книги из ГПНТБ / Глаголев, А. А. Щелочно-ультраосновные массивы Арбарастах и Инагли

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Формирование Арбарастахской комплексной интрузии относится к позднему докембрию. Однако подготовка ситуации, необходимой

для ее внедрения, началась гораздо раньше. Местоположение масси­ ва было предопределено существованием трех факторов: флексуро­ образного перегиба крутопадающей толщи метаморфических пород ■ фундамента; сводовой (купольной) структуры; разломов, заложен­ ных параллельно простиранию архейских пород и вдоль оси сводо­ вого поднятия.

В окончательном виде поднятие сформировалось к моменту интру­ зии пироксенитов. Под влиянием нарастающего снизу давления пла­ стические деформации переросли в разрывные. Свод поднятия был разбит на отдельные блоки. При его разрушении были возобновлены движения вдоль архейских разломов, проникших теперь в осадочный чехол. Дополнительно образовались поперечные по отношению к ним разломы вдоль оси свода. Освобождение пространства для магмати­ ческого резервуара происходило, вероятно, в два этапа. Сначала магма накапливалась в полости, возникающей под сводом при его росте. Затем свою роль сыграло существование флексурного пере­ гиба в архейских толщах. В результате поперечных сдвигов, выз­ ванных растягивающими напряжениями на своде поднятия, мог произойти межслоевой отрыв в месте, где простирание пород фундамен­ та располагалось под большим углом к плоскости сдвигания. Для сдвигов были приспособлены уже существовавшие древние разломы, а подходящим местом для межслоевого отрыва оказалось место перегиба. В результате раздвигания пород возникла открытая по­ лость, послужившая каналом для поступления ультрабазитовой маг­ мы. По-видимому, пространство освобождалось в результате 'вы ­ талкивания" и последующей эрозии блоков, расположенных в кровле интрузии.

Центральная часть массива сложена метасоматическими сущест­ венно пироксеновыми породами, в которых встречаются также флого­ пит, роговая обманка, нефелин, канкринит, полевые шпаты, апатит и другие минералы, В пределах отдельных участков или зон перечис­ ленные минералы могут преобладать и даже слагать породу почти

целиком. Исходя из строения других массивов, можно предположить, что существенно пироксеновые породы образовались за счет изме­ нения первичных магматических ультраосновных пород: дунитов или перидотитов.

)66

Изменение, вероятно, происходило на фронте магматического за­ мещения ультраосновных пород щелочными, как считает Л.С.Бородин с соавторами (1966).

По поводу интрузивного происхождения пироксенитов могут оста­ ваться сомнения, поскольку они не сохранились в первозданном виде. Можно было бы предположить, что они являются скарновым продуктом реакций между гранитоидными породами фундамента и карбонатитами. Больше оснований считать, что это нормальная ин­ трузия, возможно даже некомагматичная карбонатитам. Об этом свидетельствуют штокообразная форма пироксенитового массива, вскрытая эрозией более чем на 300 м по вертикали; характер тек­ тонических деформаций в окружающей среде, присущий телам внед­ рения, а не замещения; реликты нормального, нещелочного пироксенита с панидиоморфной структурой; следы температурных градиентов свойственных горячему телу, внедренному в холодную среду. Пироксениты и соседствующие с ними породы архейского комплекса гра­ нитов, гнейсов и кристаллических сланцев послужили основой для протекания процессов взаимодействия этих пород с фильтрующими через них щелочными растворами. Наиболее ранние изменения свя­ заны с проникновением чисто натровых растворов вдоль эндоконтак та массива пироксенитов и в промежутке между ними и кольцевым разломом.. В результате возникли эгиринизированные пироксениты и фениты, заместившие архейские породы.

