4.1.11.1. Устренски вулкански подкомплекс
Рангът и принадлежността на единицата са определени за първи път от Йорданов (в: Саров и др., 1997ф). Географското име е заимствано от Горанов и др. (1960).
Като официална неслоеста литостратиграфска единица се въвежда в обяснителната записка на Геоложка карта в М 1: 50 000, к. л. Джебел (Йорданов и др., 2008).
В пределите на картния лист единицата е представена от кисели вулканити – дацити и риолити.
Кисели вулканити (UsρOl1). Разкриват се западно от с. Сипец и южно от с. Мишевско. В структурно отношение са част от Устренската подзона на Галенитската тензионна зона.
В указания район телата просичат мрамори и мигматизирани биотитови гнайси на фундамента. Контактите обикновено са стръмни и резки. В ендоконтактните зони често присъстват късове от вместващите скали.
Риолитите са сиво-бели с розов оттенък до червеникави, с масивна и ивичеста текстура, средно- до дребнопорфирни. Първичните минерали са представени от магматично кородиран кварц, санидин и еднични люспи от биотит. Основната маса в повечето случаи е изградена от финопрорастнали в микрографическа структура кварц и К-фелдшпат.
За риолити от екструзивният купол южно от с. Мишевско е определена изотопна възраст по K/Ar метод – 31 Ма (Lilov et al. 1987). Сходни определения по K/Ar метод за тела извън разглежданата площ, са в рамките на 31,0-31,5 Ма (Lilov et al.1987; V. Georgiev, Milovanov, 2003). Тези данни определят рупелската им възраст.
4.1.12. Петрохимична и геохимична характеристика на палеогенския вулканизъм
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), 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 няколоко хипотези за геодинамичното положение на магматизма в Източните Родопи, съответно и за неговия генезис. Според едни автори вулканизмът е свързан със субдукция (R. Ivanov, 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. (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, 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), 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).
4.1.12.2. Нановишки вулкански комплекс
Нановишкият вулкански комплекс е изграден от вулкански скали с базичен до кисел състав, като в редица случаи се наблюдава зацепване (едновременна активност на вулкански центрове с контрастно различен химизъм) на базични до среднобазични с кисели продукти. Някои от анализите от зеолитизирани пирокластити са повлияни от промените.
Скалите от Рабовския и Зорнишкия вулкански подкомплекс попадат в полето на андезитобазалтите, шошонитите, андезитите и латитите (Фиг. 5). Те имат относително сходни характеристики и вероятно са продукт на един източник. Скалите от Чифлишкия вулкански покомплекс попадат в полето на дацитите, трахидацитите, риолитите и трахириолитите. С най-ниски съдържания на SiO2 се характеризират лавите в района на вр. Моняк (66,36–69,72 wt% – Хисарски вулкан), южно от с. Сушево (67,53 wt% при много висока сума на алкалиите – 11,8 wt%) и тези при вр. Тепеджиюрен на к. л. Студен кладенец в М 1: 50 000 (68,12 wt%). Скалите от Соколинския вулкански подкомплекс попадат в полето на дацитите и трахидацитите, но някои от тях имат петрографски характеристики на андезити. Вулканитите от Момчилградския вулкански подкомплекс се характеризират като андезити, латити, дацити, трахидацити. В някои случаи съдържанията на SiO2 са повишени вследствие на промени. Скалите от Светиилийския вулкански подкомплекс попадат в полето на трахидацитите, риолитите и трахириолитите. При вр. Кирсетепе се наблюдава хомодромно развитие на вулканизма – от трахидацити към риолити и трахириолити. Вулканитите от Равенския вулкански подкомплекс попадат в полето на високосилициевите (74,87–82,33 wt%) риолити и трахириолити. Анализите на Биволянските дацити попадат в полето на дацитите и на границата на дацитите и трахидацитите.
При всички вулканити от Нановишкия вулкански комплекс се установява отношение (Na2O–2) < K2O. При базичните до среднокисели вулканити от Рабовския, Зорнишкия и Момчилградския вулкански подкомплекс се наблюдава повишаване на алкалиите с повишаване на съдържанията на SiO2, докато при киселите (Чифлишки, Светиилийски и Равенски вулкански подкомплекс) се наблюдава обратната закономерност.
Скалите от комплекса попадат в полето на средно и високо калиевите вулканити (Фиг. 6).
