Введение к работе
Актуальность проблемы генезиса мафит-улътрамафитовьгх плутонических комплексов в активных областях перехода океан-континент обусловлена связью плутонических мафит-ультрамафитовых ассоциаций с определенными типами примитивных мантийных магм, свойственных соответствующим геодинамическим обстановкам и имеющих определенную рудную специализацию Условия и механизмы формирования мафит-ультрамафитовых плутонических тел характеризуют процессы вещественной дифференциации, в том числе закономерности накопления ряда рудных компонентов: Сг, V, Fe, металлов платиновой группы.
Цель исследования - определение основных закономерностей мафит-ультрамафитового плутонического магматизма в разных геологических ассоциациях активных областей перехода океан-континент.
Задачи
реконструкция параметров состава материнских магм плутонических мафит-ультрамафитовых ассоциаций, относящихся к палеоструктурам магматических поясов зон конвергенции плит и поиск их возможных экструзивных производных;
исследование последовательности деформационных и кристаллизационных процессов в плутонических телах магматических поясов зон конвергенции плит,
определение роли кристаллизационного фракционирования и взаимодействия порода/расплав при формировании плутонических мафит-ультрамафитовых ассоциаций офиолитов и палеоструктур магматических поясов зон конвергенции плит,
кристаллизационное моделирование плутонической мафит-ультрамафитовой ассоциации аляскинского типа
Фактический материал для работы был получен при участии автора в полевых и лабораторных исследованиях на уральских офиолитовых комплексах, а также зональных платиноносных массивах Корякин и Урала.
Методы исследования. 1. Полевые исследования включали (а) детальное структурно-петрографическое картирование; (б) создание петрографических коллекций, привязанных к выделяемым структурным единицам изучаемых плутонических комплексов.
2. Аналитические методы включали валовые анализы пород на главные компоненты, определяемые классическими химическими методами в ГИН РАН и на редкие элементы методом масс-спектрометрии индуктивно-связанной плазмы (ICP-MS) в ИМГРЭ, а также электронно-зондовые анализы минералов на главные элементы в ГЕОХИ РАН, ИГЕМ РАН, МГУ, СВКНИИ ДВО РАН, Университете Падуи. Анализы минералов на редкие элементы выполнены методом вторично-ионной масс-спектрометрии (SIMS) в ИМИ РАН
cnettpawr/bp
ОЭ 70Q7"i6j2L:
3. Для оценки геохимических характеристик магм использовались содержания несовместимых редких элементов в хорошо сохранившихся кристаллических доменах клинопи-роксена плутонических пород, что позволило получить параметры состава, не зависящие от модальных вариаций и вторичных изменений Полученные геохимические характеристики клинопироксена наименее дифференцированных ультрамафитов сопоставлялись с опубликованными данными по составу клинопироксенов разных магматических систем. Рассчет-ные геохимические характеристики расплавов сопоставлялись с данными по известным геохимическим типам примитивных магм.
4 Метод индикаторных параметров состава минералов использовался для разграничения роли разных петрогенетических процессов.
-
Метод анализа минеральных ассоциаций применялся для определения условий магматической кристаллизации и рекристаллизации.
-
Для кристаллизационного моделирования использовалась компьютерная система КОМАГМАТ 3.5.
Научная новизна. 1. Разные типы геодинамических обстановок в активных областях' перехода океан-континент охарактеризованы по типам ранних продуктов плутонической кристаллизации первичных мантийных магм.
2. Геохимически обоснована комагматичность островодужных пикрит-базальтовых
лав повышенной щелочности и платиноносных плутонов аляскинского типа.
-
Впервые получен представительный материал по геохимии клинопироксена в комплексах аляскинского типа; на количественных данных и рассчетах по моделированию кристаллизации показана роль кристаллизационного фракционирования, пополнения кристаллизующейся магмы порциями слабодифференцированного расплава, взаимодействия расплав/порода.
-
Установлен эффект выравнивания состава клинопироксена по несовместимым элементам в мафит-ультрамафитовых кумулятах, соответствующих разной степени магматической дифференциации.
-
В офиолитах выделен тип динамометаморфизма, характеризующийся высокотемпературными пироксен-гранат-амфиболовыми ассоциациями и генетически связанный с ультрамафит-габбровыми интрузиями сдвиговых зон при фрагментации литосферы океанического типа в надсубдукционной обстановке.
