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 |

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

-- [ Страница 2 ] --

Арсентьевский массив расположен на юго-восточном склоне хребта Моностой в его центральной части, в 4-5 км к западу и северо-западу от сел Арсентьевка и Сутой, расположенных на левом берегу р. Селенги. В плане он имеет овальную форму, слегка удлиненную в меридиональном направлении, и занимает площадь около 20 кв. км (рис. 1). Контакт габброидов с вмешающими породами и с прорывающими их сиенитами II фазы неровный, с многочисленными бухтообразными затеками и выступами сиенитов в габбро. Наблюдаются ксенолиты габбро в сиенитах II фазы. Основными породами в этом массиве являются биотит- и керсутитсодержащие габброиды, которые на всех участках своего распространения в большей или меньшей степени расслоены. Наибольшая дифференцированность (расслоение) характерна для мезократовых трахитоидных габбро северной и южной частей массива, выделяемыми в качестве нижней части разреза. Здесь в них четко наблюдается чередование лейкократовых и меланократовых прослоев. Отмечающаяся трахитоидность имеет непостоянную ориентировку. Преобладает падение трахитоидности в направлении восток-северо-восток, с крутыми углами падения в верхней части разреза (50-60°). В пределах восточного участка массива преобладают северо-восточные простирания этих тел с пологим падением к югу и югу-западу под углом 20-40. Дифференцированные габброиды южной части Арсентьевского массива в значительной степени амфиболизированы. Характер дифференциации в общем аналогичен расслоению северной части массива, но габброиды здесь менее обогащены титаномагнетитом и слоистость более тонкая. В южной части Арсентьевского массива преобладает относительно пологое падение плоскопараллельных структур к востоку (азимут падения 90°) под вмещающие гранито-гнейсы. В нижней части разреза интрузива в

Рис. 1. Схема геологического строения Арсентьевского массива по Богатикову (1965) с дополнениями (Мехоношин и др., 2002). Породы I фазы: 1- оливиновые габбро, пироксениты, габбро, габбро-нориты, 2- лейкогаббро и анортозиты, 3 - монцодиориты, сиениты; II фазы: 4- щелочно-полевошпатовые сиениты; 5- гранито-гнейсы, 6 – рудные тела, 7 – канавы, 8 - элементы залегания трахитоидности. Красным кружочком показано место отбора образца для U-Pb датирования.

основании ритмов отмечаются оливиновое габбро (Pl+Ol+Cpx), габбро (Pl+Cpx), габбронориты (Pl+Cpx+Opx) и габбро с вкрапленностью титаноманетит-ильменита (Pl+Cpx+Ti-Mgt+Ap). Среди них наблюдаются маломощные горизонты, слои и линзы пироксенитов. Верхняя (центральная в плане) часть массива сложена лейкократовыми габбро, участками переходящими в анортозиты. Для лейкократовых габбро центральной части массива характерны такситовые текстуры, а также часто наблюдающееся послойное чередование анортозитов и лейкогаббро. Помимо анортозитов и лейкократовых габбро в верхних частях присутствуют монцодиориты и сиениты первой фазы.

В пределах северной полосы расслоенных габбро, названной рудной зоной № 1, выделены два основных участка, обогащенных рудными минералами. Первый, наиболее изученный, восточный участок располагается на левом склоне пади Шулута

и на водоразделе пади Шулута и Аргалты. Условно границами этого участка считаются на востоке магистральная канава № 25, на западе – магистральная канава № 9. Второй участок располагается в районе магистральных канав № 10 и № 30 в западной части этой полосы габброидов. Второе крупное поле развития рудоносных габброидов находится южнее центральной части массива на водоразделе падей Шулута и Соленопадская и далее переходит на левый склон пади Шулута.

