Геодинамические обстановки формирования базальтоидов Тыкотловской площади (Приполярный Урал)

Автор: Манькова Т.В., Суслов С.Б.

Журнал: Вестник Пермского университета. Геология @geology-vestnik-psu

Рубрика: Геотектоника и геодинамика

Статья в выпуске: 3 (16), 2012 года.

Бесплатный доступ

Формирование тыкотловской толщи базальтоидов верхнего ордовика происходило в пределах Западно-Тагильской зоны в палеогеодинамической обстановке окраинного спредингового моря (что доказывается составом, возрастом вулканитов и петрохимическими диаграммами). Это позволяет считать район Ты-котловской площади перспективным на колчеданное золото-полиметаллическое оруденение.

Геодинамика, базальт, приполярный урал, колчеданы

Короткий адрес: https://sciup.org/147200835

IDR: 147200835

Текст научной статьи Геодинамические обстановки формирования базальтоидов Тыкотловской площади (Приполярный Урал)

Район проводимых в течение трёх лет исследований расположен на восточном склоне Приполярного Урала в верховьях р.Большая Тыкотлова и административно входит в состав Березовского района Ханты-Мансийского автономного округа – Югры (рис. 1). Прогнозно-поисковые работы на медно-полиметаллические руды в пределах Тыкотловской площади проводятся в соответствии с Программой геологического изучения территории Приполярного и Северного Урала (ХМАО-Ю-гра). После проведения полевых работ сезона 2010 г. и получения обширного фактического материала, а также находок фауны в районе Тыкотловского рудопрояв-ления взгляды на геологическое строение района пришлось несколько пересмотреть и представить следующим образом.

Все стратифицируемые отложения, названные нами из-за отсутствия сходных отложений в Легендах Полярноуральской и Североуральской серий листов ты-котловской толщей (по фауне отвечаю-

Приполярный Урал, колчеданы.

щей ашгиллскому ярусу верхнего ордовика), можно разделить на две пачки: нижнюю – сланцевую (апотерригенную) с подчинёнными прослоями базальтоидов и локальными проявлениями риолитового вулканизма (мощность пачки более 750 м) и верхнюю – базальтоидную с подчинёнными прослоями апотерригенных и апо-вулканогенных сланцев (мощность пачки более 1000 м).

Нижняя сланцевая пачка, распространённая на Тыкотловской площади, ранее картировалась как грубеинская свита, перекрывающая кокпельские вулканиты (Цымбалюк, 1975; Миклухо-Маклай, 1972); как сланцевая толща в основании кокпельской свиты (Саранин, 1968ф); или как хомасьинская свита (Мезенцев, 1974ф). В Легенде Полярноуральской серии и в последних отчётах по ГДП-200 и ГДП-1000 (Шишкин, 2005; Шишкин, 2002; Иванов, 2001) эти отложения показаны как верхняя подсвита погурейской свиты.

Рис. 1. Обзорная карта района работ

Апотерригенные сланцы нижней пачки имеют филлитовидный облик, цвет зеленовато-серый, серый, часто плойчатые, однородные по цвету или тонкополосчатые, сложены кварцем, серицитом, хлоритом и альбитом в различных соотношениях, повсеместно присутствует эпидот (5– 20 %) и лейкоксен (2–15 %), образованы по пелит-алевритовым и алеврит-пелито-вым осадкам, накапливающимся в довольно глубоководных условиях за счет продуктов разрушения вулканогенных пород и, вероятно, с участием туфогенного материала. В сланцах, переслаивающихся с ла-вами риолитов, обнаружены линзы органогенных известняков с остатками мелких биогермных коралловых построек. По за- ключению О.Л. Коссовой (ВСЕГЕИ, г.-Санкт-Петербург), колониальные кораллы относятся к Rugosa вида Sogdianophyllum sp. и позволяют определить возраст вмещающих отложений как ашгиллский ярус верхнего ордовика.

Базальты толщи залегают в виде потоков и покровов мощностью от первых десятков сантиметров до n·10м, редко до 150 м. Породы имеют преимущественно подушечную и плитчатую отдельность, реже встречаются столбчатая и крупноглыбовая отдельности, обычно в наиболее раскристаллизованных, переходных к до-леритам разностях. Они изменены до зеленосланцевой стадии метаморфизма, сложены мелкозернистыми агрегатами вторичных минералов – альбитом, хлоритом, соссюритом, актинолитом и эпидотом в различных соотношениях. Почти повсеместно присутствует лейкоксен (местами раскристаллизованный до сфена) – 2–20 %, иногда – стильпномелан – до 20 %, карбонат – до 15 %, кварц – до 10 %, серицит – до 10 %. Из акцессориев встречается апатит в редких зернах. Рудные минералы представлены пиритом – до 0–3 %, халькопиритом – 0–р.з., магнетитом – до 0–3 %, гематитом – до 0–2 % (гематит и магнетит встречаются обычно в смеси с лейкоксеном, как продукты разрушения титаномагнетита).

Текстуры базальтов сланцеватые, флю-идальные, миндалекаменные, ориентированные, реже брекчиевидные и линей-но-такситовые. Структуры бластические, преобладают нематогранолепидобласто-вые и нематолепидогранобластовые. Примерно в 20 % шлифов первичные структуры базальтов не просматриваются. В остальных шлифах наблюдаются афировые и редкопорфировые (псевдоморфозы по вкрапленникам плагиоклаза и пироксена до 10%, размером до 1,5 мм) базальты с реликтовыми структурами – вариолитовыми, интерсертальными, микролитовыми, гиалопилитовыми, интерсертально-офитовыми. Реже встречаются порфировые и гломеропорфировые базальты с вкрапленниками (псевдоморфозами) плагиоклаза и пироксена до 45%, размером до 1–6 мм. Такие базальты обычно имеют ориентированную или линейно-такситовую текстуры, структура основной массы обычно бластическая, иногда с реликтами интерсертально-офитовой и офитовой структур. Пироксен замещен агрегатами хлорита, актинолита (реже уралита) и эпидота в различных соотношениях, иногда присутствует карбонат. В большинстве шлифов основной плагиоклаз полностью соссюри-тизирован либо в агрегатах преобладающего соссюрита присутствуют мелкозернистые альбит, эпидот и примеси других вторичных минералов. В спилитизирован-ных базальтах основной плагиоклаз заме- щен альбитом с небольшим количеством других вторичных минералов.

