Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Общая характеристика офиолитовых зон южной и восточной тувы 9
1.1. Общие данные по офиолитам Тувы 9
1.2. Офиолиты Южной Тувы 19
1.3. Офиолиты Восточной Тувы 22
1.4. Положение офиолитовых зон в структурах Южной и Восточной Тувы 24
Глава 2. Геологическое строение и возраст офиолитов южной и восточной тувы 28
2.1. Офиолиты Южной Тувы 28
2.2. Офиолиты Восточной Тувы 41
Глава 3. Петрология, геохимия пород и особенности составов минералов из офиолитов южной и восточной тувы 56
3.1. Петрография 56
3.2. Петрохимия 71
3.3. Геохимия редких элементов 115
3.4. Составы первичных минералов 125
Глава 4. Условия формирования офиолитов южной и восточной тувы 143
4.1. Офиолиты Южной Тувы 143
4.2. Офиолиты Восточной Тувы 154
4.3. Общее для офиолитов Южной и Восточной Тувы 15
Заключение 168
Литература 171
- Положение офиолитовых зон в структурах Южной и Восточной Тувы
- Офиолиты Восточной Тувы
- Геохимия редких элементов
- Общее для офиолитов Южной и Восточной Тувы
Введение к работе
Актуальность исследований. Офиолитовые ассоциации привлекают к себе пристальное внимание в связи с созданием геодинамических моделей развития складчатых сооружений. Активные дискуссии об условиях формирования офиолитов обусловлены сходством их состава и строения с океанической корой. В этом отношении данные ассоциации являются реперами важнейших геологических процессов формирования складчатых областей.
В последние годы все больший масштаб принимают исследования современных океанических областей. При этом большинство информации поступает в результате изучения поверхности дна океана, а более глубокие горизонты океанической коры остаются недоступными, так как выходы эндогенных пород достаточно редки, а глубоководное бурение проведено только в отдельных ключевых участках. Сходство офиолитов (фрагментов древней океанической коры) с базит-гипербазитовыми комплексами океанов помогает при расшифровке структур и петролого-геохимических особенностей современной океанической литосферы.
Важен также и практический интерес к офиолитовым комплексам, с которыми связаны месторождения важнейших полезных ископаемых - хромитов, элементов платиновой группы, золота и др.
В связи с этим, разнообразные свойства офиолитовых ассоциаций и составляющих их базит-гипербазитовых комплексов рассматриваются в огромном количестве публикаций (Пинус и др., 1955, 1958, 1984; Перфильев, Руженцев, 1973; Добрецов, 1974; Штей-берг, Чащухин, 1976; Пейве и др., 1977; Петрология и метаморфизм ... , 1977; Савельев, Савельева, 1977; Колман, 1979; Офиолиты, 1981; Коротеев и др., 1985; Кузьмин, 1985; Рифейско-нижнепалеозойские офиолиты ..., 1985; Скляров и др., 1986; Савельева, 1987; Гончаренко, 1989; Строение, эволюция и минерагения ..., 1990; Симонов, 1993; Берниковский, 1996; Самыгин, 2000; Книппер и др., 2001; Добрецов и др., 2001; Чернышев, 2001; Куренков и др., 2002; Гордиенко и др., 2007; Иванов и др., 2007; Леснов, 2007, 2009; Nicolas, 1989; Shervais, 2001; Khain et al, 2002; Moores, 2003; и др.). Офиолито-вой тематике посвящаются международные конференции (Alpine Ophiolites and Modern Analogues, 2009) и специальные издания (Ofioliti, 2009).
Данная работа направлена на выяснение условий формирования офиолитовых ассоциаций Южной и Восточной Тувы, являющихся не только ключевыми объектами для реконструкции особенностей эволюции основных структур региона, но и перспективных на такие полезные ископаемые, как хромиты, платиноиды, золото, что определяет актуальность исследований. В этом отношении Каахемские офиолиты в Восточной Туве вызывают особый интерес, так как к структурам кембрийского Каахемского рифта приурочено Кызыл-Таштыгское колчеданное месторождение, процессы формирования которого на дне древнего морского бассейна были близки к рудообразующим системам в современных океанических областях (Зайков, 1991, 2006).
