Содержание к диссертации
стр.
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава I. Краткий исторический обзор геологических
исследований кристаллических пород района ... 12
Глава П. Геолого-структурное районирование зоны восто
чного контакта Корсунъ-Новомиргородского
плутона 22
Глава Ш. Минералого-петрографическая и петрохимическая характеристики позднепротерозойских интрузивных и ыетасоматических образований ..... 45
Глава IУ.Геолого-структурное положение и особенности
взаимоотношения черкасских гранитов и метасо-
матитов в тектоно-магматических зонах 89
Глава У. Закономерности размещения фосфатно-титановых и
редкометально-редкоземельных проявлений в
породах исследуемой территории . 135
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 160
ЛИТЕРАТУРА
Введение к работе
Актуальность темы. На современном этапе изучения структурно-петрографических комплексов Украинского щита (УЩ) и оценки их перспектив на полезные ископаемые, когда развернулись систематические работы по глубинному геологическому картированию, особенно актуальна подготовка научных основ поисков полезных ископаемых, в значительной степени базирующихся на картографическом обобщении геолого-структурного, петрографического, петро-химичеекого и геохимического материала, то есть на наиболее соответствующей уровню изученности комплексной геологической модели региона.
Исследуемая территория охватывает зону восточного контакта
Корсунъ-тйовомиргородского плутона (центральная часть УЩ) и за-
р нимает площадь около 2,6 тыс. юг*. В административном отношении
она располагается в пределах Черкасской и Кировоградской областей УССР.
До последнего времени довольно сложные в геологическом отношении и перспективные тектоно-магматические структуры центральной части УЩ не нашли достаточно полной характеристики в геологической литературе. Их положение в структуре и истории развития региона не было четко определено и обосновано.
Систематическое геологическое изучение исследуемой территории осуществляется в основном со второй половины текущего столетия. Геологосъемочными, поисковыми и разведочными работами Черкасской ГРЭ ЕГО "Севукргеология" МГ УССР выявлены основные черты геологического строения докембрийских образований района и установлены некоторые закономерности размещения ряда полезных ископаемых. Коренные и россыпные рудные и нерудные проявления
обнаружены вдоль всей восточной зоны сочленения Корсунь-йово-миргородского плутона с рамой. Тем не менее, пока ни один из выявленных объектов не может быть передан для промышленного освоения. Главными причинами такого положения являются следующие: і сложность геологического строения района, неравномерная степень
изученности, отсутствие надежных научнообоснованных признаков и критериев обнаружения рудовмещающих комплексов и другие.
Значительная часть геологического материала изучалась и систематизировалась главным образом в направлении установления минералого-петрографических и геохимических различий породных комплексов. Отсюда, - практически все (независимо от масштаба и целевой нагрузки) существующие макеты карт и схем отражают в основном вещественные (петрографические) сочетания пород. Значительно реже встречаются "чисто" тектонические или геофизические карты и схемы, которые, как и первые, настолько загружены и нечитаемы, что часто не представляется возможным выявить главные и второстепенные особенности строения отдельных структур и района в целом.
Наиболее актуальным и в то же время достаточно сложным вопросом геологического строения и оценки перспектив УЩ является вопрос приуроченности метасоматитов к определенным структурным элементам и конкретным эпохам тектоно-магматической активизации, а также проблема связи метасоматитов с магматическими комплексами, их зональность и металлогеническая специализация.
На решение этих вопросов и направлены исследования, результаты которых изложены в настоящей работе. Благоприятным районом для их решения определился район развития метасоматитов, малых интрузивных тел и даек восточного контакта Корсунь-Новомиргород-ского плутона.
Таким образом, назрела необходимость определить минералого-петрографические, петрохимические, геохимические и, особенно, тектоно-магматические критерии поисков месторождений полезных ископаемых в пределах исследуемого региона.
Цель работы и задачи исследований. На основании комплексного изучения геологического строения зоны восточного контакта Корсунь-Новомиргородского плушона и сопредельных территорий установить структурную позицию малых интрузивных тел и даек лей-когранитов, определить их роль в формировании метасоматических образований.
Выяснение геологической структуры района, положения в ней метасоматических тел, малых интрузивных и дайковых образований, а также закономерностей размещения полезных ископаемых требовало решения вопросов, касающихся возрастных взаимоотношений между различными магматическими, метаморфическими, ультраметаморфическими и метасоматическими породами, условий становления этих пород, зависимости их вещественного состава от положения в различных по возрасту и генезису структурах.
