Автор: Пилюгин Сергей Михайлович
Название работы: Высокотемпературный метаморфизм гранулитовых комплексов Сарматии
|
Присвоенная ученая степень: кандидат геолого-минералогических наук
Специальность: 25.00.04 - петрология, вулканология.
Классификационный индекс:
Ведущая организация:
Руководитель:
профессор доктор геолого-минералогических наук Савко Константин Аркадьевич (ВГУ, г. Воронеж);
Оппонент:
доктор геолого-минералогических наук Перчук Алексей Леонидович (ИГЕМ РАН) ;
доктор геолого-минералогических наук Япаскурт Василий Олегович (Геологический факультет МГУ, г. Москва);
Место защиты: Геологический факультет МГУ
Дата защиты:
Издательство: Москва
Количество страниц:
Язык: русский
Содержание работы:
Общая характеристика работы.
Введение.
Положение 1.
Положение 2.
Положение 3.
Список основных работ по теме диссертации.
|
Реферат:
Общая характеристика работы.
Актуальность темы определяется: 1) первостепенным значением железистых формаций докембрия как источника железорудного сырья и возрастающей ролью при этом метаморфических пород
(магнетитовых кварцитов); 2) специфической приуроченностью железистых формаций главным образом к архею и палеопротерозою, что определяет их фундаментальное значение в ранней
истории Земли; 3) отсутствием корректных данных для количественной оценки физико-химических условий метаморфизма железистых формаций Курско-Бесединского блока Воронежского
кристаллического массива (ВКМ) и Приазовского блока Украинского щита (УЩ).
Цель работы - определение физико-химических условий высокотемпературного метаморфизма архейских железисто-кремнистых формаций (ЖКФ) ВКМ и УЩ на основе детального изучения
структур распада твердых растворов в минералах.
Основные задачи исследований: 1) изучение в минералах структур распада твердых растворов и определение последовательности образования генераций минеральных фаз; 2) разработка
рациональной методики реконструкции химических составов минералов устойчивых на пике метаморфизма: ферроавгитов, пижонитов и полевых шпатов; 3) оценка физико-химических параметров
высокотемпературного метаморфизма.
Научная новизна исследований. 1) Впервые для пород ВКМ и УЩ описаны уникальные структуры распада твердых растворов пироксенов и полевых шпатов; предложена принципиально новая
схема их распада. 2) Реконструированы химические составы первичных минералов устойчивых на пике метаморфизма. 3) Впервые систематически и на единой основе выполнены количественные
определения физико-химических параметров высокотемпературного метаморфизма железисто-кремнистых пород ВКМ и УЩ. 4) Реконструирован P-T тренд метаморфизма мезоархейских гранулитовых
комплексов Сарматии.
Практическая значимость результатов работы. 1) Данные определения параметров метаморфизма могут быть использованы при поисково-разведочных работах и оценке перспективности
различных метаморфогенных железорудных месторождений. 2) Методические подходы к определению температуры метаморфизма применимы к широкому разнообразию кристаллических пород,
минералы которых содержат структуры распада твердых растворов. 3) Результаты исследований использовались в Воронежском государственном университете при составлении карты метаморфизма
докембрия Восточно-Европейской платформы масштаба 1:1000000 (Госконтракт АМ-02-43/15 с Федеральным агентством по недропользованию).
Полученные результаты создают принципиально новые возможности в исследовании железистых формаций докембрия. Они представляют решение научной проблемы оценки физико-химических
условий метаморфизма при формировании железорудных месторождений, методом реконструкции по структурам распада первичных равновесных составов.
Настоящая работа развивает новое направление - исследование структур распада твердых растворов как важнейших индикаторов условий природного минералообразования.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Для пироксенов из гранулитовых комплексов Сарматии (ВКМ и УЩ) характерны структуры распада твердых растворов. При реинтеграции ламелей орто- и клинопироксенов и матрицы
зерен получены составы первичных пижонита: En24,Fs62,Wo14 - для ВКМ; En16,Fs72,Wo12 - для УЩ, и ферроавгита: En23,Fs45,Wo32 - для ВКМ; En15,Fs51,Wo35 - для УЩ, которые впоследствии
распадались по двухступенчатой схеме на гиперстен и авгит.
