Автор: Рудакова Антонина Викторовна
Название работы: Особенности строения и состава трапповой формации обрамления Хантайско-Рыбнинского вала (Норильский район)
|
Присвоенная ученая степень: кандидат геолого-минералогических наук
Специальность: 25.00.01 - общая и региональная геология
Классификационный индекс:
Ведущая организация: Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН (Москва)
Руководитель:
доктор геолого-минералогических наук Александр Вениаминович Тевелев ;
Оппонент:
доктор геолого-минералогических наук Григорий Степанович Гусев;
кандидат геолого-минералогических наук Роман Витальевич Веселовский ;
Место защиты: ауд. 415, геологический факультет МГУ
Дата защиты: 2012-03-02 16:00
Издательство: Москва
Количество страниц: 165
Язык: русский
Содержание работы:
Введение.
Глава 1. Физико-географический очерк.
Глава 2. Трапповые провинции в истории Земли.
Глава 3. Геологическая изученность района.
Глава 4. Краткий геологический очерк.
Глава 5. Фактический материал и методика исследования.
Глава 6. Трапповая формация Норильского района на периферии Хантайско-Рыбнинского вала.
Заключение.
Список публикаций.
|
Реферат:
Актуальность работы. Связь большинства Cu-Ni-Pt месторождений с крупными трапповыми провинциями, а также совпадение возраста этих провинций со временем массового вымирания
многих видов живых организмов, вызывает неугасающий интерес к трапповым формациям. Сибирские платобазальты (251млн. лет) представляют самую крупную континентальную трапповую
провинцию на Земле. При этом Норильский район наиболее важен для понимания истории развития территории в силу особенностей его геологического строения: большой мощности вулканитов
(3,5 км), присутствия в разрезе наряду с широко распространенными толеитовыми базальтами субщелочных и пикритовых разновидностей пород, а также наличием уникальных Cu-Ni-Pt
месторождений.
Несмотря на многолетние исследования территории до сих пор нет устоявшихся представлений о происхождении главных типов магматических пород Норильского района и связанных с
ними сульфидных месторождений. В частности, резко различаются представления о комагматичности интрузивных и вулканических пород. Одни исследователи отстаивают точку зрения
о формировании плутонических и эффузивных пород в рамках единой магматической системы (Налдретт, 2003; Naldrett, 2005; Keayes et al, 2007), другие рассматривают массивы норильского
комплекса в качестве производных самостоятельной магмы (Лихачев, 2006; Криволуцкая и др., 2008; Криволуцкая, Рудакова, 2009). Такое расхождение обусловлено тем, что в настоящее
время район крупнейших Норильских медно-никелевых месторождений изучен в основном в отношении интрузивов, содержащих оруденение, а вмещающая их трапповая формация изучена
в значительной мере хуже и крайне неравномерно. Именно поэтому ограничены данные о геологических взаимоотношениях как между эффузивами и интрузивами, так и между интрузивными
образованиями разного типа. Дополнительные трудности в интерпретации эволюции магматизма в пределах провинции обусловлены чрезвычайно быстрым образованием всей трапповой толщи
(Wooden et al., 1993), вследствие чего определения изотопного возраста пород не могут дать последовательности образования магматических тел. В такой ситуации особое значение
приобретают геохимические, минералогические и др. методы.
Особое внимание привлекает крупнейшая структура района Хантайско-Рыбнинский вал, простирание которого совпадает с простиранием большинства разрывных и складчатых структур
(север-северо-восточное), а также с главным рудоконтролирующим Норильско-Хараелахским разломом. Уточнение истории развития вала и его влияния на особенности формирование трапповой
формации дает ценнейший материал для понимания общей эволюции Сибирских траппов.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является определение общей эволюции трапповой формации Норильского района и выяснение истории развития Хантайско-Рыбнинского
вала. Основными задачами стали:
1. Изучение геологического строения трапповой формации по глубоким скважинам в различных структурах с детальным выяснением вариаций геологических, петрографических и геохимических
характеристик отдельных покровов, свит и всей толщи в целом.
2. Изучение геологического строения туфо-лавовой толщи по геологическим обнажениям с выяснением условий залегания, изменения мощностей свит, а также особенностей строения
расслоенных покровов и интрузивных тел.
3. Выявление соотношения лав и туфов и изменения этих соотношений по разрезу и по латерали.
4. Сопоставление геологического строения изученных разрезов для выяснения эволюции вулканизма этого региона.
