Литохимические характеристики и геодинамическая природа метаосадочных пород ононской и чиндантской свит (Восточное Забайкалье)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Литохимические характеристики и геодинамическая природа метаосадочных пород ононской и чиндантской свит (Восточное Забайкалье)

Ю.В. Носкова, С.И. Дриль, О.В. Зарубина, Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН; С.А. Сасим, Иркутский государственный университет

Аннотация

Рассмотрены петрографические и литогеохимические характеристики метаосадочных пород ононской и чиндантской свит восточнозабайкальского сегмента Монголо-Охотского складчатого пояса. Породы данных свит слагают основной объем Ононского аккреционного комплекса. Аккреционные комплексы являются важнейшими геологическими структурами, изучение которых проливает свет на отдельные этапы геодинамической эволюции орогенных поясов, и несут в себе информацию о природе осадочного материала, участвующего в их строении.

На основе петрохимической классификации А.Н. Неелова реконструированы вероятные протолиты исследуемых пород: для ононской свиты таковыми являлись мономиктовые псаммитолиты и полимиктовые песчаники, алевролиты; для чиндантской свиты - полимиктовые песчаники и алевролиты, аргиллиты. Более низкие значения гидролизатного и алюмокремниевого модулей, с одной стороны, и более высокое содержание кремнезема, с другой, в исследуемых породах (по сравнению с остро- водужными источниками), вероятно, связаны с наличием в их протолитах пелагических осадков. Редкоземельные характеристики изученных метаосадочных пород также подтверждают, что в формировании протолита осадочных пород определяющую роль играли два типа осадочного материала - терригенный, присутствующий на континентальном склоне, и биогенный (кремнистый), характерный для пелагиальной зоны океана.

Таким образом, на основе совокупности петрохимических и геохимических характеристик установлено, что наиболее вероятной геодинамической обстановкой формирования осадочного материала изученных пород ононской и чиндантской свит являлась активная континентальная окраина с участием пелагических осадков. Подобные геодинамические условия в наибольшей степени реализуются в пределах аккреционного клина, формирующегося перед зоной субдукции.

Ключевые слова: Монголо-Охотский пояс, Восточное Забайкалье, аккреционная призма, субдукция, метаосадочные породы, геодинамические реконструкции, геохимия осадочных пород.

Abstract

Lithochemistry and Geodynamics of Metasedimentary Rocks of Ononskaya and Tchindantskaya Suits (East Transbaikalia)

Yu.V. Noskova, S.I. Dril, O.V. Zarubina, A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry SB RAS; S.A. Sasim, Irkutsk State University

Accretionary complexes are the important geological structures as their study allows insights regarding the individual stages of geodynamic evolution of orogenic belts and the nature of the sedimentary material involved. The Ononsky accretionary complex of the East Transbaikalia mainly consists of metasedimentary rocks of ononskaya and tchindantskaya suits. The article considers the petrography, lithochemical and geochemical characteristics of metasedimentary rocks from the ononskaya and tchindantskaya suits. Based on petrochemical classification by Neelov A. N. we reconstructed the probable protoliths for these rocks: monomict psammitolites and polimict sandstones and siltstones for the ononskaya suite and polimict sandstones, siltstones and argillites for the tchindantskaya suite. Petrochemical modules demonstrate island arc sources that are likely associated with the presence of pelagic deposits in their protoliths. Rare earth characteristics of the studied metasedimentary rocks also confirm that two types of the sedimentary material played an important role in the protolith: terrigenous, present on continental slopes and biogenic (silica) typical of the pelagic zone in the ocean. Thus, on the basis of both petrochemical and geochemical characteristics it was found that the most probable geodynamic setting for the formation of sedimentary rocks from the studied ononskaya and tchindantskaya suites was an active continental margin with the participation of pelagic deposits. Similar geodynamic conditions are the case within the accretionary wedge formed in front of the subduction zone.

