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:   || 2 | 3 |

Арсентьевский габбро-сиенитовый массив: состав, петрология и рудоносность (западное забайкалье)

-- [ Страница 1 ] --


На правах рукописи

БАДМАЦЫРЕНОВА Роза Александровна


АРСЕНТЬЕВСКИЙ ГАББРО-СИЕНИТОВЫЙ МАССИВ: СОСТАВ, ПЕТРОЛОГИЯ И РУДОНОСНОСТЬ

(ЗАПАДНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)




25.00.04 петрология, вулканология




АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук




Улан-Удэ - 2010

Работа выполнена в Геологическом институте Сибирского отделения Российской Академии Наук

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук

Орсоев Дмитрий Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Глазунов Олег Михайлович

доктор геолого-минералогических наук

Рассказов Сергей Васильевич

Ведущая организация: Институт геологии и минералогии Сибирского отделения РАН (г. Новосибирск)

Защита состоится «21» декабря 2010 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д003.002.01 при Геологическом институте Сибирского отделения РАН по адресу: 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института по адресу: 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а

Автореферат разослан «19» ноября 2010 г.

Электронный адрес: brose@gin.bscnet.ru

Ученый секретарь диссертационного совета

Кандидат геолого-минералогических наук О.К. Смирнова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований

Массивы габбро-сиенитового формационного типа широко распространены в структурах Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП): когтахский комплекс кузнецкого Алатау (Кривенко и др., 1979), гутарский комплекс Восточного Саяна (Брынцев и др., 1994), зубовский комплекс Тувы (Ковалев, Рогов, 1981), массивы Западной Монголии (Кравцев и др., 1989, Габброидные…, 1990) и др. В Западном Забайкалье к этому формационному типу относится Арсентьевская группа массивов, входящий в состав моностойского интрузивного комплекса, которые всегда были объектом пристального внимания исследователей (Смирнов, Перелыгина, 1959; Богатиков, 1965, 1966; Бадмацыренова, 2002 и др.). Повышенный интерес к данным образованиям обусловлен прежде всего тем, что они, наряду с другими расслоенными базит-ультрабазитовыми комплексами, являются продуктами плавления вещества верхней мантии и поэтому могут быть источником сведений о внутреннем строении и составе нижних горизонтов земной коры и верхней мантии.

Кроме того, существует проблема установления геодинамических условий образования Арсентьевского габбро-сиенитового массива. Важным аспектом при исследовании таких интрузивов остается изотопное датирование, данные которого существенно помогают корректировать периоды активизации мантийного магматизма и обосновать геодинамическую обстановку их формирования (Изох и др., 1990, 1998; Богнибов и др., 2000; Грудинин и др., 2001, 2004; Леднева и др., 2000; Мехоношин и др., 1986, 2005).

В подобных интрузивах магматические горные породы, выступающие в качестве дифференциатов магматического расплава, формируют выдержанную по простиранию расслоенность. Несмотря на многолетнее изучение и бесспорные достижения в познании природы расслоенных массивов, до сих пор целый ряд вопросов решен недостаточно полно. В их числе такие важные, как физико-химические условия и динамика становления интрузивных тел, формирование их внутренней структуры при последовательном поступлении и дальнейшей внутрикамерной дифференциации магматических расплавов. Наиболее дискуссионными остаются приемы и методы оценки состава родоначальных расплавов, глубины их генерации и влияния коровой составляющей.

Вместе с тем, габбро-сиенитовые интрузивы представляют и большой практический интерес в связи с приуроченностью к ним крупных месторождений титаномагнетит-ильменитовых и апатитовых руд (Богатиков, 1966; Довгаль, 1968; Арсеньев и др., 1971; Кривенко, 1973; Поляков и др., 1976; Шарков, 2006; Орсоев и др., 2003; Бадмацыренова, Бадмацыренов, 2006; Zhou et аl., 2005; Pang et al., 2008; Быховский и др., 2009). Поэтому актуальным является комплексное изучение подобных рудно-магматических систем с целью выявления особенностей протекания в них рудообразующих процессов. Особый интерес в этом плане представляет Арсентьевский габбро-сиенитовый массив, являющийся примером такого рода титаноносных ассоциаций, детальное изучение которых позволит ближе подойти к пониманию взаимоотношения процессов породо- и рудообразования.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы является установление внутреннего строения Арсентьевского габбро-сиенитового массива, механизма его формирования, а также реконструкция условий образования магнетит-ильменитового оруденения.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Исследование геологического строения массива.

2. Изучение минерального и химического состава петрографических разновидностей пород массива, выявления их геохимических особенностей.

