«Минеральный состав и происхождение среднекембрийских диопсид-содержащих эффузивов усть-семинской свиты и интрузий барангольского комплекса (Горный Алтай)»

В первой главе приведён литературный обзор по высококальциевому анкарамитовому магматизму. Анкарамитовые расплавы фиксируются как в виде непосредственно вулканических пород, так и в виде высококальциевых расплавных включений во вкрапленниках оливина и клинопироксена из анкарамитов или базальтов. Анкарамиты (как особый тип пород) – это оливин-клинопироксеновые высокомагнезиальные базальты с СаO/Аl2O3 >1 (Рис. 1а) [Della-Pasqua, Varne, 1997; Кхлиф и др., 2020]. Они характеризуются порфировой структурой с обилием вкрапленников высокомагнезиального клинопироксена (>25 об. %), представленного диопсидом и авгитом с магнезиальностью Mg# 63–94, где Mg#=100*Mg/(Mg+Fe), располагающихся в клинопироксен-плагиоклазовой микролитовой основной массе. Клинопироксены из анкарамитов внутриплитных обстановок в отличии от клинопироксенов из анкарамитов островных дуг характеризуются значительно более высокими содержаниями TiO2, Al2O3 и Na2O.
Помимо клинопироксена в анкарамитах наблюдаются вкрапленники магнезиального оливина (Fo75–92; содержание CaO в нём достаточно высоко, до 0,53 мас. %; однако в большинстве случаев он отсутствует или полностью замещён вторичными продуктами), редкие вкрапленники основного плагиоклаза (An49–93; в наиболее магнезиальных анкарамитах он отсутствует вовсе). Хромшпинель чаще всего присутствует в виде включений во вкрапленниках оливина или клинопироксена и характеризуется высокой хромистостью Cr# до 90 (где Cr# = 100*Cr/(Cr+Al)).
Общими петрохимическими чертами анкарамитов из разных проявлений являются высокие содержания (в мас. %) MgO 7,69–18,44, CaO 8,82–21,12, Cr2O3 до 0,3,

и высокое отношение СаO/Аl2O3 >1 (1,0–3,3) (Рис. 1). Содержание TiO2 позволяет достаточно уверенно отличать анкарамиты островных дуг (низкие значения) от анкарамитов внутриплитных обстановок (Рис. 1в).
Рисунок 1. а – классификационная диаграмма TAS по [Le Maitre, 2002] и б–г – вариации состава MgO с CaO/Al2O3, TiO2 и Na2O для анкарамитов и гомогенизированных высококальциевых расплавных включений. Островодужные анкарамиты: Вануату [Barsdell, 1988; Barsdell, Berry, 1990; Della-Pasqua, Varne, 1997], Зондская дуга [Della-Pasqua, Varne, 1997], Джунгария [Zhang et al., 2008], Южный Урал [Пушкарев и др., 2017], Восточное Среднегорье [Marchev et al., 2009], Авачинский вулкан (средний состав) [Portnyagin et al., 2005]; внутриплитные анкарамиты: Мадагаскар [Lacroix, 1916], Наби Матта [George et al., 2011] и Халеакала [Hammer et al., 2016]; гомогенизированные высококальциевые расплавные включения: в оливине из анкарамитов и базальтов [Schiano et al., 2000; Portnyagin et al., 2005] и в клинопироксене из анкарамитов [Della- Pasqua, Varne, 1997]; анкарамиты усть-семинской свиты (данное исследование); гомогенизированные высококальциевые расплавные включения в клинопироксене из вулканитов усть-семинской свиты [Buslov et al., 1993; Симонов и др., 2010]. На диаграмме (г) отсутствие некоторых точек составов связано с тем, что данные по содержаниям хрома для них отсутствуют.
Проведённый обзор моделей генезиса анкарамитов показывает, что получить высококальциевый анкарамитовый расплав (с отношением СаO/Аl2O3 >1) непосредственно из обычных мантийных лерцолитов невозможно. Его можно получить либо за счёт плавления верлитов или оливиновых клинопироксенитов, присутствующих в мантии или в нижней коре, либо за счёт верлитизации литосферной мантии карбонатитовым расплавом или водно-углекислыми флюидами.