В процессе работы над диссертацией решались следующие основные задачи:
Изучение минералого-петрографических, петрохимических и геохимических особенностей верхнепротерозойских интрузивных и метасоматических. образований.
Изучение вторичных преобразований петро- и рудообразую-щих компонентов в нижнепротерозойских магматических, метаморфических и ультраметаморфических комплексах пород под воздействием кремнещелочного метасоматоза, дислокационного метаморфизма и диафтореза.
Выяснение структурного положения, морфологии и особенно-
- б -
стей взаимоотношения метасоматитов, малых интрузивов и даек в зоне восточного контакта плутона.
Установление источника метасоматического изменения исходных пород. Определение интенсивности и характера преобразований первичных породных комплексов в различных структурных подразделениях района.
Выявление закономерностей локализации апатит-редкоме-талъно-редкоземельных, высококремнеземнисшых и камнесамоцвет-ных проявлений в породах исследуемой территории.
Реализация работы. В результате выполненных работ были подготовлены и переданы Черкасской ГРЭ ПГО "Севукргеология" МГ УССР две рекомендации по оценке перспектив и поискам месторождений ряда полезных ископаемых в пределах восточного контакта Корсунь-Новомиргородского плутона. Одна из рекомендаций использовалась при поисковых работах. Получены новые положительные результаты.
Расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения второй рекомендации составит около 400 тыс. рублей.
Апробация работы и публикации. Основные положения предлагаемой работы освещены в пяти публикациях и одном научно-производственном отчете. Кроме того, главные результаты проведенных автором исследований докладывались и обсуждались на пятом Всесоюзном палеовулканологическом симпозиуме (Черкассы, 1981 г.), Республиканском совещании по нерудному сырью (Львов, 1982 г.) и Республиканском семинаре по проблемам создания на Украине собственной сырьевой базы для производства фосфорных удобрений (Киев, 1983 г.), а также на Ученом совете ИГН АН УССР, посвященном вкладу ученых в реализацию планов Продовольственной про-
граммы (Киев, 1983 г.) и совместном совещании отделов геотектоники, геологии антропогена, геологии угольных месторождений, методики и прогнозирования поисков месторождений полезных ископаемых ИГН АН УССР (Киев, 1983 г.).
Фактический материал. В основу работы положены результаты полевых и лабораторных исследований, проанализированные автором во время выполнения им научно-исследовательских, в том числе хоздоговорных,работ в І978-І983 гг. Был обобщен практически весь фактический материал как производственных, так и научно-исследовательских организаций. Работы проводились в тесном содружестве с коллективом Черкасской ГРЭ "Севукргеология" МГ УССР.
К решению вопросов автор подходил на основе широкого сравнительного анализа особенностей структуры, взаимоотношений и вещественного состава пород докембрийского фундамента. При этом в достаточной мере использовались геофизические материалы и данные дешифрирования аэро- и космоснимков.
В период с 1978 по 1983 г. была осуществлена ревизия кер-нового материала (более 40 тыс. пог. метров скважин) производственных организаций, изучены взаимоотношения кристаллических пород в естественных обнажениях и искусственных выработках (более 150). По всем разновидностям докембрийских пород района получено и обработано I 200 новых полных химических анализов и свыше 2 000 спектральных определений. Количественные содержания некоторых элементов определялись в 350 пробах. Петрографические исследования проведены более чем по I 600 прозрачным шлифам и 150 аншлифам. Систематизация материала по вещественному составу пород осуществлялась с привлечением данных, полученных в результате предыдущих исследований.
Силикатные анализы пород были пересчитаны по следующим методам: А.Н.Заварицкого, П.Ниггли, Ф.Ю.Левинсон-Лессинга, Н.П.Свмененко и Т.Барта. Составлены диаграммы проекций петро-химических параметров пород по методу А.Н.Заварицкого. Вычислены "формулы" по методу Т.Барта, которые дают возможность оценить миграцию породообразующих элементов в процессе метасоматоза. Средние химические составы пород района сравнивались со средними составами типов пород по А.Н.Заварицкому и Лэли.
В процессе геохимических исследований выполнялась статистическая обработка результатов спектрального анализа проб. Пробы кристаллических пород объединялись в выборки по принципу идентичности петрографического состава и стратиграфического положения в разрезе. Статистическая обработка геохимической информации осуществлялась партией автоматизированной обработки геолого-геохимической информации Киевской комплексной геофизической экспедиции. Расчеты проводилиь на ЭВМ БЭСМ-4М по методу главных факторов.
