоянд ва ба намудх,ои алпинотипии перидотитх,ои базалтх,ои каторкухдои миёнаукёнусй хдмшабохдт хдстанд.
Калима^ои калиди: интрузиви Гишун - таснифи петрохимиявй - гуншавии фрактсионй -кумулятуои ултрамафитуоро - алпинотипии перидотитуой.
M.M.Mogahed, B.A.Alidodov PETROCHEMICAL CHARCTERISTICS OF THE GISHUN ULTRMAFIC INTRUSION (NORTHERN PAMIR)
Tajik National University It is the first time to determine the petrochemical characteristics of the ultrabasic rocks of Gishun complex. The authors reach to the results that uh^i'basic rocks formed mainly of harzburgites and lherzolites belong to ultrabasic cumulative, almost similar to Alpine peridotites and related to the mid oceanic ridge basalts.
Key words: Gishun intrusion - petrochemical classification - fractionation accumulation - ultrabasic cumulate - alpine peridotites
