Preview

Литосфера

Расширенный поиск

ПЕТРОХИМИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЧЕРТЫ НИЗКОЩЕЛОЧНЫХ УЛЬТРАМАФИТ-МАФИТОВЫХ АССОЦИАЦИЙ

Полный текст:

Аннотация

При обобщении и анализе оригинальных и литературных петрохимических и геохимических данных по коматиит-базальтовым (КБК), пикрит-базальтовым (ПБК) и пикрит-долеритовым комплексам (ПДК), а также расслоенным перидотит-габбровым массивам из различных регионов мира получены следующие основные результаты. Породы КБК, ПБК и ПДК по химическому составу варьируют от умеренно высокомагниевых и низкощелочных дунитов, перидотитов, пикритов и коматиитов до умеренномагниевых, низко- и субщелочных долеритов и базальтов. Более широко меняются в породах этих комплексов содержания титана и алюминия. В КБК они имеют низкотитанистый уклон, по глиноземистости пород КБК варьируют от докембрийских низко- среднеглиноземистых до фанерозойских высокоглиноземистых. ПБК подразделяются по содержаниям в породах титана на низко- высокотитанистые континентов, плато, окраинных и внутренних морей и подвижных областей континентов и высокотитанистые океанов, океаничес ких островов и внутриконтинентальных рифтогенных структур. Породы ПДК характеризуются низко- среднетитанистым уклоном и вариациями от высоко- до низкоглиноземистых. В КБК и ПБК океанов, океанических островов и внутриконтинентальных рифтогенных структур породам свойственны пологие спектры распределения редких и редкоземельных элементов (РЗЭ) и низкие (La/Sm)N и (La/Yb)N отношения (0,1-4,3 и 0,06-14,0). Содержания редких и РЗЭ (в г/т), нормированных на примитивную мантию, варьируют в породах этих комплексов от 0,08 до 1000; РЗЭ, нормированных на хондрит, - от 0,5 до 120. Для пород ПБК континентов, плато, окраинных и внутренних морей, подвижных областей континентов и ПДК характерны отрицательные наклоны спектров распределения редких и РЗЭ и более высокие (La/Sm)N и (La/Yb)N отношения (0,1-15,2 и 0,1-68,6). Содержания редких и РЗЭ, нормированных на примитивную мантию, варьируют в породах этих комплексов от 0,5 до 800; РЗЭ, нормированных на хондрит, - от 1 до 400. Породы перидотит-габбровых массивов по химическому составу характеризуются в подавляющем большинстве случаев умеренномагниевым, крайне и весьма низкотитанистым, весьма и умеренно низкощелочным уклоном. В верлит-клинопироксенит-троктолит-габбровых и дуниттроктолит-габбровых массивах они имеют средне- и высокоглиноземистый уклон, в остальных типах массивов породы обладают весьма и умеренно низкоглиноземистым уклоном. Большинству пород перидотит-габбровых массивов свойственны пологие спектры распределения редких и РЗЭ и низкие (La/Sm)N и (La/Yb)N отношения (0,0-5,3 и 0,0-12,9). Массивам с клинопироксеновым типом состава дифференциатов свойственны минимумы по нормированным на примитивную мантию содержаниям в породах Nb, La, Ce и Zr, иногда Nd, Hf, Sm, Y (до 0,015), и максимумы - по Cs, Rb, Ba, U, K, Sr, P, иногда Pb и Ti (до 700). В массивах с ортопироксеновым типом состава пород для них характерны минимумы по нормированным на примитивную мантию содержаниям Nb, La, Ce, иногда Nd, Zr, Sm (до 0,1), и максимумы - по Cs, Rb, Ba, K, иногда Sr и Ti (до 300). Кроме того, выявлен эволюционный тренд изменчивости состава низкощелочных ультрамафит-мафитовых ассоциаций, сводящийся к смене архейско-раннепротерозойских ассоциаций с ортопироксеновым составом пород - протерозойско-фанерозойскими с преобладающими среди них ассоциациями с оливин-плагиоклазовым и оливин клинопироксеновым уклонами состава дифференциатов. Установленный тренд свидетельствует об имевшем место глобальном направленном изменении во времени состава образующихся мантийных пикробазальтовых и базальтовых магм, что, скорее всего, обусловлено разным составом мантийного субстрата - вебстеритовым в архее и раннем протерозое и лерцолитовым - в рифее и фанерозое.