Исходя из вышеизложенного, можно сказать, что базальты формировались в подводных обстановках (подушечная отдельность, спилитизация). Преобладание афировых разностей, широкое распространение вариолитовых и микролитовых структур, миндалекаменных текстур характерны для базальтов зон спрединга [5].

Субвулканические образования представлены долеритовыми и расслоенными пикрит-долеритовыми силлами, широко распространёнными по всей площади исследований.

Размеры тел варьируют от 1 до 500м по мощности и от первых сотен метров до 10км в длину. Строение тел довольно однородное, наблюдается некоторое увеличение зернистости к центру силлов. Появление миндалекаменных разностей и брекчирование пород в верхней части отдельных тел, а также местами наличие шаровой отдельности в долеритах свидетельствуют о внедрении интрузий в водонасыщенные неконсолидированные осадки, т.е. эти образования сформировались в целом синхронно с отложениями верхнего ордовика. В подошве и кровле тел развиты зоны ороговикования мощностью 1 3 м.

В расслоенных пикрит-долеритовых силлах протяженность пикритовых тел составляет первые сотни метров, мощность ультраосновной части 5–50 м при общей мощности силлов 50–200 м. Пикритовая составляющая силлов хорошо выделяется на местности по тёмно-бурым коркам выветривания. Смена пикритовой фазы доле-ритовой происходит постепенно, через пикродолеритовые разности.

Макроскопически долериты – от зеленовато-серых до тёмно-зеленовато-серых, массивные породы с крупноглыбовой, толстоплитчатой и столбчатой отдельностью. Столбчатая отдельность разнообразная: веерообразная с уплощенно-шестигранными сечениями, отдельность типа "поленница дров" или карандашная с изометрично-шестигранными сечениями, с неправильно-четырехгранными сечениями. В пределах тел наблюдаются зоны эпидотизации, обогащения стильпномеланом и сульфидами. В основном долериты мелко-среднезернистые, иногда разнозернистые и порфировидные. На экзоконтакте – зоны ороговикования мощностью до 3 м, в которых в виде линзовидных тел часто наблюдаются адинолы (натриевые метасоматиты кварц-эпи-дот-альбитового состава по пелитовым породам). Широкое распространение адинол отмечалось на Приполярном Урале и ранее [4].

Под микроскопом в долеритах наблюдаются нематогранолепидобластовые и лепидонематогранобластовые структуры, реликтовые мелко- и среднезернистые офитовые, пойкилоофитовые, порфировидные, габброофитовые структуры и массивные, реже ориентированные, линейно- и шлирово-такситовые текстуры. Породы сложены псевдоморфозами по пироксену (30-55%), псевдоморфозами по основному плагиоклазу (35-60%), повсеместно присутствует лейкоксенизирован-ный титаномагнетит (4 12) %. Пироксен замещён уралитом, хлоритом, чаще агрегатами этих минералов с примесью эпидота и актинолита. Основной плагиоклаз замещен преобладающими соссюритовыми агрегатами, в спилитизированных долери-тах – альбитом. В качестве поздних наложенных минералов часто присутствуют кварц, карбонат и самый поздний – стильпномелан.

В аншлифах описаны: титаномагнетит, разложенный до лейкоксена и магнетита – 5–9 %; ильменит лейкоксенизированный – 2–4 %; халькопирит – 0,5–1 %; пирит – р.з.–1,5 % (редко – до 10%); стильпномелан – 2–15 %.

Общей особенностью химического состава всех отобранных зерен пироксенов (табл.1) является преобладание, помимо кремнезема, следующих компонентов: FeO*, MgO и CaO. Иногда в повышенных содержаниях присутствует глинозем. Постоянно обнаруживается оксид натрия (до 2% и выше). В незначительных количе- ствах отмечены ванадий и титан. Практически полностью отсутствует хром. По заключению проф. ПГНИУ Б.М. Осовецко-го данный химический состав отвечает клинопироксенам с разным соотношением компонентов. Основными из них являются диопсид, авгит, клиногиперстен, жадеит, геденбергит, клиноэнстатит, ферросалит. Сравнение данных микрозондового анализа с данными других исследователей, опубликованными в научной литературе, позволяет назвать основную массу зерен изученных пироксенов натриевыми диопсид-авгитами.

Пикриты имеют структуры нематоле-пидобластовые, реликтовые порфировые с витрофировой основной массой и крипто-вые с апостекловатым базисом, часто в сочетании с элементами пойкилитовой структуры. Сложены псевдоморфозами по оливину (25 60 %) часто 2-х генераций, псевдоморфозами по пироксену (20 60 %), измененным вулканическим стеклом (10-40 %), в подчиненном количестве (до 10 %) присутствует керсутит, разложенная слюда группы биотита, пироксен 2-й генерации – обычно частично замещенные авгит или титанавгит, титаномагне-тит, хромит, магнетит, лимонитизирован-ные сульфиды. Вкрапленники представлены идиоморфным оливином, гипидиоморфным или ксеноморфным пойкилитовым пироксеном. Слюда и керсутит образуют ксеноморфные зерна, иногда обрастают оливин. Керсутит встречается в виде зон в амфиболе, замещающем титанистый пироксен. Вторичные минералы – тальк, серпентин, тремолит, хлорит, актинолит, лейкоксен.

В аншлифах встречены следующие рудные минералы: ильменит (2%) – ксеноморфные зерна и пластинки в магнетите, магнетит (1,5 %) в самостоятельных октаэдрических зернах и в виде кайм вокруг хромшпинели, хромшпинель (0,5 %), совместные ксеноморфные выделения пирротина и пентландита (0,5 %), иногда с халькопиритом.

