Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,916

ГЕОХИМИЯ И ПЕТРОЛОГИЯ АДАКИТОВ САГАНСКОЙ СВИТЫ СРЕДНЕГО ТЕЧЕНИЯ РЕКИ БАЙГОЛ В ГОРНОМ АЛТАЕ

Гусев А.И. 1
1 Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина
Приведены данные по геохимии и петрологии эффузивных адакитов саганской свиты девона по реке Байгол Горного Алтая. Адакиты представлены андезитами андези-дацитами вулканогенной природы. Для них характерны повышенные концентрации циркония, ванадия, хрома, никеля, кобальта и пониженные – Y, Yb, Rb. Они относятся к метаалюминиевым разностям. Коэффициент Mg# сравнительно низок и варьирует от 0,17 до 0,4, указывая на сравнительно низкую магнезиальность пород. Их генерация связана с плавлением верхнемантийного источника (кварцевых эклогитов и амфиболитов) и смешением с коровым материалом. С вулканогенными адакитами связано медно-молибден-золото-порфировое и эпитермальное золото-серебряное оруденение.
андезиты
андези-дациты
адакиты
геохимия
петрология
плавление мантийных субстратов
мантийно-коровое взаимодействие
эпитермальное оруденение
золото
серебро
1. Гусев А.И. Эпитермальное оруденение благородных металлов Горного Алтая и Горной Шории // Известия Томского политехнического университета. – Томск. – 2005. – №3. – Том. 308. – С. 32-35.
2. Гусев А.И. Типизация эпитермального оруденения серебра в Горном Алтае и Северо-Западной Монголии // Современные наукоёмкие технологии, 2014. – №4. – С. 23-28.
3. Гусев А.И. Эпитермальное оруденение благородных металлов Горного, Рудного Алтая и Горной Шории // Современные наукоёмкие технологии, 2014. – №4. – С. 28-33.
4. Гусев А.И. Петрология адакитовых гранитоидов. – М.: Изд-во РАЕ, 2014. – 152 с.
5. Anders E., Greevesse N. Abundences of the elements: meteoric and solar // Geochim. Cosmochim. Acta., 1989. – V. 53. – Р. 197-214.
6. Barbarin B. A Review of the relationships between granitoid types, their origins and their geodynamic environments // Lithos. – 1999. – V. 46. – Рp. 605-626.
7. Defant M.J., Drummond M.S. Derivation of some modern arc magmas by melting of yong subducted litosphere // Nature, 1990. – V.347. – №4. – P. 662-665.
8. Ewart A. A review of the mineralogy and chemistry of Tertiary – Recent dacitic, latitic, rhyolitic and related salic rocks. – Trondjemites, Dacites and Related Rocks. – Amsterdam. – 1979. – Pp. 13-121.
9. Ewart A. The mineralogy and penrology of Tertiary – Recent orogenic volcanic rocks: with special reference to the andesitic-basaltic compositional range. – Andesites: Orogenic Andesites and Related Rocks. – Chichester. – 1982. – Pp. 25-95.
10. Maniar P.D., Piccoli P.M. Tectonic discrimination of granitoids //Geological Soc. America Bulletin, 1989. – V.101. – Pp. 635-643.
11. Villaseca C., Barbero L., Herreros V. A re-examination of the typology of peraluminous granite types in intracontinental orogenic belts // Trans. of Royal Soc. of Edinburg Earth Science, 1998. – V. 89. – P. 113-119.

К адакитовому типу вулканитов (AD) относятся специфические эффузивные породы, преимущественно, андезитового и андези-дацитового состава. К числу таких признаков относятся очень низкие концентрации иттрия (менее 18 г/т), иттербия (менее 1,8 г/т), повышенные содержания ванадия и хрома, высокие нормированные к хондриту отношения лантана к иттербию (более 8-10). Актуальность изучения вулканогенных и субвулканических адакитов обусловлена тем, что с ними связаны различные типы оруденения в Горном Алтае (медно-золото-порфировое, эпигенетическое золото-серебряное и другие). Цель исследования – изучение геохимических особенностей и петрологии эффузивных адакитов р. Байгол.

Геохимия и петрология вулканогенных адакитов саганской свиты

В районе реки Байгол на Алтае среди девонских вулканитов саганской свиты выявлены породы, обнаруживающие близость к адакитам. Они представлены андезитами андезитовыми порфиритами и андези-дацитами, слагающими потоки лав, перемежающихся с пирокластолитамии, лавами андези-базальтов и базальтов. Мощности потоков составляют несколько десятков метров. Местами эти породы слагают палеовулканические постройки и в районе р. Байгол эти ареалы вулканитов нередко образуют кольцевые постройки. В пространственной связи с ними отмечаются проявления медно-молибден-золото-порфирового типа, ассоциирующие с эпигенетическими золото-серебряными и самородной меди проявлениями [1-3].

