Петрографическая характеристика метаморфических пород междуречья Сяпякине и Эджекал (Приколымское поднятие)

12. Колодезников И.И., Рукович В.Н. Строение и состав бе-лоноченского комплекса // Проблемы магматизма Восточной Якутии. Якутск: ЯФ СО АН СССР. 1986. С. 71-80.

13. Трунилина В.А., Парфенов Л.М., Лейер П.В., ЗайцееА.И. Среднепалеозойский Томмотский массив щелочных габброидов

и сиенитов Верхояно-Колымских мезозоид и его тектоническая позиция (северо-восток России) // Геология и геофизика. 1996. Т. 37. № 4. С. 71-82.

14. ТереховМ.И., Дылееский Е.Ф. Геология хребта Арга-Тас. Магадан: СВКНИИ ДВО СССР, 1988. 49 с.

VN. Rukovich, I.I. Kolodeznikov

Time Rows, Material Composition and Petrochemical peculiarities of Premezosoic Magmatic complex of the Indigiro-Kolyma region

The first part of the article presents information about geological structure, petrographical composition and petrochemical peculiarity of Eastern-Yakutia Proterosoic and Paleozoic magmatic complexes. The article contains conclusions on their formation.

УДК 552.16:552.4

Е.Д. Акимова

ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД МЕЖДУРЕЧЬЯ СЯПЯКИНЕ И ЭДЖЕКАЛ

В результате комплексного исследования метаморфических пород протерозоя, обнаженных в бассейне рек Сяпякине, Эджекал, выделены субфации и фации прогрессивного регионального и локального метаморфизма, установлена зональность прогрессивного регионального метаморфизма. В статье приведены петрографические характеристики метаморфизованных пород.

Проблема метаморфизма на Приколымском поднятии является одной из ключевых, и дискуссия по данной теме продолжается до сих пор. Многие исследователи [1, 2] придерживались представления о существовании дори-фейского структурно-метаморфического основания, перекрытого чехлом рифейских и фанерозойских толщ. Длительное время существовала гипотеза о наличии эвгеосин-клинальной области на месте Колымского срединного массива [3]. Другого мнения придерживается В.А. Шишкин [4]. Он считает, что метаморфические комплексы образовались в результате локального метаморфизма вдоль зоны глубинного разлома.

Комплексные исследования метаморфизма на Приколымском поднятии, проведенные в 1974-1978 годах Г.А. Гринбергом, Г.С. Гусевым и другими сотрудниками Института геологии ЯФ АН СССР, имеют большое значение в изучении метаморфизма, магматизма и тектоники региона. На основе исследований был сделан вывод о том, что метаморфические породы региона представляют собой комплекс дорифейского кристаллического фундамента, метаморфизованного в амфиболитовой и зеленосланцевой фациях, подвергнувшийся последующему диафто-резу [1]. В последние годы выдвинута гипотеза о молодом «коллизионном» происхождении метаморфических толщ региона [5, 6].

Наиболее полные исследования геологии Приколымс-кого поднятия были проведены при поисково-съемочных работах масштаба 1:50000 (1981-1995 г.) с опережающей разработкой схемы стратиграфии, магматизма и метаморфизма. При анализе большого количества фактического материала, с учетом петрографических характеристик, химических и других анализов метаморфических пород установлено развитие регионального глубинного прогрессивного метаморфизма и наложенного линейно-зонального метаморфизма по зонам разломов и смятия.

Район работ расположен на Приколымском поднятии в бассейнах рек Сяпякине и Эджекал (правые притоки р. Колымы (рис. 1). Здесь на дневную поверхность выходят осадочные, осадочно-вулканогенные толщи протерозойского, палеозойского, мезозойского, кайнозойского возраста. Осадочные толщи представлены аргиллитами, алевролитами, песчаниками, конгломератами, известняками, доломитами. Осадочно-вуланогенные породы сложены туфопесчаниками, туфоалевролитами, реже туффитами.