Таблица 1. Химический состав зерен пироксенов, мас. %

Оксид

Проба 4008-8

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

SiO 2

54,45

31,07

57,38

53,14

53,32

52,57

53,23

49,33

50,55

54,26

TiO 2

0,06

0,06

0

0,07

0

0,06

0

0,13

0,15

0

Al 2 O 3

2,91

19,41

1,71

2,73

3,84

2,17

1,82

2,80

6,89

2,73

Cr 2 O 3

0

0

0

0

0

0

-

0,06

0

0

V 2 O 3

-

0,28

0,13

0,30

0,16

0,13

-

-

-

0,28

MgO

10,65

12,88

12,54

10,01

9,86

10,43

10,68

8,63

11,98

10,72

FeO*

20,34

35,59

19,03

21,83

21,33

20,53

21,97

25,81

21,40

19,92

CaO

9,70

0,21

11,31

10,02

9,43

9,88

10,97

11,39

6,68

9,47

MnO

0,39

0,50

0,35

0,37

0,34

0,36

0,43

0,45

0,40

0,33

Na 2 O

1,68

0

0,74

1,39

1,86

1,18

0,74

1,17

1,33

1,67

K 2 O

0,16

-

-

0,15

0,18

-

0,15

0,22

0,17

0,19

Сумма

100,32

100

103,19

100

100,32

97,29

100

100

99,56

99,56

Проба 3003-22

11

12

13

14

15

16

17

18

19

SiO 2

51,84

52,62

45,40

55,26

55,31

53,08

46,59

45,07

53,86

TiO 2

0,08

0

0

0,08

0,05

0,15

0,08

0,13

0,04

Al 2 O 3

6,95

2,33

2,77

2,31

3,13

2,80

4,39

3,96

2,24

Cr 2 O 3

0

0

0

0

0

-

-

0

0

V 2 O 3

0

0,21

0,32

0,17

0,14

-

0,20

0,15

0,20

MgO

7,28

10,26

7,14

11,48

11,74

9,64

8,96

8,54

10,84

FeO*

30,42

22,21

31,03

19,10

18,09

22,59

29,29

29,86

21,42

CaO

0,96

10,53

11,10

9,47

9,11

9,96

8,49

11,00

9,45

MnO

0,92

0,41

0,55

0,36

0,33

0,36

0,45

0,44

0,35

Na 2 O

0,26

1,28

1,48

1,62

1,90

1,43

1,55

0,65

2,02

K 2 O

1,29

0,15

0,23

0,15

0,20

-

-

0,20

-

Сумма

100

100

100

100

100

100

100

100

100,43

Проба 4008-9

20

21

22                2

3

24

25

SiO 2

52,44

51,31

55,42

54,40

55,81

56,47

TiO 2

0,14

0,06

0,05              0

,07

0

0,10

Al 2 O 3

5,11

2,87

0,47                 2

,41

2,90

3,72

Cr 2 O 3

0

0

00

0

0

V 2 O 3

0,18

0,32

00

,27

0,32

0,21

MgO

10,05

9,12

13,14             1

1,59

12,41

12,18

FeO*

19,71

23,90

16,30                1

8,26

17,48

18,84

CaO

8,91

10,20

11,49            9

,14

8,50

8,91

MnO

0,28

0,33

0,26                 0

,34

0,24

0,28

Na 2 O

2,42

1,66

0,20                  1

,83

2,20

2,49

K 2 O

0,43

0,22

--

0,14

0,26

Сумма

99,66

100

97,33            9

8,31

100

103,5

По химизму базальты и долериты, распространённые на площади, практически идентичны, поэтому при описании петрохимических и геохимических особенностей они рассмотрены совместно. По петрохимическим параметрам основные породы относятся к толеитовой серии: низкощелочные, при резком преобладании

Таблица 2. Химический состав основных пород Тыкотловской площади

натрия над калием (К 2 О в среднем 0,2 %), низкоглиноземистые (al' в среднем 0,62), с коэффициентом фракционирования (железистости) в среднем К ф ~ 63 (табл. 2). Содержание кремнезема в породах в основном пониженное, в спилитизированных разностях – несколько повышенное.

№ пробы

SiO 2

TiO 2

Al 2 O 3

∑ Fe

MnO

MgO

CaO

Na 2 O

K 2 O

P 2 O 5

al'

