Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




18.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » Магматизм Северного Кавказа

Магматизм Северного Кавказа

15.11.2017

В соответствии со схемой геоструктурного расчленения северного склона Главного Кавказского хребта, предложенной В.Н. Робинсоном, могут быть выделены следующие основные структурные зоны этой области, ориентированные в северо-западном направлении и характеризующиеся развитием специфических проявлений магматизма. Размещение магматических комплексов разного возраста в структурных зонах схематически показано на карте; в таблице дана возрастная схема расчленения магматических пород Северного Кавказа.
Зона Передового хребта. Антиклинальная структура Передового высокогорного хребта сложена в центральной части высоко метаморфизованными породами типа слюдистых кристаллических сланцев, амфиболитов, гранатовых кристаллических сланцев. По северной периферии зоны Передового хребта высоко метаморфизованные породы ядра структуры сменяются толщей относительно слабо метаморфизованных зеленокаменных пород.
Нижнепалеозойский комплекс. К антиклинальной структуре Передового высокогорного хребта приурочен нижнепалеозойский комплекс магматических пород, представленный в эффузивной фации диабазами, спилитами, альбитофирами и альбитизированными порфиритами, а в интрузивной — последовательной серией: габбро-амфиболиты, серпентиниты, тоналиты, натриевые граниты и натриевые аляскиты. Интрузии сопровождаются жильной серией гранит-порфиров, пегматитов и аплитов, приуроченных часто к вмещающим породам.
Для кислых членов комплекса характерны натриевый облик и специфика породообразующих минералов интрузий и контактно измененных вмещающих пород, вытекающая из этой особенности.
С формированием интрузий этого комплекса в абиссальных условиях связаны процессы натриевого метасоматоза, приведшие к образованию своеобразных пород — альбит-олигоклазовых кварцевых диоритов. В пегматитовых и мощных кварцевых жилах, производных от интрузий натриевых гранитов, широко распространены апатит, стронциевый цоизит, бариевый целестин, рутил, мусковит и другие минералы. Скарновые залежи в контактной зоне натриевых гранитов содержат большое количество апатита, ильменита и в меньшем количестве магнетит, гематит и другие минералы.
Нижнепалеозойский комплекс пород распространен главным образом в пределах структурной зоны Передового хребта. В других структурных зонах Северного Кавказа встречаются фрагменты этих относительно древних магматических образований. В перевальной зоне Главного хребта (верховья рек Аксаута, Марухи и др.) к этой же серии пород могут быть отнесены так называемые тектопиты.
Верхнепалеозойский комплекс. Структура Передового хребта имеет сложное тектоническое строение, обусловленное разрывами как в направлении линейной ориентированности зоны, так, по-видимому, и в направлении, близком к перпендикулярному. Сложность дифференциальных движений вдоль главных направлений разрывов привела к тому, что в северной подзоне обнажаются в различных блоках различные фации последующих внедрений гранитоидных пород верхнего палеозоя.
К этому комплексу мной отнесены интрузии красных гранодиоритов и гранитов с прорывающими их телами красных, реже серых лейкократовых гранитов и более поздних аляскитов в бассейнах рек Белой, Caxрая, Эшкакона и Малки. К этому же магматическому комплексу относятся эффузивы палеолипаритового и палеодацитового состава, сопряженные с красноцветными конгломератами и углистыми песчаниками, и с нижнепермскими сланцами рек Малой и Большой Лабы, Аксаута и Теберды.
В структурно опущенных блоках с развитием верхнепалеозойских эффузивов вдоль региональных разломов, отделяющих северную подзону от южной, вместе с сериями эффузивов ассоциируются неккоподобные тела дацитового и гранит-порфирового состава (по рекам Maлой и Большой Лабе, Бескесу и др.), местами пористые, с обильными лепешкообразными включениями внешне отличных пород. Эти гипабиссальные образования, вероятнее, рассматривать как корни вулканических излияний — жерловые образования, заполняющие протяженные трещины в земной коре.