Региональный метаморфизм имеет стратифицированный характер и охватывает толщи протерозоя: каменскую, ороекскую, чебукулахскую, павловскую свиты. В этих толщах наблюдается вертикальная зональность - снизу вверх: амфиболитовая, эпидот-амфиболитовая, зеленосланцевая

U 37

Рис. 1. Схема расположения района работ Масштаб 1 : 3640000

фации. Локальный метаморфизм соответствует зеленосланцевой фации с разделением на биотитовую и хлоритовую субфации.

Амфиболитовая фация оконтуривается гранат-рогово-обманковой изоградой, совпадающей с верхней границей каменской свиты нижнего протерозоя. Метаморфизован-ные толщи представлены двуслюдяными кварц-гранатовыми, двуслюдяными кварцевыми, серицит-кварцевыми, кварцито-сланцами с гранатом, гранат-рогообманковыми амфиболитами, сланцами с дистеном, силлиманитом, андалузитом. Картирование изоград амфиболитовой фации вызвало некоторое затруднение в связи с развитием наложенного регрессивного метаморфизма-диафтореза. Диаф-торированные породы широко развиты в Каменском ан-тиклинории.

Сланцы петрографически характеризуются полосчатой, волнисто-полосчатой текстурой, мелкозернистой, ле-пидогранобластовой, гранолепидобластовой структурами основной ткани. Нередко в сланцах отмечаются порфи-робласты граната, полевого шпата, бурого биотита, бело-го-голубовато-белого плагиоклаза, калиевого полевого шпата - микроклина. Плагиоклазы в порфиробластах аль-

битизированы и представлены альбитом

Амфиболиты гранат-роговообманковые, плагиоклаз-кварц-роговообманковые характеризуются среднезернистой и крупнозернистой гетеробластовой и лепидобласто-вой структурами. Амфиболы представлены обыкновенной роговой обманкой сине-зеленого цвета, характеризуются длинными призматическими зернами (2У= 63°-77° реже до 81°, с: ^=17°-27°).

В этих породах гранат мелкий, зачастую диагностируется только микроскопически. Наиболее отчетливо гранатсодержащие сланцы наблюдаются в верховьях рек Левый Просторный, Эргелях и Сордонур. Здесь порфироб-ласты граната - альмандина (размером 0,05-0,5 до 5,0 мм) составляют 10-30%. На смежных территориях - севернее и восточнее гранаты состоят из компонентных минералов в%: альмандина (59-78), пиропа (11-14), спессартина (8-25), гроссуляра (2-18), андрадита (0, 2-1), уваровита (0,2-0,8). Большое распространение получил гранат - альмандин. В шлифах гранат бледно-розовый, изотропный,

Рис. 2. Парагенетическая диаграмма - Ш и диаграмма составов амфибола - Ша для гранат - амфиболовых сланцев, амфиболитов. Фазовые диаграммы составлены для температурных ступеней равновесия в координатах Са-АЬ-

изометричный, нередко имеет ситовидное строение, содержит включения кварца, магнетита, реже биотита.

Минеральная ассоциация амфибол-гранат-плагиок-лаз35-40 -биотит -кварц по фазовой диаграмме равновесия минералов, по Л.Л. Перчуку [7], с учетом химического состава свидетельствует об условиях метаморфизма при давлении 5-8 кбар и температуре 600°-630°С (рис. 2). Здесь же под фазовой диаграммой иллюстрирована линейная зависимость содержаний глинозема от щелочей в амфиболах при температуре 600-630°С.

В соответствии с диаграммой фазового равновесия пары гранат-биотит с учетом химического состава гранатов и биотитов (Mg / Mg+Fe+Mn = 0,11-0,15; 0,52) РТ условия двуслюдяных гранатовых сланцев из правобережья Левой Каменки соответствуют давлению 5 кбар (0,5 ГПа) и температуре 500° -575 °С.

Участками по зонам глубинного разлома породы каменской свиты метаморфизованы в гранат-амфиболито-вой фации, испытали наложенный регрессивный метаморфизм, сопровождаемый зеленокаменным изменением пород: эпидотизацией, хлоритизацией, окварцеванием, суль-фидизацией. В этих породах количество граната резко сокращается до 1-2%, иногда до единичных знаков. При регрессивном метаморфизме гранат частично или полностью замещается чешуйчатыми агрегатами зеленовато-бурого биотита, зеленого хлорита, основной плагиоклаз альби-тизирован, соссюритизирован. При полном замещении граната остаются одни «глазки» изометричной формы, сопровождаемые двориками растяжения из гранолепидобла-стовых агрегатов биотита и кварца. Биотит зачастую содержит сагенитовые решетки рутила. Кварц обособляется, образуя гетеробластовые агрегаты в виде очков и линз.

