5. . Геохимическая характеристика позднедокембрийских магматических пород поднятия Енганепэ Петрогенные элементы

Данные о содержаниях петрогенных элементов в изученных породах представлены в таблицах приложения 1-5 и на рисунках 9-12. Позднедокембрийские магматические породы в пределах поднятия Енганепэ характеризуются широким спектром составов, варьируя от базальтов до риолитов и от габбро до лейкогранитов (SiO₂ 47-79,5%). По сумме оксидов натрия и калия они соответствуют рядам нормальной (большинство образцов) и повышенной щёлочности (рис. 9).

1. Породы, слагающие блоки в зоне серпентинитового меланжа, по содержанию кремнезема являются представителями средних (кварцевые диориты — SiO₂ 57,2—62,3 мас. %) и кислых пород (плагиограниты и тоналиты — SiO₂ 66,8—79,5 %) (рис. 9, 11, приложение 4). Наиболее крупные блоки сложены кварцевыми диоритами, они занимают доминирующее положение, гораздо меньший объём пород слагают тоналиты и плагиограниты. По петрохимической классификации (Петрографический кодекс, 2008, приложение 1, табл. 12, 18) они относятся к семействам диоритов (кварцевые диориты), гранодиоритов (тоналиты) и гранитов (плагиограниты).

Кварцевые диориты (SiO₂ 57,15—62,26, (Na₂O+K₂O) от 2,15 до 7,12 мас. %) относятся преимущественно к нормальному петрохимическому ряду, за исключением одной пробы, имеющей слегка повышенную щелочность за счет повышенного количества Na₂O. Характеризуются калиево-натриевым и натриевым типами щелочности (Na₂O/K₂O 2,15—7,12) (Рис. 10) при вариациях содержания К₂О от 0,34 до 1,58 мас. %. Коэффициент агпаитности составляет от 0,23 до 0,77. Породы относятся к умеренно- и высокоглинозёмистым, величина коэффициента глиноземистости (al’=Al₂O₃/(MgO+Fe₂O₃+FeO) варьирует в интервале 0,85-1,45, в основном больше единицы). По содержанию TiO₂ кварцевые диориты являются крайне низкотитанистыми (0,18—0,32 %).

Тоналиты (SiO₂ 63,7—66,8; Na₂O+K₂O 3,4—4,0) (рис. 11) относятся к нормальному ряду щелочности и являются калиево-натриевыми (Na₂O/K₂O 1,45—3,78) (Рис. 10). Породы имеют высокую глинозёмистость (al’ составляет 1,5-1,8). По содержанию TiO₂ тоналиты, вслед за кварцевыми диоритами, относятся к крайне низкотитанистым (содержание TiO₂ 0,15–0,23 мас. %). Величина коэффициента агпаитности составляет в них 0,31-0,45.

Плагиограниты (SiO₂ 72,46—79,50, (Na₂O+K₂O) 4,74—8,25) имеют нормальную или слегка повышенную щелочность, преимущественно за счет Na₂O и относятся к калиево-натриевому и натриевому типу (Na₂O/K₂O 1,79—7,17) (рис. 10, 11), они высокоглиноземистые (al’ = 7,35—18,86). Также, как и рассмотренные выше породы, плагиограниты относятся к крайне низкотитанистым (0,09—0,23 мас. %). Величина коэффициента агпаитности составляет в них 0,65-0,86.

2. Породы нерасчлененной бедамельской вулканической серии по содержанию кремнезёма и сумме щелочных оксидов относятся к базальтам, андезибазальтам, андезитам и дацитам нормального ряда щёлочности (SiO₂ 46,9—67,2; (Na₂O+K₂O) 2,5—7 мас.%) (рис. 9, приложение 3).

Базальты (SiO₂ 46,9-50,8; Na₂O+K₂O 2,5-4,5 мас.%) имеют натриевый и калиево-натриевый тип щелочности (Na₂O/K₂O 1-8,6) (Рис. 10), среди них есть низко- и высокоглинозёмистые разности (al’ составляет 0,64-1,09). Содержание TiO₂ также заметно варьирует - 0,71-2,12 мас.%. Широкие вариации состава базальтов, возможно, связаны с тем, что в бедамельскую серию объединены базальты разных петрохимических серий, сформировавшиеся в разных геодинамических обстановках.