Keywords: Mongolia-Okhotsk fold belt, East Transbaikalia, accretion prism, subduction, metasedimentary rocks, geodynamic reconstruction, geochemistry of sedimentary rocks.

Введение

Аккреционные комплексы, или аккреционные призмы, представляют собой масштабные геологические структуры, формирующиеся на конвергентных границах литосферных плит, перед фронтом островных дуг или активных континентальных окраин [9; 13]. В аккреционных призмах происходит пространственное совмещение осадочного материала, поступающего в глубоководный желоб с надсубдукционного вулканического пояса и прилегающих континентальных территорий, а также осадочного материала, переносимого субдуцируемой океанической плитой, включая фрагменты магматической части океанической коры. Длительность формирования аккреционной призмы примерно соответствует времени существования сопряженной субдукционной геодинамической обстановки [7; 13]. Таким образом, структурно-вещественные комплексы аккреционных призм несут в себе информацию о природе источников осадочного материала, поступающего в современные океанические бассейны, и являются важнейшими индикаторами условий накопления осадочного материала в палеоокеанических бассейнах, на месте которых формировались внутриконтинентальные орогенные пояса [3].

Согласно существующим представлениям [5; 8], Монголо-Охотский орогенный пояс (МОП) на всем своем протяжении из Северной Монголии вплоть до Тихого океана маркируется террейнами аккреционных клиньев, что свидетельствует о масштабных процессах субдукции, имевших место по периферии Монголо-Охотского палеоокеана. В забайкальском сегменте МОП в составе Ононского террейна аккреционного клина объединены образования четырех вулканогенно-осадочных свит - кулиндинской, ононской, чиндантской и усть-борзинской [8]. Породы свит метаморфизованы в фации зеленых сланцев и в некоторых случаях - в амфиболитовой фации.

Цель настоящего исследования заключается в установлении природы протолита и геодинамической позиции метаосадочных пород ононской и чиндантской свит на основе литохимических и геохимических данных. Породы данных свит слагают большую часть объема Ононского террейна аккреционного клина.

Методы исследования

Полированные шлифы горных пород были исследованы с помощью поляризационного микроскопа «ПОЛАМ-Д-213».

Содержание петрогенных компонентов и редкоэлементный состав пород объектов исследования проанализирован на широкий круг главных и редких элементов в лабораториях Института геохимии им. А. П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наук (ИГХ СО РАН). Силикатный анализ пород проводился методом РФА на рентгенофлуоресцентном спектрометре «СРМ-25» (аналитик - А. Л. Финкельштейн). Микроэлемент- ный состав пород (Ti, Zr, REE, Th, U) проводился методом элементной масс- спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP MS) на приборе Element-2 (аналитик - В. И. Ложкин).

Возраст и особенности геологического строения опорных участков опробования пород ононской и чиндантской свит

Отложения ононской и чиндантской свит детально исследовались в стратотипических местностях этих отложений - в районе пос. Оловянная и пади Кулинда, а также в районе ст. Ага. Отложения чиндантской свиты исследовались по левобережью р. Онон в районе пос. Чиндант-1. Типичные геологические соотношения отложений ононской свиты показаны на геологической схеме пос. Оловянная и пади Кулинда в Восточном Забайкалье (рис. 1).

Рис. 1. Геологическая схема участков детального исследования пород ононской свиты Восточного Забайкалья в районе пос. Оловянная и пади Кулинда: 1 - отложения кулиндинской свиты ЭА 2 - отложения ононской свиты Э1), 3 - отложения икагийской (Д) и акатуевской свит (Т_1-2), 4 - четвертичные отложения, 5 - прослои метабазитов в составе кулиндинской и ононской свит, 6 - разломы, 7 - маршруты опробования метаосадочных пород ононской свиты

В пределах пади Кулинда отложения ононской свиты имеют в целом моноклинальное залегание с углами падения 20-25° в юго-западных румбах, а в районе ст. Ага они залегают с углом падения 5-50° в южных румбах. Отложения ононской свиты всегда залегают стратиграфически выше отложений кулиндинской свиты.