K ф

Базальты

2001-4

50.8

1.71

12.6

13.0

0.21

6.37

10.9

2.50

0.14

0.29

0.65

0.67

2002-1

49.7

1.46

14.4

11.8

0.20

6.61

10.6

2.96

0.097

0.21

0.78

0.64

2028-1

50.2

1.57

12.7

14.5

0.20

6.16

11.4

0.42

0.025

0.15

0.61

0.70

2049-13

46.7

1.13

13.6

18.0

0.27

9.9

5.8

1.24

0.03

0.15

0.49

0.64

2049-4

47.3

0.99

14.2

14.1

0.25

14.4

5.9

0.43

0.02

0.12

0.50

0.49

3001-1

45.0

1.40

16.8

11.1

0.15

8.13

10.8

2.83

0.037

0.27

0.87

0.58

3002-10

47.3

1.87

15.8

13.5

0.19

5.67

9.51

3.50

0.23

0.40

0.82

0.70

3003-13

49.0

1.14

11.1

11.7

0.23

5.34

10.1

2.10

0.018

0.19

0.65

0.69

3003-14

50.3

1.73

15.0

16.0

0.31

7.07

2.06

2.70

0.015

0.26

0.65

0.69

3003-16

51.2

1.41

13.5

14.1

0.33

6.09

8.31

1.86

0.15

0.22

0.67

0.70

3003-7

49.0

1.32

13.9

11.6

0.20

6.76

10.9

1.76

0.027

0.18

0.76

0.63

3007-3

46.6

2.00

16.3

14.2

0.42

7.22

8.38

0.056

0.005

0.30

0.76

0.66

3018-1

47.1

1.23

13.6

10.3

0.14

11.1

7.6

2.83

0.20

0.33

0.63

0.48

3032-4

44.7

0.84

13.9

15.6

0.21

11.3

5.7

2.98

0.02

0.14

0.51

0.58

3033-3

47.9

1.27

11.3

17.1

0.21

7.5

9.8

3.12

0.08

0.12

0.46

0.69

3036-2

47.3

1.10

12.2

16.2

0.20

9.9

8.5

2.81

0.02

0.099

0.47

0.62

3043-2

40.9

1.09

13.3

18.2

0.45

9.5

8.6

1.20

0.01

0.12

0.48

0.66

3067-6

43.3

1.56

13.9

19.4

0.20

11.5

4.6

1.52

0.01

0.12

0.45

0.63

3068-5

45.0

1.07

14.5

16.6

0.26

12.1

5.8

1.93

0.57

0.30

0.51

0.58

3501-1

46.3

1.45

11.5

19.2

0.23

7.1

7.7

2.63

0.18

0.38

0.44

0.73

3603-2

41.0

0.81

13.9

17.1

0.18

10.6

13.8

0.72

0.02

0.087

0.50

0.62

3611-1

51.8

1.42

11.3

9.9

0.16

8.1

11.6

2.86

0.25

0.14

0.63

0.55

4003-9

45.6

1.99

15.2

15.4

0.24

6.57

10.6

1.56

0.12

0.29

0.69

0.70

4037-1

45.5

1.41

14.7

16.6

0.24

9.9

7.2

2.12

0.95

0.29

0.55

0.63

4040-1

47.9

1.23

13.5

11.6

0.20

9.1

7.6

2.96

0.11

0.31

0.65

0.56

4045-1

44.5

2.16

13.9

19.8

0.21

8.5

6.2

3.23

0.03

0.36

0.49

0.70

4050-1

47.4

1.58

12.4

16.8

0.24

9.3

8.7

2.49

0.02

0.27

0.48

0.65

4051-3

46.0

1.29

13.7

16.0

0.23

10.6

8.0

2.79

0.05

0.33

0.51

0.60

4056-3

47.3

0.81

15.8

9.3

0.23

8.9

10.7

2.44

0.01

0.27

0.87

0.51

4062-1

48.4

1.85

12.6

16.4

0.20

8.6

7.9

3.02

0.23

0.22

0.50

0.65

4072-1

41.1

1.76

17.3

17.0

0.16

10.8

3.7

3.47

0.03

0.11

0.62

0.61

4079-2

41.6

1.42

14.7

18.7

0.19

13.8

5.0

2.34

0.02

0.30

0.45

0.57

4079-3

49.5

1.22

11.9

10.3

0.29

10.3

10.0

2.38

0.03

0.31

0.58

0.50

4079-4

41.8

1.02

13.4

18.2

0.19

16.4

6.1

1.30

0.02

0.18

0.39

0.53

4090-1

44.7

1.42

13.4

18.4

0.15

9.7

8.8

2.02

0.03

0.12

0.48

0.66

4511-1

43.3

1.76

12.7

22.0

0.26

8.5

8.0

2.40

0.04

0.12

0.42

0.72

4535-1

42.0

1.22

16.1

20.3

0.21

11.7

3.1

2.45

0.02

0.24

0.50

0.64

4542-6

48.0

1.68

12.2

11.4

0.28

7.1

10.8

3.06

0.28

0.42

0.66

0.62

5005-4

49.2

1.45

14.7

11.0

0.25

6.72

9.68

3.17

0.026

0.17

0.83

0.62

5005-5

50.6

1.49

13.4

11.9

0.18

7.88

8.36

3.46

0.055

0.23

0.68

0.60

4003-6

46.4

2.17

14.9

15.2

0.19

7.40

7.00

3.54

0.046

0.18

0.66

0.67

4003-7

45.9

2.07

14.9

14.9

0.21

7.09

8.48

3.09

0.039

0.17

0.68

0.68

5007-1

45.5

1.51

15.3

12.8

0.21

7.19

13.3

1.42

0.27

0.18

0.77

0.64

5008-1

48.7

1.83

14.1

13.0

0.22

7.29

9.61

1.75

0.005

0.22

0.69

0.64

5008-17

46.3

1.73

16.0

12.4

0.21

7.87

10.2

2.24

0.014

0.26

0.79

0.61

5008-6

48.6

2.07

15.3

13.9

0.29

6.48

5.73

2.16

0.014

0.31

0.75

0.68

5009-2

41.2

1.96

15.3

18.3

0.28

8.93

6.27

2.42

0.074

0.36

0.56

0.67

5009-3

44.0

2.00

15.6

17.3

0.23

5.79

9.60

0.86

0.041

0.40

0.68

0.75

Продолжение табл. 2

№ пробы

SiO 2

TiO 2

Al 2 O 3

∑ Fe

MnO

MgO

CaO

Na 2 O

K 2 O

P 2 O 5

al'