Андезибазальты и андезиты (SiO₂ 52,1-62,7; Na₂O+K₂O 2,5-7 мас.%), относясь к нормальному ряду, также характеризуются достаточно широким диапазоном составов. Часть из них натриевой специфики, другие породы имеют калиево-натриевый тип щелочности (Na₂O/K₂O 0,98-32,00) (Рис. 10). Значительные вариации al’ (0,58-1,58) и концентрации TiO₂ (0,24-1,26 мас.%) также может свидетельствовать о различном генезисе пород этой группы.

Дациты относятся к нормальному ряду (SiO₂ 65-67; Na₂O+K₂O 5,5-5,7 мас.%) и характеризуются калиево-натриевым и натриевым типами щелочности (Na₂O/K₂O 3,6-67,9) (Рис. 10). Это породы высоко- и весьма высокоглинозёмистые (al’ составляет 1,49-2,17). Для них характерна пониженная титанистость (TiO₂ 0,35-0,38 мас.%). Коэффициент агпаитности составляет 0,62-0,64.

3. Породы массива Южный по содержанию SiO₂ и суммы оксидов Na и K, являются представителями кислых пород. В интрузиве преобладают граниты и гранодиориты — SiO₂ 63,7—83,5 мас. %) (рис 11). Составы, отвечающие кварцевому диориту (1 образец с SiO₂ 62,5 мас.%), редки и они обычно характерны сильно катаклазированным разностям гранодиоритов (рис. 9, приложение 1). По петрохимической классификации почти все породы относятся к семействам гранодиоритов (гранодиориты), гранитов (граниты и плагиограниты) и лейкогранитов (лейкограниты).

Гранодиориты (обр. S23-5, S 24-3, S 25-2, S 29-1, S 30-1, S 45-1, S 46-1, S21-1) (SiO₂ 63,7-67,8; Na₂O+K₂O 5,1-8,1 мас.%) имеют нормальную и немного повышенную щелочность преимущественно натриевого типа (Na₂O/K₂O 1,3-2,8) (Рис. 10), они относятся к высокоглинозёмистым и весьма высокоглинозёмистым породам (al’ = 1,5-3), (Ка составляет 0,61-0,75).

Граниты (обр. S50-1-1, S22-4, S23-6, S25-1) (SiO₂ 68,5-74,8; Na₂O+K₂O 6-7,7 мас.%) имеют нормальную щелочность калиево-натриевого типа (Na₂O/K₂O 0,45-0,89) (Рис. 10), они весьма высокоглинозёмистые (al’ = 2,49-6,64), (Ка составляет 0,54-0,8).

Плагиограниты (обр. S28-1) (SiO₂ 68,3; Na₂O+K₂O 6,1 мас.%) имеют нормальную щелочность натриевого типа (Na₂O/K₂O 1,28) (Рис. 10), весьма высокоглинозёмистые (al’ = 2,45), (Ка составляет 0,6).

Лейкограниты (обр. S31-3) (SiO₂ 84,5; Na₂O+K₂O 4,8 мас.%) имеют пониженную щелочность натриевого типа (Na₂O/K₂O 28) (Рис. 10), весьма высокоглинозёмистые (al’ = 3,9). Очень высокое содержание SiO₂ и повышенная величина коэффициента агпаитности (0,93) в этих породах, скорее всего, свидетельствует об их метасоматической переработке или о наложенных вторичных изменениях.

Исследованные нами гальки из нижней части енганепэйской свиты по SiO₂ относятся к кислым породам. По петрохимической классификации они относятся к семейству гранитов (граниты и плагиограниты).

Граниты (обр. S15-4) (SiO₂ 73,4; Na2O+K2O 8,7 мас.%) имеют нормальную щелочность калиево-натриевого типа (Na₂O/K₂O 0,75) (Рис. 10), весьма высокоглинозёмистые (al’ = 5,85). Также как и рассмотренные выше породы, граниты относятся к крайне низкотитанистым (0,16 мас. %). Величина коэффициента агпаитности Ка составляет в них 0,78.

