О.Ю. Перфилова*, А.А. Воронцов**, М.Л. Махлаев* *Красноярск, Сибирский федеральный университет, ** Иркутск, Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, ПОЗДНЕОРДОВИКСКИЙ ЭТАП МАГМАТИЗМА В СТРУКТУРАХ ГОРНОГО ОБРАМЛЕНИЯ СЕВЕРО-МИНУСИНСКОЙ ВПАДИНЫ

Традиционно образование постколлизионных магматических пород повышенной щёлочности пёстрого петрографического состава, широко развитых как в пределах Минусинского межгорного прогиба, так и в структурах его складчатого обрамления, связывалось исключительно с раннедевонской тектоно-магматической активизацией.

Наличие в обрамлении Минусинского межгорного прогиба магматических образований позднего ордовика было впервые отмечено А.Г. Рублёвым и др. В последнее время для части вулканогенных и интрузивных пород, развитых в пределах складчатого обрамления Минусинских впадин, получены изотопно- геохронологические датировки, укладывающиеся в интервал млн. лет, что отвечает позднему ордовику – раннему силуру.

К сожалению, вопрос о площадном распространении позднеордовикского и раннедевонского магматизма в этих районах по- прежнему остается остродискуссионным

. Не до конца решенными остаются вопросы о закономерностях размещения локальных ареалов постколлизионного магматизма, его структурно-тектонической позиции, специфике вещественного состава и роли ордовикского и девонского этапов в истории геологического развития региона.

Проблема усугубляется наличием значительного формационного сходства продуктов разновозрастного (позднеордовикского и раннедевонского) магматизма, обусловленного их проявлением в близких тектонических обстановках активных континентальных окраин, а также отсутствием в вулканогенных разрезах органических остатков. И если вулканогенные породы раннедевонского возраста детально изучены многочисленными исследователями, то данных, касающихся состава магматических пород позднеордовикского этапа пока крайне недостаточно

Особую актуальность задача разграничения этих этапов магматизма приобрела в связи с работами по созданию нового поколения средне- и мелкомасштабных Госгеолкарт. Кроме того, в последнее время именно с интрузивными породами ордовикской ВПА связывается широко распространенное в регионе промышленное медно-молибденовое, железорудное, и золото-серебряное с висмутином оруденение

В складчатом обрамлении Северо-Минусинской впадины наиболее детально нами изучены Кошкулакская, Катюшкинская, Ефремкинская и Юлинская палеовулканоструктуры в северной Хакасии, а также вулкано- плутоническая структура Качинско-Шумихинской депрессии в окрестностях г. Красноярска.

Кошкулакская палеовулканоструктура

Катюшкинская палеовулканоструктура

Ефремкинская палеовулканоструктура

Юлинская вулкано-плутоническая структура

Вулкано-плутоническая структура Качинско-Шумихинской депрессии На северо-западной периферии складчатой системы Восточного Саяна, вдоль его сочленения со структурами Минусинского прогиба и Рыбинской впадины, выявлено широкое развитие образований вулкано- плутонической ассоциации повышенной щёлочности позднеордовикского возраста.

Депрессия представляет собой субширотно ориентированный прогиб, размерами 50×30 км, со структурным несогласием наложенный на сложно дислоцированный складчатый комплекс позднего-рифея – раннего кембрия. Качинско-Шумихинская депрессия

Данная депрессия представляет собой доступный и очень удобный для исследования объект, расположенный в непосредственной близости от г. Красноярска, где без проведения дорогостоящих буровых работ благодаря блоковым неотектоническим движениям мы можем в пределах депрессии и её обрамления наблюдать разные уровни эрозионного среза данной ВПА и, соответственно, образования различных уровней глубинности в её составе.

Качинско-Шумихинская депрессия В этой структуре оказалось возможным пространственное совмещение вулканогенных образований покровной фации не только с сувулканическими образованиями, но и с прорывающими их сравнительно крупными комагматичными гипабиссальными и мезоабиссальными интрузиями (Столбовский, Абатакский, Шумихинский, Лиственский, Зеледеевский массивы)).

Покровная фация. Дивногорский разрез на левобережье р. Енисей Характерна большая мощность вулканогенного разреза. Только по одному непрерывному разрезу вдоль р. Енисей около г. Дивногорска, детально изученному В.М. Гавриченковым и А.П. Косоруковым (а позднее Н.Н. Круком,Г.А. Бабиным и др.), она составляет не менее 2800 м.

