книги из ГПНТБ / Свешникова Е.В. Магматические комплексы центрального типа

ГИГАНТСКИЕ КОЛЬЦЕВЫЕ СТРУКТУРЫ

Кроме вышеописанных магматических комплексов центрального типа, систематика которых приведена в предыдущем разделе, не­ обходимо кратко осветить структуры гигантского масштаба, стро­ ение которых изучено еще очень слабо.

Эти огромные кольцевые структуры с диаметром порядка сто километров и более обнаружены на поверхности Земли сравни­ тельно недавно. Их необычные размеры вызвали желание у ряда исследователей к сопоставлению этих структур с лунными

Гигантские кольцевые структуры (которые иногда называют также мегаструктурами в отличие от обычных центральных комплексов со средними диаметрами 20—40 или 3—5 км) огра­ ничены кольцевым разломом или серией разломов, диаметр кото­ рых колеблется от 90 до 250 км. Во внешнем обрамлении этих структур развиты концентрические, радиальные и другие много­ численные разрывы. С гигантскими кольцевыми структурами обычно связаны вулканические и субвулканическпе проявления кислого и основного состава, однако состав более глубокозалегающих магматических масс неизвестен.

кольцевой грабен диаметром около 90 км [146], внутри которого развиты андезиты, их брекчии и туфы. В. Л. Масайтис считает, что данная кольцевая впадина метеоритного происхождения.

В пределах Охотско-Чукотского вулканического пояса известны огромные, диаметром свыше 100 км, впадины кольцевой формы, выполненные вулканогенными породами мела и палеогена (в Эскимосском тектоническом блоке на Чукотке, в Пенжинской впадине, в Великореченской складчатой зоне и др.). Вблизи Охотского массива в районе хр. Сунтар-Хаята Н. И. Лариным [108] описан ряд кольцевых и дугообразных структур, диаметр которых колеблется от 40 до 120 км, а у Лабынкырской кольцевой струк­ туры внешний диаметр достигает 184 км. Эти образования относятся к типу кольцевых грабенов, иногда многоступенча­ тых (см. рис. 36). С ними связаны эруптивные центры, трещин­ ные излияния и гнпабиссальные магматические тела кислого со­ става.

Весьма крупный магматический комплекс хр. Сарычева (90X180 км) описан К. Н. Рудичем [142]. В состав этого комплекса входят субвулканический массив дацитов, полукольцевые тела гранодиорит-порфиров и внешний пояс гранитоидных интрузивных тел (рис. 62). С формированием комплекса связаны излияния липаритов и андезитов вдоль полукольцевых разломов.

130

При геофизических исследованиях Туркмении выявлен гигант­ ский Центрально-Каракумский свод. Эта структура диаметром 220—250 км ограничена кольцевой системой разломов (рис. 63), по которым, согласно представлению А. В. Глазуновой [46], внедрились интрузии основного состава. Внутри структуры предпо­ лагается развитие как кис-

вверхнепалеозойской про­

СИ В Ы .

ВСеверной Америке (шт. Ныо-Мексико) В. Элстон [258, 260] изучил огромную (диаметром около 140 км) кольцевую кальдерообразную впадину Маггион, в пределах которой широко развиты рполиты.

трахитов и фонолнтов до базаиптов и лимбургитов [386]. Предпо­ лагается наличие здесь кольцевого глубинного разлома, однако специальные геолого-геофпзическне исследования этой структуры не проводились.

Рис. 63. Элементы тектоники и геофизические дан­ ные по Каракумскому своду, Туркмения [46].

Гигантские кольцевые структуры, по-видимому, распространены более широко, чем это известно сейчас, но выявление их произ­ водится с трудом вследствие сложного блокового строения верхней части земной коры.

132

вить невозможно. Упомянутый выше Ишимский сложный магма­ тический комплекс также значительно раздроблен наложенной сет­ кой разломов и реконструкция его первоначального вида затруд­ нена. Удачное восстановление первоначальной структуры комп­ лекса Кызылрай (см. рис. 43) с учетом смещений по системе сдвигов произведено Л. Н. Шарпенок и другими геологами [178], детально изучившими это сложное магматическое образо­ вание.

Метасоматические процессы часто также неузнаваемо меняют первичный облик магматических комплексов и, следовательно, усложняют первичную их структуру. Наглядным примером такого интенсивного изменения первичных пород и структуры служит рассмотренный выше Ковдорский массив. В некоторых случаях широкое развитие метасоматических процессов почти не оставляет реликтов магматических пород, как, например, в канадских массивах щелочных пород и карбонатитов Немегосенда, Маниту Айлендс и других, строение которых определяется зональностью уже метасоматических образований [326, 381].

