Петрология и геохимия базальтоидного вулканизма верхнемеловых рифтогенных структур Малокавказской островной дуги

Աշխատությունը նվիրված է Փոքր Կովկասի կղզաղեղային համակարգի վերին կավճի ռիֆտոգեն կառուցվածքների սահմաններում զարգացած բազալտոիդային հրաբխականության ապարագիտական և երկրաքիմիական առանձնահատկությունների համալիր ուսումնասիրությանը։ Հետազոտության կենտրոնում հրաբխային ապարների նյութական կազմի, միներալային ու պետրոգրաֆիական բնութագրերի, հիմնական և հետքային տարրերի բաշխման օրինաչափությունների, մագմայական հալոցքների ծագման և տարբերակման գործընթացների, ինչպես նաև հրաբխականության ձևավորման երկրադինամիկական պայմանների բացահայտումն է։ Ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տալիս բազալտային կազմի հրաբխային համալիրները դիտարկել ոչ միայն որպես առանձին ապարային միավորներ, այլև որպես տարածաշրջանի երկրաբանական զարգացման տարբեր փուլերի մասին տեղեկատվություն պահպանող բնական համակարգեր։ Հիմնական ուշադրությունը կենտրոնացված է վերին կավճի ժամանակաշրջանում ձևավորված հրաբխածին համալիրների տարածական դիրքի, կառուցվածքային վերահսկողության և ապարային հաջորդականությունների առանձնահատկությունների վրա։ Ռիֆտային բնույթի կառուցվածքների զարգացումը կարող էր ուղեկցվել երկրակեղևի ձգմամբ, խորքային խզվածքների ակտիվացմամբ և մագմայական նյութի վեր բարձրացման համար նպաստավոր ուղիների ձևավորմամբ։ Այդ պատճառով հրաբխային մարմինների տեղաբաշխման և տեկտոնական խախտումների փոխհարաբերության ուսումնասիրությունը կարևոր նշանակություն ունի մագմատիզմի տարածական օրինաչափությունները հասկանալու համար։ Առանձին ուշադրություն է հատկացվում բազալտոիդային ապարների պետրոգրաֆիական նկարագրությանը։ Մանրադիտակային ուսումնասիրությունների միջոցով հնարավոր է որոշել հիմնական և երկրորդային միներալների կազմը, ապարների կառուցվածքային ու տեքստուրային առանձնահատկությունները, բյուրեղացման հաջորդականությունը և հետմագմայական փոփոխությունների հետքերը։ Պլագիոկլազների, պիրոքսենների, օլիվինի, երկաթ-տիտանային հանքանյութերի և այլ բաղադրիչների հարաբերակցությունը կարևոր տեղեկատվություն կարող է տրամադրել սկզբնական մագմայի կազմի և դրա հետագա էվոլյուցիայի վերաբերյալ։ Միներալային հատկանիշների համեմատությունը տարբեր տեղամասերից վերցված նմուշների միջև հնարավորություն է տալիս առանձնացնել ապարների տարբեր պետրոգրաֆիական տիպերը և գնահատել դրանց ծագումնաբանական կապերը։ Հետազոտության կարևոր ուղղություն է ապարների հիմնական քիմիական բաղադրիչների ուսումնասիրությունը։ Սիլիցիումի, ալյումինի, երկաթի, մագնեզիումի, կալցիումի, նատրիումի, կալիումի և այլ հիմնական բաղադրիչների հարաբերակցությունները հնարավորություն են տալիս դասակարգել հրաբխային ապարները և հետևել մագմայական համակարգի քիմիական զարգացմանը։ Քիմիական կազմի փոփոխությունները կարող են արտացոլել ֆրակցիոն բյուրեղացման, տարբեր մագմայական հալոցքների խառնման, երկրակեղևային նյութի ներգրավման կամ այլ գործընթացների ազդեցությունը։ Տարբեր նմուշների տվյալների համադրումը համապատասխան պետրոքիմիական դիագրամներում հնարավորություն է տալիս բացահայտել ապարների միջև առկա օրինաչափությունները և առանձնացնել մագմայական զարգացման հնարավոր ուղղությունները։ Առանձնահատուկ նշանակություն ունի հետքային և հազվագյուտ տարրերի երկրաքիմիական ուսումնասիրությունը։ Այս տարրերից շատերը մագմայական գործընթացների ընթացքում տարբեր կերպ են բաշխվում բյուրեղացող միներալների և մնացորդային