Введение к работе
Актуальность работы. Проблема изучения мигматитов постоянно вызывает интерес у исследователей глубоко переработанных метаморфических комплексов уже более 100 лет.
Она остается актуальной до последнего времени. Если общие вопросы теории мигматизации изучены достаточно полно (Я.И. Седерхольм, Н.Г. Судови-ков, К.А. Шуркин, К.Менерт и др.), то геология, генезис и минерагеническая роль мигматизированных образований разных регионов исследованы лишь фрагментарно.
Фрагментарность изученности мигматитов в полной мере относится и к Приольхонью. Вопрос о мигматизации пород ольхонского комплекса затрагивается во многих работах предшественников, однако детальная характеристика мигматизированных пород Приольхонья и их роли в рудогенезе региона отсутствует. В работах разных геологов приводятся данные о составе и первичной природе мигматитов (Е.В. Павловский, А.С. Ескин), о их связи с определенными стратиграфическими подразделениями (Л.Н. Куклей, Е.В. Павловский), усредненная геохимическая характеристика мигматитов (В.А. Макрыгина, З.И. Петрова), рассмотрены особенности строения и происхождения гранито-гнейсовых овальных структур (Л.Н. Куклей, Н.А. Божко), но обобщенной характеристики их до сих пор нет.
В то же время остаются слабо изученными геологическая позиция мигматитов, связь с интрузивными комплексами, со складчатыми и разрывными структурами, распределение их по площади, петрографический состав, текстура и структура, исходная природа, степень мигматизации, генетические типы, особенности породообразующих, второстепенных и акцессорных минералов, химизм, стадийность процесса мигматизации, связь с проявлениями полезных ископаемых. Дискуссионными остаются также вопросы о происхождении мигматитов, петрографии и геохимии мигматизированных пород, о роли мигматизации в рудогенезе района.
Изучение мигматизированных пород позволит выявить закономерности размещения полезных ископаемых, связанных с процессами мигматизации, что позволит уточнить минерагенические особенности района и провести переоценку перспектив на полезные ископаемые.
Цель работы. Реконструкция геологических условий формирования мигматизированных пород Приольхонья и выявление их связи с полезными ископаемыми района.
Задачи исследований:
\»
-
Определение стратиграфической и структурно-геологической позиции мигматизированных комплексов.
-
Анализ степени мигматизации пород Приольхонья в разных мигматито-вых полях.
-
Петрографо-геохимическая характеристика мигматизированных пород.
-
Реконструкция первичной природы мигматизированных пород.
5. Анализ структурно-геологической позиции известных проявлений рудных и нерудных полезных ископаемых, парагенетически связанных с процессами мигматизации, с целью оценки их рудоконтролирующей роли.
Фактический материал и методы исследования. В основе работы лежат материалы, полученные автором при проведении полевых работ в 2004-2009 гг. на территории Западного Прибайкалья (Приольхонье) и при анализе опубликованных и фондовых материалов.
Решение поставленных геологических задач проводилось комплексом методов.
С целью определения геологической позиции мигматитовых комплексов, диагностики пород по степени мигматизации и определения их рудоносности проводилось детальное геологическое картирование (масштабы 1:10000 -1:2000) гранито-гнейсо-мигматитовых массивов на участках Холбо, Зугдык, Барун-Хал, составлены геологические карты опорных участков и карты зональности массивов по степени мигматизации. Изучена морфология и структурно-геологические особенности проявлений редкометалльных и редкоземельных пегматитов, связанных с процессами мигматизации и гранитизации.
В процессе картирования проводился отбор штуфных образцов и проб миг-матизированных пород для исследования их в лабораторных условиях.
Для оценки особенностей геохимических и геофизических полей мигмати-зированных комплексов исследуемой территории проводилась геохимическая съемка на участке Холбо и переинтерпретация геофизических материалов предшественников по участкам Барун-Хал и Зугдык, что позволяет обосновать возможности использования геохимических и геофизических методов при картировании этих комплексов.