K ф

Базальты спилитизированные

3006-40

55.9

1.21

15.0

11.0

0.13

4.77

2.98

5.10

0.14

0.30

0.95

0.70

3006-58

59.2

1.07

14.0

9.78

0.16

3.32

2.68

6.24

0.52

0.24

1.07

0.75

3006-65

53.5

1.16

18.9

10.3

0.12

3.93

2.71

6.47

0.19

0.28

1.33

0.72

4531-5

54.0

1.97

12.1

11.0

0.20

4.5

5.6

4.30

0.05

0.83

0.78

0.71

3594-1

49.4

1.87

11.9

18.1

0.20

5.5

5.0

3.55

0.23

0.50

0.50

0.77

4041-2

46.3

1.76

13.6

16.9

0.17

8.6

6.6

3.72

0.08

0.47

0.53

0.66

4055-1

49.1

2.19

12.9

17.9

0.18

6.9

5.4

3.83

0.20

0.53

0.52

0.72

3003-8

47.1

2.95

12.6

18.8

0.18

5.40

5.87

3.30

0.13

0.42

0.52

0.78

3004-11

48.0

2.11

13.4

15.7

0.21

5.82

6.98

4.08

0.072

0.34

0.62

0.73

3004-18

52.3

1.83

13.2

13.3

0.22

5.83

5.00

5.30

0.040

0.092

0.69

0.70

3006-28

47.7

1.41

17.5

12.2

0.26

7.59

5.52

4.38

0.044

0.12

0.88

0.62

3006-45

49.6

1.27

16.2

11.4

0.21

7.00

7.08

4.14

0.47

0.48

0.88

0.62

3006-51

51.4

1.33

15.8

11.1

0.21

7.32

5.52

4.38

0.51

0.74

0.86

0.60

4007-2

48.8

1.64

14.0

14.2

0.27

7.05

7.28

3.45

0.79

0.15

0.66

0.67

Долериты

3004-10/2

46.5

1.80

15.0

12.9

0.20

7.28

9.21

2.50

0.36

0.51

0.74

0.64

0501-30

47.4

1.43

14.2

14.2

0.20

6.77

9.13

2.91

0.57

0.21

0.68

0.68

2001-1

48.5

1.63

14.2

13.4

0.20

7.86

7.99

2.52

1.12

0.22

0.67

0.63

2002-3

48.4

1.69

14.2

13.2

0.20

6.94

10.2

2.24

0.73

0.25

0.71

0.66

2003-1

47.4

1.63

15.3

12.1

0.16

7.59

10.1

2.21

0.70

0.21

0.78

0.61

2010-3

44.5

1.54

13.2

11.2

0.18

13.3

8.23

2.42

0.056

0.15

0.54

0.46

2016-1

47.8

2.10

13.5

14.6

0.22

7.34

7.80

2.86

0.065

0.36

0.62

0.67

2033-1

48.1

1.24

14.4

12.0

0.17

9.30

8.76

2.87

0.093

0.16

0.68

0.56

2041-3

48.7

0.97

15.1

11.0

0.18

7.85

11.0

2.24

0.043

0.15

0.80

0.58

2043-7

48.9

1.52

13.2

13.5

0.22

7.24

9.26

3.14

0.068

0.13

0.64

0.65

2045-1

45.7

2.79

12.1

19.3

0.28

6.65

7.67

2.89

0.089

0.13

0.47

0.74

2049-2

42.8

1.59

13.8

22.4

0.29

9.7

6.8

0.16

0.01

0.27

0.43

0.70

2049-21

45.4

1.13

13.3

17.0

0.20

8.8

8.9

2.67

0.05

0.17

0.52

0.66

2049-23

48.0

1.31

12.1

17.8

0.20

8.5

9.1

1.55

0.03

0.20

0.46

0.68

3003-2

45.2

1.61

16.2

13.8

0.20

7.08

10.6

2.22

0.041

0.18

0.78

0.66

3003-23

48.5

1.08

16.0

11.2

0.16

6.76

11.7

1.91

0.03

0.20

0.89

0.62

3003-3

46.8

1.51

15.5

12.8

0.18

7.69

9.79

2.23

0.54

0.26

0.76

0.62

3003-4

47.6

2.30

12.7

17.6

0.27

4.63

9.16

1.80

0.14

0.29

0.57

0.79

3004-8

49.2

1.33

15.1

11.0

0.17

7.29

9.55

2.56

0.29

0.45

0.83

0.60

3005-6

47.6

1.29

16.3

11.0

0.16

7.87

9.42

2.89

0.20

0.34

0.86

0.58

3005-7

48.3

1.25

16.5

10.2

0.16

7.43

10.5

2.48

0.74

0.34

0.94

0.58

3007-10

47.1

1.82

15.9

13.2

0.24

6.97

9.05

3.06

0.084

0.25

0.79

0.65

3016-1

47.3

1.07

12.2

17.9

0.21

9.4

8.3

2.83

0.37

0.084

0.45

0.66

3033-1

46.6

1.39

12.8

11.5

0.18

10.4

8.2

3.13

0.10

0.40

0.58

0.52

3034-9

46.5

1.27

11.6

18.1

0.20

8.2

7.6

2.84

0.04

0.15

0.44

0.69

3047-20/1

46.7

0.92

13.3

16.6

0.20

11.5

8.5

1.67

0.84

0.14

0.47

0.59

3062-1

48.6

1.44

11.6

19.4

0.21

7.0

9.7

2.13

0.07

0.20

0.44

0.73

3069-3

47.8

1.09

12.4

11.2

0.18

8.1

9.3

3.30

0.09

0.11

0.64

0.58

3071-3

46.0

1.03

14.6

11.7

0.18

11.7

8.0

2.27

0.72

0.14

0.62

0.50

3071-4

46.5

0.91

14.5

11.0

0.17

11.7

9.7

1.66

0.26

0.13

0.64

0.48

3072-3

48.3

0.95

13.5

10.8

0.18

9.1

9.0

2.80

0.71

0.21

0.68

0.54

3597-1

47.6

1.39

12.5

17.4

0.23

9.5

8.3

2.96

0.22

0.18

0.47

0.65

3599-1

47.8

0.69

13.2

9.6

0.15

12.4

9.2

2.64

0.32

0.058

0.60

0.44

3599-2

41.1

1.84

14.0

21.7

0.25

13.5

6.3

0.82

0.95

0.22

0.40

0.62

3602-1

47.0

1.26

13.0

11.9

0.17

11.4

7.5

3.02

0.13

0.14

0.56

0.51

Окончание табл. 2

№ пробы

SiO 2

TiO 2

Al 2 O 3

∑ Fe

MnO

MgO

CaO

Na 2 O

K 2 O

P 2 O 5

al'

