Введение к работе
Актуальность исследований. В условиях приобретения Республикой Беларусь независимости весьма острым становится вопрос о создания в Беларуси собственной минерально-сырьевой базы, Единственный реальным путем решения этой проблемы представляется проведение исследований по обнаружению новых, а также доизучению уже известных месторождений полезных ископаемых, приуроченньтс, прежде всего, к образованиям кристаллического фундамента. Кристаллический фундамент Беларуси - это сложное гетерогенное образование, окончательный облик которого сформировался в ходе нескольких этапов тектоно-метаморфс-магматической деятельности в период от начала раннего архея до начала позднего протерозоя. Важную роль в строении фундамента играют различные гнейсово-мигкатитовые комплексы, слагающие значительные площади в пределах большинства тектонических структур региона. Формирование этих комплексов происходило в течение нескольких этапов, наждый из которых характеризуется специфическими условиями лито- и рудогенеза, отражающимися, в первую очередь, в геохимическом облике пород. В связи с этим, прогноз и поиски месторождений в фунда -кекте республики практически невозможны без тщательного изучения ве» щественного состава, первичной природы и условий метаморфических и ультраметаморфических преобразований пород гнейссвс-мигыатитовых комплексов- Анализу этих актуальних вопросов и посвящена настоящая работа.
Цель и задачи работы. Главная цель исследования - изучение петрологии гнейсовс—мигматитовых комплексов фундамента Беларуси путем установления особенностей вещественного состава, первичной природы и условий метаморфизма пород этих комплексов, а также оценка их потенциальной рудоносности по геохимическим данным. Для достижения этой цели потребовалось решить следующие основные задачи: I.Получить детальную геологе—петрографическую и минералогс-петрохимичес-кую характеристику пород гнейсово-мигматитовых комплексов. 2.Изу -чить закономерности распределения петрогенных и микроэлементов в минералах из пород данных комплексов. 3.Уточнить термодинамические параметры метаморфизма и ультраметаморфизма и оценить характер их эволюции в раннем докембрий. 4.Установить первичную природу наиболее распространенных типов пород изученных комплексов. б.Опреде -лить геохимическую специализацию пород гнейсовс—мигматитовых комплексов и оценить перспективы-их рудоносности.
бактхческия материал и методика исследования. Диссертация основывается на личных исследованиях автора, выполнявшихся в период с 1970 по IS92 гг*. э ходе плановых научно-исследовательских работ, проводившася сектором геологии и металлогении кристаллического фундамента БелКЛГРЙ ПО "Беларусьгеология". При зтсы автором было описано около 250 скважин, вскрытых породы фундамента, об^им метра -аок более 6000 м; использовались также данные по дгугим скважинам (белее 1500 скважин)» Было изучено 3500 шлифов, выполнено 180 измерений показателей преломления минералов в иммерсионных жидкостях и отобрано более 200 мономинер&лькых фракций. Использовались также 655 полных силикатных анализов пород и 246 анализов породообразующих минералов, 1139 приближенно-количественных спектральных анализов пород на 40 элементов и 430 аналогичных анализов минералов. Химические анализы пород и минералов выполнялись в ЯУХИ БелНИГРЙ, Щ ПО "Беларусьгеология", лабораториях ИГГД (Санкт-Петербург), Укргео-логии (Киев) и ійіГРЗ Шосква); микрозондовыЯ анализ части минералов выполнялся з лаборатории БСЕГЕЙ (Санкт-Петербург), приближенно-количественный спектральный анализ пород и минералов - в ЦЯ ЦНЛТ7 (Караганда). Использовались также геологические и геофизические материалы производственных организаций ПО "Беларусьгеология". Обработка аналитических данных производилась в ЕелКИГРй на ЭВМ ЕС 1032.
Методической основой исследораний является петрологический и геохимически!? анализ, опирающиеся на всю имеющуюся совокупность ге-олого-струг.турных, петрографе—минералогических и геохимических данных по породам гнейсово-^игштитовях комплексов фундамента Беларуси1. Одним из важнух аспектов исследований явилось определение доме-такорфической природы образований фундамента по методикам А.А.Мара-кусева, Б.И.Сельдмана, А.А.Предовского и др. При диагностике термодинамических параметров ^етауор|;ізма применялась методика Л.Л.Перчу ка и Я.,ц.Рябчикова; принадлежность ь:етамор;іческих серий к фациям глубинности определялась на основе разработок А.А.Маракушева, Н.Л.мобрецоза и др.
Научная новизна работы. Впервые для Беларуси был получен, систематизирован и обобщен большой объем оригинальных данных по геохимии пород гнейсово-мигоатитовых комплексов, уточнены условия их метаморфизма и диафтореза, выделеьы этапы и стадии эволюции метаморфических процессов, показано их постепенное аолнообразное затухание от раннего архея до конца раннего протерозоя. Систематизированы результаты изучения геохиуии породообразующих, акцессорных и рудных минералов (впервые в таком объеме для гнейсово-мигматитовых комп-
.-5-
лексов региона). Изучено поведение вещества при гранитизации пород в условиях_амфиболитовой фации. Доказана принадлежность пород так называемой "спушанской толщи" и метасоматическим образованиям,' в связи с чем рекомендуется вывести данную толщу' из состава стратифицированных образований. Установлена специфика вещественного состава и происхождения верхнеархейских гнейсовых толщ фундамента на территории Припятского прогиба, в связи с чем предлагается отнести их к самостоятельной припятской серии. Уточнена, а для многих типов пород впервые установлена первичная природа. Обобщением итогов изучения метаморфизма является составленная автором карта метаморфических фаций фундамента Беларуси в м-бе 1:1 000 000.
