Введение к работе
Актуальность. На территории Забайкалья широко и разнообразно проявились мезозойские вулканические процессы, связанные с формированием континентальных тектонических структур. В последние годы все больше исследователей склоняются к тому, что образование континентальных структур Забайкалья в мезозое связано с процессами рифтогенеза.
Ввиду того, что мезозойские рифтогенные структуры в Забайкалье унаследовали древние рифтогенные зоны, наиболее активно развивавшиеся в верхнем палеозое, их изучение позволяет выявить некоторые закономерности эволюции вулканических процессов на изученной территории.
Состав продуктов вулканизма, его геохимическая специфика представляют большой интерес для интерпретации геодинамического развития региона в мезозое.
Несмотря на то, что в последние годы изучению рифтогенного магматизма уделяется большое внимание как в нашей стране, так и за рубежом, некоторые вопросы генезиса рифтогенных структур и связанного с ним магматизма, особенно бимодального вулканизма, остаются дискуссионными. Мезозойский рифтогенный магматизм Забайкалья имеет прямое отношение к этим проблемам. Проведенное нами исследование юрского вулканизма на примере наиболее представительных мезозойских Тугнуйской, Мало-Хамардабан-ской и Эгита-Индолинской вулкано-тектонических структур Западного Забайкалья может явиться определенным вкладом в решение существующих проблем.
Цель исследований состояла в том, чтобы на примере юрских вулкано-тектонических структур Западного Забайкалья выявить общие закономерности эволюции мезозойского вулканизма, его пространственно-временные и геолого-структурные особенности, а также оценить роль и место вулканических процессов, особенно бимодального вулканизма, в истории развития внутриконтиненталь-ных рифтогенных зон.
Задачи исследований:
1. Установить характер проявления юрского вулканизма
(повторяемость, изменчивость, объемы, границы юрских вулканиче
ских комплексов). Выявить индикаторную роль отдельных вулкани
ческих серий и дать им характеристику.
2. Изучить геохимические особенности вулканических пород
для реконструкции геодинамической обстановки формирования ву
лканогенных толщ.
-
На основе крупномасштабного картирования и составления опорных разрезов определить главные этапы образования юрских вулкано-тектонических структур.
-
Выявить черты сходства - различия исследуемых вулканогенных образований с однотипными вулканическими сериями рифто-вых систем других регионов мира с целью установления общих закономерностей формирования бимодальных ассоциаций.
Фактический материал и методика исследований. Основу диссертационной работы составляют результаты многолетних полевых и лабораторных исследований автора, выполненных в 1981-1996 гг. в рамках разработки научных тем лабораторий тектоники и палеовулканологии Бурятского Геологического института СО РАН.
Автор являлась одним из исполнителей плановой темы
"Составление палеовулканологических карт палеозойских и мезо
зойских вулканических областей Забайкалья и их минерагения"
(1981-1988 гг., N гос.регистрации 81049248), материалы которой
вошли составной частью в Атлас палеовулканологических карт
СССР, а также темы "Тектоника и эволюция земной коры Забайка
лья'^ 1986-88 гг.Ы.гос.регистрации 86082852), по которым автором
опубликовано ряд работ. Кроме того, в настоящее время продол
жаются исследования по теме "Эволюция вулканизма и связанного с
ним оруденения в различных геодинамических обстановках"
(БюджетЫ гос. регистрации 013466), а начиная с 1993 года, ведутся
работы при финансовой поддержке Российского фонда фундамен
тальных исследований по проектам (93-05-8299)" Бимодальный
вулканизм рифтогенных структур складчатых областей
(петрогенезис, геодинамика, рудоносность)" и (96-05-64361) "Природа тектонической, магматической и метаморфической активности в позднем мезозое Забайкалья".
Для характеристики вещественного состава пород было использовано около 300 прозрачных шлифов, определение содержаний пет-рогенных и 12 редких элементов в 100 пробах классическим химическим методом, рентгено-флуоресцентным, атомно-эмиссионным спектральным и методом пламенной фотометрии. Химико-спектральным методом с предварительным обогащением определено содержание РЗЭ в 78 пробах. На рентгеновском микроанализаторе "Камека" MS-46 определен состав 75 породообразующих минералов. Использованы данные изотопного состава Sr в 13 образцах с целью установления их возраста Rb-Sr методом. Аналитические работы выполнены в Бурятском геологическом институте СО РАН под руководством А.А. Цыреновой, Т.И. Казанцевой, В.Ф. Посохова.
В работе использованы данные определения РЗЭ нейтронно-активационным методом в салической группе пород Мало-
Хамардабанской вулканоструктуры из работы М.Г.Шадаева, а также материалы геолого-съемочных и тематических работ ПГО "Бурятгеология" (В.В. Кошкин, В.Е. Леонов, В.В. Скрипкина, Ю.М. Холод, В.А. Новиков, А.В. Михелис, В.И. Пелепягин, Э.П.Перинова и др.), "Читагеология" (К.К. Анашкина, Ю.П. Пис-' цов и др.), "Сосновгеология" (В.А. Кусов, В.И.Соколов), а также опубликованные работы по различным вопросам юрского вулканизма.
