Петрология ультрамафитов Инаглинского массива : Алданский щит Бетхер, Ольга Васильевна

Введение к работе

Актуальность темы.

История изучения петрологии ультрашфитов концентрически зональных массивов, потенциально перспективных на платиноиды, золото, хромиты, хромдиопсид, вермикулит, флогопит и другие полезные ископаемые, насчитывает уяе целое столетие. Моношшеральные ультраос-ловные породы - дуниты, слагающие ядра этих пассивов, при детальном исследовании, оказываются структурно и вещественно неоднороднини. В них проявляются признаки как магматических образований, так и "ультраосновных тектонитов", характерных для офиолитовых ассоциаций. Противоречивость и неоднозначность существующих трактовок генезиса, отсутствие систематизированных данных о внутреннем строении концентрически зональных массивов явились причиной предпринятого комплексного изучения структурной, петроструктурной и вещественной эволюции' дуннтов Инаглинского массива.

Цель работы -.построение модели внутренней структуры массива, выявление закономерностей структурно-вещественной эволюции ультрамафитов и идентификация потенциально рудоносных структур. Решение поставленных задач осуществлялось посредством изучения внутреннего строения массива, выявления соотношений между структурными элементами на макро- и микроуровне в сочетании с исследованием петрографических, минералогических, петрофизических и пстрогеохнмнчес-ких особеннгстей ультрамафитов, обусловленных их метаморфогенними преобразованиями при пластической деформации, синтектонической и вторичной откнговой рекристаллизации.

Фактический материал. В основу' работы положены материалы полевых и лабораторных исследований ультрамафитов Инаглинского массива (Алданский щит), осуществляемых автором на продолжении десяти ле'Г (1985-1998 г. г.) в рамках научной темы, разрабатываемой на кафедре петрографии Томского госуниверситета под научным руководством А. И. Гончаренко и А. И. Чернышева - "Потрост-руктурный анализ базнт-гипербазитовых комплексов и идентификация потенциально рудоносных систем" (N гос. регистрации 01820075027, 0187000-1568), "Петрология и петроструктурная эволюция пород ма-фит-ультрамафитовых ассоциаций" ( N гос. регистрации 01920012635). Автир гакле принимал участие в изучении ультрамафнтовых массивов офиолитовой ассоциации Западного и Восточного Саяна, Юго-Западного Прибайкалья и Тувы. .

В процессе лабораторных исследований было изучено 256 образцов, порядка 3-Ю г./эзрачных шлифов, 50 из которых ориентированные.

60 оригинальных химических анализов пород, 140 микрозондовых анализов составов породообразующих минералов, 110 определений содержаний Аи и Pd, 10 - U и 10 - Тп, 162 определения редких и рассеянных элементов, более 700 замеров удельного электросопротивления и диэлектрической проницаемости, более 200 определений оптических констант минералов. В 10 образцах дунитов изучен изотопный состав кислорода оливина, а в 6 - методом электронного парамагнитного резонанса анализировался состав железосодержащей фазы оливина. Степень серпенти-низации пород оценивалась на основании определений удельной плотности (60 замеров).

Основные защищаемые положения.

1. Внутренняя структура ультрамафитов Инаглинского щелоч-но-ультраосновного массива определяется его перемещением и консолидацией в тектонически устойчивой структуре земной коры в период тектоно-магматической активизации Алданского щита. Инаглинский уль-трамафитовый массив по внутреннему строению представляет собой купольную структуру, сформировавшуюся в процессе протрузионного внедрения дунитов в верхние этажи литосферы. Последующие синметаморфи-ческие процессы способствовали осложнению купольной структуры наложенной конической складчатостью, образовавшейся в условиях горизонтального сжатия.

2. В ультрамафитах Инаглинского массива установлены иерархические ряды микроструктур оливина, среди которых выделяются пластически деформированные (протогранулярный, мезогранулярный, порфирок-ластовый, мозаичный) и вторично рекристаллизованные (пегматоидный, идиобластовый, лейстовый и мозаично-лейстовый). Иикроструктурная анизотропность пород находит отражение в закономерном изменении химического состава, физических свойств ультрамафитов и слагающих их минералов. С увеличением интенсивности пластической деформации возрастает железистость дунитов, а также оливинов и хромшпинелидов. Вторичная рекристаллизация отжига ультрамафитов фиксируется уменьшением в породах содержаний железа» кальция, алюминия и увеличением редких и рассеянных элементов.

