Закономерности строения контрастной ритмической расслоенности в Киваккском интрузиве

Глава 1. Состояние проблемы ритмической расслоенности

В главе рассмотрено состояние проблемы внутрикамерной дифференциации и степень изученности явления ритмической расслоенности на современном этапе. Приведен обзор гипотез формирования ритмичности. Литературные данные свидетельствуют о том, что универсальных для всех массивов закономерностей строения ритмически расслоенных пачек нет. По-видимому, этим обусловлено то, что число конкурирующих физико-химически непротиворечивых гипотез приближается к 20. Отсюда следуют два вывода: 1. искать решение проблемы следует на путях построения численной проверяемой модели процесса; 2. непродуктивно сразу искать общее решение, вначале нужно провести детальное петролого-геохимическое исследование на конкретном массиве, выбрать наиболее правдоподобную генетическую гипотезу и на ее основе построить количественную модель для данного конкретного случая. В качестве объекта исследования мы выбрали Киваккский оливинит-норит-габбро-норитовый расслоенный интрузив.

Глава 2. Геологическая позиция Киваккского плутона, его внутреннее строение и форма. Положение в нем ритмической расслоенности

Интрузив Кивакка расположен в Северной Карелии и входит в Олангскую группу расслоенных перидотит-габбро-норитовых интрузивов. Вмещающими породами являются мигматизированные биотитовые и амфиболовые гнейсы, гранито-гнейсы и гранодиоритогнейсы верхнего архея (Лавров, 1979, Коптев-Дворников и др., 2001). Интрузив Кивакка представляет первоначально вертикальный опрокинутый конус с рассчитанной высотой оси около 3900 м и углом при вершине 80^o . В современном положении интрузива ось имеет наклон около 40^о на северо-запад таким образом, что верхняя часть конуса, представленная расслоенной серией от боковой (а по сути нижней) закалочной зоны до кровли, находится на поверхности.

Строение Киваккского интрузива характеризуется анизотропностью и расслоенностью. Видимая мощность массива в центральной части достигает 2000 м. Возраст массива по изотопнtexым определениям составляет 2420 23 млн.лет (Sm-Nd метод) и 2444 1 млн.лет (U-Pb метод) (Амелин, 1990; Барков, 1991; Amelin, 1996).

В основу крупномасштабной стратиграфии Расслоенной Серии положен принцип кумулятивных парагенезисов. Снизу вверх в Расслоенной Серии по набору кумулятивных фаз выделяются Зоны Оливинитов, Норитов, Габбро-норитов и Габбро-норитов с пижонитом (рис. 1).

Нижняя приконтактовая Зона сложена главным образом габбро-норитами.. Мощность этой зоны составляет не более 100 м. Снизу вверх по разрезу наблюдается переход к Расслоенной Серии через переслаивание с обратным порядком смены кумулятивных парагенезисов (от габбро-норитов к оливинитам). Видимая мощность участка переслаивания составляет 15 м.

Мощность Расслоенной Серии составляет около 1700м.

Оливинитовая Зона залегает в основанииРасслоенной серии. Преобладающими кумулятивным минералом в зоне является оливин. Мощность ОЗ составляет 400 м. В верхних 50 м заметную роль играет кумулятивный бронзит, осуществляющий переход к Норитовой зоне через переслаивание гарцбургитов и бронзититов (мощность переслаивания 20-30 м). Мы предполагаем, что невскрытая нижняя часть конуса представлена оливинитами.

Норитовая Зона достигает мощности 700 м. Кумулятивными минералами в зоне являются бронзит и плагиоклаз, вариациями соотношений и размеров которых и определяется главным образом разнообразие пород. Преобладающими породами являются нориты, различающиеся по количественно-минеральному составу. Нижние 400 м Норитовой Зоны представлены среднемасштабным ритмическим переслаиванием меланократовых и мезо- лейкократовых норитов и выделены в ПзПБН. Выше залегает мощная толща относительно однородных мезо- лейкократовых норитов. К Норитовой зоне приурочены наиболее обогащенные горизонты малосульфидной платинометальной минерализации. Переход от Норитовой к Габбро-норитовой зоне происходит через крупномасштабное переслаивание норитов и габбро-норитов.

Габбро-норитовая Зона сложена в основном габбро-норитами, породами с трехминеральным бронзит-плагиоклаз-авгитовым кумулятивным парагенезисом. Она характеризуется относительной однородностью пород как по количественно-минеральному составу, так и по текстурно-структурным характеристикам. Мощность зоны около 420 м.

Самым верхним подразделением Расслоенной серии является Зона Габбро-норитов с пижонитом в качестве низкокальциевого пироксена. Ее мощность составляет 320 м. Слагающие ее породы мало отличаются по составу от нижележащих габбро-норитов, однако кумулятивный ортопироксен сменяется претерпевшим инверсию пижонитом. Верхние 50 м зоны сложены породами с повышенным содержанием титаномагнетита, биотита, калиевого полевого шпата, апатита.

Выше этого горизонта залегают сильно эпидотизированные породы Верхней Приконтактовой Зоны мощностью порядка 50 м.

Судя по последовательности зон в Расслоенной серии, отражающей порядок смены кумулятивных парагенезисов в вертикальном разрезе интрузива заполнение камеры твердой фазой происходило снизу вверх со следующим порядком кристаллизации: оливин (- оливин) + ортопироксен ортопироксен + плагиоклаз ортопироксен + плагиоклаз + клинопироксен (- ортопироксен) + клинопироксен + плагиоклаз + пижонит (знак "минус" обозначает инконгруэнтное растворение фазы).

Переход от одной зоны к другой осуществляется через переслаивание пород, сложенных различными кумулятивными парагенезисами - теми, что слагают нижележащую зону и теми, что вступают в процесс кристаллизации согласно установленному выше порядку. Наибольший контраст переслаивания наблюдается в области перехода оливинитовой зоны в норитовую, а именно, участок переслаивания меланократовых норитов (бронзитовый кумулат) и мезо- лейкократовых норитов (бронзит-плагиоклазовый кумулат). Границы легко фиксируются, а индивидуальный геоморфологический рисунок позволяет прослеживать прослои по всей протяженности интрузива. Именно поэтому контрастно расслоенная часть Норитовой зоны показалась нам наиболее привлекательной для детальных исследований. Исследования пород ПзПБН проводилось по профилю 101 (сеть топографических профилей ЮКЭ ПГО "Севзапгеология), а также по трем параллельным профилям, расположенным на расстоянии 100м к западу (пр 100), 300м (пр 104) и 700м к востоку (пр 108) от него.

Выводы.

1. Ритмически расслоенные пачки пород приурочены к участкам смены кумулятивных парагенезисов в вертикальном разрезе интрузива.

2. Для детального исследования феномена ритмической расслоенности целесообразно выбрать подзону Переслаивания бронзититов и норитов.