5. Изучение петрографических и минералогических особенностей пород.
6. Изучение геохимических особенностей вулканических пород каждой свиты во всех разрезах, а также интрузивных тел для определения направленности эволюции расплавов, участвующих
в формировании вулканогенной толщи.
7. Выяснение возможных способов формирования расслоенных покровов.
Фактический материал и методика исследований. В основу работы положены данные, полученные автором в ходе полевых исследований в Норильском районе в 2008-2010 гг. в составе
геологического отряда ГЕОХИ РАН под руководством Н.А. Криволуцкой. При полевых исследованиях проведена документация 4 скважин " ООО "НорильскГеология" (общая длина документированного
керна 4205 м), а также маршрутные описания 6 разрезов естественных обнажений вдоль русел ручьев. Помимо объектов, изученных автором, для получения более полной картины использованы
данные, любезно предоставленные Н.А. Криволуцкой (разрез г. Сундук, южный берег оз. Глубокое; верхняя часть разреза L, северо-восточный берег оз. Лама). Все изученные объекты
расположены по обрамлению Хантайско-Рыбнинского вала (далее ХРВ) и охватывают большую часть структурных элементов Норильского района: Норильская, Хараелахская мульды, Микчангдинский
блок (площадь) и западный борт Тунгусской синеклизы. Каменный материал отбирался из центральной части каждого потока, а также из приподошвенной и прикровельной частей нескольких
потоков. В интрузивных телах материал отбирался равномерно по мощности, включая эндо- и экзоконтактовые области. Всего было отобрано 695 образцов.
Из наиболее свежих разностей были изготовлено и описано 272 шлифа для выявления петрографо-минералогических особенностей, из которых 52 шлифа было исследовано на микрозондах
ГЕОХИ РАН (аналитик Н.Н. Кононкова) и геологического факультета МГУ (аналитики Е.В. Гусева и Н.Н. Коротаева) с определением состава 168 зерен плагиоклаза и 237 зерен пироксена.
Для геохимических исследований автором было подготовлено 200 проб, прошедших дробление, истирание и спекания в стёкла для 47 проб. Геохимические исследования проводились различными
методами. Концентрации главных элементов определялись для 133 проб рентгено-флюоресцентным методом в лабораториях ГЕОХИ РАН (г. Москва) и Института им. М. Планка (г. Майнц,
Германия). Концентрации рассеянных элементов определялись для 194 проб масс-спектральным методом с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), а также атомно-эмиссионным методом
с индуктивно связанной плазмой (ICP-AES) в лабораториях ИМГРЭ, ГЕОХИ РАН (г. Москва), институте ИПТМ РАН (г. Черноголовка) и Институте им. М. Планка (г. Майнц).
Научная новизна
1. Впервые проведено системное исследование разреза трапповой формации по новым скважинам и разрезам каждого структурного элемента с определением типа контакта с подстилающими
породами тунгусской серии и выяснением характер изменения мощностей свит в пределах каждой из мульд.
2. Впервые для изученных районов выполнены детальные "послойные" петрографические, геохимические и минералогические исследования.
3. Впервые обосновано геологическими данными синвулканический характер развития Хантайско-Рыбнинского вала.
4. Впервые обоснована геологическая позиция (установлена "нижняя" граница) интрузивов, синхронных вулканитам трапповой формации, в том числе содержащих медно-никелевое оруденение.
Защищаемые положения
1. Хантайско-Рыбнинский вал Норильского рудного района является долгоживущей, периодически проявлявшей активность структурой, заложенной до начала излияния траппов. Структурные
элементы, разделенные валом, характеризуется индивидуальными особенностями геологического строения: в них различаются полнота разрезов и мощности отдельных свит, соотношение
в них лав и туфов, геохимические характеристики базальтоидов.
2. В формировании туфо-лавовой толщи Норильского района выделяются три тектономагматических этапа. Первый этап связан с глубинным обогащенным источником. В это время формировались
покровы трахибазальтов и трахиандезибазальтов. На втором этапе из глубинного истощенного источника, претерпевшего фракционную дифференциацию, изливались коматиитоподобные
лавы пониженной основности. Третий этап (собственно трапповый) связан с малоглубинными источниками, поставлявшими толеитовые базальты.