По отношение на TiO2 и Fe2O3 (Фиг. 7) се наблюдава закономерно намаляване на съдържанието им с повишаване на SiO2, което индикира по-малката роля в кристализацията на магнетит и титаномагнетит от базичните към киселите разновидности. Спрямо Al2O3 са характерни относително равни стойности (или постепено намаление) с увеличаване на SiO2 до около 65wt%, след което се наблюдава чупка в тренда и понижването на съдържанията става съществено. Съдържанието на CaO, MgO и P2O5 намаляват с повишаване на SiO2 до определени стойности (~ 65-67 wt%), след което запазват относително постоянство с увеличаването му. Това се дължи на по-важната роля в кристализацията и фракционирането на по-базични плагиоклази, мафични минерали и съответно апатит при базичните до среднокисели вулканити от комплекса. При Na2O и K2O се наблюдава понижаване на съдържанията с повишаване на SiO2 при киселите и обратна закономерност при базичните до среднокисели вулканити. Спайдърграмите за елементите следи от базичните до среднокисели вулканити от Нановишкия вулкански подкомплекс (Фиг. 8) имат типична форма за калциево-алкалните 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. При всички вулканити от Нановишкия вулкански комплекс се наблюдава значително по-високи стойности (в някои случаи до над 10 пъти) на тежките REE спрямо хондритовите, което предполага че в източника не е присъствал гранат. Слабо изразените негативни Eu аномалии при базичните до среднокисели вулканити (Фиг. 9) предполагат, че скалите са имали фракционно кристализирал плагиоклаз, или че са били в равновесие с плагиоклаз-съдържащ плитко разположен мантиен източник. Най-високи стойности на REE при базичните до среднокисели вулканити се наблюдават при Зорнишкия, по-ниски при Соколинския и Рабовския и най-ниски при Момчилградския вулкански подкомплекс. На диаграмата Zr- Ti (Фиг. 10) скалите от Рабовския и Зорнишкия вулкански подкомпплекс попадат в полето на калциево-алкалните базалти.
Спайдърграмите за кисели скали от комплекса (Фиг. 11) 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 необикновено високите положителни аномалии на Rb и Th. Отрицателната аномалия на Ba (маркираща се от съдържанията на Rb, Ba и Th) е най-добре изразена при вулканитите от Равенския, по-малко при Светиилийския и най-малко при Чифлишкия вулкански подкомлпекс и съответно Биволянските дацити.
При киселите вулканити (Фиг. 12) най-голяма негативна Eu аномалия се наблюдава при скалите от Равенския, по-малка при Светиилийския и най-малка при Чифлишкия вулкански подкомплекс.
Според Yanev (1998) температурата на кристализация по дву-фелдшпатовия (Fuhrman, Lindsley, 1988) и магнетит-илменитовия (Buddington, Lindsley, 1964) геотермометър за скали от Чифлишкия вулкански подкомплекс е: за Студенкладенцкия вулкан – 776ºC и Перперешкия вулкан – 805ºC, а за Светиилийския вулкански подкомплекс е съответно за скали от Бойнишката група центрове – 815ºC и Хисартепенската група центрове – 845ºC. Предеруптивните условия на риолитовата магма от Равенския вулкански подкомплекс, изчислени от съставите на съвместно съществуващи фенокристали по двуокисния и двуфелдшпатовия термометър и барометър, варират от 640 до 700ºC и 2–3 kbar ~ 6,5–10km (Sv. Georgiev, Marchev 2005).
Стойности на 87Sr/86Sr отношения за скали от Зорнишкия и Момчилградския вулкански подкомплекси са съответно 0.70530 и 0.70640 (Milovanov, P. et al., 2003). Тези стойности индикират корово замърсяване. За киселите вулканити от Нановишкия вулкански комплекс тези отношения са типично корови (Yanev et al., 1990; Yanev. Y., 1998). За трахириолити от Чифлишкия – 0.71894 и значително по-ниски за трахириодацити в района на с. Чомаково от Светиилийския вулкански подкомплекс – 0.70490 (Milovanov, P. et al., 2003).