Коренные выходы пород ононской свиты представлены чередованием серых и серебристо-серых кварц-хлорит-серицитовых и хлорит-серицитовых сланцев (преобладают в разрезе), буровато-серых кварцитов, серых метаалевролитов, серых кварцитовидных песчаников. Породы залегают в виде простых складок (5-10 м), периодически осложненных так называемыми зеркалами плойчатости (первые сантиметры). Направление падения пород - юго-западное, с углом падения 30-50°. Сланцеватость пород совпадает со слоистостью.

Породы чиндантской свиты были исследованы на левом берегу р. Онон напротив с. Чиндант. Они представлены коренными существенно сланцеватыми светло-зеленовато-серыми до светло-буровато-серых плитчатыми микроплойчатыми кварц-серицитовыми сланцами мощностью 2-4 м с редкими кварцевыми прожилками до 10-15 см. Ниже по разрезу залегает слой темно-буровато-серых метаалевролитов грубоплитчатых, почти комковатых, мощностью 2-3 м, залегающий на слое серых, желтовато-серых микро- зернистых полимиктовых метапесчаников. Видимая мощность слоя - 30-50 м. Этот тип пород составляет 70-80 % разреза. К востоку наблюдается преобладание в разрезе переслаивающихся зеленовато-серых метапесчаников и метаалевролитов (доминируют) с плитчатой и оскольчатой отдельностью, нередко ожелезненных по трещинам и видимой мощностью до 100 м. В пачке переслаивающихся метапесчаников и метаалевролитов наблюдаются редкие тонкие прожилки молочно-белого кварца. Выше по разрезу залегает слой грубоплитчатых до комковатых темно-зелено-серых кварц-хлорит-эпидотовых сланцев мощностью 3-4 м. Сложение пород массивное, кварцевых прожилков практически нет. Они перекрываются слоем плитчатых тонкослоистых сиренево-серых метаалевролитов мощностью 50 м. Выше по разрезу отмечается переслаивание сиреневых неяснослоистых алевролитов, имеющих линзовидную отдельность с зелеными сланцами.

Петрография

Петрографическими разновидностями метаосадочных пород исследуемых свит являются стильпномелан-серицит-кварцевые, хлорит-серицит- кварцевые, кварц-серицитовые сланцы и микрокварциты.

В составе ононской свиты присутствуют слюдистые сланцы и слюдистые кварциты, представленные сидерофиллит-серицит-кварцевыми, хлорит-серицит-кварцевыми и серицит-кварцевыми разностями с микрозернистой лепидогранобластовой структурой и слоистой текстурой (рис. 2).

Рис. 2. Фотографии микроструктур стильпномелан-серицит-кварцевых сланцев ононской свиты. А, Б - увеличение 20х: А - в параллельных николях, Б - в скрещенных николях. На фотографиях отчетливо просматривается лепидограноб ластовая структура. В, Г - увеличение 80х: В - в параллельных николях, Г - в скрещенных николях. Фотографии демонстрируют характер взаимоотношения и выделения серицита и стильпномелана

Для чиндантской свиты более характерны серицит-кварцевые и хлорит-серицит-кварцевые парагенезисы кристаллосланцев, в которых часто отмечаются реликтовые обломочные зерна кварца и плагиоклаза, сохранившего следы первичного двойникования.

Классификация и петрохимические особенности исследуемых пород

Содержание петрогенных элементов, а также отдельных редких элементов в породах ононской и чиндантской свит приведено в табл. Для реконструкции первичного состава (установления первичной природы метаморфических пород) использована петрохимическая классификация А. Н. Неелова [6], основанная на петрохимических параметрах а--Ь (А1 - Бе + Мп + Mg + Са), рассчитанных в атомных количествах. Алюмокремние- вый модуль а, используемый в данной классификации, отражает (в первом приближении) глинистость обломочных пород, что дает возможность выделять на диаграмме поля песчаников, алевролитов и пелитов, границы которых в основном совпадают с литологическими. Параметр Ь определяет общую меланократовость породы, включая СаО в составе полевых шпатов. На рисунке 3 показано, что основная часть исследуемых пород сосредоточена в полях песчаников (граувакк), алевролитов и аргиллитов (поля III, IV и V).