Вторая глава посвящена геологии и истории изучения объектов исследования (пород усть-семинской свиты и барангольского комплекса), её краткое содержание изложено ниже.
Породы усть-семинской свиты и барангольского комплекса входят в состав Катунского аккреционного комплекса северной части Горного Алтая (Рис. 2), сформировавшегося в результате, венд-среднекембрийской субдукции океанической коры Палеоазиатского океана и аккреции палеоокеанических островов к Кузнецко- Алтайской островной дуге [Добрецов и др., 2004]. В состав Катунского комплекса входят различные тектонические пластины, среди которых диагностируются осадочные отложения и фрагменты океанической коры (венд-раннекембрийские базальты типа MORB эсконгинской и улус-чергинской свит), палеосимаунты (раннекембрийские базальты типа-OIB манжерокской свиты), образования их склоновых фаций и карбонатных шапок (раннекембрийские известняки чепошской и шашкунарской свит) [Добрецов и др., 2004; Сафонова и др., 2011].
Рисунок 2. Геологическая схема северной части Горного Алтая [Государственная…, 2011] с упрощениями, а, б – геологические схемы Бийской и Усть-Семинской вулканических построек (Приложение 1).
Среднекембрийские вулканические и вулканогенно-осадочные породы усть- семинской свиты в виде лавовых потоков пироксен-порфировых и пироксен- плагиоклаз-порфировых базальтов, кластолавов и туфов, а также даек, широко распространены по право- и левобережью реки Катунь, в бассейне её притоков – рек Сема и Бийка (Рис. 2, Приложение 1). Вулканиты усть-семинской свиты образуют несколько вулканических построек. Основной объём усть-семинской свиты

сконцентрирован в двух палеовулканах центрального типа – Усть-Семинском в северо- западной части Катунского комплекса и Бийском – в юго-восточной. Вулканиты слагают также Анос-Емурлинскую линейную вулканическую постройку между этими двумя палеовулканами. Кроме того, вулканиты усть-семинской свиты выходят в районах п. Камлак и п. Куюс. Образцы вулканитов были отобраны из Усть-Семинской постройки (13 образцов), из Анос-Емурлинской постройки (2 образца) и из Бийской постройки (20 образцов), а также из участка Камлак (5 образцов) и из участка Куюс (2 образца) (Рис. 2, Приложение 1).
Среднекембрийские гипабиссальные интрузии барангольского комплекса пространственно ассоциируют с вулканитами усть-семинской свиты (Рис. 2, Приложение 1). В составе этого комплекса были выделены массивы трех типов: дунит- верлит-клинопироксенитовый Апшуяхтинский, габбро-монцогаббро- монцодиоритовый Еландинский и диорит-пироксенит-габбровый Барангольский [Шокальский и др., 2000; Государственная…, 2011]. Кроме того, наблюдаются небольшие субвулканические интрузии, прорывающие вулканиты Бийской постройки, например, в районе р. Чобурак. Они представлены в основном габбро и монцогаббро. Образцы из интрузий барангольского комплекса были отобраны из Апшуяхтинского (14 образцов), Еландинского (3 образца) и Барангольского (9 образцов) массивов, а также из тел в районе р. Чобурак (3 образца) (Рис. 2, Приложение 1).
ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ
Первое защищаемое положение. По совокупности минералого- петрографических особенностей и петрохимических характеристик, среди эффузивов усть-семинской свиты выделяются две группы пород. Первая группа с отношением CaO/Al2O3 >1, характеризующаяся обилием вкрапленников клинопироксена, классифицируется как анкарамиты, а породы второй группы с CaO/Al2O3 <1 и значительной долей плагиоклаза во вкрапленниках являются диопсид-порфировыми базальтами. Вулканиты усть-семинской свиты характеризуются серым до тёмно-серого цвета с зелёным оттенком, массивной и реже миндалекаменной текстурами. Для них характерна порфировая структура с вкрапленниками клинопироксена, изменённого плагиоклаза, редко амфибола, гораздо реже полностью изменённого оливина и хромшпинели, располагающимися в микролитовой основной массе (Рис. 3). Особенностью вулканитов усть-семинской свиты является большое количество вкрапленников клинопироксена (их объёмная доля составляет до 50 %). Вследствие этого, они были классифицированы ранее как диопсид-порфировые базальты (Гибшер и др., 1997), пироксеновые и пироксен-плагиоклазовые базальты (Зыбин, 2006). В зависимости от объёмного содержания вкрапленников (в основном вкрапленники клинопироксена и плагиоклаза), нами были выделены две группы пород (Рис. 3). Первая группа (анкарамиты) характеризуется обилием вкрапленников высокомагнезиального клинопироксена (25–50 об. %) располагающихся в основной массе, состоящей из микролитов клинопироксена и плагиоклаза (Рис. 3а,в). Хромшпинель в породах этой группы присутствует в виде мелких включений с высокой хромистостью Cr# 76–88 во вкрапленниках клинопироксена (Приложение 2). По составу она представлена хромитом и магнезиохромитом. Породы этой группы встречаются в Усть-Семинской, Бийской и Анос-Емурлинской постройках, а также на участке Куюс. Рисунок 3. Микрофотографии шлифов из первой (анкарамит, (а,в)) и второй (Di- базальт: диопсид-порфировый базальт (б,г)) групп пород усть-семинской свиты (николи скрещены). Индексы минералов: Cal – кальцит, Cpx – клинопироксен, Pl – плагиоклаз. Для пород второй группы (диопсид-порфировые базальты: Di-базальты) характерно обилие вкрапленников соссюритизированого плагиоклаза (в редких сохранившихся вкрапленниках и реликтах он представлен лабрадором и битовнитом An49-68) и высокомагнезиального клинопироксена (Рис. 3б,г), амфибола (магнезиoгастингсит и реже чермакит), полностью изменённые вкрапленники оливина (?) и очень редкие зерна хромшпинели. Хромшпинель в породах этой группы также присутствует в виде мелких включений с высокой хромистостью (80,0–83,8) во вкрапленниках клинопироксена (Приложение 2). Основная масса в них состоит преимущественно из микролитов клинопироксена и изменённого плагиоклаза (An59-77), а также ксеноморфных выделений кали-натриевого полевого шпата, апатита, титанита и кальцита. Породы этой группы встречаются в Усть-Семинской и Бийской постройках, и также на участках Куюс и Камлак. Точки составов пород усть-семинской свиты на классификационной диаграмме попадают в основном в поле базальтов, реже пикробазальтов (Рис. 4а). Породы усть-семинской свиты преимущественно относятся к толеитовой серии, с небольшим смещением в сторону известково-щелочной и характеризуются широкими вариациями по всем петрогенным компонентам (Рис. 4). Рисунок 4. Классификационная диаграмма TAS (а) по [Le Maitre, 2002] и вариации отношений MgO c CaO/Al2O3 (б), с TiO2 (в), с Cr2O3 (г) для пород усть-семинской свиты. Анкарамиты островных дуг (см. рис. 1); толеитовые базальты Алеутской дуги [Kay, 1977; Singer et al., 1992; George et al., 2004; Singer et al., 2007]; толеитовые базальты плато Онтонг Джава [Mahoney et al., 1993]; толеитовые базальты срединно-океанических хребтов Атлантического океана [Dietrich et al., 1984]. I–II – поля состава гомогенизированных расплавных включений в клинопироксене: I – из анкарамитов [Della-Pasqua, Varne, 1997], II – из