авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |

Физико-геологические модели формирования рудоносных систем юга дальнего востока россии

-- [ Страница 2 ] --

Апробация работы проводилась на технических Советах ФГУП «Дальгеофизика», КПР по Хабаровскому краю, Амурской области, ЕАО, на геологических, геофизических, геохимических и петрофизических конференциях в Аллах-Юньской КГРЭ (1968–1971 гг.), Комсомольской ГРЭ (1974–1982 гг.), ФГУП «Дальгеофизика» (1972–2008 гг.), «Амургеологии», на международном симпозиуме «Глубинное строение Тихого Океана и его континентального обрамления» (г. Благовещенск,1988), на II-V Косыгинских чтениях, междисциплинарных (симпозиумах «Закономерности строения и эволюция геосфер» (г. Хабаровск 1997-2009; Владивосток, 2000), на 29-ой сессии Международного семинара им. Д.Г. Успенского (г. Екатеринбург, 2002, 2009), на чтениях им. Федынского (г. Москва, 2006); ГФУП «ВНИИГеофизика», на конференции по новым методикам и технологиям (г. Москва, 2005), на Всероссийской конференции «Чтения памяти академика К.В. Симакова» (г. Магадан, 2007), на международной конференции «Актуальные проблемы геологии и геофизики» (г. Ташкент, 2007), на XLI Тектоническом совещании (г. Москва, 2007), на научно-практической конференции «Проблемы геологии, минеральных ресурсов и геоэкологии Западного Забайкалья» (г. Улан-Удэ, 2007), на международной конференции, посвященной 50-летию Института геофизики УрО РАН «Геофизические исследования Урала и сопредельных регионов» (г. Екатеринбург, 2008), на международном Российско-Японском семинаре по проблеме геодинамики и прогноза землетрясений (г. Хабаровск, 2000; 2001), на 3-ей научной конференции по проблеме сейсмичности Дальнего Востока, на заседаниях Дальневосточной секции Минералогического общества в ДВИМС, ИТиГ, а также на ученых Советах ИТиГ, АмурКНИИ ДВО РАН.

Публикация выполненных исследований приведена в 77 опубликованных работах, 3 монографиях, 26 производственных и тематических отчетах.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав и заключения. Содержит 293 страниц, 87 рисунков, 6 таблиц и список литературы из 228 наименований.

Работа выполнена в ФГУП «Дальгеофизика» при научной консультации члена-корреспондента РАН, доктора геолого-минералогических наук С.М. Родионова, доктора геолого-минералогических наук, профессора Н.П. Романовского.

Автор считает своим долгом выразить искреннюю признательность д.г.-м.н. профессору Н.П. Романовскому за консультации, совместное сотрудничество на различных этапах работы и за высказанные замечания, советы, пожелания и оказанную помощь. Также автор благодарит д.г.-м.н., профессора Ю.Ф. Малышева за советы и замечания, сделанные в процессе выполнения данной работы. В процессе над работой автор пользовался поддержкой и советами многих геологов и геофизиков ФГУП «Дальгеофизика» В.А. Филиппова, В.Е. Кузнецова, В.И. Уралова, Б.А. Зарубина, Ю.П. Змиевского, В.А. Захарова. Автор благодарит за помощь в техническом оформлении диссертации Р.А. Тухватуллина, Н.И. Космину.

Глава 1.Особенности глубинного строения литосферы и рудоносных систем юга Дальнего Востока по геофизическим и петрофизическим исследованиям.

Строение и модели литосферы. Для характеристики глубинного строения литосферы строились параметрические модели ( g, T, V, ) юга Дальнего Востока с использованием карт g в редукции Буге с различными вариациями радиусов осреднения, трансформаций, карт , профильных ГСЗ, МТЗ, МОВЗ и петрофизических исследований. Модели литосферы юга ДВ строились как многослойные на основе существующих концепций (Белоусова, 1982; Моисеенко, 1986) с учетом выявленных в последнее время неоднородностей Земли в целом как по латерали, так и по вертикали.

В плотностной модели гравитационные аномалии в региональном плане отражают строение земной коры, при этом наиболее существенный вклад в величину поля вносит фундамент кристаллических пород, нижняя кора с поверхностью Мохо и надастеносферный слой. Анализ гравитационных аномалий позволил выявить плотностные неоднородности в литосфере региона. На графике g на приведенной модели (рис.1), наиболее интенсивный минимум силы тяжести приурочен к Баджальскому, менее интенсивные к Сихотэ-Алинскому и Комсомольскому оловорудным районам.