2. В метапелитах ВКМ присутствуют разнообразные структуры распада полевых шпатов: антипертиты, мезопертиты и пертиты. Определен состав первичных высокотемпературных полевых
шпатов: Ab47,An25,Or28 - для зерен содержащих антипертитовые; Ab50,An11,Or39 мезопертитовые; Ab29,An6,Or65 -пертитовые структуры распада.
3. По реинтегрированным составам первичного пижонита и ферроавгита температуры гранулитового метаморфизма оцениваются: для Курско-Бесединского блока ВКМ - 950oС-1000oС при
10-11 кбар; для Приазовского блока УЩ - 890oС-930oС при 10 кбар. Температуры метаморфизма, полученные по первичным составам полевых шпатов составляют 960oС-1050oС.
Фактический материал. Объектом исследования являлись породы архейской ЖКФ Курско-Бесединского блока ВКМ и Приазовского блока УЩ. Основой для исследований послужили материалы,
собранные автором в течении 2003-2007 гг. при выполнении тематических работ, проводившихся по планам научных программ Минобразования РФ, грантам ФЦП Интеграция (проект Э-0348),
Президента РФ (проект МД-248.2003.05), Развитие научного потенциала Высшей школы. Университеты России (НИЧ-5041) и Российского фонда фундаментальных исследований (проекты
01-05-65018, 03-05-64071, 04-05-64585, 04-05-65109, 06-05-64088).
В процессе выполнения работ детально задокументирован керн 36 скважин и детально описано более 1500 шлифов по 22 скважинам. При исследовании вещественного состава метаморфических
образований использовался комплекс методов оптической микроскопии и аналитических исследований, который включает 57 силикатных анализов пород. Изучен химический состав 1520
минералов в 75 препаратах. Наиболее информативные минеральные ассоциации и зерна минералов со структурами распада изучались на растровых электронных микроскопах - Jeol 6380
LV (ВГУ) СamScan 2300 (ИЭМ РАН). Химические составы минеральных фаз были получены с помощью энергодисперсионной приставки INCA 250 (ИЭМ РАН, ВГУ).
Апробация работы. Материалы по теме диссертации докладывались на международных и российских конференциях: ECROFI (Siena, Italy, 2005); Granulites and Granulites 2006 (Brazil,
2006), Х Всероссийском петрографическом совещании (Апатиты, 2004), Геологи 21 века (Саратов, 2004, 2006), Ломоносов-2005 (Москва, 2005), Гранулитовые комплексы в геологическом
развитии докембрия и фанерозоя (Cанкт-Петербург, 2007), а также на ежегодных научных сессиях Воронежского государственного университета (2003-2007 гг.). Основное содержание
диссертации отражено в 10 опубликованных статьях и в тезисах вышеупомянутых совещаний и конференций. Работа выполнена на кафедре полезных ископаемых и недропользования Воронежского
государственного университета.
Объем и структура работы. Диссертация общим объемом 115 страниц, включая 55 страниц текста, 19 таблиц, 36 рисунков и список литературы из 73 наименований, состоит из введения,
семи глав и заключения.
Некоторые вопросы и результаты исследований обсуждались с чл.-корр. РАН Н.М. Чернышовым, а также с кандидатами геолого-минералогических наук И.П. Лебедевым, В.М. Холиным.
Всем перечисленным исследователям, а также своему научному руководителю профессору К.А. Савко, оказывавшему всемерную помощь и поддержку в ходе выполнения диссертационной
работы автор выражает искреннюю и глубокую благодарность. Большую помощь при проведении лабораторных работ оказали сотрудники лаборатории метаморфизма ИЭМ РАН: А.Н. Конилов,
О.В. Васюкова, Д.М. Султанов, А.Н. Ваккуров, Н.И. Крутова. Автор считает своим приятным долгом выразить слова благодарности М.Н. Новиковой за любезно предоставленный аналитический
материал по флюидным включениям в минералах.