3. Рудоносные массивы норильского комплекса были сформированы в результате самостоятельного магматического этапа в посленадеждинское время. Их геохимические характеристики,
полученные в результате проведенных работ, существенно отличаются от геохимических характеристик базальтоидов нижележащих свит, рассматривавшихся ранее в качестве комагматов
рудоносных массивов в Норильском районе. Преимущественная локализация массивов среди терригенно-осадочных пород объясняется и литологическими особенностями вмещающих пород,
и экранирующим действием мощного покрова базальтов.
Теоретическая и практическая значимость работы.
1. Полученные результаты позволяют с новых, современных позиций интерпретировать закономерности развития траппового вулканизма Норильского района, провести его корреляцию
с другими трапповыми провинциями мира.
2. Новая интерпретация геологической позиции рудоносных интрузивов и геохимических особенностей их состава позволяют существенно приблизиться к пониманию природы уникальных
рудоносных тел, что в свою очередь помогает улучшить качество прогнозных исследований в пределах Норильского рудного района, а также в аналогичных по геологическому строению
регионах.
3. Результаты работ должны учитываться при проведении региональных геологических исследований, составлении новых стратиграфических схем и схем интрузивного магматизма.
Публикации и апробация работы. По теме диссертации автором лично и в соавторстве опубликовано 17 печатных работ, из них 4 статьи в реферируемых журналах и 13 тезисов докладов.
Результаты исследований докладывались на конференциях и совещаниях различного уровня: Международной конференции, посвященной памяти академика В.Е.Хаина (Москва, 2011); Международной
конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Ломоносов" (Москва, 2007-2010 гг.); III и V Сибирской конференции молодых учёных по наукам о Земле (Новосибирск, 2006 г,
2010 г); XVII молодежной научной конференции, посвященной памяти К.О. Кратца (Петрозаводск, 2006); конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодые ? наукам о Земле"
(МГРИ, Москва 2007); научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения проф. Ф.И. Вольфсона (Москва, 2007); I Всероссийской научно-практической конференции молодых
ученых и специалистов, посвященной памяти академика А.П. Карпинского (С-Петербург, 2009); конференции, посвященной 125-летию со дня рождения академика А.Н. Заварицкого (Москва,
2009); XXI Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.И. Смирнова (Москва, 2010).
Структура и объём работы. Работа изложена на 165 страницах текста, состоит из введения, шести глав и заключения, сопровождается 7 таблицами, 146 рисунком, списком литературы
из 70 наименований и 8 приложениями.
Благодарности. Диссертация подготовлена на кафедре региональной геологии и истории Земли, всему коллективу которой и заведующему кафедрой профессору А.М. Никишину автор выражает
искреннюю благодарность за возможность учиться 8 лет на великолепной кафедре среди необыкновенных людей. Особая глубокая благодарность моему научному руководителю доктору
геолого-минералогических наук Александру Вениаминовичу Тевелеву за многолетнее грамотное руководство, постоянную внимательную опеку и мудрые советы. Также моя особая благодарность
Надежде Александровне Криволуцкой за возможность заниматься интереснейшей научной темой и за совместные первые и основные шаги над её разработкой. Отдельно хочу поблагодарить
А.Н. Белову, Д.Ю. Балыкова, Н.В. Правикову, Е.А. Лыгину, Ю.Г. Маринову за организационную помощь и моральную поддержку во время работы над диссертацией. Искренняя признательность
П.Л. Тихомирову за ценнейшие советы и готовность в любой момент уделить время для консультаций, Б.Я. Журавлёву за постоянное внимание к моей научной деятельности в течение
всего периода обучения в аспирантуре, Р.Р. Габдуллину, впервые открывшему во мне любовь к науке. Искренняя благодарность моим друзьям: И.В. Храмову, М.А. Фуриной, О.И. Кабановой,
Г.Т. Джеджея, О.В. Гаврилюк, братьям В. и М. Таракановским за бесконечную поддержку и помощь, а также научным и полевым коллегам из институтов ГИН РАН, ГЕОХИ РАН и им. М.Планка
за плодотворное сотрудничество в полевых исследованиях и консультации при обработке материалов. Отдельная благодарность зав. лабораторией магматических и метаморфических пород
А.В. Соболеву за предоставленную возможность работать в коллективе института ГЕОХИ РАН, а также за поездку в г. Майнц для научных исследований.