Об авторах

Павел Антипович Балыкин
Институт геологии и минералогии СО РАН
Россия


Тамара Егоровна Петрова
Институт геологии и минералогии СО РАН
Россия


Список литературы

1. Балыкин П.А. Типизация габброидных массивов по вещественному составу // Геология и геофизика, 1990. № 12. С. 35-42.

2. Балыкин П.А. Формационные типы перидотит-габбровых массивов и составы их исходных расплавов. Автореф. докт. дисс. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2002. 44 с.

3. Балыкин П.А. Формационные типы и составы исходных расплавов низкощелочных ультрамафит-мафитовых ассоциаций и их эволюционный тренд // Мат-лы междун. конф. Ультрамафит-мафитовые комплексы складчатых областей докембрия. Улан-Удэ, 2005. С. 45-47.

4. Балыкин П.А., Петрова Т.Е. Петрологические типы и генезис коматиит-базальтовых, пикрит-базальтовых и пикрит-долеритовых ассоциаций // Геология и геофизика, 2000. Т. 41. № 8. С. 1098-1111.

5. Балыкин П.А., Петрова Т.Е. Формационные типы и составы исходных расплавов коматиит-базальтовых, пикрит-базальтовых и пикрит-долеритовых комплексов // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Мат-лы Всерос. петрографической конф. Вып. 4. Томск, 2004. С. 177-181.

6. Балыкин П.А., Петрова Т.Е. Петро- и геохимические формационные типы низкощелочных ультрамафит-мафитовых ассоциаций, составы исходных расплавов и их эволюционный тренд // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Мат-лы совещ. Вып. 4. Т. 1. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2006. С. 29-33.

7. Балыкин П.А., Лавренчук А.В., Петрова Т.Е. Формационные типы перидотит-габбровых массивов внутриконтинентальных подвижных поясов, составы исходных расплавов и их эволюционный тренд // Литосфера. 2004. № 1. С. 3-20.

8. Балыкин П.А., Поляков Г.В., Богнибов В.И., Петрова Т.Е. Протерозойские ультрабазит-базитовые формации Байкало-Становой области. Новосибирск, Наука, 1986. 206 с.

9. Балыкин П.А., Поляков Г.В., Чан Чонг Хоа и др. Раннемезозойские дифференцированные габброидные массивы Северного и Центрального Вьетнама // Мат-лы Всерос. петрографической конф. Петрология магматических и метаморфических комплексов. Вып. 5. Томск, 2005. С. 154-162.

10. Белоусов А.Ф., Кривенко А.П., Полякова З.Г. Вулканические формации. Новосибирск: Наука, 1982. 281 с.

11. Большев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1965. 464 с.

12. Вревский А.Б., Матреничев В.А., Ружьева М.С. Петрология коматиитов Балтийского щита и изотопно-геохимическая эволюция их мантийных источников // Петрология. 2003. Т. 11. № 6. С. 587-617.

13. Габброидые формации Западной Монголии / А.Э. Изох, Г.В. Поляков, А.П. Кривенко и др. Новосибирск: Наука, Сиб. отделение, 1990. 269 с.

14. Изох А.Э., Поляков Г.В., Гибшер А.С. и др. Высокоглиноземистые расслоенные габброиды Центрально-Азиатского складчатого пояса (геохимические особенности, возраст и геодинамические условия формирования) // Геология и геофизика. 1998. Т. 39. № 11. С. 1565-1577.

15. Изох А.Э., Поляков Г.В., Шелепаев Р.А. Формационный анализ расслоенных ультрабазит-базитовых ассоциаций и реконструкция геодинамических условий их формирования // Магматические и метаморфические образования Урала и их металлогения. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. С. 5-25.

16. Интерпретация геохимических данных. Учеб. пособие / Под ред. Е.В. Склярова. М.: Интермет инжиниринг, 2001. 288 с.

17. Кислов Е.В. Йоко-Довыренский расслоенный массив. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ, 1998. 266 с.

18. Кривенко А.П. Габброидные формации Центрально-Азиатского пояса. Автореф. докт. дисс. Новосибирск, 1984. 33 с.

19. Кузнецов Ю.А., Белоусов А.Ф., Поляков Г.В. Систематика магматических формаций по составу // Геология и геофизика 1976. № 5. С. 3-19.