Диафторированные породы макроскопически резко отличаются от сланцев прогрессивного метаморфизма по ярко-зеленой окраске.

Эпидот-амфиболитовая фация оконтуривается эпидот-актинолитовой изоградой и картируется по смене роговой обманки актинолитом по орто- и парасланцам, пространственно совпадает с выходами ороекской свиты нижнего протерозоя. Типоморфными породами фации являются: кварц-плагиоклаз-хлоритовые, эпидот-кварц-хлори-товые, эпидот-актинолит-хлоритовые сланцы. Кроме сквозных серицит-кварцевых сланцев, кварцитов, здесь развиты филлиты с порфиробластами хлоритоида, дистена, андалузита, калишпата, альбита, кварца и хлорит-се-рицит-карбонатные сланцы. Главный индекс минерал-ак-тинолит представлен длиннопризматическими, лучистопризматическими агрегатами. Актинолит плеохроирует от бледно-голубых до голубовато-зеленых тонов (двупрелом -ление варьирует в пределах 0,019-0,022, с: ^= 12°-17°, 2у= 75°-78°). Для этой фации регионального метаморфизма неустойчивым оказался силлиманит, все еще сохраняются дистен, андалузит.

Андалузит в породах выделяется в виде единичных призматических, бесцветных кристаллов с совершенной спайностью и низким двупреломлением (0,007-0,009).

Дистен в отличие от хлоритоида образует длиннопризматические, полисинтетически сдвойникованные кристаллы слабо голубоватого цвета. Для дистена характерны низкое дупреломление (0,012-0,016), большой угол оптических осей (-2у =80-82°).

Наиболее развитыми в ороекской свите являются сланцы с порфиробластами хлоритоида. Содержание хлоритоида иногда достигает 30%, размер порфиробластов макроскопически едва уловим и достигает до 1 мм. В шлифах порфиробласгы голубовато-зеленого хлоритоида представ -лены призматическими зернами без концевых граней. Для них характерны полисинтетические двойники. Реже отмечаются в сланцах андалузит и голубоватый дистен. Таким образом, для метаморфических пород ороекской сви-ты характерна парагенетическая ассоциация: эпидот-ак-тинолит - хлоритоид-андалузит - дистен, которая соответствует эпидот-амфиболитовой фации регионального метаморфизма [9].

Биотитовая фация зеленосланцевой фации пространственно тяготеет к выходам чебукулахской свиты верхнего протерозоя. Биотитовая изограда проходит по мрамо-розированным доломитам и альбит-хлорит-эпидотовым, биотит-хлорит-серицит-карбонатным сланцам. В мрамо-розированных доломитах, кварцитах наблюдаются участки субпараллельно ориентированных чешуек бурого биотита, серицита.

Хлоритовая субфация (изограда) ограничивается выходами павловской свиты верхнего протерозоя, сложенной метаалевролитами. Они - слабосланцеватой текстуры бластоалевритовой структуры с базальным пелитовым цементом, перекристаллизованным в серицит-хлоритовый

микролепидобластовый агрегат. В этих породах сохранился обломочный облик кварца, полевого шпата. Метаалевролиты несогласно перекрываются песчаниками спиридо-новской свиты верхнего протерозоя. Эти толщи не подверглись метаморфическим изменениям. Песчаники характеризуются псаммитовой структурой, поровым и базальным цементом.

