Кристаллизация базитового расплава в глубинных магматических камерах на примере габброидных ксенолитов и интрузий Западного Сангилена

Егорова, Вера Вячеславовна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Кристаллизация базитового расплава в глубинных магматических камерах на примере габброидных ксенолитов и интрузий Западного Сангилена
ВАК РФ 25.00.04, Петрология, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Кристаллизация базитового расплава в глубинных магматических камерах на примере габброидных ксенолитов и интрузий Западного Сангилена"

На правах рукописи

ЕГОРОВА Вера Вячеславовна

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ БАЗИТОВОГО РАСПЛАВА В ГЛУБИННЫХ МАГМАТИЧЕСКИХ КАМЕРАХ НА ПРИМЕРЕ ГАББРОИДНЫХ КСЕНОЛИТОВ И ИНТРУЗИЙ ЗАПАДНОГО САНГИЛЕНА

25.00.04 - петрология, вулканология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук

Новосибирск 2005

Работа выполнена в Институте геологии Объединённого института геологии, геофизики и минералогии им. A.A. Трофимука Сибирского отделения Российской Академии наук

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор геолого-минералогических наук Изох Андрей Эмильевич

доктор геолого-минералогических наук Леснов Феликс Петрович кандидат геолого-минералогических наук Мехоношин Алексей Сергеевич

Томский государственный университет (г. Томск)

Защита состоится « 6 » декабря 2005 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 003.050.06 при Объединённом институте геологии, геофизики и минералогии им. A.A. Трофимука СО РАН, в конференц-зале.

Адрес: 630090, Новосибирск, 90, пр. Ак. Коптюга, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИГГМ СО РАН.

Автореферат разослан «_3_» ноября 2005 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета sf jq

д.г.-м.н. 0 JlLjl7/> . О.М. Туркина

т№24

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований

Для построения моделей формирования комплексов вулканических и плутонических пород в петрологии часто привлекаются промежуточные магматические камеры, в которых происходят процессы, приводящие к формированию дифференцированных серий пород: кристаллизационная дифференциация, контаминация, ассимиляция и смешение. В районах современной вулканической деятельности присутствие глубинных магматических камер подтверждается геофизическими данными (Collier, Sinha, 1992, Menke et al., 2002). В частности, эшелонированная система промежуточных камер доказана для современных Гавайских вулканов (Phillips, Woods, 2001, Yin, Kelty, 2000), вулканов Камчатки (Balesta, 1992), спрединговых зон срединноокеанических хребтов (Calvert, 1995, Burnett et. al., 1989) и задуговых бассейнов (Day et al., 2001). Изучение процессов, протекающих в глубинных камерах современных магматических систем, проводится по эффузивным породам (Kersting, Arculus, 1994, Yanagi, Maeda, 1998) и содержащимся в них мега- и фенокристаллам (Хубуная и др., 1993, Ginibre et. al , 2004) Для древних магматических систем наличие промежуточных камер обосновывается лишь по косвенным данным (многофазность интрузивов, наличие интрателлурических вкрапленников и т.п.). Оценка условий кристаллизации в них связана с большой неопределенностью и поэтому представляет собой актуальную задачу Ксенолиты пород, выносимые из глубинных камер, являются наиболее информативными для оценки параметров кристаллизации расплавов в глубинных магматических камерах.

Объектами исследований являются габброидные ксенолиты, вынесенные дайками агардагского щелочнобазальтоидного комплекса, а также Башкымугурский и Правотарлашкинский расслоенные габброидные массивы Западного Сангилена.

Целью исследования является построение модели кристаллизации базитового расплава в разноглубинных магматических камерах на основе комплексного изучения габброидных ксенолитов и расслоенных интрузий Западного Сангилена.

Задачи исследования:

1. Изучить петрографические особенности, минеральный и химический состав габброидов ксенолитов и пород Башкымугурского и Правотарлашкинского массивов; ______

РОС------------------

2. Оценить Р-Т параметры образования габброидов из ксенолитов с помощью известных геотермометров и геобарометров;

3 На основе изучения минерального и химического состава установить черты сходства и различия габброидов из ксенолитов и расположенных в этом же районе габброидных интрузий;

4 Провести модельные расчеты процесса кристаллизации исходного базитового расплава на разных уровнях глубинности и определить возможность образования пород ксенолитов из этого расплава.

Защищаемые положения:

1 Особенности состава габброидных ксенолитов, выносимых дайками щелочных базальтоидов агардагского комплекса Западного Сангилена, и расчет Р-Т параметров позволили разделить их на три группы, соответствующие различным уровням глубинности: 1-гранатсодержащие габброиды - самые глубинные образования - 1012 кбар; 2 - габброиды с высоким содержанием глинозема в пироксенах - средний уровень глубинности - 8-10 кбар; 3- габброиды с невысоким содержанием глинозема в пироксенах - малый уровень глубинности - 3-6 кбар.

2. Геохимические особенности габброидных ксенолитов и пород Башкымугурского вебстерит-габбронорит-монцодиоритового массива свидетельствуют о том, что их формирование происходило из геохимически однотипных расплавов, по составу отвечающих оливиновому базальту с повышенным содержанием щелочей

3. Монцодиориты второй фазы Башкымугурского массива формировались из остаточных расплавов, образовавшихся в процессе фракционирования базальтовой магмы в глубинной магматической камере.

Научная новизна.

Впервые проведено комплексное исследование габброидных ксенолитов, выносимых щелочнобазальтоидными дайками агардагского комплекса Западного Сангилена. В зарубежной литературе ксенолиты основного состава по традиции называются гранулитовыми ("mafic granulite" Cameron et al., 1992, "metacumulate granulite" Kempton et al., 1990, "orthogneiss" Roberts, Ruiz, 1989) и часто сопоставляются с гранулитовыми комплексами (Pin, Vielzeuf, 1983, Roberts, Ruiz, 1989). Хотя среди них большую группу составляют ксенолиты, имеющие габброидный состав (Срх+Р1±0рх±01±Ат) и обнаруживающие магматогенную природу, сопоставление таких образований с реальными объектами базитового магматизма ранее не проводилось. Впервые на

примере габброидных ксенолитов и расслоенных интрузий Западного Сангилена проведено сопоставление нижнекоровых ксенолитов основного состава с реальными объектами базитового магматизма.

На основе интерпретации петро-геохимических и термобарометрических данных, а также численного моделирования процесса кристаллизации, впервые установлено, что образование многофазных габбро-монцодиоритовых интрузий Западного Сангилена, примером которых является Башкымугурский массив, происходило в результате фракционирования субщелочного базальтового расплава в системе глубинных магматических камер.

Практическая значимость

В результате комплексного изучения габброидных ксенолитов установлено наличие глубинных магматических камер в нижней и верхней коре Западного Сангилена, что является уникальной и полезной информацией для широкого круга исследователей, занимающихся изучением глубинного строения литосферы. Установленные особенности геологического строения и состава Башкымугурского и Правотарлашкинского массивов, необходимы для разработки региональных легенд и составления геологических карт нового поколения, а также для реконструкции истории формирования геологического района Юго-Восточной Тувы - Западного Сангилена.

Фактический материал, методы исследования.

