Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Закономерности распределения твердых и расплавных включений кварца в гранитоидных, пегматитовых и вулканических комплексах

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Закономерности распределения твердых и расплавных включений кварца в гранитоидных, пегматитовых и вулканических комплексах"

ргБ о»

1 в СИ 'г'

■ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

На правах рукописи

БАРАНОВ Петр Николаевич

УДК 548.4

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ И РАСПЛАВНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ КВАРЦА В ГРАНИТОИДНЫХ, ПЕГМАТИТОВЫХ И ВУЛКАНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ

Специальность 04.00.20 — минералогия, кристаллография

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Москва — 1994

Работа выполнена в Государственной г.Днепропетровск

горной академии Украины

Научные консультанты:

доктор reoлого-минералогических

наук, профессор

доктор технических наук,

старший научный сотрудник

В. и. Иавлишин

В. Е Соболев

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор (Москва, ВИМС) доктор геолого-минералогических наук, профессор (Москва, ШНГР) доктор геолого-минералогических наук (Симферополь, ИМР)

А. Е. Лисицын

Ю. А. Полканов

Н. М. Давиденко

Запита состоится" 14 " октября 1994 г. в

tfOO

на заседании специализированного совета Д. 071.04.01 по завдге диссертаций на соис!сание ученой степени доктора геолого-минералогических наук при Всероссийском институте минерального сырья

Ведущая организация: Киевский государственный университет, Геологический факультет.

Адрес: 109017 г. Москва, Ж-17, Старомонетный пер. ,31 ВИМС

С диссертацией можно ознакомится в научной библиотеке Всероссийского института минерального сырья

Автореферат разослан " /с? " 0$ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат геолого-минералоп наук

ВВЕДЕНИЕ

о

Вулканические и гранигоидные комплексы являются вмеяавдими породами многих месторождений полезных ископаемых, поиск которых усложняется отсутствием однозначных и надежных критериев. Возникающие проблемы при геологосъемочных и геологоразведочных работах могут быть решены методами, основанными на объективных генетических данных. Единственно прямым источником информации о минера-лообразующих процессах считаются микрообъекты минерального мира -включения расплавов, растворов. Поэтому сразу же после первых научных публикаций Г. Сорби по включениям в минералах был получен единственно прямой признак к распознанию магматических и немагматических геологических объектов. В настоящее время учение о включениях - термобарогеохимия, сформировалось как самостоятельное научное направление в геологии.

Неоценимый вклад в реконструкцию физико-химических и термодинамических параметров минералообразующей среды вносят аморфные и раскристаллизованные расплавные включения в минералах вулканитов, неподверженные вторичным процессам . Высокая информативность расплавных включений обуславливается тем, что они являются реликтами затвердевшего магматического расплава, в котором осуществлялся рост минералов на глубине. Несмотря на это они пока не служат инструментом для однозначных палеовулканологических реконструкций. И в первую очередь, это касается критериев расчленения и корреляции "немых" вулканогенных толщ.

Наряду с расплавными включениями минералы вулканитов содержат твердые включения, которые незаслуженно остаются в стороне от термобарогеохимии, а следовательно и от реконструкции минералооб-разующего процесса.

Одна из острых проблем в минералогии - реконструкция минера-лоообразующего процесса для минералов, не содержащих включения минералообрааующих сред. Вместе с тем, они как и минералы вулканитов содержат твердые включения. Поэтому твердые включения являются "сквозными" включениями как для магматогенного минералообра-эования, так и для метаморфогенного.

Поскольку в основу об информативности включений заложен известный принцип неслучайности наблюдаемых в природе явлений и событий, необходимо в первую очередь, выявить закскомерные взаимосвязи между минеральными и расплавными включениям!, а также

свойствами минералов в которых они находятся. Затем, чтобы полученная генетическая информация о включениях приобрела непосредственную производительную силу, необходимо найти закономерную взаимосвязь мекду включениями и теми объектами, которые являются предметом (геологический комплекс) геологоразведочных работ.

В связи с этим и была выбрана тема диссертационной работы "Закономерносги распределения твердых и расплавных включений кварца в гранитоидных. пегматитовых и вулканических комплексах.

Диссертационная работа выполнена на основе исследований, проводимых в период с 1979 по 1991 г. в Днепропетровском горном институте в соответствии с планом научно-исследовательских работ (N гос. per. 01850081143, 01910013715, 01840086275 ).

Цель работы. Выявить закономерности распределения твердых и расплавных включений в кварце гранитоидных, пегматитовых и вулканических комплексах, а также обосновать эффективность их использования при решении генетических и практических задач.

Задачи исследований. 1. Разработка экспериментальной модели образования твердых л расплавных включений в минералах. 2. Определение концентрационных зависимостей твердых и расплавных включений в минералах, образованных в различных средах. 3. Выявление закономерности распределения расплавных включений кварца в липа-рит-игнимбриговых комплексах Закарпатья, Чукотки и Камчатки. 4. Разработка генетической классификации включений в кварце гранито-идов Западного Приазовья. 5. Выявление закономерностей распределения включений твердых веществ и летучих компонентов в гранитои-дах зоны сочленения Западного Приазовья с Днепрово-Донецкой впадиной, бассейна р. Гайчур, района Шэвченковской структуры УЩ. 6. Разработка критериев расчленения вулканитов липарит-игнимбрито-вых комплексов и гранитоидов Западного Приазовья. 7.• Разработка способа прогнозирования сподуменовых пегматитов. 8. Онтогенез включений в минералах.

Научная новизна. 1. Теоретически обоснована и экспериментально подтверэдена неизвестная ранее закономерность распределения включений в кристаллах кварца - концентрация включений летучих компонентов и твердых веществ син- и эпигенетического происхождения находится в прямой зависимости от ширины мезкфазной зоны, а твердых реликтовых и расплавных - в обратной. 2. Твердые и флюидные (син-, эпигенетические) включения кварца распределены в гра-нитоидах Западного Приазовья в зависимости от минерального состава метаморфических пород, подвергшихся гранитизации. 3. На примере Шевченковской структуры УЩ установлено, что концентрация сингенетических включений сподумена закономерно уменьшается по мере

удаления от редкометаллышх пегматитов, а в керамических пегматитах включения имеют реликтовую природу. 4л В липарит-игнимбрито-вых комплексах выявлена закономерность распределения качественного состава, степени раскристаллизации расллавных включений, а татке количество их разновидностей в кристаллах кварца, обусловленная пространственным размещением и временем образования продуктов каждой фазы извержения.

Практическое работы 1. Разработанная схема ре-

конструкции геохимической специализации мшералообразующих сред в кварце может быть использована при составлении геохимических карт гранитоидных комплексов. 2. Способы расчленения и корреляции гра-питоидов и лгтарит-игнимОритог/кХ комплексов используются в настоящее время организациями Запукргеологкл, Юкукргеодог.пя. 3. Разработаны корреляционные схемы докембрийских граиитоидов и липарит- игнимбритовнх комплексов, оснащенные надежными и однозначными интерпретируемыми критериями расчленения. 4. Разработан эффективный способ прогнозирования редкометаллышх пегматитов. 5. Расчленены грапитоиды зоны сочленения Западного Приазовья с Днепро-во-Донецкой впадиной, бассейна р. Гайчур, района Шевченковской структуры У1Д и составлены карты распределения твердых включений. 6. ■ Составлены карты распределения расплавных включений в средней вулканогенной толке, установлен фациалышй ряд пирокластических потоков в Береговском районе (Закарпатье). Проведена корреляция частных разрезов вулканитов верхнего течения рек Пегтымель-Экиа-тап. 7. Разработаны методические указания по использованию твердых и расплавных включений в геологической практике "Геология и геохимия" для студентов, обучающихся по специальности 08. 01.