Объектами исследований являются ассоциации базит-гипербазитовых пород Агар-дагской (Южная Тува) и Каахемской (Восточная Тува) офиолитовых зон.
Цель работы - в результате комплексных исследований получить новые геологические, петрологические, геохимические и минералогические данные и на их основе выяснить условия формирования офиолитовых ассоциаций Южной и Восточной Тувы.
Задачи исследований.
1. На основе детальных полевых исследований, с учетом имеющихся опубликованных данных, установить геологические особенности отдельных комплексов (тектони-зированные гипербазиты, расслоенные серии, габброиды, дайки, эффузивы) и создать детальные схемы строения офиолитов Южной и Восточной Тувы в целом.
Детально изучить геолого-петрологические особенности спрединговых дайковых серий, имеющих важное значение для расшифровки условий формирования офиолитов Южной и Восточной Тувы.
Создать эталонные коллекции образцов и на их основе установить петролого-минералогические характеристики и возраст офиолитовых пород Южной и Восточной Тувы.
С помощью петрохимических и геохимических исследований выяснить связи между отдельными комплексами и определить тренды дифференциации составов пород офиолитовых ассоциаций Южной и Восточной Тувы.
На основе анализа составов первичных минералов выяснить особенности формирования пород из офиолитов Южной и Восточной Тувы
Установить палеогеодинамические обстановки формирования офиолитовых ассоциаций Южной и Восточной Тувы.
Фактический материал и методы исследований. Основой работы послужили материалы, собранные и обработанные автором в течение 2001 - 2009 годов. В этот период, в составе экспедиционных отрядов Института геологии и минералогии СО РАН (ИГМ СО РАН, г. Новосибирск) и совместно с сотрудниками ГИН РАН (г. Москва) и ИМин УрО РАН (г. Миасс), автором проведены полевые исследования офиолитов Южной и Восточной Тувы, в ходе которых выяснены особенности геологического строения и собраны представительные коллекции всех основных типов базит-гипербазитовых пород.
При обработке собранного каменного материала использовались различные методы анализов, проведенных, главным образом, в ИГМ СО РАН. Всего изучено более 200 образцов пород из офиолитов Южной и Восточной Тувы.
Составы пород (255 образцов) и редких элементов (50 образцов) определены с помощью рентгенофлуоресцентного анализа. Выполнено 145 микрозондовых анализов минералов на рентгеновском микроанализаторе «Camebax-Micro» (ИГМ СО РАН). При подготовке работы использовано более 400 петрохимических анализов.
Содержания редкоземельных элементов (ICP-MS) определены в ИГМ СО РАН.
Возраст пород из Каахемской зоны Восточной Тувы установлен U-Pb методом исследования циркона в Институте геологии и геохронологии докембрия РАН, г. Санкт-Петербург.
В целом, в ходе исследований использовался комплексный подход, с применением геологических, петрологических, геохимических и минералогических методов при максимально возможном учете всех опубликованных данных по офиолитам Южной и Восточной Тувы.
Защищаемые положения.
На основе детальных геологических работ показано, что базит-гипербазитовые массивы Южной и Восточной Тувы образуют офиолитовые ассоциации, состоящие из ряда пластин, представляющих полный разрез офиолитов: тектонизированные гиперба-зиты - расслоенный ультрамафитовый комплекс - габброиды - дайки - эффузивы. Широкое развитие серий параллельных даек, впервые установленных для офиолитов Восточной Тувы, свидетельствует о спрединговых процессах формирования рассмотренных офиолитовых ассоциаций.
