4.1.15. Петрохимична и геохимична характеристика на палеогенския магматизъм
Едно от първите обобщения за петрохимичното развитие на вулканизма в Източнородопското комплексно понижение прави Р. Иванов (1963). Преобладава схващането за т. нар. калиева тенденция, т. е. съдържанието на K2O нараства на север и се увеличава с темпоралното развитие на вулканизма (Р. Иванов, 1963; Marchev, Shanov, 1991; Yanev et al., 1998). 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 (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. (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”).
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; Bogatikov et al. 1981).
Сушицкият вулкански комплекс е изграден от вулкански скали с базичен до кисел състав. В пълният си обем единицата е представена на запад от проучената площ в пределите на к. л. Златоград и к. л. Дрангово (М 1:50 000). В изследвания район се разкриват скали единствено от Ючкаянските шошонити.
Вулканитите на Ючкаянските шошонити, изграждащи дайките в пределите на Кирковската грабен-брахисинклинала, са засегнати в повечето случаи от интензивни хидротермални и метасоматични промени. Това се отразява върху коректоността на химичните анализи, които попадат в полето на базалтите, трахибазалтите (на границата с шошонитите), шошонитите и латитите (в близост до шошонитите).
4.1.15.3. Звезделски вулкански комплекс
Звезделският вулкански комплекс е изграден от базични до среднокисели вулкански, субвулкански и интрузивни скали.
Анализите от лавовите скали на комплекса попадат в полето на базалтите, андезитобазалтите и андезитите, рядко на латитите (фиг. 4). Базалтите са редки, като се явяват на различни нива от разреза. Наблюдава се слабо повишаване на алкалиите с повишаване на SiO2. Вулканитите, изграждащи дайките, попадат в полето на андезитобазалтите, шошонитите и андезитите. Скалите от субвулканските тела на комплекса попадат в полето на андезитобазалтите, шошонитите, рядко на андезитите, а тези от интрузивните скали – в полето на андезитобазалтите и андезитите.
Анализите от скали на Звезделския вулкански комплекс попадат в полето на средно- и високoкалиевите (в близост до пoлето на среднокалиеви) вулканити (фиг. 5). В повечето случаи Na2O преобладава над K2O или те са в приблизително равни количества, но (Na2O–2) ≤ K2O и скалите остават в калиевата серия.
На харкеров тип диаграми са представени зависимостите между основните петрогенни оксиди и SiO2 (фиг. 6). Наблюдава се закономерно повишаване на стойностите на Al2O3 (с известна разсеяност на точките) и Na2O, K2O и P2O5 при скалите с по-високо съдържание на SiO2. При TiO2, CaO, Fe2O3, MgO се установява обратната закономерност.
Табл. 1. Данни за главните оксиди (wt%) за скали от Сушицкия и Звезделския вулкански комплекс
|
Сушицки вулк. комплекс
|
Звезделски вулкански комплекс
|
|
Ючкаянски шошонити (Uc)
|
лави - долна и горна ефузия и неподелени вулканити (Zvl)
|
дайки (Zvd)
|
субвулкански тела (Zvs)
|
№
|
14
|
1
|
16
|
17
|
2176B
|
1250
|
5470
|
2014
|
1203
|
Zd0-12
|
Zd95-4
|
2050
|
1132A
|
25-G
|
5606
|
3246
|
1
|
1110
|
1111
|
2367
|
3320C
|
3055
|
3072
|
1053
|
2329А
|
2352B
|
1110A
|
4338
|
3199
|
1216-R
|
7t
|