Практическая значимость. Полученные результаты позволяют существенно уточнить, структуру зешоЯ коры на западе Русской плиты и характер ее эволюции в раннем докембрии. Их использование при кг-таллогенических исследованиях, геологосъемочных и поисковых рабо -тах позволит осуществить более рациональный подход к их планированию и проведению за счет сужения круга потенциально рудоносных пород. В частности, к. наиболее перспективным разностям изученных пород следует отнести гнейсоподобные бластомилониты Щучинской зони Белорусско-Прибалтийского гранулитового пояса (магнетит, сульфиды, редкие земли), гнейсы околовской серии (колчеданные руды, грабит) и кварц-альбитовые метасоматиты "спушанской толщи",.перспективнее на редкие и другие металлы. .
Основные защищаемые положения.
I.Метаморфизм пород фундамента Беларуси происходил в 4 этапа, в ходе которых термодинамические параметры метаморфизма эволишто -нировали от условий гранулитовой фации умеренных давлений до условий зеленосланцевой фации умеренных давлений.'Для I и Ш этапов ?н-делены прогрессивная и регрессивная стадии, что обусловило волнообразные колебания значений температуры на фоне их общего понижения от раннего архея до конца раннего протерозоя. Метаморфизм Д-ІУ Агапов одновременно проявлялся как повторный метаморфизм (полиции-то-рез) в образованиях всех предыдущих этапов.
2.Глиноземистые гнейсы гранулитового комплекса образовались, главным образом, ори метаморфизме первично осадочных пород, тогда как глиноземистые плагиогнейсы этого ке комплекса являются продуктом метасоматической переработки основных кристаллических сяаниез. В качестве субстрата бластомилонитов чаще гісего устанавливается чарнокитовые гранитоиды Осмоловского комплекса.
- б -
З.Образования "спушанской толщи", считавшейся стратиграфическим аналогом околовской серии на западе Белорусского массива, относятся к комплексу низкотемпературных щелочно-кислых метасомати -тор (формация кварц^-альбитовых метасоматитов зон глубинных разло -' ,2 мов) и должны быть исключены из стратиграфической схемы раннего докембрия Беларуси.
4.Амфиболито-гнейсовые толщи фундамента Припятского прогиба, отличающиеся от образований аналогичного состава, развитых на территории Белорусскогс массива, своими геохимическими особенностями и первичной природой, следует выделить из состава оэерской серии позднего архея в качестве самостоятельного стратиграфического подразделения, для которого предложено название "припятская серия".
5.Гранитизация метагабброидов кореличского комплекса и диаф -торез основных граиулитов щучинсхой серии сопровождались интенсивным перераспределением элементов между минеральными фазами; при этом, элементы сидерофильной и халькофильной ассоциаций, оказавшиеся в свободном состоянии, образовывали рудные минералы, скопления которых могут достигать размеров, представляющих практический ин -терес.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации докладывались на республиканском совещании "Опыт и методика геохимических исследований и поисков месторождений полезных ископаемых в кристаллическом фундаменте Белоруссии и Прибалтики" (Минск, 1975) на УІ научной конференции молодых геологов Белоруссии (Минск,1976), на семинаре по изучению форм нахождения элементов в горных породах и ореолах рассеяния (Таллинн,1976), на Ш (Днепропетровск,1979) и ІУ (Петрозаводск,1987) Региональных петрографических совещаниях по Европейской части СССР, на Ж сессии Научного совета по тектонике Сибири и Дальнего Востока (Якутск,1980), на Межведомственном стратиграфическом совещании по разработке унифицированных стратиграфических схем Белоруссии (Гомель,1981), на У (Алма-Ата,Г976) и УД (Не восибирск,І986) Всесогазшлс петрографических совещаниях. Отдельные выводы диссертации были опубликованы в сборнике докладов советских геологов на ХХУШ сессии МГК (1989 г.). '
Результаты исследований подробно отражены в 10 отчетах БелНйП по крупным плановым темам, выполнявшимся с 1971 по 1991 гг. Результаты исследований переданы для использования в организации ПО "Беларусь геология" и другие геологические учреждения в виде докладныз записок, каталогов петро- и геохимических данных и карт различного содержания и масштаба. Карта метаморфических фаций кристаллической
7, -
фундамента Беларуси м-ба 1:1 000 000 с пояснительным текстом была включена в отчет ИГТиГ АН Б по программе "Атлас".
По теме диссертации опубликовано 24 печатных работы (I монография, 17 статей и 6 тезисов докладов).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из "Введения",' "Заключения" и 8 основных глав общим объемом 150 стр. машинописного текста. Текстовая часть проиллюстрирована 29 рис. и сопровождается 32 таблицами; имеется 3 приложения. Список литературы включает 101 наименование, в том числе, 96 опубликованных и 5 рукописных работ.
