МАНТИЙНО-КОРОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В ОБЛАСТИ РАЗВИТИЯ НЕОГЕН-ЧЕТВЕРТИЧНОГО МАГМАТИЗМА БОЛЬШОГО КАВКАЗА

1

• Авторы
• Файлы

Гусев А.И. Статья в формате PDF 207 KB

В области развития молодого вулканизма и интрузивного магматизма Большого Кавказа методами глубинного сейсмического зондирования установлено аномальное строение глубоких геосфер, где с глубины 5 км выделяется блок коро-мантийной смеси с провышенными значениями плотности пород и повышенными скоростями продольных сейсмических волн. К этому блоку приурочены одновозрастные интрузии (N₂³) тырныаузского, теплинского комплексов, связанных с Кавказским плюмом. В области Кавминводского поднятия Северо-Кавказского краевого массива проявились трахидациты и гранитоиды шошонитовой серии кавминводского комплекса такого же возраста, также обязанного функционированию плюмтектоники. Парагенетически с каждым из этих комплексов связаны различные типы оруденения. Гигантское скарновое молибден-вольфрамовое месторождение мирового класса Тырныуаз локализуется в области функционирования Кавказского плюма.

Kрупные эндогенные месторождения образуют динамически взаимосвязанные магматические, рудные и метасоматические системы (МРМС), имеющие специфические особенности. Как правило, в них обнаруживаются полихронный интрузивный магматизм и длительно развивающиеся метасоматические и рудные образования, в которых проявляется мантийно-коровое взаимодействие. Они приурочены к аномальным тектоническим блокам, проявляющимся в мантии и земной коре.

Тырныаузская МРМС Большого Кавказа хаpaктеризуется полихронным развитием магматизма и оруденения от позднего палеозоя до неогена. Тырныаузская МРМС контролируется Пшекиш-Турныаузской шовной зоной с лево-сдвиговой кинематикой и пересекающей её зоной Tрaнcкавказского поперечного поднятия (ТПП), осложнённого одноименным глубинным разломом. Tрaнcкавказское поперечное поднятие прослеживается от Ставропольского свода через Минераловодский выступ до Курдистанского хребта, контролируя проявления орогенного вулканизма (вулканы Эльбрус, Казбек, Арагац, Арарат) и интрузивных комплексов (кавминводский, теплинский, тырныаузский). Особенностью всей этой зоны ТПП является то, что в Центральном сегменте Большого Кавказа на глубинах 20-30 км выявлена линзовидная зона аномального разогрева и разуплотнения (волновод), над которым и сформировался блок коро-мантийной смеси. Центральный сегмент Большого Кавказа (в который попадает Турныаузское рудное поле) и большая часть Малого Кавказа в пределах ТПП хаpaктеризуется аномально высокой плотностью теплового потока (60-100 мВт/кв.м, а местами и до 150 мВт/кв.м), с которой связаны проявления новейшего вулканизма и плутонизма. С зоной ТПП связан долготно вытянутый региональный максимум изостатической гравианомалии, позволяющей предполагать существование здесь растущего мантийного диапира.

Тырныаузская МРМС сопровождается сложными по составу метасоматитами с преобладанием фельдшпатолитов и геденбергититов. В процессе развития магматизма происходила смена типов гранитоидов: от ранних М- (трондъемиты архызского комплекса г. Паук), к А- (тырныаузский комплекс лейкогранитов г. Паук, Самолёт и др.) и заключительному I-типу (граниты, фельзит-порфиры эльджуртинского комплекса Эльджуртинского массива и др.). При этом в более поздних дериватах происходило заметное снижение температур кристаллизации гранитоидов и увеличение восстановленности магматогенных флюидов. Для эльджуртинских гранитов отношения изотопов стронция 87Sr/86Sr варьируют от 0,70687 до 0,70718, что указывает на зарождение магмы в коровых условиях (низы гранито-гнейсового слоя коры).