Петрохимические и геохимические данные свидетельствуют о формировании взаимосвязанных магматических комплексов (дунит-верлит-пироксенитовый - габбро-идный - дайковый - эффузивный) из офиолитовых ассоциаций Южной и Восточной Тувы при участии расплавов типа ВАВВ и АВАВВ (нормальные и аномальные базальты задуговых бассейнов), а также типа MORB (базальты бассейнов с океанической корой). В результате исследований хромшпинелидов выделено два типа гипербазитов: магмато-генные (Сг# 45-59%) и реститовые с высокохромистыми минералами (Сг# свыше 65%), что указывает на степень частичного плавления ультраосновных пород более 25%.
3. Офиолитовые ассоциации Южной и Восточной Тувы формировались в результате спрединговых процессов на рубеже неопротерозой - кембрий в палеогеодинамических условиях, близких к системам современных окраинных морей и задуговых бассейнов. Примером подобной ситуации для рассмотренных офиолитов является бассейн Вудларк в юго-западной части Тихого океана.
Научная новизна.
Составлены новые схемы геологического строения офиолитов Южной и Восточной Тувы. Для Восточной Тувы впервые показано наличие полного разреза офиолитовой ассоциации: гипербазиты - габбро - дайки - эффузивы.
Для офиолитов Восточной Тувы впервые установлены спрединговые комплексы параллельных даек, а для офиолитов Южной Тувы получены новые данные о взаимоотношениях дайковых серий с другими породами.
С помощью изотопно-геохимических исследований (U-Pb метод) цирконов из плагиогранитоидов впервые установлена верхняя граница возраста офиолитов Восточной Тувы, которые, судя по этим данным, формировались явно раньше 499 ±16 млн лет.
Впервые для офиолитов Восточной Тувы в целом и для Тесхемских и Чонсаирских участков Южной Тувы получены представительные петрохимические и геохимические данные по породам дайковых серий.
На основе результатов анализа составов хромшпинелидов получены новые данные о петрогенезисе гипербазитов из офиолитов Южной и Восточной Тувы.
Новая информация по составам лав и даек дала возможность уточнить условия петрогенезиса, а также установить особенности палеогеодинамических обстановок формирования офиолитов Южной и Восточной Тувы.
Практическая значимость. Составлены новые схемы геологического строения офиолитовых ассоциаций Южной и Восточной Тувы, которые могут быть использованы при геолого-съемочных и поисковых работах.
Доказательство формирования Каахемской офиолитовой зоны (Восточная Тува) в условиях задугового бассейна поможет более детально расшифровать генезис кембрийских колчеданных месторождений (Кызыл-Таштыг), располагающихся фактически в этой же зоне.
Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ, включая 1 статью в рецензируемом журнале. Основные результаты исследований обсуждались на следующих совещаниях и конференциях: XLII Международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс», Новосибирск, 2004: IX научная студенческая школа «Металлогения древних и современных океанов- 2003», Миасс, 2003; Молодежная конференция «Современные вопросы геологии», Москва, 2003; XXXVI Тектоническое совещание «Эволюция тектонических процессов в истории Земли», Новосибирск, 2004; X научная студенческая школа «Металлогения древних и современных океанов - 2004», Миасс, 2004; «Вторая Сибирская международная конференция молодых ученых по наукам о Земле», Новосибирск, 2004; XXI Всероссийская молодежная конференция «Строение литосферы и геодинамика», Иркутск; XV научная студенческая школа «Металлогения древних и современных океанов - 2009», Миасс, 2009; Научное совещание «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)», Иркутск, 2009.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и содержит 79 рисунков, а также 13 таблиц. Список литературы включает 146 наименований. Общий объем диссертации - 185 страниц. В первой главе рассматриваются общие характеристики офиолитовых зон Южной и Восточной Тувы. Во второй главе приводятся данные по геологическому строению и возрасту офиолитов Южной и Восточной Тувы. В третьей главе приведены результаты петрохимического и геохимического исследования офиолитовых пород, а также данные по составам первичных минералов. Четвертая глава посвящена условиям формирования офиолитов Южной и Восточной Тувы.
