Петрохимическая характеристика вулканогенных пород Тельбесского района юга Горной Шории

ПЕТРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВУЛКАНОГЕННЫХ ПОРОД ТЕЛЬБЕССКОГО РАЙОНА ЮГА ГОРНОЙ ШОРИИ

В.В. Дьяконов, Е.Е. Котельников,

А.Е. Котельников

Инженерный факультет Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, 6, Москва, Россия, 117198

В статье изложены результаты интерпретации химического анализа, которые показывают, что вулканогенные и интрузивные породы, слагающие Тельбесскую структуру Горной Шории, относятся к единой вулкано-плутонической ассоциации.

Ключевые слова: вулкано-плутоническая ассоциация, известково-щелочная серия.

В пределах Тельбесского сектора Горной Шории, расположенного на стыке складчатых структур Кузнецкого Алатау и Горного Алтая и характеризующегося длительной (от позднего докембрия до кайнозоя) и многоэтапной историей геологического развития, по данным фациального анализа отложений, анализа линеаментов на космо- и аэрофотоснимках, а также анализа данных геофизических полей выявлена крупная палеовулканическая структура, сложенная породами ранне-среднедевонского возраста. Эта Тельбесская вулканическая структура характеризуется двумя стадиями развития.

1-я стадия — базальт-андезитовая: развиты лавы и туфы базальтов, анде-зибазальтов, андезитов и трахиандезитов; горизонты лав и туфов, калиевых рио-дацитов и риолитов, единичные прослои туффитов и туфобрекчий, а также связанные с ними субвулканические тела: штоки и дайки андезитов, диоритовых пор-фиритов и диабазов.

2 стадия — андезит-дацит-риолитовая: лавы, туфы, игнимбриты калиевых риолитов, риодацитов, дацитов; горизонты лав трахиандезитов и базальтов, а также связанные с ними субвулканические тела: серые крупнозернистые порфировидные микроклиновые биотитовые граниты, лейкократовые граниты, дайки диоритовых, гранодиоритовых и диабазовых порфиритов, гранит-порфиров, кварцевых порфиров, фельзит-порфиров.

Принадлежащие ко 2-й стадии породы расположены стратиграфически выше пород 1-й стадии. Завершает развитие Тельбесского палеовулкана внедрение интрузий кислого состава — гранитов, гранодиоритов.

Общую картину распределения составов пород Тельбесского комплекса отчетливо видно на диаграмме соотношения щелочности и кремнеземистости (рис. 1). Исходные данные — силикатные химические анализы горных пород Тельбесского района.

1 1 1 1 1 1 1 1 і і і і і і і і ІІІ-В |/ / IV-! /1 / і / і 1 д і і У * ' V-Б л & 1 і 1 / д д 1 / ’ 1 ^і-б; а і і Д 1 і УШ-Б & АДі^а А 1

1 1 1 1 1 1 Д « д / /у //*< і і і і і ^ л д 1 у 1 / 1 / ! / А % л' /ЛА д' Д >   і с |А ТА Д і Д 1 ^ да! і йШ Г А Ад £ А А% ААА  *

3 1 д і і і і ||-в / ) // 1 / Ш-Б / а ' Л дЛ/ лл^  У* /V У Д д !*д| л „ 1 А д л  1 1 УІ-АІ VI д А 1 1 1 “г -А Iа і А | 1 аА^ Да /ІІІ-А ' д А . Д А

' ^ і і Б її і і і і 11-Б А / 1 Л / Д / ІІІ-А і I л і і 1 IV-/ і 1 1 і ^ і і ! У-А 1 + кварц 1 1 1 1 1 1 1 1 Д Л А

і і і і і \ / / 1 / 1 / I / 1 ' ІІ-А 1 1-А ' ..... дл Л д і і і і і і і і ..... 1 1 1 1 1 1 1 1

40

45

50

55

60

65

70

75

80

Рис. 1. Петрохимическая диаграмма вулканогенных пород Тельбесского

комплекса в координатах SiO2 — (Na2O + K2O):

породы: Д — 1 -я стадия; Л — 2-я стадия;  — интрузивные образования Источник: [2]

85

БІОг

Поля на диаграмме принадлежат к трем рядам пород.

A. Ряд щелочноземельных пород включает поля: Г-А — дунитов и перидотитов, П-А — пикритов, Ш-А — габбро и базальтов, некоторых пироксенитов, ГУ-А (габбро-диоритов, андезитобазальтов, пироксенитов, V-А — диоритов и андезитов, VІ-А — кварцевых диоритов и андезитобазальтов, У1-А — гранодио-ритов и дацитов, У1-А — УП-А — гранитов и липаритов.