|
Библиография:
Статьи в реферируемых журналах из списка ВАК 1. Рудакова А.В., Правикова Н.В., Тевелев Ал.В. Строение, химизм и условия формирования березовского вулканического комплекса южной части Магнитогорской мегазоны (Южный Урал) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология, 2007. 1. С. 47-52 2. Правикова Н.В., Матвеева Е.А., Тевелев Ал.В., Веймарн А.Б., Рудакова А.В. Вулканизм переходного этапа от позднедевонской островной дуги к раннекаменноугольным рифтам на Южном Урале // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология, 2008. 6. с. 8-15 3. Криволуцкая Н.А., Рудакова А.В. Строение и геохимические особенности пород трапповой формации Норильской мульды (СЗ Сибирской платформы) // Геохимия. 2009. 7. С. 1-23 4. Рудакова А.В., Криволуцкая Н.А. Структурно-текстурные особенности и строение пород трапповой формации Норильской мульды (СЗ Сибирской платформы) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология, 2009. 6. С. 34-44 Тезисы докладов научных конференций 5. Рудакова А.В. Строение, химизм и условия формирования березовского вулканического комплекса юго-восточной части Магнитогорской мегазоны (Южный Урал) // Геология, полезн. ископ. и геоэкология Северо-Запада России. Мат-лы XVII молод. науч. конф., посвящ. памяти К.О. Кратца. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2006. C. 50-52. 6. Рудакова А.В. Латеральная зональность раннекаменноугольного березовского комплекса в пределах Восточно-Магнитогорской зоны (Южный Урал) // III Сибирская междунар. конф. молодых ученых по наукам о Земле, Новосибирск, 2006, с. 197-198. 7. Рудакова А.В. Характеристика особенностей нижнекаменноугольного вулканизма на примере березовского вулканогенного комплекса Южного Урала // XIV Междунар, конф. студентов, аспирантов и молодых учёных "Ломоносов-2007", М., 2007. 8. Рудакова А.В. Кислые вулканиты района г. Чека // Тез. докл. науч. конфер. студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодые ? наукам о Земле" МГРИ, М., 2007 9. Криволуцкая Н.А., Гонгальский Б.И., Тушенцова И.Н., Рудакова А.В., Храмов И.В. Особенности минерального состава пород и руд Масловского месторождения (Норильский рудный район) Сб. тр. научн. конфер., посвящ. 100-летию со дня рожд. проф. Ф.И. Вольфсона (1907-1989). 21-22 ноября 2007 г. М., ИГЕМ РАН. С. 99-101. 10. Рудакова А.В. Строение туфолавовой толщи и эволюция магматизма Норильской мульды // XV Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных "Ломоносов-2008", М., 2008. С.10. 11. Рудакова А.В. Особенности строения вулканитов трапповой формации северной части Норильской мульды (СЗ Сибирской платформы) // I Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов, посвященная памяти академика А.П. Карпинского, ВСЕГЕИ, С.-Петербург 2009. С. 297-299. 12. Криволуцкая Н.А., Соболев А.В., Нистратов С.В., Рудакова А.В., Мыздрикова Г.Ю. Особенности развития траппового магматизма в пределах различных тектонических структур Норильского района // Конференция, посвящ. 125-летию со дня рождения академика А.Н. Заварицкого "Магматизм и рудообразование", ИГЕМ, М., 2009. 13. Рудакова А.В., Криволуцкая Н.А. Особенности взаимоотношений вулканических и интрузивных пород трапповой формации в Норильском районе // Труды XXI Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика Владимира Ивановича Смирнова "Фундаментальные проблемы геологии месторождений полезных ископаемых и металлогении", М., 2010. Том 2. С. 444-445. 14. Рудакова А.В. Тектоническая обстановка Хантайско-Рыбнинского вала во время траппового магматизма P2-T1 (Норильский район) // XVII Междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных "Ломоносов-2010", Электронный сб. тез., М., 2010. 15. Рудакова А.В. Строение трапповой формации восточного борта хантайско-рыбнинского вала (норильский район) // V Сибирская конф. молодых учёных по наукам о Земле, http://sibconf.igm.nsc.ru, Новосибирск, 2010 16. Кулюкина Н.А., Рудакова А.В. Трапповый магматизм в истории Земли // Современное состояние наук о Земле. Мат-лы междунар. конф., посвящ. памяти В.Е. Хаина, М., 2011, С. 1051. 17. Рудакова А.В. Фациальная изменчивость свит трапповой формации в пределах Хантайско-Рыбнинского вала (Норильский район) Земли // Современное состояние наук о Земле. Мат-лы междунар. конф., посвящ. памяти В. Е. Хаина, М., 2011, С. 2249.
|
|