Материалом для исследования послужила коллекция из 45 образцов габброидных ксенолитов и более 100 образцов пород расслоенных габброидных интрузивов Западного Сангилена, собранная автором и ее коллегами в ходе полевых работ 1998-2003 годов. При решении поставленных задач использован широкий спектр геологических, аналитических и расчетных методов. Автором был получен представительный аналитический материал, включающий 90 химических анализов пород, 660 химических анализов породообразующих минералов, 30 анализов содержания в породах редких элементов. Определение валового состава пород было проведено методом РФА с использованием рентгеновского анализатора СРМ-25 в ОИГГМ СО РАН (аналитик А Д. Киреев). Анализы породообразующих минералов были выполнены на рентгеноспектральном микроанализаторе с электронным зондом "Camebax-micro". Определение содержания редких земель и ряда рассеянных элементов в отдельных зернах породообразующих минералов было проведено методом ICP-MS-LA в аналитическом центре ОИГГМ СО РАН (аналитик C.B. Палесский), а также в мономинеральных фракциях

методом ICP-MS в ИГХ СО РАН, Иркутск (аналитики J1 В. Смирнова, Г П. Сандимирова) Анализы редких элементов в породах выполнены инструментальным нейтронно-активационным методом в Аналитическом центре ОИГГМ СО РАН (аналитик М.С. Мельгунов) и методом ICP-MS в ИГХ СО РАН, Иркутск (аналитики JI.B. Смирнова, Г.П. Сандимирова).

При модельных расчетах параметров кристаллизации базальтовых расплавов использовались программные комплексы COMAGMAT (Ariskin et al., 1993) и PLUTON (Лавренчук, 2004). Для выяснения условий равновесия минеральных ассоциаций габброидов применялись методы минералогической термобарометрии.

Публикации и апробация работы

По теме диссертации опубликовано 24 работ, в том числе 2 статьи и 22 тезисов докладов Результаты исследований были представлены в виде устных и стендовых докладов на Объединённой ассамблее EGS -AGU - EUG, Ницца, Франция, 2003; XV Российской молодежной конференции «Геология и геоэкология европейской России и сопредельных территорий», 2004, Санкт-Петербург; на XIX и XX Всероссийских молодежных конференциях «Строение литосферы и геодинамика», Иркутск, 2001, 2003; на Международном симпозиуме «Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов», 2002, Кыргызстан, на Всероссийской научной конференции, посвященной 10-летию РФФИ, Иркутск, 2002

Работа выполнена в рамках плана НИР Лаборатории петрогенезиса и рудоносности магматических формаций Института геологии СО РАН, при финансовой поддержке РФФИ (гранты № 01-05-65295 № 04-0564439) и проекта поддержки Научных школ (НШ-1573 2003.5). Исследования по теме диссертации были поддержаны ОИГГМ СО РАН (ВМТК № 1771 «Кристаллизация базитовых магм в промежуточных камерах по результатам изучения габброидных ксенолитов в лампрофировых дайках Западного Сангилена» и № 1730 «Проблема генезиса граната в габброидах»)

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения общим объемом 167 страниц, содержит 52 рисунка и 29 таблиц. Список литературы включает 138 наименований.

Работа выполнена в Лаборатории петрогенезиса и рудоносности магматических формаций ИГ ОИГГМ СО РАН при поддержке и деятельном участии научного руководителя д.г.-м.н. А. Э. Изоха, которому автор признателен за постоянное внимание и помощь в

работе. Автор выражает искреннюю благодарность Л.Н. Поспеловой и C.B. Палесскому за помощь в проведении аналитических работ. Глубокую признательность автор выражает к.г.-м.н. С.И. Ступакову, а также к.г.-м.н. Н.И. Волковой, к.г.-м.н. Е.В. Бородиной, к.г.-м.н. A.B. Лавренчуку и A.A. Гибшер за плодотворное сотрудничество и за помощь при полевых работах и обработке материала. Особенно хочется' поблагодарить за ценные советы и неизменную поддержку P.A. Шелепаева, В.М. Калугина, Н.Д. Толстых, О.М. Туркину, Л.В. Бузлукову, A.M. Санчаа, Е.Ф. Летникову. И, конечно, работа не была бы написана без понимания и поддержки любимой семьи.

Глава 1.ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Тектоническая структура Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП) традиционно рассматривается как коллаж островных дуг, континентальных блоков и фрагментов океанической коры, причлененных к Сибирскому кратону в течении неопротерозоя и палеозоя (Kuzmichev et al., 2001, Kovalenko et al., 2004). Тувино-Монгольский массив представляет собой один из нескольких докембрийских террейнов ЦАСП, частью которого является высокометаморфизованный Западно-Сангиленский блок

(Кузьмичев, 2004). Ранее высокометаморфизованные толщи Западного Сангилена, представленные моренским и эрзинским комплексами, относили к докембрийским образованиям, перекрытым рифейским чехлом (Ильин, 1982). Последние геохронологические работы доказывают раннепалеозойский возраст метаморфических и магматических комплексов этого района (Salnikova et al., 2001., Козаков и др., 2001, Петрова, 2000). В настоящее время Западный Сангилен рассматривается как коллизионный ороген, представляющий собой коллаж пластин вендских и раннекембрийских островодужных комплексов, причлененных в раннекаледонское время к Тувино-Монгольскому массиву (Гибшер и др., 2000, Хаин и др., 2002, Изох и др., 2001).

Проявление базитового магматизма фиксируется на всем протяжении формирования Сангиленского аккреционно-коллизионного орогена. На раннем этапе образовались расслоенные низкотитанистые низкощелочные базитовые интрузивы (Правотарлашкинский, 524±9 млн. лет). На этом же этапе сформировались габбро-монцодиоритовые массивы (Баянкольский, 489±3 млн. лет и Эрзинский, 490±10 млн. лет многофазные интрузивы), характерные и для постколлизионного этапа

(Башкымугурский массив - 465±1,2 млн. лет) (Изох и др., 2001). На завершающей стадии формирования Сангиленского орогена произошло внедрение даек щелочных базальтов (447-441 млн. лет) (Изох и др., 2001), которые были выделены в отдельный агардагский дайковый комплекс, в составе которого отмечались лампрофиры (камптониты, мончикиты), эссекситовые порфириты и нефелиновые сиениты (Михалева, 1989, Немцович, 1976).

По петрографическому составу породы изученных нами даек являются камптонитами. Характерной чертой камптонитов является присутствие в них мегакристаллов амфибола, санидина, биотита, апатита, титаномагнетита, оливина и титанавгита. Помимо мегакристаллов дайки содержат ксенолиты верхнемантийных и коровых пород. Крупные ксенолиты ультраосновного и основного состава обнаружены в двух дайках. Первая расположена в северной части Правотарлашкинского массива. Содержание ксенолитов в ней не превышает 25 об.%, а их размер не превышает 12 см. Вторая дайка обнаружена нами в восточной части Башкымугурского массива и содержит более 75 об.% ксенолитов размером до 50 см. Набор ксенолитов в обеих дайках одинаков: шпинелевые лерцолиты, вебстериты, гранатовые и безгранатовые клинопироксениты, габброиды Габброидные ксенолиты представлены габброноритами, амфиболовыми габброноритами, габбро, а также гранатовыми габброноритами и габбро. Максимальный размер ксенолитов габброидов достигает 25 см, что позволяет использовать их при аналитических работах.