Породы ононской свиты преимущественно локализованы в области полимиктовых алевролитов. Отдельные составы метаосадочных пород ононской свиты отвечают, согласно классификации Неелова, мономиктовым псаммитолитам, полимиктовым песчаникам и полимиктовым песчаникам повышенной фемичности.

Составы метаосадочных пород чиндантской свиты образуют относительно обособленное расположение фигуративных точек в областях поли- миктовых песчаников, полимиктовых алевролитов (с прямой корреляцией параметров а-Ь при значениях а от 0,18 до 0,28 и Ь от 0,05 до 0,12) и алев- ропелитовых аргиллитов (с обратной корреляцией параметров а-Ь при значениях а - 0,30-0,38 и Ь - 0,14-0,26).

Параметр Ь в породах ононской свиты изменяется от 0,02 до 0,21 (преимущественно от 0,08 до 0,14) при параметре а от 0,20 до 0,33. В единичной пробе, литологически отвечающей микрокварциту (Ку 19-3), величина параметра а достигает 0,02 при параметре Ь = 0,06.

Рис. 3. Диаграмма а-Ь (А1/81 - Бе + Мп + Mg + Са; атомные количества) по [6] для метатерригенных пород ононской и чиндантской свит Восточного Забайкалья. Поля составов пород: I - мономиктовые псаммитолиты и ультрасилициты: 1а - слабокарбонатистые (слабожелезистые), Ib - карбонатистые (железистые); II - олиго- миктовые псаммитолиты и силициты: IIа - слабокарбонатистые (слабожелезистые), IIb - карбонатистые (железистые); III - песчаники: IIIа - полимиктовые песчаники, IIIb - граувакковые, карбонатистые и железистые полимиктовые песчаники, туффиты среднего и основного состава; IV - алевролиты: IVа - полимиктовые алевролиты, 1 IVb - граувакковые алевролиты, пелит-алевролитовые аргиллиты, туффиты основного состава, глиноземистые граувакки, карбонатистые и железистые алевролиты; V - аргиллиты: V а - алевропелитовые аргиллиты, Vb - карбонатистые и железистые аргиллиты, Vс - карбонатные аргиллиты; V1а - пелитовые аргиллиты. Точки составов пород ононской свиты показаны серыми квадратами, чиндантской свиты - черными кружками

Таблица 1 Содержание петрогенных (мае. %) и редких (мкг/г) элементов в метаосадочных породах ононской и чиндантской свит

Примечание. Принятые сокращения типов пород (протолитов): полимиктовые псаммитолиты (ПСМ), алевролиты (АЛВ), алевро- пелитовые аргиллиты и аргиллиты (АРГ). Прочерком отмечены элементы, по которым отсутствуют данные.

Метаосадочные породы ононской и чиндантской свит на диаграмме Дж.Ф. Петтиджона [17] располагаются главным образом в области полей граувакк, что может свидетельствовать о поступлении в бассейн осадконакопления материала размыва вулканитов основного - среднего состава, а единичные точки составов расположены на границе граувакк и лититов и в области последних (рис. 4).

На классификационной диаграмме М. М. Хирона [16] породы ононской и чиндантской свит локализуются преимущественно в областях вакк и глинистых, в том числе Fe-глинистых сланцев (рис. 5). Отдельные составы метаосадочных пород ононской свиты (протолиты которых отвечают алевролитам и псаммитолитам) располагаются в области аркозов, что может указывать на «зрелый» характер их протолита.

