4.1.10. Петрохимична и геохимична характеристика на палеогенския магматизъм
Едно от първите обобщения за петрохимичното развитие на вулканизма в Източнородопското палеогенско понижение прави Р. Иванов (1963). Преобладава схващането за т. нар. калиева тенденция, т. е. съдържанието на K2O нараства на север и 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) 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 (R. Ivanov, 1968, 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 също 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.
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) те са преизчислени към 100% сухо вещество. Условната граница между риолити и трахириолити се поставя при сума на алкалиите >8 wt% (Miyashyro, 1978; Богатиков, 1981).
Войновският вулкански комплекс е изграден от вулкански скали предимно със среднокисел състав, като в редки случаи в отделни локалитети достигат до базичен (табл. 1, фиг. 4). Всички скали от Войновския вулкански комплекс попадат в полето на висококалиевите вулканити (фиг. 5).
Рибнодолският вулкански подкомплекс е изграден от среднокисели вулканити с предимно латитов, достигащи до андезитов състав. В различни етапи от вулканската активност, свързана с единицата, се установяват андезитобазалти (характеризирани единствено петрографски). Изменението в съдържанията на K2O и общите алкалии става при относително равни съдържания на SiO2.
Анализите от Кадънските шошонити попадат предимно на границата на шошонитите и латитите.
Анализите от Женденските абсарокити попадат в полето на трахибазалтитите и шошонитите. Те се характеризират с едни от най-ниските съдържания на SiO2 от вулканитите в Източни Родопи. Имат ниски съдържания на Al2O3 и високи на CaO, Fe2O3, MgO и P2O5.
Бездивенският вулкански подкомплекс е изграден от вулканити с латитов до трахидацитов състав.
На харкеров тип диаграми са представени зависимостите между основните петрогенни оксиди и SiO2 (фиг. 6). Установяват се по-високи съдържания на Al2O3 при по-базичните разновидности и по-ниски при по-киселите. Подобна закономерност се наблюдава при K2O. Обратната тенденция се установява за CaO, Fe2O3 и MgO.
При Войновкия вулкански комплекс се установява както антидромен ход на еволюция на магмата, така и хомодромно развититие. Антидромната еволюция е просрантранствено привързана с локалното разпространение на
Табл. 1. Данни за главните оксиди (wt%) за скали от Войновския и Зимовинския вулкански комплекс.
|
|
Войновски вулкански комплекс
|
Zm
|
|
|
Рибнодолски вулкански подкомплекс (Rb)
|
Кадънски шошонити (Kd)
|
Женденски абсарокити (Zh)
|