Положение офиолитовых зон в структурах Южной и Восточной Тувы
Рассматриваемые офиолитовые зоны представляют собой линейные блоки, отделяющие образования Тувино-Монгольского массива от островодужных комплексов Таннуольско-Хамсаринской зоны, сложенной продуктами толеитового вулканизма — базальтами и базальт-андезит-риолитовыми сериями. В промежутке между офиолитовыми зонами широким распространением пользуются более молодые интрузивные комплексы преимущественно кислого состава (рис. 1.3, рис. 1.4). Фрагменты офиолитовых ассоциаций в Агардагской и Каахемской зонах, как показывает анализ геофизических и геологических данных обнаруживают признаки соединения под гранитоидами, формируя фактически единый изогнутый пояс каледонского возраста, который хорошо просматривается на схемах палеовулканического районирования Южной и Восточной Тувы (Зайков 1991; Рогов, 1999; Кузьмичев, 2004). Схема палеовулканического районирования Южной и Восточной
Тувы. Поля развития магматических формаций: 1 - натриевых базальтов; 2 -натриевых базальтов + натриевых базальтов-риолитов + базальт-андезит-риолитовая; 3 - натриевых базальтов-риолитов; 4 - натриевых базальтов+базальт-андезит-риолитовая; 5 - тоналит — плагиогранит -гранодиоритовая; 6 — дунит — перидотитовая. Границы: 7 — вулканических поясов (а) и вулканических зон (б). Вулканические зоны: Ул - Улугойская; Ка - Каахемская; Он - Ондумская; Т - Таннуольская; А - Агардагская. Рисунок составлен по материалам В. В. Зайкова (Зайков, 1991).
Офиолиты Южной Тувы (Агардагская зона) расположены на северозападном обрамлении Тувино-Монгольского массива (рис. 1.4) и в структурном отношении представляет собой шовную зону северо-восточного простирания, отделяющую Таннуольскую островодужную систему от Тувино-Монгольского
Агардагская шовная зона, разделяющая Таннуола-Хамсаринский и Тувино-Монгольский сегменты раннекаледонской складчатой области, наследует, по мнению В.Е. Гоникберга, положение задугового-рифтогенно-спредингового бассейна. Основанием базальт-граувакково-кремнистого выполнения Агардагского палеобассейна являлся меланократовый (микроамфиболиты с метагабброидами и гипербазитами) комплекс, продукты размыва которого присутствуют в породах венд-раннекембрийского разреза. «Окраинноморский» комплекс венда-начала кембрия несогласно перекрыт туфогенно-карбонатной толщей второй половины раннего кембрия, в формационном отношении близкой к одновозрастным отложениям Восточно-Таннуольского и Бурен-Ондумского блоков (Гоникберг, 1999).
Офиолиты Восточной Тувы (Каахемская зона) приурочены к зоне крупных разломов субширотного, северо-западного простирания, по которой происходит сочленение раннекаледонских вулканогенных отложений Хамсаринской зоны, с метаморфизованными породами, слагающими Харальскии выступ (рис. 1.4).