2.3. Абсолютный возраст массива

Для изотопного датирования уран-свинцовым методом из образца габбро была выделена фракция, содержащая многочисленные зерна циркона. Проба циркона (Ар 305-04) для изотопного анализа была отобрана из габбро расслоенной серии по пади Дархита (51о2 с.ш. - 106о8 в.д., рис. 1). Измерения U-Pb отношений на SHRIMP-II проводились по методике описанной в статье Williams (Williams, 1998). Практически конкордантное положение всех 7 точек позволяет вычислить средневзвешенный возраст Т= 279,5±2,0 млн. лет. Учитывая возраста, полученные О.А. Богатиковым (Богатиков, 1965) и В.В. Ярмолюком для Оронгойского массива (278,8±1,7 млн. лет, устное сообщение), полученные датировки в целом можно считать реперными для моностойского комплекса.

Для изотопного датирования рубидий-стронциевым методом из сиенитов II фазы по стандартной методике были отобраны валовые пробы и мономинеральные выборки полевых шпатов двух опорных участков Арсентьеского массива. По данным измерений построены изохроны, фиксирующие возрасты Т= 238±22 млн. лет при первичном отношении (87Sr/86Sr )0 = 0,70518± 0,00022 (СКВО=0,57).

Приведенные выше результаты позволяют достаточно четко говорить о двухфазном строении массива и о синхроности формирования интрузива с гранитоидами повышенной основности Ангаро-Витимского батолита (Цыганков и др., 2004), внедрение которых связывается с постколлизионным плюмовым магматизмом после закрытия Палеоазиатского океана (Ярмолюк, 2000).

3.1. Петрографическая характеристика пород

Породы первой фазы

Оливиновые габбро образуют прослои мощностью до нескольких метров в безоливиновом габбро. Это меланократовые породы со среднезернистой до крупнозернистой структурой, трахитоидной, полосчатой, реже массивной текстурой. Главными минералами являются плагиоклаз An51-52 (30-40%), авгит (20-30%). Второстепенные минералы представлены оливином (10-20%), керсутитом (10-20%), биотитом (2-5%), гиперстеном (2-6%). Акцессорные минералы - апатит (5-8%) и шпинель (2-4%); рудные – ильменит, магнетит, гематит. Преобладают оливиновые габбро с высоким содержанием титаномагнетита (до 6-8%). Пироксениты имеют локальное распространение и встречаются в габброидах северной и южной частях массива. В них преобладает массивная текстура, иногда заметна слабовыраженная полосчатость. Пироксен представлен авгитом, который в некоторых случаях замещается амфиболом. В небольших количествах присутствует керсутит (до 3-5 %), развивающийся вокруг редких выделений рудных минералов. В соответствии с этим преобладающей микроструктурой породы является венцовая, но встречаются и переходы к гипидиоморфнозернистой. Габбро тесно связаны с оливиновыми и керсутитовыми габбро и имеют с ними постепенные переходы. Они характеризуется трахитоидной, массивной и полосчатой текстурой, выраженной в чередовании лейкократовых и меланократовых среднезернистых слоев. Ведущими минералами являются плагиоклаз (An32-55, до 50%) и авгит, реже – диопсид, второстепенное положение занимают биотит, магнезиальная роговая обманка, керсутит, изредка встречается кварц; в качестве акцессорных минералов отмечаются магнетит, ильменит, апатит, эпидот. Наблюдается пойкилитовая структура, когда в крупных идиоморфных ойкокристаллах плагиоклаза присутствуют мелкие зерна сфена. По пироксенам развивается амфибол тремолит-актинолитового ряда. Керсутитовое габбро образуют отдельные прослои. Керсутит выделяется в виде каймы вокруг титаномагнетита и пироксена. В соответствии с этим преобладающей микроструктурой породы является венцовая, но встречаются и переходы к гипидиоморфнозернистой. Анортозиты встречаются в виде прослоев в лейкогаббро. Содержание плагиоклаза (основность не превышает An45) в породе варьирует от 75 до 85 %. Из других первичных минералов обычен авгит, реже амфибол тремолит-актинолитового ряда. Структура их панидиоморфнозернистая. Моноклинный пироксен образует ксеноморфные выделения. Акцессорные минералы представлены магнетитом. Монцодиориты сложены идиоморфными кристаллами (до 5 мм в поперечнике) плагиоклаза (50-65 %), гипидиоморфными зернами клинопироксена (10-15 %) и мелкими чешуйками (до 3 мм) биотита. Кварц и ортоклаз представлены ксеноморфными зернами. Амфибол образует бурые каймы вокруг пироксенов. Акцессорные минералы представлены магнетитом и сфеном. Сиениты расслоенной серии сложены паргаситом, биотитом, крупными выделениями калиевого полевого шпата с редкими пятнистыми пертитами, более мелкими зернами плагиоклаза (An16-25). Иногда отмечаются разновидности богатые кварцем (до 10 %).