Достоверность главных положений. Научные поло.тения, выводы и рекомендации, сформулированные в работе,базируются на современных положениях теории роста минералов и выявленных закономерностях распределения твердых и расплавных включений в гранитоидных, пегматитовых и вулканических комплексах. Они строго аргументированы, в необходимых случаях подтверждены с достаточно высокой точностью экспериментальными данными, полученными с помощью современных методов исследования. Достоверность рекомендаций обоснована результатами крупномасштабного картирования включений в геологических комплексах. Результаты диссертационной работы прошли широкую апробацию на Всесоюзных и республиканских конференциях, симпозиумах и семинарах, в научно-технической печати. Это позволяет рассматривать научные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы как достаточно обоснованные и достоверные.

Фактический материал и вклад автора в решение проблем. Представляемая работа проведена на вулканитах Закарпатья, Чукотки, Камчатки, гранитоидах Западного Приазовья и зоны сочленения Приазовья с Днепрово-Донецкой впадиной.

По вулканическим, гранитоидным и пегматитовым комплексам автором задокументировано 335 км керна скьажин и выходов пород в карьерах. В процессе документации проводилось опробование пород с отбором проб и образцов на изготовление полированных пластинок и шлифов. В общей сложности автором просмотрено и описано 45000 полированных пластинок и мифов. Выполнено 121 микрозондовый анализ на микроанализагорах "Камебакс", "Nanolab-7", около 80 силикатных анализов к 210 рентгено-флюоресцентных.

Материалы диссертации опубликованы в 35 статьях, одной монографии, одной методической рекомендации, двух авторских свидетельствах на изобретения. В основу этих публикаций положены научные идеи и положения, предложенные и разработанные лично автором, результаты выполненых им теоретических разработок, а также результаты экспериментальных исследований, осуществленных при непосредственном его участии.

Диссертация является самостоятельной работой автора. Он лично определил и сформулировал научную проблему исследования, цель и задачи. Автор провел анализ существующих теоретических и прикладных разработок в области изучения включений и,роста минералов. Он лично обосновал и разработал схему реконструкции минералообразую-щего процесса по включениям в минералах. По его идее был разработан ряд принципиальных новых способов расчленения горных пород, а также способ расчленения и прогнозирования сподуменовых пегматитов. Соискатель лично обнаружил неизвестные ранее закономерности распределения твердых и расплавных включений в гранитоидных, пегматитовых и вулканических комплексах. Результаты этих исследований послужили новым направлением в области минералогии, раскрывающее новые подходы изучению природных объектов. Автор лично сформулированы перспективы развития и выводы по результатам диссертационной работы.

Апробация работы. Основные результаты исследований обсуждались на научной сессии Украинского минералогического общества "Проблемы региональной минералогии" (Мукачево.1982), а также на III Всесоюзном минералогическом совещании "Минералогическое картирование рудных полей и месторождений" (Миасс,1983); IV Региональном петрографическом совещании по Крыму, Кавказу и Карпатам (Нахичевань, 1984); V съездах УМО (Кривой Рог,1985; Киев,1991); VII Всесоюзном совещании по термометрии и геохимии рудообразующих

флюидов (Львов,1985); Минералогическом семинаре -школе "Использование минералогических методов при прогАозе, поисках и оценке месторождений полезных ископаемых" (Алма-Ата,1987); XII-Всесоюз-ном металлогеническом совещании (Киев,1990); IV-Региональном пет-раграфическом совещании по Европейской части СССР (Петроза-водск,1987) ; IV - Всесоюзном совещании "Теория и практика геохимических поисков в современных условиях'Ч Ужгород, 1988) ; VI -Всесоюзном симпозиуме по изоморфизму (Москва,1988); II - Всесоюзном семинаре "Использование термобарогеохимических методов при локальном прогнозе, поисках и оценке рудных месторождений" (Москва, 1989); IV - Всесоюзном пегматитовом совещании "Минералогия и генезис пегматитов" (Миасс,1091); Всесоюзном совещании "Эволюция докембрийской литосферы" (Ленинград, 1991).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 35 работ, в том числе монография, два авторских свидетельства на изобретение и "Методические указания по использованию включений в геологической практике".

Объем работы. Работа состоит из введения, шести глав и зшсмо-чения, общим объемом текстового материала 217 с. , включая 19 табл., 65 рис. , список литературы из 305 наименований.

При выполнении диссертационной работы существенную помощь и содействие автору оказали специалисты ряда научных и производственных организаций, где заслушивались и обсуждались результаты исследований. Автор пользовался постоянной поддержкой и помощью консультантов - доктора геолого-минералогических наук профессора В, И. Павлигаина и доктора технических наук старшего научного сотрудника В. В. Соболева, что позволило автору создать новое представление о генетической взаимосвязи между твердыми и расп-лавными включениями и выявить закономерности их распределения в гранитоидных, пегматитовых и вулканических комплексах, а также разработать способы расчленения горных пород и прогнозирования редкометалльных пегматитов.

Основные защищаемые положения в диссертационной работе

1. Установлена неизвестная ранее закономерность распределении вклинений в кварце гранитоидов, вулканитов, пегматитов, заключающаяся в том, что концентрация реликтов затвердевших расплавов и замещеюалс минералов находится в обратной зависимости от размера кристаллов кварца, а включений летучих компонентов и твердых веществ син- м эпигенетического происхождения в прямой.

В кварце вулканитов Закарпатья, Чукотки, Камчатки устанавливается твердые и расплавные включения. Концентрация и размер твердых включений находится в прямой зависимости от размера кварца, тогда как расплавных - в обратной (рис.1).

Кварц гранитоидов Западного Приазовья УЩ содержит твердые ■ включения и включения летучих компонентов. В генетическом отношении они подразделяются на реликтовые, син- и эпигенетические (рис.5). Концентрация реликтовых находится в обратной зависимости от размера кристаллов кварца, а син- и эпигенетических в прямой (рис.2).

Для кварца альпийских жил характерны только включения син- и эпигенетического происхождения. Размер и концентрация включений находится в прямой зависимости от размера кварца (рис.3).

Таким образом, в кварце изученных пород выделяются две группы включений. Первая группа включений - реликты магматических расплавов и метаморфических минералов. И те и другие выступают как реликты питающих сред для син- и эпигенетических включений. Концентрация реликтовых включений от кварца вулканитов к кварцу гранитоидов уменьшается и в кварце альпийских жил они полностью отсутствуют, тогда как концентрация син- и эпигенетических в этом направлении увеличивается.

Полученная закономерность заложена в генетических особенностях самого минерала-хоаяина. Как показывает обзор литературных источников, главную роль в любом минералообразуицём процессе играет зона между питающей средой и растущим кристаллом. Например, при метасоматическом минералообразовании в этой зоне, как отмечает А. а Поспелов (1975). происходит растворение исходного вещества (забойная зона) перенос минералообразуюшдх элементов к грани растущего кристалла (промежуточная зона) й прикрепление минерало-

образшунцих элементов к кристаллу (конденсационная зона). Достав-

2.3 4 5

Размер кварца Рис. 1. Концентрационные зависимости расплавпых (1) и твердых (11) включений'в яварце вулканитов

ГРПНИ7Ы ПЕГ МИТ И!Ы

Рис.2. Концентрационные зависимости включений в кварце гранитоидов Западного Приазовья.

Рис. 3. Концентрационная я раз мерная зависимости вюптений кварце альпийских жил.

и

НВИМСНПВЯНИЕ ПОРОДЫ

Рис. 4. Концентрационные зависимости влтений в кварце вулканитов (1), гранитоидов (2) и альпийских жил (3).

ка минералообразующих элементов к грани рас?ущего кристалла будет происходить В основном с йомоШЬЮ газотранспортных реакций, что

приведет к росту минеральных фаз на поверхности растущего кристалла и захвату летучих компонентов, находящихся в данной ао-не. Но, так как процесс замещения минералов происходит от периферии зерен к центру, то это приведет и к захвату реликтовых включений исходных метаморфических минералов.

В жидкой среде при росте минералов также существует зона (или межфазная граница, имеющая размер несколько межатомных расстояний). Характерной особенностью этого процесса является то, что силы дальнодействия кристалла пытаются организовать в питающей среде структуру подобную кристаллической. Поскольку межфазовое натяжение на границе с кристаллом для молекул разного сорта будет отличаться по величине и даже по знаку, вероятность участия в химических реакциях на поверхности растущего кристалла примесных элементов может приближаться к нулю, т. е. образование сингенетических включений в данном случае будет крайне редким.