հալոցքի միջև, ինչի շնորհիվ դրանց պարունակություններն ու հարաբերակցությունները կարող են օգտագործվել որպես մագմայի ծագման և էվոլյուցիայի ցուցիչներ։ Երկրաքիմիական տվյալները հնարավորություն են տալիս գնահատել մագմայական աղբյուրի հնարավոր առանձնահատկությունները, մասնակի հալման աստիճանը և մագմայի հետագա տարբերակման գործընթացները։ Հատկապես կարևոր է տարբեր շարժունակություն ունեցող տարրերի համատեղ ուսումնասիրությունը, քանի որ հետմագմայական փոփոխությունները կարող են որոշ բաղադրիչների սկզբնական պարունակությունները զգալիորեն փոխել։ Առանձին տեղ է զբաղեցնում հազվագյուտ հողային տարրերի բաշխման ուսումնասիրությունը։ Դրանց հարաբերական պարունակությունների օրինաչափությունները կարող են տեղեկատվություն տրամադրել մագմայական աղբյուրի կազմի, հալման պայմանների և բյուրեղացման ընթացքում տարբեր միներալային ֆազերի մասնակցության վերաբերյալ։ Նորմավորված բաշխման կորերի համեմատությունը տարբեր ապարային խմբերի համար հնարավորություն է տալիս գնահատել դրանց միջև գենետիկական կապերի հավանականությունը և առանձնացնել տարբեր մագմայական աղբյուրների կամ գործընթացների ազդեցությունը։ Միաժամանակ անհրաժեշտ է երկրաքիմիական տվյալները դիտարկել պետրոգրաֆիական և դաշտային դիտարկումների հետ միասին, քանի որ միայն առանձին տարրերի հարաբերակցությունները միշտ չէ, որ հնարավորություն են տալիս միանշանակ վերականգնել երկրաբանական գործընթացը։ Հետազոտության առանցքային խնդիրներից է սկզբնական մագմայի աղբյուրի բնույթի գնահատումը։ Բազալտային հալոցքները սովորաբար կապված են մանթիական նյութի մասնակի հալման հետ, սակայն մանթիայի տարբեր հատվածների կազմը և դրանց վրա նախորդող երկրաբանական գործընթացների ազդեցությունը կարող են տարբեր լինել։ Կղզաղեղային և ռիֆտային պայմանների համակցությունը հատկապես հետաքրքիր է, քանի որ մագմայական աղբյուրի երկրաքիմիական հատկանիշներում կարող են արտահայտվել ինչպես սուբդուկցիոն գործընթացների, այնպես էլ ձգման և ապակոմպրեսիոն հալման ազդեցությունները։ Այս հանգամանքը հնարավորություն է տալիս հրաբխային ապարների ուսումնասիրության միջոցով վերականգնել տարածաշրջանի խորքային երկրադինամիկական գործընթացների որոշ առանձնահատկություններ։ Կարևոր տեղ է հատկացվում ֆրակցիոն բյուրեղացման գործընթացին։ Մագմայի սառեցման ընթացքում տարբեր միներալներ բյուրեղանում են տարբեր պայմաններում և աստիճանաբար փոխում մնացորդային հալոցքի քիմիական կազմը։ Օլիվինի, պիրոքսենների, պլագիոկլազների և օքսիդային միներալների առանձնացումը կարող է հանգեցնել սկզբնական բազալտային հալոցքից կազմով տարբեր ապարների ձևավորման։ Միներալային կազմի և երկրաքիմիական միտումների համատեղ վերլուծությունը հնարավորություն է տալիս գնահատել, թե որքան կարևոր դեր է ունեցել բյուրեղային տարբերակումը ուսումնասիրվող հրաբխային համալիրների ձևավորման ընթացքում։ Առանձին ուշադրություն է դարձվում երկրակեղևային նյութի հնարավոր ազդեցությանը։ Մագմայական հալոցքը դեպի մակերևույթ շարժվելիս կարող է փոխազդել շրջապատող ապարների հետ, ինչի հետևանքով դրա սկզբնական քիմիական և իզոտոպային հատկանիշները կարող են փոփոխվել։ Նման գործընթացների գնահատումը կարևոր է մանթիական աղբյուրի բնութագրերը հետագա փոփոխություններից տարբերակելու համար։ Պետրոլոգիական և երկրաքիմիական ցուցանիշների համադրումը հնարավորություն է տալիս գնահատել մագմայի աղտոտման, ասիմիլյացիայի կամ տարբեր կազմ ունեցող հալոցքների խառնման հնարավոր դերը։ Հետազոտության մեջ կարևոր տեղ է զբաղեցնում մետամորֆային