Автор особенно признателен доктору геолого-минералогических наук Фонареву В.И. за неизменную поддержку и огромный интерес к исследованиям, советы и критические замечания.
|
Библиография:
1. Пилюгин С.М. Минералогия и физико-химические условия метаморфизма высокометаморфизованных пород архейской железисто-кремнистой формации в центральной части Курской магнитной аномалии / Новикова М.А., Пилюгин С.М // Труды молодых ученых ВГУ. Вып. 1. 2004. С. 143-157. 2. Пилюгин С.М. Минералогия, фазовые равновесия и условия метаморфизма пород неоархейской железисто-кремнистой формации КМА в пределах Тарасовских аномалий / Савко К.А., Пилюгин С.М., Новикова М.А // Вестник Воронежского университета. Cер. Геология 2004. Вып. 2. С. 111-126. 3. Пилюгин С.М. Высокотемпературный метаморфизм железисто-кремнистой формации Курско-Бесединского блока (Воронежский кристаллический массив) / Фонарев В.И., Пилюгин С.М., Савко К.А., Новикова М.А // Материалы X Всероссийского петрографического совещания. Апатиты, 2005. Т. 4. С. 245-247. 4. Пилюгин С.М. Структуры распада в пироксенах как свидетельства высокотемпературного метаморфизма пород железисто-кремнистой формации Курской магнитной аномалии / Пилюгин С.М. // Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых Ломоносов-2005. Москва, 2005. 5. Pilugin S. CO2-rich and N2-rich fluid inclusions in Archean ultrahigh-temperature metamorphic BIF of Voronezh crystalline massif (East European craton, Russia) / Fonarev V., Savko K., Novikova M, Pilugin S // Тезисы международной конференции ECROFI XVIII. Siena, 6 9 July 2005. 6. Пилюгин С.М. Структуры распада пироксенов в архейских магнетитовых кварцитах Курской магнитной аномалии / Пилюгин С.М. // Геологи XXI века: материалы VIII Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов. Саратов: Из-во СО ЕАГО, 2005. 6. Пилюгин С.М. Структуры распада пироксенов в архейских магнетитовых кварцитах Курской магнитной аномалии / Пилюгин С.М. // Геологи XXI века: материалы VIII Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов. Саратов: Из-во СО ЕАГО, 2005. 7. Pilugin S. Exsolution textures of ortho- and clinopyroxene in high-grade BIF of the Voronezh Crystalline Massif: evidence of ultrahigh-temperature metamorphism / Fonarev V., Pilugin S., Savko K., Novikova M // Journal of Metamorphic Geology. 2006. N 24. P.135-151. 8. Пилюгин С.М. Структуры распада пироксенов как индикаторы высокотемпературного метаморфизма железисто-кремнистой формации Азовского блока (Мариупольское рудное поле), Украинский щит / Пилюгин С.М. Фонарев В.И // Материалы международной научной конференции "Метаморфизм и геодинамика". Екатеринбург, 2006. С.80- 83. 9. Pilugin S. Exsolution Textures of Ortho- and Clinopyroxene in High-Grade BIF of the Voronezh Crystalline Massif: Evidence of Ultrahigh-Temperature Metamorphism. Trend of Metamorphic evolution / Fonarev V., Pilugin S., Savko K., Novikova M // Тезисы международной конференции Granulites and Granulites 2006. Brazil, 2006. P. 31. 10. Пилюгин С.М. Ультравысокие температуры метаморфизма метапелитов Курско-Бесединского блока Воронежского кристаллического массива (по данным полевошпатовой термометрии) / Пилюгин С.М., Фонарев В.И., Савко К.А // Геологи XXI века: материалы VIII Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов. Саратов: Из-во СО ЕАГО, 2007. 11. Пилюгин С.М. Полевошпатовая термометрия высокометаморфизованных метапелитов Воронежского кристаллического массива (Курская магнитная аномалия) / С.М. Пилюгин, В.И. Фонарев, К.А. Савко // Вестник Воронежского университета, Серия Геология 2007. Вып.1. С.86 94. 12. Пилюгин С.М. Гранулитовый метаморфизмом ультравысоких температур/высоких давлений (УВТ/ВД) в докембрии Восточно-Европейской платформы / В.И.Фонарев, C.М. Пилюгин, А.Н. Конилов, М.А. Новикова, К.А. Савко // Гранулитовые комплексы в геологическом развитии докембрия и фанерозоя: материалы II Российской конференции по проблемам геологии и геодинамики докембрия. Санкт-Петербург, 2007. С. 362-368.
|
|