Широкое развитие процессов метасоматической переработки привело к необычайной пестроте состава пород, слагающих Сыннырский щелочной массив, и усложнило его первичную структуру. Однако общее геологическое положение, наличие центрального штокообразного тела, кольцевых зон щелочных метасоматитов н другие признаки позволяют условно отнести его к структурам центрального типа [7, 64].

Казахстан [70], по такому кольцевому разлому развиваются мусковитизация и либнеритизация нефелиновых сиенитов, образующие зоны кольцевой формы.

Концентрическую метасоматическую зональность иногда при­ нимают за первичную структуру массива и тогда возникает стремление к сопоставлению со структурами центрального типа. Так, Е. Л. Бутакова [29] при описании щелочных массивов Тувы отнесла Коргередабинский массив к образованиям центрального типа. Детально исследовавшая этот массив Р. М. Яшина [195] показала, что он имеет сложное зонально-кольцевое (концентриче­ ски-зональное, Е. С.) строение, возникшее в результате активного контактово-реакционного (метасоматического) взаимодействия нефелин-сиенитовой интрузии и сопутствующих щелочных растворов с более ранним трещинного типа телом оливииового габбро.

134

СТРУКТУРНЫЙ КОНТРОЛЬ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ,

СВЯЗАННЫХ С МАГМАТИЧЕСКИМИ КОМПЛЕКСАМИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТИПА

К магматическим комплексам центрального типа приурочены многочисленные месторождения, имеющие разнообразный состав полезных ископаемых: железные, алюминиевые, медно-никелевые, вольфрам-молибденовые, оловянные руды, различные редкометальные руды (ниобий, тантал, титан, редкие земли, торий, уран, берил­ лий, литий), а также нерудные полезные ископаемые — флогопит, апатит, барит, известковое сырье. Характерно, что разные по со­ ставу месторождения находятся в близком соседстве друг с другом.

Месторождения полезных ископаемых занимают в центральных

которых контролируется основными элементами центральной структуры, 3) расположенные в контактных ореолах центральной структуры, 4) приуроченные к магматическим образованиям, сопутствующим центральной структуре, 5) связанные с разломами и трещиноватостыо, наложенными на центральную структуру, но близкими ей по времени образования.

Среди месторождений, непосредственно участвующих в строе­ нии центральной структуры обособились три группы:

1) сами магматические тела являются целиком или частично рудными телами или месторождениями разных полезных ископаемых; таково структурное поло­ жение магматических месторождении редких элементов, платины в дунитах, апа­ титовых месторождений, месторождений нефелиновых пород (как источника гли­ нозема) и др.;

2) рудные тела представляют собой кольцевые или конические дайки, входя­ щие в состав центральной структуры; это большей частью карбонатиты, зале­ гающие в виде серий даек в месторождениях Шава Ю. Родезия), Торор, Сукулу (Уганда), Хома (Кения), Тундулу (Малави) и другие, а также кольцевые желе­ зорудные тела магматического генезиса диаметром свыше километра на место­ рождении Айрон-Маунтин-Майн, Миссури, США [198];

3) рудные тела — радиальные и тангенциальные дайки, также входящие в со­ став центральной структуры; примером могут служить серии карбонатитовых даек Тороро-Хиллс [405].

Месторождения, положение которых контролируется основными элементами центральной структуры, довольно разнообразны. Здесь особенно выделяются метасоматические месторождения, распо­ ложенные вдоль кольцевых, конических и линейных разломов центральной структуры. Интересное кольцевое тело апатит-магне­ тит-слюдяной метасоматической породы образовалось вдоль кольцевого разлома в массиве Букусу, Уганда. Характерным примером развития метасоматических образований под контролем неоднократно обновлявшегося кольцевого разлома является слож­ ная структура Ковдорского массива. Метасоматические рудные

135

тела этого массива приурочены к узлам пересечения линейных разломов.

Системы радиальных и концентрических разломов центральных структур часто также контролируют размещение гидротермального оруденения (линзы, серии жил, штокверки и т. д.), например, в структуре Хикс-Доум [289]. Такой же характер имеет размещение гидротермальных полиметаллических и золото-серебряных место­ рождений в структуре Санлайт, Вайоминг, США. Следует отметить структурное положение Инаглинского флогопитового месторожде­

П. Д. Яковлев [192, 193], изучающий структурное положение рудных месторождений, связанных с трубками взрыва и палеовулканическими кальдерами, подчеркивает, что рудовмещающими и рудоконтролирующими структурами часто являются радиальные, кольцевые и конические разломы. Рудные тела располагаются как вдоль разломов, так и в местах их пересечения, образуя рудные столбы и штокверки. Рудовмещающими являются и трещины, оперяющие разломы [193].