Несколько позже и ближе к центру массива проявилось воздей­ ствие алюмощелочных растворов, вызвавших нефелинизацию и ослюденение пироксенитов. Пространственная близость нефелин-пироксе- новых, амфибол-пироксеновых и альбит-пироксеновых пород, взаимопереходы между ними, сходство морфологии и условий залегания, близость текстурно-структурных особенностей, одинаковость соста­ вов содержащихся в них амфиболов и пироксенов подчеркивают ге­ нетическое родство этих пород. Они образованы в результате про­ текания единого процесса, а различия в их составе вызваны изме­ нением концентраций компонентов раствора. Алюминий, содержащий­ ся в исходных растворах, по-видимому, мог частично извлекаться из алюмосиликатных пород фундамента в процессе их преобразова­ ния под воздействием щелочных реагентов, имеющих в основе юве-

нильйую природу.

Взаимоотношения между ослюденелыми и нефелинизированными породами сложны. Это обусловлено одновременностью присут­ ствия в растворе калиевых и натровых компонентов. В зави­ симости от того, в какой последовательности участок пространства, занятого пироксенитами, обрабатывался растворами с преобладающей концентрацией того или иного компонента, могли возникать параге­ незисы с нефелином, замещающиеся потом парагенезисами со слю­ дой, или их смена происходила в обратном порядке.

Характерные прожилки мономинерального или полиминерального пироксенового, слюдяного, амфиболового, апатитового и магнетитового составов, ассоциирующие с измененными пироксенитами, появ­

167

ляются за счет отложения в открытых трещинных полостях избы­ точного вещества растворов, вызвавших нефелинизалию или ослюденение.

Минеральный состав измененных ультрабазитов (алюмосиликат­ ных метасоматитов) отличается от аналогичных образований других массивов отсутствием мелилитовых и гранатсодержащих пород. Мож­ но предположить, что это связано с отличным режимом алюминия, кальция и углекислоты по сравнению с режимами в других массивах.

Пироксенитовая интрузия к моменту внедрения последующих по­ род комплекса находилась в отвердевшем состоянии. Ийолитовая и сиенитовая магма проникла в пироксениты по системе трещин, ко­ торые могли образоваться только в твердом субстрате. Главным образом это были конические трещины, возникшие в результате опускания штока вниз под собственным весом. Вероятно, в это же время образовался и кольцевой разлом.

К моменту внедрения сиенитов внутри штока еще сохранялись температурные градиенты. В результате в центре массива темпера­ туры пироксенитов и сиенитов оказались менее контрастными, чем у его окраин и тем более в породах окружения. Именно этим мож­ но объяснить присутствие полнокристаллических сиенитов в центре, порфировидных - у краев массива и порфировых тингуаитов и сельвсбергитов - вне массива.

Общая 'древовидная* форма комплекса карбонатитовых тел и уменьшение углов их падения к центру массива могут быть, по-ви­ димому, объяснены последовательным отщеплением карбонатитов от вершины центрального 'ствола' - штока - по мере его постепенно­ го проникновения к поверхности. На глубине, когда мощность кров­ ли была большой и давление карбонатитов не было способно ее раз­ рушить, проникновение карбонатитов осуществлялось преимуществен­ но в периферийных частях штока, где существовали разломы вдоль эндо- и экзоконтактов массива пироксенитов. При дальнейшем подъе­ ме карбонатитов к поверхности мощность и прочность кровли в кон­ це концов оказались недостаточными для того, чтобы противостоять давлению. В ближайших окрестностях штока кровля была разрушена, причем такое разрушение было приспособлено к системе конических трещин в пироксенитах. Движение карбонатитов навстречу им спо­ собствовало дальнейшему разрастанию трещин, их приоткрыванию и заполнению.

Если гипотеза о движении карбонатитового штока в центре мас­ сива верна, то его апикальная часть должна залегать на глубине 300-400 м от современной дневной поверхности.

Образование апатит-магнетитовых пород и карбонатитов относит­ ся к послемагматической стадии (относительно щелочных пород). Карбонатиты представлены преимущественно кальцитовыми разно­ стями, Среди них выделяются четыре типа по характеру встречаю­ щихся силикатных минералов:

1)натрово-железистые (щелочные) карбонатиты,

2)апатит-магнетитовые породы (магнезиальные апатититы),

168

3) магнезиальные карбонатиты,

4 ) щелочно-магнезиальные карбонатиты.

