Введение к работе
Актуальность темы. Понятие "магматическая формация" было выработа-э для обозначения естественных геологических объектов надиородного уров-л организации вещества, то есть сообществ горных пород, характеризующих-[ общностью происхождения и времени образования. С момента появления :рмина "магматическая формация" в практике геологических исследований эошло почти столетие, оформилась новая фундаментальная отрасль геологи-:ского знания - учение о магматических формациях и метод формационного іализа, однако до настоящего времени остался не выясненным главный во-эос: что такое магматическая формация ?
Многочисленные исследования по проблеме выделения, систематики, тер-инологии и таксономии магматических формаций в достаточной мере прояс-1ли многие кардинальные вопросы, но по-прежнему остаются открытыми гавные: какова иерархия формационного уровня организации вещества, :олько подуровней он содержит и что такое магматическая ассоциация низ-его ранга организации иерархического ряда, его первый член или элементар-ія ячейка? Дополнительную остроту проблема приобрела в связи с активным тяннем теории тектоники плит и геодинамики на учение о магматических эрмациях и возникшей необходимости пересмотра некоторых основных по-шений учения.
Проблема магматических формаций имеет и прикладной аспект. До на-оящего времени многие запросы и требования полевой геологин и геологнче-:ой картографии в отношении магматических ассоциаций остаются во мно-)М не удовлетворенными. Объективно существует достаточно серьезное про-шоречие между практикой геологического картирования и предлагаемыми іриантами решения. Существенно повысились требования геологической )актики к прогнозно-поисковой стратегии, основанной на формационном іализе.
Все эти обстоятельства предрешают необходимость исследований, направ-
4 ленных на решение как общей проблемы магматических формаций, так и о дельных ее вопросов, предопределяют их актуальность, фундаментальную практическую значимость.
Цель и задачи исследования. Настоящая работа ограничивается только стыо общей проблемы магматических формациях и ставит своей целью выяс ние закономерностей формирования, строения и субординации синхрон; магматических ассоциаций разного ранга, разработку методов и правил выделения, анализа и металлогенической оценки. Для достижения цели требе лось последовательное решение следующих задач:
логико-методологический анализ проблемы магматических формаций, тановление способов решения проблемы;
разработка теоретической модели элементарной магматической систе как теоретической базы исследования реальных магматических объектов;
разработка методов анализа естественных магматических ассоциаций;
выявление иерархической структуры и закономерностей строения рса ных магматических систем и связанных с ними металлогенических объектов;
- разработка системы количественных методов металлогенического р
онирования и прогноза рудных объектов, связанных с магматическими ассоц
циями.
Фактический материал и методика исследований. В основу диссертационно работы положены результаты, полученные автором при выполнении тематиче ских госбюджетных исследований, проводившихся Воронежским государа венным университетом в период 1981 - 1990 г.г. по планам комплексных Hayv но-технических программ Минвуза РСФСР (№№ гос. регистраци 0182.4029982 и 76033209), и хоздоговорных работ по заказу Южно-Киргизско геологической экспедиции. В процессе выполнения работ были посещены ос новные эталонные объекты коллизионного магматизма и связанные с нимі крупнейшие рудные, поля и месторождения Туркестано-Алая; изучен керн боле 50 скважин.
В работе автор имел возможность использовать фактические данные п<
5 агматнзму Туркестано-Алая, полученные геологами Геодинамической партии )жно-Киргизской геологической экспедиции.
Материалы по Лискинскому гранитному массиву любезно предоставлены .Ю.Скрябиным, при анализе еланского комплекса автор использовал данные М.Чернышова, С.М.Фролова. В работе также использовался картографиче-сий и аналитический материал, предоставленный геологами Южно-иргизской геологической экспедиции и государственного геологического редприятия "Воронежгеология". Обобщен имеющийся фондовый и опублико-шный материал по магматизму Туркестано-Алая и Воронежского кристалли-зского массива.
Методологической основой решения сформулированной проблемы слу-или принципы системного анализа и метод теоретического моделирования, ля исследования эволюции аномальных тепловых полей применялся метод атематического моделирования; дифференциальные уравнения теплопровод-ости решались методом конечных разностей. Обработка количественных анных осуществлялась методами математической статистики ;орреляционный и регрессионный анализ, R- и Q-факторный анализ). Для зучения закономерностей размещения магматических тел разработан специ-тьный метод, основанный на трансформации графических данных в цифрове, их последующей геометризации и сравнении с результатами теоретическо-) моделирования пространственной структуры магматических систем. Разра-этаны специальные методики прогноза металлогенической зональности рудых узлов и прогноза потенциальных рудных полей, основанные на количест-;нном моделировании тепловых и геохимических потоков в аномальных теп-эвых полях очаговых структур.
Научная новизна. Установлена основная закономерность пространствен-эй организации одновозрастных магматических тел: 1) объединение отдель-ых тел в осесимметричные магматические центры с обратным экспоненциаль-ым законом плотности их размещения ог квадрата расстояния до оси симмет-яи; 2) организация отдельных магматических центров в латеральные ряды
линейного или полигонального типов.
Доказано, что формационный уровень организации синхронных магма тических ассоциаций имеет трехранговую иерархическую структуру. Выявлень три закона композиции, по которым происходит организация магматически: систем второго и третьего ранга.
"Установлена строгая периодичность линейного и полигонального типов і пространственном размещении эндогенных рудных узлов. Обоснована зави симость пространственных границ и внутреннего строения эндогенных рудны; узлов от топологии аномального теплового поля очаговых структур.
Обоснована ведущая роль аномального теплового поля очаговых струк тур в процессах формирования, миграции, гидродинамического сосредоточе ния и замыкания геохимических потоков и образования рудных полей.
Практическая значимость результатов работы. Установленная иерархиче екая структура формационного уровня организации магматических тел и раз работанные методы их выделения и анализа положены в основу концепциі формационного анализа магматических образований на геодинамической ос нове. Методические рекомендации, касающиеся особенностей изучения и гео логического картирования коллизионных гранитоидов, изданы в серии мето дических руководств по геодинамическому анализу при геологическом карти ровании.
С участием автора созданы на геодинамической основе легенда к карт магматических формаций Воронежского кристаллического массива (ВКМ) і схематическая карта магматических формаций юго-востока ВКМ.
Разработаны количественные методы прогнозного металлогеническоп районирования и регионального и локального прогноза рудных объектов функционально связанных с магматическими системами.
Практическую ценность представляет схемы прогнозного металлогениче ского районирования Центрального сектора Туркестано-Алая и прогноза Те гермачского рудного поля, переданные в Южно-Киргизскую геологическуи экспедицию.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на II Всесоюзном петрографическом совещании (Новосибирск, 1986 г.), II Все-зюзиой конференции по проблеме " Системный подход в геологии теоретические и прикладные аспекты)" (Москва, 1986 г.), конференции Проблемы магматической и метаморфической петрологии" (Москва, 1995 г.), сесоюзной школе-семинаре по геодинамическому анализу (Ош, 1988-1990г.г.), также на научных сессиях Воронежского государственного университета 988-1995 г.г.). Основные положения диссертационной работы изложены в іести статьях и монографии.
Объем и структура работы. Диссертация общим объемом 223 страницы, в зм числе 143 страницы текста, 12 таблиц, 44 рисунка и список литературы 169 аименований, состоит из введения, шести глав и заключения.