և հիդրոթերմալ փոփոխությունների ճանաչումը։ Հին հրաբխային ապարները երկրաբանական երկարատև պատմության ընթացքում կարող են ենթարկվել երկրորդային փոփոխությունների, որոնց հետևանքով սկզբնական միներալները մասամբ փոխարինվում են նորագոյացություններով, իսկ որոշ քիմիական տարրեր վերաբաշխվում են։ Այդ պատճառով սկզբնական մագմայական հատկանիշների վերականգնման համար անհրաժեշտ է տարբերակել առաջնային և երկրորդային փոփոխությունները։ Պետրոգրաֆիական դիտարկումները, միներալների կազմի ուսումնասիրությունը և համեմատաբար քիչ շարժունակ տարրերի երկրաքիմիական հարաբերակցությունները կարող են կարևոր նշանակություն ունենալ այս խնդրի լուծման համար։ Առանձին ուղղություն է հրաբխային ապարների տարիքային և շերտագրական դիրքի գնահատումը։ Դրանց փոխհարաբերությունը նստվածքային, հրաբխածին-նստվածքային և ինտրուզիվ համալիրների հետ հնարավորություն է տալիս վերականգնել մագմատիզմի հաջորդական փուլերը։ Տարիքային տվյալների համադրումը կառուցվածքային և երկրաքիմիական տեղեկատվության հետ կարող է նպաստել տարածաշրջանի տեկտոնամագմայական զարգացման ժամանակագրության ճշգրտմանը։ Հատկապես կարևոր է տարբեր հրաբխային փուլերի առանձնացումը, քանի որ դրանց միջև կարող են տեղի ունեցած լինել երկրադինամիկական պայմանների էական փոփոխություններ։ Հետազոտության առանցքային ուղղություններից է ուսումնասիրվող համալիրների երկրադինամիկական մեկնաբանությունը։ Կղզաղեղային համակարգերի զարգացումը սովորաբար կապված է լիթոսֆերային սալերի փոխազդեցության բարդ գործընթացների հետ, իսկ դրանց ներսում կամ հարակից հատվածներում առաջացող ձգման կառուցվածքները կարող են ձևավորել առանձնահատուկ մագմայական միջավայր։ Երկրաքիմիական ցուցանիշների, ապարների տարածական բաշխման և տարածաշրջանային տեկտոնական տվյալների համադրումը հնարավորություն է տալիս քննարկել հրաբխականության ձևավորման հնարավոր մոդելները և գնահատել ռիֆտային ու կղզաղեղային գործընթացների փոխազդեցությունը։ Այս տեսանկյունից բազալտոիդային մագմատիզմը կարող է դիտարկվել որպես տարածաշրջանի խորքային տեկտոնական վերակազմավորումների կարևոր ցուցիչ։ Առանձին ուշադրություն է հատկացվում Փոքր Կովկասի երկրաբանական զարգացման ավելի լայն համատեքստին։ Տարածաշրջանը կազմված է տարբեր ծագում և տարիք ունեցող կառուցվածքային ու ապարային համալիրներից, որոնց փոխհարաբերությունների ուսումնասիրությունը կարևոր է դրա երկրաբանական պատմության վերականգնման համար։ Վերին կավճի հրաբխային համալիրների ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տալիս լրացնել պատկերացումները հնագույն օվկիանոսային ավազանների, կղզաղեղային համակարգերի, սուբդուկցիոն գործընթացների և հետագա կառուցվածքային վերափոխումների վերաբերյալ։ Տեղային երկրաբանական տվյալների համադրումը տարածաշրջանային օրինաչափությունների հետ նպաստում է առանձին հրաբխային կենտրոնների և ամբողջ մագմայական գոտու միջև կապերի բացահայտմանը։ Կարևոր նշանակություն ունի նաև ապարների տարածական երկրաքիմիական փոփոխականության ուսումնասիրությունը։ Տարբեր կառուցվածքային գոտիներում կամ հրաբխային կենտրոններում ձևավորված բազալտոիդները կարող են ունենալ միմյանցից տարբերվող քիմիական հատկանիշներ։ Այդ տարբերությունները կարող են արտացոլել մագմայական աղբյուրների անհամասեռությունը, մասնակի հալման տարբեր աստիճանները, մագմայի վերելքի տարբեր պայմանները կամ երկրակեղևային փոխազդեցությունների ուժգնությունը։ Նմուշների համակարգված տարածական համեմատությունը հնարավորություն է տալիս առանձնացնել