Введение к работе
Актуальность темы. Проблема петрологии габброидов, входящих в состав офиолитовых ассоциаций, привлекает в последние годы особое внимание исследователей, т.к. из всех единиц унифицированного офиолитового разреза габброидный комплекс построен наиболее сложно. Остро дискуссионными являются вопросы происхождения офиолитовых габбро и их соотношения с метаморфическими альпинотипными ги-пербазитами.
Для решения этих вопросов, наряду с традиционным изучением петрографии, минералогии, петрохимии, геохимии- габброидов, вакное генетическое значение имеет исследование их внутренней деформационной структуры с применением методов петроструктурного анализа.
Весьма актуальной является проблема металлогенической специг-ализации габброидов офиолитовых ассоциаций, которая разработана недостаточно, несмотря на имеющиеся указания о связи с ними концентраций хрома, золота, платиноидов.
Цель Р"1оты определена научной тематикой лаборатории структурной пирологии и кинерагении кафедры петрографии Томского университета. В качестве объекта исследования выбраны два крупнейших в северной части Кузнецкого Алатау габбро-гипербаэитовнх массива, входящих в состав офиолитовой ассоциации региона и характеризующихся слабой изученностью пород габброидиого комплекса. 53 ходо исследований решались следующие вопросы: I) изучение геолого-структурной позиции габброидов и их соотношения с ассоциирующими гипер-
базитаыи и вмещающими породами обрамления} 2) выделение породных ассоциаций габброидов офиолитов и изучение составов породообразующих и акцессорных минералов; 3) изучение петрохимических, геохимических особенностей и металлогенической специализации габброидов офиолитовой ассоциации.
Методика исследований заключалась в проведении крупномасштабного геологического и структурно-геологического картирования массивов и составлении детальных петрографических разрезов с целью выяснения соотношений между породными ассоциациями габброидного комплекса, а также между составными компонентами офиолитов (гипер-базнтов, габбро) и вмещающими породами.
Структурное изучение массивов сопровождалось отбором ориентированных образцов для цетроструктурного анализа и массовыми замерами плоскостных и линейных структурных элементов. Лабораторное исследование пространственной ориентировки минералов по форме зерен осуществлялось в трех взаимноперпендикулярных ориентированных срезах о применением специальных методик (Казаков, 1979; Родыгин, 1973), В каждом из этих срезов определялись направления, ориентировки длинных осей минеральных индивидов, проекции которых на сетку Шмидта давали пространственное положение их уплощенности (S) и линейности ( L ) . Для габброидов был выполнен петроструктурный анализ 124 ориентированных образцов, минеральная уплощенность и линейность в которых определялась по ориентировке зерен плагиоклаза, клинопироксена, амфиболов.
Вещественный состав габброидов охарактеризован более, чем по 500 образцам и шлифам. Характеристика породообразующих минералов основана на замерах 52 оптических констант и 107 микрозондовых определениях, выполненных в институте ГиГ СО АН СССР на микроана-дизаторе " ( "» Рентгенолюминесцентние свойства плагиоклазов из габброидов различных породных ассоциаций исследовались в лаборатории Ш кафедры минералогии %мского университета в 32 образцах. Минералы для анализа отбирались из деэинтергированной фракции габброидов с размером зерен 0,25-0,5 мм, полученной электроимпульсным дроблением по методике, разработанной в НИИ высоких напряжений Томского политехнического института (Алексеева, Курец, Лобанова, 1989).
Петрохимические геохимические построения основаны на интерпретации НО химических и 57 геохимических анализов. Анализ содержаний золота и палладия в ультраосновных и основных породах определен методом инверсионной вольтамперометрии (Швец и др., 1989) в лаборатории СІМ кафедры петрографии Томского университета. Всего проанализировано 73 пробы, в которых для повышения надежности результатов обычно проводилось двух-четырех-кратное определение.
Обработка аналитических данных осуществлялась на ШМ. ..
Фактический материал был собран автором во время полевых работ 1985-39 г.г. При интерпретации результатов петроструктур-ного анализа габброидов использовались также данные А.Й.Гончаренко, А.И.Чернигова по петроструктурным исследованиям гиперба-зитов массивов. Схемы геологического строения изученных массивов построены с учетом ранее проведенных работ ТГончаренко,1969; Офиолитовая..., 1982;-Белинский, Гора, І983У.
Основные защищаемые положения.