В сейсмической модели для Дальневосточного региона пределы колебания скорости на границе кристаллического фундамента, по данным ГСЗ, составляют 5,9–6,3 км/с. Таким скоростям (Красовский, 1994) должны соответствовать плотности для интрузивных пород–2,58–2,73 г/см3, для метаморфических–2,69–2,80 г/см3. В этом интервале скоростей выделяется низкоскоростной слой консолидированной коры со скоростью 5,9–6,1 км/с и высокоскоростной 6,0–6,3 км/с и отвечающие им соответственно плотности 2,72 и 2,75 г/см3. Инверсная сейсмическая зона между границами К1 и К2 может быть связана с вещественным (гранитизация, серпентинизация) составом, хрупкой деструкцией пород в условиях повышенных температур и аномальных градиентов в тектонически напряженных слоях. На границе Мохо отмечается резкий скачок скорости, вероятно, обусловленный разным состоянием пород, выше они находятся в хрупко-дилатансионном, ниже– в пластическом в состоянии.

В магнитометрической модели выполненные расчеты глубин залегания верхних и нижних кромок магнитовозмущающих тел Дальневосточного региона дают сведения о насыщенности магнитными массами, в основном в верхней части гранитно-метаморфического слоя земной коры, залегающих на глубине 5–15 км. В пределах Буреинского массива нижние кромки магнитоактивных тел предположительно соответствуют подошве верхней коры (границе Конрада). Аномальное магнитное поле региона разделено на ряд областей, отличающихся своими магнитными характеристиками, степенью насыщенности консолидированной коры магнитными телами.

Геоэлектрическая модель литосферы базируется на данных МТЗ. При магнитотеллурических исследованиях, при построении глубинных геоэлектрических разрезов используется параметр электропроводности, получаемый в результате интерпретации кривых кажущегося сопротивления, в связи с этим возникает проблема удельных и интегральных характеристик среды. Согласно построенным диаграммам электропроводность пород весьма существенно зависит от температуры и давления внутри Земли. Ещё сильнее электрическая проводимость реагирует на изменение фазового состояния вещества, в частности, на переход твердой породы в расплав. В связи с этим, глубинная электрическая модель тесно связана с метасоматическими и флиюдными процессами, происходящими в недрах Земли.

Геотермическая модель характеризует тепловой поток режима земной коры и верхней мантии, его взаимосвязи с геофизическими полями и составом литосферы, позволяет понять механизм формирования тектонических, сейсмических, вулканических, метаморфических и др. глубинных процессов. Исследуемый регион включает разнообразные по возрасту, тектоническим преобразованиям и геодинамическому режиму геологические структуры. Для молодых осадочных бассейнов (Средне-Амурской, Удыль-Кизинской, Партизанской и др.) характерны пониженные значения теплового потока (25--50 мВт/м2) и относительно высокие значения геотермического градиента (25-40 С/км). На северо-западе региона по субмеридиональному профилю п.Тыгда - п.Горный

- оз. Токо выявлены аномально высокие значения теплового потока (80-90 мВт/м2), возможно связанного с формированием рифта на сочленении Евразийской и Амурской литосферных плит.

Комплексная геолого-геофизическая модель литосферы юга ДВ (рис.1) носит обобщенный характер в отличие от приведенных: плотностной, сейсмической, магнитометрической, геоэлектрической, геотермической и построена на большие глубины. Основной задачей при построение комплексной модели было наполнение ее вещественным составом, главным образом, надастеносферного слоя, так как его состав изучен крайне слабо. По совокупности определенных величин Vр, , литосферных слоев и результатам петрофизических измерений образцов, для литосферных слоев и их блоков проводилось идентификация пород, слагающих каждый блок. По величине скоростных и плотностных характеристик с учетом геологических данных и общих представлений уточнялся преимущественный вещественный состав пород каждого блока, слоя. По результатам моделирования аномальные зоны носят комплексный характер и отвечают развитию ареалов кислого магматизма и интенсивной проработки земной коры и литосферы за счет теплового потока от предполагаемых на глубине плюмов. Неоднородность уровней, так же как и сложные пространственно-временные взаимоотношения, во многом определяют нелинейный характер развития процесса глубинной дифференциации. В пределах внутреннего строения диссипативной системы Земли отчетливо выражена тенденция нарастания снизу вверх градиентной неоднородности. В этом же направлении (Блюман, 2003; Малышев 2003; Wells, Coppersmith, 1994) происходит последовательное «омоложение» по времени Земли. Созданные плотностная, магнитометрическая, сейсмическая, геоэлектрическая и геотермическая модели литосферы с учетом изменений физических свойств среды при повышении температуры, давления с глубиной демонстрируют её неоднородность и блоковую дискретность.