Натрово-железистые карбонатиты отличаются от других тем, что на контакте с ними минералы вмещающих пород не подвергаются резким изменениям. Пироксен, слюда, канкрикит или альбит встре­ чаются в приконтактовых частях карбонатитов так же, как и во вмещающих их породах, без изменения и перекристаллизации биоти­ та и пироксена. Однако и в этом случае они представлены желе­ зистыми и натровыми разновидностями (железистым биотитом или пироксеном, близким к эгирину).

Апатит-магнетитовые породы и магнезиальные карбонатиты ха­ рактеризуются тем, что минералы вмещающих пород подвергаются резким изменениям. Пироксен сначала превращается в чистый диоп­ сид, а затем сменяется форстеритом или замещается тремолитом. Обычный для вмещающих пород железистый флогопит превращается в чистый флогопит. Нефелин, канкринит и альбит у самого контакта с карбонатитом нацело по резкой границе замещаются тонкочешуй­ чатым флогопитом.

Щелочно-магнезиальные кальпитовые карбонатиты образуют посте­ пенные переходы с магнезиальными. Пироксен, канкринит и полевые шпаты там тоже не устойчивы, но вместо тремолита по пироксену развивается окрашенный (вероятно, железистый) щелочной амфибол, а вместо почти бесцветного флогопита - биотит. Наконец, есть разновидность, где пироксен неустойчив и замещается синим щелоч­ ным амфиболом, а альбит устойчив.

Касаясь генезиса карбонатитов, можно сказать, что карбонатиты первого типа (натрово-железистые), несомненно, являются метасомэтическими. Они отвечают всем признакам метасоматических по­ род: постепенными переходами, унаследованностыо минерального состава от вмещающих пород и т.д.

Магнезиальные кальцитовые карбонатиты, отличаясь резкими контактами и независимостью (кроме приконтактовой зоны) мине­ ралогического состава от вмещающих пород, допускают их интер­

претацию как магматических образований. Однако наблюдаемая зо­ нальность и некоторые другие признаки не позволяют уверенно их

так интерпретировать во всех случаях.

В целом взаимоотношения карбонатитов на контактах с вмещаю­ щими породами характеризуются следующими чертами: лриконтактовым дроблением и наличием в карбонатитах ксенолитов, образова­ нием вдоль контактов реакционных полос, полосчатым и линейным распределением некарбонатных минералов и общей конформностью полос и контактов, относительной зависимостью минерального соста ва карбонатитов от состава вмещающих пород, постепенным умень­ шением количеств некарбонатных минералов в результате прогресси­ рующего 'растворения' ксенолитов, деформации теневых включений в полосы, превращения полос в равномерную вкрапленность минера­ лов и дальнейшее уменьшение их количеств почти до полного исчез­ новения; наличием большого количества дочерних жил и прожилков:

149

преобладанием резких контактов над постепенными; избирательным замещением вмещающих пород при образовании реакционных контакт­ ных зон. Непротиворечиво согласовать перечисленные факты можно только в том случае, если допустить высокую агрессивность карбонатитов по отношению к вмещающим породам и не менее высокое динамическое воздействие, обязанное внедрению достаточно плотной фазы, способной дробить и транспортировать материал вмещающих пород. Этот вопрос требует дальнейшего изучения как в отношении критериев магматического или немагматического генезиса карбонатитов, так и в отношении наличия генетических признаков в кон­ кретных телах карбонатитов.

