Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Предлагаемая к защите работа посвящена всестороннему и комплексному петрологическому исследованию пород, обнаруженных на территории республики Беларусь трубок взрыва, которые по ряду признаков можно сопоставить с кимберлитами. Расширение поисковых и поисково-оценочных работ на алмазы за пределы уже изучетгого Жлобинского поля на всю территорию Северо-Припятского района, паличне кольцевых аномалий в других частях Беларуси делает актуальной проблему определения наиболее рационального направлення гсолошческих работ, выделегше первоочередных объектов исследований.
Щелочно-улътраосновные и щелочно-базальтоидные породы относятся к редкому петрологическому типу пород, с которыми могут быть связаны такие полезные ископаемые как редкие элементы и алмазы, что расширяет сферу возможного использования результатов работ. Опыт изучения пород трубок взрыва Жлобинского поля показывает, что прогнозная оценка алмазоиосности не может быть осуществлена без изучения вещественного состава пород, минералогических ассоциаций, геохимических особенностей мішералов спутников алмаза, общих и специфических закономерностей локализации потенциально алмазоносных пород.
Об актуальности работы свидетельствует тот факт, что до сих пор однозначно не решена проблема происхождения кимберлитов и лампроитов, которые в настоящее время являются единственными коренными источниками алмаза. Обнаружите в последнее время алмазов в «некимберлитовых» породах - ульт-рабазитах, щелочных базальтоидах и т.д. вывело проблему алмазоноспости за рамки собственно кпмберлитовой. Поэтому существует необходимость всестороннего изучения алмазосодержащих так называемых «кимберлптоподобных» пород в связи с решением вопроса о происхождении кимберлитов и о связи последних с другими шедочно-ультраосновными и щелочно-базальтоидными породами.
Кроме того, ультраосновные породы, образующие трубки взрыва, вызывают интерес как представители мантийных пород. Такие породы могут дать новые сведения о химическом и минеральном составе земной коры и верхней мантии н петрологических процессах, которые там происходят.
Связь работы с крупными паучнымн программами, темами. На про-тяжешш с 1989 по 1998 год в отделе твердых полезных ископаемых БслИИГРИ по теме исследований постоянно ведутся научно-исследовательские работы по определешно минеральных, петрографических и петрохимических особенностей пород трубок взрыва Жлобинской седловины. Работы велись и ведутся совместно с ведущими геологическими организациями России (ГДНИГРИ, г. Москва) и Украины (НАНУ, г. Киев и УИМР, г. Симферополь) и входили в отраслевую: «Программу ускорения геологоразведочных работ по развитию минерально-сырьевой базы Республики Беларусь па 1993-1995гг. и на период до 2000г». Результат работ автора с 1992 по 1998 год по изучению веществеїшого состава и петрологи-
ческих особенностей трубок взрыва Жлобинского поля использованы в трех отчетах БслНИГРИ: отчет о НИР 1993 г.
«Изучить минсралого-петрографический состав и ісохимичсские особенности пород диатрсм Беларуси с целью определения их генетических типов» № ГР 6-90-31/1, утвержден генеральным директором ПО «Ееларусьгеология» Ф.С. Азаренко; отчет о НИР 1994 г. «Разработать критерии прогноза алмазонос-ности перспективности структур платформенного чехла Запада Восточно-Европсііской платформы», № ГР 6-91-63/2, утвержден директором БелНИГРИ СП. Гудаком; отчет о НИР 1997 г. «Оценить алмазоносность щелочно-ультраосновш.іх пород трубок взрыва Беларуси па стадии поисков но данным малообьемных проб и дать рекомендации по направлению ГРР» № ГР 6-93-41/2, утвержден генеральным директором ПО «Бслгсология» В.В. Карпуком.