20. Кузьмин М.И. Геохимия магматических пород фанерозойских подвижных поясов. Новосибирск: Наука, 1985. 199 с.

21. Лавренчук А.В. Программа для расчета динамики внутрикамерной дифференциации основной магмы «Pluton» // Тез. докл. II Сибирской конф. молодых ученых. Новосибирск, 2004. С. 105-106.

22. Медь-никеленосные габброидные формации складчатых областей Сибири / А.П. Кривенко, А.И. Глотов, П.А. Балыкин и др. Новосибирск: Наука, Сибирское отд., 1990. 237 с.

23. Мехоношин А.С., Богнибов В.И., Ломоносова Е.И. Редкоземельные элементы и петрогенезис ультрабазит-базитовых массивов юга Сибири // Геология и геофизика. 1993. № 2. С. 43-49.

24. Мехоношин А.С., Плюснин Г.С., Богнибов В.И. и др. Изотопы стронция и редкоземельные элементы в Дугдинском перидотит-пироксенит-габбровом массиве // Геология и геофизика. 1986. № 8. С. 3-10.

25. Поляков Г.В., Балыкин П.А., Глотов А.И. и др. Пермотриасовая ассоциация высокомагнезиальных вулканитов зоны Шонгда (Северо-Западный Вьетнам) // Геология и геофизика. 1991. № 2. С. 3-14.

26. Поляков Г.В., Балыкин П.А., Петрова Т.Е. и др. Латеральная зональность и эволюция пермотриасового вулканизма зоны Шонгда (Северо-Западный Вьетнам) // Докл. РАН. 1995. Т. 340. № 1. С. 180-184.

27. Попов Н.В., Смелов А.П., Добрецов Н.Н. и др. Олондинский зеленокаменный пояс. Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1990. 172 с.

28. Симонов В.А., Золотухин В.В., Ковязин С.В.и др., Петрогенезис базальтовых серий подводного плато Онтонг Джава Науру, Тихий океан // Петрология. 2004. Т. 12. № 2. С. 191-205.

29. Ферштатер Г.Б. О природе силурийско-раннедевонских мафит-ультрамафитовых интрузивов, ассоциированных с офиолитами Южного Урала // Литосфера. 2004. № 4. С. 3-29.

30. Ферштатер Г.Б., Беа Ф. Геохимическая типизация уральских офиолитов // Геохимия, 1996. № 3. С. 195-218.

31. Ферштатер Г.Б., Беа Ф., Бородина Н.С., Монтеро П. Латеральная зональность, эволюция и геодинамическая интерпретация магматизма Урала в свете новых петрологических и геохимических данных // Петрология. 1998. Т. 6. № 5. С. 451-477.

32. Чистяков А.В., Суханов М.К., Богатиков О.А. и др. Особенности распределения редких и редкоземельных элементов в Бураковском расслоенном интрузиве (Южная Карелия, Россия) // Докл. РАН. 1997. Т. 356. № 3. С. 376-381.

33. Aitken B.G., Echeverria L.M. Petrology and geo-chemistry of komatiites and tholeiites from Gorgona Is-land, Colombia // Contr. Miner. Petrol. 1984. V. 86. Р. 94-105.

34. Amelin Yu.V., Neymark L.A., Ritsk E.Yu., Nemelin A.A. Enriched Nd-Sr-Pb isotopic signatures in the Do-vyren layered intrusion (Eastern Siberia, Russia): evi-dence for source contamination by ancient upper-crustal material // Chemical Geology (including Isotope Geo-science Section). Offic. J. Europ. Ass. Geochem. 1996. V. 129. Р. 39-69.

35. Amelin Yu.V., Ritsk E.Yu., Neymark L.A. Effects interaction between ultramafic tectonite and mafic mag-ma on Nd-Pb-Sr isotopic systems in the Neoproterozoic Chaya Massif, Baikal Muya ofiolite belts // Earth Planet. Sci. Lett. 1997. V. 148. Р. 299-316.

36. Ariskin A.A., Frenkel M.Ya., Barmina G.S., Niel-sen R.L. COMAGMAT: A Fortran program to model magma differentiation processer // Computers & Geo-sciences. 1993. V. 19. № 8. Р. 1155-1170.