Венд-кембрийские островодужные комплексы Хамсаринской зоны представлены, главным образом, продуктами толеитового вулканизма - базальтами и андезибазальтами, и местами дифференцированной базальт-андезит-дацит-риолитовой серией с существенной ролью пород кислого состава. В ассоциации с вулканогенными породами присутствуют пестроцветные вулканогенно-терригенные формации с подчиненной ролью кремнисто-глинистых и карбонатных отложений. Харальскии выступ по данным Е.В. Зайковой (1978) сложен терригенно-вулканогенными породами харальской серии (6 км) и охемской свиты (3.5 км). Последняя залегает на харальской серии согласно, но местами содержит в основании конгломераты с обломками гранитов и пород харальской серии. Вулканиты представлены базальтами, андезито-базальтами и риодацитами. Подошва харальской серии обнажена в верховьях р. Харал (Харальское ущелье). Подстилающие породы сложены мраморами, которые образуют незначительный выход и более нигде в Харальском блоке не известны. По заключению М.В. Степановой, онколиты указывают на вендский возраст харальской серии; в верхней половине охемской свиты появляются поздневендские - нижнекембрийские известьвыделяющие водоросли (Зайкова, 1978). Охемская свита согласно перекрывается осадочно-вулканогенными породами тумататтайгинской свиты, в которых в 2500 м от подошвы обнаружены археоциаты алданского яруса. Перечисленные данные свидетельствуют, что этот блок содержит венд-кембрийские островодужные вулканиты и, следовательно, принадлежит к каледонскому обрамлению Тувино-Монгольского массива (Кузьмичев, 2004). Массивы Каахемских офиолитов расположены в одноимённой структурно-формационной зоне, преимущественно в ассоциации с вулканогенно-осадочными отложениями тапсинской свиты нижнего кембрия. Возраст свиты определён по находкам археоциат (Бухаров, 1983).
Офиолиты Восточной Тувы
Каахемский офиолитовая зона (пояс) расположена в междуречье Каа-Хем -Бий-Хем на территории Восточной Тувы. Начинаясь в западной части в верховьях р. Тапсы, пояс прослеживается в юго-восточном направлении через верховья правых притоков р. Каа-Хем (реки Копто и Дерзик) в район среднего течения р. Ужеп. Далее, следуя параллельно долине р. Ужеп, заканчивается на левобережье р. Каа-Хем. Общая длина пояса составляет 120 км. В работе рассматриваются особенности геологического строения офиолитов Восточной Тувы и приводятся результаты детальных исследований эталонного участка в верховьях р. Копто. Общие особенности геологического строения офиолитов Восточной Тувы Каахемская офиолитовая зона в Восточной Туве в целом представлена сложным чередованием тектонических пластин ультраосновного и основного состава с кембрийскими вулканогенно-осадочными толщами преимущественно Тапсинской свиты. Вулканогенно-осадочные комплексы представлены отложениями Тапсинской свиты, содержащей основные и средние эффузивы. Для всего разреза характерны рифогенные известняки и тела кварцитов. Среди эффузивов, в большинстве своем претерпевших зеленокаменное изменение, встречаются плагиоклазовые диабазовые и андезибазальтовые порфириты и кварцевые порфиры. Ряд признаков, и в том числе миндалекаменные текстуры эффузивов, чередование их с горизонтами терригенных пород, наличие среди вулканогенных пород рифогенных известняков, свидетельствует о субаквальном характере вулканической деятельности.