Глава 2. ГАББРОИДНЫЕ КСЕНОЛИТЫ ИЗ ЩЕЛОЧНО-БАЗАЛЬТОИДНЫХ ДАЕК ЗАПАДНОГО САНГИЛЕНА

Ксенолиты ультраосновных и основных пород, выносимые кимберлитами и щелочными базальтоидами, являются ценным источником информации о составе нижней коры и литосферной мантии, а также глубинных магматических процессах и о связи этих процессов с магматизмом региона. Обычно нижнекоровые ксенолиты основного состава называют гранулитами (Kempton et al., 2001, Loock et al, 1990, Rudnick, Jackson, 1995). Однако в базитовых ксенолитах из щелочнобазальтоидных даек Западного Сангилена сохранились первичные магматические структуры без признаков перекристаллизации. Поэтому в данной работе классификация пород из ксенолитов проводится в соответствии с номенклатурой магматических пород.

Минералого-петрографическая характеристика

По минералогическому составу габброидные ксенолиты делятся на гранатовые и безгранатовые. Основными породообразующими минералами являются клинопироксен, ортопироксен, плагиоклаз, амфибол и фанат в гранатовых разностях. В подчиненном количестве присутствует оливин и биотит. Акцессорные минералы представлены магнетитом, ильменитом, титаномагнетитом и шпинелью.

Гранатовые габброиды представлены гранатовыми габброноритами (Срх - 20-40%, Орх - 10-15%, Р1 - 40-45%, вп - 5-25%) амфибол-гранатовыми габброноритами (Срх - 15-20%, Орх - 10%, Р1 -30-45%, вП - 20%, Ат - 10-20%), гранатовыми габбро (Срх - 30-40%, Р1 - 40-55%, вП - 5-15%). Текстура пород массивная или полосчатая, структура - панидиоморфнозернистая габбровая. Гранат образует ксеноморфные и субидиоморфные зерна, окруженные коричневым скрытокристаллическим келифитовым агрегатом.

В группе безгранатовых габброидов выделяются следующие разновидности: габбронориты (Срх - 30-35%, Орх - 20-45%, Р1 - 2050%), амфиболовые габбронориты (Срх - 15-30%, Орх - 15-25%, Р1 -35-40%, Аш - 35-40%), габбро (Срх - 30-48%, Р1 - 52-70%) и амфиболовое габбро (Срх - 25%, Р1 - 50%, Ат - 25%). Текстура пород массивная либо полосчатая, структура габбровая и габброофитовая. Иногда в породах появляется биотит в виде мелких чешуек.

Клинопироксены гранатовых габброидов (группа 1 на рис. 1) представлены алюминиевыми авгитами и алюминиевыми диопсидами Еп32-44> Гб]0-25, \*/04з_48 56-81). Содержание А1203 составляет 5-8,4 масс.% и №20 - 0,7-1,28 масс.%. Клинопироксены безгранатовых габброидов различаются по содержанию А1203 и Ыа20 (группа 2 и 3 на рис. 1). Для группы 2 содержание А1203 составляет 5-7,8 масс.%, Ыа20 -0,7-1,34 масс.%. По составу они отвечают алюминиевым авгитам и алюминиевым диопсидам Еп35.42, Р5ц.22, \Уо43.48 (Mg# 62 - 80). Для клиноцироксенов группы 3 характерно более низкце содержание А1203 = 1,6-4 масс.%, и №20 = 0,35-0,8 масс.%. Они относятся к авгитам и диопсидам Еп31.45, Рб,з.27, Мо31.41 (М§# 55-77).

Ортопироксены из фанатовых габброидов соответствуют энстатитам с магнезиальностью 63-77 ат.%. Содержание А1203 в них составляет 3,1-5,47 масс.%. Ортопироксены безфанатовых ксенолитов, по содержанию А12Оэ делятся на высокоглиноземистые (А1203 = 3,7-5,5 масс.%) и низкоглиноземистые (А1203 = 0,9-2,4 масс.%). И те, и другие отвечают энстатитам с магнезиальностью 56-69 и 53-74 ат.% соответственно. Обогащены глиноземом ортопироксены,

сосуществующие с высокоглиноземистыми клинопироксенами

Гранат из габброидных ксенолитов по составу отвечает пироп-альмандину (Prp22 si, Aim-,-, ,7. GrS|5.2o), с магнезиальностью 30 -61 ат% Гранаты незональны Их магнезиальность увеличивается с увеличением магнезиальности сосуществующих пироксенов и породы в целом 16 0 Группа 1

Рис I Деление габброидных ксенолитов на группы по соотношению А12От и Na20 в клинопироксенах

ipyniidl - гранаювые габброиды, группа 2 - беиранаговые габброиды с высоким содержанием глиноема в пироксенах,

группа 3 - безгранатовые габброиды с низким содержанием глинозема в пироксенах.

123456789 10

А1203, масс.%

Состав плагиоклаза гранатовых габбройдов варьирует от битовнита до андезина (An40 8i) В безгранатовых габброидах с высокоглиноземистыми пироксенами состав плагиоклазов изменяется от битовнита до андезина (Ап34 85), с низкоглиноземистыми пироксенами от Лабрадора до олигоклаза (Ап24.70). С уменьшением основности плагиоклаза уменьшается магнезиальность

сосуществующих пироксенов, что является характерной чертой дифференциации базитового расплава в магматической камере.

Амфиболы габброидных ксенолитов относятся к группе кальциевых амфиболов ряда гастингсита - паргасита (Leak et al, 1997) Химический состав

По составу большинство габброидных ксенолитов относится к основным породам нормального и субщелочного ряда, и лишь некоторые из них отвечают ультраосновным и средним породам (Si02 -44,2-54,6 масс %, сумма щелочей 1,4-5,6 масс %) Магнезиальность пород варьирует от 30 - 71 В каждой из трех групп с уменьшением магнезиальности пород увеличивается содержание Si02, ТЮ2, Na20, К20 и редких элементов, что свидетельствует об их формировании в процессе фракционной кристаллизации (рис. 2)

Содержание РЗЭ в габброидных ксенолитах составляет 10-80 хондритовых единиц Характер распределения РЗЭ во всех группах близок Все ксенолиты характеризуются фракционированным

14 Д Группа 2 12-1 ■ Группа 3

^ Д

Д - Лл O/fb

"10 £ л&Д

,До еШШ о

г Of

о"

и 06 ■ 04 ■ 02 -

Q V ■ X

-■Hi"

распределением РЗЭ ((Ьа/УЬ)п=2,8-8,5) с обогащением легкими лантаноидами ((Ьа/8т)п=1,7-3,6) Разница заключается только в уровне содержаний редкоземельных элементов, который увеличивается с уменьшением магнезиальности пород. Особенностью мультиэлементных спектров габброидных ксенолитов являются отрицательные аномалии по ЫЬ, Та, Ъх, обогащение Сб, Шэ, Ва и Бг

35 л 30 -#25-

3 20 Н а

<2 15 -

(рис. 3).