Практическая значимость. Основные результаты исследований связаны с решением вопросов петрогенезиса в разных геодинамических обстановках и могут быть использованы как для комплексных геодинамических реконструкций, так и для оценки потенциальных минеральных ресурсов складчатых областей. Выявленные петрогенетические различия двух главных тиар» обстановок (раскрытие бассейна с корой океанического типа и форми-
рование надсубдукционного магматического пояса) могут служить дополнительным критерием рудной специализации плутонических мафит-ультрамафитовых ассоциаций, в особенности разных типов россыпеобразуюшей нлатинометальной минерализации Основные защищаемые положения
-
Часть дунит-клинопироксенит-габбровых комплексов аляскинского типа разного возраста и разных регионов относится к производным специфического материнского расплава, наиболее вероятные вулканические дифференциаты которого - островодужные серии повышенной щелочности.
-
Мафит-ультрамафитовые ассоциации аляскинского типа соответствуют модели фракционной кристаллизации с пополнением кристаллизующейся магмы порциями слабо-дифференцированного расплава без существенных эффектов взаимодействия расплав/порода.
-
Формирование расслоенных мафит-ультрамафитовых плутонических серий ман-тийно-коровых переходных зон офиолитов связано с ограниченной кристаллизационной дифференциацией и существенным перераспределением несовместимых элементов при взаимодействии расплав/порода.
-
В офиолитах выделяется тип высокотемпературного (>800С) динамометаморфиз-ма базитов, связанный с ультрамафит-габбровыми интрузиями в сдвиговых зонах, при фрагментации литосферы океанического типа в надсубдукционной обстановке.
Публикации и апробация работы Результаты проведенных исследований опубликованы в 26 работах, в том числе в 10 статьях в рецензируемых журналах из официального списка ВАК и в 5 статьях в рецензируемых зарубежных журналах.
Результаты работы докладывались и обсуждались автором на всероссийском совещании «Роль минералогии в развитии минерально-сырьевой базы благородных металлов и алмазов XXI века» (Москва, 1998), на Всероссийском Симпозиуме «Геология, генезис и вопросы освоения комплексных месторождений благородных металлов» (Москва, 2002), на 12-й Гольдшмидтовской конференции (Давос, 2002), на заседаниях Ученого совета ГИН РАН (2000, 2003 г.г.), а также на заседаниях лабораторий минералогии и петрографии ИГЕМРАН(2004г.).
Структура работы. Работа состоит из введения, восьми глав и заключения. В главе 1 обоснована постановка и рассмотрено состояние проблемы. В главе 2 рассмотрены основные геологические объекты, материалы по которым использованы в работе. Глава 3 содержит характеристики полученных аналитических данных. В каждой из глав 4-7 дается обоснование одному из защищаемых положений.
4 Благодарности. Работа выполнена в Геологическом институте РАН. Автор признателен директору ГИН РАН академику РАН ЮГ. Леонову, зав. лабораторией геологии офиолитов академику РАН А.Л. Книпперу и директору НГЕМ РАН чл.-корр. РАН НС. Бортникову за научно-организационную поддержку работы. Многолетним плодотворным сотрудничеством автор обязан Г.Н. Савельевой (ГИН РАН) и А.Г. Мочалову (ИГЕМ РАН). Часть работы выполнялась в рамках проектов РФФИ 95-05-14376, 98-05-64060, 00-05-64224 (руководитель Г.Н. Савельева) и 00-05-79051 (руководитель А.Г. Мочалов), а также руководимого автором проекта конкурса-экспертизы РАН 1998 г. «Механизмы формирования плутонических ультрамафит-габбровых комплексов складчатых областей». На разных этапах работы использовались сотрудничество и консультации с коллегами: (А А. Савельевым!. А.Я. Шараськиным, О.В. Астраханцевым, ЕА. Денисовой, П.И. Федоровым (ГИН РАН), А.А. Арискиным, В.Г. Батановой, А.В. Соболевым и БА. Базылевым (ГЕОХИ РАН), А.В. Гирнисом (ИГЕМ РАН), Кониловым АН. (ИЭМ РАН), а также П. Спадеа и Дж. Скэрроу (Университет Удине, Италия). Пользуясь случаем автор выражает всем коллегам искреннюю благодарность. Аналитические данные получены автором благодаря высококвалифицированной помощи Н.Н. Кононковой (ГЕОХИ РАН), СП Симакина(ИМИ РАН), Д.З. Журавлева и В.И. Богатова (ИМГРЭ). Полевые исследования в Корякском автономном округе и часть аналитических исследований проводились в рамках геолого-разведочных работ ЗАО «Корякгеолдобыча» (1999-2001 гг.) и при техническом содействии ЗАО «Артель старателей Чайбуха» (1998 г.). Автор благодарен геологам ЗАО «Корякгеолдобыча» В.П. Зайцеву, Ю.В. Назимовой и В.Н. Мелкомукову, а также сотрудникам ЦНИГРИ В.И. Кочневу-Первухову и В. В. Столяренко за полезное сотрудничество при проведении полевых работ в этом регионе.