Бездивенски вулкански подкомплекс (Bv)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№
|
3336Б
|
6334
|
1
|
7062Б
|
6342
|
2
|
3
|
3303Б
|
4
|
5
|
3336Б
|
2121Б
|
И-1052
|
И-1111
|
И-1110
|
П-509
|
B84/1
|
3231B
|
1
|
Y1
|
2
|
3
|
3318Б
|
3419Б
|
3414Б
|
3321Б
|
BU4
|
BU3
|
|
|
|
4
|
6
|
|
4
|
6
|
6
|
|
6
|
6
|
|
|
8
|
8
|
8
|
5
|
3
|
|
7
|
1
|
7
|
7
|
|
|
|
|
2
|
2
|
|
SiO2
|
57,45
|
58,25
|
59,24
|
59,43
|
60,00
|
60,34
|
60,36
|
60,41
|
54,29
|
54,57
|
57,45
|
58,84
|
46,65
|
47,57
|
49,48
|
49,90
|
50,06
|
53,72
|
59,24
|
60,10
|
60,34
|
60,36
|
62,57
|
63,06
|
64,14
|
64,44
|
66,65
|
67,16
|
|
TiO2
|
0,72
|
0,66
|
0,75
|
0,76
|
0,88
|
0,71
|
0,81
|
0,66
|
0,90
|
0,87
|
0,72
|
0,77
|
0,90
|
0,85
|
0,95
|
0,89
|
0,72
|
0,80
|
0,75
|
1,01
|
0,71
|
0,81
|
0,64
|
0,54
|
0,64
|
0,65
|
0,21
|
0,16
|
|
Al2O3
|
15,96
|
16,40
|
16,82
|
16,86
|
17,06
|
16,97
|
15,29
|
15,28
|
15,37
|
15,04
|
15,96
|
14,87
|
11,24
|
10,65
|
11,64
|
10,87
|
11,60
|
10,99
|
16,82
|
16,80
|
16,97
|
15,29
|
17,14
|
16,97
|
16,89
|
16,65
|
11,75
|
11,63
|
|
Fe2O3tot
|
6,48
|
5,97
|
4,53
|
6,44
|
4,59
|
4,21
|
5,32
|
6,25
|
7,27
|
7,40
|
6,48
|
6,38
|
8,37
|
7,68
|
7,95
|
8,29
|
8,11
|
7,56
|
4,51
|
4,59
|
4,21
|
5,80
|
4,75
|
3,87
|
4,76
|
4,19
|
1,04
|
0,80
|
|
MnO
|
0,11
|
0,06
|
0,08
|
0,12
|
0,09
|
0,07
|
0,13
|
0,10
|
0,12
|
0,10
|
0,11
|
0,09
|
0,12
|
0,23
|
0,15
|
0,14
|
0,18
|
0,16
|
0,08
|
0,09
|
0,07
|
0,13
|
0,07
|
0,06
|
0,06
|
0,06
|
0,06
|
0,01
|
|
MgO
|
3,59
|
2,31
|
2,10
|
2,18
|
1,62
|
2,36
|
2,72
|
3,47
|
4,49
|
4,36
|
3,59
|
3,96
|
7,79
|
9,81
|
8,70
|
7,83
|
7,30
|
6,12
|
2,10
|
2,19
|
2,36
|
2,72
|
1,92
|
1,62
|
1,36
|
1,59
|
1,02
|
0,74
|
|
CaO
|
6,55
|
5,60
|
5,50
|
4,51
|
6,70
|
5,38
|
5,42
|
5,19
|
7,90
|
7,88
|
6,55
|
6,07
|
13,47
|
11,85
|
10,48
|
10,99
|
10,50
|
10,35
|
5,50
|
4,52
|
5,38
|
5,42
|
3,68
|
3,47
|
3,59
|
3,43
|
3,30
|
2,96
|
|
Na2O
|
3,04
|
3,18
|
4,41
|
2,78
|
2,94
|
4,10
|
3,44
|
2,63
|
2,86
|
2,63
|
3,04
|
2,05
|
2,64
|
2,76
|
2,66
|
2,28
|
2,58
|
2,84
|
4,41
|
3,31
|
4,10
|
3,44
|
3,41
|
3,56
|
2,73
|
2,95
|
0,34
|
0,90
|
|
K2O
|
3,81
|
4,80
|
4,47
|
4,64
|
3,63
|
3,93
|
5,03
|
4,51
|
4,07
|
4,35
|
3,81
|
3,98
|
2,64
|
2,83
|
3,65
|
3,26
|
3,70
|
3,43
|
4,47
|
3,56
|
3,93
|
5,03
|
4,06
|
4,12
|
4,27
|
4,59
|
3,35
|
2,80
|
|
P2O5
|
0,67
|
0,59
|
0,22
|
0,41
|
0,37
|
0,28
|
0,29
|
0,58
|
0,12
|
0,44
|
0,67
|
0,62
|
1,20
|
1,20
|
1,35
|
1,58
|
1,35
|
1,32
|
0,22
|
0,33
|
0,26
|
0,29
|
0,29
|
0,27
|
0,33
|
0,32
|
|
|
|
Влага
|
2,63
|
2,12
|
1,43
|
1,17
|
1,66
|
1,76
|
1,8
|
1,26
|
1,52
|
1,65
|
2,63
|
2,11
|
5,16
|
4,95
|
3,25
|
1,98
|
1,07
|
2,79
|
1,73
|
|
1,76
|
1,80
|
1,19
|
1,20
|
0,93
|
