Введение к работе
Актуальность темы исследования. На севере Сибирской плат-Формы, в басе, рек Котуй и Найнеча, на площади более 3 тыс кв. км обнажается мошная вулканогенная толша триасового возраста. Она сложена лавами с необычно широким диапазоном составов от ультраосновных до средних и разной щелочности. Вулканогенная толша интрудирована многочисленными интрузиями ультраосновных, щелочных пород и карбонатитов, которые образуют с лавами единую вулканоплутоническую ассоциацию. Насштабы распространения шелоч-но-ультраосновных пород в интрузивной и. эффузивной Фациях и их уникальная ассоциация позволяют рассматривать данную территорию как полигон мирового значения для петрологических исследований шелочно-ультраосновного магматизма.
Наймеча-Котуйская провинция привлекает внимание петрологов с момента обнаружения в районе щелочных пород в 1937 г. Исследование этой проблемы активно предпринималось в 60-х и 80-х годах, но однозначное решение вопроса не найдено. К настоящему времени совершенно не изучена минералогия лав района и нет детального количественного исследования дифференциации вещества в магматическом процессе. В связи с этим'представляются актуальными минералогическое и геохимическое исследования вулканических пород мезозойского возраста Наймеча-Котуйской петрографической провинции.
Цель работы - определить Физико-химические условия образования ассоциаций вулканических пород Наймеча-Котуйского района и установить степень их' генетического родства.
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи исследования.
-
Выделить в вулканогенной ассоциации комплексы комагна-тичных пород на базе детальных геологических и петрогеохими-. ческих исследований.
-
Исследовать минеральный состав лав. уделяя особое внимание порфировым вкрапленникам как индикаторам условий Глубинной эволюции расплавов.
-
Определить Физико-химические условия эволюции расплавов, вулканических пород.
-
Проанализировать фракционную, кристаллизацию как один из вероятных механизмов дифференциации первичных расплавов Найме-ча-Котуйского района.
Объект и методе исследования. Объектом изучения являются вулканические породы рассматриваемого района и ассоциация минералов-вкрапленников в них. Эффузивный магматизм Наймёча-Ко-туйской провинции изучался автором в течение Є лет. За это время собрана богатая коллекция, содержащая более 650 образцов вулканических пород. Работа основывается на химических анализах 504 проб горных пород, 490 микрозондовых анализах минералов, многочисленных данных о концентрации редких элементов в породах и содержании редкоземельных -элементов в 16 главных разновидностях вулканических пород провинции. Все аналитические данные систематизированы и занесены в базы данных Формата Dbase.
Изучение объектов проводилось с применением рентгено-Флюоресцентного, атомно-абсорбционного, химического, нейтронно-акти-вационного и микрорентгеноспектрального методов исследования состава горных пород и минералов. Полученные данные обработаны с помошью методов математической статистики, включая корреляционный и факторный анализы, термобарометрических методов и методов теоретического моделирования дифференциации вещества в процессе фракционной кристаллизации расплава.
Научная новизна.
1. Работа представляет первое детальное исследование минералогии лав всей лавовой толши триасового возраста Наймеча-кб-туйской провинции. Получены многочисленные микрозондовые анализы минералов. Исследована зональность порфировых кристаллов и эволюция их состава в лавах, что позволило сделать выводы о процессах, контролировавших рост минералов-вкрапленников.
. 2. В работе впервые для региона даны опенки Физико-химических параметров образования минералов-вкрапленников разнообразных вулканических пород. В комплексе с подробными петрографическими и геохимическими исследованиями это позволило на качественно новом уровне выделить в вулканогенной толше ассоциации ко-магматичных пород.
3. Получены уникальные данные о химическом составе лав, количественном содержании в них редких элементов, включая редкоземельные элементы.
4. На основе полученных автором опенок давления, фугитив-ности кислорода в процессе образования порфировых выделений и коэффициентов распределения-редких элементов в системе минерал/расплав впервые применительно к лавам Наймеча-Котуйского района теоретически смоделирован процесс дифференциации предполагаемых исходных магм за счет их Фракционной кристаллизации. На основе сопоставления расчетных данных с реально наблюдаемыми концентрациями и зависимостями широкого набора элементов (52 химических элемента) сделаны выводы об отсутствии генетической связи между базальтами нормального петрохимического ряда, щелочными породами разной основности и иеймечитами.
Зачищаемые положения:
-
З лавовой толше триасового возраста Наймеча-Котуйской провинции существует три комплекса пород: базальты нормального ряда коготокской и правобоярской свит; ультраосновные, основные и средние щелочные породы арыдхангской, дельканской и верхней подечиты коготокской свиты; меймечиты. Каждый из комплексов характеризуется определенным положением в стратиграфической разрезе, собственными структурными признаками пород, обособленным химическим составом, своеобразным трендом его изменения, специфической ассоциацией минералов и представляет собой ассоциацию ко-магматичных пород.
-
Базальты нормального ряда коготокской и правобоярской свит являются самостоятельной группой пород, генетически не связанной с другими вулканическими породами провинции.
-
Изменение состава щелочных пород разной основности арыдхангской и дельканской свит вызвано дифференциацией при Фракционной кристаллизации расплава, соответствующего по составу щелочному пикриту или ультраосновнону фоидиту.
1. Между иеймечитами и щелочными вулканическими породами расскатриваемой провинции не существовало генетической связи после достижения их расплавами ликвидуса. Однако, одинаковые спектры РЗЭ в этих группах пород и в известной мере общие черты химизма не исключают их генетического родства на этапе генерации исходных расплавов.
Практическая значимость. Полученные в ходе исследований результаты вносят новый вклад в развитие представлений о магматизме Наймеча-Котуйской петрографической провинции. Результаты предлагаемой работы могут быть применены в качестве петрологи-
ческой основы для создания обобшенной генетической модели ИНТРУЗИВНОГО и эффузивного магматизма района и палеогеодинамических реконструкций развития области уникального магматизма.
Полученные данные могут быть использованы при построении легенд крупномасштабных геологических- карт и построении схем магматизма Сибирской платформы, с интрузивной Фацией единой вул-кано-плутонической ассоциации района связаны месторождения и ру-допроявления апатита,Флогопита, ювелирного хризолита, магнетита и элементов платиновой группы. В связи с этим результаты настоящей работы могут быть использованы при решении металлогенических и прогнозных задач.
апробация работы. Отдельные положения исследования докладывались на региональном совещании по созданию схем базитового магматизма железорудных я алмазоносных районов Сибирской платформы (Иркутск. 1987), на Всесоюзном совещании "Базитовый магматизм Сибирской платформы и его металлогения" (Якутск, 1989). на V Восточно-Сибирском региональном петрографическом совещании (Иркутск, 1989). а также неоднократно обсуждались на научных семинарах в ОИГГиН СО РАН.
Объем и структура работа, диссертация состоит из б глав, введения и заключения. Работа содержит 16 таблиц, 39 рисунков и список литературы из 113 наименований.
Диссертация выполнена под руководством доктора геол. -мин. наук, профессора ю. Р. Васильева. Автор глубоко признателен докторам- геол.-мин. наук В. В. Рябову, В.В.Золотухину, Ф. П. Леснову, А. П. Кривенко, кандидатам геол. -мин. наук Б. Н. Лапину, л. в. Агафонову, А. А. Прусєвичу, А. Э. Изоху. П. А. Балыкину за полезные консультации и советы.