Цель и задачи исследовании. Целью работы является всестороішес изучение петрологических особешюстей щелочно-ультраосиовного магматизма Жлобинского поля в связи с решением проблемы прогноза алмазоносности Севе-ро-Припятского района. Для этого было необходимо решить следующие задачи:
-
изучить петроірафические особенности пород и уточнить их классификацию;
-
установить петрогеохимические особенности пород; 3) изучить особенности веществешюго состава пород; 4) оценить влияние вторичных факторов, которые могли тем или иным образом затушевать первичные петрогеохимические осо-бегаюсти исследованных пород и повлиять на химизм наиболее глубшшых минералов; 5) исследовать химический состав и тшюморфные особенности минералов тяжелой фракции и сравнить их с минералами-спутниками алмаза; 6) изучить петрографические и петрохимические особенности ксенолитов глубинных пород из трубок взрыва с целью определения вероятной глубины заложения магматического источника, его состава, особешюстей Р-Т условий области его формирования, положения границы верхней мантии в данном районе; 7) изучить расилавные включеній стекол и кристаллических включений в минералы, что позволит сделать выводы об эволюции расплава.
Объект и предмет' исследования. Объектом исследования являются трубки взрыва, расположенные на территории Жлобинского поля на одноименной седловине (Северо-Прішятский район) в районе между городами Жлобин и Рогачев. Предметом исследования являются породы, выполняющие трубки взрыва Жлобинского ноля, их петрогеохимические, минералогические и петрографические особенности.
Методология и методы проведенного исследовании. Основным методологическим принципом работы было всестороннее и взаимосвязанное изучение разнообразных характеристик пород трубок взрыва Жчобинского ноля. При проведении петрогеохимических и минералопіческих исследований, определении петрографических типов пород и их петрологических особенностей были исполь-зоваїші следующие методы.
Химические анализы пород выполнялись в ЛФХИ БслНИГРИ, ЦЛ «Бел-гоология». Для части проб проводился полный силикатный анализ, а для части -химический анализ реиггено-флюорисцентным методом на аппарате ФРАН (аналитик Якель B.C.). Содержание микроэлементов определялось рентгено-
флюорисцснтнілм и количественным спектральным методами. Химический состав минералов и расплавных включений в минералах определялся методом электронного мшсрозоидрвого анализа с использованием аппаратуры Jeol 733 Superprob и совмещсішого с тім сканирующего микроскопа (аналитик Л.А. Вишневский, НАНУ, г. Киев). Аналигические условия съемки были следующие: ускоряющее напряжсіше - 15 kV, диаметр точки 1-2 пт и счетное времени 100 сек. Таюке некоторые анализы производились в лаборатории ВСЕГЕИ на микро-анализаторе (МВХ Camebax, аналитик И.Г. Ляпичев) и ЦНИІТИ (МВХ Camcbax, аналитик М.М. Ботова).
При проведении иетрохимических пересчетов, определении Р-Т - параметров образования минералов и пород использовались термодинамические расчеты по известным методикам при помощи составленных автором нроірамм для персонального компьютера па языке Борланд Паскаль. При изображении графической части работы использовался стандартный пакет программ «Surfer Grapher for Windows», диаграммы Excel и рисунки BMP.
Научная новизна п значимость полученных результатов. На основании обширного фактического материала в диссертации сделаны оригинальные и новые научно-обоснованные выводы, касающиеся таких малоизученных, но крайне важных образований, какими являются трубки взрыва щелочно-ультраосповных пород Беларуси (Жлобинского поля). Впервые всесторонне и комплексно изучены петрография, петрохнмия, минералогия, глубинные включения, веществешгый состав, раенлавные включення стекол is минералы, кристаллические включения в минералы, вторичш.іе изменения пород и ксенолитов, Р-Т параметры кристаллизации глубинных включений и пород. Впервые получены данные, позволяющие предположить механизм образования щелочною маша-тизма Ссверо-Припятского региона, определить мипералоге-пстрографичеекую и нетрогеохігмичсскую специфику пород, а также установить их пстрогенетиче-скую принадлежность. Сделан вывод о возможных перспективах алмазоносности Северо-Прииятского района.