Табл. 1. Данни за главните оксиди (wt%) за скали от Нановишкия вулкански комплекс
|
BD
|
|
Равенски вулкански подкомплекс
|
Y
|
Светиилийски вулкански подкомплекс
|
S
|
M
|
№
|
1016B
|
1016A
|
3254Б
|
Zd97-1
|
1009C
|
1009
|
1041
|
5203Б
|
4607
|
57
|
57'
|
2505
|
3068e
|
58
|
1089B
|
3068a
|
58'
|
1298Б
|
2212
|
2377
|
1347
|
1287
|
1020
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
6
|
4
|
4
|
6
|
|
4
|
6
|
|
4
|
|
|
|
|
|
|
SiO2
|
63.78
|
66.18
|
74.87
|
75.35
|
78.82
|
79.98
|
82.33
|
61.84
|
63.49
|
69.34
|
70.46
|
71.21
|
71.74
|
71.85
|
73.82
|
74.45
|
74.85
|
62.51
|
62.89
|
64.17
|
58.25
|
61.99
|
62.02
|
TiO2
|
0.91
|
0.47
|
0.12
|
0.04
|
0.09
|
0.13
|
0.19
|
0.58
|
0.90
|
0.49
|
0.24
|
0.26
|
0.41
|
0.23
|
0.29
|
0.21
|
0.19
|
0.91
|
0.95
|
0.70
|
0.99
|
0.71
|
0.67
|
Al2O3
|
19.98
|
18.17
|
12.02
|
11.95
|
12.28
|
11.79
|
9.21
|
16.88
|
15.85
|
15.94
|
13.82
|
14.47
|
14.31
|
13.71
|
15.07
|
13.96
|
11.51
|
16.52
|
17.38
|
16.56
|
15.87
|
16.68
|
16.35
|
Fe2O3tot
|
4.39
|
2.76
|
0.81
|
0.54
|
0.59
|
0.79
|
0.98
|
5.06
|
3.75
|
|
2.50
|
2.10
|
3.26
|
1.20
|
1.91
|
1.85
|
1.20
|
5.48
|
4.90
|
3.90
|
7.07
|
5.45
|
5.04
|
MnO
|
0.01
|
0.04
|
0.04
|
0.12
|
0.04
|
0.08
|
0.02
|
0.1
|
0.01
|
0.04
|
0.40
|
|
0.03
|
0.03
|
0.03
|
0.02
|
0.04
|
0.08
|
0.13
|
0.09
|
0.12
|
0.09
|
0.11
|
MgO
|
0.57
|
0.89
|
0.14
|
0.05
|
0.11
|
0.21
|
0.15
|
2.04
|
0.50
|
|
0.12
|
0.18
|
0.32
|
0.74
|
0.09
|
0.11
|
0.15
|
1.78
|
0.41
|
1.12
|
3.51
|
2.09
|
1.89
|
CaO
|
2.61
|
2.28
|
0.6
|
0.50
|
0.73
|
0.69
|
0.75
|
4.05
|
3.64
|
1.08
|
0.82
|
0.70
|
0.79
|
0.98
|
0.72
|
0.81
|
1.60
|
4.23
|
5.09
|
3.19
|
6.38
|
4.98
|
4.32
|
Na2O
|
3.35
|
3.86
|
2.07
|
2.65
|
3.09
|
2.31
|
1.65
|
3.31
|
3.44
|
3.86
|
3.64
|
3.31
|
2.25
|
3.97
|
3.48
|
3.54
|
2.95
|
2.98
|
3.32
|
3.57
|
2.08
|
2.85
|
2.32
|
K2O
|
2.86
|
3.53
|
5.87
|
5.47
|
2.53
|
2.93
|
2.15
|
2.97
|
5.28
|
5.59
|
5.66
|
6.25
|
4.59
|
5.74
|
2.87
|
3.98
|
4.71
|
3.28
|
2.62
|
4.25
|
1.63
|
2.38
|
2.91
|
P2O5
|
0.30
|
0.25
|
0.03
|
0.01
|
0.02
|
0.02
|
0.05
|
0.31
|
0.28
|
|
0.05
|
|
0.02
|
0.04
|
0.02
|
0.02
|
0.03
|
0.39
|
0.23
|
0.21
|
0.27
|
0.21
|
0.19
|
З.П.Н
|
1.65
|
0.67
|
3.05
|
3.36
|
0.79
|
1.21
|
0.82
|
2.35
|
1.50
|
1.00
|
1.93
|
0.78
|
2.01
|
0.54
|
1.27
|
0.53
|
1.45
|
1.49
|
1.55
|
2.07
|
3.44
|
2.29
|
3.66
|
Сума
|
100.41
|
99.10
|
99.62
|
100.04
|
99.09
|
100.14
|
98.30
|
99.49
|
98.64
|
97.34
|
99.64
|
99.26
|
99.73
|
99.03
|
99.57
|
99.48
|
98.68
|
99.65
|
99.47
|