20 1

18 ■ X вш

16 ■ X

14 ■ # ц12 ■ ■ в

о а<шр1

3« • В В т вГА

О я . X 5п

т " ° 6- ¿с* х

4 •

2 •

0 •

15 20

МдО, масс %

МдЪ,

дО, масс '/а

150 -|с &

45 •

1 ^ • * в \ °4 „

2 1 О

X X

□ 4 X 1° * *

15 20

МдО, масс.%

15 2С

М0О, масс.%

• Группа 1 л Группа 2 □ Группа 3 X Бацкымугурский массив Ш Правотарлаикинский массив

Рис 2 Химический состав габброилов грех групп ксенолитов и габброидных интрузий Западного Сангилена

Выводы Габброидные ксенолиты имеют первичные магматические структуры без признаков перекристаллизации и являются фрагментами глубинных габброидных интрузий. На основе петрографических наблюдений и данных по составам минералов их можно разделить на три группы: гранатовые габброиды (группа I); безгранатовые габброиды с высоким содержанием глинозёма в пироксенах (группа 2); безгранатовые габброиды с низким содержанием глинозёма в пироксенах (группа 3). Все габброиды ксенолитов имеют сходные петро-геохимические черты, что свидетельствует об их образовании из

[еохимически однотипных расплавов Существенную роль при формировании габброидов, вынесенных в виде ксенолитов, играли процессы внутрикамерной кристаллизационной дифференциации. Анализ геохимических и минералогических данных позволяет внутри каждой группы габброидов выделить более ранние и поздние дифференциаты базитовой магмы

Рис 3 Спектры распределения редких жементов в габб-роидпых ксенолитах Заиприхована область составов пород Вашкыму! урского массива

Данные нормированы по составу NMORB (Sun,

McDonough 1989)

Rb Ва Th и Nb Ta La Ce Pr Sr Nd Zr Hf SmEu Gd Tb Oy Ho Y Er Yb Lu

Гм.ша Ч ОЦЕНКА Р-Т УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ 1 АЬЬРОИДНЫХ КСЕНОЛИТОВ

Для расчета температуры равновесия минеральных ассоциаций габброидных ксенолитов применялись Grt-Cpx (Powell, 1985, Ellis, Green, 1979, Wells, 1979), Opx-Cpx (Sen, Jones, 1989, Brey, Kohler, 1990) и Grt-Opx (Harley, 1984, Nickel, Green, 1985) термометры При расчете давления использовались Grt-Opx (Harley, 1984, Nickel, Green, 1985), амфиболовые (Holl ister et al , 1987, Schmidt. 1991) и клинопироксеновый (Nirms. 1999) баромефы

Для гранатовых габброидов группы 1 температуры, оцененные по Grt-Opx и Grt-Cpx термометрам (Hailey, 1984, Powell, 1985. Ellis, Green, 1979, Wells, 1979), составляют 920-1070°C. Применение Opx-Cpx термометров (Brey, Kohler, 1990, Sen, Jones, 1989) для этих пород дает близкие результаты. Появление пироп-альмандинового граната в габброидах свидетельствует о высоком давлении при формировании этой минеральной ассоциации, которое может достигать 12 кбар при температуре 1000°С (Irving, 1974). Давления, оцененные по Grt-Opx барометрам, соответствуют 10-12 кбар (Harley, 1984, Nickel, Green,

1985) Значения давлений, полученных по Am барометрам (Hollister et al., 1987, Schmidt, 1991) составляют 9-11 кбар.

Для безгранатовых габброидов группы 2 температуры, оцененные по Орх-Срх термометрам (Sen, Jones, 1989, Brey, Kohler, 1990), совпадают с температурами, полученными для гранатовых габброидов группы I и составляют 940-1020°С Оценка давлений в безгранатовых разностях возможна с применением клинопироксенового барометра (Nimis, 1999). Интервал давлений, полученный для габброидов группы 2, составляет 8-10,4 кбар. Для амфиболовых разностей габброидов группы 2 давления определенные по Am барометрам (Hollister et al., 1987, Schmidt, 1991) находятся в интервале от 8,8 до 11,6 кбар

Температуры равновесия минеральных ассоциаций габброидов группы 3 равны 953-1090°С (Орх-Срх, Brey, Kohler, 1990, Sen, Jones, 1989) Давления для габброидов группы 3 оценены по Am барометрам -5-6 кбар и по Срх барометру - 2,5-5 кбар (Nimis, 1999)

Рис 4 Результаты термобарометрических исследований для габброидных ксенолитов

1-2 - группа I давление определено по Grt-Op\ баро-мсфам I - Nickel, Oreen, 1985 2 - Harlcy, 1984 3 i pyiiii.i ? 4 i p\ iiii.i 1 Давление для ipynii ] л i определено по С'р\ барометру (Nimis, 1999) Температура определена по Орх-Срх термомегру (Sen, Jones 1989) Шгрнчонкои показано поле крисгалл-лизацип габброидов Башкы-му| урскок) массива Л liX -линии первою появления i ранам в Mciañjiiiidx раз-кбар чичной же iciiilioiih (I рии Рингвуд 1968) Положение геотерм приведено по Wyllie, 1981

Выводы Данные термобарометрических расчетов свидетельствуют о том, что формирование габброидов, выносимых в виде ксенолитов дайками агардагского комплекса Западного Сангилена, происходило на разных глубинах. Гранатовые габброиды (группа 1) являются самыми глубинными образованиями. Давления, определенные для этих пород

1200

1100

900

800

600 ..

составляют 10-12 кбар (33-40 км) Безгранатовые габброиды с высоким содержанием глинозёма в пироксенах (группа 2) образовались при меньших давлениях (8-10 кбар), соответствующих глубинам 26-33 км. Формирование габброидов с невысоким содержанием глинозема в пироксенах (группа 3) происходило на малых глубинах 10-20 км (36 кбар), близко к уровню становления Башкымугурского и Правотарлашкинского массивов, для которых давление оценивается в 23 кбар по вмещающим роговикам (Изох и др., 2001) и 2-5 кбар по Срх барометру (№пш, 1999). Расчетные температуры равновесия минеральных ассоциаций габброидов всех групп близки и варьируют от 950 до 1100°С.

Глава 4 ГАББРОИДНЫЕ ИНТРУЗИИ ЗАПАДНОГО САНГИЛЕНА

Башкымугурский массив

Башкымугурский вебстерит-габбронорит-монцодиоритовый массив расположен в западной части Западного Сангилена. Он образует крупное тело, вытянутое в меридиональном направлении почти на 20 км при ширине около 5 км. Башкымугурский плутон прорывает высокометаморфизованные породы моренского комплекса. Массив сложен габброидами и монцодиоритами, внедренными в гомодромной последовательности Возраст оценивается в 464,6±5,7 млн. лет (Козаков и др., 1999, Изох и др., 2000). Первая фаза представлена габброидами, образующими крупное лополитоподобное тело (6x7 км) в северной части массива. Для габброидов характерна магматическая макро- и микрорасслоенность, обусловленная ритмичным чередованием вебстеритов, оливиновых вебстеритов, оливиновых габброноритов и анортозитов. Помимо анортозитов и лейкократовых габброноритов в верхних частях некоторых ритмов присутствуют монцодиориты. Вторая фаза Башкымугурского массива представлена монцодиоритами и кварцевыми диоритами. В монцодиоритах, в отличие от габброидов кварц и ортоклаз образуют не микропегматитовые срастания, а встречаются в виде самостоятельных ксеноморфных зерен. Монцодиориты расслоенной серии не отличаются от монцодиоритов второй фазы.

