ГЕОЛОГИЯ
УДК 551.7
М.А. Сатиан, Г.В. Маркосян
Геолого-геофизическая характеристика структуры
щелочно-лампрофировой диатремы "Ерах"
(Вединская офиолитовая зона Армении)
(Представлено академиком Р. Т. Джрбашяном 7/VII/2003 )
Довольно редкие, в частности и для
геологического разреза территории Армении, родственные кимберлитам и лампроитам
диатремы (трубки взрыва) щелочных лампрофиров выявлены в ядре Ерахской
антиклинали и в верховье р. Веди [1.2].
В данном сообщении приведены результаты
геолого-геофизического изучения наиболее крупной - Ерахской диатремы (рис. 1,
2).
Эллипсовидный в плане контур диатремы
подтверждается геологической съемкой в М 1:2000, магнитометрической съемкой в М
1:1000 (колебания значений поля от 200 до 600 нТл) и бурением трех структурных
скважин глубиною до 40 м. К первой стадии формирования диатремы отнесены впервые
выделенные краевые туфы щелочно-базальтового состава, пограничного с составом
тефритов; туфы на с-в участке диатремы выражены локальным минимумом в 200 нТл и
включают силлы и шток фоно-тефритов [1]. K следующей стадии эрупции отнесены
алевро-псаммитовые гологиалиновые туфы щелочно-лампрофирового состава. Высокая
их титанистость (TiO2 - 3-4.5%) связана с концентрацией титана
главным образом в глобулях витрокластики. Щелочно-лампрофировые туфы включают
мелкие, до 3-5 см, ксенолиты щелочных базальтов, нередки и ксенолиты кальцитовых
карбонатитов с хромдиопсидом с мантийными характеристиками
87Sr/86Sr [1]. Широтная полоса их развития вдоль северного
крыла крупного, контролирующего диатрему разлома характеризуется значениями поля
в 200-300 нТл, и к северу она разграничена разломом от туфов также
щелочно-лампрофирового состава, умеренно титанистых и содержащих многочисленные
крупные, размером в 5-20 см, ксенолиты щелочных базальтов, габбро, трахитов и
др. [1,2] (здесь приводятся новые данные по структуре диатремы, тогда как
вопросы петрологии и возраста пород обсуждены ранее [1-3]). Отметим, что эта
стадия эрупции наиболее поздняя и объемы туфов, к ней относимые, наиболее
значимы. Магнитометрической съемкой они обозначаются некоторым повышением поля в
300-400 нТл. Отметим также, что две структурные скважины (глубиной 40 м),
заданные на их выходах, не вышли из туфов. С поверхности до 3-4 м туфы
массивные, рыхлые, но с глубиною уплотняются, зеленовато-серая окраска сменяется
голубовато-серой. Существенных различий минерального состава с глубиной выявлено
не было.
Высокими значениями - до 400-600 нТл
обозначается дуговидная полоса даек камптонитов и кампто-мончикитов, на
юго-востоке завершающаяся штоком мончикитов. При ширине аномалий в 20-30 м она
прослеживается на расчетную глубину примерно до 100 м, и при этом крутые к углы
падения в 70-800 даек к центру диатремы, судя по обнажениям и по
расчетам на первые десятки метров, вероятно, сменяются более пологими (рис. 1).
Несомненно, что дайки камптонитов на западе и
севере диатремы моложе, чем туфы щелочно-лампрофировые (второй стадии). Вместе с
тем, в предшествующих им продуктах эрупции обнаруживаются обломки мончикитов,
что указывает на более раннее внедрение мончикитов, вовлеченных в эрупции ранних
стадий активности диатремы. Помимо того, имеются разрезы севернее контакта штока
мончикитов, где линзы эпикластических туфов перекрываются наиболее поздними
туфами щелочно-лампрофирового состава. Все эти данные говорят в пользу более
раннего возникновения мончикитов, чем дайки камптонитов. Их формирование
произошло вслед за извержениями высокотитанистых туфов. Перерывы между
эксплозиями тефры щелочно-лампрофирового состава обозначаются тремя горизонтами
линз эпикластических туфов (туффитов). В них выше содержание кальцитового
цемента и минералов тяжелой фракции.
Разломная тектоника диатремы довольно сложна.
Контролирует местоположение диатремы пересечение широтной системы разломов с
меридиональной. К западу и востоку от диатремы мелкие выходы туфов щелочных
лампрофиров принадлежат той же системе широтного разлома. На магнитометрической
карте она отчетливо обозначается локально вытянутыми аномалиями с низкими или
отрицательными значениями поля (рис.2). Выбросы тефры щелочно-базальтового
состава и внедрение даек фонотефритов произошло при высокой проницаемости
разломов, очевидно, меридионального
|
Рис.1. Геологическая карта
диатремы "Ерах" (М 1 :2000). 1 - Пески. Голоцен; 2. а - известняки.