вулканитов усть-семинской свиты [Buslov et al., 1993; Симонов и др., 2010]. На диаграмме (г) отсутствует поле состава гомогенизированных расплавных включений в клинопироксене из островных дуг Вануату и Зондской, так как данные по содержаниям хрома для них отсутствуют. На вариационных диаграммах они показывают отрицательные корреляции содержания MgO c Al2O3, TiO2, Na2O и K2O, и положительные корреляции с содержанием Cr2O3. По отношению CaO/Al2O3 и другим параметрам эти породы в целом образуют единый тренд, но, как уже упоминалось, среди них можно выделить две группы [Кхлиф и др., 2020; Khlif et al., 2022]: первая группа (анкарамиты) с высоким отношением CaO/Al2O3 >1 (1,0–1,6) и высокими содержаниями MgO 8,27– 14,34 мас. %, CaO 11,34–14,48 мас. %, Cr2O3 0,03–0,15 мас. % и вторая (Di-базальты) с отношением CaO/Al2O3 <1 (0,3–0,9), и относительно низкими содержаниями CaO 5,85– 11,86 мас. %, MgO 4,41–10,18 мас. %, Cr2O3 0,01–0,07 мас. % (Рис. 4б, Таблица 1). Несколько образцов из Бийской и Усть-Семинской построек, и участка Камлак имеют высокие потери при прокаливании (5,65–12,89 мас. %), что частично связано с присутствием новообразованного кальцита в основной массе. Несмотря на высокое CaO/Al2O3, их следует относить ко второй группе (Di-базальты) пород. Таблица. 1 Средний состав (в мас. %) двух групп эффузивов усть-семинской свиты Тип пород SiO2 TiO2 Al2O3 MgO CaO Na2O K2O Cr2O3 CaO/Al2O3 Анкарамиты (N =7) 46,98 0,71 11,2 10,89 12,72 1,16 0,77 0,08 1,2 Диопсид- порфировые базальты (N =23) 47,63 0,86 16,08 7,03 9,76 2,32 1,35 0,03 0,6 Примечание: N – число анализов. Породы с отношением CaO/Al2O3 >1 в целом соответствуют первой группе, выделенной по минералого-петрографическим особенностям, характеризующейся обилием вкрапленников клинопироксена. Эти породы по вариациям всех петрогенных элементов и отношения CaO/Al2O3 отличаются от типичных толеитовых базальтов островных дуг, океанических плато и СОХ, и близки к анкарамитам островных дуг (Рис. 4). В первую очередь, это высокие содержания MgO, CaO, Cr2O3, и низкие Al2O3, Na2O, TiO2. Состав гомогенизированных расплавных включений, обнаруженных во вкрапленниках клинопироксена (Mg# >82) в породах усть-семинской свиты по [Buslov et al., 1993; Симонов и др., 2010] с отношением CaO/Al2O3 >1 (1,0–1,9) близок к составу гомогенизированных расплавных включений, обнаруженных в клинопироксене из островных дуг Вануату и Зондской, а также типичен для валового состава анкарамитов островных дуг (Рис. 4).
Аналогичным образом, породы второй группы с отношением CaO/Al2O3 <1 соответствуют второй петрографической группе, характеризующейся обилием вкрапленников плагиоклаза и клинопироксена, и их нужно относить к базальтам, обогащённым вкрапленниками диопсида – диопсид-порфировым базальтам. Они близки к типичным толеитовым базальтам островных дуг, океанических плато и СОХ с небольшим отличием по содержаниям TiO2 и CaO (Рис. 4). Второе защищаемое положение. Клинопироксен из пород усть-семинской свиты и барангольского комплекса по составу основных компонентов и микроэлементов относится к одной популяции и не является ксеногенным как предполагалось ранее. Клинопироксен, как уже было отмечено, является главным породообразующем минералом для эффузивов усть-семинской свиты. Кроме того, он широко распространён и сохра́нен в интрузивах барангольского комплекса, которые представлены в основном клинопироксенитами и габброидами (Рис. 5). Клинопироксен из эффузивов усть-семинской свиты представлен крупными зональными идиоморфными вкрапленниками (2–20 мм, чаще 3–9 мм), мелкими кристаллами (0,5–1 мм) и микролитами основной массы. В интрузивах барангольского комплекса, он образует либо идиоморфные кристаллы, либо ксеноморфные выделения и в общем случае не обладает зональностью. Рисунок 5. Микрофотографии шлифов пород барангольского комплекса (николи скрещены). Индексы минералов: Amp – амфибол, Ap – апатит, Cpx – клинопироксен, Ol – оливин, Phl – флогопит, Pl – плагиоклаз. Клинопироксены в вулканитах двух групп усть-семинской свиты и интрузивах барангольского комплекса по особенностям примесного и основного состава принципиально не различаются и могут быть отнесены к одной и той же популяции (Рис. 6,7). Их сходные черты включают: 1 – высокую магнезиальность – от Mg# 93,8–78,4 (где Mg#=100*Mg/(Mg+Fe) в атомных %) в ядрах вкрапленников из эффузивов усть-семинской свиты, флогопит-оливиновых клинопироксенитов и ксенолитов в пикритах Апшуяхтинского, меланогаббро Еландинского массивов и габбро (ядра кристаллов) Чобурака, до Mg# 83,0–50,3 в краевых частях фенокристаллов и микролитах основной массы из эффузивов усть-семинской свиты, амфиболовых клинопироксенитов Апшуяхтинского массива, габбро и монцодиоритов Еландинского массива, габбро и габбродиоритов Барангольского массива и габбро (край кристаллов) и монцогаббро Чобурака, 2 – преобладание диопсидового минала (En32–51Wo28–52Fs3–25, Рис. 6); 3 – отрицательную корреляцию Mg# с содержаниями TiO2, Al2O3, Na2O и положительную с содержанием Cr2O3; 4 – сходные спектры распределения редкоземельных элементов, нормированные на валовый состав хондрита, показывающие положительный наклон для лёгких редкоземельных элементов с небольшим обеднением, прогиб для промежуточных и слабо отрицательный наклон или плоский спектр для тяжёлых редкоземельных элементов (Рис. 6а); 5 – выраженную отрицательную корреляцию Mg# с концентрациями редкоземельных элементов во вкрапленниках; 6 – отрицательные аномалии по высокозарядным (Zr, Hf, Nb, Ti) и крупноионным литофильным элементам (Ba, Rb) (Рис. 6б). Рисунок 6. Состав клинопироксенов из пород усть-семинской свиты и барангольского комплекса. Поля состава клинопироксенов из: интрузивов Урало-Аляскинского типа [Himmelberg, Loney, 1995; Пушкарев, 2000; Krause et al., 2007; Готтман, 2014; Khedr, Arai, 2016]; анкарамитов островных дуг [Barsdell, Berry 1990; Della-Pasqua, 1997; Portnyagin et al., 2005; Zhang et al., 2008; Marchev et al., 2009; Пушкарев и др., 2017]; толеитовых базальтов Алеутской дуги [Kay, Kay, 1982, 1985; Borsuk et al., 1985; Romick et al., 1990; Singer et al., 1992; Myers et al., 2002; Wade et al., 2008; Lloyd et al., 2016], толеитовых базальтов плато Онтонг Джава [Frey et al., 1977; Frey et al., 1991]; ультрамафит-мафитовых кумулатов островодужных магматических камер Восточной Чукотки по [Леднева и др., 2020]; состав клинопироксена из мантийного лерцолита комплекса горы Солдатская офиолитов Камчатского Мыса [Батанова и др., 2014]. Рисунок 7. а – спектры распределения редкоземельных элементов в клинопироксене, нормированные на состав хондрита (C1) по [Boynton et al., 1984] и б – мультиэлементные диаграммы, со значениями, нормированными по примитивной мантии (PM) по [Sun, McDonough, 1989] для клинопироксенов из вулканитов усть-семинской свиты и интрузивов барангольского комплекса. Поле состава клинопироксенов из интрузивов Урало-Аляскинского типа [Krause et al., 2007; Khedr, Arai, 2016]; поле состава клинопироксенов из анкарамитов островных дуг [Marchev et al., 2009; Portnyagin et al., 2005]; поле состава клинопироксенов из базальтов Алеутской дуги [Yogodzinsk, Kelemen, 1998); состав клинопироксена из мантийного лерцолита комплекса горы Солдатская офиолитов Камчатского Мыса [Батанова и др., 2014]. Сопоставление состава клинопироксенов из пород усть-семинской свиты и барангольского комплекса с составом клинопироксена из анкарамитов островных дуг и толеитовых базальтов Алеутской дуги, а также с составами клинопироксена из лерцолитов комплекса горы Солдатская офиолитов Камчатского Мыса [Батанова и др., 2014] показывает, что исследованные зерна кристаллизовались из базальтового расплава, и не являются захваченными базальтовым расплавом фрагментами мантийных верлитов или лерцолитов, как предполагалось некоторыми исследователями ранее [Гибшер и др., 1997] (Рис. 6,7). Основное отличие заключаются в том, что клинопироксен мантийных лерцолитов имеет более высокое