Магнезиальность оливинов в ритмах последовательно падает от вебстеритов (Ро72) к оливиновым лейкогаббро (Роет). Клинопироксены отвечают авгитам с магнезиальностью 74-78 ат.% в габброидах, 67-71 в монцодиоритах расслоенной серии. Содержание А12Оз в клинопироксенах составляет 1,1-3,3 масс %. Ортопироксен отвечает энстатиту с магнезиальностью, уменьшающейся от 68-75 в габброидах

до 52-54 ат% е монцодиоритах расслоенной ¿ерин. Основность плагиоклаза в ритмах уменьшается от габброноритов (АП77) к анортозитам (Ап,)5) В монцодиоритах второй фазы - Ап48.5з. Высокотитанистый биотит и бурый амфибол встречаются во всех фазах Башкымугурского массива Количество биотита в породах возрастает от основных пород к средним. Амфибол по составу отвечает титанистому магнезиогастингситу с повышенным содержанием калия (Leake, 1997).

Габброиды Башкымугурского массива относятся к породам нормального ряда (Si02=43,3-51,6 масс %, Na20+K20=0,5-5,6 масс %), монцодиориты и анортозиты занимают пограничное положение между породами нормального и умереннощелочного рядов (S¡02=53,4-59,7 масс %, Na20+K20=2,6-7,1 масс.% ). На вариационных диаграммах породы образуют единый тренд, отражающий направление дифференциации базитового расплава (рис. 2).

Содержание РЗЭ в габброидах Башкымугурского массива составляет около 10 хондритовых единиц. Спектры распределения РЗЭ характеризуются пологими отрицательными наклонами ((La/Yb)n=2,8-4,8). Монцодиориты характеризуются более высокими содержаниями лантаноидов (La до 100 хондритовых единиц) и более крутыми спектрами ((La/Yb)n=6,7-8,1) с небольшой отрицательной аномалией по европию (Eu/Eu*)n=0,76-0,84). Для всех пород Башкымугурского массива характерно обогащение LILE и Sr и проявление субдукционной компоненты' наличие минимумов по Та, Zr, Hf, Ti (см рис. 3).

Правотарлашкипский массив

Правотарлашкинский троктолит-анортозит-габбровый массив расположен на северо-западе Западного Сашилена Он представляет собой небольшое (25 км2) изометричное тело В строении массива выделяется расслоенная серия, закалочная и краевая фации, сложенная габброноритами В расслоенной серии преобладают лейкократовые оливиновые габбро, троктолиты и анортозиты

Оливины расслоенной серии соответствуют хризолитам (F070.77) Плагиоклаз является Лабрадором и битовнитом (Ап,о.чо) Клинопироксены отвечают авгитам (Mg#67-81) Содержание А120-, в них составляет 2-4 масс.% Ортопироксены отвечают энстатитам с Mg#68-77. Позднемагматический амфибол относится к кальциевым амфиболам ряда эденита - паргасита (Leake et al, 1997).

Породы Правотарлашкинского массива относятся к основным породам нормального ряда (Si02 - 44-53 масс %, сумма щелочей - 0,435 масс.%, Mg# 14-60), и характеризуются повышенным содержанием А1203 (7,1-30 масс.%) и низким ТЮ2 (0,1-1 масс.%) (рис. 2). Для пород

Правотарлашкинского массива характерны низкие концентрации РЗЭ, не превышающие 10 хондритовых единиц. Нормализованное по хондриту (La/Yb)n составляет 2,5-6,4, отражая обогащение пород легкими лантаноидами. Для всех пород, кроме габбронорита краевой фации установлена положительная европиевая аномалия ((Eu/Eu*)n=l,7-2,4), что свидетельствует о фракционировании плагиоклаза. На мультиэлементных диаграммах выделяются минимумы по Та, Hf, Ti, а также обогащение пород LILE и Sr, что, наряду с обогащением LREE, характерно для надсубдукционных магм.

Сопоставление габброидов из ксенолитов с породами

Башкымугурского и Правотарлашкинского массивов

Структурно-текстурные особенности габброидных ксенолитов, закономерное увеличение содержания Si02, РЗЭ и щелочей при уменьшении магнезиальности пород и изменение составов сосуществующих минералов свидетельствуют о том, что эти породы являются фрагментами глубинных магматических камер, в которых происходили процессы фракционной кристаллизации. Это позволяет сравнить их с породами габброидных интрузий Западного Сангилена и установить степень их родства.

В процессе исследования были выявлены следующие черты сходства и отличия ксенолитов и пород габброидных интрузий Западного Сангилена. Наличие ортопироксена, как породообразующего минерала, и биотита характерно для пород ксенолитов и Башкымугурского массива и не характерно для Правотарлашкинских габброидов. По содержанию петрогенных и редких элементов габброиды ксенолитов соответствуют габброидам Башкымугурского массива (рис. 2 и 3). Для них характерна отрицательная корреляция MgO с Si02 и щелочами, накопление калия в остаточном расплаве, что приводит к появлению биотита и калишпата на поздних стадиях кристаллизации. В отличие от них в породах Правотарлашкинского массива содержание калия практически не меняется, а уровень содержания редких элементов при той же магнезиальности ниже, что свидетельствует о большем обеднении родоначального расплава массива несовместимыми элементами.

Вывод. Близость составов габброидных ксенолитов и пород Башкымугурского массива, единый тренд по петрогенным компонентам, однотипность распределения редких элементов свидетельствует о том, что габброидные ксенолиты и породы Башкымугурского массива образовались из геохимически однотипных расплавов.

Глава 5. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ БАЗИТОВОГО РАСПЛАВА В РАЗНОГЛУБИННЫХ МАГМАТИЧЕСКИХ КАМЕРАХ

Минералогические данные и термобароме-фические расчеты показали, что образование габброидов ксенолитов происходило на разной глубине из расплавов, близких родоначальному расплаву Башкымугурского массива. Это позволяет с помощью методов численного моделирования проследить процесс его кристаллизации при разных давлениях и определить возможность образования габброидов в магматических камерах на разных уровнях земной коры. Моделирование фракционной кристаллизации проводилось с помощью программного комплекса СОМАвМАТ (Ашкш е1 а1., 1993) и РЬиТОЫ (Лавренчук, 2004).

Кристаллизация базальтовых расплавов при давлении 3 кбар

В качестве исходного расплава был выбран состав, отвечающий средневзвешенному составу габброидов Башкымугурского массива, соответствующий оливиновому базальту (масс.%): 8Ю2-47,84, ТЮ2 -0,75, А1203 - 13,42, РеО - 11,52, MgO - 11,62, СаО - 10,16, Иа20 - 2,51, К20 - 0,41. Параметры моделирования фракционной кристаллизации были выбраны с учётом геологических условий формирования массива и его петрографических особенностей. Давление становления массива оценено по контактово-метаморфическим породам в 3 кбар (Каргополов, 1997). Ранняя кристаллизация магнетита указывает на то, что породы Башкымугурского массива образовались при высокой фугитивности кислорода. Присутствие в породах высокотитанистого биотита и амфибола свидетельствует о водонасыщенности и повышенной концентрации щелочей кристаллизующегося расплава. Таким образом, параметры кристаллизации пород Башкымугурского массива составляли - давление 3 кбар, /02 - ОРМ, содержание воды в расплаве не менее 0,5 масс.%. Температурный интервал кристаллизации базальтового расплава составил 1100-1280°С.