K ф

4001-1

46.6

1.88

14.8

13.7

0.20

7.03

10.4

2.41

0.16

0.27

0.71

0.66

4003-1

47.3

1.82

15.4

13.0

0.19

6.95

9.18

2.51

0.80

0.25

0.77

0.65

4003-3

43.1

3.16

13.2

18.1

0.25

5.02

11.2

1.08

0.34

0.45

0.57

0.78

4007-3

49.4

1.39

14.3

13.1

0.20

6.12

9.60

2.62

0.20

0.23

0.74

0.68

4008-12

47.7

1.06

13.9

12.8

0.23

8.76

10.8

2.17

0.42

0.077

0.64

0.59

4008-5

44.7

3.07

11.9

20.2

0.30

5.23

8.97

2.97

0.31

0.16

0.47

0.79

4008-7

45.4

2.41

12.4

17.5

0.26

5.94

10.9

3.03

0.11

0.078

0.53

0.75

4014-1

44.0

1.85

11.5

22.0

0.21

7.9

9.2

2.32

0.15

0.082

0.38

0.74

4017-2

46.6

1.05

13.2

11.8

0.18

9.5

7.6

3.01

0.39

0.081

0.62

0.55

4057-4

46.4

0.90

13.8

10.5

0.16

11.8

9.1

2.23

0.08

0.12

0.62

0.47

4057-5

47.3

0.75

13.7

9.7

0.15

12.7

10.2

2.10

0.20

0.094

0.61

0.43

4073-1

46.0

2.12

13.5

18.9

0.22

7.2

8.2

2.71

0.15

0.33

0.52

0.72

5001-4

48.4

1.33

14.3

13.8

0.23

8.96

7.12

1.66

0.023

0.33

0.63

0.61

5001-5

47.6

1.38

15.2

12.9

0.22

7.49

9.74

1.09

0.013

0.23

0.75

0.63

5001-8

46.8

1.63

14.3

13.3

0.21

7.6

10.6

2.64

0.17

0.22

0.68

0.64

5005-1

45.6

1.65

16.2

12.7

0.21

7.66

10.1

2.69

0.016

0.27

0.80

0.62

5006-6

46.5

2.00

15.1

14.1

0.23

7.64

8.74

0.28

0.012

0.23

0.69

0.65

5008-18

48.5

1.87

13.8

13.7

0.22

5.63

11.2

1.49

0.005

0.50

0.71

0.71

5009-1

46.2

1.55

14.9

13.9

0.22

7.55

10.4

1.94

0.26

0.32

0.69

0.65

6029-15

48.3

1.85

11.0

22.5

0.28

6.5

6.9

2.39

0.43

0.17

0.38

0.78

6033-1

41.0

1.47

15.2

20.7

0.31

10.3

3.3

2.42

0.03

0.13

0.49

0.67

Долериты спилитизированные

2047-13

45.5

1.41

15.0

11.9

0.28

8.17

7.62

4.07

0.28

0.10

0.75

0.59

3065-2

47.6

1.36

13.9

11.6

0.19

7.7

9.3

2.70

0.81

0.64

0.72

0.60

4028-1

48.3

1.13

13.0

16.5

0.18

8.4

7.9

2.59

1.34

0.60

0.52

0.66

4501-1

47.8

1.38

12.4

17.3

0.19

7.8

6.0

3.53

0.07

0.44

0.49

0.69

3004-1

54.9

1.43

14.1

10.7

0.20

4.97

4.97

3.87

2.05

0.24

0.90

0.68

3004-3

50.4

1.93

13.9

12.9

0.18

6.10

7.26

4.24

0.68

0.18

0.73

0.68

3004-5

49.4

1.76

14.0

12.4

0.16

6.04

9.24

3.64

0.54

0.31

0.76

0.67

3005-1

48.6

1.95

14.3

14.8

0.19

6.48

6.26

4.23

0.13

0.31

0.67

0.70

4007-4

50.1

1.21

15.7

10.2

0.29

6.91

8.40

4.00

0.45

0.17

0.92

0.60

4008-1

50.3

1.18

15.6

10.9

0.19

7.16

6.66

4.70

0.61

0.11

0.86

0.60

4008-2

47.6

1.92

14.2

15.9

0.20

5.76

6.73

4.65

0.085

0.33

0.66

0.73

5004-4

45.6

2.08

14.3

15.0

0.25

7.35

8.58

3.57

0.034

0.33

0.64

0.67

П

икриты и пикродолериты

2034-1

43.5

0.50

7.46

11.8

0.16

23.1

6.99

0.10

0.049

0.057

0.21

0.34

3002-11

42.6

0.93

8.43

14.5

0.23

20.8

7.32

0.25

0.035

0.11

0.24

0.41

3028-1

41.7

0.48

9.8

17.7

0.27

21.4

7.5

0.19

0.04

0.074

0.25

0.45

3608-4

41.0

0.66

7.3

18.2

0.20

28.6

4.5

0.17

0.40

0.11

0.16

0.39

3616-1

43.7

0.38

7.5

16.3

0.16

24.8

6.6

0.07

0.03

0.055

0.18

0.40

4051-1

34.0

0.77

15.8

23.9

0.32

22.3

3.8

0.07

0.02

0.14

0.34

0.52

4076-1

41.7

0.72

7.3

20.9

0.21

26.0

5.4

0.12

0.30

0.13

0.16

0.45

5001-10

39.0

0.72

7.21

17.3

0.29

23.1

5.16

0.14

0.18

0.13

0.18

0.43

5004-1

40.0

0.78

7.46

16.6

0.28

22.8

5.02

0.37

0.055

0.11

0.19

0.42

5004-5

35.9

0.66

6.15

19.3

0.39

26.1

2.64

0.12

0.081

0.035

0.14

0.43

3007-9*

45.4

0.85

11.1

11.8

0.23

17.5

8.45

0.55

0.076

0.082

0.38

0.40

3067-2*

44.3

0.72

12.9

12.4

0.19

16.7

7.4

1.81

0.09

0.11

0.44

0.43

5006-2*

42.9

1.33

12.8

13.4

0.23

14.6

9.18

0.86

0.022

0.24

0.46

0.48

5008-9*

35.8

2.50

19.3

16.8

0.29

11.4

6.35

1.06

0.005

0.45

0.68

0.60

На классификационной диаграмме TAS (рис. 2, а) и диаграмме AFM (рис. 2, в) ба-зиты попадают в поле толеитовых серий, за исключением спилитизированных разностей, повышенная щелочность (высокие содержания Na 2 O при низких содержаниях К 2 О) которых объясняется постмагматическими преобразованиями с привно-сом Na при подводных извержениях. На классификационной диаграмме FeO*/MgO – SiO 2 (рис. 2, б) все базиты попадают в поле толеитов.