Плагиограниты (обр. S 26-6-3, S 26-6-1, S 26-3-4) (SiO₂ 71,3-72; Na2O+K2O 6,1-6,7 мас.%) относятся к нормальному петрохимическому ряду, характеризуются натриевым типом щелочности (Na₂O/K₂O 2,56-4,56) (Рис. 10), весьма высокоглинозёмистые (al’ 3,26-6,1), низкотитанистые (TiO₂ 0,24-0,33 мас.%), (Ка=0,64-0,66).

4. Экструзивные и субвулканические породы лядгейского риолитового комплекса по содержанию SiO₂ и суммы щелочных оксидов Na и K являются представителями кислых пород (риолитов) нормальной щёлочности (рис. 9, приложение 5).

Риолиты (SiO₂ 72,2-76,6; Na₂O+K₂O 5,2-9,8 мас.%) относятся к нормальному щелочному петрохимическому ряду, роль калия весьма значительна в большинстве случаев (Na₂O/K₂O составляет 0,42-13,33) и породы имеют преиимущественно калиево-натриевый тип щелочности (Рис. 10), они весьма высокоглинозёмистые (al’ 2,68-6,56), крайне низкотитанистые (TiO₂ 0,09-0,3 мас. %), (Ка=0,59-0,95).

На диаграммах Харкера (рис. 12) нанесены фигуративные точки составов всех изученных пород. Для всех типов пород с увеличением SiO₂ характерны общие тенденции: снижение содержаний MgO, СаО, TiO₂, Fe₂O₃+FeO, MnO (рис. 12 а, б, ж, з, и), концентрации Al₂O₃ и P₂O₅ остаются практически неизменными, с очень слабой тенденцией к снижению (рис. 12 в, е), а содержания Na₂O и K₂O возрастают (рис. 12 г, д). Однако породы различных комплексов на диаграммах Харкера имеют существенные различия, которые подтверждают обоснованность принятой группировки.

Если сравнивать породы кислого состава, то наиболее кальциевыми, магниевыми, железистыми и низкощелочными являются гранитоиды нияюского комплекса, они содержат очень мало оксидов калия, титана и фосфора (рис. 12). В чем-то (по содержанию MgO, Al2O3, Na2O) к ним близки наиболее кислые вулканиты бедамельской серии, но последние отличаются заметно меньшими концентрациями CaO и большими P2O5 и TiO2. Гранитоиды массива Южный также похожи по некоторым параметрам на соответствующие по SiO2 вулканиты бедамельской серии, но отличаются более высоким содержанием K2O и пониженными – Fe2O3+FeO и MnO. От пород нияюского комплекса они отличаются уже очень заметно – меньшими концентрациями CaO, Fe2O3+FeO и MnO и большими – Na2O, K2O, P2O5 и TiO2. Гранитоиды, слагающие гальки из конгломератов енганепэйской свиты, в целом соответствуют по составу наиболее кислым породам массива Южный, что, очевидно, подтверждает их родство.

Риолиты лядгейского комплекса характеризуются небольшими вариациями состава и на всех диаграммах образуют четкие обособленные поля. Они характеризуются наиболее высокими содержаниями SiO2, а также наименьшими концентрациями CaO, Al2O3, P2O5 и Fe2O3+FeO при повышенных количествах K2O.

Наиболее близки к рассмотренным риолитам плагиограниты из жил, секущих породы нияюского комплекса, но их отличает натриевый характер щелочности и более кальциевый состав.

Таким образом, в результате сопоставления геохимии петрогенных элементов, можно предположить, что эволюция гранитоидного магматизма шла в направлении от низкощелочных высококальциевых, высокомагниевых тоналитов нияюского комплекса к более обогащенным щелочами, титаном и фосфором кислым вулканитам бедамельской серии и гранитоидам массива Южный и далее к наиболее кислым и наиболее калиевым риолитам лядгейского комплекса. Внедрение плагиогранитных жил в породы нияюского комплекса скорее всего связано с каким-то самостоятельным эпизодом в тектоническом развитии региона.