В газовой среде также существует и питающая среда, и растущий кристалл, а пространство между ними это и есть зона, которая устанавливается и в твердой, и жидких средах. Однако размеры ее . несоизмеримы с размерами вышеприведенных систем. Доставка миине-ралообразуюших элементов происходит с помощью газотранспортных реакций, что приведет к росту минеральных фаз на поверхности кристалла и вахвату тех летучих компонентов которые находились в данной зоне. Естественно, что реликты питающих сред в данном случае образовываться не будут.

Таким образом, размер зоны, в которой происходит рост минералов (межфазная зона - МЗ) увеличивается от жидких систем, к твердым и затем к газовым, что позволяет сформулировать закономерность распределения включений в кристаллах.кварца эаключающа-юся в том, что концентрация твердых (сии-, эпигенетических) и флюидных включений (11) находится в прямой зависимости от размера межфаэной зоны, а реликтов затвердевших расплавов и замещенных минералов (1) - в обратной (рис.4).

В межфазной зоне при кристаллизации минералов выделяются примесные- и основные минералообразующие элементы. Основные минерало-образующие элементы заложены в составе минерала-хозяина, примесные выступают в виде включений твердых веществ и летучих компонентов, с помощью которых производится реконструкция специализации межфазной зоны при кристаллизации минерала-хозяина.

2. Твердь» ииточежя (ефона, рутила, иль мет гита, силлиманита, сподумена) в 1шарце гранитоидов Западного Приазовья Украинского «ита (Уй) образовались в результате мотасоматического замев$ения метаморфических пород. Ирм гранитизации амфиболитов и биотит-ам-фиболитовьи гнейсов установлена тихаиистая специализация минера-лообразуюаей среди кварца, а при амфиболит-биотиггових и биотита вьк гнейсов - алюкинмово- тнганистая, алсмюмевая и литий- алюминиевая.

В кварце гранитоидов Западного Приазовья - роговой обманки, биотита, флогопита, циркона, апатита, сфена, эпидота, силлиманита, андалузита, рутила, сподумена, пирита, полевого шпата, альбита, ксенотима, моноцита, ильменита, а также, углекислотных, водных растворов. В генетическом отношении включения в кварце подразделяются на прото-(реликтовые),син- и эпигенетическиеГрис. 5).

ВНПЙЧЕГНИЯ 1

; ГРГУСН£ТЛЕ;|-.-£ I

оогозяя оьтяния

& БИОТИТ

ФЛОГОПИТ

о днрном

Ш япятит

|<§> СФЕН

ш ПОЛЕВОЙ ШПАТ

Й9 ППОДУГгСН

НПЬМЕНОРУТИП

ш НСЕИОТИМ

ЭТГЕНШШИС

^РУТИЛ

Тслодшсн

| ЦИОИЛНЫСН

Мж»»)

Шзс.-М

Рис. 5. Генетическая классификация вклтений в кварце гранитоидов Западного Приазовья.

Протогенетические включения - реликты метаморфических минералов - являются типоморфным признаком формирования кварца в твердой среде и указывающие на низкую активность гранитизирующих флюидов.

Сингенетические включения имеют правильную форму, соответствующую симметрии, минерала-хозяина. Размер их не превышает 100 мкм. Содержание включений от гнейсов к пегматоидным гранитам уменьшается четко коррелирует с наличием воючений биотита, а. именно: чем больше биотита.в породе, тем больше сингенетических

включений. Следовательно, минеральный состав метаморфических пород при их метасамотическом замещении определяет минеральный состав сингенетических включений в кварце. Эпигенетические включения - это продукты распада твердого раствора. Для них характерна закономерная ориентировка в минерале-хозяине и игольчатая форма выделений. Каждая группа включений в кварце гранитоидов, исходя из предложенной методологии реконструкции минералобразуюших и питающих сред, содержит определенную генетическую информацию о генезисе кварца. Протогенетические включения метаморфических минералов отражают образование кварца в твердой среде за счет метаморфических минералов, син- и эпигенетические - специализацию кварцеобразующей среды. Поскольку протогенетические включения характерны, в основном, для гнейсов и биотитовых гранитов, а включения минералообразующих сред - "сквозные" для всего спектра гранитоидов (гнейсы, граниты, пегматиты), то для расчленения гранитоидов использовались включения минералообразуюших сред. Редкие сингенетические включения акцессорных минералов (циркона, эпидота, пирита) не принимались во внимание. В качестве ведущих критериев использовались наиболее часто встречающиеся минералы-включения (рис. б).

Гранитоиды бассейна р. Гайчур, судя по составу син- и эпигенетических включений, имеют титанистую, алюминиево-титанистую и алюминиевую специализации минералообразующзй среды кварца. Гранитоиды с титанистой специализацией кварца в свою очередь подразделяются на пять разновидностей. Первая разновидность $ гранитоидов характеризуется включениями роговой обманки, которая по своим оптическим свойствам и элементам-примесям соответствует роговой обманке вмещающих амфиболитов. Продуктами гранитизации являются сфен, иттротитанит, установленные в кварце и полевом шпате в виде включений.

Вторая разновидность гранитоидов содержит две генерации кварца Первая генерация имеет молочно-белый цвет, обусловленный многочисленными труднодиагностируемыми флюидными включениями. Кварц второй генерации прозрачен и содержит реликты молочно-белого кварца, голубовато-зеленную роговую обманку, сфен, иттротитанит, эпидот, циркон, короткоигольчатый рутил, ильменит. Критерий выделения этой разновидности - ильменит и короткоигольчатый рутил не встречающийся в других гранитоидах. Характерный признак этих по- " род - красноватый оттенок, обусловленный гидроокислами титана.

Интенсивность окрашивания гранитоидов четко коррелирует с содер-

о

о. йшеновше попоа КИТЕЯИИ ИСЧПЕКИШ жрянрютяльные оьрйао ВРННЯ

я кнтянпязиты ЯМВШШ. «WWW. шин СЕ ^ а и а к а: I а ш о га а. s 8 о X п с tr а 5 У еешрюноняя сеги7я РЯ,Ы

а! + + t- 4 + + (жшсмше гржиш.шщ-1КТЫ свдкшш гагюшсшсш л»,«

о: ▼ + т- + т -t т + т жтты а к ПИНТАМИ спш& МЕНЯ ЙМШШ. сгааиек мене- ГМ1ШЯ

№ШМЩ лпятиагкейсы м лшгтигы стютптт- ягн эпишичес- 1ШЯОШЯ с™

сх: ЩМИЯСЫ. гагногишы «имя т. рта Дгмнконипоинчс-ГЫЙ

£ Г -г ~г Т шшшешые. игшт-вшме-иые пегштиш шимвищми- ми сингенетический мшшмотя РП.ог

к ПИСЬМЕННЫЕ ЕМ-НИТЫ.ГРЯНЙТЫ имоиЕшиРоеш иыя

± 1 t ± t ± t мютижгы. ПЕГмягаианыЕ ГРАНИТЫ ятшлшамшк-нкстыя 1 Sä g Я а я мяяннкапянснпя топая .

.V, (ШШНЕЯШ. ппягнагряннты ятшмжмшш- иистышмшо-льчятыя. нпьтшнг.

шкшдосм- Ш1 ЙМТОШШЫ »ештршямг игашшяшш ЛЯ, »г

Рис. б. Корреляционная схема докембрийст образований Западного Приазовья.

жанием кварца второй генерации - чем больше кварца в породе, тем слабее красный оттенок.

Третья разновидность гранитоидов не имеет реликтовых включе ний метаморфических минералов в кварце. Из сингенетических присутствуют единичные включения рутила, ориентированные в различных направлениях. К этой группе гранитоидов относятся и пегматиты с толстопризматическим ксенотимом. Концентрация иттрия в пегматитах достигает 35 г/т , т.е. их можно отнести к редкоземельным. Последние иногда в качестве реликтов присутствуют в керамических пегматитах. Судя по флюидным включениям в кварце, редкоземельные пегматиты претерпели метасоматическое преобразование.