Тапсинская свита в стратотипическом разрезе вдоль pp. Ильчир и Хондурге (притоки р. Тапсы) подразделяется на две подсвиты (рис. 2.7). Нижняя подсвита, состоит из трех пачек: нижней - туффитовой, алевролито-песчаниковой и верхней - туффитовой. Нижняя туффитовая пачка (около 1500 м) состоит из туфов (10-15 %), туфоконгломератов и туфогравелитов (20-25 %), грубозернистых туффитов (15-30 %), туфопесчаников (25-35 %), алевролитов (5-Ю %), рифогенных известняков (5-10 %). Средняя, алевролито-песчаниковая, пачка (600-800 м) представлена мелкозернистыми песчаниками (40-70 %} и алевролитами (30-40%). Встречаются линзы известняков и прослои кремнистых сланцев. В верхней, туффитовой, пачке (700-900 м) чередуются туфоконгломераты, туфогравелиты (20-40 %), гравелитистые туффиты (35-50 %) и рифогенные известняки (10 %). Верхняя, алевролито-сланцевая, подсвита (до 1500 м) представлена ритмично переслаивающимися мелкозернистыми песчаниками (20-40 %), алевролитами и аргиллитами (30-50 %), кремнисто-глинистыми сланцами (10-20 %). Общая мощность свиты 4500 м. В низах свиты обнаружены микрофитолиты и известковые водоросли раннего кембрия, а в средней части — археоциаты (Бухаров, 1983). Вулканогенно-осадочные отложения собраны в крутые складки северо-западного простирания с углами падения крыльев от 65 до 80 и более. Вдоль границы зоны, верхний кембрий (таштыгхемская свита — песчаники, алевролиты, известняки, конгломераты, гравелиты); 7 — нижний кембрий (тапсипская свита — песчаники, алевролиты, известняки, эффузивы); 8 — ондумская, тумматтайгинская свиты — базальтовые, андезитовые порфириты, кислые эффузивы, туфы, горизонты известняков; 9 - нижний — средний девон (бренъский комплекс — лейкограниты, граносиениты); 10 — таннуольский комплекс — плагиограниты, габбро-диориты, диориты; 11 — нижний кембрий (зубовский комплекс — монцодиориты, монцогаббро, пироксеновые габбро); 12 — 14 - нижний кембрий, Каахемские офиолитовые ассоциаций: 12 - диабазы, диабазовые порфириты, микрогаббро; 13 - средне-, крупнозернистое габбро; 14 — гарцбургиты, дуниты, серпентиниты, листвениты; Геологические границы: 15 — стратиграфические и интрузивные; 16 - крупные разломы; 17 — прочие разломы; 18 - простирание слоистости осадочных пород. Составлена А.В. Котляровым с использованием материалов (Габеев, Бухаров, 1971; Никитчин и др., 1983). Распределение гипербазитовых и габброидных массивов в Каахемской офиолитовой зоне крайне неравномерно. Большая часть выходов ультрабазит-базитовых тел сконцентрирована на двух участках, расположенных в верховье р. Копто и в бассейне р. Ужеп. Из числа наиболее крупных следует отметить Хоптинский и Ужепский массивы (Пинус и др., 1958). Массивы залегают конкордантно с вулканогенно-осадочными отложениями и простираются в северозападном или близком к меридиональному направлениях (рис. 2.8). Массивы, как правило, сложены серпентинитами, образовавшимися в основном по перидотитам. Лишь в центральных частях наиболее крупных тел сохраняются участки, в которых обнажаются слабо серпентинизированные породы, представленные в основном гарцбургитами и реже дунитами (Пинус и др., 1958). Основные породы (габбро, микрогаббро, габбро-диабазы и диабазы), как отмечает Г.В. Пинус, пространственно приурочены к ультраосновным образованиям. Тела основных пород имеют линейно-вытянутую форму. Размеры отдельных тел обычно не превышают десятков метров, реже первых сотен метров. Для них, как и для ультраосновных пород характерно совпадение контактовых поверхностей с ориентировкой структурных элементов ассоциирующих вулканогенно-осадочных пород. Совместно с ультраосновными и основными образованиями часто встречаются кварцево-карбонатные и карбонатно-тальковые породы. Нередко ими слагаются мощные, в несколько десятков метров, прямолинейные жилообразные тела, прослеживаемые по простиранию на многие сотни метров. Особенно много их обнаружено в пределах Хоптинского и Ужепского массивов (Пинус и др., 1958). Геологическое строение офиолшпов в верховьях р. Конто
Геохимия редких элементов