37. Arndt N.T. Melting relations of ultramafic lavas (komatiites) at 1 atm and high pressure // Carnegie Inst. Washington Yearb. 1976. V. 75. Р. 551-561.

38. Balykin P.A. Composition and PT-conditions of melting of parental magmas for komatiite-basalt, picrite-basalt, and picrite-dolerite complexes // 32nd IGC, Flo-rence, Italy. Abstract Volume. 2004. Р. 800.

39. Balykin P.A., Polyakov G.V., Thanh Н.H. et al. Early mesozoic complexes of differentiated gabbroids in North and Central Viet Nam // J. Geology. 2006. Ser. B. № 28. Р. 1-19.

40. Barnes S.J., Often M. Ti-rich komatiites from nor-thern Norway // Contrib. Mineral. Petrol. 1990. V. 105. Р. 42-54.

41. Barnes S.J., Maier D.W. Platinum-group elements and microstructures of Normal Merensky Reef from Impala Platinum Mines, Bushveld Complex // J. Petrol. 2002. V. 43. № 1. Р. 103-128.

42. Echeverria L.M. Tertiary or Mesozoic komatiites from Gorgona Island, Colombia: field relations and geo-chemistry // Contr. Miner. Petrol. 1980. V. 73. Р. 253-266.

43. Fang N., Niu G. Late Paleozoic Ultramafic Lavas in Yunnan, SW China // J. Petrol. 2003. V. 44. № 1. Р. 141-157.

44. Geology and deposits of the Noril'sk Region: Guidebook VII Intern. Platinum Sympos. / V.V. Distler, V.E. Kunilov (eds.). Moscow, Noril'sk, 1994. 67 p.

45. Hanski E.J. Petrology of the Pechenga ferro-picrites and cogenetic Ni-bearing gabbro-wehrlite intru-sions, Kola Peninsula, Russia // Geol. Surv. Finland, 1992. Bull. 367. 192 p.

46. Hanski E., Walker R.J., Huhma H. et al. Origin of the Permian-Triassic komatiites, Northwestern Viet-nam // Contrib. Miner. Petrol. 2004. V. 147. Р. 453-469.

47. Himmelberg G.R., Loney R.A. Characteristics and petrogenesis of Alaskan type ultramafic-mafic intrusion, Southeastern Alaska // U. S. Geolog. Survey Prof. Paper 1564, 1994. Р. 1-47.

48. Hoang Huu Thanh, Polyakov G. V., Balykin P.A. et al. Island arc nature of the layered intrusion of Nui Chua complex in fold belts of North Viet Nam: evidences from their geochemistry // J. Geology. 2004. Ser. B. № 24. P. 16-28

49. Jahn B., Gruau G., Glikson A.J. Komatiites of the Onverwacht group, S. Africa: REE geochemistry, Sm/Nd age and mantle evolution // Contrib. Mineral. Petrol. 1982. V. 80. Р. 3-40.

50. Jochum K.P., Arndt N.T, Hofmann A.W. Nb-Th-La in komatiites and basalts: constraints on komatiite petrogenesis and mantle evolution // Earth Planet. Sci. Lett. 1991. V. 107. P. 272-289.

51. Komatiites / Ed. N.T. Arndt, E.G. Nisbet. London: George Allen & Unwin, 1982. 526 p.

52. Kerrich R., Xie Q. Compositional recycling stru-cture of an Archean super-plume: Nb-Th-U-LREE sys-tematics of Archean komatiites and basalts revisited // Contrib. Mineral. Petrol. 2002. V. 142. P. 476-484.

53. Krishnamurthy P., Gopalan K., Macdougall J.D. Olivine compositions in picrite basalts and the Deccan volcanic Cycle // J. Petrology. 2000. № 7. P. 1057-1069.

54. Lesher C.M., Arndt N.T. REE and Nd isotope geo-chemistry, petrogenesis and volcanic evolution of contaminated komatiites at Kambalda, Western Australia // Lithos. 1995. V. 34. P. 127-157.

55. Lightfoot P.C., Naldrett A.J., Gorbachev N.S. et al. Geochemistry of the Siberian Trap of the Noril'sk area, USSR, with implications for the relative contri-butions of crust and mantle to flood basalt magmatism // Contrib. Mineral. Petrol. 1990. V. 104. P. 631-644.