Литосфера Дальневосточного региона, по данным глубинных геофизических исследований, разделена на три реологических слоя: «гранитный», «базальтовый» (консолидированная кора) и надастеносферный. Кроме того, в верхней части консолидированной коры выделяются вулканогенно-осадочный чехол и метаморфический слой, которые играют также заметную роль в строении литосферы. Надастеносферный слой в Дальневосточном регионе зависит от пространственного положения астеносферы и подстилается в ряде случаев зоной частичного плавления (ЗЧП) литосферы. По данным МОВЗ, МТЗ по профильным исследованиям для окраины Азии установлено залегание астеносферы на глубинах 80-170 км. Она характеризуется низкими скоростями и высокой электрической проводимостью. Минимальное погружение ее фиксируется, в зонах восходящих плюмов в пределах Куканского и Торомского глубинных разломов, где она проявлена на глубинах 90 км и выше. Астеносфера наиболее четко выделяется в пределах Сихотэ-Алинской ГС, под Буреинским массивом она картируется отдельными фрагментами, что, вероятно, связано с интенсивными процессами деструкции среды.

Литосфера Дальневосточного региона помимо тектонореологической расслоенности характеризуется слоисто–блоковой (фрактальной) дискретностью, проявляющейся в резкой горизонтальной изменчивости физических параметров консолидированной коры и осадочного чехла, приуроченного к межблоковым структурам. Блоковая дискретность строения исследуемого региона была выявлена автором при анализе его тектоники по геофизическим (g, T, ГСЗ, МТЗ), геологическим и морфометрическим данным, лежащим в средней области спектра 25–60 км. Площадь блоков варьирует в широком диапазоне от 2500 кв. км до 1000000 кв. км и более. Ранжирование тектонических блоков в зависимости от их размерности выполнено по шести уровням, отличающимся в известной степени автономностью в строении и развитии. За нижний уровень делимости блоков приняты блоки размером 2500 кв.км, второй уровень 5000 кв.км, третий 10000 кв.км, четвертый –20000 кв.км, пятый–50000 кв.км, шестой–100000 кв. км и более.

Среди вулканических поясов, расположенных в зоне перехода океан-континент, по геолого-геофизическим данным выделяется три типа: заложенные на континентальной коре мощностью 38 км и более, средней мощности 30–35 км и на коре переходного типа малой мощности 20–30 км. Для первого типа характерны проявления сопряженного магматизма андезитовой и риолитовой линии, ассоциирующей с Au-Ag, Аg и Sn проявлениями соответственно. Второй тип характеризуется развитием дифференцированных вулканических комплексов базальтовой магмы, контролирующих Au-Ag, меднопорфировое, серное и ртутное оруденение. Третьему типу свойственно проявление вулкано-плутонической ассоциации андезитовой линии с полиметаллическим и комплексным Au–Ag– полиметаллическим оруденением на раннем этапе и дифференцированным комплексом базальтовой магмы. Главные золотоносные пояса и провинции восточной окраины Азии пространственно совмещаются с Центрально-Азиатской и Воточно-Азиатской мегазонами взаимодействия литосферных плит.

