ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ ПОРОД КАЙНОЗОЙСКИХ ВУЛКАНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ПРИМОРЬЯ
1, 1, 2
1Дальневосточный геологический институт ДВО РАН, Владивосток, *****@***ru
2Институт геохимии им. СО РАН, Иркутск, *****@
На территории Приморского края известны месторождения и проявления вулканогенных цеолититов (пород, содержащих более 50% цеолитов), приуроченных к ареалам кайнозойского вулканизма богопольского(палеоцен-эоцен), а также краскинского (эоцен-олигоцен) вулканических комплексов. С вулканитами богопольского комплекса связаны цеолититы наиболее изученных Чугуевского и Водораздельного месторождений и большого количества проявлений в пределах Восточного Сихотэ-Алиня, с вулканическими породами краскинского – цеолититы Новогородского месторождения на юго-западе края (рис. 1). Предыдущими исследователями были проведено геолого-минералогическое изучение месторождений цеолититов, рассмотрены вопросы генезиса цеолитсодержащих пород [Астапенко, Семенов, 1994; Михайлов и др., 1998]. Нами поставлена задача изотопно-геохимического изучения кайнозойского кислого вулканизма Приморья с целью проведения геохимической типизации разновозрастных вулканических комплексов, особенностей их эволюции и связанной с ними цеолитовой минерализации [Сhekrizhov I. Y., et al., 2004]. В настоящем сообщении рассмотрены особенности геохимического состава различных фациальных типов цеолитоносных вулканических пород богопольского и краскинского комплексов и связанных с ними цеолититов гидротермально-диагенетического и гидротермально-метасоматического типов.
Риолит-дацитовый вулканизм богопольского комплекса наложен на разнородные структуры континентальной окраины, включая позднемеловой Восточно-Сихотэ-Алинский вулканический пояс и характеризуется широким развитием вулканических стекол (перлитов), слагающих покровные и экструзивно-дайковые тела, а также пирокластических и вулканогенно-осадочных пород с высоким содержанием мелких обломков и частиц стекла (пепловые туфы, туффиты, туфопесчаники, туфоалевролиты). Изотопные Rb/Sr и K/Ar датировки абсолютного возраста покровных и экструзивных образований завершающего этапа формирования богопольского комплекса составляют 59,7 – 52,9 млн. лет [Попов, Гребенников, 2001]. Риолиты и дациты богопольского комплекса относятся к калиевой известково-щелочной серии пород. Экструзивные образования сложены вулканическими стеклами (перлитами), покровные – стекловатыми вулканическими (витротуфами) и вулканогенно-осадочными (туффитами) породами, несущими цеолитовую минерализацию гидротермально-метасоматического (Чугуевское месторождение, Фурмановское и Богопольское проявления) и гидротермально-диагенетического типов (Водораздельное месторождение, Устиновское и Милоградовское проявления).
Кислый вулканизм краскинского вулканического комплекса проявился в южном звене рифтогенных впадин Хасано-Амурского пояса. Экструзивно-лавовые и пирокластические фации часто сложены вулканическими стеклами и стекловатыми породами. Абсолютный K-Ar возраст риолитов и вулканических стекол составляет 36.7-33.5 млн. лет [Попов и др., 2001; Rasskasov, 2004]. Аналогичны им по возрасту и составу кислые эффузивы кедровского комплекса, проявленные в Восточном Сихотэ-Алине в бассейнах рек Максимовка, Соболевка и Кузнецовая [Попов, 1986]. Кислые эффузивы краскинского и кедровского комплекса относятся к щелочно-известковой риолит-дацитовой серии с повышенным содержанием калия. В вулканических стеклах и пепловых туфах Кедровской и Краскинской вулканоструктур проявлна цеолитовая минерализация гидротермально-метасоматического типа.
Цеолитовая (клиноптилолит-гейландитовая) минерализация вулканических стекол и стекловатых пород богопольского и краскинского вулканических комплексов сформировалась в процессе гидротермально-метасоматического преобразования витрокластических туфов и перлитов, и гидротермально-диагенетического изменения пепловых туфов и туффитов, как правило, ассоциирующих с терригенными, часто угленосными отложениями.