Численное моделирование показало, что кристаллизация базальтового расплава в малоглубинной камере приводит к накоплению БЮ2 до 59 масс.%, и щелочей до 6,8 масс.% что подтверждает версию о формировании габброидов и монцодиоритов расслоенной серии Башкымугурского массива из одного исходного расплава.

Кристаллизация базальтовых расплавов при давлении 8-10 кбар

На основании барометрических исследований установлено, что образование габброидов ксенолитов группы 2 происходило при давлениях 8-10 кбар. Моделирование фракционной кристаллизации

родоначального расплава Башкымугурского массива показало, что при давлении 8 кбар (Н20 > 0,5 масс.%, С?РМ) меняется порядок кристаллизации минералов. Оливин остается первой ликвидусной фазой и кристаллизуется до температур 1259°С, однако второй кристаллизующейся фазой становится ортопироксен, и минеральная '

ассоциация оливин-плагиоклаз не образуется. Совместная кристаллизация Срх-Орх-Р1 в интервале температур 1100-1205°С приводит к образованию габброноритов, состав которых соответствует составам изученных ксенолитов группы 2. Содержание А1203 в модельных клинопироксенах составляет 5-7 масс.%, что соответствует содержанию А1203 в реальных клинопироксенах группы 2 - 4-7,5 масс.%, и подтверждает предположение о том, что габброиды группы 2 являются более глубинными образованиями, чем габброиды группы 3. 4

Численное моделирование показало, что в процессе фракционной кристаллизации происходит обогащение остаточных расплавов БЮ2 до 61 масс.%. и щелочами до 9 масс %, что при степени фракционирования выше 70% приводит к образованию монцодиоритов в глубинной магматической камере при давлении 8-10 кбар. ,

Кристаллизация базальтовых расплавов при давлении 12 кбар

Согласно барометрическим расчетам образование гранатовых габброидных ксенолитов группы 1 происходило при давлениях 1012 кбар. Хотя программы СОМАСМАТ и РШТХЖ можно использовать для моделирования при 10-12 кбар, расчет кристаллизации с участием граната невозможен. Однако гранат в ксенолитах группы 1 часто заполняет межзерновое пространство, что позволяет считать его поздней минеральной фазой и использовать эти программы для расчета ранних стадий кристаллизации базальтовых расплавов в этих условиях. ?

По данным моделирования увеличение давления до 12 кбар приводит к увеличению ликвидусной температуры до 1342°С и резкому уменьшению количества оливина в минеральной ассоциации (до ^

1 мол.%). Преобладающими минеральными фазами становятся орто- и клинопироксен, последним появляется плагиоклаз. Совместная кристаллизация Срх-Орх-Р1 происходит в интервале температур 1150-1235°С.

Модельные расчеты показали, что в процессе фракционирования базальтового расплава при 12 кбар (С^М, 0,5 масс.% Н20) остаточные расплавы обогащаются 8Ю2 до 62 масс.% и щелочами до 8,6 масс.%, что может приводить к образованию расплавов, по составу отвечающих монцодиоритам.

Образование габбро-монцодиоритовых ассоциаций Западного Сангилена

Массивы габбро-монцодиорит-(сиенитового) формационного типа широко распространены в структурах ЦАСП: когтахский комплекс Кузнецкого Алатау (Кривенко и др., 1979), гутарский комплекс Восточного Саяна (Брынцев и др., 1994), зубовский комплекс Тувы (Ковалев, Рогов, 1981), габбро-монцодиоритовые массивы Западной Монголии (Габброидные..., 1990). На Западном Сангилене массивы этого формационного типа представлены Башкымугурским, Эрзинским и Баянкольским массивами (Изох и др., 2001). Возникновение габбро-монцодиоритовых ассоциаций объясняется (последовательным внедрением на уровень становления дифференциатов базитовых магм, V возможно, из разноглубинных очагов (Ферштатер, 1987). Либо их

образование происходит при плавлении коры под воздействием базитовых магм с внедрением первичных мантийных, затем гибридных и затем существенно коровых магм (Ермолов и др., 1990).

Закономерное изменение составов минералов и содержаний петрогенных и редких элементов от габброидов к монцодиоритам свидетельствует о том, что монцодиориты Башкымугурского массива образовались в ходе кристаллизационной дифференциации базитового расплава Однако объемы монцодиоритов первой фазы Башкымугурского массива невелики, а количество монцодиоритов второй фазы намного превышает объем расслоенных габброидов первой фазы. Образование такого объема монцодиоритов возможно только при существовании крупного промежуточного очага(ов), где происходят процессы фракционирования с образованием обогащенных щелочами ^ остаточных расплавов. Проведенное численное моделирование

показало, что образование таких расплавов возможно в интервале давлений от 3 до 12 кбар. Расплавы с содержанием БЮз более 54 масс.% » появляются при степени фракционирования 70% Таким образом,

расплавы, из которых кристаллизовались монцодиориты второй фазы Башкымугурского массива, могли формироваться в как остаточные порции базальтового расплава в магматических камерах на глубине.

Габброидные ксенолиты, которые по петрографическим, минералогическим, петро- и геохимическим данным близки к породам Башкымугурского массива, являются прямым доказательством существования глубинных магматических камер. В них происходит фракционирование базальтового расплава с образованием расплавов монцодиоритового состава, которые, внедряясь в верхние части коры, формировали вторую фазу Башкымугурского массива На рис. 5

изображен схематический разрез литосферы Западного Сангилена на раннепалеозойское время, показывающий расположение этих магматических камер.

Дайки щелочных базальтов

Рис 5 Схематический разрез литосферы Западного Сангилена на позднеордовикское время А - кембрийские вулканогенно -осадочные породы кускунукской свиты, В - высокометаморфи-зованные породы моренского комплекса, С,О - тектонические пластины в нижней части коры Е- Правотарлашкинский массив, Р-б - Башкымугурский массив Р - первая фаза (габброиды), Б -вторая фаза (монцодиориты), Н-.1 - глубинные магматические камеры, К - надвиги

1-3 - точки, показывающие оценки давлений для ксенолитов 1 - группы 1,2-группы 2, 3 - группы 3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе приведены результаты комплексного изучения габброидных ксенолитов, вынесенных дайками агардагского щелочнобазальтоидного комплекса Западного Сангилена, а также габброидных интрузий, прорванных этими дайками. Основные выводы работы можно сформулировать следующим образом.

