Введение к работе
Актуальность проблемы. Дунит-клинопироксенит-габбровыа массивы Аляскинского типа остаются одним иэ мало попятных объектов магматической петрологии с точки зрения взаимоотношений пород и широкого развития практически мономютералънмх пунктов и клино-пироксошггов. Устаиоаить генознс пород и взаимосвязи между ними возможно лить на осново построения петрологической модели с учетом комплекса петрографических, михроструктурных, минэралсгнчыс-хих и гоохнмичеких данных и результатов моделирования. Актуальность таких петрологических построений заключается еще и в том, что они необходимы для более обоснованного суждения об условиях и обстановках формирования аналогичных сложных массивов развитых в мезозойских и палеозойских складчатых поясах.
В задачи работы входило (1) выявление условий и характера деформации дунитов из ядер массивов Западного и Восточного Эпиль-чика; (2) выявление генезиса мономикералькых .дунитов и кяинопн-роксенитов; (3) установление причин взаимосвязи деформированных в условиях высоких температур и давлений дунитов и недеформированных габбро. Нппып работы было восстановить условия формирования пород и реконструировать процессы, припедзвде к становлению уль-грамафит-мафитовых массивов Западного и Восточного Эпильчика (Корякское нагорье).
Научная новизна.
(1) Впервые проведены микроетрухтурные исследоваюся дунитов
і верлитов иэ массивов подобных массивам Аляскинского типа, хо-
горые позволили выявить выделить два типа дунитов и соответствую
щие им два этапа деформаций.
(2) Впервые получены данные по редкоземельным элементам
;РЗЭ), крупноионным (LILE) и высохоэарядным (HFSE) литофилам для
всех пород данных массивов, что в сочетании в петрографическими,
іикроструктурними и минералогическим наблщданияіяі позволило более
босноваїто супить о взаимоотношениях между луюітами, вертггами.
:пинопироксетп*аміі и габбро.
(3) Впервые при исследовании массивов данного Типа применен
ютод инверсии по РЗЭ. поэвалинпий оценить распропрпвшр» V33 и
іинераііогігшский состав источников |>лсшіапов, чя котормх Rfjicran-
лзгзоеялись габбро массивов. Впервые проведено моделирование фракционной кристаллизации (Ь"С), фракционной кристаллизация расплава, ассга-шругадаго мантийные перидотиты (AFC) по РЗЭ» что позволите оценить насколько реальна предлагаемая модель становлония изученных иассироа.
(1) Прозеденные микроструктурные исследования позволили выя вить дос этапа деформаций к соответствуїяцие им два типа дунитої из ядер массивов Западного и Восточного Эпильчика. Протодушт центральной части ядар яэляются предельно деплвтированньо-ш рве титани, о их структуры отвечают перьому этапу деформаций и форми ровалг.сь при частичном плавлении мантийного перидотита в верхнє: мантии. Мэгадуннты гдарифории яд^р являются продуктами субеолидус ного преобразования протодунитов и/или мантийных перидотитов прі воздействии на нкг базальтового расплава и флюида. Структуры про тодунитов отвечают второму этапу деформаций и образовывались і нижней кор».
(і!) Габбро оторочки Восточного массива кристаллизовались и: отр-эводу^ного известкоьо-щелочного базальтового расплава, возни* шего при частичном плавлении шпинелевого перцолита. Формировали габбро оторочки контролировалось фракционной кристаллизацией рас плова в нижнекорсвом мпгматиче-скоч резервуаре. Габбро и габбро дрпериты даек, секущих породи пассивов и вмещающих вулканогенно осьдочных толщ, являются продуктами магматизма островедужкого то ггаигокаго расплода, образовавшегося при плавлении гроиатоаог лєрцоиита Их формирование но связано со становлением массивов.
(3) Глинопироксениты и верлиты возникали при фракционно
кристлллкзоцин иэврстково-щелочного базальтового расплава при ас
симияяпии им иантий>ги!с перидотитов. Процесс сопровождался выносо
из системы Sx, к\ и Ка флюидами.
