წალკის პლატოს ქსენოლითები და მათი გეოლოგიური მნიშვნელობა
DOI:
https://doi.org/10.52340/pajig.2026.137.14საკვანძო სიტყვები:
Lesser Caucasus, Tsalka Plateau, xenoliths, basaltic volcanism, petrographyანოტაცია
წალკის პლატო მდებარეობს ჯავახეთის ვულკანური ზეგნის ჩრდილო-აღმოსავლეთ ნაწილში და წარმოადგენს ერთ-ერთ უდიდეს ვულკანურ პლატოს საქართველოში. მისი ჩამოყალიბება მნიშვნელოვნადაა დაკავშირებული გვიან პლიოცენ-ადრეულ პლეისტოცენში განვითარებულ განმეორებად ბაზალტურ ვულკანიზმთან (Maisuradze & Kuloshvili, 2010), რომელიც არაბეთისა და ევრაზიის ფილების კოლიზიის შედეგად განვითარებული პოსტკოლიზიური მაგმატიზმის პირობებში მიმდინარეობდა. მიუხედავად იმისა, რომ წალკის პლატოს გეოლოგია, ვულკანური ევოლუცია, სტრატიგრაფია და გეოქიმია მრავალი მკვლევარის მიერ საფუძვლიანად არის შესწავლილი, პლატოს ბაზალტებში მოქცეული ქერქული ქსენოლითები დღემდე ნაკლებადაა შესწავლილი, რის გამოც მათი პეტროგრაფიული და გეოქიმიური მახასიათებლების შესახებ არსებული მონაცემები კვლავ შეზღუდულია. ქერქული ქსენოლითები წარმოადგენს აღმავალი ბაზალტური მაგმის მიერ ზედაპირზე ამოტანილ კონტინენტური ქერქის ფრაგმენტებს, რომლებიც მნიშვნელოვან ინფორმაციას გვაწვდის პლატოს ქვეშ არსებული ქერქის შედგენილობის, ლითოლოგიური მრავალფეროვნებისა და გეოლოგიური ევოლუციის შესახებ.
კვლევის მიზანს წარმოადგენს წალკის პლატოს ბაზალტურ ლავებში აღმოჩენილი ქერქული ქსენოლითების და ძირითადი ქანის პეტროგრაფიული და გეოქიმიური შესწავლა და მიღებული მონაცემების საფუძველზე, პლატოს ქვეშ დაფარული კონტინენტური ქერქის აგებულებისა და შედგენილობითი ჰეტეროგენულობის შეფასება.
საველე სამუშაოები ჩატარდა წალკის მუნიციპალიტეტში, სოფელ ბურნაშეთის მიმდებარე მოქმედ ბაზალტის კარიერში, სადაც ბაზალტურ ლავებში გამოვლინდა მრავალი ქერქული ქსენოლითი. მათი ზომები დაახლოებით 3–16 სმ-მდე მერყეობს. დეტალური კვლევისთვის შეირჩა შვიდი ნიმუში. ნიმუშების გამჭვირვალე თლილების პეტროგრაფიული შესწავლა განხორციელდა თანამედროვე პოლარიზაციული მიკროსკოპის გამოყენებით, ხოლო ქსენოლითებისა და ძირითადი ქანის ქიმიური შედგენილობა განისაზღვრა რენტგენოფლუორესცენციული (XRF) მეთოდით. მიღებული გეოქიმიური მონაცემები გამოყენებულ იქნა ქანების კლასიფიკაციისა და პეტროგენეზის ინტერპრეტაციისთვის TAS, AFM, K2O-SiO2, Zr-P2O5 და Ti-V დისკრიმინაციული დიაგრამების საფუძველზე. პეტროგრაფიულმა კვლევამ აჩვენა, რომ ქსენოლითები წარმოდგენილია ანდეზიტით, გაბროთი, ტრაქიტოიდული გაბროთი, დოლერიტითა და კვარცით. ისინი განსხვავდება როგორც მინერალური შედგენილობით, ისე ტექსტურულ-სტრუქტურული თავისებურებებით, რაც სხვადასხვა წარმოშობასა და კრისტალიზაციის ისტორიაზე მიუთითებს.
TAS კლასიფიკაციის მიხედვით, ანდეზიტური ქსენოლითებიდან ერთი ანდეზიტის, ხოლო მეორე დაციტის ველში თავსდება. დოლერიტისა და ტრაქიტოიდული გაბროს ნიმუშები ბაზალტის ველში განლაგდა, ხოლო გაბროს ნიმუში პიკრობაზალტის ველში მოხვდა. K2O-SiO2, AFM, Zr-P2O5 და Ti-V დისკრიმინაციული დიაგრამები აჩვენებს, რომ შემცველი ბაზალტი, ძირითადად, კალციუმ-ტუტოვან სერიას მიეკუთვნება, ხოლო ქსენოლითები გაცილებით ფართო გეოქიმიურ დიაპაზონს ავლენს, რაც მათი დამოუკიდებელი წარმოშობისა და განსხვავებული მაგმური გარემოს არსებობას ადასტურებს.