" Гаким образом, редкоземельные пегматиты - более ранние образования, чем керамические.

Четвертая разновидность гранитоидов (плагиограниты, письменные граниты) содержит кварц с многочисленными включениями рутила.

ориентированными в двух направлениях под углом 120 град. Но такую картину можно наблюдать, если пластинка вырезана параллельно главной оси кварца.

Гранитоиды с алюминиево-титанистой специализацией кварца диагностированы по наличию включений силлиманита и рутила. Реликтовые представлены темно-коричневым флогопитом, биотитом, иногда гранатом, цирконом с удлинением 1-2, итгротитанитом, сфеном и ксенотитмом. Гранитоиды с алюминиевой специализацией среды кварца представлены олигоклааовыми, микроклиновыми пегматоидными гранитами, пегматитами.

Крупномасштабное минералогическое картирование (масштаб 1 : 10000) позволило выявить положение каждой разновидности гранитои-дов в пределах изучаемой площади (рис. 7). В частности, гранитоиды с титанистой специализацией минералообразующей среды кварца пространственно совмещены с метаморфическими породами Гайчурской структуры. Причем гранитизированные амфиболиты совмещены с амфиболитами косивцевской толши, а плагиогнейсы - с породами кайикку-лакской. Гранитоиды с алюминиево-титанистой специализацией минералообразующей среды кварца находятся за пределами Гайчурской структуры, т. е. располагаются среди пород темрюкекой свиты. К границе двух групп гранитоидов приурочены редкоземельные и керамические пегматиты.

Рис. 7. Распределение вклтений из кварца в гранптоидах бассейна р. Гайчур ( условные обозначения см. на рис. 6).

Гранитоиды района Шевченковской структуры УЩ подразделяются

на семь разновидностей. Первая разновидность гранитоидов содержит кварц, включения которого представлены эпигенетическим рутилом, сингенетическим ильменитом и сфеном (титанистая специализация). Они ассоциируют с протогенетическими реликтовыми включениями роговой обманки, биотита,' серо-желтого циркона. Среди пород первой разновидности встречаются жильные пегматоидные граниты второй разновидности, мощность которых достигает десятки метров. "Сквозной" характер включений рутила, ильменита, сфена в кварце гранитоидов первой и второй разновидностей указывает на возможность их образования в ходе единого эволюционизирующего процесса В результате проведенного минералогического картирования оказалось, что первая и вторая разновидности гранитоидов приурочены к южной и юго-западной частям района, т. е. пространственно совмещены с амфиболитами, биотитовыми, биотит-амфиболитовыми плагиогнейсами, пироксен-амфиболитовыми кристаллосланцами (pire. 8). В единичных скважинах эти гранитоиды установлены также в центральной части района в пределах осипенковской свиты.

Рис. 8. Распределение включений кварца в гранитоидах Шевченковской структуры (условные обозначения на рис.6)

Третья разновидность гранитоидов - письменные граниты, содержащие кварц с включениями рутила, ориентированными под углом 120 градусов друг к другу. Располагаются они среди пород осипен-ковской свиты совместно с керамическими пегматитами. ■

К четвертой разновидности пород отнесены сподуменовые, споду-мен-альбитовые, сподумен-альбит-микроклиновые (редкометалльные) пегматиты, для которых характерен кварц с сингенетическими включениями сподумена со ступенчатыми гранями. Концентрация включений в отдельных зернах кварца сподуменовых пегматитов достигает 50 %, в альбитовых роль включений уменьшается и в микроклиновых составляет единичные знаки. Породы четвертой разновидности устанавливаются в южной части Шевченковской структуры и в единичных скважинах Федоровской. Вмещающие породы для них - амфиболитовце, реже -амфибол-биотитовые, пироксен-амфибол-биотитовые кристаллосланцы. Размер Шевченковской структуры в поперечнике (южная часть) достигает 2 - 2,5 км.

Для пятой разновидности гранитоидов характерна титано-алюми-ниево-титанистая специализация включений. Кроме, силлиманита и рутила, кварц содержит включения сфена, длиннопризматического апатита, циркона. Особенно широко развит последний. Зерна циркона -округлой формы, прозрачны, удлинение 3 - 5,' часто с шагреневой поверхностью. Такой циркон, как правило, образует скопления из нескольких кристаллов (5 - 15 шт.). Породы этой разновидности за-картированы в центральной и северо-восточной частях района и пространственно совмещены с супракрустальными образованиями верхнего яруса (биотитовыми гнейсами).

К шестой разновидности отнесены олигоклазовые и микроклиновые (керамические) пегматиты, в которых кварц содержит игольчатые эпигенетические включения сподумена и сингенетического силлиманита, ассоциирующие с включениями реликтового сподумена. Размешаются керамические пегматиты в северной части Шевченковской структуры. где ее размер составляет 900 м. Вмещающие породы - высокоглиноземистые (гранат-биотитовые, кордиерит-силлиманит-муско-вит-биотитовые, гранат-мусковиг-биотитовые кальцифиры).

Седьмая разновидность гранитоидов отличается от шестой отсутствием в кварце включений сподумена, т. е. кварц имеет алюминиевую специализацию минералообразующей среды. Располагается эта группа пегматитов совместно с пятой в северной части Шэвчен-

ковской структуры.

Третий район, где проводилось крупномасштабное картирование включений, - гранитоиды зоны сочленения Приазовья с Днепрово-До-нещой впадиной. В зависимости от наличия син- и эпигенетических включений выделено пять основных разновидностей гранитоидов с титанистой, алюминиево-титанистой, алюминиево-литиевой, алюминиевой, алюминиево-редкоззмельной специализациями минералообразующей среды кварца.

Первая разновидность - граниты, гнейсы, пегматоидные граниты. Для кварца этих пород характерны включения титанистого флогопита оранжевого и ярко-оранжевого цветов, сфена, апатита, циркона, рутила. Сюда отнесены и граниты с ориентированными в двух направлениях включениями рутила и пластинчатым ильменитом гексагональной формы. Эти породы встречены в единичных скважинах.

Вторая разновидность - плагиогнейсы, плагиограниты, плагио-пегмагиты, жильный кварц. Характерные признаки этих пород - молочно-белый цвет кварца, обусловленный многочисленными вторичными мелкими (1-2 мкм) флюидными включениями и обильным содержанием включений метаморфических минералов в кварце. Это дает основание полагать, что плагиогнейсы и плагиограниты сформировались в твердой среде, а затем подверглись воздействию метасоматирующих растворов. Если так, то эта разновидность пород - более ранняя по отношению к первой и, вероятно, соответствует времени формирования метаморфических пород, что подтверждается реликтами молочно-белого кварца в гранитоидах третьей разновидности. Наличие сингенетических включений силлиманита и рутила, чаще в одном зерне кварца, указывает на алюминиево-титанистую специализацию минералообразующей среды кварка.

В третью разновидность входят граниты, аплиты, гранитогнейсы, пегматоидные граниты, жильный кварц. Характерные включения здесь - сподумен в виде иголок, ориентированных параллельно осй третьего порядка минерала-хозяина. Включения сподумена ассоциируют'с сингенетическими включениями емЛлиманйТ& й прозрачными индивидами циркона. Из реликтовых включений Нрйб^ствует биотйт. Повышенное содержание включений сподумена, как И самих зерен КЬарца с такими включениями, приурочены к породообразующему гранату (альмандину). По мере уменьшения количества породообразующего биотита в породе, а, следовательно, и его включений в кварце, роль сингенетических включений (силлиманита, циркона, рутила, сфена) уменьшается, а

роль флюидных (углекислотных, углеводных, водных) й комбинированных увеличивается. Приведенный материал дает основание считать, что игольчатые включения сподумена в кварце образовались в результате гранитизации метаморфических пород с повышенным содержанием лития.

Четвертая разновидность пород также представлена гранитами, аплитами, пегматоидными гранитами, а также жильным кварцем. Кварц характеризуется повышенным содержанием высокоплотных включений с недиагностированной кристаллической фазой.