В бассейне р. Кубани известен ряд мелких интрузий гранитного, аляскитового и гранит-порфирового состава, которые можно рассматривать как гипабиссальиые интрузивные тела относительно (по сравнению, например, с интрузией р. Эшкакон) неглубокого залегания и только что вскрытые эрозией.
Для верхнепалеозойских магматических образований разной фациальной принадлежности и связанных с ними постмагматических жильных производных характерна специфическая минерализация, прослеживаемая и в интрузивных и в эффузивных фациях, а также в гидротермальных производных. Интрузии верхнего палеозоя в отличие от нижнепалеозойских не сопровождаются в больших масштабах метасоматическими новообразованиями за счет фельдшпатизации, обусловленной интрузиями.
Магматические образования представлены и в интрузивной и в эффузивной фациях. Последовательность формирования интрузий обычная — от более основных пород (диориты) к кислым (аляскиты). Для эффузивной фации, несмотря на повторяемость извержений вулканических продуктов различного состава (от андезитов до липаритов), все же вероятнее, что извержения начались с кислых лав. Если считать последними порциями магмы, завершающей вулканическую деятельность, те штокообразные тела, которые представляют корни излияний, то можно думать, что последние этапы вулканической деятельности сопровождались подъемом вязкой магмы дацитово-риолитового состава (граниты, гранит-порфиры).
Малые интрузии среднего (?) — верхнего (?) палеозоя. Следует сразу оговориться, что смысл выделения малых интрузий, с моей точки зрения, вызывается главным образом особенностями фациального их положения. Я не стою на точке зрения фетишизации металлогенической роли малых интрузий как формации с совершенно неопределенными границами по вещественному составу и оторванной от других, близких по возрасту проявлений магматизма.
По южной периферии Передового хребта, близ сочленений этой структуры с промежуточной зоной продольных депрессий, древние толщи, в том числе и нижнепалеозойские магматические породы, прорваны гипабиссальными телами — малыми интрузиями. К этому комплексу малых интрузий относятся массивы гор Ятыргварта, Магишо, Закан, Карабек, сел. Верхняя Теберда и др.
Малые интрузии формировались в гипабиссальных условиях, и этим определяются специфические особенности их структуры и минералогического состава. Сравнительная быстрота кристаллизации и удаление летучих привели в ряде случаев к сохранению следов неравновесности состава.
По химическим особенностям и особенностям породообразующих минералов эти интрузии сходны с некоторыми разновидностями гранитов Главного хребта. Малый объем интрузивных масс и большая роль ассимиляционных процессов сказались на особенностях структур и вещественного состава этих интрузий по сравнению с таковыми гранитоидов комплекса Главного хребта. По источнику происхождения (имея в виду магматический очаг) малые интрузии нельзя отрывать от близких по возрасту крупных интрузий. Можно лишь предполагать их своеобразие вследствие специальной направленности дифференциации в отшнуровавшихся локальных очагах на более высоких уровнях по отношению к общему источнику.
Зона Главного хребта. В пределах зоны Главного хребта могут быть выделены две подзоны — подзона Северного склона и перевальная подзона.
В антиклинальной структуре подзоны Северного склона развит комплекс гранитоидов Главного хребта, интрудировавший в толщу метаморфических пород, включающих фрагменты магматических пород и кристаллических сланцев нижнего палеозоя. Все обоснования для определения возрастных границ, расчленения на фазы формирования и выявления фациальной принадлежности интрузий этого комплекса изложены достаточно подробно в моей работе.
Формирование этого комплекса происходило в три интрузивные фазы. Более ранняя, гранодиоритовая фаза создала крупные, морфологически единые, но сложные по составу массы гранодиоритов с краевыми фациями до диоритов и габбро-диоритов.
Последующие интрузивные фазы привели к формированию массивов: а) двуслюдяных гранитов, сопровождаемых собственной лейкократовой жильной серией, и б) аляскитовых гранитов, также сопровождающихся пегматитами, аляскитами и гидротермальными жилами.