Породы 2-ой фазы

Щелочно-полевошпатовые сиениты средне- и крупнозернистые, иногда порфировидные породы, в которых доминируют щелочные полевые шпаты, представленные в основном микропертитами (зерна крупные, 0,5-1 см). Наблюдаются несколько типов пертитов. Наиболее распространен микропертит, представляющий собой тонкое прорастание двух минералов. Центральные части зерен местами сложены альбитом (An 5-13), в периферических частях сменяющимся тонко проросшими разностями альбита и ортоклаза. При переходе от первой ко второй фазе сиенитов содержание калишпата, по сравнению с плагиоклазом, существенно возрастает. Акцессорные – магнетит, апатит.

3.2. Минералогическая характеристика

Минеральный состав магматических пород определяется составом исходного расплава и фациальными условиями его кристаллизации: глубиной, температурой начала кристаллизации, составом и концентрацией в магме летучих компонентов. Типоморфными минералами, определяющими парагенезисы интрузивных пород массива, являются оливин, плагиоклаз, пироксены, амфиболы, калиевый полевой шпат, титаномагнетит и ильменит.

Железистость оливинов (f) варьирует от 34 до 44. Содержание никеля коррелируется с железистостью. Состав моноклинных пироксенов соответствует диопсид-авгитовому ряду Wo41-47En39-41Fs11-17 (Morimoto, 1988) с f от 20 в оливиновых габбро до 28 в монцодиоритах. В пироксенах в направлении от ранних к поздним породам содержание железа, титана, кальция и марганца увеличивается, магния и алюминия - уменьшается. Состав ромбического пироксена соответствуют гиперстену Wo1.1-1.3En62-72Fs26-36. Амфиболы представлены эденит-паргасит-керсутитовым и тремолит-актинолитовым рядом (Leake et al., 1997). Плагиоклаз в нижних горизонтах представлен лабрадором (An51-52), в анортозитах - андезином (An45). В габбро иногда наблюдаются две генерации плагиоклаза, причем состав зерен второй генера­ции (An20-24) обычно соответствует составу краевых частей крупных зо­нальных кристаллов. Плагиоклаз первой генерации представлен андезином (An45-50). В сиенитах расслоенной серии плагиоклаз отвечает олигоклазу (An10-32). Плагиоклаз из сиенитов второй фазы соответствует альбиту (An10). Калиевый полевой шпат (ортоклаз) в сиенитах расслоенной серии наблюдается в виде небольших (до 0,5 мм) таблитчатых выделений, располагающихся в интерстициях темноцветных минералов. Для ортоклаза характерно высокое содержание Ba (до 4 мас. %). Биотит в нижних частях разреза (в оливиновых габбро) характеризуется пониженными содержаниями Fe, но повышенными Ti относительно монцодиоритов и сиенитов расслоенной серии. Высокое содержание титана имеет место при кристаллизации биотита в условиях высоких температур и повышенной щелочности (Дир и др, 1966). Апатит относится к фтор-апатиту (F до 4 мас.%).

Выводы:

Петрографические и минералогические данные позволяют сделать вывод о процессах, происходящих во время кристаллизации расплава и об изменениях состава расплава в ходе кристаллизации: 1. Широкое развитие амфибола, биотита и F-апатита указывает на относительную обогащенность магмы летучими компонентами и определяет ее повышенную щелочность. 2. Присутствие керсутита и биотита с высокими содержаниями TiO2 (до 6 мас. %) свидетельствует о повышенном содержании титана в исходном расплаве. 3. Изменения составов минералов от габброидов к сиенитам I фазы указывает на то, что породы расслоенной серии массива образовались в ходе кристаллизационной дифференциации из одного исходного расплава.

3.3. Петро-геохимические особенности пород массива

На классификационной диаграмме (Na2O+K2O) - SiO2 породы выделенных этапов образуют две дискретные группы. Первая характеризуется единым трендом в поле субщелочных основных и средних пород, а вторая – в поле щелочных сиенитов. По содержанию Na2O+K2O габброиды близки к щелочному габбро и по составу относятся к субщелочной калиево-натриевой серии (Na2O/K2O=1,8), характеризуясь высокой глиноземистостью (al'=2) (рис. 2). Коэффициент агпаитности достигает 0,6, магнезиальность варьирует от 40 до 28. Сиениты первой фазы относятся к субщелочной калиево-натриевой серии (Na2O+K2O=9, величина Na2O/K2O больше 1,1), а по коэффициенту глиноземистости - к высокоглиноземистым породам (в среднем al'=2,1). По химическому составу сиениты ближе всего к щелочным сиенитам, отличаясь от них несколько меньшим содержанием кремнекислоты и повышенной железистостью и титанистостью, высокими содержаниями Ba, Zr.

Породы второй фазы отвечают по составу субщелочной калиево-натровой серии (Na2O+K2O=11,7, величина Na2O/K2O меньше 1,1), по коэффициенту глиноземистости относятся к весьма высокоглиноземистым породам (в среднем al'=5,8). Щелочно-полевошпатовые сиениты по сравнению с сиенитами раннего этапа характеризуются более низкими содержаниями FeO*, TiO2, MgO, CaO, а также Sr, Ba,Y, Zr, Zn, V, что в целом соответствует общей эволюции родоначальной магмы.

Для петрохимического анализа составы пород массива были нанесены на вариационные диаграммы MgO-элемент (рис. 3). В породах расслоенной серии содержание ванадия достигает 210-350 г/т, хрома до 18 г/т, цинка до 110 г/т, никеля до

 Рис 2. Положение фигуративных точек составов пород Арсентьевского массива на-3

Рис 2. Положение фигуративных точек составов пород Арсентьевского массива на классификационной диаграмме Na2O+K2O – SiO2 (Классификация…, 1981).

38 г/т, кобальта 27-42 г/т. Содержания лития варьирует в пределах 3-8 г/т. Концентрации Sr изменяются от 900 до 1480 г/т. Отмечается прямая связь между содержаниями Sr и Al2O3, что свидетельствует о наличие стронция в плагиоклазах.

Габброиды Арсентьевского массива характеризуются высокими концентрациями РЗЭ и более крутым наклоном кривой распределения в сторону тяжелых РЗЭ (рис. 4). Конфигурация кривых РЗЭ для сиенитов второй фазы имеет отрицательный наклон с Eu максимумом (см. рис. 4).

Изотопные составы габброидов массива варьируют от 87Sr/86Sr = 0,70433 и Nd = 6,06 до 87Sr/86Sr = 0,70572 и Nd = -2,01. Составы габброидов попадают в поле изотопных составов базальтов океанических островов (OIB) (рис. 5). Такими же характеристиками обладают базиты внутриплитных позднепалеозойских-раннемезозойских магматических ассоциаций (см. рис. 5) (Ярмолюк, Коваленко, 2000). Близость изотопно-геохимических характеристик сиенитов I фазы и габброидов указывает на их генетическую связь и не противоречат гипотезе о формировании сиенитов I фазы из остаточных расплавов после кристаллизации габброидов (Ферштатер, 1987). Объем сиенитов I фазы значительно меньше объема габброидов расслоенной серии. Изотопные составы сиенитов II фазы массива варьируют от 87Sr/86Sr = 0,70648 и Nd = -5,949 до 87Sr/86Sr = 0,71006 и Nd = -1,767. Отрицательные значения Nd в этих породах свидетельствуют о том, что Nd поступал из «обогащенных» источников с более низким отношением Sm/Nd, чем в CHUR (Фор, 1989), при этом сиениты характеризуются высокими значениями изотопного отношения 87Sr/87Sr.

Клинопироксены и магнезиальная роговая обманка из габбро характеризуются пониженными значениями величины 18O (5,5-5,8‰), что свидетельствует о мантийном источнике родоначального магматического расплава для габброидов массива и отсутствие сколько-нибудь значимой контаминации коровым материалом.

Выводы:

1. Близость составов габброидной серии и сиенитов I фазы внедрения, единый тренд по петрогенным компонентам, однотипность распределения редких элементов свидетельствуют о том, что они являются продуктами дифференциации единого исходного расплава. 2. На генетическую близость становления габбро и сиенитов I фазы указывает постоянное их сонахождение, субщелочной характер габброидов, а также повышенная основность сиенитов. Все это позволяет отнести породы массива к единой магматической габбро-сиенитовой формации. 3. Породы расслоенной серии по всем петрохимическим признакам близки к базитовым ассоциациям повышенной щелочности и титанистости. Им характерна относительно низкая магнезиальность и, соответственно, высокая железистость. Обращают на себя внимание в целом высокие содержания в породах P2O5, составляющие в среднем 1,29 % и достигающие в отдельных случаях 3,5 %. Сиениты II фазы обогащены некогерентными, в том числе редкоземельными элементами с явно выраженным максимумом по европию. 4. По изотопным составам породы габбро-сиенитовой серии попадают в поле базальтов океанических островов (OIB), по (Zindler, Hart, 1986). Такими же характеристиками обладают базиты внутриплитных позднепалеозойских-раннемезозойских магматических ассоциаций (см. рис. 5). Точки составов дифференцированной серии, включая сиениты I фазы, массива образуют единый тренд.

Рис. 3. Вариационные диаграммы составов пород Арсентьевского массива. Условные обозначения на рис. 2.

Глава 4. Моделирование процессов кристаллизации расслоенной серии массива

Флюидный режим.

Широкое развитие амфибола, биотита и F-апатита указывает на относительную обогащенность магмы водой и летучими компонентами и определяет ее повышенную щелочность.

Оценка температур и давлений формирования пород. Средняя температура для пород первой фазы составляет 1100-1000оС, для пород второй фазы – 950-800оС. Давления габброидов расслоенной серии, определенные по клинопироксеновому барометру (Nimis, Ulmer, 1998, Nimis, 1999), составляют 3-5 кбар. Г.В. Нестеренко и А.А. Арискиным (1993) было предложено использовать параметр Ca (Ca=100*(CaO/Al2O3) в клинопироксене в качестве индикатора глубин эволюции базальтовых расплавов и глубин кристаллизации из них клинопироксена. Авторами, на основе анализа значительного объема экспериментальных данных по составам клинопироксенов найдено закономерное снижение с ростом давления концентрации Са и увеличение - Al. Значения Ca в клинопироксенах из габбро 500 и выше, что соответствует давлениям не более 5 кбар.

Кристаллизация базальтового расплава в малоглубинной магматической камере. Образование пород Арсентьвского массива.



Pages:     | 1 || 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.