Покровная фация.Дивногорский разрез на левобережье р. Енисей В нижней части разреза вулканитов преобладают умеренно- щелочные базальтоиды, в верхней – эффузивы среднего и умеренно-кислого состава (лавы и туфы трахитов, трахидацитов, трахириодацитов).

Палеовулканоструктура гряды Долгая Грива

Палеовулканоструктура гряды Долгая Грива. Покровная фация (базальты и трахибазальты) Покровные образования слагают отчётливо стратифицированную толщу, залегающую моноклинально с относительно пологим (около 30°) падением на северо-северо-запад. В разрезе участка выделяется шесть пачек различного состава..

Палеовулканоструктура гряды Долгая Грива. Поковная фация Трахиты и туфы трахитового состава

Палеовулканоструктура гряды Долгая Грива. Покровная фация

Жерловые образования представлены некками диаметром до 200м, выполненными эруптивными брекчиями преимущественно базальтоидного состава.

Субвулканические образования представлены интрузией кварцевых сиенит-порфиров (в районе гг. Первая и Вторая Сопка), а также многочисленными дайками умеренно-щелочных тонкозернистых габбро и микрогаббро, трахибазальтов, трахит- порфиров.

Интрузия кварцевых сиенит-порфиров и м/з сиенитов представляет собой лакколит, кровля которого хорошо отпрепарирована в современном рельефе, (северные склоны гг. Первая и Вторая Сопки). А в южных склонах этих же гор вскрыт полный разрез лакколита, от кровли до подошвы. Вид на гряду Долгая Грива С правого берега р. Енисей Вид на Первую Сопку от подножия ее южного склона

Интрузия имеет зональное строение. Периферическая зона интрузивного тела сложена кварцевыми микросиенитами и сиенит- порфирами с тонкозернистой основной массой. В её центре развиты кварцевые слабопорфировидные мелкозернистые сиениты. Микросиенит Сиенит-порфир

Субвулканические образования Микрогаббро Кварцевый микросиенит

Плутоническая составляющая ВПА представлена интрузивными массивами сиенит-граносиенитового состава Все эти интрузии объединяются в составе столбовского сиенит-граносиенитового комплекса, выделенного Ю.А. Кузнецовым в 1932 г. Преобладают пологозалегающие пластообразные интрузии площадью до км 2.

Три из них (Шумихинский (6), Лиственский (5), Зеледеевский (8) расположены непосредственно в пределах Качинско-Шумихинской депрессии и прорывают выполняющие её вулканиты

Ещё два – Столбовский (3) и Абатакский (4) – залегают в складчатых структурах её обрамления, в окружении сложно дислоцированных толщ верхнего рифея – нижнего кембрия. Соответственно, первые формировались на меньших глубинах, и могут рассматриваться как гипабиссальные. Вторые принадлежат мезоабиссальной фации глубинности.

Столбовский массив является петротипом комплекса. В современном эрозионном срезе он представляет собой тело овальной в плене формы, площадью около 40 кв. км.

Главные отличия Шумихинского, Лиственского и Зеледеевского массивов от Столбовского в составе и строении обусловлены меньшей глубинностью их становления.

Трахиты: Rb-Sr млн. лет, K-Ar – , и млн. лет /Берзон и др., Крук и др, 2002/. Ранее был определен возраст этих эффузивов Rb-Sr методом млн. лет /Рублев,1996/. Возраст субвулканических интрузий U-Pb млн.лет /Крук и др., 2002/. Возраст столбовского комплекса определяется на основании имеющихся радиоизотопных датировок /Берзон и др, Крук и др., 2002, Рублев и др., 1996/: для Столбовского массива – U-Pb и 451 млн. лет, K-Ar 469 млн. лет Лиственского массива U-Pb – 438,5+9 млн. лет, млн. лет и млн. лет. Шумихинского массива U-Pb млн. лет

Среди позднеордовикских образований в зависимости от уровня эрозионного среза, выявлено 2 типа локальных палеооструктур, сложенных породами покровной, жерловой, субвулканической, гипабиссальной. иногда мезоабиссальной фаций глубинности. Кошкулакская палеовулканоструктура Юлинская вулкано-плутоническая стрнуктура

К наименее эродированным принадлежат палеовулканоструктуры центрального и трещинного типа, в которых широким развитием пользуются вулканогенные породы покровной, жерловой и субвулканической фаций.