Интрузии первой фазы и частью вмещающие породы в глубинных условиях подверглись наложению калиевого метасоматоза (микроклинизация), что привело к преобразованию части гранитоидов первой фазы и вмещающих их породы в порфировидные граниты и порфировидные гнейсо-граниты.
Наиболее активными с точки зрения взаимодействия с вмещающими породами были интрузии двуслюдяных гранитов: с ними связаны биотитизация, турмалинизация и мигматитизация вмещающих пород. В результате произведенных выше исследований выяснилось, что кали-натриевый полевой шпат из различных по времени формирования интрузий этого комплекса существенно отличается от кали-натриевого полевого шпата нижнепалеозойских интрузий.
Характерно отсутствие в пределах интрузивных тел гранитной и аляскитовой фаз меланократовой жильной серии типа лампрофиров. В гранодиоритах встречено всего два случая жильных, целиком измененных (карбонатизированных) бескварцевых пород типа тонкозернистых диоритов. В то же время во вмещающих породах южной периферии Мало-Лабинского участка развития гранитоидов этого комплекса достаточно широко проявлены жилы спессартитового состава. Поэтому петрографам необходимо уточнить время появления лампрофиров и доказать общность магматического источника для лампрофиров и тех пли иных фаз гранитоидов. Это потому важно, что многие авторитетные специалисты считают соотношения лампрофиров и гранитов определяющими генезис гидротермального оруденения.
В перевальной подзоне широко развиты метаморфизованные породы типа габбро-амфиболитов, прорванные пластовыми интрузиями олигоклазовых гранодиоритовых и альбитовых гнейсов (так называемые тектониты), петрографически сходных с нижнепалеозойскими интрузиями Передового хребта. В этой подзоне развиты также мелкие тела свежих гранодиоритов и гранитов, а также жильные тела габбро-диабазового состава, которые, возможно, являются мезокайнозойскими магматическими образованиями.
С мелапократовыми дайками этой подзоны (мезокайнозой?) связана сульфидная минерализация (медные колчеданы, пирротины, залегающие иногда в самих изверженных телах).
Мезозойские и кайнозойские проявления магматизма Северного Кавказа. Сложность структурного развития Северного Кавказа привела к тому, что западнее р. Кубани магматические образования мезокайнозоя в широком масштабе не проявились, но к востоку от нее они неоднократно наблюдались и описывались разными исследователями.
Характеристика магматизма мезокайнозоя основана главным образом на литературных материалах (Ф.Ю. Левинсон-Лессинг, Д.С. Белянкин, А.П. Герасимов п др.), п данные по этому вопросу мной опубликованы.
Попытка обобщить материал по гранитным породам Тырныауза, района горы Тепли и по кератофирам р. Хулама не позволила подметить общие особенности разобщенных кислых пород, обычно относимых к мезозою.
Для гранитов Тырныауза, прорывающих мукуланскую свиту, характерна большая активность магмы, внедрение которой сопровождалось, ассимиляцией карбонатных пород и их скарнированием. Интрузия гранитов сопровождается жилами липаритов (делленитов) и витрофиров. С.П. Соловьев высказал соображения о синхронности интрузий Баксана с экструзиями Пятигорья.
Контактово-метаморфические процессы, обусловленные тырныаузскими гранитами, весьма специфичны. В скарнах, связанных с этими гранитами, в отличие от нижнепалеозойских скарнов нет накопления фосфора и титана и, наоборот, концентрируются элементы, характерные для производных малых интрузий и двуслюдяных гранитов комплекса Главного хребта.
К кислым эффузиям юрского возраста Д.С. Белянкин и А.П. Лебедев относят кератофиры р. Хулама, Черекско-Чегемского района, первоначально описанные Ф.Ю. Левинсон-Лессингом и позднее В.В. Будянским как ортоклазовые порфиры.