երկրաքիմիական գոտիականությունը և այն կապել տարածաշրջանի կառուցվածքային առանձնահատկությունների հետ։ Հետազոտության մեջ կարող են կիրառվել դաշտային երկրաբանական դիտարկումներ, պետրոգրաֆիական ուսումնասիրություններ, միներալաբանական և քիմիական անալիզներ, երկրաքիմիական տվյալների վիճակագրական մշակում և համապատասխան դասակարգիչ ու երկրադինամիկական դիագրամներ։ Դաշտային աշխատանքները հնարավորություն են տալիս որոշել հրաբխային մարմինների տարածական դիրքը, փոխհարաբերությունները հարակից ապարների հետ և ընտրել ներկայացուցչական նմուշներ։ Լաբորատոր ուսումնասիրությունները լրացնում են այդ տվյալները՝ տրամադրելով ապարների ներքին կառուցվածքի և քիմիական կազմի վերաբերյալ քանակական տեղեկատվություն։ Տարբեր մեթոդների համադրումը կարևոր է, քանի որ մագմայական համակարգերի ծագումնաբանական մեկնաբանությունը միայն մեկ տեսակի տվյալների հիման վրա կարող է լինել սահմանափակ։ Առանձին նշանակություն ունի պետրոգենետիկ մոդելավորումը։ Քիմիական և միներալաբանական տվյալների հիման վրա հնարավոր է գնահատել մասնակի հալման, ֆրակցիոն բյուրեղացման և այլ գործընթացների տարբեր սցենարներ ու համեմատել դրանց կանխատեսումները իրական ապարների կազմի հետ։ Նման մոդելները չեն փոխարինում դաշտային և լաբորատոր տվյալներին, այլ հնարավորություն են տալիս ստուգել առաջարկվող ծագումնաբանական պատկերացումների ներքին համապատասխանությունը։ Հետազոտության կարևոր արդյունք կարող է լինել տարբեր ապարային խմբերի միջև ծագումնաբանական կապերի հիմնավորումը կամ, հակառակը, դրանց տարբեր մագմայական աղբյուրներից առաջացած լինելու բացահայտումը։ Գիտագործնական տեսանկյունից նման ուսումնասիրությունները կարող են կարևոր լինել նաև մետաղածնության և օգտակար հանածոների ձևավորման տարածաշրջանային օրինաչափությունները հասկանալու համար։ Մագմայական և հետմագմայական գործընթացները կարող են կապված լինել տարբեր տարրերի տեղափոխման և կենտրոնացման հետ, ուստի հրաբխային համալիրների կազմի ու զարգացման պատմության ուսումնասիրությունը լրացուցիչ տվյալներ է տրամադրում հանքային համակարգերի երկրաբանական միջավայրի վերաբերյալ։ Միաժամանակ նման կապերի գնահատումը պահանջում է առանձին հանքաբանական և երկրաքիմիական ապացույցներ և չի կարող հիմնվել միայն հրաբխային ապարների առկայության վրա։ Աշխատության գիտական նշանակությունը պայմանավորված է մագմայական ապարների նյութական կազմի ուսումնասիրությունը տարածաշրջանային տեկտոնական զարգացման հետ համադրելու հնարավորությամբ։ Պետրոլոգիական և երկրաքիմիական տվյալները հնարավորություն են տալիս վերականգնել այնպիսի խորքային գործընթացներ, որոնք ուղղակի դիտարկման համար հասանելի չեն, սակայն պահպանվել են ապարների միներալային և քիմիական առանձնահատկություններում։ Բազալտոիդային հրաբխականության ուսումնասիրության միջոցով հնարավոր է գնահատել մանթիական աղբյուրների բնույթը, մագմայի տարբերակման պատմությունը և երկրակեղևի ու վերին մանթիայի փոխազդեցությունը։ Ընդհանուր առմամբ նյութը ներկայացնում է Փոքր Կովկասի վերին կավճի հրաբխային համալիրների ծագման և զարգացման բազմակողմանի ուսումնասիրություն՝ միավորելով պետրոգրաֆիական, միներալաբանական, պետրոքիմիական, երկրաքիմիական և երկրադինամիկական մոտեցումները։ Այն կարող է օգտակար լինել պետրոլոգիայի, երկրաքիմիայի, հրաբխագիտության, տեկտոնիկայի, պատմական երկրաբանության, տարածաշրջանային երկրաբանության և մագմայական գործընթացների ուսումնասիրությամբ զբաղվող երկրաբանների, հետազոտողների, դասախոսների և ուսանողների համար։