Породы офиолитов Южной и Восточной Тувы в значительной степени изменены, поэтому использовались данные по редким элементам, устойчивым при вторичных процессах - Y, Zr и Nb. Рассмотрены также особенности распределения редкоземельных элементов в ключевых образцах даек и лав. Офиолиты Южной Тувы Содержания редких и редкоземельных элементов в породах из офиолитов Южной Тувы приведены в таблицах 3.6. и 3.7. По соотношению иттрия и циркония все рассмотренные магматические породы разбиваются в целом на две группы (рис. 3.36). Рис. 3.36. Диаграмма Y - Zr для пород даек и лав из офиолитов Южной Тувы. 1 - дайки и лавы Агардагского участка; 2 - офиолитовые дайки Карашатского участка; 3 — дайки габбро-дайкового комплекса Тесхемского участка; 4,5 - дайки терегтигской толщи (4), дайки и лавы кускунугской толщи (5) Тесхемского участка; 6 - дайки Чонсаирского участка. Поля пород: 1 - базальты типа N-MORB Красного моря; 2 - офиолитовые дайки Карашатского участка; OIB - плюмовые базальты внутриплитных океанических островов; ВАВВ и АВАВВ -нормальные и аномальные базальты задуговых бассейнов. Рисунок составлен на основе оригинальных данных с использованием материалов из (Алъмухамедов и др., 1985; Симонов и др., 1996, 1999 а, 2000; Driletal, 1997). В первую, с умеренными значениями Zr (15-128 г/т), входят дайки и лавы Агардагского, Карашатского и Чонсаирского участков, тесно ассоциирующие с данными по базальтам типа N-MORB осевой зоны Красного моря.
Другую группу, с повышенными содержаниями Zr (119-219 г/т), образуют дайки и лавы Тесхемского участка (независимо от принадлежности к терегтигской или кускунугской толщам), ассоциирующие с полем обогащенными плюмовым компонентом базальтов океанических островов типа OIB. В целом же, все изученные дайки и лавы, кроме Чонсаирского участка, располагаются в поле базальтов задуговых бассейнов (рис. 3.36). PS - магматические системы с плюмовым источников. NPS — магматические системы без плюмового источника. Поля: 1 - базальты типа N-MORB Красного моря; 2 - базальты и расплавные включения в оливинах задугового бассейна Вудларк (Тихий океан); OIB - плюмовые базальты внутриплитных океанических островов; ARC - базальты островных дуг; N-MORB - нормальные базальты срединно-океанических хребтов. Остальные условные обозначения см. на рис. 3.36. Рисунок составлен на основе оригинальных данных с использованием материалов из (Альмухамедов и др., 1985; Симонов и др., 1999 a; Dril et ah, 1997; Condie, 2005). О влиянии плюма на магматические системы Тесхемского участка свидетельствуют и данные на диаграмме Nb/Y - Zr/Y. В целом, здесь также можно скомпоновать две группы даек и лав из офиолитов Южной Тувы: связанные с базальтами типа N-MORB (срединно-океанических хребтов и Красного моря) и типа OIB внутриплитных океанических островов (рис. 3.37). Тувы. OIB — внутриплитные плюмовые базальты океанических островов. ТА -дайки из офиолитов Тихама-Азир из Красноморского региона (7). Поля: 1 - базальты типа N-MORB Красного моря; 2 - базальты и расплавные включения в оливинах задугового бассейна Вудларк (Тихий океан). Жирной линией обозначен тренд развития магматизма от OIB к N-MORB типу.
Остальные условные обозначения см. на рис. 3.3б. Рисунок составлен на основе оригинальных данных с использованием материалов из (Колман и др., 1979; Альмухамедов и др., 1985; Симонов и др., 1999 a; Dril et al, 1997; Pfander et al.„ 2002). На диаграмме Zr/Nb - Nb породы Агардагского и Чонсаирского участков располагаются в поле базальтов Красного моря и задугового бассейна Вудларк. Отчетливо видно, что чонсаирские дайки приурочены к окончанию тренда эволюции (примитивные базальты типа N-MORB с 0% «OIB») от обогащенных расплавов типа «OIB» через промежуточные магматические системы тесхемских комплексов (50% «OIB»), совпадающих с данными для диабазовых даек офиолитов Тихама-Азир из Красноморского региона. На данном рисунке лайковые породы в теректигской толще прослеживают тренд с падением ниобия и ростом Zr/Nb от глубинного плюмового источника («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 участка (рис. 3.38).