Кайнозойская группа изверженных горных пород Северо-Кавказской складчатой области гораздо более четко обособляется от изверженных пород других возрастов; она представлена разностями, более ясно очерчиваемыми по составу и последовательности образования, чем мезозойская серия. К этому комплексу относятся широко известные гипабиссальные образования лакколитов Пятигорья, а также эффузивы Эльбруса и Казбека. В этой же ассоциации пород нами рассматриваются неоинтрузивные породы Теплинского района, относимые Д.С. Белянкиным к кайнозою.
А.П. Герасимов считает, что внедрение лакколитов произошло, во всяком случае, в послечокракское время; на основании косвенных данных он считает весьма вероятным послеакчагыльский возраст интрузий лакколитов, что, вероятно, совпадает с началом вулканической деятельности Эльбруса, давшей липаритовые туфы.
Работы Ф.Ю. Левинсон-Лессинга по лавам Центрального Кавказа и последующие работы многих исследователей (С.П. Соловьев и др.) позволяют думать, что излияния кавказских вулканов начались с липаритовых лав, сменились дацитовыми и закончились массовыми излияниями андезитов. По данным новейших исследований вулкана Кабарджин, проведенных В.И. Влодавцем, после излияния андезитовых лав произошел прорыв лав базальтоидного состава, но с весьма характерным общим повышенным содержанием щелочей и, в частности, калия. Неоинтрузивные граниты известны в бассейне р. Урух, в районе ледников Сангути и Донисар, а также в некоторых других местах. По описаниям Д.С. Белянкина, Л.А. Варданянца, М.И. Ициксона и других исследователей, молодые интрузии представлены гранодиоритовыми и гранитными породами в глубинной фации и близки к дацитам и андезитам в поверхностной фации. Несмотря па некоторые различия в химизме этих типов изверженных пород кайнозоя, все они обладают и общими специфическими чертами, присущими комплексу в целом, что говорит о едином источнике их происхождения. Менее ясно это для неоинтрузивных пород Теплинского района.
Естественно, что различная геологическая обстановка формирования отдельных групп в условиях разной фациальности (экструзии Пятигорья — лавы Эльбруса и т. д.) накладывает свой отпечаток, так как ассимиляция магмой вмещающих пород горизонта становления ее в изверженные породы более скажется на гипабиссальных магматических телах, чем па поверхностных лавах. Для кайнозойского комплекса характерна повышенная щелочность пород, особенно пород экструзивной фации, о чем свидетельствуют роговая обманка щелочного облика и пироксен с примесью эгириновой частицы. Характерно, что в экструзивных образованиях с высоким содержанием SiO2 наблюдается обычно присутствие амфибола и пироксена, что правильнее объяснить гипабиссальными условиями сравнительно быстрой кристаллизации магмы, ассимилировавшей материал боковых пород.
Выводы по истории магматизма Северного Кавказа. На примере Северного Кавказа видно, что за время от верхнего докембрия до кайнозоя включительно в пределах этой складчатой структуры неоднократно возобновлялась магматическая деятельность, приведшая к формированию по крайней мере четырех разновозрастных магматических комплексов, отличающихся специфическими особенностями состава пород и сопровождавшей их минерализации.
Итоги рассмотрения в таком историческом аспекте развития магматизма в пределах Северного Кавказа позволяют сказать, что формирование разновозрастных (послекембрийских), отличающихся по вещественному составу магматических комплексов обусловлено не периодическим проникновением магматических масс в верхние структурные этажи земной коры из одного постоянно действующего ювенильного источника, а развитие магматических очагов, периодически возникающих в глубоких частях земной коры.