Андезиты характеризуются обилием интрателлурических вкрапленников андезина (№ 31–38) – 32–45 %, авгита – 5–8 %, редко – ромбического пироксена (1-2 %). Чаще ромбический пироксен замещается агрегатными псевдоморфозами серпентина 6–8 % и магнезита 3–4 %. Микропойкилитовая основная масса состоит из кварца (10 %) с многочисленными микролитовыми вростками плагиоклаза и редкими выделениями пироксена. Кроме них присутствуют хлорит 5–6, клиноцоизит и эпидот 3–4 и рудный минерал 5–6 % (пирит, магнетит).

Андези-дациты, в отличие от андезитов, имеют большее количество кварца в основной ткани породы и меньшее количество темноцветных минералов. Иногда кварц появляется в составе интрателлурической фазы в виде округлых выделений.

Химический состав пород представлен в таблице.

Представительные анализы андезитов и андези-дацитов саганской свиты р. Байгол (оксиды в масс.  %, элементы в г/т)

Компоненты

1

2

3

4

5

6

7

SiO2

58,31

57,81

59,21

59,01

56,12

59,32

66,7

TiO2

1,2

1,21

1,31

0,9

0,81

0,82

0,4

Al2O3

16,27

19,67

16,85

17,41

17,62

16,55

15,33

Fe2O3

9,5

6,69

4,83

5,82

6,2

5,18

2,11

FeO

0,95

1,04

3,2

1,01

1,03

0,97

1,01

MnO

0,09

0,06

0,08

0,11

0,09

0,15

0,16

MgO

2,03

1,52

2,85

3,84

2,75

3,05

0,6

CaO

1,68

1,96

1,55

1,57

3,84

4,45

1,3

Na2O

6,45

6,11

6,14

5,32

6,18

5,0

6,12

K2O

1,02

1,65

0,42

1,77

1,08

1,7

1,8

P2O5

0,38

0,3

0,33

0,2

0,21

0,22

0,16

Cr

60

62

59

58

60

57

45

V

130

131

126

125

130

127

111

Ni

39

40

34

33

38

32

21

Co

16

17

17

15

18

16

14

Cu

131

128

132

135

127

130

95

Zn

153

143

155

160

140

152

141

Sb

5,1

4,0

5,0

4,5

4,1

5,0

7,5

Rb

59

70

65

62

60

63

72

Ba

263

253

265

260

255

262

280

Sr

159

155

160

152

148

155

175

Nb

6,3

6,0

6,8

6,5

6,1

6,2

6,0

Ta

0,37

0,36

0,4

0,35

0,34

0,33

0,4

Zr

128

127

130

123

125

124

135

Hf

3,2

3,2

3,5

3,4

3,3

3,3

3,8

Y

12,5

10,5

14,8

16,8

12,6

11,8

10,2

Th

3,0

2,1

1,9

1,92

2,05

2,3

2,5

U

1,45

1,33

0,85

0,95

1,07

1,1

1,3

La

13,5

9,3

13,8

10,5

9,4

10,6

18,8

Ce

28,1

21,5

29,0

23,5

21,6

24,0

35,5

Pr

3,3

2,7

3,45

3,11

2,8

3,13

4,11

Nd

13,7

11,5

14,0

13,3

11,8

13,5

14,8

Sm

3,2

2,3

3,1

4,15

2,5

4,2

2,41

Eu

0,95

0,82

1,02

1,03

0,83

0,95

0,81

Gd

3,3

2,9

3,0

4,1

2,72

4,0

2,2

Tb

0,42

0,55

0,4

0,75

0,41

0,74

0,3

Dy

2,3

2,3

2,2

3,93

2,3

3,91

1,8

Ho

0,56

0,43

0,45

0,76

0,44

0,75

0,35

Er

1,5

1,32

1,23

1,8

1,33

1,75

1,11

Tm

0,25

0,19

0,17

0,28

0,18

0,29

0,17

Yb

1,14

1,22

1,12

1,52

1,38

1,41

1,2

Lu

0,25

0,22

0,2

0,23

0,19

0,2

0,2

ΣREE

84,97

67,75

87,94

85,76

70,48

81,23

93,96

Th/U

2,06

1,58

2,23

2,02

1,91

2,09

1,92

(La/Yb)N

7,82

5,03

8,14

4,56

4,5

4,96

10,34

Sr/Y

12,7

14,7

10,8

9,0

11,7

13,1

17,1

Eu/Eu*

0,94

0,98

1,02

0,76

0,98

0,71

1,07

Mg#

0,17

0,19

0,37

0,4

0,31

0,37

0,22

Примечание. Значения РЗЭ нормированы по хондриту по [5].1-6 - андезиты, 7 - андези-дацит. Mg#=[Mg/(Mg+Fet)].

Для пород саганской свиты характерны повышенные концентрации циркония, ванадия, хрома, никеля, кобальта и пониженные – Y, Yb, Rb. Колебания суммы редких земель составляют от 67,75 до 93,96. Нормированные к хондриту отношения (La/Yb)N относительно повышенные (от 4,5 до 10,34) и указывают на дифференцированный тип распределения редкоземельных элементов (РЗЭ). Варьирование отношений Eu/Eu* указывает на слабую негативную аномалию Eu (0,71-0,98), или на слабую позитивную аномалию Eu (1,02-1,07) (таблица). Коэффициент Mg# сравнительно низок и варьирует от 0,17 до 0,4, указывая на сравнительно низкую магнезиальность пород.