3. Выявленная последовательность петроструктур пластически деформированного оливина в дунитах обусловлена, главным образом, син-тектонической рекристаллизацией, осуществлявшейся под контролем трансляционного скольжения. Петроструктуры вторично рекристаллизо-ванного оливина формируются на месте пластически деформированного в тектонически ослабленных зонах и определяются термодинамическими условиями отжига.

4. Структурные элементы, сформировавшиеся на консолидационном этапе являются определяющими в локализации полезных ископаемых, связанных с дунитами. Улътрамафиты, претерпевшие рекристаллизацию отжига характеризуется повышенными содержаниями элементов платиновой группы (платина, палладий) и являются потенциально рудоносными. Размещение вермикулит-хромдиопсидовых метасоматических образований контролируется структурными элементами консолидационного этапа - S₃.

Научная новизна работы.

Впервые с помощью методов структурного картирования, геометрического и микроструктурного анализов выявлена внутренняя деформационная структура ультрамафитов Инаглинского массива. Устаноапена микроструктурная неоднородность мономинеральных пород - дунитов, обусловленная проявлением различных механизмов пластической деформации пород. Предложена трехэтапная модель структурно-вещественной эволюции ультрамафитов. Показана роль пластических деформаций в локализации оруденения.

Практическое значение. Предложена методика структурно-вещественного картирования массивов нономинеральных пород на примере дунитов Инагли. Установлена связь элементов внутренней деформационной структуры ультрамафитов с их потенциальной рудо-носностыо на различные виды полезных ископаемых.

Апробация и реализация работы.

Основные результаты исследований автора диссертации опубликованы в 16 ргботах, в том числе в 1 монографии в соавторстве с А. И. Гончаренко, А. И. Чернывовым. И. Ф. Гертнером. Диссертационная работа Ьбсувдалась на кафедре петрографии и в' НИЛ структурной петрологии и минерагении Томского госуниверситета. Основные положения докладывались на научных конференциях "Актуальные вопросы геологии Сиби-ри"'(Томск, 1988); "Рациональное использование природных ресурсов Сибири" (Томск, 1989);"Геология, геохимия, минералогия и металлогения Юга Сибири"(Томск 1990); Всесоюзном совещании "Геохимия и критерии рудоносности базитов и гипербазитов" (Иркутск, 1990); IV Всероссийской школе "Структурный анализ кристаллических комплексов (Иркутск, 1992); научно-практической конференции "Природа, общество, человек" (Томск. 1994); научном семинаре "Дннамометаморфизм и пет-роструктурная эволюция пород мафит-ультраиафитовой ассоциации (Томск, 1996); научной конференции .посвященной 75-летию геологического образования в ТГУ (Томск, 1996); Международной конференции "Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека" (Томск, 1996).

- і -

Структура и объем работы. Диссертация состоит из 8 глав, введения и заключения, общим объемом 291 страниц машинописного текста, 34 таблиц, 50 иллюстраций (карты, рисунки, диаграммы, микрофотографии) и списка литературы из 239 наименований.

Работа выполнена на кафедре петрографии и научно-исследовательской лаборатории структурной петрологии и минерагении Томского госуниверситета под руководством безвременно ушедшего от нас академика ИАН ВШ, доктора геолого-минералогических наук, профессора А. И. Гончаренко и кандидата геолого-минералогических наук, доцента А.И.Чернышева, которым автор искренне признателен. За постоянную поддержку, плодотворное обсуждение работы автор благодарен преподавателям кафедры петрографии Томского госуниверситета доцентам Н.И. Кузоватову, В. Н. Сергееву, Ю. В. Уткину, И. Ф. Гертнеру. Автор признателен профессорам А. И. Родыгину, В. П. Парначеву, А. М. Сазонову, а также Ю. А. Волченко, D. А. Фомину, В. Е. Истомину, В. В. Врублевскому, 0. М. Гриневу, Н. Ф. Каячеву. Г. Ю. Боярко за ценные советы, критическую оценку при обсуждении результатов исследований и непосредственную помощь при проведении экспериментальных исследований.

Автор выражает искреннее признание и благодарность Т. Ф. Наумовой и И.Ю. Уткину за неоценимую помощь при техническом оформлении диссертационной работы.