содержание Al2O3 при высокой магнезиальности, сильно обеднён лёгкими редкоземельными элементами и характеризуется ярко проявленными отрицательными аномалиями по Sr. Напротив, однотипные спектры распределения редкоземельных элементов, отрицательные аномалии по высокозарядным (Zr, Hf, Nb, Ti) и крупноионным литофильным элементам (Ba, Rb), а также сходные вариации Mg# с содержаниями TiO2, Al2O3, Na2O и Cr2O3, типичные и для клинопироксенов усть-семинской свиты и барангольского комплекса характерны для клинопироксена из базальтов и анкарамитов многих островных дуг. Третье защищаемое положение. Минералого-петрографические особенности, петрохимический и редкоэлементный состав интрузивных пород барангольского комплекса показывают их родственность вулканитам усть-семинской свиты, и свидетельствуют о субдукционно-связанной обстановке их формирования. В предыдущем разделе была показана близость состава клинопироксенов из пород усть-семинской свиты и барангольского комплекса. Состав плагиоклаза (An до 70) в габброидах также близок к составам плагиоклаза из пород усть-семинской свиты (An49-68). Хромшпинель в виде включений в оливине и клинопироксене по составу соответствует хромитам, магнезиохромитам и герцинитам с широким диапазоном хромистости Cr# 42,1–87,4. Большая часть этих составов близка к составам хромшпинели (Cr# 75,6–88,1) из пород усть-семинской свиты (Приложение 2). Амфибол представлен в основном магнезиoгастингситом и магнезиальной роговой обманкой и в общем близок к амфиболу по магнезиальности и содержаниям TiO2 и Al2O3 из пород усть-семинской свиты. Интрузивные породы барангольского комплекса по петрохимическим особенностям показывают широкие вариации по всем петрогенным компонентам, и для них характерны отрицательные корреляции содержания MgO c Al2O3, TiO2, K2O и Na2O, и положительные корреляции с содержанием Cr2O3 (Рис. 8). Породы Апшуяхтинского массива по нашим и литературным данным наиболее магнезиальны среди пород барангольского комплекса. С уменьшением содержания MgO в породах барангольского комплекса возрастают содержания Al2O3 и CaO, что обусловлено фракционированием оливина и клинопироксена. Таким образом, диопсид- порфировые базальты усть-семинской свиты близки по составу к габброидам барангольского комплекса, а анкарамиты занимают промежуточное положение между ними и наиболее примитивными разностями интрузивных пород - оливиновыми клинопироксенитами Апшуяхтинского массива (Рис. 8). Спектры распределения редкоземельных элементов, нормированные на валовый состав хондрита для эффузивов усть-семинской свиты и интрузивов барангольского комплекса показывают общие особенности (Рис. 9а,б). Для них характерны слабоотрицательный наклон или плоский спектр для лёгких редкоземельных элементов и слабоотрицательный наклон с уменьшением содержаний тяжлых редкоземельных элементов. Они также характеризуются небольшим обогащением лёгкими редкоземельными элементами (La/Yb)N = 0,9–3,3. Рисунок 8. Вариации содержания MgO и других петрогенных компонентов в породах барангольского комплекса при сравнении с составом пород первой (анкарамиты) и второй (Di- базальты) групп усть-семинской свиты. Состав верлитов и пироксенсодержащих дунитов из Апшуяхтинского массива по [Гибшер и др., 1997]. Состав ультрамафит-мафитовых кумулатов островодужных магматических камер Восточной Чукотки по [Леднева и др., 2020]. Поля составов дунитов, верлитов, клинопироксенитов и габброидов из интрузивов Урало-Аляскинского типа по [Himmelberg, Loney, 1995; Пушкарев, 2000; Khedr, Arai, 2016]. Cpx, Ol, Pl – состав клинопироксена, оливина и плагиоклаза (соответственно) из пород усть-семинской свиты и барангольского комплекса. На мультиэлементных диаграммах, с значениями, нормированными по примитивной мантии, отчётливо выделяются общие особенности для всех пород усть- семинской свиты и интрузивов барангольского комплекса (Рис. 9в,г). Наблюдаются отрицательные аномалии по высокозарядным элементам (Zr, Hf, Nb, Th) и