Отношения Th/U превышают 1 (от 1,58 до 2,23), указывая на то, что проанализированные породы могут рассматриваться не изменёнными наложенными процессами (таблица).

На канонических диаграммах все вулканогенные породы саганской свиты локализуются в поле метаалюминиевых разностей (рис. 1.а), а также железистых и магнезиальных пород (рис. 1, б).

gusev1.tiff

Рис. 1. а - диаграмма Al2O3/(N2O+K2O) - Al2O3/(N2O+K2O+CaO) по [10] и б -диаграмма SiO2 - Fe2O3/(Fe2O3+MgO) по [11] для андезитов и андезидацитов р. Байгол: 1 - андезиты, 2 - андези-дациты

На диаграмме соотношений Sr/Y – Y вулканиты саганской свиты попадают в поле адакитов и лишь один анализ андезитов – в поле перекрытия адакитов и нормальных типичных островодужных вулканических пород (рис. 2).

gusev2.tiff

Рис. 2. Диаграмма Sr/Y – Y по [7] для вулканогенных пород р. Байгол. Условные обозначения как на рис. 1

На большинстве экспериментальных диаграмм все породы саганской свиты попадают или тяготеют к полю плавления амфиболитов и только по соотношениям (Na2O+K2O)/(FeO+MgO+TiO2) - (Na2O+K2O+ FeO+MgO+TiO2) андези-дациты попадают в поле плавления метаграувакк (рис. 3).

По соотношениям A/CNK – SiO2 все фигуративные точки составов пород саганской свиты выстраиваются вдоль тренда известково-щелочных вулканических пород орогенических регионов (рис. 3, d).

На диаграмме соотношений La/Nb – Ce/Y фигуративные точки составов пород тяготеют к обоим трендам – плавления мантии и смешения с материалом коры (рис. 4).

gusev3.tiff

Рис. 3. Экспериментальные диаграммы: (a), (b), (c) – диаграммы композиционных экспериментальных расплавов из плавления фельзических пелитов (мусовитовых сланцев), метаграувакк и амфиболитов для пород саганской свиты; (d) – диаграмма SiO2 – A/CNK) для пород саганской свиты. Тренд известково-щелочного фракционирования вулканических пород орогенных регионов, по [8, 9]. A – Al2O3, CNK – Сумма CaO, Na2O, K2O. Остальные условные те же, что на рис. 1

gusev4.tiff

Рис. 4. Диаграмма соотношений Ce/Y – La/Nb по [6] для породных типов cаганской свиты. Остальные условные те же, что на рис. 1

Интерпретация результатов

Приведенные данные показывают, что среди средне-девонских эффузивов Уймено-Лебедского прогиба Горного Алтая, выявляются адакиты, представленные андезитами и андези-дацитами, показывающими признаки образования за счёт плавления амфиболитов. Эти данные подтверждают основную закономерность генерации интрузивных адакитовых гранитоидов Алтае-Саянской складчатой области [4]. Формирование эффузивных адакитов происходило сложным путём: проявлено плавление мантийного субстрата и смешение с материалом земной коры. Соотношение нормированных к хондриту (La/Yb)N к (Yb)N однозначно указывает на плавление верхнемантийных кварцевых эклогитов и амфиболитов с небольшим содержанием граната (3-5 %) (рис. 5).

gusev5.tiff

Рис. 5. Диаграмма (La/Yb) N - (Yb)N по [6] для пород саганской свиты. Тренды плавления различных источников: I - кварцевые эклогиты; II - гранатовые амфиболиты; III - амфиболиты; IV - гранат-содержащая мантия, с содержанием граната 10 %; V - гранат-содержащая мантия, с содержанием граната 5 %; VI - гранат-содержащая мантия, с содержанием граната 3 %; ВМ - верхняя мантия; ВК - верхняя кора. Остальные условные см. на рис. 1

Заключение

Таким образом, в девонском этапе развития Горного Алтая получил развитие адакитовый магматизм в эффузивной и субвулканической фазах. Его генерация связана с плавлением мантийного субстрата (кварцевых эклогитов и амфиболитов) и смешение с материалом земной коры. Процессы мантийно-корового взаимодействия при изученных генерации адакитовых сопровождались формированием связанных с ними медно-молибден-золото-порфировых и эпитермальных золото-серебряных типов оруденения.


Библиографическая ссылка

Гусев А.И. ГЕОХИМИЯ И ПЕТРОЛОГИЯ АДАКИТОВ САГАНСКОЙ СВИТЫ СРЕДНЕГО ТЕЧЕНИЯ РЕКИ БАЙГОЛ В ГОРНОМ АЛТАЕ // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 8. – С. 54-59;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=34625 (дата обращения: 06.06.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074