Для метаосадочных пород можно отметить общие закономерности в поведении петрогенных компонентов. Породы ононской свиты характеризуются следующими вариациями главных петрогенных компонентов (в мае. %): SiЬ2 - 64,63-74,70; ТЮ2 - 0,04-0,72; AI2O3 - 13,24-17,86; FeO_o64 - 0,81-4,42; MgO - 0,12-2,23; MnO - 0,04-0,33; CaO - 0,18-1,87; Na2Ь - 2,074,42; K₂O - 2,18-4,37; P₂O₅ - 0,02-0,17. В отдельной пробе микрокварцита ононской свиты (протолит которого отвечает, по А.Н. Неелову, псаммито- литу) отмечаются наиболее экстремальные значения отдельных петрогенных компонентов (см. табл., проба 19-3).

Рис. 4. Классификационная диаграмма Дж. Ф. Петтиджона [17] для метаосадочных пород ононской и чиндантской свит. Выделенные протолиты исследуемых пород по [6]: 1 - полимиктовые песчаники ононской свиты; 2 - алевролиты ононской свиты; 3 - аргиллиты ононской свиты; 4 - полимиктовые песчаники чиндантской свиты; 5 - алевролиты чиндантской свиты; 6 - аргиллиты чиндантской свиты.

На диаграмму не нанесены две точки составов пород ононской свиты из группы силицитов для классификации метатерригенных пород ононской и чиндантской свит. Условные обозначения см. на рис. 4. На диаграмму не нанесены две точки составов пород ононской свиты из группы силицитов

В породах чиндантской свиты содержания петрогенных компонентов изменяются в следующих пределах (в мае. %): SiO₂ - 57,39-77,31; TiO₂ - 0,31-0,83; AI2O3 - 12,12-19,40; FeO_o64 - 1,80-12,51; MgO - 0,57-1,80; MnO - 0,04-1,39; CaO - 0,33-1,68; Na₂O - 0,70-4,12; K₂O - 1,9-5,81; P₂O₅ - 0,11-0,31.

Рис. 5. Диаграмма М. М. Хирона [16]

Наглядно поведение петрогенных компонентов проиллюстрировано на рис. 6. На вариационных диаграммах прослеживается обратная корреляционная зависимость большинства петрогенных компонентов относительно кремнекислотности в исследуемых породах как чиндантской, так и ононской свит.

Следует отметить, что в составе пород чиндантской свиты присутствуют аргиллиты (здесь и далее наименование пород (протолитов) выполнено в соответствии с условными обозначениями, см. рис. 4), содержание кремнезема в которых более низкое (в среднем на 3-8 мае. %) по сравнению с аргиллитами ононской свиты. Это выражается в том, что на вариационных диаграммах аргиллиты чиндантской свиты образуют в целом обособленное поле составов. Кроме того, они имеют наиболее значительные вариации содержаний K₂O, FeO₀6₄, MnO относительно как других литологических разностей чиндантской свиты, так и аргиллитов ононской свиты (рис. 6). В поведении содержаний Na₂O и CaO относительно кремнезема в метаосадочных породах ононской и чиндантской свит не прослеживается определенных корреляционных связей. Неоднозначная корреляция отмечается между K₂O и SiO₂ в породах ононской свиты.

Рис. 6. Вариационные диаграммы для метатерригенных пород ононской и чиндантской свит Восточного Забайкалья. Условные обозначения см. на рис. 4

Использование гидролизатного модуля (ГМ = А1₂0₃ + ТЮ₂ + FeOoбщ/SiO₂) дает возможность разделять породы, содержащие либо продукты гидролиза, например каолинит, образующийся в результате глубокого химического выветривания калиевых полевых шпатов, либо зрелые осадки, обогащенные кварцем [2]. Таким образом, с увеличением значения ГМ возрастает степень химического выветривания пород, а с ростом содержаний кремнезема отмечается рост «зрелости» осадочной породы, обогащающейся обломочным кварцем. Значение гидролизатного модуля в метаосадочных породах ононской свиты изменяется от 0,21 до 0,36 (в отдельной пробе, отвечающей микрокварциту, составляет 0,04). Породы чиндантской свиты характеризуются более широкой вариацией значений гидролизатного модуля (ГМ - 0,19-0,51), что может свидетельствовать о сочетании в их источнике пород, претерпевших различную степень выветривания (рис. 7). В целом метаосадочные породы как ононской, так и чиндантской свит локализуются в полях значений ГМ - 0,20-0,35 и ГМ - 0,30-0,50, соответствующих глинисто-кремнистым и кремнисто-глинистым сланцам.