Проведенные исследования включали: геологические маршруты с отбором проб на различные виды анализов, картирование узловых участков, составление литолого-стратиграфических разрезов, построение различных петро- и геохимических диаграмм. Большое значение уделялось палеотектоническим и палеовулканологическим реконструкциям вулкано-тектонических структур. При этом был использован картографический метод, который показал высокую эффективность как для решения общих вопросов палеовулканологии и эволюции вулканической деятельности, так и задач научного прогнозирования и поисков вулканогенных месторождений полезных ископаемых. В соответствии с разработанной легендой составлена "Палеовулканологическая карта юрского периода Забайкалья" (Турунхаев, Климук, 1985 г) масштаба 1:5 000 000 и объяснительная записка к ней. Карта представляет собой полную сводку картографических материалов о распространении юрских и меловых вулканогенных образований и связанных с ними полезных ископаемых на территории Забайкалья. Данные карты послужили первоосновой для написания диссертации.
Научная новизна работы. Диссертация представляет собой законченное исследование юрского вулканизма на обширной территории Западного Забайкалья. В ней на современном научном уровне решена задача изучения пространственно-временной и вещественной эволюции юрского вулканизма от этапов зарождения крупных рифтогенных вулкано-тектонических структур с их грабеновыми фациями и слабым, преимущественно щелочно-известковым вулканизмом, до зрелой стадии развития с мощным трахибазальтовым вулканизмом и далее до этапа затухания вулканических процессов и проявления небольших объемов кислых лав и даек различного состава.
На основе выполненных автором исследований и обобщения имеющихся материалов по трем крупным юрским вулкано-тектоническим структурам - Тугнуйской, Эгита-Индолинской и Ма-ло-Хамардабанской, дается характеристика юрского вулканизма Западного Забайкалья.
Впервые с применением современных методов проведено геохимическое изучение вулканитов Тугнуйской и Эгита-Индолинской
втс.
Выявлены главные этапы эволюции рифтогенных структур, определившие условия формирования бимодальных вулканических серий.
Показано, что развитие юрского вулканизма протекало в обстановке внутриконтинентального рифтогенеза.
Защищаемые положения.
-
В течение юрского периода на территории Западного Забайкалья проявился интенсивный вулканизм, связанный с формированием крупных вулкано-тектонических структур (Тугнуйской, Эгита-Индолинской, Мало-Хамардабанской и др.). Вулканогенные породы этих структур образуют бимодальную трахибазальт-трахит-трахириодацитовую вулканическую серию, являющуюся индикаторной для внутриконтинентальных рифтовых зон.
-
Петрографические и геохимические признаки родства между основными и кислыми образованиями бимодальной серии изученных юрских вулкано-тектонических структур подтверждают генетическое единство процессов магмообразования при формировании этой серии.
3. Юрский бимодальный вулканизм Забайкалья приурочен к
структурам, которые определяются как типичные внутриконтине-
нтальные рифты.
Практическая ценность работы. В работе впервые приводится представительная геохимическая характеристика вулканогенных пород крупных вулкано-тектонических структур Западного Забайкалья, которая может быть использована при геолого-съемочных и поисковых работах. Выводы о генетической связи кислых и основных вулканических пород в единой бимодальной серии открывают новые возможности для поисков полезных ископаемых (флюорит, цеолиты, редкие земли и др.). Полученные результаты имеют важное значение для выявления особенностей континентального рифтогенеза в геологическом развитии Забайкалья в мезозое, а также при разработке легенды геологических карт масштаба 1:25 000 и 1:50 000.
Материалы по научно-исследовательской теме "Составление палеовулканологических карт палеозойских и мезозойских вулканических областей Забайкалья и их минерагения" переданы Главной редколлегии и включены в составленный "Атлас палеовулканологических карт СССР".
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации докладывались на ежегодных научных сессиях Бурятского
геологического института СО РАН (Улан-Удэ, 1985-95 гг.), на XXV сессии Научного совета по тектонике Сибири и Дальнего Востока (Чита, 1982), на IV Всесоюзном Палеовулканологическом Симпозиуме (Миасс, 1983), на конференции "Геология и полезные ископаемые юга Восточной Сибири'' (Иркутск, 1989), на VIII Всесоюзном палеовулканологическом симпозиуме (Хабаровск, 1989), на XV семинаре "Геохимия магматических пород" (Москва, 1990), на III региональной конференции "Палеовулканизм Сибири" (Томск, 1991), на VII вулканологическом совещании и IX палеовулканологическом симпозиуме (Иркутск, 1992), на совещании "Российский фонд фундаментальных исследований в Сибирском регионе" (Иркутск, 1995).
По теме диссертации опубликовано 12 статей и тезисов докладов.
Объем работы. Диссертация состоит из 5 глав, Введения и Заключения общим объемом 130 страниц текста, 47 рисунков, 15 таблиц. Список литературы включает 142 наименования.
Работа выполнялась в лабораториях тектоники и палеовулканологии под научным руководством д.г.-м.н. И.В.Гордиенко, которому автор выражает особую благодарность. Большую помощь в процессе работы над диссертацией оказали к.г.- м.н. В.И.Турунхаев, Л.Г.Жамойцина, А.Н.Занвилевич, д.г.-м.н. А.Н.Булгатов. Автор глубоко признателен аналитикам института Т.И. Казанцевой, Л.А. Левантуевой, В.И. Халбаевой, А.А. Цыреновой, Г.Н. Загузину, чертежникам Е.Н. Бадмацыреновой и М.Ш. Бардиной, а также всем коллегам, принимавшим участие в совместных полевых экспедициях и обработке материалов.