В процессе камеральной обработки материалов по опубликованным данным и материалам автора была сформирована база данных анализов мигматизиро-ванных пород.
Для получения петрографической и петрохимической характеристики проводились петрографическое описание шлифов основных разновидностей миг-матизированных пород, изучение их петрохимических и геохимических особенностей с применением корреляционного, факторного и кластерного анализов.
Для установления связи между мигматизированными породами и известными в районе проявлениями полезных ископаемых был проведен минерагени-ческий анализ мигматитовых комплексов. По материалам предшественников и собственным данным составлена минерагеническая схема района, отражающая связь мигматизированных комплексов и проявлений железа, марганца, редкометалльных и редкоземельных пегматитов.
Защищаемые положения:
-
Степень мигматизации позволяет реконструировать зональность мигматитовых комплексов и геодинамические условия их формирования.
-
Мигматиты ольхонского кристаллического комплекса являются полигенными образованиями: преобладают сегрегационно-метаморфические мигмати-
ты, а в отдельных разновидностях наблюдаются признаки как инъекционно-магматического, так и метасоматического происхождения.
-
Процесс мигматизации пород Приольхонья является многостадийным: на первых стадиях он происходил в условиях перераспределения химических элементов в ходе метаморфической дифференциации, а на последующих стадиях -в условиях обменных реакций с привносом кремнезема и калия, что петрографически проявилось в окварцевании и микроклинизации исходных пород.
-
Различные по происхождению и степени мигматизации зоны мигматито-вых комплексов имеют разную минерагеническую нагрузку - в краевых частях сконцентрированы рудопроявления железа и марганца, что связано с выносом элементов группы железа из центральных частей, а в центральных частях наблюдаются проявления редкометалльных и редкоземельных пегматитов.
Научная новизна. Установлена зональность мигматитовых комплексов по степени мигматизации. Дана петрохимическая и геохимическая характеристика мигматизированных пород. Проведена реконструкция природы исходных пород и стадийности процесса мигматизации. Выявлена связь рудопроявлений железа и марганца с краевыми частями, а проявлений редкометалльных и редкоземельных пегматитов с центральными частями мигматитовых полей.
Практическая значимость. Разработанная методика картирования по степени мигматизации позволяет проводить детальное картирование мигматитовых комплексов, выявлять закономерности их формирования. Эта методика может быть использована при проведении геолого-съемочных работ в районах распространения метаморфических комплексов. Установленная связь полезных ископаемых с мигматитовыми комплексами позволяет по-новому оценить их рудоносность.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на Сибирской международной конференции «Молодые ученые по наукам о Земле» (Новосибирск, 2004, 2008); на XXI Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика» ИЗК СО РАН, (Иркутск, 2005); на научно-технической конференции ИрГТУ (Иркутск, 2005-2009); на VII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле», (Москва, 2005); на Всероссийской научной конференции, (Томск, 2005); на Международной конференции «Геология и минерагения Центральной Азии» (Иркутск, 2006). В 2006 году по данной теме исследования был получен грант Леонардо Ойлера по программе германского фонда ДААД.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, из них 4 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ для опубликования научных результатов диссертаций на соискание степени кандидата наук.
Объем и структура работы. Основной текст диссертации представлен на 174 стр. состоит из введения, 5 глав, иллюстрирован 62 рисунками и 18 таблицами, сопровождается 9 приложениями. Библиографический список включает 117 наименований.
Благодарности. Научное руководство работой, консультирование в процессе проведения полевых исследований и при написании диссертации осуществ-
лял доктор г.-м. н., профессор А.П. Кочнев, которому автор приносит искреннюю благодарность. В процессе работы автору были даны ценные консультации А.Н. Иванова, В.А. Филонюка, А.А. Шиманского, М.С. Учителя, Р.Н. Ивановой. Автор выражает благодарность всем членам кафедры «Геологической съемки, поисков и разведки МПИ», без доброжелательного отношения и помощи которых написание диссертации было бы невозможным.