Верхний сенон; б - конгломераты, песчаники, прослои известняков. Верхний коньяк
- нижний сантон; 3 - линзы эпикластических туфов, туфопесчаников: а - слоистые,
б - массивные; 4 - туфы (туффизиты) щелочно-лампрофировые, высокотитанистые; 5 -
туфы щелочно-лампрофировые, умеренно-титанистые; 6 - туфы щелочно-базальтовые; 7
- формации: а - карбонатно-вулканогенная (келловей - берриас), б -
кремнисто-вулканогенная (валанжин - беррем); 8 - крупные блоки севитов
(карбонатитов); 9 - штоки диабазов; 10 - дайки и штоки: а - камптонитов и
кампто-мончикитов; б - мончикитов (шток); 11 - силлы и штоки фонотефритов; 12 -
протрузии серпентинитов; 13-16 - краевые крупные ксенолиты: 13 -габбро-брекчии,
14 - базальты, 15 - силициты, 16 - микро-мелкозернистые известняки; 17 -
гидротермально измененные породы; 18 - разломы: а - крупные, б - мелкие; 19. а -
местоположение структурных скважин, б - элементы залегания пород.
простирания (трещинные жерла), с последующим формированием центрального жерла
при извержениях щелочно-лампрофировой тефры вдоль широтной системы разломов. В
выходах пород диатремы картируются концентрические разломы, выполненные дайками,
и разломы радиальные, затрагивающие дайки камптонитов. На юге и с-в диатремы
радиальный разлом образовался до внедрения даек камптонитов.
Под отложениями сенона магнитометрия выявляет
узкую зону локального минимума, соответствующую краю диатремы. Размеры диатремы
определяются в 460 м по длине и 230 м по ширине. По расчетам и графическим
построениям глубина раструба не должна превышать 160 м. Рельеф его осложнен
многочисленными нарушениями, что особенно характерно для восточного и северного
сегментов (рис.1,2). На юго-востоке прогнозируется конфокальная структура,
выполненная карбонатитами кальцитового состава, что следует из данных изучения
ксенолитов и по наличию вдоль эндоконтакта крупного, объемом более 1000
м3, блока карбонатита.
Среди пород выполнения диатремы наибольшие
объемы имеют умеренно - Ti туфы щелочно-лампрофирового состава - сырье для
высококачественного цветного стекла (полупромышленные испытания) и
стеклокерамики; клинопироксены в составе туфов, как показали лабораторные и
клинические испытания, обладают биоактивностью и могут быть рекомендованы для
минералотерапии.
Исследование диатремы "Ерах" и подобных ей
структур расширяет представления о мезозойской истории тектонического развития
всего региона и прежде всего офиолитовых зон, где они были выявлены [1,4].
Диатремы перспективны для поисковых задач, учитывая своеобразие механизма их ;;
Рис. 2. Карта изодинам DT диатремы
"Ерах" по результатам магнитометрической съемки, М 1:1000.
Примечание: значение полного вектора магнитной индукции земного магнитного
поля (T) в нТл измерялось протоновым магнитиметром G-826 фирмы
'Geometrics' с точностью измерения -1 нТл. Съемка магистральными
профилями (север-юг) через 10 м осуществлена с точностью e = ±6.25 нТл. Контрольных измерений
- 3% от общего их числа. Длина профилей на графиках не соблюдена.
формирования, присутствие мантийных ксенолитов и ксенокристов и своеобразие
состава пород выполнения.
Методика и результаты геолого-геофизических
исследований диатремы "Ерах" могут быть заимствованы для поисков погребенных
диатрем щелочных лампрофиров. Выражаем признательность академику Р. Т. Джрбашяну
за критические замечания при ознакомлении с рукописью и С. А. Капланяну,
финансировавшему буровые и магнитометрические работы.
Институт геологических наук НАН
РА
Ереванский государственный университет
Литература
1. Сатиан М. А., Варданян А.
В., Степанян Ж. О., Мнацаканян А. Х. - Изв.вузов. Геология и
разведка. 1997. N 3.
2. Сатиан
М. А., Варданян А. В., Степанян Ж. О. - ДНАН Армении. 1996. Т. 94.
N 2-4.
3. Сатиан М. А.,
Кванталиани В. И., Варданян А. В. - ДАН АрмССР. 1988. Т. 88. N 5.
4. Акимов А. П., Геншафт Ю. С.
- ДАН СССР. 1990. Т. 113. N 5.