Алюмокремниевый модуль (АМ = А1₂0₃ Ю₂) позволяет различать глинистые (АМ - 0,22-0,35) и песчаные породы (АМ - 0,10-0,22), учитывая степень их химического выветривания (см. рис. 7). В породах ононской свиты величины АМ варьируют в пределах от 0,18 до 0,28 (в микрокварците составляет 0,01), тогда как породы чиндантской свиты характеризуются значениями АМ - 0,16-0,32, что позволяет делать заключения о наличии материала в составе протолита исследуемых пород различной степени выветрелости, как и в случае с гидролизатным модулем.

порода петрографический свита протолит

Рис. 7. Диаграмма зависимости величины алюмокремниевого (А1₂0₃/8Ю₂) и гидролизатного (А1₂0₃ + ТЮ₂ + БеОобщ^ЮД модулей от кремнекислотности метаосадочных пород ононской и чиндантской свит. Предполагаемые протолиты исследуемых пород по [6]: 1 - полимиктовые песчаники ононской свиты; 2 - алевролиты ононской свиты; 3 - аргиллиты ононской свиты; 4 - силициты (микрокварциты) ононской свиты; 5 - полимиктовые песчаники чиндантской свиты; 6 - алевролиты чиндантской свиты; 7 - аргиллиты чиндантской свиты

Геохимические особенности метаосадочных породаккреционного комплекса МОП

Содержание редкоземельных элементов (РЗЭ), некоторых редких элементов (ТЬ, и, Гы, Бе), а также параметры отдельных индикаторных редкоэлементных отношений приведены в таблице.

На рисунке 8 представлены спектры распределения РЗЭ в метаосадочных породах ононской и чиндантской свит, подразделенных по типам протолитов по [6] на псаммитолиты, алевролиты и аргиллиты.

Спектры распределения РЗЭ в псаммитолитах ононской и чиндантской свит (рис. 8, А) характеризуются близкими к составу верхней континентальной коры (ВКК) конфигурациями, однако в двух пробах отмечаются более обедненные части спектра в области легких и тяжелых лантаноидов, а также наличием в одной из них отрицательной европиевой аномалии.

Распределение РЗЭ в алевролитах ононской и чиндантской свит - резко отличное (рис. 8, Б). По спектру распределения РЗЭ среди алевролитов ононской свиты условно можно выделить два типа алевролитов: 1) в которых спектры распределения близки к алевролитам чиндантской свиты и схожи с таковыми в ВКК; 2) с более низким уровнем содержания РЗЭ в целом и существенным дефицитом легких и средних лантаноидов, а также ярко выраженной цериевой положительной аномалией.

В аргиллитах ононской и чиндантской свит (рис. 8, В) наблюдается в целом близкое к ВКК распределение РЗЭ. Однако породы ононской свиты имеют более низкий уровень накопления лантаноидов по сравнению с ВКК и слабо выраженную положительную цериевую аномалию, а породы чиндантской свиты - относительно высокий уровень накопления РЗЭ и слабо выраженную отрицательную европиевую аномалию.

Обсуждение результатов

Особенности распределения отложений в разрезах ононской и чиндантской свит, в которых проявляется чередование слоев метабазитов, метакремнистых и метатерригенных пород, указывают на сходство с принципиальными особенностями строения разреза аккреционной призмы [9]. Известно [1; 4; 9], что такие структуры, как аккреционные призмы, приурочены к конвергентным границам литосферных плит (островным дугам, активным континентальным окраинам) и состоят из вулканогенно-осадочного материала. Аккреционные призмы, как правило, классифицируются исходя из состава пород на аккреционные призмы, которые преимущественно сложены турбидитами, (тип А) и аккреционные призмы, состоящие из океанических образований, (тип Б) [5].

