1. въведение
Петрохимична и геохимична характеристика на палеогенския вулканизъм
Изтегляне 2.72 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- 4.1.13.2. Сушицки вулкански комплекс
4.1.13. Петрохимична и геохимична характеристика на палеогенския вулканизъм4.1.13.1. Общи бележкиЕдно от първите обобщения за петрохимичното развитие на вулканизма в Източнородопското палеогенско понижение прави Р. Иванов (1963). Върху петрохимичните и геохимични характеристики на базичните до среднокисели вулканити работят редица автори – Marchev et al. (1989, 1998, 2004), Nedyalkov, Pe-Piper (1998), Yanev et al. (1989, 1998) и др. Проблемите, свързани с киселия вулканизъм, се разискват от Янев и др. (1983), Yanev et al. (1990), Yanev (1998) и др. Съществуват няколко хипотези за геодинамичното положение на магматизма в Източните Родопи, съответно и за неговия генезис. Според едни автори вулканизмът е свързан със субдукция (Р. Иванов, 1963, Димитрова и др., 1979, Marchev et al., 1989; Marchev, Shanov, 1991 и др.). Хипотезата за магматизъм, свързан с континенталната колизия е предложена през 1979 г. от Янев, Бахнева (1980), доразвита в няколко последващи работи (Yanev et al., 1989, 1995, 1998; Dabovski et al., 1991; Marchev et al., 1994, 1998 и др.). Поради това, че магматизмът е проявен от тектонска гледна точка след колизията, Z. Ivanov (1988) го приема за постколизионен. Значението на петрохимичната и геохимичната информация при отделянето на единиците от вулкански скали по възприетия литостратиграфско-вулканоложки подход на картиране обуслови извършването на специализирани изследвания и в тази насока. Главните оксиди са анализирани по метода на индуктивно свързаната плазма (ICP) в Централната научно-изследователска лаборатория към Минно-геоложкия университет „Св. Иван Рилски”. Елементите следи (Ba, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ni, V, Cr, Sc, Co) и редкоземните елементи REE (La, Ce, Sm, Eu, Yb) са анализирани по метода на индуктивно свързаната плазма (ICP) в лабораторията на Геологическия институт при БАН („ГЕОЛАБ”), София. Микросондовите анализи на основните порфири от вулкански скали на отделните подкомплекси са анализирани в лаборатория „Евротест” с микросонда Jeol JSM 35CF, при набиране на спектъра за 100 сек. при 20 KW. За по-пълно характеризиране на петрохимичните и геохимичните особености на разглежданите вулканити са използвани и анализи извън пределите на картния лист, както и такива, поместени в различни научни публикаци и фондови материали. При нанасянето на анализите на TAS класификационната диаграма (Le Bas et al., 1986; Le Maitre et al., 1989) анализите са преизчислени към 100% сухо вещество. Условната граница между риолити и трахириолити се поставя при >8 wt% сума на алкалиите (Miyashyro, 1978; Богатиков и др., 1981).