Практическая значимость полученных результатов. Полученные научные результаты освещают петрогенстическис особенности щелочных магмати-тов Жлобинского поля. Результаты исследований широко используются на всех стадиях 1-сологичсских работ в ПО «Белгеология». 1 Іетрологические особенности изученных пород Жлобинского поля можно использовать для выработки дополнительных критериев при оценке новых диатрем па предмет их промышленной алмазоносности. Дашгас исследования могут быть также использованы для 5'точнення структуры гаїзов земной коры и верхней мантии Восточно-Европейской платформы (в пределах древней Сарматской плиты).
Основпые положения диссертации, выппсимые па защиту.
-
Породы трубок взрыва Жлобинского поля образуют две серии: ще-лочно-ультраосновную и щелочно-базальтоидную, отличающиеся петрографическим составом, набором глубинных включений, петрогеохимическими особенностями.
-
Породы трубок взрыва Жлобинского поля в результате эволюции как в глубинных, так и в субвулкашиеских условиях подверглись интенсивным вто-
ричньш преобразованиям, которые глубоко изменили первичный состав пород и соответственно их петрохимическис особешюсти.
3. Породы трубок взрыва Жлобинского ноля образуют едшплй ряд как
продукты магмаобразования возрастающей глубинности от щелочно-
базальтоидной к щелочно-ультраосновной серии.
4. Наличие на Жлобииском поле специфической щелочно-
ультраосновной серии пород с минералами спутішками алмаза указывает па то,
что в Ссверо-припятском районе могут существовать классические алмазоносные
кимберлиты. Наибольшие перспективы для обнаружения алмазоносных пород
имеют трубки взрыва, находящиеся на максимальном удалении от оси Припят-
ского палеорифта.
Личный вклад соискатели. Основой диссертации послужили материалы нолевых и лабораторных исследовании, проведешплс автором в период с 1992 по 1998 гг. в отделе твердых полезных ископаемых БелІІИГРИ. Кроме того, в работе был использован фактический материал, накопленный сотрудниками отдела (Е.А. Никитиным, В.Л. Дроздовым, Н.С. Завадич, К.З. Монкевич, Г.В. Лап-no, Н.С. Сплошновой), начиная с 1989 года. Автором описано более 600 шлифов и более 1000 погонных метров керна. Исследованы и математически обработаны на ЭВМ, в том числе и при помощи разработаїшьіх автором программ пересчета, дашіьіе по более 600 химическим анализам пород, более 1000 микрозондовым анализам минералов тяжелой фракции, около 150 анализам расплавных включений в минералы, 20 анализам микрозондового изучения минералов в шлифах.
Апробация результатов диссертации. Основные научные положения и выводы диссертационной работы докладывались на научно-практической конференции «Минерально-сырьевая база Республики Беларусь: состояние и перспективы» (г. Минск, 22-24 октября, 1997 г.); межгосударственном отраслевом совещании по проблеме алмазоносное Восточно-Европейской платформы Минприроды России и Беларуси в Москве 21 ноября 1998 г., на научно-производственном совещании в УкрНИГРИ (г. Симферополь, 17 декабря 1998 г.). Детальная апробация разработок диссертанта прошла на Ученых Советах БелІІИГРИ и ЫТС ПО «Бслгсология» при защите трех научных отчетов.
Опубшіковашмсть результатов. По теме диссертации автором опубликовано 12 работ (2 тезиса, 1 сіатья в журнале, 9 статей в сборнике), 6 статей находится в печати. Колігчество страниц опубликованных работ составляет 123/107.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введешія, общей характеристики работы, пяти глав, основных результатов и списка использованных источников. Общий объем работы 166 страниц, в том числе 19 страниц рисунков (38 рисунков), 35 страниц таблиц (40 таблиц), 7 страниц списка литерату-рЕ>1 (152 наименования).