Автор: Бычкова Яна Вячеславовна
Название работы: Закономерности строения контрастной ритмической расслоенности в Киваккском интрузиве
|
Присвоенная ученая степень: кандидат геолого-минералогических наук
Специальность: 25.00.09 - геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых
Классификационный индекс:
Ведущая организация:
Руководитель:
кандидат геолого-минералогических наук Коптев-Дворников Евгений Владимирович;
Оппонент:
доктор геолого-минералогических наук Арискин Алексей Алексеевич;
доктор геолого-минералогических наук Изох Андрей Эмильевич;
Место защиты: Москва
Дата защиты: 14 ноября 2003 г.
Издательство: Москва
Количество страниц: 156
Язык: русский
Содержание работы:
Глава 1. Состояние проблемы ритмической расслоенности
Глава 2. Геологическая позиция Киваккского плутона, его внутреннее строение и форма. Положение в нем ритмической расслоенности.
Глава 3. Петрографическая характеристика пород Киваккского интрузива
Глава 4. Пространственные характеристики ритмической расслоенности в подзоне переслаивания бронзититов и норитов
Глава 5. Состав породообразующих минералов ритмически расслоенной толщи
Глава 6. Геохимическая термометрия участка разреза с ритмическим переслаиванием
Глава 7. Многослойно-суспензионная понятийная модель формирования ритмической расслоенности
|
Реферат:
Актуальность работы.
Ритмическая расслоенность является характернейшей чертой строения мафит-ультрамафитовых интрузивов. С одной стороны - это, пусть и интересная, но частная проблема образования
расслоенных интрузивов - далеко не самых распространенных объектов в земной коре. С другой стороны, к ним следует относиться как к самым глубоким магматическим образованиям,
в которых можно непосредственно наблюдать результаты магматической эволюции in situ. Выводы о механизмах формирования расслоенных интрузивов можно распространить на процессы
в ненаблюдаемых камерах под вулканами. Одновременно механизм формирования ритмической расслоенности является важной прикладной проблемой, поскольку в расслоенных интрузивах
рудные горизонты, обогащенные хромитом, или титаномагнетитом, или благородными металлами, как правило, являются членами ритмически расслоенных пачек пород.
Главной особенностью методологии коллектива, в котором работает автор, является убежденность в том, что решение петролого-геохимических проблем магматической эволюции следует
искать на путях построения математических моделей рассматриваемых генетических гипотез. Используемый для моделирования программный комплекс КОМАГМАТ (Френкель, 1988, Френкель,
1995, Арискин, Бармина, 2000) количественно воспроизводит общие закономерности распределения минералов и рассеянных элементов в вертикальных разрезах расслоенных интрузивов,
однако его динамическая часть не предназначена для симуляции сложной динамики образования ритмического переслаивания. Сегодня остро встал вопрос о создании новой математической
модели, которая была бы способна воспроизвести ритмичность. Для того, чтобы среди большого количества гипотез выбрать наиболее правдоподобную и пригодную для формализации,
необходимо было провести всестороннее детальное исследование феномена ритмического переслаивания на конкретном объекте.
Цель и задачи.
Целью настоящей работы было получение комплексной геолого-петрологической, геохимической и минералогической характеристики строения ритмической расслоенности в Киваккском
интрузиве, с тем, чтобы в дальнейшем сформулировать непротиворечивую понятийную генетическую модель формирования зон ритмического переслаивания. Полученный эмпирический материал
станет в будущем основой верификации численной модели формирования ритмической расслоенности.
В связи с этим были поставлены следующие задачи
1. Исследовать пространственные закономерности строения ритмической пачки Киваккского интрузива.
2. Получить петрографические и геохимические характеристики пород, слагающих ритмически расслоенную толщу.
3. Выявить особенности изменения составов породообразующих минералов, слагающих породы ритмически расслоенной толщи.
Фактический материал.
Работа выполнена на основе наблюдений и материала, собранного автором в процессе работы на интрузиве Кивакка в течение 5 полевых сезонов по проектам РФФИ N99-05-64118 и N02-05-65168.
Работы велись в подзоне Переслаивания бронзититов и норитов (далее - ПзПБН) по профилям ЮКЭ ПГО"Севзапгеология". Также использовались материалы и аналитические данные по полному
разрезу интрузива, любезно предоставленные сотрудниками кафедры геохимии МГУ и ИГ КарНЦ РАН.
Общий объем использованного фактического материала составляет: 85 проб, отобранных для определения химического состава и проанализированных в химической лаборатории ИГ КарНЦ
РАН; 155 образцов, в которых был измерен удельный вес для определения количественно-минерального состава пород; 400 петрографических шлифов. Все использованные пробы и образцы
имеют строгую привязку к вертикальному разрезу интрузива.
Проведено 2250 микрозондовых определений в 950 зернах и 6 полированных шлифах. Проведена серия численных экспериментов для проверки гипотезы парагенности сопряженных слоев.
Новизна.
Научная новизна представленной работы заключается прежде всего, в комплексном системном подходе к изучению объекта.
В работе впервые детально исследован полный непрерывный разрез ритмического переслаивания. Для Киваккского интрузива выделены ритмические единицы и получены их пространственные
характеристики (масштаб, двучленное строение, характер границ). Установлено, что для ритмически расслоенной части разреза характерен узкий диапазон изменения состава минералов.