положительные аномалии по крупноионным литофильным элементам (Ba, Sr), Pb и U. Эти особенности отличают исследованные породы от толеитовых базальтов океанических плато и СОХ и отвечают субдукционно-связанной обстановке их формирования, типичной для островодужных толеитовых базальтов (например, Алеутской дуги) и анкарамитов. Особенности состава гомогенизированных расплавных включений из клинопироксена пород усть-семинской свиты [Buslov et al., 1993; Симонов и др., 2010] согласуются с данными по валовому составу интрузивных и эффузивных пород (Рис. 9). На дискриминационной диаграмме TiO2-SiO2/100-Na2O по [Beccaluva et al. 1989], точки состава клинопироксена из эффузивов усть-семинской свиты и интрузивов барангольского комплекса попадают в поля анкарамитов и толеитовых базальтов островных дуг, что дополнительно подтверждает субдукционно-связную геодинамическую обстановку их формирования. [Khlif et al., 2022]. Рисунок 9. Микроэлементный состав пород усть-семинской свиты и барангольского комплекса. а, б – спектры распределения редкоземельных элементов, нормированные на валовый состав хондрита (C1) по [Boynton et al., 1984] для пород усть-семинской свиты (а) и барангольского комплекса (б); в, г – мультиэлементная диаграмма, с значениями, нормированными по примитивной мантии (PM) по [Sun, McDonough, 1989] для пород усть- семинской свиты (в) и барангольского комплекса (г). Состав нормальных (N-MORB) и обогащённых (E-MORB) базальтов срединно-океанических хребтов по [Sun, McDonough, 1989]. Поле состава толеитовых базальтов Алеутской дуги по [Kay, 1977; Singer et al., 1992; George et al., 2004; Singer et al., 2007], поле состава толеитовых базальтов плато Онтонг Джава [Mahoney et al., 1993], поле состава анкарамитов островных дуг по [Barsdell, Berry 1990; Zhang et al., 2008; Marchev et al., 2009; Пушкарев и др., 2017], поле состава гомогенизированных расплавных включений в клинопироксенах из пород усть-семинской свиты по [Buslov et al., 1993; Симонов и др., 2010], Состав ультрамафит-мафитовых кумулатов островодужных магматических камер Восточной Чукотки по [Леднева и др., 2020], поля составов верлитов, клинопироксенитов и габброидов из интрузивов Урало-Аляскинского типа по [Himmelberg, Loney, 1995; Пушкарев, 2000; Khedr, Arai, 2016]. Необходимо отметить, что отличительные особенности вулканитов Бийской постройки и участка Куюс по составу клинопироксена, а именно, высокие содержания в нём TiO2, и Al2O3 (Рис. 6в,д), небольшое обогащение лёгкими редкоземельными элементами (Рис. 7), а также высокое содержание TiO2 в породах (Рис. 46в) и обогащение лёгкими редкоземельными элементами (Рис. 8а), вероятно, связано с взаимодействием с породами или расплавами, имеющими соответствующие характеристики, например такими как базальты океанических островов манжерокской свиты [Khlif et al., 2022]. Проявление анкарамитового магматизма усть-семинской свиты в ассоциации с ультрабазит-базитовыми массивами барангольского комплекса позволят задать следующий вопрос: возможно ли выделение интрузий подобных массивам Урало- Аляскинского типа в пределах Алтае-Саянской складчатой области? Оценить такую возможность можно при сопоставлении минерального состава, петрохимии и геохимии барангольского комплекса с составом эталонных объектов. Сопоставление состава клинопироксенов из интрузивов барангольского комплекса с типичными для интрузивов Урало-Аляскинского типа, показывает общие особенности, включающие: высокую магнезиальность клинопироксена, отрицательную корреляцию Mg# с содержаниями TiO2, Al2O3 и Na2O, положительную корреляцию с содержанием Cr2O3, однотипные спектры распределения редкоземельных элементов и спайдер-диаграммы с отрицательными аномалиями по высокозарядным (Zr, Hf, Nb, Ti) и крупноионным литофильным элементам (Ba) (Рис. 6,7), а также совпадение с трендом островодужных кумулатов [Khlif et al., 2022]. Состав оливина из интрузивов барангольского комплекса типичен для оливина из интрузивов