Введение к работе
Актуальность выбранной темы определяется широким
распространением идей мобилизма, на основе которых развиваются
методы геодинамических исследований. Достоверность
геодинамических реконструкций, в которых пространственное положение блоков оценивается с помощью палеомагнитного метода, напрямую зависит от надежности исходных палеомагнитных данных. При получении палеомагнитных данных весьма информативным объектом являются складчатые области. Однако, именно в складчатых областях, горные породы в различной степени изменены под действием деформирующей нагрузки, что может приводить к существенному изменению исходных магнитных характеристик горных пород. Выявление характерных особенностей влияния деформационных процессов на магнитные свойства и закономерностей в изменениях векторных магнитных параметров в деформированных горных породах является актуальной задачей и имеет важное значение как для структурной геологии, так и для теоретической и практической палеомагнитологии.
Цель работы - повышение надежности палеомагнитных определений и совершенствование региональных геодинамических и структурных моделей на основе использования выявленных характерных свойств естественной остаточной намаппгченности (NRM) различных по деформированное комплексов пород Алтае-Саянской области, от неизмененных пород до динамометаморфических ассоциаций тектоносланцев.
Задачи исследований:
-
Установление изменения свойств NRM горных пород в системе «недеформированная порода - слабодеформированная порода -интенсивно деформированная порода со стресс-метаморфическими преобразованиями исходной минеральной среды».
-
Выявление корреляционных связей между петроструктурой и ориентировкой направлений NRM динамометаморфических комплексов пород Алтае-Саянской области на основе комплексного использования методов палеомагнитного и петроструктурного анализа.
Основы использованной методики и путь решения поставленных задач;
В методическом отношении работа проводилась с использованием комплекса традиционных методов палеомагнитного и петроструктурного анализа в последовательности: а) полевые наблюдения и отбор коллекций ориентированных палеомагнитных образцов, б) лабораторная обработка, получение и интерпретация палеомагнитных данных, в) петроструктурные исследования с использованием ориентированных полированных шлифов на основе полученных палеомагнитных данных.
Основные этапы выполнения работы:
-
Анализ региональной структуры и выбор полигонов для проведения исследований, направленных на решение поставленных задач.
-
Изучение деформированных горных пород в разных структурных условиях на основе комплексного использования методов палеомагнитного и петроструктурного анализа.
-
Сопоставление данных палеомагнитного и петроструктурного анализа и выявление их корреляционных связей.
Защищаемые положения ч научные результаты:
I. Процессы динамометаморфизма изменяют додеформационную
ориентировку направлений NRM горных пород, и приводят к образованию нового специфического типа естественной остаточной намагниченности, названного в работе «деформационной намагниченностью». При этом:
-
Влияние деформирующей нагрузки на NRM горных пород не сводится к механическому развороту зерен магнитных минералов.
-
Направления деформационной намагниченности могут существовать во всем интервале деблокирующих температур от 20 до 700. Верхним температурным пределом существования деформационной намагниченности является точка Кюри минерала - носителя намагниченности в деформируемой породе. Один и тот же образец горной породы может содержать направления додеформационной и деформационной намагниченности, либо несколько направлений деформационной намагниченности одновременно.
-
Носителями направлений деформационной намагниченности могут быть различные магнитные минералы.
4. Направления деформационной намагниченности в общем случае не
дают кучных распределений, но «размазаны» вдоль дуги большого
круга, ориентировка которого в пределах ошибки совпадает с
ориентировкой поверхности деформации (поверхности
рассланцевания, параллельного кливажа и пр.). В идеальном случае
направления деформационной намагниченности дают кучное
распределение, среднее значение которого ориентировано
параллельно поверхности деформации и в пределах ошибки
совпадает с направлением деформации сдвига.
II. Распределение направлений додеформационной и
деформационной остаточной намагниченности горных пород в пределах
деформированного разреза существенно зависит от геологического
строения этого разреза. Естественные неоднородности разреза, в
пределах которых происходит резкое изменение либо уменьшение
механической прочности горных пород, играют роль экранов, вдоль
которых происходит концентрация деформационных структур. Эти
неоднородности снижают эффект влияния деформационных процессов
на NRM горных пород разреза. При этом, горные породы внутри таких
экранов содержат направления деформационной намагниченности, а вне
этих экранов - могут сохранять направления додеформационной
намагниченности.
Научная новизна работы:
-
Использован комплекс традиционных методических приемов и подходов при изучении нетрадиционного для палеомагнитологии объекта исследования - динамометаморфических комплексов горных пород.
-
Обнаружено новое явление в палео- и петромагнетизме. а именно: выявлен новый тип естественной остаточной намагниченности горных пород, названный в работе «деформационной намагниченностью», обладающий вполне определенными свойствами и обусловленный исключительно процессами динамометаморфизма.
-
Доказана возможность перемагничивания горных пород по действием процессов динамометаморфизма в рамках механизмов, принципиально отличных от существующих теоретических моделей.
-
Разработаны и рекомендуются к использованию методические приемы палеомагнитного опробования разрезов горных пород.
измененных процессами динамометаморфизма, с целью получения наиболее надежной палеомагнитной информации.
Теоретическое и практическое значение работы:
-
В орбиту палеомагнитных исследований вовлекаются нетрадиционные объекты - динамометаморфические структурно-породные ассоциации зон сдвиговых деформаций. Их исследование позволяет существенно дополнить систему палеогеодинамических характеристик Алтае-Саянской области, а также внести коррективы в ранее выполненные палеогеодинамические реконструкции, основанные на палеомагнитных данных.
-
Разработанные методические рекомендации по палеомагнитному опробованию разрезов горных пород, измененных процессами динамометаморфизма, позволяют по-новому решать проблему исследования палео- и петромагнитных характеристик горных пород Алтае-Саянской области (так же, как и других складчатых областей), что существенно повысит достоверность палеомагнитных данных.
Фактический материал:
В основе работы лежат принципы палеомагнитного и петроструктурного анализа. Для решения поставленных задач автором проведены исследования на 5 опорных полигонах Алтае-Саянской области, Восточного Казахстана и Енисейского кряжа. Отобрана и изучена коллекция, включающая 228 ориентированных палеомагнитных образцов. Изучено 180 ориентированных полированных петрографических шлифов. Использовано одно Аг/Аг определение, выполненное в лаборатории радиогенных и стабильных изотопов ОИГГМ СО РАН.
Апробация работы:
Основные положения работы докладывались на Международных студенческих научных конференциях (Новосибирск, 1995. 1998), Совещании РФФИ (Новосибирск, 1996), Международной летней школе по магнитным текстурам горных пород (Варацци, Италия, 1996), 22-й генеральной Ассамблее Европейского Геофизического Сообщества (Вена, Австрия, 1997), 8-й Научной Ассамблее Международной Ассоциации по Геомагнетизму и Аэрономии (Упсала, Швеция, 1997) и Совещании РФФИ «Науки о Земле на пороге XXI века» (Москва, 1997).
Публикации:
По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ (в том числе тезисы и расширенные тезисы на международные научные конференции и одна статья в зарубежной печати).
Объем и структура работы:
