Введение к работе
Актуальность
Комплексы метаморфических ядер - своеобразные структуры, изучению которых начиная с 1980 года посвящено большое количество публикаций в зарубежных изданиях. Повышенный интерес к этим структурам обусловлен тему что они являются индикаторами процессов постколлизиониого растяжения, при которых происходит быстрое гектоническое экспонирование метаморфических и магматических образований из средних и нижних уровней коры.
Для отечественной геологии проблема изучения комплексов метаморфических ядер достаточно новая. Впервые в 1993 году Е.В.Скляровым (Sklyarov, 1993) было высказано предположение, что ряд высокометаморфизованных комплексов в пределах южного складчатого обрамления Сибирской платформы может не относиться к реликтам метаморфического фундамента, как это считалось, а являться комплексами метаморфических ядер. Дальнейшие исследования (Скляров и др., 1994; Мазукабзов и др., 1995; Скляров и др., 1997) показали, что ряд гранитогнейсовых валов, располагающихся в южном Забайкалье, по своим характеристикам соответствует комплексам метаморфических ядер кордильерского типа. Комплексы метаморфических ядер шотландского гапа были выделены и описаны в России в пределах Алтае-Саянской складчатой области (Плотников, 1997; Мельников, 1998), в Ольхонском регионе Прибайкалья (Скляров, 1994). Комплексы метаморфических ядер гималайского типа на территории России не известны.
В связи с выделением комплексов метаморфических ядер в пределах складчатых поясов, актуальной является проблема их детального изучения, включающая в себя их петрографическую, петрохимическую, минералогическую, структурную характеристику, особенности метаморфической эволюции, и выявления характерных особенностей, на основании которых определяется их принадлежность к тому или иному гиггу комплексов метаморфических ядер. В качестве ключевых объектов исследования для данной работы были выбраны Заганский и Щутхулайский комплексы, формировавшиеся в различных геодинамических обстановках.
Цели и задачи исследований
Основная цель работы заключалась в корреляции процессов магматизма, метаморфизма и структурообразования в пределах выбранных объектов и разработка моделей их эволюции.
Для выполнения поставленной цели необходимо решение следующих задач: I. Обобщение и систематизация литературных данных по различным типам комплексов метаморфических ядер;
2. Петрографическое, петрохимическое, минералогическое, геохимическое и геохронологическое изучение пород в пределах рассматриваемых комплексов; 3. Выявление структурных особенностей изучаемых комплексов.
Научная новизна
1. Впервые в южном складчатом обрамлении Сибирской платформы выделены и детально охарактеризованы комплексы метаморфических ядер двух различных типов; 2. Систематизированы материалы по различным типам комплексов метаморфических ядер; 3. Дана минералогическая и петрогеохимическая характеристика пород фундамента Заганского комплекса; 4. Предложена модель метаморфической эволюции Шутхулайского комплекса с выделением инвертированных метаморфических изоград.
Практическое значение работы заключается в возможности использования изученных объектов в качестве тектонотипов комплексов метаморфических ядер для последующего изучения, анализа и интерпретации структур, обладающих характерным набором признаков в пределах Центрально-Азиатского складчатого пояса.
Основные защищаемые положения
1. По своим геологическим, структурным, петрогеохиммческим
особенностям Заганский гранитогнейсовый вал юго-западного Забайкалья
относится к комплексам метаморфических ядер кордильерского типа,
формирование которого происходило в обстановке мезозойского
растяжения после закрытия Монголо-Охотского океана.
2. Совмещение андалузит-силлиманитового и кианит-
силлиманитового типов метаморфизма и инвертированный характер
метаморфических изоград в пределах Шутхулайского комплекса
обусловлен одноактным метаморфическим процессом в специфической
тектонической обстановке.
3. На основании геологических признаков и особенностей
метаморфизма Шутхулайская "глыба" юго-восточной части Восточного
Саяна может быть отнесена к комплексам метаморфических ядер
гималайского типа с некоторыми признаками комплексов
метаморфических ядер шотландского типа.
