Анорогенный магматизм фанерозоя как палеоаналог внутриплитного магматизма

Если магматизм фанерозойских складчатых областей является древним аналогом магматизма активных границ плит в кайнозое, то анорогенный магматизм представляет собой аналог внутриплит­ного магматизма этого времени. К числу типичных проявлений кон­тинентального магматизма анорогенных областей относятся ареалы, связанные с развитием палеорифтовых структур, широко распрост­раненных на территориях древних платформ. Они достаточно хоро­шо идентифицируются, и в их трактовке особенных сомнений не возникает. Огромные поля континентальных базальтов — траппов, которые практически не имеют аналогов в позднем кайнозое, могут быть сопоставлены с обширными подводными плато на океаниче­ском дне. Более глубинными образованиями являются расслоен­ные интрузивы основного и ультраосновного составов, приурочен­ные к стабильным участкам континентальной земной коры — древним кратонам, областям завершенной складчатости и устой­чивым блокам в складчатых поясах. К числу анорогенных комплек­сов континентов относятся также крупные щелочные провинции, развитые преимущественно на древних платформах. Магматизм палеорифтов

Наиболее изученными примерами палеорифтов являются де­вонская Днепровско-Донецкая впадина, разделяющая Украин­ский щит и Воронежский выступ кристаллического фундамента Русской плиты и пермский грабен Осло в западной части Балтий­ского щита. Днепровско-Донецкий палеорифт представляет собой длинную (до 900 км при ширине 100-200 км) депрессию северо-за­падного простирания. Заложение этой структуры относится к по­зднему докембрию. Образования этого времени представлены дай­ками диабазов с возрастом 566 млн лет, синхронными по времени трапповому магматизму юго-западной части Восточно-Европей­ской платформы. Однако главный этап развития связан с девоном. Среди девонских магматических пород Днепровско-Донецкого палеорифта выделяются следующие ассоциации: базальт-долеритовая, трахибазальт-трахиандезит-трахириолитовая, щелочных ультрамафитов, габброидов, карбонатитов и щелочных базальтоидов и фонолитов. Как и во многих континен­тальных рифтах, наиболее щелочные разновидности пород харак­терны для начальных этапов развития рифтовой зоны.

Континентальные покровные базальты (траппы)

Термин трапп — старое шведское название основных магмати­ческих пород, которые слагают обширные покровы и образуют ха­рактерные ступенчатые формы рельефа. Трапповая ассоциация объединяет колоссальные объемы вулканических, вулканокластических и интрузивных пород преимущественно основного состава, развитых на платформах, особенно древних. Ареалы траппового магматизма занимают площади в сотни тысяч и миллионы квадрат­ных километров, а суммарная вертикальная мощность вулканиче­ских покровов и интрузивных залежей достигает нескольких километров, так что общий объем магматического материала в самых крупных провинциях составляет миллионы кубических километров. Самые древние из известных траппов были сформированы в про­терозое около 2 млрд лет назад, а максимум развития траппового магматизма приходится на мезокайнозой. В конце перми и триасе трапповые ассоциации формировались на Сибирской, Южно-Ки­тайской платформах и на западе Африки. В позднем триасе и юре возникла трапповая провинция Карру в Южной Африке, а в позд­ней юре и мелу — траппы Южной Америки, Восточной Антаркти­ды и Австралии. Траппы Деканского плато в Индии имеют поздне-меловой-эоценовый возраст. В это же время трапповый магматизм был проявлен в Брито-Арктической провинции. Миоценовые трап­пы известны на Колумбийском плато на западе США, на запад­ном побережье Антарктиды и в Восточной Африке. Среди вулканических пород всех этих провинций преобладают гиперстенсодержащие оливиновые и кварцевые толеитовые ба­зальты, которые ассоциируют с нефелинсодержащими щелочными породами, занимающими значительно меньший объем. В значительно меньшем количестве встречаются высо­комагнезиальные пикриты и пикробазальты, богатые оливином. По уровню содержаний Na₂O + К₂О большая часть базальтов отно­сится к низкощелочному ряду. Умереннощелочные базальты и вы­сокощелочные вулканиты (нефелиниты, тефриты) имеют второ­степенное значение. Таким образом, общая последовательность формирования вулканических пород трапповой ассоциации обнаруживает цикличность: сначала появляются не­большие объемы щелочных пород, богатых магнием, затем главный объем низкощелочных и низкомагнезиальных толеитовых базаль­тов и, наконец, небольшое количество поздних пород повышенной щелочности и магнезиальности. В некоторых провинциях в состав трапповой ассоциации, кро­ме базальтов, входят и кислые вулканиты.