В особую разновидность пород выделены катаклазиты - измененные в разной степени граниты и пегматиты. Их кварц, судя по сингенетическим включениям ильменорутила и монацита, формировался в среде с повышенным содержанием редкоземельных элементов.

Выделенные пять разновидностей пород по тиломорфным включениям в кварце закономерно распределяются в пределах изучаемой площади (рис.9). При этом третья разновидность гранитоидов совпадает с геохимическими аномалиями, соответствующими редкометалльным. пегматитам. Однако, как уже отмечалось, включения сподумена -продукт распада твердого раствора. Аналогичную природу имеют и высокоплотные включения, т. к. ориентировка их в кристаллах кварца совпадает.

Рис. 9. Распределение вкмтетй кварца в гранитоидах зоны сочленения Западного Приазовья с Дне про ю-Доне цкой впадиной (условные обозначения на рис. б).

Следовательно, литий при кристаллизации кварца находился в газовой среде. Но известно, что высокие концентрации лития образуются только в водном растворе. Поэтому данные породи, а, следовательно, и геохимические аномалии на редкометалльное сырье -бесперспективны, что подтверждено при их разбуривании. Таким образом, выявленные закономерности распределения включений в кварце позволяют расчленять гранитоиды изучаемого района с учетом специализации минералообразующей среды кварца и условий образования, также определять природу полезной минерализации.

Одна из важных проблем региональной геологии - это стратиграфия докембрийских гранитоидов. Существенный вклад в решение этой проблемы вносит утвержденная УРИСК в 1978 г. . стратиграфическая схема докембрийских образований Украинского шита, которая периодически дополняется и уточняется. Столь частые уточнения и изменения в названной схеме вызваны тем, что у выделяемых гранитоид-ных комплексов нет четких критериев. В связи с этим, нами предпринята попытка разработать корреляционную схему па основе результатов изучения включений питающих и минералообразующих сред в кристаллах кварца (рис. 5).

Разработка корреляционной схемы велась на основе сопоставления частных разрезов, составленных нами при изучении' вышеотмечен-ных районов. Это позволило проверить выдержанность разработанных критериев в пределах Западного Приазовья и сопоставимость выделенных гранитоидов с гранитоидными комплексами других схем. Результаты наших исследований позволяют выделить две группы гранитоидов. Первая - гранитоиды с титанистой специализацией минерало-образующей среды кварца, вторая - с алюминиевой, согласно стратиграфической схеме УРМСК это соответствует шевченковсковскому комплексу и приазовскому.

Роль гранитоидов с титанистой специализацией от центральной части Западного Приазовья к зоне сочленения.с ДДВ уменьшается, а с алюминиевой - увеличивается. При этом первые пространственно совмещены с породами западноприаэовской серии, а гранитоиды, в которых установлена алюминиевая специализация, - с центрзльнопри-аэовской, что находит свое отражение (как показывает анализ геологических карт и результаты проведенных исследований в Западном Приазовье) в минеральном составе гранитоидов и степени гранитизации. Эта закономерность видна по латерали и в одном из разрезов

бассейна реки Гайчур, где гранитоиды с титанистой специализацией вверх по разрезу сменяются -на гранитоиды с алюминиевой. На границе двух групп гранитоидов находятся пегматиты с алюминиевой и титанистой специализациями кварца. Вмещающие породы пегматитов -образования осипенковской свиты. Последние имеют сложный и невыдержанный состав, который в принципе мало чем отличается от состава ниже и вышележащих серий. Поэтому геологическое картирование осипенковской свиты представляет определенные трудности, что приводит к неоднозначным, а иногда и противоречивым взглядам на перспективность того или иного района. Значительно облегчает решение этой задачи предлагаемая корреляционная схема, где оси-пенковская свита совпадает с границами двух групп гранитоидов. Но, поскольку размещение гранитоидов пространственно совпадает с супракрусталышми образованиями, осипенковскую свиту надо рассматривать как границу между западноприазовской и центральноп-риазовской сериями, исходными породами которых, с одной стороны являлись метапелиты, а с другой, - вулканогенные.. На границе этих пород обычно происходит Формирование рудных тел за счет встречных потоков, возникающих в результате метаморфизма (В. В. Ревердатто, 1988).

Значит предлагаемая корреляционная схема докембрийских гранитоидов Западного Приазовья оснащена надежными и однозначными критериями расчленения. Они просты в диагностике и, не требуют дорогостоящего оборудования, т. е. установление критериев может производиться в полевых условиях. Кроме того, на основе корреляционной схемы возможно создание принципиально новых способов реконструкций гранитизирующих процессов и построение единой схемы расчленения гранитоидов Украинского щита, а также сопоставление гранитоидов УЩ с гранитоидами других щитов.

3. В пределах пегматигоносной Шевченковской структуры УЦ твердые и флюидные включения кварца зонально распределены: первая зона пространственно совью йена с редкомехалльньми (сЯОдумен-пета-лкговьми) пегматитами, типоморфые в ней - включения сингенетического сподумена, концентрация которых уменьшается с увеличением степени метасоматического преобразования пегматитов; вторая зона содержит реликтовые вклкмения сподумена и углекислотные включения, пространственно тяготея к керамическим пегматитам; третья зона также совладает с керамическими пегматитами, но в кварце

- 21 -

превалируй® включения сжижешгой углекислоты.

В кварце редкометаллышх и керамических пегматитов установлены включения силлиманита, андалузита, сподумена (реликтового, слн- и эпигенетического ) альбита, рутила. Крупномасштабное картирование их (масштаб 1:10 ООО ) в пределах пегматитоноеной структуры позволило выделить три зоны.

1 зона пространственно совмещена с.редкометалльными пегматитами и выделена по включениям сингенетического сподумена в кварце (рис. 8). Концентрация включений в отдельных зернах достигает 50 X. В качестве второй генерации выделяется прозрачный кварц о включениями силлиманита, на границе которого с вышеописанным устанавливается процесс грануляции. Таким образом, в пегматитах первой зоны устанавливается две генерации кварца: первая - с литиевой специализацией минералообразующей среды и титанистой; вторая - алюминиевая, более поздняя. Типоморфными включениями являются все перечисленные, но корреляционными - только сингенетический сподумен, поскольку остальные встречаются и в других пегматитах.

2 - зона идентифицирована по кварцу с включениями реликтового сподумена и включениями высокоплотной углекислоты, в которых содержится кристаллическая фаза, достигающая 30 % объема вакуоли. Она представлена альбитовыми и мнкрооиновыми пегматитами. Вмещающими породами являются высокоглиноземистые и карбонатные породы.

3 - зона расположена в северной и центральной частях структуры. Она определена по кварцу с включениями углекислоты, которые имеют правильную форму в виде гексагональных дипирамид. Плотность флюидной фазы иногда достигает 0,980 г/см . Часто такие включения практически всегда ассоциируют с рядом находящмся включениями эпигенетического рутила и сингенетического силлиманита.

Анализ полученных закономерностей размещения включений в изучаемом районе позволяет предложить следующие критерии прогнозирования сподумено'вых пегматитов. Реликтовые включения сподумена в кварце встречаются в микроклиновых и альбитовых пегматитах. Они '(включения) указывают, что последние образовались за счет споду-меновых пегматитов. Поэтому при постановке поисковых работ в пегматитоноеной структуре с учетом степени гранитизации и мощности структуры, полагая, что для локализации пегматитов благоприятны толщи с низкой степенью гранитиогщии и относительно большими размерами пегматитоноеной структуры. Сингенетические г.ключеппл та-

думена со ступенчатой поверхностью граней - прямой поисковый критерий сподуменовых пегматитов, т.е. предлагается новый способ прогнозирования сподуменовых пегматитов. Сущность которого заключается в следующем: количество сингенетических включений увеличивается при переходе от альбитовых пегматитов к альбит-сподумено-вым (рис. 10). С помощью этого способа можно по единичным включениям определить предрудные пегматиты.