В последних работах по ГДП-200 и ГДП-1000 [13; 14] тыкотловские базальто-иды отнесены к отложениям кокпельской свиты нижнего ордовика, формировавшимся при рифтогенезе нижней части континентального склона в Сакмаро-Лем-винской зоне. Но это положение опровергают, во-первых, находки верхнеордовикской фауны кораллов, во-вторых, анализ петро- и геохимических данных, показывающих близость тыкотловских базальтов к MORB (базальтам срединно-океанических хребтов) и несхожесть их с толеитами континентальных рифтов.

На диаграмме AFM (рис. 2, в) нанесено поле океанических толеитов, в которое попадают большинство тыкотловских ба-зитов. Та же ситуация наблюдается на диаграмме Т.Х. Пирса (рис. 3), позволяющей разделить континентальные и океанические базальты.

Для определения геодинамической обстановки формирования базитов Ты-котловской вулканогенной ассоциации использованы дискриминационные диаграммы Дж. Пирса, Канна, Шервейса, Кабани-са и др. [3, 6]. Таблица содержаний элементов (55 элементов, определенных методом ICP-MS в 90 пробах), использованных для построения диаграмм, в статье не приводится из-за большого объема. Результаты определений макро- и микроэлементов в породах Тыкотловской толщи можно посмотреть на сайте geoline.perm.ru.

Вначале применены диаграммы для «отбраковки» внутриплитных базальтои-дов. Диаграмма Zr/Y-Ti/Y (рис. 4,а) позво- ляет отделить внутриплитные базальты от других типов базальтов, объединенных термином «базальты окраин плит». Фигуративные точки тыкотловских базитов попадают в поле последних. На диаграмме Ti/Y-Nb/Y (рис. 4, б) породы попадают в поле, общее для MORB и VAB (базальты островных дуг), кроме того, на диаграмму нанесены границы толеитовой, переходной и щелочной серий. С помощью диаграмм на рис. 5 исключаются также островодужные обстановки и остаются обстановки зон спрединга в срединно-океанических хребтах и задуговых бассейнах. На треугольной диаграмме La-Y-Nb (рис.6) разделяются поля базальтов зон спрединга океанов и окраинных морей. Большинство фигуративных точек попадает в поле заду-говых бассейнов.

По вариациям содержаний Zr, Nb и Y породы близки к примитивным базальтам срединно-океанических хребтов – N-типу MORB (рис. 7).

Долериты и базальты характеризуются почти недифференцированным спектром РЗЭ (рис. 8, а) с незначительным обогащением легкими редкими землями и слабо выраженной отрицательной европиевой аномалией. Спектры РЗЭ соответствуют MORB (базальтам срединно-океанических хребтов), при этом наиболее близки к обогащенным базальтам E-MORB. Спектр РЗЭ у пикритов недифференцированный, почти идентичен спектру базальтов и до-леритов, но приблизительно в три раза ниже по содержаниям РЗЭ. На спайдер-диаграмме (рис. 8, б) содержания элементов, нормализованных к примитивной мантии, также соответствуют базальтам срединно-океанических хребтов, приближаясь к Е-типу MORB. Незначительное обогащение крупноионными литофильными элементами (Rb, Ba, Th) наблюдается только в спилитизированных разностях, в пикритах отмечаются резкие отрицательные аномалии Ba и Sr.

Из анализа петрохимических диаграмм следуют выводы о принадлежности ты-котловской толщи к вулканогенному комплексу окраинного спредингового

моря.

а)

б)

Рис. 2. Положение пикритов и базитов Тыкотловского участка на классификационных диаграммах: а) TASK 2 O+Na 2 O – SiO 2 [9]; б) FeO* – SiO 2 (Diagram of Miyashiro, 1974); в) AFM (Irvine & Baragar, 1971), пунктиром нанесено поле океанических базальтов

Рис. 3. Дискриминационная диаграмма K 2 O – TiO 2 – P 2 O 5 (Pearce, 1977), позволяющая разделить океанические и континентальные базальты

Рис. 4. Дискриминационные диаграммы Zr/Y—Ti/Y (Pearce, 1977) и Ti/Y— Nb/Y (Pearce, 1982) позволяющие отделять внутриплитные базальты (WPB): а) от других типов базальтов (РМВ); б) базальтов MORB и VAB, пунктиром разделены поля Thol. — толеитовой серии; Trans. — переходной серии; Alk. — щелочной серии

Рис. 5. Диаграммы, позволяющие отделить островодужные толеиты и толеиты зон спредин-га: а) Ti/Cr – Ni (Беккалувы и др. [6]); б) Ti – V (Shervais, 1982), поля на диаграмме: 1 – островодужные толеиты; 2 – покровные континентальные базальты; 3 – базальты СОХ и базальты задуговых бассейнов; 4 – базальты океанических островов и щелочные базальты; 5 – известково-щелочные базальты

Рис. 6 . Диаграмма La-Y-Nb (Cabanis, Lecolle, 1989): 1А – островодужные известково-щелочные базальты; 1 С – островодужные толеиты; 1В – известково-щелочные базальты и островодужные толеиты; 2А – континентальные базальты; 2В – базальты задуговых бассейнов; 3А – щелочные базальты внутриконтинентальных рифтов; 3В – обогащенные базальты СОХ (Е-тип MORB); 3С – слабообогащенные Е-MO RB; 3D – N-тип MORB