Общее для офиолитов Южной и Восточной Тувы
О тесной связи процессов формирования офиолитов Южной и Восточной Тувы свидетельствует их принадлежность фактически к единой дугообразной структуре. На схеме хорошо видно, что Каахемский офиолитовый пояс и офиолиты Южной Тувы соединяются между собой (рис. 4.5).
На рисунке 4.6 отчетливо видны закономерности изменения составов пород в типичной для офиолитов последовательности: тектонизированные гипербазиты дунит-гарбургитового комплекса - ультрамафиты расслоенного комплекса (пироксениты, верлиты) - габбро - дайки и лавы. Гранитоиды тесно ассоциируют с плагиогранитами Троодоса. Дайки и лавы располагаются между океаническим трендом и трендом эталонных офиолитов Троодоса Значительная часть их находится в поле задуговых бассейнов.
На диаграмме СаО - АЬОз - MgO данные по породам из ассоциаций Южной и Восточной Тувы располагаются в последовательных полях офиолитовых комплексов: дуниты, грацбургиты, серпентиниты - в поле тектонизированных гипербазитов, клинопироксениты и верлиты - в поле ультраосновных кумулятов, габбро - в поле кумулятов основного состава, гранитоиды - в поле офиолитовыхъ плагиогранитов. При этом, все рассмотренные комплексы Южной и Восточной Тувы тесно ассоциируют с данными по соответствующим сериям из офиолитов Троодоса, прослеживая в целом тренд этой эталонной ассоциации (рис. 4.7).
Диаграмма СаО - MgO хорошо отражает эволюцию расплавов в ходе кристаллизации расслоенной офиолитовой серии. В случае офиолитов Южной и Восточной Тувы устанавливается тренд изменения составов пород, обусловленный фракционированием оливина и клинопироксена. Это проявляется в резком росте СаО при уменьшении MgO для точек верлитов и клинопироксенитов. В ходе дальнейшего снижения магния, при переходе к габбро и гранитоидам, происходит падение кальция. Данные процессы, рассмотренные и смоделированные ранее для Карашатского массива (Шелепаев, 2006), характерны в целом для офиолитов Южной и Восточной Тувы. Об этом свидетельствует полное соответствие полученных нами данных расчетному тренду модельных составов (рис. 4.8).
На рис. 4.9 видно, что все дайки и лавы из офиолитов Южной Тувы разбиваются на две основные группы. Одна находится преимущественно в поле базальтов срединно-океанических хребтов (типа N-MORB), а также занимает низкалиевую область в поле ВАВВ и E-MORB. Породы из другой группы, показывая широкие вариации титана и калия, располагаются последовательно в полях плюмовых базальтов типа OIB и базальтов задуговых бассейнов (ВАВВ и АВАВВ). Дайки и лавы из офиолитов Восточной Тувы находятся между этими двумя группами, тесно ассоциируя с данными по базальтам задугового бассейна Вудларк.
Таким образом, особенности базальтового магматизма офиолитов Южной и Восточной Тувы, зафиксированные в составах даек и лав, свидетельствует о развитии сложной системы задуговых бассейнов, с образованием океанической коры с N-MORB сериями.
Данные по распределению редких, устойчивых при вторичных процессах, элементов, подтверждают отмеченные выше выводы. На диаграмме Y - Zr мы видим приуроченность точек составов даек и лав из офиолитов Южной и Восточной Тувы к полям OIB, ВАВВ и ABABB, N-MORB (рис. 4.10). Таким образом, рассмотренные офиолиты скорее всего формировались в палеобассейнах типа Вудларк, где устанвливается последовательная эволюция магматических систем от субщелочных (близких к OIB и АВАВВ) в западной части бассейна Вудларк, к базальтам типа N-MORB в восточной части рифта (Симонов и др., 1999а).