99.83
|
99.61
|
99.72
|
99.48
|
|
Moмчилградски вулкански подкомплекс
|
Зорнишки вулкански подкомплекс
|
Чифлишки вулкански подкомплекс (лави)
|
№
|
4074
|
1373
|
4077
|
1372B
|
1042
|
4095
|
1029
|
3067
|
33
|
4553
|
3011
|
4004
|
34
|
3522Б
|
1084
|
59
|
5207Б
|
1231
|
60
|
2313
|
3004
|
56
|
4157
|
|
5
|
|
5
|
|
|
5
|
|
3
|
4
|
6
|
3
|
5
|
4
|
|
|
4
|
|
|
4
|
|
6
|
4
|
6
|
SiO2
|
62.23
|
62.27
|
63.00
|
63.39
|
63.83
|
64.74
|
64.07
|
52.74
|
55.05
|
57.49
|
58.00
|
58.57
|
58.76
|
60.57
|
64.47
|
66.36
|
67.53
|
68.12
|
68.57
|
68.97
|
69.72
|
70.92
|
72.91
|
TiO2
|
0.67
|
0.69
|
1.05
|
0.61
|
0.72
|
0.61
|
0.79
|
1.09
|
0.88
|
0.87
|
0.88
|
0.82
|
0.84
|
0.68
|
0.81
|
0.44
|
0.21
|
0.37
|
0.44
|
0.52
|
0.42
|
0.43
|
0.23
|
Al2O3
|
16.83
|
17.29
|
17.02
|
16.26
|
18.15
|
16.54
|
17.87
|
18.26
|
16.78
|
17.12
|
18.22
|
18.10
|
14.81
|
17.81
|
16.96
|
15.13
|
16.67
|
15.33
|
15.18
|
15.91
|
14.60
|
14.11
|
13.82
|
Fe2O3tot
|
5.00
|
5.31
|
5.28
|
4.96
|
4.56
|
4.50
|
3.88
|
9.153
|
7.67
|
7.17
|
6.637
|
7.14
|
7.482
|
5.45
|
4.87
|
1.99
|
1.63
|
2.78
|
1.74
|
3.14
|
2.24
|
2.68
|
1.44
|
MnO
|
0.10
|
0.11
|
0.08
|
0.08
|
0.07
|
0.07
|
0.09
|
0.14
|
0.10
|
0.12
|
0.07
|
0.10
|
0.16
|
0.07
|
0.06
|
0.06
|
0.05
|
0.04
|
|
0.05
|
0.01
|
|
0.01
|
MgO
|
1.25
|
1.63
|
0.50
|
1.49
|
0.98
|
1.20
|
1.21
|
3.80
|
4.23
|
3.50
|
1.42
|
2.47
|
3.21
|
1.94
|
1.96
|
0.48
|
0.29
|
1.21
|
0.47
|
0.45
|
0.40
|
0.15
|
0.16
|
CaO
|
4.22
|
4.03
|
3.21
|
3.91
|
3.81
|
3.31
|
3.76
|
8.26
|
7.88
|
7.10
|
4.87
|
6.22
|
6.11
|
5.16
|
4.08
|
2.3
|
0.97
|
2.44
|
1.79
|
1.89
|
1.75
|
1.18
|
0.71
|
Na2O
|
3.91
|
2.59
|
3.24
|
2.36
|
3.63
|
5.24
|
3.62
|
3.50
|
3.28
|
2.61
|
3.50
|
2.85
|
3.02
|
2.89
|
3.18
|
4.12
|
4.34
|
3.47
|
4.14
|
3.58
|
3.51
|
3.98
|
3.31
|
K2O
|
3.48
|
2.73
|
5.12
|
2.98
|
2.56
|
3.37
|
2.31
|
1.44
|
2.51
|
2.38
|
5.54
|
2.28
|
3.54
|
3.13
|
2.18
|
6.42
|
7.45
|
4.51
|
6.19
|
2.97
|
5.18
|
5.13
|
5.72
|
P2O5
|
0.26
|
0.21
|
0.38
|
0.19
|
0.28
|
0.18
|
0.28
|
0.36
|
0.28
|
0.20
|
0.28
|
0.23
|
0.28
|
0.25
|
0.29
|
|
0.04
|
0.19
|
|
0.06
|
0.70
|
0.06
|
0.00
|
З.П.Н
|
1.67
|
2.48
|
0.94
|
3.33
|
1.01
|
1.38
|
1.69
|
1.13
|
1.79
|
0.84
|
1.03
|
0.51
|
2.05
|
1.73
|
0.55
|
1.98
|
0.42
|
1.33
|
0.78
|
1.84
|
0.94
|
0.71
|
0.75
|
Сума
|
99.62
|
99.34
|
99.82
|
99.56
|
99.60
|
101.14
|
99.57
|
99.87
|
100.45
|
99.40
|
100.45
|
99.29
|
100.26
|
99.68
|
99.41
|
99.28
|
99.60
|
99.79
|
99.30
|
99.38
|
99.47
|
99.35
|
99.06
|
Сподели с приятели: |