В.Р.Шмелев Shmelev V.R. Institute of geology and geochemistry Ural Branch RAS, shmelev@online.ural.ru ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА ФОРМИРОВАНИЯ ОФИОЛИТОВЫХ. - презентация

1 В.Р.Шмелев Shmelev V.R. Institute of geology and geochemistry Ural Branch RAS, ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА ФОРМИРОВАНИЯ ОФИОЛИТОВЫХ КОМПЛЕКСОВ УРАЛА GEODYNAMIC ENVIRONMENT OF THE URALS OPHIOLITIC COMPLEXES FORMATION

2 ВВЕДЕНИЕ Габбро-гипербазитовые и ассоциирующие с ними вулканогенные комплексы офиолитовой ассоциации распространены в различных структурно-формационных зонах Урала, маркируя области развития коры океанического типа. Хорошо изучены особенности вещественного состава пород комплексов, их строение, металлогения и др. аспекты. Сложнее обстоит дело с геодинамической обстановкой и возрастом формирования офиолитов. Среди исследователей превалируют представления об ордовикско-раннесилурийском возрасте офиолитов, хотя наряду с ними существуют изотопно-геохронологические данные о девонском (Войкарский массив) и даже докембрийском возрасте пород ассоциации (массив Сыум-Кеу, Полярный Урал). Общепризнанно, что офиолиты формируются преимущественно в двух основных геодинамических обстановках: в океанических центрах спрединга (СОХ - тип) и над зонами субдукции в краевоморских бассейнах (НЗС - тип). На присутствие различных типов офиолитов на Урале указывалось неоднократно, однако среди изученных объектов можно назвать лишь единицы для которых имеются надежные (геохимические и др.) данные указывающие на обстановку их образования. К ним, например можно отнести офиолиты Войкарского и Хабарнинского массивов, обладающих признаками надсубдукционных образований. На Среднем и Северном Урале, по нашим данным в аналогичной обстановке происходило формирование значительной части метабазальтоидов (зеленые сланцы, амфиболиты и роговики) динамотермального ореола в окружении габбро- гипербазитовых массивов Платиноносного пояса [3]. Проведенные комплексные исследования с привлечением прецизионных (ICP-MS) геохимических данных по главным типам пород (включая ультрабазиты) на Урале позволили внести коррективы в существующие представления по этому вопросу.

3 Район исследований Исследования проводились на территории Среднего, Северного, Приполярного и Полярного Урала в зоне Главного Уральского глубинного разлоома – от известного Салатимского пояса на юге до Войкарского массива на севере

4 Salatim belt, North Urals

5 Voikar ophiolite massif (Pai-jer), Polar Urals

6 ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ При проведении региональных геологических и тектонических исследований в зоне Главного Уральского разлома (северный и приполярный сегмент) было установлено, что в строении этого региона широкое участие принимают комплексы пород офиолитовой и платиноносной ассоциации.

7 General scheme of structure of the MUF zone (Prepolar & North Urals) MUF Ophiolite complexes Platiniferrous complexes Tagil island arc complexes Офиолиты образуют здесь протяженную прерывистую полосу (ширина выходов 0,5- 5км), обрамляющую габбро- гипербазитовые массивы (Чистопский, Хорасюрский) Платиноносного пояса; на некоторых участках фрагменты разреза офиолитов устанавливаются и в восточном экзоконтакте массивов. К фронтальной (западной) части полосы офиолитов обычно приурочены ультрабазиты существенно гарцбургитового (дунит-гарцбургитового) состава, слагающие линзовидные тела и блоки, известны в литературе под названием Салатимского пояса. Фактически данная часть разреза представляет собой зону меланжа в подошве надвига. В составе меланжа и восточнее картируются различные по размерам блоки, сложенные офиолитовыми низкостронциевыми габбро с дайками диабазов; на ряде участков (р. Манья, Хомес) базальтоиды представлены типичным комплексом параллельных диабазовых даек.

8

9 ГЕДИНАМИЧЕСКАЯ ТИПИЗАЦИЯ До последнего времени ультрабазиты, габбро и базальтоиды зоны ГУР рассматривались нами (несмотря на определенные сомнения) как составные части единой офиолитовой ассоциации, что в частности нашло отражение в ГГК 1: (лист Р-41-1), соавтором которой являлся автор (2002г.) Недавно проведенное прецизионное (ICP-MS) геохимическое изучение этих пород показало, что в действительности здесь присутствуют тектонически совмещенные фрагменты двух различных типов офиолитов: Офиолиты СОХ-типа представлены исключительно салатимским комплексом ультрабазитов зоны меланжа с дайками и телами базальтоидов Офиолиты НЗС-типа представлены ультрабазитами (гарцбургитами и дунитами), габброидами и секущими их базальтоидами комплекса параллельных диабазовых даек. Ультрабазиты данного типа установлены только в Дзеляюсском и Хулгинском (Олыся-Мусюрском) массивах, расположенных на южном продолжении полярноуральского Войкарского массива. Геохимическая иллюстрация

10 REE distribution in a different type ultrabasites of the Main Uralian fault zone СОХ-тип. Гарцбургиты из всех изученных тел и массивов обладают одной общей особенностью, а именно - субхондритовым типом распределения редкоземельных элементов (отношение La n /Yb n 1). В относительно слабо серпентинизированных разновидностях для них характерен плоско- горизонтальный или слабовогнутый тренд распределения РЗЭ с профицитом легких лантаноидов; с увеличением степени петельчатой серпентинизации наблюдается значительное снижение концентраций элементов. Субхондритовое распределение РЗЭ нередко отмечается для ультраосновных ксенолитов в базальтах и является обычным для гарцбургитов драгированных из осевой зоны срединно- атлантического хребта (Силантьев, 2003). НЗС-тип. Отличительной особенностью гарцбургитов этих массивов, в сравнении с салатимским петротипом является распределение РЗЭ с выраженным дефицитом легких лантаноидов (La n /Yb n < 1) и четким положительным наклоном трендов. Ультрабазиты аналогичного состава пользуются распространением в надсубдукционных бассейнах (краевых морях) Южной Атлантики и Тихого океана.

