Введение к работе
Актуальность темы. Магматизм восточной окраины Урала, погруженной под чехол Западно-Сибирской плиты, изучен крайне неполно. Основные этапы магматической активности этой части Урала установлены главным образом на основе анализа процессов вулканизма. Достоверные данные о возрасте плутонических пород до последнего времени практически отсутствовали.
Интрузивные образования силурийского возраста представлены в изученном регионе типичными для Урала ассоциациями магматических пород - офиолитами (комплексы параллельных долеритовых даек и расслоенных габброидов) и габбро-гранитными сериями (рефтинский габбро-тоналитовый и аверинский диорит- трондьемитовый комплексы). Их исследование актуально для дальнейшего развития представлений об эволюции магматизма среднеуральской части Восточной зоны и Урала в целом.
Цель работы: выявление закономерностей эволюции интрузивного магматизма на протяжении силурийского этапа развития Восточной зоны Среднего Урала.
Основные задачи исследования: 1) изучение минерального состава, петро- и геохимических особенностей плутонических пород силурийского этапа развития Восточной зоны Среднего Урала; 2) реставрация РТ-условий их образования; 3) определение возраста пород изучаемых плутонических комплексов.
Фактический материал и методы исследования. Материал для исследования был отобран автором в течение 2009-2011 гг. Работа основана на изучении 200 петрографических шлифов, 45 геохимических анализов (методом ICP-MS), 132 полных силикатных анализов горных пород, 550 микрозондовых анализов минералов. Использованные в работе геохронологические данные включают одно определение возраста Sm-Nd методом, пять U-Pb возрастов, полученных по цирконам методом SIMS, и два - методом TIMS.
Для изучения пород и слагающих их минералов применялись современные методы исследования вещества. Силикатный анализ пород проводился рентгеноспектральным методом (СРМ-18, лаб. ФХМИ ИГГ УрО РАН, Н.П. Горбунова, Л.А. Татаринова, В.П. Власов). Геохимическая характеристика пород основана на результатах анализа содержаний элементов-примесей методом масс- спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ELAN-9000, лаб.
ФХМИ ИГГ УрО РАН, Н.Н. Адамович, Д.В. Киселева, Н.В. Чередниченко). Химический состав минералов изучен методом рентгеноспектрального электронно-зондового микроанализа (Cameca SX 100, лаб. ФХМИ ИГГ УрО РАН, ДА. Замятин и ВВ. Хиллер). Измерения изотопного состава Nd, концентраций Sm и Nd проводились на семиканальном твердофазном масс-спектрометре Finnigan - MAT 262 (RPQ) в статическом двухленточном режиме с использованием рениевых и танталовых лент (лаборатория геохронологии и изотопной геохимии, ГИ КНЦ, Апатиты). Изучение U-Pb изотопной системы цирконов проводилось с использованием ионного микрозонда SHRIMP-II (А.Н. Ларионов, ВСЕГЕИ) по стандартной методике [Williams, 1998], а также масс- спектрометрическим методом изотопного разбавления с использованием 205Pb трассера по методике [Баянова и др., 2007] (Т.Б. Баянова, ГИ КНЦ РАН, Апатиты).
Научная новизна:
-
Впервые на основе детального изучения вещественного состава и изотопного датирования пород надежно обосновано выделение плутонических комплексов силурийского этапа развития Восточной зоны Среднего Урала, установлены последовательность их формирования и характер эволюции магматизма на протяжении этого этапа.
-
Аверинская диорит-трондьемитовая ассоциация выделена в качестве самостоятельного петрографического подразделения - аверинского диорит-трондьемитового комплекса.
-
Показано, что формирование рассматриваемой совокупности пород протекало в надсубдукционных условиях.
Защищаемые положения:
-
-
Наиболее раннему эпизоду интрузивной активности силурийского этапа развития среднеуральской части Восточной зоны отвечает формирование позднеордовикско-раннесилурийской (446-428 млн лет) офиолитовой ассоциации, представленной комплексом параллельных долеритовых даек, являющимся результатом задугового спрединга, и комплексом расслоенных габброидов.
-
Следующий по времени формирования рефтинский габбро- тоналитовый комплекс имеет раннесилурийский (435-430 млн лет) возраст. Габброиды этого комплекса являются продуктами кристаллизации водосодержащей базитовой магмы и сформировались в абиссальных условиях, тоналиты и плагиограниты - в мезо- и гипабиссальных условиях. Плагиограниты соответствуют низкоглиноземистому
«океаническому» типу и образовались из маловодных магм.
3. Диорит-трондьемитовую ассоциацию, включавшуюся ранее в состав рефтинского комплекса, предлагается выделить в самостоятельный аверинский плутонический комплекс, сформировавшийся в условиях гипабиссальной фации в позднесилурийское время (420-419 ± 4 млн лет). По составу породы аверинского комплекса сопоставимы с островодужными образованиями, а преобладающие в нем трондьемиты близки к низкоглиноземистому «океаническому» типу и являются производными маловодных магм.
Практическая значимость. Полученные с применением современных аналитических методов данные о вещественном составе пород силурийских интрузивных комплексов и их изотопно- геохронологические характеристики могут быть использованы в процессе проведения региональных геологических исследований, при разработке легенд к геологическим картам, а также при сопоставлении характера эволюции интрузивного магматизма разных зон Урала.
Достоверность защищаемых положений, выводов и рекомендаций обусловлена большим объемом аналитических данных, полученных с применением широкого комплекса методов петрологических исследований как традиционных, так и самых современных. Изотопно-геохронологические исследования выполнены разными методами в двух аккредитованных лабораториях.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на XI Всероссийском петрографическом совещании «Магматизм и метаморфизм в истории Земли» (Екатеринбург, 2010), Уральской минералогической школе (Екатеринбург, 2010), V Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2010), конференции молодых ученых «Современные проблемы геохимии» (Иркутск, 2011), XII Всероссийских научных чтениях памяти ильменского минералога В.О. Полякова (Миасс, 2011),
II Всероссийской молодежной конференции «Геология Забайкалья» (Улан-Удэ, 2012).
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 17 работ, 2 из них - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения. Работа изложена на 190 страницах текста, сопровождается 128 иллюстрациями и 87 таблицами. Список цитируемой литературы включает 188 наименований и 3 фондовых отчета. Во введении определены цель и задачи исследования. В первой главе рассмотрена история изучения исследуемого района. Во второй главе приводится краткий очерк геологического строения Восточной зоны Среднего Урала и геологического окружения силурийских интрузивных комплексов. Третья глава посвящена комплексу параллельных долеритовых даек офиолитовой ассоциации, в ней рассмотрены геологическое положение комплекса и геодинамические условия его формирования, вещественный состав, время и условия образования пород. В четвертой главе рассмотрено геологическое положение пород рефтинского габбро- тоналитового комплекса, их вещественный состав, время и условия образования, а также постмагматические и метаморфические преобразования. В пятой главе освещено геологическое положение пород аверинского диорит-трондьемитового комплекса, их вещественный состав, время, условия образования и метаморфические преобразования, а также приводится их сопоставление с породами рефтинского комплекса. В шестой главе интерпретируется характер эволюции и геодинамические условия формирования силурийских интрузивных комплексов Восточной зоны Среднего Урала. В заключении приведены результаты работы и ее практическое значение.
Похожие диссертации на Силурийский интрузивный магматизм Восточной зоны Среднего Урала
-