скважина 2э8°

л»

350

пи (1(1 1< |< m I tiii m*

t I'lY s

i 11 Ч

123) E5U ЕЕЗа И| ЕЗа

Рис. 10. распределение включений сподумена из кварца в разрезе: 1 - микрокдиновые; 2 - амьбитовые; 3 - олигоклааовьв;

Геохимический метод, являющийся ныне основным, этой задачи не решает, поскольку нет четко выраженной закономерности в распределении редких элементов по мере приближения к рудному телу. Также нет различия и в содержании редкометалльных элементов между пред-рудными пегматитами (микроклиновыми,олигоклазовыми) и керамическими, широт развитыми как в пределах рудного поля, так и за его пределами (5-15 км). Определенное практическое значение имеют и вторичные (труднодиагностируемые из-за малых размеров: (1 -2 мкм) флюидные включения, обуславливающие молочно-белый цвет квар-

ца. Они установлены в кварце ммкрокяиновш, микроюмн-овдгокиздо-вых, альбитовых пегматитов совместно с сингенетически!,ш ышисни-ями сподумена. Следовательно, эта включении тага® м->гут использоваться для прогнозирования рудипх пегматитов, возш:аю диз» в полевых условиях. Одшко этот критерий косвенный и грс^буот постановки дальнейших работ, на предмет установления сингенетических включений сподумена в кварце.

4. бааовмй состав, степень раафлсталлизацин и коплчсетво разновидностей расшшшш вюмдотй определимся качесмещшм составом магматического • расплава, щчякшом и мэстом формирования порфировых вым<з.иекмй кварца. Кмтиомасдаабмэо и: г.-мралогкчсекое картирование позволим) выявить какоцомгряссть расп^околыви расп-лавных включений в лыадиг-ипог Л^иотк номилиссгк, обусловленную иростргшстшшол! размокшем и промаиэм соразо.»лнмя иголукхо» извераотш.

Анализ результатов изучения распдавних включений в кварце вулканитов липарит-игнимбритовых комплексов Закарпатья, Чукотки, Камчатки позволил установить, что одни из них ишт- невыдержанные параметры, другие - выдержанные. Первые - форма, размер, температура гомогенизации, количественный состав определяется термодинамическими и физико-химическими условиями той зоны роста минерала, в которой находятся включения. Известно, что эти условия изменяются не только в пределах одного минерала-хозяина, но и вдоль одной зоны роста. Вторь-е - качественный состав, степень рекристаллизации с выдержанными параметрами определяются качественным составом магматических расплавов, а такж местом н временем формирования минерала-хо&яина в вулканическом процессе. Поэтому характеристики расплавннх включений в одном случае решают частные вопросы магматогенного минералообразования (частные характеристики), ' в другом - дают- общие представления о состоянии магматического расплава при кристаллизации минералов (сбгда? характеристики) .-■'.;

В результате крупномасштабного минералогического картирования установлено закономерное распределение общих- характеристик рэсп-лавных включений кварца в липарит-ишшбритовом комплексе Еере-говского района С рис. Л).

Мпаритовые туфы. Расплавные включения в сродней вулканогенной тола» липаритовых туфов'представлены аморфными и раскрис-гпл-'

лизованными разновидностями. В зависимости от агрегатного состояния и качественного состава фаз, также количества разновидностей включений в минерале-хозяине выделяются три горизонта липаритовых туфов.

Нижний горизонт. Наибольиая мощность и наибольший размер пи-рокластического материала устанавливаются в скважине 875, где и предполагается центр извержения. Залегает он непосредственно на осадочной толще в центральной части изучаемого района.

Средний горизонт. Наиболее грубообломочный и спекшийся пирок-ластический его материал наблюдается в скважине 296-с и залегает на липаритовых туфах нижнего горизонта в юго-западной части района.

Верхний горизонт. Наибольший размер пирокластического материала устанавливается в скважине 12-т, т.е. . располагается в северо-западной части района. Таким образом, анализ мощностей и размер пирокластического материала позволил и наметить центры извержения каждого выделенного горизонта липаритовых . туфов. Причина установленной закономерности - кристаллизация кварца в зволюцио-ниэирующих магматических расплавах, режим которых изменяется от извержения к извержению.

Игнимбриты подразделяются.на бескварцевые и кварцевые разновидности. В состав бескЕарцевых игнимбритов входят кристаллок-ластический (плагиоклаз), витрокластический и ксенолитовый материалы. Расплавные включения в плагиоклазе представлены раск-ристаллизованным вулканическим стеклом. Наряду с зональными "свежими" плагиоклазами в одном поле зрения микроскопа можно наблюдать и кристаллы, полностью замещенные гидрослюдой. Ксенолиты. -постоянный компонент бескварцевых игнимбритов. Они представлены андезитами с различной степенью раекристаллизованности основной массы, а также туффигами, алевролитами, аргиллитами. В зависимости от степени переработки ксенолитового материала выделяется четыре типа ксенолитов. 1) Гомогенизированные ксенолиты в основной массе образуют структуру фьямме. Границы их в основной массе породы едва,различимы. ") Вспученные ксенолиты, также имеют четкую ориентировку и характеризуются микропористым отроением (поры выполнены тридпмитом). 3) Ксенолиты, почти полностью утратившие первоначальную структуру. В их периферических частях устанавливаются скопления тридимита. 4) Неизмененные ксенолиты характеризуются резкими границами с основной массой. Итак, в бескварцевых

игнимбритах наблюдается постепенное растворение ксенолитового ма-

«3S Í C-J гх «гг cat h~ о CS 1 c=> гг. CJ rs» ca. С* c_> â es CJ rc ce «=t 31 fluTonoruvec кштоонкя se Eo характеристика ПОРОД рвепшиыа внпючвимв в КВПРЦв(Ив) W ППВГИОНПЙ30(РО

о: 0 CÛ 0 I 0) 0 CD X S ъ d¡ 0 I 0 0 s S 5 S I И а © аЗ h 0 E а 0 а 5 I g I с "Ö N. ) - "Л- f -О hat to CJ CS о си 00 о Y-<=е о. СЭ СЭ са s =* s t=3 с= Ж X со CO п 13 о. ГГ. с= з Г.РРДОЬ.МППОЙ Золотистой ® ÛD <3

I г. бопшой Золотистой Hi К| О©

I г.ШШ PÍ

r/j; I г.Пвшяи,№ши- 9ВСЯ0И II 1 п о с>

» ^«f Vy » «ж e A» e=> tO cpvi <=> а t— г гх Квйрцевыв » о It в © в

V ^ «s» я. « ( <V ^y » w < ' -*»/ «5У ita ЛУ ^ Л C=3 cb Бвсхвмцввые

£ тз ас СЭ о '"Г3 c=> bum щешдемьи- ШМЙСМШРГШИТЫ, яшршыдуфшм

£ тз Ж 'О ^ j J C'-C/JN C3 СЭ un I СЭ ас сэ с: S® СЭ з lg ils Sis я:^ g эй S & ВегхниА а О

V г Jv c'n vw о Средний

1 J r V Нижний

m C=t ш ex о s ç=> ex сэ h- i. ж' s CM мадсмцимсшо- ШС8ИТЫ.Ш>[ШиТЫСП)* адтимшшешшми.

S S ZX h Ä ГС h* a? со .û a» u. w> ai ЗГЕ-Т^Г Ä СГЧ ТвРбьпннсхт евмтй. flpruit TM S ГОПСЙИИ ИТИФФКПКи

i Э/ С 4 ">/ 'i' t en-с о irt ►Ta Иижишдшу номга-пицш секты. Т4Фы. iïmmmv свито ©5о

Os ¥ сяе г ас r> !!.<-■:.s j. .{ If) -Cr CM . л КРШИСТО-КЯРЫШНЫВ ПОРОДЫ, ДМШЫ,7!)1РЫ, спинпиты.гшро

Рис. 11. Критерии расчленения вулканитов липарит-игяим5ритоюго комплекса Березовского района.

териала в основной массе породы, что в принципе и определяет природу данной породы, т.е. игнимбритовая структура породы обусловлена растворением ксенолитового материала. Этот факт дает ключ к пониманию природы расллавных включений.