Из сказанного следует, что Арбарастахский массив является типичным представителем формации ультрабазитов, щелочных пород

икарбонатитов. Он сформирован в пределах платформы на пересе­ чении двух мощных разновозрастных зон разломов и сопровождает­ ся куполовидным поднятием. Определяющей чертой внутреннего строе­ ния является концентрическая зональность. Форма всех крупных интрузивных тел и многих мелких подчинена общей структуре и яв­ ляется конической или неполноконической. Комплекс пород массива

ипоследовательность их образования типичны для формации. Харак­ тер проявления метасоматической деятельности в принципе не отли­ чается от характера проявлений в других массивах. Массив окру­ жается кольцом фенитов и фенитизированных пород. Он содержит

выделяющие его из ряда подобных:

1.Местоположение массива предопределено существованием структуры раздвигания в толще архейских метаморфических пород фундамента.

2.Возраст массива - докембрийский (690 млн. лет).

3.Глубина образования пород массива, вскрытых современным

эрозионным срезом, может быть вычислена по элементам тектони­ ческой разрывно-складчатой поверхности куполовидно-горстового поднятия, сформированного одновременно с интрузией пироксенитов Она равна 2,6 км.

4.Массив окружается кольцевым разломом и зоной фенитов и фенитизированных пород. При фенитизации наиболее легко изменя­ ются кислые лейкократовые граниты и гнейсы, а самыми устойчи­ выми являются основные меланократовые породы - кристаллические сланцы и особенно амфиболиты.

5.У края массива залегает тело архейских кальиифиров - тектонопластитов, интрудированных в момент образования массива сог­

ласно с кольцевой структурой массива.

6. В центральной части массива в докарбонатитовый этап были Широко развиты хондродит-апатит-магнетитовые породы.

7. Карбонатиты образуют серию мощных дайкообразных кониче­ ских тел с признаками приконтактового дробления вмещающих по­ род, взаимодействия с ними и ассимиляции их. Они сопровождаются

170

ЛИТЕРАТУРА

Бо р о д и н Л.С. Генезис карбонатитовых месторождений и их геологическая связь с массивами ультраосновных - щелочных пород. - 3 кн. 'Генети­ ческие проблемы руд'. М., 1960.

Бо р о д и н Л.С. Карбонатиты и нефелиновые сиениты (к общей петрологии массивов ультрабазитов, щелочных пород и карбонатитов). - Изв. АН

цессов метасоматического изменения гипербазитов в формировании комп­ лексных массивов ультраосновных щелочных пород и карбонатитов. -

Гл а г о л е в А.А. Алюмосиликатные метасоматиты массива Арбарастах (Ал­ дан) и других щелочно-ультраосновных массивов. - В кн. 'Проблемы метасоматизма", "Недра", 1970.

172

зойских щелочных и субщелочных пород Алданской плиты. - Материалы ВСЕГЕИ, геол. и полезн. ископ., 1956, вып. I.

Д з е в а н о в с к и й Ю.Е. Кембрийские отложения Алданского щита и история их формирования. - В кн. 'Кембрийская система, ее палеография и проб­

к I Всесоюзной конференции по геологии и металлогении Тихоокеанского рудного пояса", вып. 2. Владивосток, 1960.

Дз е в а н о в с к и й Ю.К. Архейские образования Алданского щита. Тезисы док­ лада. - Сов. по разр. стратиграф. схем Якутской АССР. Ленинград, 1961^

Д о л г у ш и н И.Ю. Геоморфология западной части Алданского нагорья. Изд-во

периода равнины Центральной Якутии. - Труды Ин-та биол. Якут. фил. АН СССР, вып. 3. Матер, по изуч. растительности Якутии. М., Изд-во АН СССР, 1957.

173

Ко р ж и н с к и й Д.С. Петрология архейского комплекса Алданской плиты. - Труды ЦНИГРИ, 1936, вып. 86.

'Апатиты СССР", "Наука", 1968.

К о р ч а г и н А.М., А н д р е е в а Е.М., К о н с т а н т и н о в а Л.Н., К р у к Н.И.,

Ли д а р е в М.А. Закономерности образования и размещения флогопитовых месторождений. - В кн. "Закономерности размещения полезных ископае­

174