3. Определение генетических соотношений интрузивных фаз внедрения, участвующих в строение массива.

4. Проведение геохронологических исследований с помощью U-Pb и Rb-Sr методов для определения возраста пород.

5. На основании изучения изотопов Sr и Nd и результатов геохронологического исследования пород установить тип источника мантийного расплава, формирующего породы Арсентьевского массива.

6. Оценка состава исходного расплава и построение петрогенетической модели формирования расслоенной серии массива.

7. Изучение вещественного состава титаномагнетит-ильменитового оруденения, его типизации, закономерностей локализации и условий формирования оруденения.

Научная новизна работы

1. На основании определения абсолютного возраста пород массива (U-Pb и Rb-Sr методами) установлено, что время формирования интрузива синхронно с гранитоидами повышенной основности Ангаро-Витимского батолита, внедрение которых связывается с постколлизионным плюмовым магматизмом после закрытия Палеоазиатского океана.

2. Обосновано формирование массива в две интрузивные фазы: ранняя, представленная дифференцированной габбро-сиенитовой серией и поздняя, сложенная щелочно-полевошпатовыми сиенитами.

3. Методом ЭВМ-моделирования показано, что расслоенная серия ранней фазы могла образоваться в результате процессов фракционной кристаллизации из субщелочного базальтового расплава в малоглубинных условиях при фугитивности кислорода, близкой к буферу QFM.

4. Получены изотопные данные (Sr, Nd, O), свидетельствующие о мантийном источнике родоначального магматического расплава.

5. Выделены два морфогенетических типа ванадий-титаномагнетит-ильменитового оруденения, показаны последовательность их формирования и различия в минеральном и химическом составах, условиях локализации и образования.

Практическая значимость

Полученные в процессе работы материалы использованы при создании легенды Алдано-Забайкальской серии листов Госгеолкарты 1000/3 (Усовершенствование…, 2005). Результаты исследований могут быть применены при локальном прогнозировании полезных ископаемых. Выявленные особенности химического и минерального состава титаномагнетит-ильменитовых руд могут служить основой для оценки их технологических качеств.

Фактический материал и методы исследований

В основу работы положен материал, полученный автором при проведении работ в период 2002-2005г.г. по проекту РФФИ (гранты № 01-05-97257, № 05-05-97246), № НШ-2284.2003.5, Фонда содействия отечественной науке.

В аналитических лабораториях Геологического института СО РАН выполнены следующие виды анализов: общий химический анализ пород (120 проб) был проведен методом «мокрой» химии. Большинство силикатные анализов сопровождалось определением элементов-примесей, выполненным рентген-флюоресцентным методом (Cu, Rb, Ba, Sr, Zr, Nb, Y, Ni) на установке VRA-30 и атомно-абсорбционным методом (Cr, Co, V, Ti), 315 анализов породообразующих минералов на рентгеновском микроанализаторе MAP-3; 106 анализов на сканирующем электронном микроскопе LEO-1430 VP; 10 анализов РЗЭ в породах атомно-эмиссионным методом, 3 определения возраста Rb-Sr методом. U-Pb датирование цирконов осуществлялось на ионном микрозонде SHRIMP-II в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского (7 точек). Изотопный состав кислорода (4 определения) в минералах анализировался в Аналитическом центре ДВГИ ДВО РАН. Анализы РЗЭ методом ICP-MS (18 проб) выполнены в Институте геохимии СО РАН (г. Иркутск), Институте геологии и минералогии СО РАН (г. Новосибирск).

Петрографическая характеристика пород основана на результатах изучения порядка 150 прозрачных шлифов и аншлифов, 45 полированных шлифов.

Обработка полученной информации проводилась на компьютере с использованием программного пакета «Microsoft Office», а также ряда специализированных программ геологического и петрографического направления: « Соmagmat», «Minpet» и др.

Апробация работы

Результаты исследований докладывались и обсуждались на Международной конференции молодых ученых (Томск, 2002), сибирских научных конференциях молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2002, 2004, 2008), Всероссийском совещании, посвященном 100-летию со дня рождения академика Ю.