11 REE distribution in a different type basaltic rocks of the Main Uralian fault zone СОХ-тип. Дайки измененных ( в т.ч. родингитизированных) диабазов секущих ультрабазиты, по химизму абсолютно идентичны океаническим базальтам. Для них характерно высокое ( 1.5-3,0 мас.%) содержание TiO 2 и распределение редких земель N-MORB-типа. Базальты и габбро с таким составом среди офиолитов района не установлены. НЗС-тип. Важной особенностью офиолитов является присутствие в гарцбургитах и габброидах даек умеренно и низкотитанистых, низкостронциевых диабазов, которые по уровню содержаний РЗЭ приближаются к океаническим базальтам, но обеднены Y, тяжелыми лантаноидами, при относительном обогащении редкими (Cs, Ba) и легкими редкоземельными элементами. Все это указывает на их принадлежность [3] к базальтоидам надсубдукционного типа. Габброиды в отличие от диабазов имеют на порядок более низкие концентрации РЗЭ, с заметной положительной Eu – аномалией, что сближает их с кумулятивными («нижние» габбро в Омане и др.) образованиями. продолжение

12 Rare & REE distribution in a different type basaltic rocks of the Main Uralian fault zone

13 ВЫВОДЫ Таким образом, имеются несомненные доказательства того, что в зоне ГУГР на севере Урала присутствуют фрагменты двух тектонически совмещенных офиолитовых ассоциаций. Ультрабазиты салатимского комплекса с дайками высокотитанистых базальтоидов, вероятно представляют реликты субдуцированной коры (O 2-3 ) уральского палеоокеана, а ультрабазиты второго типа, габброиды и низкотитанистые диабазы являются фрагментами новообразованной (O 3 -S 1 ) коры краевоморского типа, возникшей в надсубдукционной обстановке. По имеющимся в литературе данным к образованиям СОХ - типа на Урале также следует относить гарцбургиты Кемпирсайского массива с комплексом высокотитанистых базальтоидов, а к НЗС - типу офиолитов - гарцбургиты Войкарского и Хабарнинского массивов с комплексом параллельных диабазовых даек. В целом, следует признать, что Главный офиолитовый пояс Урала является более сложным образованием, чем это было принято считать ранее. В его составе наряду с лерцолитовыми комплексами «корневых» зон (Крака, Нурали и др.), вероятно фиксирующими стадию рифтогенеза (?), присутствуют офиолитовые гарцбургитовые и ассоциирующие с ними комплексы, сформированные в обстановке спрединга и последующей субдукции. По-видимому, аналогичная ситуация имеет место и для офиолитовых поясов, расположенных в более восточных зонах Урала.

14 Флюидизатно-эксплозивные образования зоны Главного Уральского разлома и алмазоносность (на примере западной части ХМАО, Россия) Fluidizide-explosive formations of the Main Uralian fault zone and diamondiferousness (on example the western part of Hanti-Nansiisk Autonomic State, Russia) Среди базальтоидов СОХ-типа присутствуют, наряду с обычными и высококалиевые (K2O = 4-6%) разновидности, которые в литературе неоправданно относятся к группе ультраосновных высококалиевых лампрофиров и пикритов. Как правило эти породы имеют необычную текстуру и находятся в виде обломков в глинизированной матрице

15 Текстурные особенности пород Сертыньинского комплекса Комковато-брекчиевидная текстура

16 Туфобрекчии с прожилками везувиана

17 Состав минералов из флюидизатно-эксплозивных образований зоны ГУГР

18 Вариации состава клинопироксена в Fe-базальтоидах и глинах структурной коры выветривания 1 - кора выветривания, 2 - Fe-базальтоиды (р.Сертынья), 3- то же (р. Иоутынья). Содержания окислов в диопсиде (Cr 2 O 3 = 2.36%, Na 2 O = 1.16%, Al 2 O 3 = 4.06%, TiO 2 = 0.54%, f = 6.3)

19 ВЫВОДЫ Проведенное изучение показало что высококалиевые базальтоиды, нередко имеют брекчиевидно-обломочную структуру с признаками течения и находятся в виде обломков в глинизированном субстрате. Признаки структур взрывного дробления зерен in situ в последнем, сближают данный комплекс пород с пирокластическими эксплозивными породами и туффизитами Урала, которые рассматриваются многими исследователями в качестве вероятных коренных источников алмазов. По минералогическим особенностям глинизированный субстрат, содержащий кроме алмазов [5], хромдиопсид и ортоклаз представлял собой флюидизатное образование, возможно с лампроитовой составляющей. Таким образом, в зоне ГУГР устанавливаются признаки проявления мантийного флюидизатного процесса [1 и др.], сопровождаемого проникновением глубинных магматогенных флюидов (расплавов), содержащих минералы (хромдиопсид, алмазы и др.) подкорового уровня. Путями проникновения для них служили зоны растяжения, заложенные при раннепалеозойском океаническом рифтогенезе.