პეტროგრაფიული და გეოქიმიური მონაცემების ერთობლივი ინტერპრეტაცია აჩვენებს, რომ შესწავლილი ქსენოლითები არ წარმოადგენს ერთიანი მაგმური წყაროს ფრაგმენტებს, არამედ მიანიშნებს სხვადასხვა ასაკისა და წარმოშობის ქერქულ წარმონაქმნებზე, რომლებიც ამონთხეულმა ბაზალტურმა მაგმამ ზედაპირზე ამოიტანა. მათი ლითოლოგიური მრავალფეროვნება მიუთითებს, რომ წალკის პლატოს ქვეშ არსებული კონტინენტური ქერქი შედგენილობით ჰეტეროგენულია და სხვადასხვა მაგმური აქტივობის შედეგად წარმოქმნილი ქანებისგან შედგება.
მიღებული შედეგები ავსებს არსებულ მონაცემებს მცირე კავკასიონის ღრმა ქერქის შესახებ, ხელს უწყობს პლატოს ქვეშ არსებული კონტინენტური ქერქის შედგენილობისა და ევოლუციის უკეთ გაგებას და ქმნის საფუძველს რეგიონში ქსენოლითების შემდგომი პეტროლოგიური და გეოქიმიური კვლევებისთვის.
##plugins.generic.usageStats.downloads##
წყაროები
Adamia S., Zakariadze G., Chkhotua T., Sadradze N., Tsereteli N., Chabukiani A., Gventsadze A. (2011). Geology of the Caucasus: A review // Turkish Journal of Earth Sciences. 20. N5. Pp. 489-544. https://doi.org/10.3906/yer-1005-11
Adamia Sh., Alania V., Chabukiani A., Chichua G., Enukidze O., Sadradze N. (2010). Evolution of the Late Cenozoic basins of Georgia (SW Caucasus): A review // Geological Society, London, Special Publications. 340. Pp. 239-259. https://doi.org/10.1144/SP340.11
Akhalkatsishvili M. (2006). Age correlation between the volcanic formations of the Javakheti Highland and the glacial epoch. PhD Dissertation, Ivane Javakhishvili Tbilisi State University, Tbilisi, Georgia. (in Georgian).
Alpaidze V.S. (2002). Neotectonic movements and young volcanism of Georgia // Proceedings of the A. Janelidze Institute of Geology, New Series. 117, pp. 73-80 (in Russian).
Ewart A. (1982). The mineralogy and petrology of Tertiary-Recent orogenic volcanic rocks: With special reference to the andesitic-basaltic compositional range // Thorpe R.S. (ed.). Andesites: Orogenic Andesites and Related Rocks. John Wiley & Sons. P. 25-95.
Floyd P.A., Winchester J.A. (1975). Magma type and tectonic setting discrimination using immobile elements // Earth and Planetary Science Letters. 27. N2. P. 211-218.
Gamkrelidze I.P. (2016). Geological structure of Georgia and geodynamic evolution of the Caucasus // Proceedings of the Fourth Plenary Conference of IGCP 610: From the Caspian to Mediterranean: Environmental Change and Human Response during the Quaternary (2013-2017). Tbilisi, Georgia, 2-9 October 2016, pp. 69-76. Georgian National Academy of Sciences.
Gamkrelidze I.P., Dudauri O.Z., Nadareishvili G.Sh., Skhirtladze N.I., Tutberidze B.D., Shengelia D.M. (2002). Geodynamic typification of the Precambrian-Phanerozoic magmatism of Georgia // Proceedings of the A. Janelidze Institute of Geology, New Series. 117. P. 105-127 (in Russian).
Irvine T.N., Baragar W.R.A. (1971). A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks // Canadian Journal of Earth Sciences. 8. N5. P. 523-548.
Karyakin Yu.V. (1989). Geodynamics of the formation of volcanic complexes of the Lesser Caucasus // Transactions of the Geological Institute of the USSR Academy of Sciences. Vol. 438. Moscow: Nauka. 149 p.
Koronovsky N.V., Demina L.I. (2000). Evolution of Neogene-Quaternary magmatic melts of the Caucasus under conditions of continental collision // Proceedings of the Scientific Session Dedicated to the 110th Anniversary of Academician A. Janelidze. Proceedings of the A. Janelidze Institute of Geology, New Series. 115, pp. 270-281 (in Russian).
Kuloshvili S.I., Maisuradze G.I. (2004). Young volcanism and neotectonics of the South Georgian, Armenian and East Anatolian (Kars) volcanic highlands // Proceedings of the A. Janelidze Institute of Geology, New Series. 119, pp. 139-149 (in Russian).
Kuloshvili S.I., Maisuradze G.M. (2008). Neotectonic stage of the evolution of the territory of Georgia //Proceedings of the A. Janelidze Institute of Geology, New Series. 124, pp. 69-78 (in Russian).
