|
|
|
|
Автор: Ковальская
Татьяна Николаевна
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических
наук
|
Оглавление |
Актуальность исследований.
Высококалиевые породы распространены на земном
шаре локально по сравнению с другими геохимическими группами пород. Сложность
их исследования вызвана их исключительной гетерогенностью - они сильно отличаются
друг от друга по химическому составу, геодинамической обстановке формирования
и пр. До сих пор остается дискуссионным вопрос о причине накопления калия в
щелочных породах.
Цель исследований
заключалась в определении генезиса высококалиевых пород вулкана Везувий, выяснении
стадийности их образования и выявлении процессов, влияющих на формирование этих
пород. В соответствии с этим были поставлены следующие задачи: а) выявить и
доказать взаимоотношения между ультраосновными включениями и высококалиевыми
эффузивами вулкана Везувий; б) провести детальный парагенетический анализ вулканитов
Везувия и выявить причины смены условий кристаллизации расплава; в) установить
основные процессы имевшие место при формировании высококалиевых пород Везувия.
Научная новизна работы.
Определен механизм образования высококалиевых пород
вулкана Везувий. Примененный физико-химический
подход (парагенетический анализ, учет влияния различных процессов)
позволил определить эволюцию расплава поэтапно.
На основе этого доказана полигенная природа высококалиевой серии.
Основные защищаемые положения.
Исходный расплав современной вулканической
серии вулкана Везувий образовался за счет частичного плавления метасоматизированной
мантии, обогащенной элементами группы калия и летучими компонентами, преимущественно
водой.
В процессе подъема к поверхности расплав испытал
кристаллизационную дифференциацию, ранними продуктами которой являются флогопитсодержащие
оливиновые пироксениты, вынесенные на поверхность в виде кумулятивных включений.
В земной коре магма, помимо дифференциации,
испытала взаимодействие с сиалическим фундаментом Средиземноморского пояса
и затем с вышележащей толщей триасовых доломитов, обогатившись основным
компонентом - кальцием. Это вызвало повышение активности калия в расплаве
на малых глубинах и обильное формирование лейцита. Взаимодействие расплава
с корой привело к смене флюида с водного на углекислый и выносу элементов,
избыточных по отношению к диопсид-лейцитовой эвтектике, с образованием расплавов
базанит-тефритового состава с одной стороны и магнезиальных скарнов с другой.
Показано, что высококалиевая серия вулкана
Везувий сформировалась в результате уникального сочетания ряда процессов
магмогенерации. Под действием этих процессов образовался полигенный высококалиевый
расплав, включающий помимо мантийного примесь корового материала.
Фактическая основа и методы
исследований. Фактическую основу работы составили данные
исследований, выполненных автором в 1997 - 2001 гг. на каменном материале вулкана
Везувий. Исследовались ультраосновные включения (оливин-флогопитовые пироксениты),
а также высококалиевые эффузивы (базаниты и тефриты) современного (с 1631 г.)
этапа вулканической активности Везувия из коллекций Государственного геологического
музея им. В.И. Вернадского, предоставленные его директором, академиком РАН Д.В.
Рундквистом.
В работе применялся комплекс минералого-петрографических
методов, включающий в себя исследования структурно-текстурных особенностей пород,
их минерального состава, парагенетический анализ, изучение зональности сосуществующих
минералов и геотермометрию. Выполнено более 1500 анализов минералов на растровом
электронном микроскопе Camscan с энергодисперсионным
анализатором Link. Оценки термодинамических
параметров формирования раннего парагенезиса в вулканитах Везувия проводились
с использованием оливин-клинопироксенового геотермометра (Louks, 1996).
Кроме того, использованы опубликованные в литературе
данные о химическом составе пород различных этапов активности вулкана Везувий,
полученные рядом исследователей (Joron, 1987; Villemant et al.,
1993 и др.); результаты детального изучения расплавных и флюидных включений
(Belkin et al., 1985, 1993, 1995) в различных
минералах из вулканитов Везувия.
Практическая ценность работы.
По результатам изучения вулканитов Везувия создана модель формирования высококалиевых
пород, которая может быть применена для изучения аналогичных пород других природных
объектов.
Апробация работы.
Результаты исследований, положенных в основу диссертации, докладывались на Международной
конференции в Порто (Португалия) (2001), на IX
Международном симпозиуме по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии
в Цюрихе, Швейцария (2002), на конференциях научной школы "Щелочной магматизм
Земли", организованных ГЕОХИ РАН (2001, 2002), на семинаре по экспериментальной
минералогии, петрологии и геохимии, Москва, ГЕОХИ РАН (2002). Всего по теме
диссертации опубликовано 8 работ (2 статьи и 6 тезисов докладов).
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения; имеет общий объем
155 страниц, содержит 16 таблиц и 40 рисунков. Список литературы включает 99
наименований.
Благодарности.
Автор выражает искреннюю благодарность научному
руководителю, профессору Т.И. Фроловой за постоянное внимание, советы и помощь
в работе над диссертацией. Автор выражает признательность сотрудникам кафедры
петрологии геологического факультета МГУ, ИЭМ РАН, Государственного Геологического
музея им. В.И. Вернадского за советы и замечания по существу работы. Автор также
благодарен В.А. Ермакову за помощь в сборе каменного материала. Большой вклад
в создание работы внесли итальянские коллеги Л. Феделе и Р. Моретти.
Автор признателен П.Ю. Плечову
за помощь в компьютерной обработке результатов исследований, Г.Н. Назьмовой
за консультации при проведении парагенетического анализа пород и Н.Н. Коротаевой
и Е.В. Гусевой за проведение микрозондовых исследований. Автор благодарен Г.П.
Зарайскому, В.И. Фельдману, А.Р. Котельникову и А.М. Ковальскому за полезные
замечания при обсуждении работы.
| 