1 Габброидные ксенолиты являются фрагментами разноглубинных магматических камер, в которых происходила кристаллизация базальтовых расплавов. Гранатовые габброиды группы 1 являются самыми глубинными образованиями, вынесенными с глубин 33-40 км из области близкой к области перехода кора-мантия. Безгранатовые габброиды группы 2 образовались при меньших давлениях (8-10 кбар),

соответствующих глубинам 26-33 км. Формирование габброидов группы 3 происходило на малых глубинах (10-18 км), близких к уровню становления Башкымугурского и Правотарлашкинского массивов. Габброиды имеют сходные петро-геохимические черты, что свидетельствует об их образовании из расплавов близких по составу.

2. Сопоставление минерального и химического состава габброидных ксенолитов и пород Башкымугурского и Правотарлашкинского интрузивов показало, что габброиды ксенолитов близки породам Башкымугурского массива. Близость составов габброидных ксенолитов и пород Башкымугурского массива, единый тренд по петрогенным компонентам, однотипность распределения редких элементов свидетельствует о том, что габброидные ксенолиты и породы Башкымугурского массива образовались' из геохимически однотипных расплавов.

3. Модельные расчеты позволяют предполагать, что породы Башкымугурского массива образовались в результате кристаллизационной дифференциации из расплава, по составу отвечающего оливиновому базальту с повышенным содержанием щелочей. Формирование монцодиоритов второй фазы Башкымугурского массива происходило из остаточных расплавов, образовавшихся в процессе фракционирования расплава того же состава в глубинных магматических камерах.

Список публикаций по теме диссертации:

1 Ступаков С И, Егорова В.В, Изох А О Чернышов А И Петрохимия и минералогия Правотарлашкинского троктолит-анортозит-габбрового массива (Юго-Восточная Тува) // Вопросы петрологии, минералогии, геохимии и геологии офиолитов Сб науч ст - Новосибирск, 1999 С 24-44

2 Егорова В.В Модельная оценка Р-Т условий образования Правотарлашкинского дифференцированного габброидного массива // Геология и геодинамика Евразии Мат

* XVIII Всероссийской молодежной конференции - Иркутск, 1999 С 17-18

3 Бородина Е В , Егорова В.В Состав и петрология Мажалыкского расслоенного габброидного массива, Юго-Восточная Тыва // Петрография на рубеже XXI века итоги и перспективы Мат Второго Всероссийского петрографического совещания - Сыктывкар, 2000 Т 1 С 123-25

4 Егорова В.В Геохимические особенности Мажалыкского расслоенного плутона, Юго-Восточная Тува // Студент и научно-технический прогресс Сб межд научной студенческой конференции - Новосибирск, 2000 С 77-78

5 Изох АЭ, Шелепаев РА, Егорова В.В Эволюция базитового магматизма кембро-ордовикского коллизионного этапа Алтае-Саянской складчатой области (на примере Западного Сангилена) II Фундаментальные проблемы геологии и тектоники Северной Евразии Тез докл конф - Новосибирск, 2001 С 24-26

6 Егорова B.B Геодинамическгя позиция раннепалеозойских ультрабазит-базитовых интрузий Тувы // Геология и геодинамика Евразии Материалы XIX Всероссийской молодежной конф - Иркутск, 2001 С 25-27

7 Шелепаев РА, Еюрова В.В. Эволюция базитового магматизма коллизионного оротена Юго-Восточной Гувы // Геология и геодинамика Евразии Мат XIX Всероссийской молодежной конф - Иркутск, 2001, С 89-90

8 Изох А Э Каргополов С А , Шелепаев Р А , Травин В А , Егорова В.В Базитовый магматизм кембро-ордовикского этапа Алтае-Саянской складчатой области и связь с ним метаморфизма высоких температур и низких давлений // Актуальные вопросы геологии и минерагении юга Сибири Материалы науч -практ конф - Новосибирск, 2001 С 68-72

9 Шелепаев Р А , Егорова В.В Особенности минерального состава габброидных ксенолитов из камптонитов Западного Сангилена // Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX и XXI веков Материалы Всероссийской науч конф, посвященной 10-летию Российского фонда фундаментальных исследований - Иркутск, 2002 С 467-469

10 Егорова В.В, Шелепаев РА Состав ордовикской коры и верхней мантии под кочлимонным орогеном Центральной Азии // Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов Тез докл второго международного симпозиума - Бишкек, 2002 С 78-79

I I Егорова В.В Минералогия и особенности кристаллизации пород Мажалыкского перидотит-иироксенит-анортозиг-габбрового массива (Юго-Вое точная Тува) // Петрология магматических и метаморфических комплексов Материалы Всероссийской петрографической конференции -Томск, 2002 Вып 3 Т I С 95-100

12 Шелепаев Р А , Егорова В.В. Геохимия габброидных ксенолитов из камптонитов Западного Сангилена // Тез докл Первой Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле - Новосибирск, 2002 С 170-171

13 Егорова В.В, Шспспаев РА Особенности редкоэлсментного сос1ава породообразующих минералов Башкымугурского вебстерит-габбронорит-монцодиоритового массива (Юго-Восточная Тува) // Геохимия и петрология магматических процессов Материалы научных чтений, посвященных памяти МН Захарова - Иркузск, 2002 С 33-35

14 Borodina Е V , Egorova V.V , Izokh А Е Petrology and age of the Majalic peridotite-pyroxenite-gabbro layered intrusion South-East Tuva // Abstract to the International Symposium "Environmental Change in Central Asia", Berliner Palaobiologische Abhandlungen 2003 V2P 17-18

15 Егорова В.В, Шелепаев РА Распределение лантаноидов в минералах при фракционировании баыльгондныч ма1м в [дубинных камерах (результат изучения нижнекоровых ксенолитов) // Строение литосферы и геодинамика Материалы XX Всероссийской молодежной конференции - Иркутск, 2003 С 127-128

16 Шелепаев РА, Егорова В.В., Изох АЭ Формационная типизация ультрабазит-базитовых ассоциаций Юго-Восточной Тувы // Современные проблемы формационного аналша петрология и рудопосность магматических образований Тез докл Всерос совещ - Новосибирск, 2003 С 390-391

17 V.V. Egorova, R A Shelepaev Gabbroid xenoliths as evidence of presence of intermediate magma chambers in the lower crust // Geophys Res Abstr 2003 Vol 5 00543

18 Egorova V , Shelepaev R Petrology and geochemistry of mafic xenoliths from Agardag tamprophyric dykes, Sangilen Plateau (Siberia) // Abstract to 5th International Symposium on Eastern Mediterranean Geology Greece 2004 P 89-93

19 Egorova V., Shelepaev R, Buzlukova L Crystallization conditions of magmatic garnets from gabbroid xenolths (Siberian Region, Russia) // Abstract to the Goldschmidt Geochemistry Conference Copenhagen 2004 CD-ROM

20 Egorova V , Shelepaev R Origin of pyroxenite xenoliths from Agardag alkaline basalts (Western Sangilen, Russia) geochemical study of clinopyroxene // Geophysical Research Abstracts 2004 Vol 6 05502

21 Volkova N, Egorova V, teokh A, Shelepaev R The lithosphère beneath Sangilen Plateau, Siberia' evidence from peridotite and pyroxenite xenoliths from alkaline basalls // Abstract to the 32nd International Geological Congress Florence 2004 P 1154