При повечето от вулканитите на Сушицкия вулкански комплекс се наблюдават по-високи съдържания на К2О спрямо Na2O. В случаите, когато Na2O преобладава над К2О, скалите все пак остават в калиевата серия в съответствие с Na2O – 2 < К2О. Повечето от вулканитите от комплекса са висококалиеви, като малка част от тези на Остренския вулкански подкомплекс, Горскоизворските и Ючкаянските шошонити попадат в полето на среднокалиевите, на границата с висококалиевите (Фиг. 7). По отношение на нормативния минерален състав, преизчислен по CIPW, вулканитите от Сушицкия вулкански комплекс са преситени на силиций, като изключение правят няколко образеца от Ючкаянските шошонити (проби Y, 7470a, 7484), които имат нормативен оливин. Получените петрохимични данни показват, че преобладаващото схващане за т. нар. калиева тенденция, т. е. че съдържанието на K2O нараства на север и с темпоралното развитие на вулканизма (Р. Иванов, 1963; Marchev, Shanov, 1991, Yanev et al., 1998) не се потвърждава от характеристиките на Сушицкия вулкански комплекс. За почти всички скали от състава му са характерни високи съдържания на алкалии. На харкеров тип диаграми са представени зависимостите между основните петрогенни оксиди и SiO2 (Фиг. 8). Спрямо Al2O3 се обособяват два тренда. В единия влизат скалите на Остренския и Кушленския вулкански подкомплекси, като се наблюдава намаляване на Al2O3 с увеличаване на SiO2. Другият се формира от скалите на Горскоизворските и Ючкаянските шошонити, като се наблюдава същата закономерност, но трендът е изместен наляво, паралелно на предходния. По отношение на TiO2 се наблюдава закономерно намаляване на съдържанията му с увеличаване на съдържанието на SiO2. По отношение на MgO се оформят два ясни тренда свързани с Кушленския и Остренския вулкански подкомплекси, като с увеличаване на SiO2 се понижава съдържанието на MgO, при сходни наклони на трендовете. Анализите на Горскоизворските и Ючкаянските шошонити попадат в едно поле, като се наблюдава тренд на по-силно намаляване на MgO с увеличаване на SiO2 спрямо трендовете на Остренския и Кушленския вулкански подкомплекс. Това вероятно се дължи на по-голямо фракциониране на мафични минерали (включително оливин). Спрямо Fe2O3 се наблюдава закономерно намаляване на съдържанието му с нарастване на SiO2. Спрямо CaO се разграничават три тренда, свързани със скалите на Остренския, Кушленския етап и на Ючкаянските и Горскоизворските шошонити. При всеки един от трендовете се наблюдава закономерно намаляване на CaO с нарастване на SiO2. При K2O се наблюдават три тренда. Първият е свързан със скалите на Остренския, вторият с Кушленския, а третият с Горско изворските и Ючкаянските шошонити. При Кушленските и Остренските вулканити се наблюдава намаляване на К2О с увеличаване на SiO2. При Ючкаянските и Горскоизворските вулканити фигуративните точки от анализите попадат в едно поле. Относно Na2O се формират три тренда. При тези, свързани с Остренския и Кушленския вулкански подкомплекси, се наблюдава тенденция към увеличаване на Na2O с увеличаване на SiO2. При тренда, който формират анализите на Горскоизворските и Ючкаянските шошонити, се наблюдава относително постоянство на съдържанията на Na2O и слабо намаляване с повишаване на SiO2. По отношение на P2O5 се очертават три тренда. При този, свързан с Остренския вулкански комплекс, се наблюдава бързо намаляване с повишаване на SiO2. При Кушленския вулкански подкомплекс съдържанията остават относително постоянни. При Горскоизворските и Ючкаянските шошонити е характерна тенденция на понижаване с повишаване на SiO2. Това е свързано с по-голямото фракциониране на апатит при по-базичните скали. От така изложените данни се вижда, че могат да се отделят три относително самостоятелни етапа на протичането на магматичната активност в рамките и при развитието на Сушицкия вулкански комплекс. Това са съответно вулканитите от предкалдерното развитие на района (Кушленски вукански подкомплекс), пирокластичните скали от синкалдерните етапи (Остренски вукански подкомплекс) и базичните до среднокисели скали от Горскоизворските и Ючкаянските шошонити. Последните носят петрохимичните белези на