Сделаны выборки по всем типам пород региона для определения парных коэффициентов корреляции пятиокиси фосфора с основными породообразующими окислами (18 выборок). Данные выборок пересчитывались на ЭВМ ЕС 1033 с помощью программы по шаговой регрессии, разработанной в Институте геологических наук АН УССР старшим научным сотрудником Л.В.Борейко.
Петрографические описания пород проводились с определениями основных оптических характеристик минералов с подсчетами их объемных количеств в % на интеграционном столике. На столике Федорова определены оптические константы основных плагиоклазов, пироксенов и амфиболов.
Химические и спектральные анализы пород выполнялись в Центральной тематической лаборатории ПГО "Севукргеология" и лабораториях Института геологических наук АН УССР.
Перечисленные виды работ дали возможность составить обширный ряд разномасштабных геолого-структурных карт, схем и соответствующих разрезов с учетом картографических построений предшественников.
Работа по составлению карт показала необходимость и в дальнейшем проводить такого рода картографические обобщения для других участков Корсунь-Новомиргородского плутона и сопряженных структур УЩ, а такке для подобных им структур других районов щита, применив разработанную нами методику исследований и обобщений материала.
Структурно-формационная и геолого-структурная карты зоны восточного контакта Корсунь-Новомиргородского плутоная явились основой регионального прогноза апатитоносности и редкометалъно-редкоземельной минерализации в данном регионе УЩ. Эти карты, построенные с учетом минералого-петрографических особенностей и геохимической специализации комплексов пород, а также их структурных позиций, дают представление о масштабах развития перспективных геологических образований (в первую очередь апатитоносних) и в этом плане могут служить основой и для перспективного планирования дальнейших поисковых работ.в пределах исследуемого района.
Объем и структура работы. Диссертационная работа, состоящая из введения, пяти глав и заключения, изложена на 125 страницах машинописного текста и иллюстрирована 15 таблицами, 26 рисунками ( геологические карты, схемы и разрезы, графики и фо-
- ю -
тографии шлифов). Список литературы включает 14-5 названий.
Во введении и первой главе раскрывается история вопроса, состояние проблемы и актуальность выполненных исследований. Обосновывается необходимость развития геологоразведочных работ в пределах распространения апатит-редкоземельно-редкометальносо-держащих образований для удовлетворения возрастающих потребностей промышленности и сельского хозяйства. Вторая глава посвящена геолого-структурному районированию зоны восточного контакта плутона. В третьей главе приводится описание вещественного состава верхнепротерозойских интрузивных и метасоматических комплексов пород. В четвертой главе излагается структурная позиция и особенности взаимоотношения черкасских гранитов и связанных с ними метасоматитов в пределах исследуемого региона; дается характеристика двух типов метасоматической зональности. Пятая глава содержит данные об основных закономерностях размещения полезных ископаемых в докембрийских породах района. Заключение состоит из главных выводов и предложений, полученных в результате проведенных работ.
Автор считает своим долгом отметить, что в период выполнения исследований и написания диссертации он получал помощь и всестороннюю поддержку со стороны сотрудников геологических служб Мингео УССР и СССР (А.Д.Лукиных, Г.Д.Коломийца, С.В.Байдака, Г.Д.Лепигова, С.В.Металиди, В.С.Тарасенко, И.С.Василиши-на, В.С.Булгакова, Н.П.Шейгаса), Института геологических наук АН УССР (В.В.Плошко, Ю.А.Кудели, Й.А.Майдановича, Я.В.Федори-на, В.В.Конакова, А.В.Александровой, С.А.Гуридова, В.С.Плаку-щей), Киевского и Львовского университетов (В.Й.Скаржинского, Е.М.Лазько, А.А.Сиворонова). В оформлении работы принимали
- II -
участие А.А.Мироненко, Н.В.Каштанова, В.Г.Киптилый, А.А.Дзид-зинский. Всем товарищам, способствовавшим подготовке диссертации, автор выражает искреннюю благодарность.
Особо хочется отметить и выразить признательность за постоянную и всестороннюю помощь, поддержку и многочисленные советы в процессе работы над диссертацией научному руководителю академику АН УССР В.Г.Бондарчуку и кандидату геолого-минералогических наук А.Я.Радзивиллу.