Фактический материал и методика исследования
Основная часть материала была собрана в период полевых сезонов 1993-1995 годов в рамках выполнения работ по гранту РФФИ 93-05-09235, а его обработка и интерпретация результатов продолжалось при выполнении грантов РФФИ 95-05-14553, 96-05-66290, 97-05-64299 и гранта Президиума СО РАН по поддержке инициативных молодежных проектов.
В работе, кроме собственных материалов автора, использовались также материалы Е.В.Склярова (по обоим изучаемым комплексам),
Ї. П.Васильева, Д.П.Гладкочуба (Шутхулайский комплекс),
\.М.Мазукабзова, А.И.Мельникова, А.В.Столповского, Н.А.Дорониной,
\.А.Шафеева (Заганский комплекс), собранные в ходе совместных
толевых исследований и любезно предоставленные для выполнения
заботы. Ряд аналитических материалов по Заганскому комплексу был
тредоставлен Б.А.Литвиновским. Геологические интерпретации были
;деланы совместно с Е.В.Скляровым, А.М.Мазукабзовым (по обоим
сомплексам), Е.П.Васильевым (Шутхулайский комплекс),
\.И.Мельниковым (Заганский комплекс).
Исследования включали в себя структурно-геологическое
сартирование территории, с детальным изучением ключевых объектов,
-еохимическое опробование. Дальнейшее петрохимическое,
минералогическое изучение осуществлялось с применением большого лтектра приемов современной обработки информации. В ходе выполнения заботы было изучено около 400 шлифов, в том числе ориентированные. Іетрохимические выводы основываются на оригинальном аналитическом материале: 112 полных силикатных анализах, 850 определениях редких шементов, а также на определении группы редкоземельных элементов в 34 збразцах. Кроме этого в работе использованы микрозондовые анализы юстава породообразующих минералов в 59 образцах. Аналитические заботы были выполнены в Институте земной коры СО РАН в лаборатории ризико-химических методов исследований (силикатный анализ, аналитик <урбатова А.И., геохимические исследования ренттенофлюоресцентным методом, аналитики Петрова Г.П., Ясныгина Т.А.), в Бурятском еологическом институте СО РАН (силикатный анализ, аналитики Иванова З.А., Гусева Н.Л., геохимические исследования рентгенофлюоресцентым методом, аналитики Жалсараев Б.Ж., Цыганкова О.Г., Казанцева Т.И., Гатьянкина Э.М., Боржонова А.О., Иванова В.А., определения группы зедких земель простым химико-спектральным методом, аналитик Сазанпева Т.И.). Микрозондовые определения состава породообразующих минералов были сделаны в Бурятском геологическом институте СО РАН и микроанализаторе MS-46 "Сатеса", аналитик Г.Н.Загузин.
Апробация работы и публикации
Основные результаты работы докладывались на всероссийском ;овещании "Российский фонд фундаментальных исследований в Гибирском регионе" (Иркутск, 1995), XVI Региональной молодежной «знференции "Структурная и вещественная эволюция Центрально-Азиатского складчатого пояса" (Иркутск, 1995), XVII Молодежной «знференции "Строение литосферы и геодинамика" (Иркутск, 1997).
По теме диссертации опубликовано 15 работ.
Объем работы
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Общий объем 194 страницы, включая 51 иллюстрацию и 15 таблиц, в том числе 11 в приложении. Библиография включает 170 наименований.
Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю чл.-корр. РАН Е.В.Склярову, чей большой опыт и ценные советы помогли сформировать ее научное мировоззрение. Автор благодарит к.г.-м.н. А.М.Мазукабзова, к.г.-м.н. А.И.Мельникова, к.г.-м.н. Е.П.Васильева, к.г.-м.н.Д.П.Гладкочуба, Н.А.Доронину, А.В.Столповского, к.г.-м.н. А.А.Шафеева, с кем принимала участие в совместных полевых исследованиях и осуществляла последующую обработку материала, чьи консультации и советы оказали неоценимую помощь при подготовке работы. В ходе написания диссертации автор также ощущал постоянную поддержку и пользовался ценными советами академика РАН Ф.А.Летникова и к.г.-м.н. Л.З.Резницкого. Автор благодарит всех вышеназванных сотрудников аналитических служб, выполнивших большой объем лабораторных исследований. Автор благодарит И.Г.Бараша за помощь в оформлении работы.