Изученный материал послужил основанием для выделения двух типов естественных ассоциаций магматических комплексов, происхождение которых различно:
1) ассоциация основных и кислых пород, существенно натриевых по составу, проявляющаяся и в эффузивной и в интрузивной фациях; эта ассоциация включает в интрузивной фации ультраосновные серпентинизированные породы;
2) ассоциация, состоящая в интрузивной фации главным образом из пород гранодиоритового и гранитового состава — до габбро-диоритов и габбро; последние появляются в результате локальных процессов ассимиляции и контаминации гранитной магмы основным материалом ассимилируемых пород; в эффузивной фации эта ассоциация характеризуется значительным развитием кислых эффузивов (липаритов, дацитов), количественно все же подчиненных излияниям, по составу близким к андезитам и меньше к андезито-базальтам.
Помимо особенностей магматизма, обусловленных общим ходом развития земной коры в этих складчатых областях и отражающихся наряду с влиянием интрудируемой среды на специфике вещественного состава, существенную роль в формировании тех или иных конкретных магматических тел играют геологическая обстановка горизонта становления магмы в изверженные горные породы и, естественно, объем магматических масс. Эта совокупность условий определяет фациальность положения магматических тел.
В частности, явления мигматитизации, а также фельдшпатизации (гранитизации), сопровождающие внедрение гранитной магмы, имеют существенное значение в глубинных условиях формирования крупных масс магмы гранитного состава, в то время как гранитные интрузии более высоких уровней, а тем более экструзивные или эффузивные образования почти не изменяют вмещающих пород в этом направлении.
Сделанные на основе геолого-петрографического изучения Северного Кавказа (с привлечением материалов по другим территориям, лично изученным автором) выводы о закономерностях развития магматизма в этой области одновременно свидетельствуют и о сложности процессов его развития. Многообразие факторов, влияющих на особенности образующихся ассоциаций пород (качественные различия разновозрастных комплексов, влияние вмещающих пород, термодинамическая обстановка перемещения магматических масс и их становления в породы и т. д.), все же позволяет подчеркнуть примат магмы в формировании гранитоидных пород послеархейских складчатых областей. При этом родоначальные магмы, образующие различные комплексы пород, как поднимающиеся из глубинных зон литосферы (включающие ультраосновные породы и габброиды), так и магмы палингенные, возникающие за счет локального анатексиса сиалической оболочки, в силу законов, пока не обнаруженных, но объединяемых под общим названием «магматической дифференциации», расщепляются на ряд последовательных дифференциатов в направлении от более основных к более кислым разностям. Периодичность качественно различного магмообразования, свидетельствующая об отсутствии постоянно действующего ювенильного источника магмы, приводит в схеме к формированию трехчленной серии гранитоидов — гранодиориты, граниты, аляскиты. Для серий, включающих ультраосновные породы, предшествующими дифференциатами являются гипербазиты и габбро-амфиболиты.
Такова эмпирически наблюдаемая закономерность. Эта схема в ряде случаев осложнена появлением особых типов пород (сиениты, сиенит-диориты, ущелоченные разности, метасоматиты и др.). Выяснение причин, обусловливающих магматическую дифференциацию в указанном направлении и появление специфических типов пород, а также причин той или иной последовательности их внедрения требует большой полевой и экспериментальной работы.
Металлогенические особенности магматизма Северного Кавказа. Металлогения, связанная с нижнепалеозойским магматизмом. Вулканогенные толщи, состоящие из зеленокаменных пород — альбито-фиров, натриевых кератофиров, диабазов, спилитов и сланцев, содержат месторождения колчеданных руд, аналогичные многим другим таким же месторождениям мира и притом — что весьма знаменательно — относящиеся примерно к одному отрезку времени геологической истории.
Источник рудного вещества этих месторождений может, видимо, быть двояким: 1) сами эффузивы и 2) интрузии натриевых гранитов с пиритизированными дайками лейкократовых альбит-порфиров.
