Минералогия и условия образования метабазитов офиолитовой ассоциации северного склона Кузнецкого Aлатау

Офиолиты северного склона Кузнецко-Алатауского хребта являются наиболее представительными фрагментами субокеанической коры в регионе. В настоящей статье приводятся результаты исследования метабазитов офиолитового парагенеза гор Северная, Зеленая, Бархатная и Семеновского массива. Для исследования отобраны образцы из габброидного и субвулканического комплексов. Помимо петрографического изучения в шлифах составы основных породообразующих минералов (плагиоклазы, амфиболы) были детально исследованы на электронном микроскопе, оснащенном микрозондовым энерго-дисперсионным анализатором. При этом установлено, что полевые шпаты представлены широким спектром состава: от альбита до битовнита; не менее распространенные амфиболы характеризуются также широким диапазоном составов: эденит, ферроэденит, ферропаргасит, магнезиогастингсит, магнезиальная, железистая и актинолитовая роговые обманки. Хлорит отмечается во всех образцах и представлен рипидолитом и пикнохлоритом. Из акцессорных минералов присутствуют апатит, ильменит, сфен и, в единичных случаях, рутил. Полученные данные по фазовым взаимоотношениям и изменениям химических составов основных минералов (полевые шпаты, амфиболы) обнаруживают признаки как прогрессивного, так и ретроградного метаморфизма и предполагают несколько этапов метаморфических преобразований исследуемых пород. Поведение акцессорных минералов также выражает вариативность термодинамических параметров метаморфизма. Это подтверждается и традиционными методами геотермобарометрии (с использованием минеральной пары “плагиоклаз-амфибол”). Наблюдаемая ретроградная направленность процессов метаморфизма отражает перемещение офиолитовых масс в верхние горизонты коры и позволяет связывать этот метаморфизм с обдукцией офиолитов. Для исследуемого региона наиболее ранний этап обдукции реститовых ультрабазитов в условиях заложения “рифейской” океанической островной дуги может быть сопоставлен с эпизодами регионального метаморфизма на уровне эпидот-амфиболитовой фации (Т = 500-700°С и Р = 2-6 кбар). Коллизионное причленение Кузнецко-Алтайской островной дуги к структурам Центрально-Азиатского супертеррейна и Сибирскому кратону в позднем кембрии-ордовике контролировало вертикальные движения вдоль субмеридиональных тектонических разрывов и привело к метаморфизму пород при низких температурах (350-510°С) и высоких давлениях (6-9 кбар). Завершение этих процессов характеризуется понижением давления (2-6 кбар) при тех же температурах. Результатом этих событий является формирование серпентинитового меланжа на Семеновском массиве.

метабазиты, офиолитовыйпарагенез, полевые шпаты, амфиболы, метаморфизм, Кузнецкий Алатау, metabasites, ophiolite paragenesis, feldspars, amphiboles, metamorphism, Kuznetsk Alatau

1. Алабин Л.В. (1983) Структурно-формационная и металлогеническая зональность Кузнецкого Алатау. Новосибирск: Наука, 102 с.

2. Берзин Н.А., Кунгурцев Л.В. (1996) Геодинамическая интерпретация геологических комплексов Алтае-Саянской области. Геология и геофизика, 3(1), 63-81.

3. Буслов М.М. (2011) Тектоника и геодинамика Центрально-Азиатского складчатого пояса: роль позднепалеозойских крупноамплитудных сдвигов. Геология и геофизика, 52(1), 66-90.

4. Буслов М.М., Джен Х., Травин А.В., Отгонбаатар Д., Куликова А.В., Минг Чен, Глори С., Семаков Н.Н., Рубанова Е.С., Абилдаева М.А., Войтишек Е.Э., Трофимова Д.А. (2013) Тектоника и геодинамика Горного Алтая и сопредельных структур Алтае-Саянской складчатой области. Геология и геофизика, 54(10), 1600-1627.

5. Гертнер И.Ф., Краснова Т.С., Баянова Т.Б., Дугарова Н.А., Врублевский В.В., Тишин П.А. (2012) Изотопно-геохимическая неоднородность офиолитов Кузнецкого Алатау: оценка возраста формирования и источников вещества литосферы Палеоазиатского океана. Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту). Иркутск: ИЗК СО РАН, 55-56.

6. Гончаренко А.И., Кузнецов П.П., Симонов В.А., Чернышов А.И. (1982) Офиолитовая ассоциация Кузнецкого Алатау (на примере Среднетерсинского массива). Новосибирск: Наука, 105 с.

7. Добрецов Н.Л. (1995) Проблемы соотношения тектоники и метаморфизма. Петрология, 3(1), 4-23.

8. Дугарова Н.А. (2015) Геохимическая неоднородность базитов офиолитовой ассоциации Кузнецкого Алатау. Вопросы естествознания, 4(8), 50-53.

9. Дугарова Н.А., Гертнер И.Ф., Краснова Т.С. (2016) Эволюция структур и вещественного состава пород офиолитовой ассоциации гoры Бархатной (Кузнецкий Алатау). Корреляция алтаид и уралид: магматизм, метаморфизм, стратиграфия, геохронология, геодинамика и металлогения. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 68-70.

10. Книппер А.Л., Шараськин А.Я., Савельева Г.Н. (2001) Геодинамические обстановки формирования офиолитовых разрезов разного типа. Геотектоника, (4), 3-21.

11. Колман Р.Г. (1979) Офиолиты. М.: Мир, 269 с.

12. Коновалова О.Г., Прусевич Н.А. (1977) Дунит-гарц-бургитовые массивы Кузнецкого Алатау и Салаира. Новосибирск: Наука, 166 с.

13. Краснова Т.С. (2005) Петрология ультрамафитовых массивов гор Северной, Зеленой и Бархатной (Кузнецкий Алатау). Автореферат дис. … канд. геол.-мин. наук. Томск, 20 с.

14. Краснова Т.С., Гертнер И.Ф., Уткин Ю.В. (2001) Перспективы платиноносности офиолитов Кузнецкого Алатау. Петрология магматических и метаморфических комплексов. Томск: ЦНТИ, 229-235.

15. Краснова Т.С., Уткин Ю.В., Рихванов Л.П. (1996) Геохимия габброидов офиолитовой ассоциации горы Бархатной (Кузнецкий Алатау). Магматизм и геодинамика Сибири. Томск: Томский гос. университет, 27-29.

16. Магматические горные породы. Т. 3. (1985), 486 с. Т. 5. (1988), 508 с. М.: Наука.

17. Мишкин М.А. (1990) Амфиболовый геотермобарометр для метабазитов. Докл. АН СССР, 312(4), 944-946.

18. Перчук Л.Л. (1970) Равновесия породообразующих минералов. М.: Наука, 392 с.

19. Плотников А.В., Ступаков С.И., Бабин Г.А., Симонов В.А. (2000) Возраст и геодинамическая природа офиолитов Кузнецкого Алатау. Дoкл. АН, 372(1), 80-85.

20. Плюснина Л.П. (1986) Экспериментальное исследование равновесий метабазитов, геотермобарометрия. Эксперимент в решении актуальных задач геологии. М.: Наука, 174-183.

21. Савельева Г.Н. (2011) Офиолиты варисцид Европы и уралид: обстановки формирования и метаморфизм. Геотектоника, (6), 24-39.

22. Савельева Г.Н., Савельев А.А., Перцев А.Н. (1995) Метаморфизм в истории офиолитов. Геотектоника, (2), 15-28.

23. Симонов В.А. (1993) Петрогенезис офиолитов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 248 с.

24. Ферштатер Г.Б. (1990) Эмпирический плагиоклаз-роговообманковый барометр. Геохимия, (3), 328-335.

25. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Ковач В.П., Козаков И.К., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. (2003) Геодинамика формирования каледонид Центрально-Азиатского складчатого пояса. Докл АН, 389(3), 354-359.

26. Dilek Y., Furnes H. (2011) Ophiolite genesis and global tectonics: geochemical and tectonic fingerprinting of ancient oceanic lithosphere. Geol. Soc. Amer. Bull., 123, 387-411.

27. Fabries J., Ferguson A.K., Ginzburg I.V., Ross M., Seifert F.A., Zussman J., Aoki K., Gottardi G. (1988) Nomenclature of pyroxenes. Mineral. Mag., 52, 535-550.

28. Gertner I.F., Bayanova T.B., Krasnova T.S., Vrublevskii V.V., Sayadyan G.R. (2013) Age and matter sources of ophiolites of the Kuznetsk Alatau, SW Siberia: new Sm-Nd isotope data. Mineral. Mag., 77(5), 1159.

29. Hey M. H. (1954) A new review of the chlorites. Mineral. Mag., 30, 277-292.

30. Jowett E.C. (1991) Fitting iron and magnesium into the hydrothermal chlorite geothermometr. GAC/MAC/SEG Joint Annual Meeting. Program with Abstracts, 16, A62.

31. Leake B.E., Woolley A.R., Arps C.E.S., Birch W.D., Gilbert M.C., Grice J.D., Hawthorne F.C., Kato A., Kisch H.J., Krivovichev V.G., Linthout K., Laird J., Mandarino J., Maresch W.V., Nickel E.H., Rock N.M.S., Schumacher J.C., Smith D.C., Stephenson N.C.N., Ungaretti L., Whittaker E.J.W., Youzhi G. (1997) Nomenclature of amphiboles: report of the Subcommittee on amphiboles of the International Mineralogical Association, Commission on new minerals and mineral names. Canad. Mineral., 35, 219-246.

32. Nicolas A. (1989) Structures of ophiolites and dynamics of oceanic lithosphere. L.: Kluwer, 367 p.

33. Robertson A.H.F. (2002) Overview of the genesis and emplacement of Mesozoic ophiolites in the Eastern Mediterranean Tethyan region. Lithos, 65, 1-67.

34. Schmidt M.W. (1992) Amphibole composition in tonalite as a function of pressure: an experimental calibration of the Al-in-hornblende barometr. Contrib. Mineral. Petrol., 110(2), 304-310.

35. Whitney D.L., Evans B.W. (2010) Abbreviations for names of rock-forming minerals. Amer. Mineral., 95, 185-187.