ГРАНИТИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ВУЛКАНИТОВ МАНТИЙНЫМИ ФЛЮИДАМИ В

КОНТАКТОВОМ ОРЕОЛЕ ЮРЧИКСКОГО ГАББРО-НОРИТОВОГО ИНТРУЗИВА

(ГАНАЛЬСКИЙ ХРЕБЕТ, КАМЧАТКА)

Тарарин И.А.

Дальневосточный геологический институт ДВО РАН, Владивосток, Россия, itararin@mail.ru

Возможность гранитизации основных и ультраосновных пород под воздействием высокоминерализованных глубинных флюидов с образованием гранитоидов была теоретически обоснована Д.С. Коржинским (1952) и подтверждена многочисленными экспериментальными исследованиями (Жариков, 1987; Жариков и др., 1990; Граменицкий, Ларин, 1996; Маракушев, 1987; Sisson et al., 2005). Согласно этим представлениям, гранитизация базитового субстрата обусловлена его замещением под воздействием трансмагматических флюидов подкорового происхождения, образующихся в процессе дегазации мантии. Магматическое замещение предполагает, что гранитообразованию и окончательному плавлению исходных пород предшествует их метасоматическая переработка щелочно-кремнекислыми флюидами с дебазификацией и «осветлением», осуществляющихся параллельно с нарастающим частичным плавлением (образованием полосчатых и теневых мигматитов).

Процессы гранитизации и магматического замещения основных вулканитов широко проявлены в контактовом ореоле Юрчикского габбро-норитового интрузива Ганальского хребта Камчатки. Этот интрузив прорывает осадочно-вулканогенные образования ганальской серии и представляет собой факолитообразное тело размером до 22 км в продольной оси. Наибольшая мощность интрузива (до 1500 м) фиксируется над северным его окончанием, где небольшая мощность «покрышки» вмещающих пород вахталкинской толщи ганальской серии, пересекаемых апофизами габбро-норитов, обусловливает интенсивное проявление высокотемпературных процессов ороговикования, сопровождаемого метасоматическим преобразованием и магматическим замещением (с дебазификацией и гранитизацией) исходных отложений.

Вахталкинская толща мощностью 800-900 м сложена основными вулканитами (сходными по составу с окраинноморскими базальтами), превращенными в амфиболиты и клинопироксен-амфиболовые сланцы, содержащие разбудинированные прослои гранат-биотитовых ± кордиерит плагиогнейсов мощностью от первых до 20-50 м, кремнекислых (дацитовых) метавулканитов, реже кварцитов и мраморов. Во внутренних частях контактового ореола основные вулканиты превращены в амфиболовые, клинопироксен-амфиболовые и двупироксен-амфиболовые роговики, состоящие из магнезиальной роговой обманки или железистого паргасита (X_Mg=0.60-0.67)¹, плагиоклаза (X_An=0.80-0.45), к которым присоединяются клинопироксен (X_Mg=0.68-0.77) и реже ортопироксен (X_Mg=0.70-0.72). Максимальная температура контактового метаморфизма достигала 800˚С.

В локальных участках амфиболовые, клинопироксен-амфиболовые и двупироксен-амфиболовые роговики подверглись метасоматическим преобразованиям, обуловливающим замещение кристаллов роговой обманки ортопироксеном (X_Mg=0.58-0.63, реже X_Mg=0.45-0.56) в ассоциации с плагиоклазом (X_An=0.35-0.50) и переменным количеством биотита (X_Mg=0.45-0.70), апатита и Fe-Ti-оксидов. Дальнейшее усиление метасоматических процессов привело к полному замещению амфиболовых и пироксен-амфиболовых парагенезисов роговиков биотит-ортопироксен-плагиоклазовой ассоциацией мелко- и тонкозернистых метасоматитов и появлению в них маломощных лейкократовых мигматитовых прожилков, линз и обособлений биотит-ортопироксен-плагиоклазового ± гранат состава, характеризующихся гипидиоморфнозернистыми магматическими структурами и более крупными (до 1-2 и более миллиметров) кристаллами минералов. Характерной особенностью метасоматитов и мигматитовых прожилков и обособлений является повышенное содержание апатита. Метасоматическое преобразование роговиков, сопровождаемое магматическим замещением, ведет к интенсивной их дебазификации, выражающейся в увеличении в новообразованных парагенезисах роли лейкократовых минералов (в основном плагиоклаза) за счет темноцветных фаз. Параллельно снижается основность плагиоклаза и возрастает железистость темноцветных минералов и, менее значительно, глиноземистость ортопироксена, достигающая максимальных значений в гранатовых эндербитах.

Дальнейшая интенсификация метасоматических процессов и магматического замещения роговиков обусловливает формирование в метасоматитах маломощных прожилков гранатовых эндербитов, в парагенезисы которых кроме ортопироксена, биотита и плагиоклаза входят кварц, кордиерит, гранат и реже калиевый полевой шпат. Крупные тела гранатовых эндербитов и плагиогнейсов, сменяющих гранатовые эндербиты с удалением от контактов Юрчикского интрузива, образуются при магматическом замещении разбудинированных пластов осадочных пород, переслаивающихся с основными вулканитами в составе вахталкинской толщи. Эти процессы отвечают температуре 700-800˚С и давлению 3.2-4.8 кбар.

Сравнение химического состава исходных основных вулканитов и продуктов их преобразования свидетельствует о том, что по химизму метасоматические изменения и магматическое замещение отвечают кремниево-щелочному метасоматозу (гранитизации) и обусловливают последовательный и неравномерный привнос в замещаемые породы SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, K₂O, Rb, Ba, Zr, Nb и Cl и вынос железа, магния, марганца, кальция и некоторых рассеянных компонентов – Cr, Co, Ti, Y, S.

Предполагается, что метаморфические процессы и магматическое замещение, обусловливающих гранитизацию исходных основных вулканитов вахталкинской толщи в контактовом ореоле Юрчикского габбро-норитового интрузива, происходили под влиянием высокоминерализованных мантийных флюидов, фильтровавшихся по магматическим каналам, по которым осуществлялся подъем габброидной магмы.

Литература

Граменицкий Е.Н., Лукин П.В. Подходы к экспериментальному моделированию магматического замещения // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1996. № 4. С.16-26.

Жариков В.А. Проблемы гранитообразования // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1987. № 6. С.3-14.

Жариков В.А., Эпельбаум М.Б., Боголепов М.В. Экспериментальное исследование возможности гранитизации под действием глубинного флюида // Докл. АН СССР, 1990. Т. 311. № 2. С. 462-465.

Коржинский Д.С. Гранитизация как магматическое замещение // Изв. АН СССР. Сер. геол., 1952. № 2. С.56-69.

Маракушев А.А. Магматическое замещение и его петрогенетическая роль // Очерки физико-химической петрологии. Под ред. В.А. Жарикова. Вып. 14. М.: Наука, 1987. С.24-38.

Sisson T.W., Ratajeski K., Hawkins W.B. and Glazner A.F. Voluminous granitic magmas from common basaltic sources // Contrib. Mineral. Petrol., 2005. V. 148. No 6. P.635-661.