А. Кузнецова (Новосибирск, 2003), 13 th Annual V.M. Goldschmidt Conference (Курашики, Япония, 2003), Научно-технической конференции «Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований» (Иркутск, 2004), Традиционном IV международном семинаре «Плюмы и проблема глубинных источников щелочного магматизма» (Истомино, Бурятия, 2004), ХХI Всесоюзной молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика» (Иркутск, 2005), Международном петрографическом совещании «Петрография XXI века» (Апатиты, 2005), SGA Meeting: Mineral Deposit Research: Meeting the Global Challenge (Пекин, Китай, 2005), Международной конференции «Ультрамафит-мафитовые комплексы складчатых областей докембрия» (Энхалук, 2005), III Российской конференции по изотопной геохронологии «Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакопления и метаморфизма» (Москва, 2006), на 12 IAGOD symposium «Understanding the genesis of ore deposits to meet the demands of the 21 century» (Москва, 2006)», научном совещании «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)» (Иркутск, 2006), Международной молодежной школе-семинаре "Рудоносность ультрамафит-мафитовых и карбонатитовых комплексов складчатых областей" (Горячинск, 2008), 15 научной молодежной школе «Металлогения древних и современных океанов-2009» (Миасс, 2009), Международной конференции «Ультрамафит-мафитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения», (Екатеринбург, 2009), Всероссийской научно-технической конференции «Геонауки» факультета геологии, геоинформатики и геоэкологии (Иркутск, 2010), XI Всероссийском петрографическом совещании с участием зарубежных ученых «Магматизм и метаморфизм в истории Земли» (Екатеринбург, 2010), школе-семинаре «Геохимия, петрология и рудоносность базит-ультрабазитовых комплексов» (Черноруд, 2010), ежегодных научных сессиях Геологического института СО РАН в 2002, 2003, 2004, 2005, 2010 г.г. По теме диссертации опубликовано 40 работ, в том числе 3 в изданиях, входящих в перечень ВАК.

Защищаемые положения

1. Арсентьевский массив сформировался в результате последовательного внедрения двух интрузивных фаз. Ранняя, габбро-сиенитовая, включает породы дифференцированной серии от субщелочных габброидов и диорит-монцонитов до сиенитов, а поздняя представлена сиенитами щелочно-полевошпатового состава. Породы ранней фазы являются продуктами высокотитанистой базальтоидной магмы повышенной щелочности.

2. Полученные геохронологические, изотопные и геохимические характеристики позволяют отнести породы Арсентьевского массива к продуктам внутриплитного магматизма.

3. По условиям локализации, морфологическим признакам и особенностям минерального и химического состава титаномагнетит-ильменитовое оруденение подразделяется на сингенетическое (вкрапленные руды) и эпигенетическое (массивные руды). Вкрапленные руды образовались совместно с габброидной расслоенной серией массива при кристаллизации высокотитанистого силикатного расплава. Формирование эпигенетических руд связано с процессами ликвации, возможно, в "промежуточной" магматической камере и последующей инъекцией рудного расплава в ослабленные зоны застывающего плутона.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, общим объемом 156 страниц. Список литературы включает 198 наименований.

Благодарности

Работа выполнена в лаборатории магматического рудообразования Геологического Института СО РАН под руководством к.г.-м.н. Д.А. Орсоева, которому автор благодарен за постоянное внимание, поддержку и помощь в работе. Особую признательность автор выражает к.г.-м.н. А.С. Мехоношину и д.г.-м.н. А.Э. Изоху за плодотворное постоянное сотрудничество и ценные советы. В процессе работы над диссертацией автор пользовался консультациями д.г.-м.н. А.Н. Булгатова, д.г.-м.н. А.А. Цыганкова, д.г.-м.н. А.А. Арискина, к.г.-м.н. Г.С. Риппа, к.г.-м.н. Т.Т. Врублевской, чл.-кор., д.г.-м.н. В.В. Ярмолюка, к.г.-м.н. А.В. Лавренчука, к.г.-м.н., Е.В. Кислова, к.г.-м.н. Т.Б. Колотилиной.

Автор выражает свою признательность сотрудникам Геологического института СО РАН к.г.-м.н. Н.С. Карманову, С.В. Канакину и Г.Н. Загузину, к.т.н. Б.Ж. Жалсараеву, А.А. Цыреновой, В.Ф.Посохову, В.Л. Посоховой, Л.В. Митрофановой, к.г.-м.н. Э.М. Татьянкиной, И.В. Боржоновой, М.В. Воробьеву, Н.Ф. Паданиной, А.В. Малышеву, Ж.Н. Цыдыпову без работы которых данное исследование было бы невозможным. Автор благодарит В.В.Пономарчука (ОИГГМ СО РАН), Е.В. Смирнову, Н.Н. Пахомову, Т.В. Ожогину (ГЕОХИ СО РАН), Т.И. Корчевскую, Т.А. Веливецкую (ДВГИ ДВО РАН), А.Н. Ларионова (ВСЕГЕИ). Автор признателен Ю.П. Гусеву, В.С. Платову (ФГУП «Бурятгеоцентр» за содействие при определении абсолютного возраста U-Pb методом).

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты № 01-05-97257, № 05-05-97246), № НШ-2284.2003.5, Фонда содействия отечественной науке.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Первые подробные сведения о габбро-сиенитовых комплексах складчатом обрамлении юга и юга-запада Сибирской платформы приведены в монографиях А.П. Лебедева, О.А. Богатикова (1963), О.А. Богатикова (1966), В.Н. Довгаля (1968), А.П. Кривенко (1973), О.М. Глазунова (1975, 1981). В этих работах дается характеристика геологического положения габбро-сиенитовых массивов Кузнецкого Алатау, западной части Восточного Саяна, Южного Прибайкалья, приводятся K-Ar и U-Pb датировки, даны петрографо-минералогические сведения, касающиеся выделенных разновидностей пород. В более поздней публикации В.В. Брынцова с соавторами (1994) можно найти сведения по габбро-сиенитовым массивам гутарского комплекса Восточного Саяна, развитого в бассейне рек Большой и Малой Бирюсы, Гутары, Малого Тагула и Большого Агула. М.И. Грудинин с соавторами (2001) при рассмотрении ультрабазит-базитовых массивов Южном, Юго-Восточном и Западном Прибайкалье пришли к выводу, что эти комплексы образуют единый пояс, представленный рядом однотипных габбро-сиенитовых массивов, протягивающихся вдоль Главного Саянского разлома в юго-восточном направлении в Алтае-Саянской складчатой области (Коваленко и др., 2001). К описанному типу также могут быть отнесены зубовский комплекс Тувы (Ковалев, Рогов, 1981), массивы Западной Монголии (Кравцев и др., 1989, Габброидные…, 1990) и др. Габбро-сиенитовые ассоциации являются вмещающими для ряда полезных ископаемых, и, в первую очередь, титана и железа, происхождение которых не может рассматриваться в отрыве от генезиса самих расслоенных пород. В Западном Забайкалье к этому формационному типу, в частности, относится Арсентьевский расслоенный массив, входящий в моностойский интрузивный комплекс.

Глава 2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ АРСЕНТЬЕВСКОГО ГАББРО-СИЕНИТОВОГО МАССИВА

Центрально-Азиатский складчатый пояс (ЦАСП), разделяющий Сибирский с севера и Северо-Китайский с юга кратоны, является одной из крупнейших геоструктур Азии. ЦАСП простирается более чем на 5 000 километров от Тихого океана до Уральских гор и имеет ширину 1000-2000 км. Многолетняя история его изучения с начала прошлого века (В.А.Обручев, М.М.Тетяев, Н.С.Шатский, Е.В.Павловский и др.) позволила выявить основные черты его строения. Однако только с 80-х годов прошлого столетия отчетливо сформировалась точка зрения об океанической природе многих комплексов в структуре пояса и об определяющей роли периокеанических процессов в формировании ЦАСП. Тогда же было сформулировано положение о су­ществовании в позднем докембрии - палеозое Палеоазиатского океана (Зоненшайн и др., 1990). Исследования последних лет показали, что рассматриваемая часть Азиатского континента представляет собой мозаику блоков земной коры, соединившихся между собой в результате аккреционно-коллизионных процессов при развитии и закрытии Палеоазиатского океана и примыкающих океанических бассейнов (Беличенко и др., 1994; Берзин и др., 1994; Буслов и др., 2003; Диденко и др., 1994; Добрецов, 2003; Моссаковский и др., 1993; Хаин, 2001; Dobretsov et al., 1995; Zorin, 1999; Гордиенко, 2006).

2.1 Краткая геологическая характеристика района

Арсентьевская группа габбро-сиенитовых интрузивов, которая объединяет собственно Арсентьевский, Оронгойский, Зуйский, Иройский и Убукунский массивы, была открыта в 1957 году. В том же году А. И. Перелыгина и С. М. Смирнов провели геологическую съемку в районе массивов.

Согласно современным представлениям (Парфенов и др., 1996) в структурном отношении район хребта Моностой располагается в западной части Еравнинского нижнекембрийского островодужного террейна. По данным И.О. Парфенова с соавторами Еравнинский террейн был аккретирован к Сибирскому континенту в конце раннего палеозоя. В его строении принимают участие лавы с пирокластами преимущественно среднего и кислого состава раннекембрийского возраста, которые заключают линзы и прослои рифогенных археоциатовых известняков, андезитобазальтов, базальтов. В состав террейна включены также отложения задуговых и междуговых бассейнов.

2.2. Геологическое строение Арсентьевского массива



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 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.