В более эродированных кольцевых вулкано-плутонических структурах образования покровной эффузивной фации сохранились лишь фрагментарно, в их периферических частях. Центрами таких палеоструктур в современном эрозионном срезе являются гипабиссальные или мезоабиссальные интрузии, сложенные роговообманковыми и биотит-роговообманковыми сиенитами (реже – монцонитами), кварцевыми сиенитами и граносиенитами, связанными друг с другом постепенными фациальными взаимопереходами

ВЫВОДЫ

Наименее эродированные палеовулканические постройки локализованы по периферии крупных наложенных структур, выполненных средне- позднепалеозойскими отложениями, к которым принадлежат и Минусинские впадины, а наиболее глубинные мезоабиссальные интрузивные массивы располагаютсяв пределах из складчатого обрамления (Кузнецкий Алатау, Восточный Саян) или во внутренних частях разделяющих их поднятий.

ВЫВОДЫ В нижней части разрезов вулканитов покровной фации позднеордовикского этапа преобладают умеренно-щелочные базальтоиды (лавовые потоки и покровы оливиновых, оливин-авгитовых, авгит- плагиоклазовых и плагиоклазовых базальтов, трахибазальтов, трахиандезибазальтов, мощностью от 1-5 до м, туфы того же состава),

ВЫВОДЫ В средней и верхней – лавовые потоки эффузивов среднего и умеренно-кислого состава мощностью м (от трахиандезибазальтов и трахиандезитов до трахитов, трахидацитов и трахириодацитов) и их туфы.

ВЫВОДЫ Характерна значительная мощность вулканогенных разрезов – до 3 км и высокие коэффициенты эксплозивности, что свидетельствует об обогащенности исходных расплавов флюидами

Жерловые образования слагают небольшие некки, выполненные эруптивными брекчиями, состоящими из обломков базальтоидов, трахитов и микросиенитов. Субвулканические образования представлены мелкими интрузиями микросиенитов, сиенит-порфиров, кварцевых сиенит- порфиров, а также многочисленными дайками умеренно-щелочных микрогаббро, трахибазальтов, трахит-порфиров

Магматизм ордовикского этапа характеризуется повышенной щелочностью калиево-натрового типа при некотором преобладании Na. Содержания кремнекислоты в магматических породах позднеордовикского этапа варьируют в достаточно широких пределах (SiO 2 = 45, ,48%), что определяется, главным образом, степенью дифференциации исходных расплавов и положением петрографических разностей пород в разрезах.

Фигуративные точки составов как вулканических, так и интрузивных пород формируют единые тренды дифференциации на большинстве классификационных диаграмм. В конечных дифференциатах закономерно увеличиваются содержания кремнекислоты и щелочей, а отношение K/Na смещается в пользу калия.

ВЫВОДЫ При сохранении общей тенденции тренды дифференциации пород для каждой локальной геоструктуры имеют индивидуальные отличия, что отражает особенности поведения петрогенных и акцессорных элементов в различных магматических очагах в зависимости от их размеров и глубины формирования.

Комагматичность всех пород рассматриваемой ассоциации подчеркивается и общей для них геохимической спецификой – характером распределения РЗЭ, повышенными содержаниям Р, Sr, Ва, Mo, Pb, Сu и близкими отношениями K/Rb, Rb/Sr и Ca/Sr, а также низкими отношениями 87 Sr/ 86 Sr = 0,702 – 0,705, свидетельствующими о надсубдукционном мантийном источнике магматических расплавов и тесную связь его кислых дифференциатов с габброидами

Линейное распределение локальных геоструктур, текстурно- структурные особенности и состав пород позднеордовикской вулкано- плутонической ассоциации, вероятно, являются свидетельством надсубдукционного механизма их формирования в пределах тыловой части активной континентальной окраины при участии плюмов.

Формирование пород позднеордовикской ассоциации, вероятно, происходило в условиях попеременного функционирования контрастных по составу и различных по глубинности магматических очагов – первично-мантийных (базальтоидных) и более кислых вторичных, коровых.

Спасибо за внимание! Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант )