Введение к работе
Актуальность. Изучение эволюции базальтовой магмы - фундаментальная задача магматической геологии. Поэтому исследование генетически связанных ассоциаций пород в областях развития базальтового магматизма представляет актуальную научную проблему.
Известно, что на Сибирской платформе, как и на других древних платформах мира, основная масса магматитов представлена нормативно оливин- и кварцсодержащими толеитами с нормальным уровнем щелочности (NagO - 2.0-2.5Х; KgO - 0,4-0,6%) и кремнекислотности (S102 - 47-50Х)./ Вместе с тем здесь в подчиненном количестве встречаются образования повышенной кремнекислотности и щелочности: трахиты и риолиты, или монцониты и разности переходные от них к диоритам и сиенитам. Автор подобные породы в соответствии с ведущими чертами их вещественного состава объединяет термином "монцонитоиды". Можно говорить об их нескольких генетических группах, связанных с разными этапами эволюции толеит-ба-зальтовой магмы. К настоящему времени такие образования на Сибирской платформе изучены слабо.
Цель работы - на основе геохимического изучения конкретных проявлений монцонитоидов оценить возможные условия эволюции то-леит-базальтовой магмы континентальных зон земной коры, приводящие к образованию средних и кислых производных.
Задачи исследования: 1. Изучить закономерности распределения главных и редких элементов, а также изотопов стронция в мон-цонитоидах. 2. Дать геохимическую характеристику каждой группе монцонитоидов. 3. Выявить геохимические закономерности и специфику эволюции базальтовой магмы, обуславливающие появление монцонитоидов. 4. Обосновать модели формирования монцонитоидов древних платформ.
Поставленные задачи решались в рамках научно-исследовательских тем "Петролого - геохимические черты глубинной эволюции вещества кимберлитовой и базитовой магматических систем" (гос. № 81103996), "Сравнительное изучение траппов Сибири и Декана" (Советско-индийская программа научного сотрудничества, проект ILTP-B/2.4) и МПГК № 257 "Рои мафических даек".
Фактический материал. В основу диссертации положены геологические наблюдения и коллекции пород, собранные автором в ходе полевых работ в 1981-1991гг на Сибирской и 1991г на Индостанскои платформах. Преобладающее большинство аналитических данных полу-
чено в отделе физико-химических методов анализа ЯИГН СО РАН. В диссертации использованы результаты 415 химических анализов пород и 96 микрозондовых анализов породообразующих минералов. Количественным спектральным анализом в 552 пробах определены различные элементы-примеси (из них в 390 - элементы группы железа определены автором), 200 проб проанализировано на U и Th, 60 -на редкоземельные элементы. В 60 образцах определен изотопный состав стронция.
Научная новизна. Впервые детально изучена геохимия петро-генных и редких элементов пород среднего состава Сибирской платформы. Получены уникальные данные по содержанию радиоактивных и редкоземельных элементов в породах комплементарных магматических серий, а также характеристики Rb-Sr изотопной системы ассоциаций основных и щелочно-кремнекислых пород. Установлено, что во всех изученных автором примерах решающая роль в появлении монцонитоидов принадлежит процессам флюидно-магматического взаимодействия в базальтовых системах. Значительные объемы расплавов среднего и кислого состава обязаны своим появлением глубинной эволюции базальтовой магмы, а флюидный режим магматической системы обеспечивает геохимические особенности образующихся пород.
Практическая значимость. Полученные в ходе исследований результаты вносят новый вклад в развитие представлений о магматизме Сибирской платформы и могут быть использованы для построения схем платформенного магматизма. Определение природы монцонитоидов Джалгульского интрузива позволило более корректно оценить характер дифференциации расплава, сформировавшего данное тело, и его металлогенические возможности (протокол заседания НТС геолого-съемочной экспедиции ПГО "Красноярскгеология", г. Красноярск от 27.01.1987). Дается иная интерпретация генезиса так называемых "малых интрузий гранитоидного состава" северо-запада Сибирской платформы.
Защищаемые положения:
-
На Сибирской платформе, кроме типичных лейкократовых пород, возникающих на заключительной стадии внутрикамерной кристаллизационной дифференциации толеит-базальтовои магмы, установлены два генетических типа средних пород (монцонитоидов), связанных с глубинной эволюцией этого расплава.
-
Монцонитоиды первого типа образуются в результате кислотно-основного взаимодействия толеит-базальтовои магмы с кислотным
сильновосстановительным флюидом, обусловившим вынос во фронтальную часть протяженной магматической колонны калия и широкого спектра подвижных элементов: U, Ва, Rb, TR, Th, Nb, V.
-
Монцонитоиды второй группы образуются в результате глубинной эволюции толеит-базальтового расплава в промежуточных очагах под влиянием существенно водного интрателлурического флюида, привносящего калий и связанные с ним Rb, U, Th и увеличивающего их содержания в последовательных порциях расплава.
-
Образование щелочно-кремнекислых пород в норильских дифференцированных интрузиях обусловлено процессами флюидно-магма-тического взаимодействия в протяженных магматических колоннах, следствием которого является появление с одной стороны, специфичных лейкократовых пород, с другой - промышленно важной рудной минерализации.
-
Процессы гибридизма и ассимиляции толеитовой магмой корового вещества не играли существенной роли при образовании изученных типов монцонитоидов.
Апробация работы. Результаты работ и основные защищаемые положения диссертации опубликованы в 18 работах, докладывались и обсуждались на конференции молодых специалистов (Якутск, 198?), Всесоюзных семинарах "Геохимия магматических пород" (Москва, 1983, 1986, 1988, 1991, 1993), VII Всесоюзном петрографическом совещании (Новосибирск, 1986), конференции "Актуальные вопросы геологии Сибири (Томск, 1988), Всесоюзном совещании "Базитовый магматизм Сибирской платформы (Якутск, 1989), заседании рабочей группы МПГК №257 "Рои мафических даек " (Ленинград, 1988), а также были представлены на II Международную лайковую конференцию (Австралия, 1990), в трудах которой был опубликован доклад.
Объем работы. Диссертация состоит из 6 глав, введения и заключения. Её объём составляют 155 страниц машинописного текста, сопровождающегося 64 таблицами и 35 рисунками. Список литературы насчитывает 157 наименований.
Диссертация выполнена в ЯИГН СО РАН под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Б.В.Олейникова. В процессе работы автор пользовался советами и поддержкой своих коллег М.Д.Томшина, А.В.Округина, В.Ю.Панкова, А.Г.Копаловой, В.Т.Саввинова, Л.В.Кармадоновой, а также консультациями зав.лабораторией масс-спектрометрических методов анализа А.И.Зайцева и зав. кафедрой месторождений полезных ископаемых и разведки руд
редких и радиоактивных элементов Томского политехнического университета Л.П.Рихванова. Всем им, а также сотрудникам аналитических подразделений ЯИГН СО РАН, автор глубоко признателен.