Кварцевые игнимбриты содержат кристаллокластический (плагиоклаз, кварц, роговая обманка) и витрокластический материал. Включения в плагиоклазе, так же, как и в бескварцевых игнимбритах представлены раскристаллизованным вулканическим стеклом. Кварц игнимбритов содержит расплавные включения двух видов: аморфные и раскристаллизованные. Среди аморфных выделяются двух и трехфазовые включения. Последние содержат газовую фазу, которая составляет 30, а иногда и 40 Г ог общего объема включений. Трехфазовые включения, кроме аморфного вулканического стекла и газа, содержат кристаллическую фазу, представленную рутилом,, ильменитом, базаль-тичзской роговой обманкой. Образование широкого спектра расплав-ных включений обуславливается специфической природой игнимбрито-внх расплавов, которая сводится к следующему. После извержения липаритовых туфов средней вулканогенной толщи произошли компенсационные просадки (амплитуда достигала 300 м) вышележащих пород в опустошенные магматические камеры, что привело к широким ассимиляционным процессам. Следовательно, кристаллизация кварца и захват гетерогенных расплавных включений с высоким содержанием газа происходит в момент ассимиляции. Причем кристаллизация кварца, как впрочем и сам процесс ассимиляции, происходит в апикальных частях магматических камер, т. к. размер, количество включений, также наличие самого минерала-хозяина в периферических частях пи-рокластических потоков выше, чем в жерловых. Используя расплавные включения в кварце как наиболее характерный корреляционный признак, устанавливается зональность пирокластических потоков как по латерали, так и в вертикальном разрезе.

Липариты. Кварц в эффузивных породах кристаллизуется не всегда. Объясняется это спецификой эффузивного извержения, поскольку образуются они при относительно медленном понижении температуры, давления и содержания летучих компонентов. Но этого времени не всегда достаточно для образования вкрапленников, так как резкое снижение температуры приводит к остеклованию, а резкое снижение давления - к отделению газовой фазы, в которую выделяется кремний в виде легколетучих соединений. Поэтому липариты гор

Пеликан и Ыужиевской содержат вкрапленники, а их раеплавные ыслю-чения несут информацию о тех условиях, которые предшествовали их извержению. Но если во время извержения и происходит рост вкрапленников, то раеплавные включения содержат незначительное количество летучих компонентов, что и характерно для липаритов гор Ардов, Большой и Налой Золотистой.

Подводя итог вышеизложенному, заключаем, что в результате проведенных экспериментальных работ установлена неизвестная ранее закономерность распределения характеристик, расплавных включений кварца в липарит-игнимбритовых комплексах, заключающаяся в том, что распределение качественного состава, степени раскрисгаллиэа-ции расплавных включений, а также количество разновидностей в кварце, образованном в зволюциониэирующих магматических расплавах, зависят от простраственного размещения и времени извержения вулканического материала. Иными словами, время и место образования вкрапленников в эволюционизирующем магматическом расплаве обеспечивает специфические характеристики расплавных включений, а характер извержения, распределяющий продукты каждой фазы извержения на поверхности, в свою очередь определяет закономерное их распределение в пространстве и времени.

С целью апробации полученной закономерности на вулканитах других регионов изучались вулканиты Чукотки (бассейна верхнего течения рек Пегтымель и Экиатап), в которых устанавливались аналогичные аморфные (одно-, двух-, трехфазовые) и раскристаллизо-ванные включения. Результаты изучения включений позволили выявить критерии для расчленения вулканического комплекса и сопоставить геологические разрезы структур Пламянской, Встречной, Осадок, Гы-толькуульской и провести их корреляцию. Причем распределение расплавных включений из кварца в стратиграфическом разрезе вулканитов Чукотки аналогично распределению включений в вулканитах За-карпзйья. Так, меловые липаритовые туфы с раскристаллизованными включениями в кварце залегают на размытой поверхности юрских отложений, т.е. извержению липаритовых туфов предшествовал покой в вулканической деятельности, что стало причиной раскристаллизации вулканического стекла в расплавных включениях. Последующие горизонты липаритовых туфов содержат аморфные (однофазовые) включения вулканического стекла. Продукты пирокластических потоков (игнимб-риты, спекшиеся туфы, туфы) имеют двух- и трехфазовые включения, кристаллическая фаза которых представлена рутилом, ильменитом,

базальгической роговой обманкой. Исходя из этого следует, что в вулканическом комплексе Чукотки, как впрочем и в вулканитах Камчатки (участок Аметистовая), подтверждается установленная в Закарпатье закономерная связь между общими характеристиками расплавных включений и продуктами каждой фазы извержения. Кроме того, идентичное распределение расплавных включений в стратиграфических разрезах Закарпатья, Чукотки, Камчатки позволяет предложить критерии расчленения липарит-игнимбритовых комплексов независимо от Бремени их формирования и места расположения.

Заключение

В основу диссертационной работы положена выявленная экспериментальным путем и теоретически обоснована закономерность распределения включений в кристаллах кварца, заключавшаяся в том, что концентрация реликтов затвердевших расплавов и замещенных минералов находится в обратной зависимости от размера кристаллов кварца, а включений летучих компонентов и твердых веществ син- и эпигенетического происхождения - в прямой. Работа представляет собой новое научное направление в минералогии, раскрывающее закономерности распределения твердых и расплавных включений в геологических комплексах. Использование их в гелогической практике позволило сделать следующие выводы.

1, Разработана генетическая классификация твердых и флюидных включений в кварце гранитоидов Западного Приазовья. Выделены три генетические группы включений: протогенетические, син- и эпигенетические. Протогенетические включения метаморфических минералов отражают условия роста кварца в твердой среде за счет исходных метаморфических пород, а син- и эпигенетические - специализацию кварцеобразующей среды. Критерии расчленения гранитоидов - сингенетические (рутил, сфен, ильменит, силлиманит, сподумен) и эпигенетические (рутил, сподумен, летучие компоненты) включения. Минеральный состав твердых включений определяется составом метаморфических пород.

2. В кварце пегматитов (керамических, редкометалльных) Шевченковской структуры УЩ выделены реликтовые и сингенетические включения сподумена. Реликтовые включения установлены в микроклиновых, олигоклазовых пегматитах и отражают формирование последних за счет сподуменовых пегматитов. Керамические пегматиты развиты среди гранитоидов, содержащих кварц с алюминиевой специализацией.

Сингенетические включения сподумена характерны для редкометамь-ных пегматитов. При переходе к микроклиновым пегматитам их содержание уменьшается. Эта закономерность положена в основу разработки нового способа прогнозирования сподуменових пегматитов. Редко-металльные поля пегматитов пространственно совмещены с породами вападноприазовской серии. Последние, имея относительно невысокую степень гранитизации, обеспечивают сохранность сподуменових пегматитов.

3. Сопоставление детальных разрезов бассейна р. Гайчур, района Шевченковской структуры, зоны сочленения Западного Приазовья с Днепрово-Донецкой впадиной позволило в пределах Западного Приазовья выделить две основные группы гранитоидов - с титанистой и алюминиевой специализациями кварца. Роль первых от центральной части Западного Приазовья к Днепрово-Донецкой впадине уменьшается, вторых - увеличивается. Граница этих групп гранитоидов совпадает с рудовмещающей осипенковской свитой. Разработанная нами корреляционная схема гранитоидов Западного Приазовья оснащена надежными и однозначными критериями, на основе которых возможно создание принципиально новых способов реконструкции гранитиэирую-щих процессов для гранитоидов УИ,

4. Характеристики расплавных влючений делятся на общие (степень раскристаллизации, качественный состав) и частные (форма, размер, температура гомогенизации, количественный состав). Обшие характеристики имеют выдержанные и однозначные параметры. На основе крупномасштабного картирования установлена неизвестная ранее закономерность - распределение качественного состава, степени раскристаллизации расплавных включений, а также количество их разновидностей в кварце, образованном в эволюционизирующих магматических расплавах, зависит от пространственного размещения и времени образования продуктов каждой фазы извержения. Полученная закономерность позволяет однозначно решать вопросы палеовулканологических реконструкций вулканитов. Геологам-производственникам предложен новый эффективный, не имеющий аналога в отечественной и зарубежной практике способ расчленения вулканогенных толщ. Выявленные критерии для вулканитов Закарпатья позволяют расчленять вулканиты Чукотки (меловые), Камчатки (палеогеновые).

