Введение к работе
Актуальность темы. Практически все исследователи, занимавшиеся изучением гранитных интрузий, указывают на существование вариаций структурных особенностей и вещественного состава слагающих их пород. Признание принципиальной возможности образования этих структурно-вещественных неоднородностей в результате различных петрогенетических процессов является разумным, но временным компромиссом. Тая как выработка адекватного представления о сущности этих процессов и их роли в формироваш'Ч конкретных пород является одной из главных задач петрологии, то очевидно, что выяснение генезиса структурно-вещественной неоднородности гранитных интрузий и разработка эффективных способов решения данной проблемы имеют важное научное значение.
Следует принять во внимание и то обстоятельство, что при поисках в гранитных интрузиях не вскрытого эрозией оруденепия ванное индикаторное значение придается участкам гидротермальной проработки пород, сопутствующей рудообразующим процессам. В над-рудном сечении следы проявления этой проработки могут быть слабо выракены и обладать конвергентными признаками их природы. Так что для эффективного прогноза и поисков "слепых" плутоногеннкх месторождений также необходима разработка надежных критериев генезиса структурно-вещественных неоднородностей в. гранитных интрузиях, что и определяет практическую значимость рассматриваемой проблемы.
Цели и задачи исследования. Диссертационная работа охватывает лишь часть сформулированной выше проблемы и посвящена выяснению природы структурно-вещественной неоднородности гранитных интрузий, формировавшихся в гипабнссальных условиях. В соответствии с этой целью при проведении исследования были определены следующие задачи:
выявление закономерностей изменения состава и пространственного размещения структурно-вещественных разновидностей гранитов и минеральных обособлений в гипабиссальной интрузии;
определение времени, места и физико-химических условий их формирования;
оценка возможных механизмов образования структурно-вещественных неоднородностей, а также масштабов и закономерностей пространственного проявления этих механизмов в интрузивном теле.
Фактический материал и методика исследований. Основой для исследований послужили материалы, собранные автором в течение 1973-85 гг. при выполнении тематических работ, проводившихся Воронежским государственным университетом по заданиям Минвуза РС2СР и ІКНГ СССР (К# гос. регистрации 74 036 585, 76 033 209, 0182. 40 29 982 и 0186. 01 00 653).
В процессе сбора и обработки фактического материала задокументирован керн 126 скважин и описано 967 Шлифов. При изучении вещественного состава пород использовался комплекс методов оптической микроскопии и аналитических исследований, который включает в себя количественно-минералогический анализ 262 образцов в шлифах большого формата (5-40 см ), 166 химических анализов пород, 390 приближенно-количественных спектральных анализов на 40 элементов, 488 определений породообразующих и редких щелочных металлов методом фотометрии пламени, 115 количественных спектральных анализов на 21 элемент. Для изучения породообразующих минералов выделено 62 монофракций, проведено 310 определений их оптических констант, выполнено 46 рентгено-структурных, 35 термолюминесцентных анализов, 12 определений радиологического возраста калий-аргоновым методом и 16 рентгено-спектральных микро-зондовых анализов. Разработана методика определения кристалло-морфологических особенностей полевых шпатов, основанная на статистическом изучении сечений кристаллов в шлифах.
При изучении РТ-условий формирования пород использовались метод минералогической термометрии и метод гомогенизации включений ыинералообразующих сред. Для этого был исследован состав 41 породообразующего минерала, а также выявлены закономерности распределения и фазовый состав расплавнух? кристалдофлюидных и га-зово-жидких включений в полированных пластинах 41 образца и выполнено 65. экспериментов по .их полной или частичной гомогенизации. Изучение состава кристаллических ,фаз и продуктов гомогенизации включений осуществлялось оптическими методами и рентгеноспектральним микрозондовым анализам. При выполнении экспериментов с раскристаллизованными расплавными включениями использовалась авторская методическая разработка по определению равновесного режима процесса гомогенизации.
Обработка полученной количественной информации осуществлялась с помощью методов математической .статистики. Методологической основой решения сформулированной задачи исследования служили принципы теоретического моделирования.
Научная новизна. В результате проведеннях исследований установлено, что вариации вещественного оостава гранитов в гипабис-сальных интрузиях имеют закономерный характер и проявлены в существовании комплементарных разновидностей пород, обособленных в статистически однородные группы. Выявлена унаследованность структурно-вещественных неоднородностей на микро-, макрс/- я мвгауров-нях, что отражается в распределении и составе минеральных индивидов и агрегатов в породах, разновидностей пород в интрузивных фациях и отдельных фаций в интрузивном массиве.
Доказано образование выявленных неоднородностей в результате процессов внутрикамерной дифференциации гранитной магмы.
Обоснована ведущая роль двух механизмов дифференциации в формировании неоднородностей, которые заключаются в сегрегация кристаллических фаз и перераспределении остаточного порового расплава. Определены масштабы и закономерности проявления этих механизмов в различных частях гипабиссальной магматической камеры.
Практическая значимость. Установленные закономерности изменения состава пород в латеральном и вертикальном разрезах интрузии могут использоваться для определения величины эрозионного среза гранитных массивов, а также для минералого-петрографичее-кой, петрохимической и геохимической корреляции интрузий при их картировании и прогнозно-металлогеннческой оценке.
Выявленные признаки различных типов структурно-вепественной неоднородности интрузивных пород, образовавшихся в результате внутрикамерной дифференциации гранитной магмы, могут служить основой для их отличия от неоднородностей, формирующихся при гидро-термально-метасоматических рудообразующих процессах.
Установленные закономерности и масштабы перераспределения порового расплава могут быть использованы при локальном прогнозе, поисках и разведке оруденения, связанного с остаточными гранитными расплавами.
Апробация' результатов исследования. Результаты работы докладывались и обсугздались на У и УІ Всесоюзных совещаниях по тер-мобарогеохимин (1976 г., Уфа; 1978 г., Владивосток), Всесоюзном семинаре "Использование методов термобарогёохкмии при поисках и изучении месторождений полезных ископаемых" (1981 г., Опалиха), ХП семинаре "Геохимия магматических пород" (1986г., Москва), УП Всесоюзном петрографическом совещании (1986 г., Новосибирск), ІУ Региональном петрографическом совещании "Магматизм, метаморфизм и геохронология докембрия Восточно-Европейской платформы"-(1987 г., Петрозаводск), а также на научных сессиях Воронежского
государственного университета. Основное содержание ' диссертации отражено в 9 опубликованных работах.
Объем и структура работы. Диссертация содеркит 134 страницы текста, 39 таблиц, Sb рисунков, список литературы 72? наименований и состоит из введения, шести глав и заключения.