Рис. 8. Спектры распределения содержаний редкоземельных элементовв метаосадочных породах ононской и чиндантской свит, нормированных к среднему составу постархейского сланца Австралии (РАА8) Пунктирной линией показансостав верхней континентальной коры (ВКК) по [10]. Серым цветом показаны по-роды ононской свиты, черным - чиндантской

Минералого-петрографические особенности пород ононской и чиндантской свит - наличие соответствующих индекс-минералов, минеральных парагенезисов в целом, типоморфных структурно -текстурных признаков - позволяют заключить, что исследуемые образования типичны для зеленосланцевой фации метаморфизма.

Следует отметить закономерность, проявляющуюся в метаосадочных породах как ононской, так и чиндантской свит. В породах, предполагаемыми протолитами которых являлись псаммитолиты, более существенную роль играли продукты разрушения вулканических дуг - в них значения К₂0/Иа₂0 < 1. В породах, протолиты которых представлены алевролитами, увеличивается доля материала областей сноса как вулканических дуг, так продуктов разрушения континентальной коры, а соотношения оксидов калия и натрия характеризуются как К₂0/Иа₂0 < 1, так и К₂0/Иа₂0 > 1 (преобладают), предполагая более значительную роль калиевого полевого шпата в продуктах разрушения. Наиболее «богатыми» продуктами разрушения гранитного материала континентальной коры обладают породы, протолиты которых представлены аргиллитами, - в них значения К₂0/Иа₂0 > 1.

Важной составной частью полимиктовых пород является присутствие в них обломков вулканитов основного и среднего состава. Для островных дуг, с которыми связано формирование аккреционных призм, аккумулирующих огромный объем терригенных осадков, поставщиками такого обломочного материала служат вулканы преимущественно известково-щелочной специфики. Исходя из этого, уместно сравнивать вещественные и генетические характеристики исследуемых пород с составами островных дуг или активных континентальных окраин в качестве вероятного источника сноса терри- генного материала. Эталонным объектом сравнения на ряд диаграмм нанесено поле известково-щелочных вулканических пород основного и среднего состава Курило-Камчатской островной дуги [11; 12].

Размещение фигуративных точек составов исследуемых пород на диаграммах алюмокремниевого и гидролизатного модулей (см. рис. 7) преимущественно в области составов вулканитов Курило-Камчатской островной дуги, а также отрицательная корреляция между обоими модулями и кремнеземом позволяют предположить, что основными источниками сноса могли служить продукты разрушения пород островной дуги (или активной континентальной окраины). Однако отдельные составы пород в общем корреляционном тренде характеризуются более низкими значениями гидролизатного и алюмокремниевого модулей по сравнению с островодужными источниками, а также более высоким содержанием в них кремнезема, что, наиболее вероятно, связано с наличием в протолитах исследуемых пород пелагических осадков. Ярким доказательством этого служит наличие микрокварцитов и яшмоидов в разрезе исследуемых свит. Редкоземельные характеристики исследованных метаосадочных пород ононской и чиндантской свит также свидетельствуют о том, что в формировании протолита осадочных пород определяющую роль играли два типа осадочного материала - терригенный, присутствующий на континентальном склоне, и биогенный (кремнистый), характерный для пелагиальной зоны океана.

Кроме того, подобные особенности можно дополнительно связывать с другим предполагаемым источником сноса - активной континентальной окраиной. Нельзя также исключать и наличие в качестве продуктов разрушения островной дуги (сиалического типа) более кислых пород, например риолитов.

К подобным выводам приводит анализ распределения составов пород чиндантской и ононской свит на дискриминационных диаграммах М. Р. Бхатия (рис. 9, 10, 11). На бинарной диаграмме Л1₂0₃/БЮ₂ - Бе₂0₃*+ MgO (см. рис. 9) и треугольной диаграмме Тй-Ьа-Бе (рис. 10) большая часть составов исследуемых пород локализована в области В, отвечающей континентальным островным дугам, а расположение подавляющего большинства фигуративных точек в целом отвечает области распространения составов океанических островных дуг (см. рис. 9).