Рис. 7. Диаграмма Zr-Nb-Y (De Paolo, Wasserburg, 1976): поля на диаграмме: AI – внутриплит-ные щелочные базальты; АII – внутриплитные щелочные базальты и внутриплитные толеи- ты; B – E-тип MORB; С – внутриплитные толеиты и базальты океанических дуг; D – N-тип MORB и базальты океанических дуг

Рис. 8 . Распределение средних содержаний микроэлементов в тыкотловских базитах [11]: а) график содержаний РЗЭ, нормализованных по хондриту [6]; б) распределение микроэлементов, нормализованных по примитивной мантии (McDonough, Sun, 1991). Для сравнения приведены океанические базальты N- и Е-типов MORB

«ОМ (окраинные моря) являются уникальными структурами, в процессе формирования которых можно проследить все переходы от корового и мантийно-корового магматизма, отражающего в своем составе строение, состав и тип коры фундамента, к мантийному магматизму, знаменующему образование малых океанических бассейнов…Магматизм ранних этапов развития ОМ несет черты магматизма свойственного предшествующим обстановкам, в частности островодужным и рифтогенным, и заканчивается базальтовым магматизмом океанического типа (MORB)» [11]. «Риолит-базальтовые колчеданоносные комплексы отличаются преобладанием основных вулканитов или равным их соотношением с кислыми вулканитами. Как правило, обстановки формирования этих комплексов ассоциируются с задуговыми и междуговыми спредин-говыми бассейнами» [7].

В Легенде Североуральской серии листов [2] описываемым вулканитам более всего соответствует шемурский комплекс базальт-риолитовый (β-λO3-S1Išm), в состав которого входят шемурская свита (ба- зальты, андезибазальты, риолиты, их туфы, прослои туфопесчаников, сланцев кремнистых, кремнисто-глинистых, туф-фитов) и субвулканические образования, представленные силлами и дайками доле-ритов, базальтов и риолитов. Шемурская свита подстилается пальникшорской (O3pn) и перекрывается именновской (S11im) свитой. Все перечисленные свиты выделены в составе Кумбинско-Петропав-ловской подзоны Западно-тагильской структурно-формационной зоны.

Базальтоиды шемурской свиты так же, как и тыкотловские, имеют особенности составов, сопоставимые с океаническими базальтами, или попадают в область промежуточных составов между океаническими и островодужными вулканитами. По мнению ряда исследователей [10], эти породы принадлежат к контрастно дифференцированной риолит-базальтовой формации основания Тагильской островной дуги. Формирование шемурских базальто-идов происходило в пределах подводного вулканического пояса, возникшего над зоной субдукции, над которой в дальнейшем в процессе тектономагматической эволюции происходит образование типичной островодужной системы.

На формирование шемурских образований в спрединговых обстановках указывает и М.А. Шишкин [14]: «В пределах Та-гило-Магнитогорского окраинного моря в позднем ордовике – раннем силуре продолжается спрединг, параллельно формируются контрастные риолит-базальтовые формации войкарской и шемурской свит. В позднем силуре закладывается зона суб-дукции, падающая в восточном направлении. На коре океанического типа формируются энсиматические Малоуральская и Тагильская островные дуги, образования которых представлены малоуральской, именновской и сосьвинской свитами». В

Список литературы Геодинамические обстановки формирования базальтоидов Тыкотловской площади (Приполярный Урал)

  • Геодинамические реконструкции: метод. руководство. Л.: Недра, 1991. 144 с.
  • Дембовский Б.Я., Иванов В.Н., Кузенков Н.А. и др. Легенда Северо-Уральской серии листов Госгеолкарты-200 (новая серия). Объяснительная записка. Воркута, 1999.
  • Интерпретация геохимических данных: учеб. пособие/под ред. Е.В. Склярова. М.: Интернет Инжиниринг, 2001. 288 с.
  • Колбин Б.А. Об адинолах Приполярного Урала//Вопросы петрологии и металлогении Урала. Гранитоиды. Метаморфизм: тез. докл. Ч. II./УНЦ АН СССР. Свердловск, 1981. С. 187-188.
  • Лапин Б.Н., Фролова Т. И. Атлас структур базальтов Мирового океана. Новосибирск: Наука, 1992. 261 с.
  • Магматические горные породы. Т. 6. М.: Наука, 1987.
  • Масленников В.В., Масленникова С.П., Леин А.Ю., Богданов Ю.А., Третьяков Г.А. Фанерозойские «чёрные курильщики»//Вулканизм и геодинамика: материалы IV Всерос. симпозиума по вулканологии и палеовулканологии. Т. 2./ИВиС ДВО РАН. Петропавловск-Камчатский, 2009. С. 773-776.
  • Миклухо-Маклай А.Д. Геологическая карта СССР масштаба 1:200000. Сер. Северо-Уральская. Объяснительная записка (ред. Ю.Д. Смирнов). М.: МинГео СССР, 1972. 86 с.
  • Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования. 3-е изд., испр. и доп. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2009. 200 с.
  • Свяжина И.А., Пучков В.Н., Иванов К.С., Петров Г.А. Палеомагнетизм ордовика Урала/УрО РАН. Екатеринбург, 2003. 136 с.
  • Фролова Т.И., Бурикова И.А. Магматические формации современных геотектонических обстановок: учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ, 1997. 320 с.
  • Цымбалюк А.В., Коркин В.Н. Геологическая карта СССР масштаба 1:200 000. Лист Q-41-XXVI. Объяснительная записка. М., 1975. 86с.
  • Шишкин М.А., Малых О.Н., Афанасьева Т.А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000 (новая серия). Листы Q-41-XIX, XX. 2002.
  • Шишкин М.А., Астапов А.Л., Кабатов Н.В. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000 (третье поколение). Уральская серия. Лист Q-41 (Воркута). Объяснительная записка. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2005. 335с.
Еще
Статья научная