относително самостоятелно развитие в една, вероятно по-дълбоко разположена самостоятелна магматична камера. Еволюцията на базичните скали вероятно е свързана с фракционирането на оливин (?), клинопироксен, плагиоклаз, магнетит и апатит. При еволюцията на Кушленския и Остренския подкомплекс вероятно се фракционират плагиоклаз, апатит и фемични минерали, но последните в по-ограничени количество, тъй като техните трендове са по-слабо наклонени при по-широка промяна на SiO2. Негативните трендове на К2О при Кушленския и Остренския подкомплекс засега не могат еднозначно да бъдат обяснени. Тяхното формиране е възможно вследствие на фракциониране на биотит и калиев фелдшпат или вследствие на въздействие на флуидния фактор при осъщетвяването на експлозивната дейност на относително по-киселия вулканизъм. Спайдърграмите за елементите следи от Горскоизворските и Ючкаянските шошонити (Фиг. 9) имат сходна конфигурация и характеристики на калциево-алкални базалти от деструктивните зони на плочите (Thompson et al., 1984). По-несъгласуващите се елементи, които са разположени в дясната част на диаграмата, са по-слабо набогатени и това придава отрицателен наклон на кривата. Наблюдават се значително по-високи стойности (в някои случаи до над 10 пъти) на тежките REE спрямо хондритовите и слабо изразените негативни Eu аномалии (Фиг. 10). На диаграмата Ti/Zr (Фиг. 11) анализите попадат в полето на калциевоалкалните базалти. Спайдърграмите за пирокластитите от Остренския и дацитите до трахидацитите и трахитите от Кушленския вулкански подкомплекс (Фиг. 12) показват силно обогатяване на LILE (K, Rb, Ba, Th) и обедняване на HFSE (Nb, Hf, Zr, Sm, Y, Yb). Тази конфигурация е характерна за син- до постколизионните гранити по Pearce et al. (1984). Впечатление правят високите положителни аномалии на Rb при скалите от Остренския вулкански подкомплекс, но не се наблюдава положителна аномалия на Th и отрицателна на Ba. В лявата си част от диаграмата конфигурацията на кривата на анализа от Кушленския вулкански подкомплекс наподобява вътрешноплочови гранити от Оман. Наблюдават се слабоизразени негативни Eu аномалии (Фиг. 13). На диаграмата (Y+Nb) – Rb (Фиг. 14) киселите пирокластити от Остренския вулкански подкомплекс попадат в полето на синколизионните гранити, а вулканитите от Кушленския – в полето на вулканско-дъговите гранити. Най-значимо е фракционирането на редкоземните елементи (отношението La/Yb) при Кушленските вулканити и при високите нива от игнимбритите на Остренския вулкански подкомплекс. Най-слабо е фракционирането на тежките редкоземни елементи при киселите пирокластити на Остренския подкомплекс, където отношението Eu/Yb е близо до единица и вероятно се дължи на това, че участието на фемични минерали (пироксени и амфиболи) при процеса на фракциониране е слабо. Табл. 1. Данни за главните оксиди (wt%) за скали от Сушицкия вулкански комплекс
Табл. 2. Данни за редки и елементи следи (ppm) за скали от Сушицкия вулкански комплекс 
 
Каталог: sites -> geokniga -> files -> mapcomments mapcomments -> Обяснителна записка към геоложката карта на република българия м 1: 50 000 картен лист mapcomments -> Обяснителна записка към геоложката карта на република българия м 1: 50 000 картен лист mapcomments -> Обяснителна записка към геоложката карта на република българия м 1: 50 000 картен лист mapcomments -> Обяснителна записка към геоложката карта на република българия м 1: 50 000 картен лист mapcomments -> Обяснителна записка към геоложката карта на република българия м 1: 50 000 картен лист mapcomments -> Обяснителна записка към геоложката карта на република българия м 1: 50 000 картен лист mapcomments -> Обяснителна записка към геоложката карта на република българия м 1: 50 000 картен лист mapcomments -> Обяснителна записка към геоложката карта на република българия м 1: 50 000 картен лист mapcomments -> Обяснителна записка към геоложката карта на република българия м 1: 50 000 картен лист mapcomments -> Обяснителна записка към геоложката карта на република българия м 1: 50 000 картен лист Изтегляне 2.72 Mb. Сподели с приятели:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
207