56. McBirney A.R. The Skaergaard layered series. Part VI. Excluted trace elements // J. Petrol. 2002. V. 43. № 3. P. 535-556.

57. Mahoney J.J. Deccan Traps // Continental Flood Basalts / J.D. Macdougall (ed). Dordrecht: Kluwer Academic, 1988. P. 151-194.

58. Norman M.D., Garcia M.O. Primitive magmas and source characteristics of the Hawaiian plume: petrology and geochemistry of shield picrites // Earth Planet. Sci. Lett. 1999. V. 168. P. 27-44.

59. Pallister J.S., Knight R.J. Rare-earth element geochemistry of the Samail ophiolite near Ibra, Oman // J. Geophys. Res. 1981. V. 86. P. 2673-2698.

60. Pietruszka A.J., Garcia M.O. A rapid fluctuation in the mantle source and melting history of Kilauea volcano inferred from the geochemistry of its historical Summit lavas (1790-1982) // J. Petrol. 1999. V. 40. № 8. Р. 1321-1342.

61. Poliakov G.V., Balykin P.A., Hoa va nnk Tran Trong. Cac thanh tao mafic-sieu mafic pecmi-triat mien bac Viet Nam. (chu bien G.V. Poliakov, Nguyen Trong Yem). Nha xuat ban khoa hoc va ky thuat, 70 - Tran Hung Dao, Ha Noi, 1996. 173 tr. (In Vietnamese).

62. Puchtel I.S., Haase K.M., Hofmann A.W. et al. Petrology and geochemistry of crustally contaminated komatiitic basalts from the Vetreny Belt, southeastern Baltic Shield: evidence for an early proterozoic mantle plume beneath rifted Archean continental lithosphere // Geochim. Cosmochim. Acta. 1997. V. 61. № 6. P. 1205-1222.

63. Rollinson H.R. Using geochemical data: evalua-tion, presentation, interpretation. Essex: London Group UK Ltd., 1994. 352 p.

64. Rеvillon S., Arndt N.T., Chauvel C., Hallot E. Geochemical study of ultramafic volcanic and plutonic rocks from Gorgona Island, Colombia: the plumbing system of an oceanic plateau // J. Petrol. 2000. V. 41. № 7. P. 1127-1153.

65. Scarrow J.Р., Cox K.G. Basalts generated by decompressive adiabatic melting of a mantle plume: a case study from the Isle of Skye, NW Scotland // Dept. Earth Sci., Pakks Road, Oxford, UK. 1995. V. 36. № 1. P. 3-22.

66. Sinigoi S., Quick J.E., Clemens-Knott D. et al. Chemical evolution of a large mafic intrusion in the lower crust, Ivrea-Vebrano Zone, northern Italy // J. Geoph. Res. 1994. V. 99. № B11. P. 21575-21590.

67. Sun S.S., Nesbit R.W. Petrogenesis of Аrchaean ultrabasic and basic volcanics: evidence from rare earth elements // Contrib. Mineral. Petrol. 1978. V. 65. P. 301-325.

68. Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Magmatism in the ocean basins / A.D Saunders., M.J. Norry (eds.). Geol. Soc. London, Spec. Publ. 1989. V. 42. P. 313-345.

69. Sutcliffe R.H., Sweeny J.M., Edgar A.D. The lac des iles complex, Ontario: petrology and platinum-group-elements mineralization in an Archean mafic intrusion // Can. J. Earth Sci. 1989. V. 26. P. 1408-1427.

70. Willmore C.C., Boudreau A.E., Kruger F.J. The halogen geochemistry of the Bushveld Complex, Republic of South Africa: implications for chalcophile element distribution in the Lower and Critical Zones // J. Petrol. 2000. V. 41. № 10. P. 1517-1539.

71. Xu Y., Chung S.L., Jahn B.M., Wu G. Petrologic and geochemical constraints on the petrogenesis of Permian-Triassic Emeishan flood basalts in southwestern China // Lithos. 2001.V. 58. P. 145-168.


Для цитирования:


Балыкин П.А., Петрова Т.Е. ПЕТРОХИМИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЧЕРТЫ НИЗКОЩЕЛОЧНЫХ УЛЬТРАМАФИТ-МАФИТОВЫХ АССОЦИАЦИЙ . Литосфера. 2007;(5):97-116.

Просмотров: 108


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1681-9004 (Print)
ISSN 2500-302X (Online)