Методом геохимической термометрии опровергнута гипотеза о парагенности сопряженных слоев. Предложена многослойно-суспензионная гипотеза формирования ритмической расслоенности.
Практическое значение.
Полученные результаты важны для развития представлений о формировании ритмически расслоенных пород и связанной с ними малосульфидной платиновой минерализации. Установленные
особенности строения, минерального и химического состава ритмически расслоенной зоны послужат верификационным материалом для создаваемой численной модели ритмического переслаивания.
Предложены и обоснованы метод определения цветного числа биминеральных пород путем измерения их плотности, методика микрозондовых определений состава пироксенов (со структурами
распада твердых растворов) с заданной точностью.
Защищаемые положения.
1. Ритмическое переслаивание пород в Киваккском интрузиве сопровождает появление каждого нового кумулятивного минерала в вертикальном разрезе.
2. Ритмические единицы, выделенные на участке перехода от бронзитового к бронзит-плагиоклазовому парагенезису, имеют следующие пространственные характеристики: метровый масштаб
мощности; латеральная протяженность по всему интрузиву; всегда двучленное строение, в том числе и тогда, когда верхний слой представлен бронзит-плагиоклаз-авгитовым парагенезисом
(без промежуточного двуминерального); резкий характер границ как между ритмами, так и между слоями внутри одного ритма.
3. Состав породообразующих минералов в ритмически расслоенной пачке остается практически постоянным, что отражает специфику кристаллизации исходной магмы Киваккского интрузива,
а именно, узкий диапазон изменения состава минералов на этапе кристаллизации бронзит-плагиоклазовой котектики. Установлено, что в кумулятивных авгитах из габбро-норитовых
слоев содержание Cr ниже, чем в интеркумулятивных из сопряженных бронзитовых кумулатов. Это, в свою очередь, доказывает, что, по крайней мере, для этих пар имеет место контраст
в степени фракционирования.
4. Рассчитанные траектории равновесной кристаллизации пород из слагающих ритмическую единицу слоев не обнаруживают общих точек, что доказывает формирование соприкасающихя
кумулатов из порций магм, дискретно различающихся по степени фракционирования исходной магмы, об этом же свидетельствует соотношение концентраций хрома в интеркумулятивных
и кумулятивных авгитах.
|
Библиография:
1. Бычкова Я.В., Коптев-Дворников Е.В Типы родоначальных магм базит-гипербазитовых расслоенных интрузивов Фенноскандии как классификационный признак. // Тез. докл. Международной конференции "Рифтогенез, магматизм, металлогения докембрия. Корреляция геологических комплексов Фенноскандии". Петрозаводск, 1999 г., с. 20-21.. 2. Бычкова Я.В, Коптев-Дворников Е.В. Ритмическая расслоенность в Киваккском интрузиве. // Тез.докл. на X научн.чтениях памяти И.Ф.Трусовой Проблемы магматической и метаморфической петрологии Москва, 2000г, с.4-5. 3. Бычкова Я.В., Коптев-Дворников Е.В. Новые данные о составах пироксенов ритмически расслоенной пачки Киваккского интрузива (Сев. Карелия) и связанные с ними физико-химические ограничения, накладываемые на модели формирования ритмической расслоенности // Тез. докл. на Всероссийской молодежной конференции памяти К.О.Кратца. С.-Петербург, 2001 г. 4. Хворов Д.М., Коптев-Дворников Е.В., Бычкова Я.В. Реконструкция формы Киваккского расслоенного интрузива. // Материалы Второго всероссийского петрографического Совещания "Петрография на рубеже XXI в.", т.I, 2001, стр. 224-227. 5. Бычкова Я.В. АТМ - индикатор состава родоначальных магм и эволюции исходного состава некоторых расслоенных интрузивов / В сб. "Петрохимические серии магматических пород", Петрозаводск, 2001, с. 39-42 6. Бычкова Я.В., Коптев-Дворников Е.В. Многослойно-гетерофазовая гипотеза формирования ритмической расслоенности // Тез. докл. Всерос. семинара "Геохимия магматических пород" школа "Щелочной магматизм Земли".Москва 2002 г., с.26. 7. Коптев-Дворников Е.В., Бычкова Я.В. Математическое моделирование температурного режима формирования ритмически расслоенной пачки Киваккского мафит-ультрамафитового интрузива // Материалы Всеросс.Научн.конф."Геология, геохимия, геофизика на рубеже XX и XI веков" к 10-летию РФФИ. Т.2 "Петрол., геохим., минерал., геолог. месторождений п.и., геоэкология". М. 2002, с. 8. Бычкова Я.В., Кононкова Н.Н., Коптев-Дворников Е.В. Методика выявления оптимального количества измерений для наиболее достоверного определения состава ортопироксенов. // Тез.докл. на XIII научн.чтениях памяти И.Ф.Трусовой "Проблемы магматической и метаморфической петрологии", Москва, 2003г, с. 2-3. 9. Бычкова Я.В., Кононкова Н.Н., Коптев-Дворников Е.В. Проблемы выявления оптимального количества измерений для наиболее достоверного определения состава клинопироксенов //. Тез.докл. на XIII научн.чтениях памяти И.Ф.Трусовой "Проблемы магматической и метаморфической петрологии", Москва, 2003г, с. 3-4. 10. Бычкова Я.В., Коптев-Дворников Е.В. Ритмическая расслоенность киваккского типа: геология, петрография, петрохимия, гипотеза формирования. // Петрология, 2004. т.12, N2, в печати.
|
|