Le Bas M.J., Le Maitre R.W., Streckeisen A., Zanettin B. (1986). A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali-silica diagram // Journal of Petrology. 27. N3, pp. 745-750.
Lebedev V.A., Chernyshev I.V., Dudauri O.Z., Arakelyants M.M., Bairova E.D., Gol'tsman Yu.V., Chugaev A.V., Vashakidze G.T. (2003). The Samsari volcanic center as an example of recent volcanism in the Lesser Caucasus: K-Ar geochronological and Sr-Nd isotopic data // Doklady Earth Sciences. 393A. N9. P. 1323-1328. https://doi.org/10.1023/B:DRES.0000015650.88545.3E
Lebedev V.A., Chernyshev I.V., Arakelyants M.M., Gol'tsman Yu.V., Dudauri O.Z., Vashakidze G.T. (2004). Geochronology of the Neogene-Quaternary dacitic volcanism in the northwestern Lesser Caucasus (Georgia) // Stratigraphy and Geological Correlation. 12. N1, pp. 85-101.
https://doi.org/10.1023/B:SGEO.0000045794.28661.8C
Lebedev V.A., Bubnov S.N., Dudauri O.Z., Vashakidze G.T. (2008). Geochronology of Pliocene volcanism in the Dzhavakheti Highland (the Lesser Caucasus). Part 2: Eastern part of the Dzhavakheti Highland // Stratigraphy and Geological Correlation. 16. N5, pp. 553-574.
https://doi.org/10.1134/S0869593808050080
Lebedev V.A., Vashakidze G.T., Parfenov A.V., Yakushev A.I. (2019). The origin of adakite-like magmas in the modern continental collision zone: Evidence from Pliocene dacitic volcanism of the Akhalkalaki Lava Plateau (Javakheti Highland, Lesser Caucasus) // Petrology. 27. N3, pp. 307-327. https://doi.org/10.1134/S0869591119030056
Maisuradze G.M. (2008). History of the geological evolution of the relief of Georgia in the Anthropogene (Quaternary Period) // Proceedings of the A. Janelidze Institute of Geology, New Series. 124. P. 79-90. Tbilisi. (in Russian).
Maisuradze G., Beridze G. (2015). Akhalkalaki Formation: The stratotype of Eopleistocene continental deposits in Georgia // Proceedings of the A. Janelidze Institute of Geology, New Series. 127. P. 55-63. Tbilisi. (in Georgian).
Maisuradze G., Kuloshvili S. (2010). Late Cenozoic volcanism of the interfluve of the Mtkvari and Araksi rivers // Proceedings Dedicated to the 90th Anniversary of Academician G. Dzotsenidze. Proceedings of the A. Janelidze Institute of Geology, New Series. 117, pp. 140-149 (in Georgian).
Messager E., Belmecheri S., Von Grafenstein U., Nomade S., Ollivier V., Voinchet P., Puaud S., Courtin-Nomade A., Guillou H., Mgeladze A., Dumoulin J.-P., Mazuy A., Lordkipanidze D. (2013). Late Quaternary record of the vegetation and catchment-related changes from Lake Paravani (Javakheti, South Caucasus) // Quaternary Science Reviews, 77, pp. 125-140. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2013.07.011
Rolland Y., Sosson M., Adamia Sh., Sadradze N. (2011). Prolonged Variscan to Alpine history of an active Eurasian margin (Georgia, Armenia) revealed by ^40Ar/^39Ar dating // Gondwana Research. 20. N4, pp. 798-815. https://doi.org/10.1016/j.gr.2011.05.007
Shervais J.W. (1982). Ti-V plots and the petrogenesis of modern and ophiolitic lavas // Earth and Planetary Science Letters. 59. N1, pp. 101-118.
Tutberidze B. (2012). Cenozoic volcanism of the Caucasian Mobile Belt in Georgia, its geological-petrological peculiarities and geodynamic conditions // Turkish Journal of Earth Sciences. 21, N5, pp. 799-815. https://doi.org/10.3906/yer-1006-12
Tutberidze B., Akhalkatsishvili M. (2010). Main stages of the formation of the modern relief of the Javakheti Highland // Proceedings of the A. Janelidze Institute of Geology, New Series. 125, pp. 107-113. Tbilisi (in Georgian).
Vashakidze G.T., Akhvlediani R.A., Dudauri O.Z., Togonidze M.G., Lebedev V.A. (2008). Some aspects of the formation of volcanogenic rocks of the Javakheti Highland (South Georgia)// Proceedings of the A. Janelidze Institute of Geology, New Series. 124, pp. 238-248. Tbilisi (in Russian).
Zaridze B., Tatrishvili N. (1948). Tsalkis lavuri tskhebis petrograpia [Petrography of the Tsalka lava suite]. Tbilisi: Publishing House of the Academy of Sciences of the Georgian SSR (In Georgian).
გამოქვეყნებული
როგორ უნდა ციტირება
გამოცემა
სექცია