Линейно-зональный метаморфизм развит вдоль зон разломов (Просторнинский, Спиридоновский, Лево-Эдже-кальский, Кыра-Эргеляхский, Оссалинский), охватывает мезозойские породы и сопровождается кливажом, склад-чато-надвиговыми деформациями. Зоны разломов имеют ширину 0,5-3 км, осадочные породы в них метаморфизо-ваны в хлоритовой и биотитовой субфациях зеленосланцевой фации. В зонах влияния этих разломов по эмбриональным прерывистым субпараллельным микротрещинам кливажа трассируются новообразованный хлорит, серицит, а в породах все еще сохраняется бластопсаммитовая, бластоалевритовая структуры, развивается слабосланцеватая текстура. Кливажная микротрещиноватость, интенсивно развитая в алевролитах, аргиллитах, постепенно затухает в песчаниках и полностью исчезает в карбонатных породах в связи с их полной перекристаллизацией. Вдоль разломов наблюдается интенсивный метаморфизм до уровня биотитовой субфации. Породы здесь преобразованы в филлиты, серицит-кварц-карбонатные сланцы, полосчатые мраморы.

Известно, что процессы метаморфизма сглаживают первичные структурно-текстурные петрографические особенности пород, в связи с этим затрудняется картирование разновозрастных толщ в зонах разломов. В зоне Оссалинского разлома толщи кварцитовидных песчаников спиридоновской свиты рифея трудно различимы от кварцитов ороекской свиты нижнего протерозоя. Главным признаком их различия при этом является наличие маркирующих пластов доломитов в спиридоновской свите.

В результате проведенных работ по петрографическому и комплексному изучению метаморфизма установлено:

1) развитие регионального прогрессивного метаморфизма по протерозойским толщам;

2) зональность развития фаций снизу вверх: амфибо-литовая по каменской свите, эпидот-амфиболитовая по ороекской, зеленосланцевая-хлоритовая субфация по павловской, биотитовая - чебукулахской свитам.

3) в зонах разломов метаморфизованные толщи гра-нат-амфиболитовой фации испытали наложенный регрессивный метаморфизм с псевдоморфным замещением граната эпидот-биотит-хлорит-карбонатовым агрегатом, альбитизацией, калишпатизацией, окварцевани-ем пород.

4) линейно-зональный метаморфизм зеленосланцевой фации имеет дислокационную природу и развит вдоль зон крупных разломов.

Отчетливая вертикальная зональность регионального прогрессивного метаморфизма свидетельствует о том, что Приколымское поднятие является жесткой глыбой, которая затем была разбита протяженными разломами, вдоль которых развивались сложные тектонические структуры, сопровождаемые кливажной трещиноватостью и наложенным метаморфизмом.

Литература

1. ГринбергГ.А. ГусевГ.С. и др. Тектоника, магматические и метаморфические комплексы Колымо-Омолонского массива. М.: Наука, 1981.

2. Третьяков Ф.Ф. Эволюция тектонических структур Колымского массива. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1987.

3. Русаков И.М., Виноградов В.А. Эвгиосинклинальная и мигеосинклинальная области Северо-Востока СССР // Уч. зап. НИИГА. Регион геол.1969. Вып. 15. С. 5-27.

4. Шишкин В.А. Метаморфический комплекс Приколымско-го поднятия и его металлоносность. М.: Наука, 1979.

5. Ткаченко В.И., Щербакова П.П. О строении и метаморфизме докембрия Приколымья II Метаморфические комплексы Северо-Востока СССР, их рудоносность и геологическое картирование. Магадан: Наука, 1991. С. 74-S7.

6. Беус В.А. Возраст и геологопетрохимические особенности ортопород Приколымского докембрийского комплекса II Региональная геодинамика и стратиграфия Азиатской части СССР. Л.: Наука, 1992.С. 65-S5.

7. Перчук Л.Л. Равновесие породообразующих минералов. М.: Наука, 1970.

S. Протопопов Р. И., КириллинН.Д. Тектонофациальный анализ Приколымского поднятия (Восточная Якутия) II Тр 1-го Всесоюзного тектонофациального совещания. Алма-Ата, 1990. С. 23-35.

9. Добрецов Н.Л., Соболев B.C., Ушакова Е.Н. Метаморфические фации и формации. Новосибирск: Наука, 19S5.

E.D. Akimova

The Petrographical characteristic of Metamorphical rocks between Sepyakina and Adgekal rivers

An analysis of Farly Proterosoic metamorphical rocks in Sepyakina and Adgekal basin reveals that regional and local metamorphosis subfacies and facies.This article describes the petrographical characteristics of metaphorical rocks.