Б. Ряд щелочных безфельдшпатоидных пород и пород повышенной щелочности включает поля: Г-Б — кимберлитов и меймечитов, 11-Б — щелочных пикритов, Ш-Б — щелочных габброидов и базальтов, ГУ-Б — монцонитов и трахиандези-тобазальтов, У-Б — сиенитов и трахитов, У1-Б — щелочных сиенитов и трахитов, УП-Б — кварцевых сиенитов и трахитов, УШ-Б — щелочных гранитов и пантел-леритов.

B. Ряд полевошпатово-фельдшпатоидных пород: Г-В — плагиоклаз-нефели-новых якупирангитов и лимбургитов, П-В — базанитов, Ш-В — тералитов и тефритов.

Первый этап вулканизма. Основные породы первого этапа вулканизма располагаются основной массой фигуративных точек в полях развития щелочноземельных пород и пород повышенной щелочности (базальтов, андезитобазальтов).

Удержания SiO2 46—56%, Na2O + K2O 1,5—7,5%. Средние породы первого этапа представлены андезитобазальтами, диоритами и андезитами. Содержания SiO2 54—60%, + ^ 4,0—9,5%. Кислые породы первого этапа (риолиты) содержат SiO2 62—78%, + K2O 3,5—9,0%.

Второй этап вулканизма. Средние породы второго этапа (андезиты) содержат SiO2 55—75%, + ^ 4,0—8,0%. Характерно присутствие кварца.

Кислые породы второго этапа (риолиты) содержат SiO2 63—83%, Na2O +

2,0—9,5%.

Второй этап вулканизма завершается внедрением крупных массивов кислых интрузивов. Содержания SiO2 71—78%, + K2O 6,0—9,0%.

По соотношению калия и кремнезема (рис. 2) породы относятся к известково-щелочной серии и часть проб попадает в поле развития щелочной базаль-тоидной серии. Интрузивные образования также преобладают в поле развития известково-щелочной серии.

к2о

д А А 3

д    А

д д дл  д А^ * д * 2

д & Л 1 д £ А л * д л 4 ЛА А ^ д д Д А

Л у* * \ <1 <1 \ % л 1 А дд 1 Дд д А Л аШ 1^Д^ д д А ^ 1

' Л д * С А . Д^5Е ^д £ л Д А ДД

35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

ЭЮ2

Рис. 2. Соотношения калия и кремнезема в породах толеитовых (1), известковощелочных (2) и щелочных базальтоидных (3) серий Источник: [1]

Кучное расположение фигуративных точек позволяет считать, что все породы образуют единую серию.

В целом, для пород Тельбесского комплекса выявляется тенденция возрастания значений отношения калия к титану и содержаний кремнезема от более ранних к более поздним стадиям развития (рис. 3).

К20/ТІ02 200

А

ч

А ДА

1 А

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

-20

35

40 45 50

55

60 65 70

75

80 85

эю2

Рис. 3. Петрохимическая диаграмма вариаций отношения окислов калия и титана в зависимости от содержания кремнезема

Первая стадия вулканизма четко видна на графике — она приходится на содержания SiO2 от 40 до 65% и соотношение K2O/TiO2 от 0 до 5. Для второй стадии характерны содержания SiO2 от 65 до 85% и соотношение K2O/TiO2 от 5 до 60; для основной массы пород характерны значения этого отношения от 10 до 20. Большая часть интрузивных пород характеризуется содержанием SiO2 от 70 до 77% и соотношением K2O/TiO2 от 10 до 120, где основная масса концентрируется около значений от 10 до 40.

Отчетливо видно, что вулканогенные породы образуют непрерывный ряд от основных к кислым породам, следовательно, они принадлежат к единому очагу развития и составляют единый вулкано-плутонический комплекс.

Породы Тельбесского комплекса характеризуются следующими петрохими-ческими особенностями:

— все они относятся к нормальному и субщелочному рядам по соотношению кремнезема и суммы щелочей. Среди пород нормального ряда преобладают разности с повышенной щелочностью;

— основная масса пород относится к известковощелочной серии;

— интрузивные массивы завершают формирование Тельбесского палеовулкана.

Эти породы, отображающие гомодромную направленность магматизма, относятся к единой вулкано-плутонической ассоциации.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Структурная геология и тектоника плит. — Т. 3. — М.: Мир, 1991.

[2] Маракушев А.А. Петрогенезис. — М.: Недра, 1988.

PETROCHEMICAL SPECIALITIES OF VOLCANIC ROCKS IN THE SOUTH OF GORNAYA SHORIA, TELBES REGION

V.V. Diakonov, E.E. Kotelnikov,

A.E. Kotelnikov

Engineering faculty People’s Friendship Russian University

Miklukho-Maklaya str., 6, Moscow, Russia, 117198

Volcanic and subvolcanic rocks that compose Telbes paleovolcanic structure in Gornaya Shoria according to the results of chemical analyses belong to an integral volcano-plutonic association.

Key words: volcano-plutonic association, calc-alkali series.