Имеются и кварцевые жилы с галенитом и пиритом, соответственно метаморфизованные, залегающие в приконтактовом ореоле интрузии и содержащие примеси, характерные для колчеданных руд. Для кислых интрузий характерна геохимическая специфика в виде постоянного присутствия Sr, Ti, P и ограниченного — ряда редких элементов. Эта специфика проявляется и в интрузивных телах (натриевый плагиоклаз, наличие стронция в породообразующих минералах), в пегматитах (стронциевый цоизит и другие минералы эпидотовой группы, стронциевый апатит, бариевый целестин) и в гидротермально-пневматолитовых образованиях (стронциевый апатит, минералы эпидотовой группы со стронцием, карбонаты стронция и меньше бария, рутил и др.). Наконец, контактовые скарновые месторождения характеризуются также развитием ильменита, стронциевого апатита и других специфических минералов.
Выявленные типы минерализации пегматитовых, контактово-метасоматических и гидротермальных образований связаны с интрузиями и находятся обычно в небольшом удалении от них. Внедрения каких-либо магматических негранитных пород между внедрением интрузий гранитов и появлением рудоносных дериватов не обнаружено. В данном случае можно считать, что главнейшие проявления минерализации генетически связаны с формированием гранитной фазы комплекса.
Металлогения гранитоидов Главного хребта. Здесь наиболее четко проявлена минерализация, связанная с гранитной и аляскитовой фазами. Гранодиориты и порфировидные гранитоиды вызывают изменения иного типа. С интрузией двуслюдяных гранитов связаны гидротермальные жилы, залегающие в кровле гранитной интрузии на расстоянии около 1000 м по вертикали. Граниты, расположенные в одной структуре с рудными жилами, в прикровлевых участках содержат те же рудные минералы, обнаруживаемые в искусственных шлихах. Кварц-шеелитовое оруденение с сульфидами, находящееся в структурно-территориальной связи с малыми интрузиями, но уже в зоне Передового хребта в виде полиметаллических и шеелитовых жил, сечет породы кровли малых интрузий, однако при этом не обнаружено случаев пересечения такими жилами самих интрузивных тел. Возраст оруденения определенный: а) жилы не переходят в отложения триаса; б) в основании красноцветных конгломератов нижней перми установлены рудные минералы лишь во вторичном залегании.
Металлоносность других магматических комплексов — верхнепалеозойского и кайнозойского — здесь не рассматривается. Отметим только, что она специфична и проявляется в связи с магматическими образованиями различных стадий (интрузии, экструзии и эффузии — лавовые потоки кислой магмы).
В отношении полиметаллического оруденения, связанного с верхнепалеозойским комплексом, следует отметить, что апикальные части мелких интрузий в тектонически опущенных участках зоны развития этих гранитоидов обычно подвергнуты эпимагматической минерализации, что находит свое выражение в обильной пиритизации и образовании небольших участков, обильных по содержанию минералов каолиновой группы, ассоциирующихся с другими, более редкими минералами. Вместе с тем внутри гранитного массива встречены небольшие линзообразные залежи галенита с сопутствующим ему сфалеритом.
В несколько иных тектонических условиях залегают недалеко расположенные рудные полиметаллические жилы. Эти рудные жилы и обильно развитые там гранит-порфиры верхнего палеозоя, несомненно, происходят из одного источника. Об этом свидетельствует их тесная пространственная ассоциация, наличие обильных сульфидов в качестве минералов-примесей (в том числе и галенита) в гранит-порфирах. Данных, указывающих, что внедрение лампрофиров происходило здесь между внедрением даек гранит-порфиров и рудоносных жил, для этого участка нет.
Приведенные материалы позволяют считать доказанной генетическую связь разных типов оруденения с активными интрузивными массами. Из сказанного с полной определенностью вытекает вывод о специфической минерализации, связанной с кислыми магмами разновозрастных магматических комплексов. О том же говорит и специфическая минерализация, проявляющаяся в разновозрастных эффузивах, обусловленная в одних случаях поствулканическими процессами, в других — обогащением рудными минералами самих эффузивных пород. Например, можно ставить вопрос о связи колчеданов со спилито-кератофировой формацией (альбитофиры, натриевые кератофиры). С другой стороны, некоторые молодые эффузивы (например, кайнозойские эффузивы Средиземноморья); обогащены редкими элементами.