(4) Полученные петролого-гвохимическне даннке позволяю
пр-гдіюпдгать, что дуниты ядра і! габбро внешней оторочки Западног
и Feci очного Эиильчико являются независимо сформировавшимися по
родмщ. При сормеыонии в единой структуре притодунитн и/ил» пори
цгігипч г>эс>:М'?П'>йотиовали с иавветхово-щолочним б-зчапьтовим рас
мттрсгм, ''го п;>иїі"днио к возникновению млтадунитов периферии ялп
г » рлм1 гп. очпян.иоьмг н бечслипииоЕМХ кписгашрохсенигар пдрако;]
им-: ---ом vn»-i f--чіофитов и кайм миссигюв.
Практическое аначаннв Дунит-кяинопнрохсвнит-габброЕые масиви севера' Олюторскаго хребта аналогичные массивам Аляскинского Кламатского титв могут рассматриваться как потенциально плати-оносныа. Анализ процессов их формирования позволяет глубже поять причины и фактори концентрирования элементов группы платины.
фактический м^ториап. В основу работы положены оригинальнее атериалы, собранные автором во время полевик сезонов 1990, 1991
1993 годов на гого Корякского нагорья. Автором проведено петро-рэфичоскоэ исследование ~100 прозрачно-полированных шлифов, вы-олнеко 20 замеров положения полосы излома в оливинах, построено
стереограмм, получено 116 микроэондэвых анализов минералов, роа.чалиэирогано 33 образца, на рассеянные элементы.
M»T(intf исследования вкгаелли геологическое, петрографичос-ое, микроструктурное и геохимическое наблюдения. Оптическая ори-нтировка оливиноз определилась с помощью универсального столика здорова, установленного на микроскопе МИН-8. Составы минералов нализировагаїсь на микроэонде "ОАМЕВАХ" кафедры петрологии гесло-ического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова. Петрогенные элементы элучоны методом XHF в объединенном инстіпуте петрографии, мине-1ЛОГИИ и гоохимии Сибирского отделения РАН и любезно првдостав-эны автору П.К.Кепежиискасом. Рассеянные элементы анализирова-нсь автором на масс спектрометре индуктивно связанной плазмы І.С.P.-M.S.) в геологическом отделе в Юниои Колледже (і-'конекта-ii, штат Нью-Йорк, США).
Апробация и pvrtmnrainm. По темо диссертации опуьликовано S 5бот. Основные положения диссертации докладывались на междуна-эднок совещании по тектонике плит (Звенигород, 1991), VT1 эоседа-т Европейского геологического общества (Страсбург, Франция, 392), на совещании по геохимии магматических пород в ГЕОХИ (Нес-за, 1992) и на заседании отдела литосферы океанов Института ли-геферы РАН.
Структура и дбъем рабптц, Диссертация состоігг иа вводенип. Э чаа, заключения. Ч приложений и списка литературы из -v^Jrm-
. 4
.именований; ока включает _л_ таблиц. С— иллюстраций н занимав <& 05 машинописны* страниц.