- 30 -Список литературы.

1. Баранов Е Е. Козловский Л. М. , Соколова а В. Минералогическая основа картировния вулканогенных пород Береговского рудного района //Минералогическое картирование как метод использования рудоносных территорий. -Свердловск-Миасс: УВД АНСССР, 1983. -С. 99.

2. Козловский Л. М., Баранов Л. Е Методы изучения вулканогенных пород при крупномасштабном картировании в Вереговском рудном районе//Тез. докл. ^-Регионального петрографического совещания по Кавказу, Крыму и Карпатам. -Тбилисси, 1983. -С. 53.

3. Баранов П. Е , Басанский Г. Г. Новые данные об игнимбритах Береговского района (Закарпатье). Депонир. Укр. НИИНТИ, 1984. N1442. -11с.

4. Баранов П Е , Козловский Л. М. , Соколова В. В. Минералогические критерии расчленения вулканогенных толщ в Вереговском рудном районе/УМинералогия рудных месторождений Украины.-Киев: Наук. думка, 1984. -С. 199-205.

5. Козловский Л. М., Баранов Е Е , Соколова В. Е Петрологическая информативность акцессорных минералов из вулканитов Бре-говского района (Закарпатье)//Акцессорные минралы горных пород. -М.: Наука, 1985. -С. 10-11.

6. Шукайло Л Г., Баранов Е Е Типоморфизм циркона как показатель формационной принадлежности, неовулканитов Закарпатья//Там же. -С. 28-29.

7. Лазаренко Э. А., Н^кайло Л. Г., Козловский. Л. М. , Баранов Е Е Некоторые нетрадиционные аспекты информативности включений в минералах//Термобарометрия и геохимия рудообразующих флюидов. -Львов: В1льна Укра1на, 4.1. -1985. -С. 25-26.

8. А. С. N 1236407. МКИ 4 01У9/00. Способ расчленения вулканогенных толщ /Баранов П. Е , Козловский Л. М. , Лазаренко Э. А. //Открытия. Изобретения. -1984. N 21. -С. 189,

9. Баранов П, Е Генетические особенности вулканитов липари-то-ипшмбритовых комплексов и их расчленение (на примера центрального и восточного блоков Береговского района): Автореф. дис. канд. геол.-мин.. наук. -Киев, 1987. -16с.

10. Баранов Е Е , Соболев В. В., Слободской В. Е Типоморфные особенности кварца как индикатор условий образования алмазов в метаморфических комплексах//Поисковая минералогия: современное состояние и перспективы развития. -Алма-Ата, 1987. -С. 15-16.

11. Варанов ЕЕ Практическая и петрологическая информативность расплавных включений в породообразующих минералах вулканитов Береговского района//Минералогия - народному хозяйству. -Л.:

Наука, 1987. -С. 29.

12. Баранов Е Е, Кичурчак Е М., Басанский Г. Г. , Берзени-на Э. Ф. Метод определения перспективности гранитоидов на литийсо-держащие пегыатиты//Поисковая минералогия: современное состояние и перспективы развития. -Алма-Ата, 1S87. т. 11. -С. 66-87.

13. Кичурчак В. М. , Берзенина 3. Ф., Баранов Е IL Характер ме-таллогенической специализации и условия формирования ротеро-зойских глиноземистых гранитоидов Западноприазовской структуры УЩ//Тез. докл. IV-Регионального стратиграфического совещания по европейской части СССР. -Петрозаводск, 1987. -С. 110-111.

14. Баранов Е Е Новый способ расчленения лиларито-игнимбри-тового комплекса Береговского района (Закарпатье)// Онтогения ми нералов и технологическая минералогия. -Киев: Наук, думка, 1988. -С. 183-188.

15. Козловский Л. М., Баранов. Е Е Вулканизм и постмагматические процессы Береговского района. Депонир. Укр. НТВПГГИ, 1988. N1414. -200 С.

16. Берзенина Э. Ф., Кичурчак В. М. , Баранов ЕЕ 0 новом (Краснокутском) массиве Западного Приазовья//Геохимия и рудообра-зование. -1988. -Вып. 16. -С. 57-61.

17. Баранов Е Е К вопросу о формационной принадлежности липаритов Береговского района (Закарпатье)//Онтогения минралов и технологическая минералогия. . -Киев: Наук. душса, 19S3. -С. 189-192.

18. Баранов Е Е Неконденсированные и кристаллические фазы в аморфных включениях кварца и условия их образования//Шнералоиды. -Сыктывкар, 1989. -С. 129.

19. Баранов ЕЕ Топология расплавных включений в вулканических комплексах. Депонир. УкрНЖНТИ, 1990. N92. -10с.

20. Баранов Е Е Породо- и минералообразующде системы включений в минералах. Деп. УкрНИИНТИ, 1990. N92. -11с.

21. Баранов Е Е Типоморфизм включений в кварце и использование- его при крупномасштабном картировании докембрийских образований района сочленения Приазовья с Днепрово-Донецкой впадиной (ДДВ)//Металлогения докембрия и метаморфогенное рудообразование. -Киев, 1990. -С. 106-107.

22. Баранов Е Е , Кичурчак В. М. К природе сподуменовых пегматитов в докембрийских образованиях одного из районов Украинского вдта//Там же. -С. 222-223.

23. Баранов Е Е , Берзенина Э. Ф. , Хоменко Ю. Т. Распре деле1"-<• в докембрийских образованиях одного из районов УШ//Т?

-С. 146-147.

24. Слободской В. Я., Соболев В. В. , Варанов IIН. О механизмах кристаллизации алмаза//£мзика горения и взрыва.-1990. -N3. -С. 119-122.

25. Куцевол Л. И., Берзенина Э. Ф., Щукайло Л. F., Баранов П. Е История минералогических исследований в Днепропетровском горном институте // История минералогических исследований на Украине. -Киев: í!ayic. думка, 1991. - С. 41 - 46.

27. Баранов П. R , Сулима Е. В. Природа и эволюция гранитизи-рующих флюидов в докембрийсих образованиях Западного Приазовья Украинского шита//Зволюция докембрийской литосферы. - Л.: Наука. -

1991. - С. 154 - 155.

28. Варанов НЕ Закономерности распределения включений кварца в сподуменовых пегматитах и вмещающих их гранитоидах одного из районов Украинского щита// Минералогия и генезис пегматитов. - Миасс, 1991.- С. 102 - 104.

29. Баранов ЕЕ Методические указания по использованию включений питающих и минералообразуюших сред в геологической практике по дисциплине "Геология и геохимия" для студентов специальности 08. 01.- Днепропетровск: ЯГИ, 1991.- 56 с.

30. Соболев В. В. , Слободской В. Я., Баранов П. Е Синтез алмаза в метастабильной области и некоторые вопросы его природного образования// Записки Всесоюзного минерал. общ-ва,1992. -Ч. СХХЗ, N3. - С. 118-123.

31. Сулима Е. В., Баранов ILR , Жданов Е. Е, Басанский Г. Г. Типоморфизм включений в породообразующих минералах гранитоидов Западного Приазовья Украинского шита// Изв. Вузов. Геология и разведка,- 1991. N 7. - С. 53 - 58.

32. Баранов Д Е, Кичурчак Е М. Типоморфизм включений в кварце сподуменовых пегматитов Украины// Минер, журн. - N 14.- 4.-

1992. - С. 84 - 87.

33. Баранов ЕЕ Онтогенез включений кварца (на примере гранитоидов Западного Приазовья Украинского шита) // Минералогия кварца.-Сыктывкар. - 1992.- С. 110-111.

34. Баранов П. Е Стереологические реконструкции включений кварца в вулканических, гранитоидных и пегматитовых комплексах // Минералогия кварца.-Сыктывкар. - 1992.- С. 88-89,

35. Варанов Е Е , Соболев В. В., Павлишин В. И. и др. Топология включений в кристаллах кварца // Минералогический сборник. -1992. -N 467, ВЫЛ. 2. - С. 94-97.