Урало-Аляскинского типа по вариациям форстеритового компонента (Fo) и его соотношениям с содержаниями NiO и CaO. Состав хромшпинелидов из интрузивов барангольского комплекса в целом типичен для интрузивов Урало-Аляскинского типа с небольшим отличием, заключавшемся в том, что часть хромшпинелидов из пород барангольского комплекса имеет более высокие Cr# и Mg# и низкие содержания Al2O3 и TiO2 (Приложение 2) [Khlif et al., 2022]. С точки зрения валового химического состава для пород барангольского комплекса при сравнении с составом интрузивов Урало-Аляскинского типа, наблюдается множество общих моментов. Так, для высокомагнезиальных пород характерно повышение содержания CaO при практически не увеличивающемся Al2O3 – следствие «клинопироксеновой» специфики пород и накопления алюминия в остаточном расплаве (Рис. 8). Схожи и спектры распределения редкоземельных элементов и спайдер-диаграммы с отрицательными аномалиями по высокозарядным (Zr, Hf, Nb, Ti) и положительными аномалиями по крупноионным литофильным элементам (Ba, Sr) и Pb (Рис. 9). Таким образом породы барангольского комплекса по совокупности минералогических, петрохимических и геохимических критериев, можно считать родственными интрузивам Урало-Аляскинского типа, хотя они не обладают (по крайней мере, вскрытым эрозией) зональном строением, типичным для подобных массивов. Кроме того, интрузивы барангольского комплекса по минеральному, петрохимическому и редкоэлементному составу имеют общность с ультрамафит- мафитовыми кумулатами островодужных магматических камер Восточной Чукотки (Чукотская складчатая система). Для них характерен более узкий диапазон вариаций Mg#, Al2O3, TiO2, Na2O, относительно низкие содержания Cr2O3 в клинопироксене, низкие содержания форстеритового компонента, NiO и CaO в оливине, повышенные концентрации Al2O3 в хромшпинелидах (Рис. 6,8; Приложение 2). ЗАКЛЮЧЕНИЕ Фракционирование оливина и клинопироксена играло важную роль при образовании пород усть-семинской свиты и барангольского комплекса. Вариации содержания Al2O3 с изменением Mg# в клинопироксенах из пород усть-семинской свиты подтверждают то, что анкарамиты являются наиболее примитивными, а диопсид-порфировые базальты, вероятно, образовались в результате эволюции (фракционирования) анкарамитового расплава в промежуточных камерах. Можно предположить следующую модель формирования пород усть- семинской свиты и барангольского комплекса: исходный расплав для пород усть- семинской свиты и барангольского комплекса обладал высокими содержаниями (мас. %) MgO >14 и CaO >12, и высоким отношением CaO/Al2O3 >1, то есть имел анкарамитовый состав (Ol+Cpx+Cr-Spl). Этому составу, с некоторыми допущениями (оливин установлен в породах усть-семинской свиты по данным [Гибшер и др., 1997; Зыбин, 2006]), соответствуют вулканиты первой группы (анкарамиты) усть-семинской свиты. Анкарамитовый расплав образовался за счёт верлитизации надсубдукционной литосферной мантии
При подъёме вверх, в промежуточных камерах, при кристаллизации оливина, клинопироксена и хромита из этой магмы образуются породы интрузий Апшуяхтинского типа. Оценка температуры кристаллизации клинопироксена (по однопироксеновым термометру и барометру [Wang et al., 2021]) показывает диапазон температур 1090–1254 oС и давления не более 6 кбар для зёрен из пород Апшуяхтинского массива и ядер вкрапленников из вулканитов.
Формирование внешних зон кристаллов клинопироксена происходило из более фракционированного расплава при температурах 1026-1224 oС и давлениях не более 4,3 кбар в промежуточных камерах, либо при продвижении магмы к поверхности. Фракционная кристаллизация клинопироксена приводила к формированию магм, образовавших породы второй группы (диопсид-порфировые базальты) усть-семинской свиты и габброиды барангольского комплекса, обогащённые плагиоклазом. На этом этапе температура снизились до 755–946 oС, давление составляло в среднем 2–4 кбар (по амфиболовому термометру и барометру [Ridolfi, 2021]).