Работа выполнена под руксводетыам доктора геологе-мииерало гических наук, член-корреспондента РАН, профессора Н.А.Богданова которому автор ьаражавт глубокую признательность. Автор работ искренно благодарен А.Я.Шараськину эл постоянную помощь и подпер жку при написании работы, огромное терпение при об уждеиии ре зуньтатов, внимательное н часто скептическое отнодгание к идея диссертанта. Автор признателен В.Д.ЧохоБочу, Е.В.Шаркову, И.А.Эо тову и П Б.Квломвну (Р.В.КеІошап) aa плодотзоріше дисскуссии
ПОЗВОЛИВШИЙ ВЫребОТаТЬ болев СТРОГИЙ ЬрГуМеНТИрОЕКИ ОСНОВНЫХ по
пожений и более логично построить роботу, Дж.Х.Тептшру (J.H.Tep рог) за неоценимую помощь при освоении мвтодояогичаския подходо моделирования магматических процессов, многократное обсуждеии материемов, no3sonv»oiiee автору более критически относиться к по лученным аналитическим и рассчетным результатам, и моральную под держку, Автор особенно признателен Дж.И. Гпрверу (J.I.Oarver) предоставившему не только возможность получения кичественног аналитического материала с испольэоввяи&м I.С.P.-M.S., но и з найденное финансовое обеспечение в рамках программы поддержЕ научных іхспедований Бывшего Советского Союза, проводившейся ІОни он Колледжем (Сігеноктади, Нью-Йорк, США). Автор благодарит П.К К.епежицсіїеса, И.Р.Кравчвнко-Іїерехного, С.Ф.Соболева, Л.Ф.Добро жонецкую и Т.Б.Браун (Настанову) за помощь на начальних этапа работы. Автор признателен А.Т.Саяичеву, П.Б.Ефимовой, Н.А.Сороки ной и другим сотрудникам яимичоекой лаборатории Института литое фирм РАН sa помощь при проведении аналитических исследований Диссертант искренне благодарит Н.Г.Трвмлсову, Т.Н.Базазюву, О.В Андрееву и Г.Т.Калашникову за помощь при оформлении статей, док надое и диссертации. Автор признателен сотрудникам отдала литое ферч океанов Д.В.Коваленко, A.D.Соловьеву, Т.Н.ГОиковой, а таеж Л-Д.Ннчтснову и Г Е.Некрасову, боа которых проведение полевых не епчлорпний было бы пробпематичнжм.
СОДЕРЖАїа-ІЕ РАБОТЫ Введение
Дунит-клкнотгюксвнит-габбровые массигы Аляскинского и Кла-і-іатскога типов являются одним из маі»опонятнш: объэктов магматической петрологии. Различные гшютозы дифференциации не могут объяснить: (1) происхождения каигФаяпралькых дунитов и клинопи-роксенитов километровой к большей мощности типичной для денных массивов; (2) хараитера деформаций дуніггов ядра; (3) наличия пород, в которых деформированные участки оливинов логружэны в переформированную матрицу, представпенную клинопироксенитом; (4) наличия постепенных переходов между породили различного генезиса: дунитами ядра и габбро оторочки; (5) постоянства мзгнезиальности хлинопирсксенитов в моцниз прослоях; (6) образования ъльбитнтов и кварцевых альбититсз даек, закономерно распределчннгх пс разрезу массивов и генетически связанных со становлением ультракефнтов и мафитов.
Гипотезы кристаллизации олипиковых кумулятоа в мантийном очаге и послецукицего перемещения в низы коры сталкивзюгся с проблемой перемещения дунитов. Такое перемещение в принципа возьожно в условиях адиабатической декомпрессии, если плотность расплева или кумулята меньше, чем плотность вмещамцей матрицы (Tatsumi et al., 1983). Однако, плотность дунитов превышает даже плотность мантийных перидотитов и для их перемещвния необходимо внешнее пале напряжений. Тогда трудна объяснить отсутствие следов деформаций в габйро, которые предположительно христаллиаовелись рьньшо дунитов (James, 1971; Иванов, 1990;-дпнное исследование).
Несмотря на доказанное формирование массивов Аляскинского и Кламатского типов в субдукционних обстановках до сих пор нэ достаточно ясно можно ли массивы Аляскинского к Кламатского типов рассматривать как плутони, возникакиїио на ранних стадиях развития островных дуг (Батанова и Астрахакцев, 19S2; Kepozhinskas et al., 1993), или как части разреза офиолитовой ассоциации (Александров, 1987; Ефимов, 1964), или они представляет собой самостоятепьную ассоциацию пород. Простое сопоставление минералогических, петро-и геохимических характеристик массивов Аляскинского и Кламатского с данными по репортам объектам ни достаточно для отвита на данный вопрос. Таким образом, отнесение душгг-клинопироксеннт-габбровых массивов данного типа ж тому или иному комплексу требует построения петрологической модели.