3195
|
|
10
|
2
|
10
|
10
|
|
8
|
4
|
11
|
8
|
11
|
11
|
11
|
|
11
|
4
|
|
9
|
|
8
|
|
|
8
|
8
|
|
|
|
|
9
|
7
|
8
|
8
|
7
|
SiO2
|
47,61
|
48,58
|
50,47
|
50,65
|
52,88
|
49,28
|
49,34
|
51,35
|
51,88
|
52,83
|
53,35
|
53,35
|
53,54
|
53,84
|
53,86
|
54,25
|
55,42
|
55,57
|
55,77
|
56,34
|
56,48
|
56,81
|
58,24
|
59,08
|
52,79
|
53,89
|
55,65
|
56,85
|
50,96
|
51,53
|
52,18
|
52,44
|
TiO2
|
1,17
|
1,25
|
1,15
|
1,27
|
0,96
|
1,00
|
1,12
|
1,11
|
0,82
|
0,82
|
0,97
|
1,25
|
1,02
|
1,01
|
0,89
|
1,01
|
0,93
|
1,13
|
1,27
|
0,95
|
0,91
|
0,91
|
1,03
|
0,79
|
1,01
|
0,94
|
1,09
|
0,76
|
0,67
|
1,06
|
0,93
|
0,70
|
Al2O3
|
16,17
|
16,11
|
14,41
|
13,88
|
16,24
|
18,55
|
16,00
|
17,90
|
17,24
|
17,21
|
16,90
|
17,82
|
16,86
|
17,00
|
18,89
|
17,57
|
17,78
|
18,39
|
17,49
|
16,92
|
16,88
|
17,53
|
16,84
|
17,83
|
17,72
|
16,88
|
18,32
|
18,47
|
15,55
|
16,36
|
17,17
|
16,37
|
Fe2O3t
|
8,98
|
10,32
|
9,46
|
8,07
|
8,12
|
10,14
|
8,93
|
9,65
|
9,63
|
8,47
|
8,97
|
8,66
|
8,02
|
8,88
|
7,16
|
7,79
|
7,44
|
7,89
|
8,20
|
7,89
|
8,16
|
6,54
|
6,25
|
6,46
|
8,32
|
8,09
|
8,79
|
7,50
|
9,34
|
9,94
|
8,02
|
9,16
|
MnO
|
0,17
|
0,23
|
0,16
|
0,14
|
0,09
|
0,20
|
0,15
|
0,16
|
0,22
|
0,14
|
0,16
|
0,15
|
0,18
|
0,16
|
0,05
|
0,11
|
0,10
|
0,11
|
0,12
|
0,12
|
0,16
|
0,14
|
0,11
|
0,16
|
0,15
|
0,11
|
0,12
|
0,10
|
0,16
|
0,05
|
0,14
|
0,12
|
MgO
|
6,57
|
6,42
|
4,47
|
3,12
|
3,00
|
4,77
|
6,48
|
5,23
|
4,75
|
4,88
|
4,28
|
4,50
|
2,51
|
4,64
|
2,54
|
3,24
|
3,33
|
2,89
|
3,47
|
2,70
|
3,57
|
3,11
|
2,60
|
3,23
|
3,97
|
2,98
|
2,62
|
2,48
|
6,17
|
5,37
|
5,22
|
5,12
|
CaO
|
8,35
|
10,71
|
6,07
|
5,91
|
5,82
|
7,38
|
10,35
|
9,91
|
8,24
|
9,22
|
9,08
|
8,37
|
8,68
|
8,25
|
10,18
|
7,98
|
6,17
|
7,61
|
6,57
|
6,42
|
7,12
|
6,98
|
5,16
|
5,93
|
6,72
|
6,89
|
6,79
|
6,90
|
7,33
|
7,77
|
9,03
|
7,35
|
Na2O
|
2,87
|
2,50
|
2,46
|
3,70
|
2,91
|
2,52
|
2,36
|
2,66
|
2,80
|
2,52
|
2,61
|
2,67
|
2,89
|
3,31
|
2,96
|
2,85
|
2,37
|
2,85
|
4,31
|
2,93
|
2,98
|
3,23
|
4,58
|
3,23
|
2,44
|
3,68
|
2,86
|
2,70
|
2,67
|
3,77
|
2,96
|
2,56
|
K2O
|
2,85
|
2,29
|
3,49
|
3,55
|
2,54
|
2,12
|
1,30
|
1,74
|
1,28
|
1,95
|
2,12
|
2,09
|
2,56
|
1,31
|
2,25
|
1,87
|
2,89
|
1,93
|
2,52
|
2,29
|
2,56
|
2,17
|
2,16
|
1,54
|
1,11
|
2,97
|
1,92
|
2,28
|
1,44
|
2,16
|
1,92
|
1,68
|
P2O5
|
|
|
|
|
0,40
|
0,22
|
0,08
|
0,34
|
0,01
|
0,33
|
0,29
|
0,28
|
0,23
|
0,19
|
0,03
|
0,28
|
0,26
|
0,27
|
0,37
|
0,22
|
0,24
|
0,38
|
0,33
|
0,25
|
0,29
|
0,26
|
0,26
|
0,25
|
0,18
|
0,27
|
0,28
|
0,13
|
Влага
|
|
2,01
|
|
|
1,58
|
1,20
|
2,31
|
|
1,15
|
|
|
|
1,51
|
|
0,70
|
2,78
|
3,28
|
1,35
|
0,09
|
1,04
|
0,88
|
0,12
|
0,15
|
0,56
|
0,51
|
2,15
|
1,41
|
2,05
|
5,58
|
1,34
|
0,58
|
4,30
|
З,П,Н
|
4,70
|
|
7,55
|
8,07
|
6,97
|
3,30
|
1,72
|
0,84
|
2,63
|
1,36
|
2,10
|
0,91
|
3,21
|
2,23
|
0,52
|
2,65
|
1,71
|
0,80
|
0,90
|
2,78
|
0,79
|
2,46
|
1,80
|
1,58
|
5,11
|
3,04
|
1,08
|
0,86
|
0,00
|
1,32
|
1,51
|
|
Сума
|
99,4
|
100,4
|
99,7
|
98,4
|
101,5
|
100,7
|
100,1
|
100,9
|
100,6
|
99,7
|
100,8
|
100,0
|
101,2
|
100,8
|
100,0
|
102,4
|
101,7
|
100,8
|
101,1
|
100,6
|
100,7
|
100,4
|
99,2
|
100,6
|
100,1
|
101,9
|
100,9
|
101,2
|
100,0
|
100,9
|
99,9
|
99,9
|
Сподели с приятели: |