При изучении процессов цеолитообразования Белогорского и Охотского месторождений перлитов установлено, что процессы цеолитизация вулканических стекол и стекловатых пород сопровождаются падением концентраций в них щелочей и увеличением Al, Mg и особенно кальция [Нистратов, 1993]. Аналогичная закономерность поведения элементов установлена нами при изучении вулканических стекол и цеолититов гидротермально-метасоматического типа Чугуевского и Новогородского месторождений. Тренды распределения редких и редкоземельных элементов в неизмененных и цеолитизированных вулканических стеках (перлитах) и туфах близки и характеризуются высокими (относительно состава верхней коры) концентрациями Cs, Nb, Zr, образующими на диаграммах нормированного распределения редких и редкоземельных элементов отчетливо выраженные максимумы, и низкими – Ba, Sr, Ti с соответствующими минимумами (рис. 2, А). Редкоземельный состав исходных пород характеризуется пологим подъемом кривой от лантана к лютецию с отчетливым европиевым минимумом и менее отчетливым максимумом содержания Tm. Для перлитов и вулканогенных цеолититов Краскинского вулканического комплекса характерно относительное обогащение Ba, при обедненности Nb, Sr и Ti, при этом цеолитизация перлита сопровождается накоплением (в среднем в 2 раза) Rb и Zr а также выносом Sr, Ba и Pb. Особенностью редкоземельного спектра является повышенное содержание легких РЗЭ, отсутствие европиевого минимума и увеличение содержаний всех РЗЭ в ряду перлит – цеолитит – бентонит (рис. 3). Отмеченная закономерность объясняется малой подвижностью РЗЭ при гидротермальном и гипергенном процессах, что обусловило их накопление при почти полном отсутствии фракционирования. Основным носителем РЗЭ в цеолититах и бентонитах краскинского комплекса возможно являются глинистые минералы, часто обогащенные легкими РЗЭ.
Аналогичные закономерности распределения микроэлементов проявлены в процессе преобразования вулканогенных и вулканогенно-осадочных пород богопольского комплекса (рис 2, Б). Однако среди последних выделяются разности с низким содержанием редкоземельных элементов и не образующие европиевый минимум (рис. 4 А). Вулканогенно-осадочные породы этого типа также характеризуются выраженным максимумом по Tm. При этом цеолититы, содержащие растительный детрит, отличаются более высоким содержанием всего спектра редких земель (рис. 4 Б). Примечательно, что угли, переслаивающиеся с цеолитизированными породами в пределах Ванчинской впадины, имеют аналогичный спектр распределения редких элементов [Середин, 2001]. Редкоземельная минерализация в углях объясняется сорбцией РЗЭ гуминовым веществом в процессе гидротермального изменения пород [Середин, Шпирт, 1999]. Вероятно, аналогичным образом можно объяснить высокую концентрацию редких земель и в цеолитизированных породах, содержащих растительный детрит.
Работа выполнена при финансовой поддержке грантов ДВО РАН 06-III-В-08-367 и регионального конкурса РФФИ-ДВО РАН «Дальний Восток», проекты № и №
Список литературы
, Ф. Состояние изученности и сырьевые ресурсы цеолитизированных пород Приморья. // Цеолиты Приморья. Тез. докл. науч. практич. конф. Владивосток, 1994. С. 9-12.
, В,. , Месторождения нерудного сырья Приморского края. Владивосток: Изд-во Дальнаука, 1998, 181 с.
Геологическая позиция и условия формирования Белогорского и Охотского месторождений перлитов. Автореферат дис. канд. геол.-минералог. наук. М., 1993, 30 с.
Петрология палеоген-неогеновых вулканических комплексов Восточного Сихотэ-Алиня. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1986, 156 с.
, Новые данные о возрасте эффузивов богопольской свиты в Приморье // Тихоокеанская геология, 2001, №3. С. 47-54.
, , Кутуб-. Петролого-геохимическая характеристика кайнозойских вулканических комплексов Краскинской впадины (Приморье) // Мезозойские и кайнозойские магматические и метаморфические образования Дальнего востока. Матер. Пятого Дальневосточного регион. петрограф. совещ., г. Хабаровск. ФГУГГП "Хабаровскгеология", 2001. С. 38-40.
, Редкоземельные элементы в гуминовом веществе металлоносных углей // Литология и полезные ископаемые, 1999, №3. С. 281-286.
О новом типе редкоземельного оруденения кайнозойских угленосных впадин // Доклады АН СССР, 1991, Т. 320, №6. С. .
Сhekrizhov I. Y., Popov V. K., Panichev A. M. Geochemistry and geodynamic regimes of formation of paleogenic zeolite-bearing volcaogenic complexes of Primorye. Metallogeny of the Pacific Northwest: tectonics, magmatism and metallogenicy of active continental margins. Proceedngs of the Interim IAGOD Conference Vladivostok / Russia: 1-20 September 2004. P. 35-38.
Rasskasov S., Taniguchi H., Goto A., Litasov K. Magmatic Expression of Plate Subduction beneath East Asia in the Mesozoic through Cenozoic // Norteas Asian Studies, 2004, V. 9. P. 179-219.