Интрузивные породы трапповой ассоциации имеют такой же хи­мический и минеральный составы, что и комагматичные вулкани­ты. Преобладают долериты и габбро-долериты разной зернистости с офитовыми структурами. Интрузивы залегают главным образом среди слоистых осадочных толщ, подстилающих лавовый комплекс, частично проникая и в нижнюю часть вулканогенного разреза. Ин­трузивные тела имеют форму пластовых залежей мощностью от не­скольких метров до 300—500 м, которые часто простираются на многие километры, будучи приуроченными к стратиграфическим контактам и поверхностям несогласий. Вдоль трещин и разрывов вытянуты крутопадающие дайки.

Океанические аналоги траппов (подводные плато)

Аналогами континентальных траппов в океанах являются крупные подводные вулканические плато (Онтонг-Джава, поднятие Шатского и др.). Они известны во всех океанах и образованы толеитовыми базальтами, напоминающими исландские. Наиболее изу­ченным примером является крупнейшее раннемеловое плато Он­тонг-Джава в Тихом океане. Оно расположено к северу от Соломоновых островов на глубинах 1,7-2 км, значительно возвы­шаясь над уровнем прилегающих участков дна океана, имеющих глубины около 4.5 км. Плато занимает площадь более 1.5 млн км² и сходно по размерам с ареалом сибирских траппов. Плато образовано очень однородными толеитовыми базальта­ми.

Таким образом, трапповые ассоциации не являются специфи­кой только континентальных сегментов земной коры. Они разви­ты и в пределах стабильных участков океанического дна. Как и на континентах, они формируются над крупными астеносферными поднятиями (суперплюмами) за сравнительно небольшое время, исчисляемое первыми миллионами лет.

Провинции щелочных пород континентов

К числу анорогенных комплексов континентов относятся так­же крупные щелочные провинции: Маймеча-Котуйская, Карело-Кольская и др. Они включают крупные интрузивы щелочных пород типа Хибинского и Ловозерского массивов на Кольском полуост­рове, своеобразные концентрически зональные массивы щелоч­ных и ультраосновных пород с карбонатитами, щелочные вулканиты, а также кимберлиты и высокотитанистые лампроиты. Послед­ние два вида пород занимают небольшие объемы, но чрезвычайно важны для анализа процессов в верхней мантии, фрагменты пород которой они выносят на поверхность в виде обломков.

Типичным примером является Маймеча-Котуйская провинция. Это обширная область развития щелочных пород на севере Сибир­ской платформы западнее Анабарского щита. Здесь откартированы более двадцати плутонов щелочных и ультраосновных пород. Прак­тически все крупные тела приурочены к участкам пересечения суб­широтных и субмеридиональных глубинных разломов. Щелочные породы провинции формировались одновременно с траппами Но­рильского района. Большинство щелочных—ультраосновных плутонов представля­ет собой цилиндрические, реже воронкообразные вертикальные или крутопадающие тела, имеющие в сечении на уровне эрозион­ного среза округлую или удлиненно-овальную форму и занимающие площадь от первых сотен квадратных метров до первых десятков квадратных километров. Геологическими наблюдениями, бурени­ем и геофизическими работами интрузивные породы прослежены на глубину до 10 км. Плутоны сложены разнообразными породами (от более древних к молодым): 1) дуниты, оливиниты, перидотиты, пироксениты; 2) мельтейгиты, ийолиты, уртиты; 3) нефелиновые сиениты и ще­лочные сиениты; 4) кальцит-магнетит-апатитовые породы с форсте­ритом; 5) кальцитовые, доломитовые, анкеритовые карбонатиты.

В строении ряда тел устанавливается хорошо выраженная кон­центрическая зональность, обусловленная чередованием пород раз­личного состава. В центральных частях расположены дуниты или оливиниты, образующие ядра, окруженные кольцевыми или дуго­образными зонами верлитов, клинопироксенитов, мелилитовых пород, якупирангитов, мельтейгитов-ийолитов, щелочных габбро-идов, сиенит-порфиров и др. Карбонатиты и ассоциирующие с ни­ми апатит-магнетит-форстеритовые породы могут располагаться как в ультрамафитовых ядрах, так и в зоне эндо- и экзоконтакта. Карбонатиты рассматривают как метасоматические или как магматические образования. Обнаружение карбонатитовых лав в вулка­не Олдоиньо-Ленгаи в Кенийском рифте и аналогичный магма­тизм других рифтов делают модели магматического происхождения этих пород более вероятными.