Граниты остаточного очага, вскрытые глубокой структурной скважиной на глубинах 3,5-4 км, отличаются аномально высокими значениями парциальных давлений воды и углекислоты при максимальных величинах кислотности среды. Давление в остаточном очаге соответствовало абиссальной фации 6÷9 МПа (по соотношениям AlVI к AlIV в биотитах). От ранних к поздним магматическим дериватам во флюидах происходило заметное повышение отношений фугитивностей HF/HCl, указывающих на более высокую активность и концентрации фтора. Таким образом, становление гигантской Тырныаузской МРМС осуществлялось в открытой системе по фтору, углекислоте, подток которых происходил при участии трaнcмагматических флюидов мантийной природы. Мантийно-коровое взаимодействие осуществлялось в виде флюид-магматический расплав. На мантийные метки указывают также соотношения изотопов серы δ34 (%0) в пиритах рудных тел Тырныауза, которые варьируют от (+2,2) до (+2,9), указывая на магматогенный хаpaктер серы. Указывалось ранее, что ведущее место в формировании углекислых вод региона отводится мантийным флюидам. Реальность этого представления подтверждается фактическими данными по определению 3He/ 4He в источниках, приуроченных к Tрaнcкавказскому поперечному поднятию и в частности к району Тырныаузского рудного поля.

В этой же зоне в неогене образовались небольшие тела и сопровождающие их дайки субвулканических порфировых образований теплинского комплекса, по составу варьирующие от диоритов до гранитов. Биотиты гранитоидов этого комплекса отличаются повышенными концентрациями воды, а также таких летучих компонентов, как F, Cl, B. По химизму биотитов породы хаpaктеризуемых порфировых образований относятся к I-типу гранитов. Варьирующие соотношения Mg, Fe, F, OH в слюдах дискриминируют породы комплекса в различные поля: I- тип умеренно контаминированный, I- тип слабо контаминированный и I-тип сильно контаминированный и редуцированный.

Порфировые образования теплинского комплекса близки по многочисленным параметрам типичным медно-золото-порфировым системам. В них закономерно происходит заметное увеличение фугитивности воды и парциальных давлений воды и углекислоты от ранних фаз внедрения к поздним дайковым образованиям на фоне снижения температур кристаллизации. Наибольшими перспективами на медно- и медно-золото-порфировое оруденения имеют участки развития теплинского комплекса с максимально развитыми многофазными дайковыми сериями (Сангутидон, Тепли).

Трахидациты и гранитоиды кавминводского комплекса распространены локально в области Кавминводского поднятия. Биотиты их отличаются минимальными показателями в отношении воды. В них довольно высокие концентрации Fe, при почти равных соотношениях Fe²⁺ и Fe³⁺ . По химизму биотита трахидациты кавминводского комплекса относятся к анорогенным гранитоидам шошонитового (SH) - типа. К такому же типу анорогенных субсольвусных гранитоидов они отнесены и по петро-геохимическим данным. Парагенетически с ними связаны месторождения урана, проявления золота, бора скарнового типа.

Таким образом, в области развития молодого магматизма Большого Кавказа, обязанного функционированию Кавказского плюма, выявляется аномальное глубинное строение с образованием блока коро-мантийной смеси над растущим мантийным диапиром. Мантийный диапир способствовал в процессе своего подъёма и развития генерации громадных объёмов мантийных флюидов, высоко флюидизированных магматических комплексов, различной степени контаминации мантийными магмами корового материала. Гранитоидные комплексы Большого Кавказа кайнозойского этапа различаются петрологическими особенностями становления и параметрами флюидного режима, которые определяли не только сценарий магмогенерации, но и особенности их рудогенерирующего потенциала и состава оруденения. Для гигантского Тырныаузского месторождения выявляется абиссальная фация глубинности при формировании глубинного остаточного очага и мантийно-коровое взаимодейтвие в виде мантийный трaнcмагматический флюид - расплав.

---