Особенность строение и модели рудоносных систем. По существующим представлениям рудоносная система должна включать очаг генерации флюида, область переноса рудного вещества и его отложения (Бакулин, 1991; Романовский, 1992; Родионов, 2001; Копылов, 2004). Область генерации рудной системы представляет собой область геологического пространства, где рождаются подвижные формы рудных элементов, способные при определенных геологических условиях создать рудопроявления, месторождения (рис. 1). Согласно результатам проведенных глубинных исследований очаги зарождения РС расположены в активном слое – астеносфере. Наличие в астеносфере зон пониженных скоростей и электрических сопротивлений указывает на активность происходящих в ней процессов. Это состояние астеносферы, вероятно, связано со сложившимся неустойчивым равновесием, которое инициирует процессы в глубинных зонах. Активность верхнего слоя мантии, скорее всего, поддерживается состоянием неустойчивого равновесия между Р и Т. Некоторые исследователи (Тычков, 1979; Грачев, 2003) в верхней мантии в интервале глубин 100400 км выделяют области тепловой конвекции. Помимо вертикального воздействия восходящих конвективных течений, существует эффект взаимодействия изостатического, компенсационного потока между отдельными блоками земной коры восходящими и нисходящими. Кроме процессов конвекции, имеет место и «адвекция» – всплывание вещества более легкого слоя и погружение более тяжелого, при котором происходит не только вертикальное, но и горизонтальное перемещение, порождающее складчатость и шарьяжи. Области переноса магмы и флюидов частично совпадают на ранних этапах развития системы. Температура кристаллизации магм выше, поэтому формирование магматических тел происходит раньше, а подвижная фаза продолжает перемещаться. Для палингенного магматизма в области зарождения магмы Р–Т условия должны достигнуть уровня амфиболитовой – начала гранулитовой фации метаморфизма (Р–108 Па, Т–800–900°С), чтобы при релаксации напряжений произошло плавление (Монин, 1977; Бакулин, 1991). Протяженность области переноса для разных типов рудоносных систем различна. Для отдельных рудных систем области переноса, генерации и локализации сближены, совмещены или удалены, разобщены. К последним относятся рудно-магматические системы (олова, золота, вольфрама и др.), к совмещенным следует отнести магматогенно-рудные системы (титан, никель, хром, кобальт, медь, платина), к сближенным контактово-метасоматические, грейзеновые, альбитовые и метаморфогенные. К рудным системам с удаленным очагом генерации относится большинство гидротермальных месторождений, для которых связи с магматическими образованиями устанавливаются по комплексу косвенных признаков.

Область локализации представляет собой верхнюю часть рудно-магматической системы, где непосредственно происходят отложение рудной минерализации, околорудные изменения вмещающих пород и образование месторождений. Собственные границы РС золоторудных, оловорудных районов, представленных всей совокупностью участвующих в рудообразовании магматических, метасоматических и гидротермальных проявлений, достаточно четко отображаются в физических, геохимических и петрофизических полях. Локализация руд происходит при пресыщении растворов и превышении концентрации компонентов над их предельной растворимостью. Температура раствора является одним из важнейших факторов рудообразования, но регулирует ход процесса давление. Раствор, находящийся в состоянии неустойчивого равновесия с окружающей средой, перемещается в направлении градиента давления по трещинам, несколько опережая перемещения в порах пород за счет более высокого давления. Под воздействием петрофизических, геодинамических, геохимических, геоэлектрических барьеров и экранов нарушается равновесие и происходит образование минералов в соответствии с температурой их кристаллизации.

По структурному признаку в иерархическом ряду обычно выделяются три таксономических класса: планетарные, региональные и локальные рудоносные системы (Власов, Романовский, Малышев, 1986; Мельников, 1992; Копылов, 2003). Наиболее дробные иерархические уровни рудоносных систем разделяются по формационному и генетическому признаку.

Глава 2. Геохимический аспект процесса формирования рудоносных систем

Одним из важнейших факторов в образовании рудоносных систем и месторождений является

миграция элементов в эндогенных и экзогенных условиях. Процесс миграции элементов весьма многообразен, в результате разрушаются сложившиеся и возникают новые геологические образования в структуре коры и литосферы. Глубинная миграция элементов прямым образом связывается с энергией теплового поля Земли, вызывающей магматические, тектонические процессы с образованием интрузивных, вулканических пород, рудоносных флюидов. Способность элементов к миграции определяется строением их атомов, размерами атомных и ионных радиусов и готовностью к созданию кристаллохимических решеток. Другим фактором являются их способность к химическим взаимодействиям, характеризуемая, в первую очередь, сродством с галоидами, кислородом и серой. Важным фактором также являются особенности физико-химических (плотность, электроотрицательность, растворимость, температуры плавления и кипения и др.) свойств атомов элементов. Из внешних факторов миграции особенное значение придается характеру остывания магмы и эволюции ее свойств: вязкости, диффузионной особенности, вещественного состава и проницаемости вмещающих пород, тектонической и геологической обстановки (Виноградов, Лаврухина, 1965; Дортман, 1984; Копылов,1997).

Одним из важнейших следствий глубинной миграции элементов является образование рудоносных систем и месторождений. О том, что миграции элементов в этом процессе принадлежит основная роль, указывают развитие магматогенных структур и связанных с ними полей геохимических ореолов. Содержание элементов в ореолах и в рудах значительно превышает кларк этих элементов. В условиях тесного смешения всех элементов в первоначальном исходном материале любое обособление тех или иных элементов внутри подобной среды невозможно без миграции. Таким образом, рудоносные системы и месторождения нужно рассматривать как продукты глубинной и поверхностной миграции элементов.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.