Рис. 9. Дискриминационная диаграмма М.Р. Бхатия [14] для терригенных пород из различных геодинамических обстановок: 1 - псаммитолиты (полимиктовые песчаники) ононской свиты; 2 - алевролиты ононской свиты; 3 - аргиллиты ононской свиты; 4 - силициты (микрокварциты) ононской свиты; 5 - (псаммитолиты) полимиктовые песчаники чиндантской свиты; 6 - алевролиты чиндантской свиты; 7 - аргиллиты чиндантской свиты. Поля, характеризующие песчаники из различных тектонических обстановок: А - океанические островные дуги, В - континентальные островные дуги, С - активная континентальная окраина, Б - пассивная континентальная окраина

На диаграмме, использующей индикаторные геохимические параметры ТйГг и Ьа/Бе, большая часть пород ононской свиты расположена в области С, соответствующей активной континентальной окраине, тогда как породы чиндантской свиты в большей мере локализованы в области В, отвечающей континентальной островной дуге.

Рис. 10. Треугольная диаграмма М. Р. Бхатия [14] для классификации тектонических обстановок накопления граувакк: А - океанические островные дуги; В - континентальные островные дуги; С - активная континентальная окраина; Б - пассивная континентальная

Рис. 11. Дискриминационная диаграмма Ті/Гг-Ба/Зс по [15]. Поля составов пород: А - океанические островные дуги; В - континентальные островные дуги; С - активная континентальная окраина; Б - пассивная континентальная окраина. Условные обозначения протолитов: 1-3 - ононская свита (1 - поли- миктовые песчаники, 2 - алевролиты, 3 - аргиллиты), 4-6 - чиндантская свита (4 - полимиктовые печаники, 5 - алевролиты, 6 - аргиллиты)

Выводы

Анализ литохимических особенностей метаосадочных пород ононской и чиндантской свит Восточного Забайкалья позволил выяснить, что граувакковые и аркозовые разности терригенных пород присутствуют примерно в равных количествах в обеих свитах, что может свидетельствовать о поступлении в бассейн осадконакопления как материала размыва вулканитов основного - среднего состава, так и продуктов разрушения пород зрелой континентальной коры. Совокупность вещественных и геохимических характеристик приводит к выводу, что наиболее вероятной геодинамической обстановкой формирования метаосадочных пород ононской и чиндантской свит являлась активная континентальная окраина с участием пелагических осадков. Таким образом, подобные геодинамические условия в наибольшей степени реализуются в пределах аккреционного клина, формирующегося перед зоной субдукции.

Список литературы

1. Добрецов Н.Л. Глубинная геодинамика / Н.Л. Добрецов, А.А. Кирдяшкин, А.Г. Кирдяшкин. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «ГЕО», 2001. - 409с.

2. Интерпретация геохимических данных / Е.В. Скляров [и др.]. - М.: Интермет Инжиниринг, 2001. - 288 с.

3. Лисицын А.П. Лавинная седиментация и перерывы в осадконакоплении в морях и океанах / А.П. Лисицын. - М.: Наука, 1988. - 309 с.

4. Лобковский Л.И. Современные проблемы геотектоники и геодинамики / Л.И. Лобковский, А.М. Никишин, В.Е. Хайн. - М.: Науч. мир, 2004. - 611 с.

5. Модель формирования орогенных поясов Центральной и Северо-Восточной Азии / Л.М. Парфенов [и др.] // Тихоокеан/ геология. - 2003. - Т. 22, № 6. - С. 7-41.

6. Неелов А.Н. Петрохимическая классификация метаморфизованных осадочных и вулканических пород. / А.Н. Неелов. - Л.: Наука, 1980. - 100 ...