1,93
|
12,27
|
11,97
|
|
З.П.Н
|
1,17
|
1,18
|
|
1,73
|
1,33
|
|
|
0,73
|
|
|
1,17
|
1,91
|
|
|
|
2,77
|
2,88
|
2,53
|
|
3,15
|
|
|
1,07
|
2,03
|
0,97
|
1,09
|
|
|
|
Сума
|
102,18
|
101,12
|
99,55
|
101,03
|
100,87
|
100,11
|
100,61
|
101,07
|
98,91
|
99,29
|
102,18
|
101,65
|
100,18
|
100,38
|
100,26
|
100,78
|
100,05
|
102,61
|
99,83
|
99,65
|
100,09
|
101,09
|
100,79
|
100,77
|
100,67
|
101,89
|
99,99
|
99,13
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Войновски вулкански комплекс
|
Zm
|
|
Rb
|
Kd
|
Zh
|
Bv
|
|
|
№
|
1
|
2
|
3
|
4
|
2121Б
|
B84/1
|
3231B
|
3321Б
|
3414Б
|
BU4
|
BU3
|
|
6
|
6
|
6
|
6
|
|
3
|
|
|
|
2
|
2
|
Sc
|
|
|
|
|
16,62
|
41,00
|
23,17
|
7,80
|
8,32
|
|
|
V
|
125
|
125
|
110
|
205
|
|
198,00
|
|
|
|
4
|
16
|
Cr
|
18
|
16
|
17
|
27
|
86,1
|
460,00
|
355,4
|
42,20
|
41,40
|
8
|
12
|
Co
|
|
|
|
|
13,4
|
30,00
|
23,20
|
7,10
|
9,20
|
|
|
Ni
|
|
|
|
|
17,2
|
107,00
|
89,10
|
11,30
|
12,20
|
1
|
4
|
Zn
|
|
|
|
|
|
64,00
|
|
|
|
35
|
38
|
Cu
|
|
|
|
|
|
82,00
|
|
|
|
3
|
3
|
Pb
|
|
|
|
|
|
23,53
|
|
|
|
|
|
Zr
|
226
|
215
|
250
|
148
|
111,45
|
144,00
|
89,16
|
129,18
|
132,60
|
134
|
130
|
Hf
|
|
|
|
|
2,6
|
3,04
|
1,75
|
3,03
|
3,22
|
|
|
Nb
|
|
|
|
|
11,54
|
11,29
|
7,54
|
14,30
|
13,51
|
23
|
18
|
Ta
|
|
|
|
|
|
0,55
|
|
<10
|
<10
|
|
|
U
|
|
|
|
|
|
1,14
|
|
|
|
|
|
Y
|
|
|
|
|
13,14
|
21,85
|
11,03
|
11,81
|
11,67
|
18
|
19
|
Th
|
|
|
|
|
8,8
|
6,41
|
3,40
|
10,02
|
9,91
|
|
|
Rb
|
190
|
190
|
250
|
240
|
177,5
|
85,00
|
63,51
|
77,29
|
69,79
|
197
|
238
|
Cs
|
|
|
|
|
|
271,00
|
|
|
|
|
|
Sr
|
660
|
665
|
450
|
640
|
445,62
|
633,00
|
401,50
|
393,93
|
389,50
|
283
|
634
|
Ba
|
2200
|
2300
|
1900
|
2300
|
1588,6
|
1475
|
1019
|
2613,4
|
1831
|
39
|
262
|
Войновски вулкански комплекс
|
|
Kd
|
Zh
|
Bv
|
№
|
2121Б
|
B84/1
|
3231B
|
3321Б
|
3414Б
|
|
|
3
|
|
|
|
La
|
63,42
|
20,42
|
26,52
|
61,29
|
58,26
|
Ce
|
51,53
|
40,74
|
31,54
|
55,73
|
57,32
|
Pr
|
|
5,04
|
|
|
|
Nd
|
|
21,40
|
|
|
|
Sm
|
4,65
|
5,34
|
4,1
|
4,59
|
4,4
|
Eu
|
0,85
|
1,39
|
0,75
|
0,77
|
0,81
|
Gd
|
|
4,52
|
|
|
|
Tb
|
|
0,71
|
|
|
|
Dy
|
|
3,99
|
|
|
|
Ho
|
|
0,76
|
|
|
|
Er
|
|
2,14
|
|
|
|
Tm
|
|
0,29
|
|
|
|
Yb
|
1,38
|
1,82
|
1,17
|
1,34
|
1,3
|
Lu
|
|
0,27
|
|
|
|
Местоположение:
|
3336Б
|
|
яз. Боровица
|
|
3231B
|
|
с. Женда
|
6334
|
|
с. Бели вир (к. л. Царевец)
|
|
1
|
|
вр.Сиранкая
|
7062Б
|
|
810 m ЮИ от вр. Сакарджик
|
|
2
|
|
вр. Кючуккая
|
6342
|
|
с. Бели вир (к. л. Царевец)
|
|
3
|
|
вр. Бездивен
|
3303Б
|
|
370 m С от кота 656,7
|
|
3318Б
|
|
вр. Сиранкая
|
3336Б
|
|
яз. Боровица
|
|
3419Б
|
|
400 m ЮЗ от вр.Юмруккая
|
2121Б
|
|
2 km ЗСЗ от стената на яз. Боровица