В контактных ореолах центральных магматических комплексов также широко развиты различные месторождения, как, например, пирохлоровое месторождение в слюдяных контактных образова­ ниях Луэш, Конго, а также апатитовое месторождение в фенитах Доровы [392] и апатитсодержащие «известняки» Араши, Брази­ лия [317]. Известны редкометальные и другие месторождения фенитов и альбититов в зонах контактов щелочных и щелочноультраосновных комплексов [16, 144, 288].

Известно, что гидротермальные грейзеновые месторождения обычно приурочены к зонам контактов гранитоидных массивов и к кровле над ними. Для верхнепалеозойских гранитных массивов Центрального Казахстана, многие из которых имеют структуру центрального типа [107, 132, 159], характерно расположение таких

В месторождениях обнаружена вертикальная смена состава руд (снизу вверх) от редкоземельно-ниобиевых в контактной зоне к вольфрам-молибден-оловянным и до медно-цинково-свинцовых в надинтрузивной зоне [107]. Возможно, такого же типа месторож­ дения (оловянные, вольфрам-молибденовые и др.) имеются в кровле центральных гранитоидных комплексов Джорджтауна, сохранившейся в кальдерном проседании (комплекс КларетКрик) [224].

Ряд месторождений приурочен к магматическим образованиям, сопутствующим центральному комплексу. Эти разнообразные вулканогенные и близповерхностные магматические проявления (жерла вулканов и вулканиты, штоки, силлы, лакколиты, трубки взрыва и пр.), часто тесно связанные с центральными комплексами

136

общностью магматического источника, также вмещают различные месторождения. Так, К. Бранч [224] указывает на приуроченность ряда вольфрам-молибденовых месторождений провинции Джор­ джтаун (Австралия) к группам гранитных штоков. По мнению В. Н. Котляра [95] многие приповерхностные гидротермальные месторождения приурочены к жерлам вулканов (редкометальные карбонатитовые месторождения Восточной Африки; молибденурановое месторождение Мерисвейлл, США и др.), а также к зонам брекчий кальдерных обрушений (золото-серебряное оруденение месторождения Криппл Крик, США). Весьма характерна приуроченность ме­ сторождений к трубкам взры­ ва, связанным с центральными комплексами [192]. Среди них известны урановые месторож­ дения [187], ниобиево-редкозе- мельные [397] и др.

форму линз, жил, штокверков и зон; более поздние тела секут руд­ ные тела ранних этапов. Второй пример — штокверковое магнетитовое месторождение и поздние карбонатитовые линзы и дайки Ковдорского массива (рис. 65).

Обобщая наблюдения по структурному контролю месторожде­ ний, приуроченных к магматическим комплексам центрального типа, подчеркнем следующее. Собственно, магматические место­ рождения связаны непосредственно с интрузивными телами, входя­ щими в состав центрального комплекса. Размещение метасоматических месторождений обычно контролируется концентрическими

137

ВОЗМОЖНЫЙ МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

ЦЕНТРАЛЬНОГО ТИПА

Механизм образования центральных магматических комплексов является пока лишь предметом разнообразных гипотез. Критиче­ ский анализ существующих предположений с учетом геологических данных может в определенной мере помочь при подходе к решению этого вопроса. Однако лишь будущие детальные геолого-геофизи­ ческие исследования центральных магматических комплексов, привязанные к конкретным глубинным геофизическим профилям, и специально поставленное моделирование, смогут дать реальную основу для физической интерпретации этого сложного геологиче­ ского процесса. Вначале рассмотрим возможность выделения основных этапов многоактного процесса формирования комплексов, характерных для большинства, если не для всех центральных структур.

ЭТАПЫ ФОРМИРОВАНИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

Первопричиной развития центральных магматических комплек­ сов являются периферические магматические очаги, залегающие в верхних горизонтах земной коры. Такие очаги возникают, повидимому, в двух случаях: 1) вследствие проникновения сюда глубинных порций магмы по магмоводам — глубинным разломам; 2) в результате уменьшения объема крупного внутрикорового магматического бассейна, когда происходит его распад на отдель­ ные очаги. Одно из основных условий более или менее продолжи­ тельного существования периферического очага — малая прони­ цаемость кровли над ним. Режим развития очага во многом зависит также от характера связи с глубинным источником, от активности магматического расплава и его летучих компонен­ тов. В процессе развития очага и в дальнейшем, в период форми­

139