1. По структурным соотношениям с гипербазитами и особен-'
ностям внутренней структуры массивы габброидов офиолитовой ассо
циации северной части Кузнецкого Алатау обнаруживают сходство с
типичными разрезами этих пород в офиолитах. На синконсолидаци-
онном этапе изученные габброидн подвергались пластической дефор
мации, которая привела к конформным соотношениям их структуры
с деформационной структурой ассоциирующих гипербазитов и пород обрамления.
-
Эволюция состава габброидов офиолитовой ассоциации отражает механизм дискретного офиолитового магматизма, проявившегося в последовательном становлении габбровой, габбро-диабазовой, диорит-диабазозой и диабазовой породных ассоциаций. Изменение химического состава минералов офиолитовых габброидов характеризуется наличием общего тренда, выразившегося в параллельном накоплении железа и титана в темноцветных минералах и понижении основности плагиоклаза вверх по разрезу габброидного комплекса.
-
Химический состав габброидов офиолитового комплекса, а' также ва{ іации содержаний в них когерентных сидерофильных элементов-примесей закономерно изменяется от ранних породных ассо-
- A -
циаций к белее поздним. В нижних частях разреза габброиды обогащены наиболее тугоплавкими элементами ( Мд, Сс » Со , М ) , содержание которых вверх по разрезу заметно падает. Относительно легкоплавкие элементы, наоборот, накапливаются в породах верхних горизонтов офиолитового комплекса. Петрохимические и геохимические особенности габброидов позволяют предполагать, что формирование офиолитов северной части Кузнецкого Алатау проходило в островодужном геодинамическом режиме.
4. Общая тенденция распределения золота и палладия в габб-
роидах отражает специфику поведения этих элементов в процессе
офиолитового магматизма. Повышенные концентрации палладия при
урочены к породам с высокой ролью клинопироксенов, а характер
накопления золота выражается в постепенном увеличении содержа
ний металла к верхним членам габброидного комплекса, достигая
максимальных концентраций в дайковых породах диабазовой ассоциа
ции. ' " .
Научная новизна.заключается в том, что впервые для офиоли-товой ассоциации северной части Кузнецкого Алатау детально расчленен габброидный комплекс с установлением эволюции химического состава главных породообразующих и акцессорных минералов, что позволило на оонове петрохимического и геохимического исследования высказать предположение о дискретном характере габброидного офиолитового магматизма этого региона.
Практическая ценность.
-
Выявленные особенности внутренней деформационной структуры габброидов и эволюции их вещественного состава являются петрологической основой для последующего минералогического исследования.
-
Установлены повышенные концентрации золота в дайковых породах диабазовой ассоциации, что расширяет представления о перспективности .офиолитов Кузнецкого Алатау в отношении золотого оруденения. .
. 3. На основе сравнительного анализа с конкретными месторождениями хромита высказано предположение о перспективности проведения поисково-оценочных работ в контактовых зонах метаморфических перидотитов с низкотитанистыми полосчатыми габбро, в ко-
торых установлены аномально высокие, до 3000 г/т, концентрацииі-.
хрома. Габброиды этого типа представляют также интерес для оценки их платиноносности, о чем свидетельствуют повышенные содержания палладия (до II иг/т) в ассоциирующих с габбро клиношгро-ксенигах.
Апробация и реализация работы. Основные положения диссертации обсуждались на научной конферещии, посвященной 100-летию Томского государственного университета (Томск, 1989); межвузовской научно-технической конференции (Томск* 19895, Всесоюзном совещании по геохимии и критериям рудоносности базитов и гипер-базитов (Иркутск, 1990); научных чтениях, посвященных 100-летию со дня рождения профессора Н.К.Баженова (Томск, 1990).
Основные положения диссертации изложены в 8 опубликованных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, общим объемом в 143 страницы машинописного текста, 24 таблиц, 68 рисунков и списка литературы из S3? наименований.
Автор искренне признателен профессору А.Й.Гончаренко за научное руководство, а также кандидату геолого-минералогических наук А.И.Чернигову за консультации при обработке фактического материала по петроструктурнш исследованиям. В процессе выполнения работы автор пользовался консультациями доцентов В.А.Вруб-левского, К.Л.Кузоватова, А.И.Летувнинкаса, Н.А.Макаренко, старших научных сотрудников Н.И.БорозновскоЙ, З.К.Чистякова, которых благодарит за ценные советы. Автор выражает большую благодарность всем сотрудникам кафедры петрографии, и лично В.А.Врублев-скому, оказавшим большую поддержку при выполнении работы. Большую помощь при оформлении диссертационной работы оказала Т.Ф. Наумова, которой автор приносит свою глубокую благодарность.