Введение к работе
Актуальность темы. Раннепротерозойские посторогенные интрузии широко развиты в северо-западном Приладожье. Однако, плохая . обнаженность, относительно слабая изученность, присутствие экзотических апатитоносных ультрамафитов, а также вариации состава с преобладанием в одних массивах мафических, а в других гранитоидных пород привели к появлению нескольких противоречащих друг другу трактовок их происхождения и формационной принадлежности, что нашло отражение на существующих геологических картах этого района. В то же время именно наличие широкого спектра пород, специализированных на КгО, Р2О5, легкие РЗЭ, Ва и Sr, а также апатигоносных калиевых ультрамафитов, не имеющих аналогов на юге Балтийского щита, делает приладожские интрузии особенно важными для понимания природы магматического посторогенного события, сформировавшего на рубеже 1.81 - 1.77 млрд. лет своеобразный пояс малых интрузий, протягивающийся от Аландского архипелага (Финляндия) до Ладожского озера. Практическое значение посторогенных комплексов определяется разведанными месторождениями апатита, а также проявлениями редкоземельного и полевошпатового сырья.
Цель работы заключалась в комплексном геолого-петрографическом и минералого-геохимическом изучении посторогенных интрузий Приладожья, в выяснении геодинамических условий их формирования, характера и происхождения родоначальных магм и процессов их дифференциации, а также генезиса апатитоносных ультрамафитов. Соответственно, основными задачами являлись: изучение геологического строения интрузий, петрографическая и геохимическая характеристика пород, исследование породообразующих и акцессорных минералов и изотопное датирование.
Фактический материал и методика исследований. Полевые работы проводились в 1986-94 годах и охватили все известные посторогенные массивы Приладожья. В качестве объектов исследования выбраны массивы Вуоксинский, Оя-ярви, интрузии Элисенваарской группы и дайки апатитовых лампрофиров о-ва Калто. Изучен и опробован керн 35 скважин, описано около 500.шлифов и аншлифов. Петрофизйческие свойства изучены в 1240 образцах. Комплексность и достоверность изучения вещественного состава пород и минералов-. обеспечена применением прецизионных аналитических методов, в том числе изотопно-геохимических. Созданный банк данных; включающий 184 анализа пород и 180 микрозондовых анализов минералов представлен для депонирования в ВИНИТИ.
Основные защищаемые положения. 1) Апатитоносные интрузии северозападного Припадожья имеют раннепротерозойский возраст (1808-1775 млн. лет) и относятся к посторогенному этапу развития свекофеннского складчатого пояса. Особенности геологического строения - округлая форма, резко дискордантные взаимоотношения с породами рамы, кольцевые и конические структуры, наличие гипабиссапьных и субвулканических фаций, а также многостадийное брекчирование -определяются быстрым внедрением на относительно высокий коровый уровень. 2) Породы посторогенных массивов от ультрамафитов до гранитоидов образуют единую магматическую серию. Геохимические особенности - высокие концентрации КгО, Р2О5, LREE, Ва, Sr. летучих, относительная обедненность Та, Nb, Ті, Cr, Ni и низкие величины Sro (0.7030-0.7040) - характерны для шошонит-латитовых серий и указывают на глубинный источник, связанный с процессами мантиино-корового взаимодействия в зонах субдукции. Эти особенности резко отличают гранитоиды посторогенных интрузий от позднеорогенных коровых гранитов, часть которых тесно ассоциирует с ними во времени и пространстве, а также от анорогенных гранитов рапакиви. 3) Апатитоносные ультрамафит-мафиты Вуоксинского и Элисенваарского комплексов являются интрузивными аналогами высококалиевых известково-щелочных апатитовых лампрофиров и представляют родоначальную магму посторогенных комплексов северо-западного Приладожья. Основным механизмом дифференциации являлась фракционная кристаллизация без значительной ассимиляции корового материала. Этот процесс мог происходить в промежуточной магматической камере при давлениях около 5 кбар и температуре не ниже 800С.
Научная новизна и практическая значимость. В результате работы впервые на основе представительных выборок охарактеризованы породы и минералы различных интрузий, датированы породы Вуоксинского массива, предложена новая петрогенетическая интерпретация калиевых ультрамафитов и модель образования посторогенных комплексов. Данные по Вуоксинскому массиву и разведанному в его пределах месторождению апатитовых руд включены в фондовый отчет ПГО "Севзапгеология", выполненный с участием автора. Установленное возрастное и генетическое единство посторогенных интрузий Приладожья учтено при составлении легенд государственных геологических карт м-ба 1:200 000 и 1:1 500 000.
Апробация работы и публикации. Отдельные положения работы были представлены на Me) дународном симпозиуме, посвященном 150-летию со дня рождения А. А. Иностранцева (С.-Петербург, 1994), на 8-ой конференции молодых ученых "Геология Балтийского щита", посвященной памяти К. О. Кратца
5 (Петрозаводск, 1994), на 7-ом международном симпозиуме "Граниты рапакиви и связанные с ними породы" (Хельсинки, Финляндия, 1996), на 1-ой международной конференции "Корреляция геологических комплексов Фенноскандии" (С.-Петербург, 1996), на Международной конференции "Закономерности эволюции земной коры", посвященной 60-летию НИИЗК СПбГУ (С.-Петербург, 1996), на 9-ой конференции EUG (Страсбург, Франция, 1997), на международном симпозиуме ISGAM II (Сальвадор, Бразилия, 1997). По теме диссертации опубликовано 13 работ.
Объем и структура работы. Диссертация объемом 193 стр. состоит из введения, пяти глав, заключения, приложений и содержит 10 таблиц, 35 иллюстраций и список литературы, включающий 154 наименования.