|
|
3414Б
|
|
вр. Бездивен
|
И-1052
|
|
Ю част на с. Женда
|
|
3321Б
|
|
вр. Казанлъка
|
И-1111
|
|
овраг в З край на с. Женда
|
|
Y1
|
|
Северно от с. Ненково
|
И-1110
|
|
1 km С от с. Женда
|
|
BU4
|
|
Шабандере
|
П-509
|
|
с. Женда
|
|
BU3
|
|
Шабандере
|
B84/1
|
|
с. Женда
|
|
|
|
|
Източник:
|
1
|
Янев, непубл.
|
5
|
В. Георгиев и др., 1995ф
|
2
|
Yanev et al., 2006
|
6
|
Марчев в : Харковска и др., 1981
|
3
|
Marchev et al., 1998
|
7
|
Марчев, 1979
|
4
|
В. Георгиев и др., 1996ф
|
8
|
Р. Иванов, 1978
|
Табл. 2. Данни за редки и елементи следи (ppm) за скали от Войновския и Зимовинския вулкански комплекс.
Абревиатурни обозначения (към табл. 1 и 2): Войновски вулкански комплекс: Рибнодолски вулкански подкомплекс (Rb), Кадънски шошонити(Kd), Женденски абсарокити (Z), Бездивенски вулкански подкомплекс (Bv);Зимовински вулкански комплекс (Zm)
Фиг. 4. TAS класификационна диаграма (Le Bas et al., 1986) за скали от Войновския и Зимовинския вулкански комплекс (абревиатур-
ни обозначения като при табл. 1 и 2)
Фиг. 5. Диаграма SiO2 към K2O (Le Maitre et al., 1989) за скали от Войновския и Зимовинския вулкански комплекс (обозначения като при фиг. 4)
Фиг. 6. Харкеров тип диаграми за вулкански скали от за скали от Войновския вулкански комплекс (абревиатурни обозначения като при табл. 1 и 2)
Кадънските шошонити и Женденските абсарокити, като се изразява в последователността: латити, рядко андезити и феноандезитобазалти (Рибнодолски вулкански подкомплекс) – Кадънски шошонити – Женденски абсарокити. Хомодромният ход ясно се очертава от редицата: латити, рядко андезити и феноандезитобазалти (Рибнодолски вулкански подкомплекс) – латити до трахидацити (Бездивенски вулкански подкомплекс).
Хондрит-нормализираните спайдърграми за елементите следи от Войновския вулкански комплекс (фиг. 7) имат сходна конфигурация и характеристики на калциевоалкални базалти от деструктивните зони на плочите (Thompson et al., 1984). Наблюдават се значително по-високи стойности спрямо хондритовите (в някои случаи до над 10 пъти – при Женденските абсарокити) на тежките REE и слабо изразени негативни Eu аномалии (фиг. 8). На диаграмата Ti/Zr (фиг. 9) анализите от Кадънските шошонити и Женденските абсарокити попадат в полето на калциевоалкалните базалти.
Според Марчев (1985) предеруптивната температура на кристализация на среднокиселите вулканити (шошонити и латити) по геотермометрите на Wood, Banno (1973) и Wells (1977) е 945–979°C.
Отношението 87Sr/86Sr при Женденските абсарокити е високо – 0,70825, което показва, че те са претърпяли еволюция и корово замърсяване (Marchev et al., 2004).
10>10>
Сподели с приятели: |