22 Шелепаев PA, Егорова B.B Кристаллизация базитовых магм в промежуточных камерах результат и ¡учения габброидмых ксенолитов из лампрофировых даек Западного Сангилена // Петрология магматических и метаморфических комплексов Материалы Всероссийской научной конференции -Томск, 2004 Вып 4 Т 1 С 95-100

23 Егорова В.В, Шелепаев РА, Калугин В M Проблема генезиса граната в габброидных ксенолитах из даек лампрофиров Западного Сангилена // Геология и геоэкология европейской России и сопредельных территорий Материалы XV Российской молодежной конференции - Санкт-Петербург, 2004 С 72-74

24 Бородина Е В , Егорова В.В., Изох А Э Петрология ордовикских коллизионных расслоенных перидотит-габбровых массивов (на примере Мажапыкского интрузива Юг о-Восточная Тыва) // Геология и геофизика - 2004 - № 9 - С 1075-1091 - Деп в ВИНИ 1И № 734-В2004,

Технический редактор О.М.Вараксина Подписано к печати 24.10.2005 Формат 60*84/16 Бумага офсет №1. Гарнитура «Тайме»

Печать офсетная. _Печ. л. 1,2 Тираж 110. Зак. №423_

НП АИ «Гео». 630090, Новосибирск, пр. Ак Коптюга, 3

№2 2 089

РНБ Русский фонд

2006-4 17794

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Егорова, Вера Вячеславовна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКАОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава 2. ГАББРОИДНЫЕ КСЕНОЛИТЫ ИЗ

ЩЕЛОЧНОБАЗАЛЬТОИДНЫХ ДАЕК ЗАПАДНОГО САНГИЛЕНА

2.1. Петрографическая характеристика

2.2. Состав минералов

2.3. Химический состав

2.4. Редкие элементы в породообразующих минералах

Глава 3. ОЦЕНКА Р-Т УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ ГАББРОИДНЫХ

КСЕНОЛИТОВ

Глава 4. ГАББРОИДНЫЕ ИНТРУЗИИ ЗАПАДНОГО САНГИЛЕНА

4.1. Башкымугурский вебстерит-габбронорит-монцодиоритовый массив

4.1.1. Геологическое положение и строение массива

4.1.2. Петрографическая характеристика

4.1.3. Состав минералов

4.1.4. Химический состав

4.1.5. Редкие элементы в породообразующих минералах

4.2. Правотарлашкинский троктолит-анортозит-габбровый массив

4.2.1. Геологическое положение и строение массива

4.2.2. Состав минералов и химический состав

4.3. Сопоставление габброидов из ксенолитов с породами

Башкымугурского и Правотарлашкинского массивов

Глава 5. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ БАЗИТОВОГО РАСПЛАВА В

РАЗНОГЛУБИННЫХ МАГМАТИЧЕСКИХ КАМЕРАХ

5.1. Моделирование фракционной кристаллизации базальтового расплава при давлениях 3, 8, 12 кбар

5.1.1. Кристаллизация базальтовых расплавов при давлении 3 кбар

5.1.2. Кристаллизация базальтовых расплавов при давлении 8 кбар

5.1.3. Кристаллизация базальтовых расплавов при давлении 12 кбар

5.2. Образование габбро-монцодиоритовых ассоциаций Западного

• Сангилена ^

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Кристаллизация базитового расплава в глубинных магматических камерах на примере габброидных ксенолитов и интрузий Западного Сангилена"

Актуальность исследований

Для построения моделей формирования вулканических и плутонических пород в петрологии часто привлекаются промежуточные магматические камеры, в которых происходят процессы, приводящие к формированию дифференцированных серий пород: кристаллизационная дифференциация, контаминация, ассимиляция и смешение. В районах современной вулканической деятельности присутствие глубинных магматических камер подтверждается геофизическими данными (Detrick et al., 1987, Collier, Sinha, 1992, Menke et al., 2002). В частности, эшелонированная система промежуточных камер доказана для современных Гавайских вулканов (Phillips, Woods, 2001, Yin, Kelty, 2000), вулканов Камчатки (Balesta, 1992), спрединговых зон срединноокеанических хребтов (Calvert, 1995, Burnett et. al., 1989) и задуговых бассейнов (Collier, Sinha, 1990, Day et al., 2001). Изучение процессов, протекающих в глубинных камерах современных магматических систем, проводится по эффузивным породам (Kersting, Arculus, 1994, Yanagi, Maeda, 1998) и содержащимся в них мега- и фенокристаллам (Хубуная и др., 1993, Ginibre et. al., 2004). Для древних магматических систем наличие промежуточных камер обосновывается лишь по косвенным данным (многофазность интрузивов, наличие интрателлурических вкрапленников и т.п.). Оценка условий кристаллизации в них связана с большой неопределенностью и представляет собой актуальную задачу. Ксенолиты пород, выносимые из глубинных камер, являются наиболее информативными для оценки параметров кристаллизации расплавов в глубинных магматических камерах.

Задачи исследования:

Изучить петрографические особенности, минеральный и химический состав габброидов ксенолитов и пород Башкымугурского и Правотарлашкинского массивов; ^ Оценить Р-Т параметры образования габброидов из ксенолитов с помощью известных геотермометров и геобарометров;

На основе изучения минерального и химического состава установить черты сходства и различия габброидов из ксенолитов и расположенных в этом же районе габброидных интрузий;

Провести модельные расчеты процесса кристаллизации исходного базитового расплава на разных уровнях глубинности и определить возможность образования пород ксенолитов из этого расплава.

Защищаемые положения:

1. Особенности состава габброидных ксенолитов, выносимых • дайками щелочных базальтоидов агардагского комплекса Западного

Сангилена, и расчет Р-Т параметров позволили разделить их на три группы, соответствующие различным уровням глубинности: 1- гранатсодержащие габброиды - самые глубинные образования - 10-12 кбар; 2 - габброиды с высоким содержанием глинозема в пироксенах - средний уровень глубинности - 8-10 кбар; 3- габброиды с невысоким содержанием глинозема в пироксенах - малый уровень глубинности - 3-6 кбар.

Научная новизна

Pin, Vielzeuf, 1983, Roberts, Ruiz, 1989). Хотя среди них большую группу составляют ксенолиты, имеющие габброидный состав (Cpx+PI±Opx±OI±Am) и обнаруживающие магматогенную природу, сопоставление таких образований с реальными объектами базитового магматизма ранее не проводилось. Впервые на примере габброидных ксенолитов и расслоенных интрузий Западного Сангилена проведено сопоставление нижнекоровых ксенолитов основного состава с реальными объектами базитового магматизма.

На основе интерпретации петро-геохимических и ф термобарометрических данных, а также численного моделирования процесса кристаллизации, впервые установлено, что образование многофазных габбро-монцодиоритовых интрузий Западного Сангилена, примером которых является Башкымугурский массив, происходило в результате фракционирования субщелочного базальтового расплава в системе глубинных магматических камер.

Практическая значимость

В результате комплексного изучения габброидных ксенолитов установлено существование глубинных магматических камер в нижней и верхней коре Западного Сангилена, что является уникальной и полезной информацией для широкого круга исследователей, занимающихся изучением глубинного строения литосферы. Установленные особенности геологического строения и состава Башкымугурского и Правотарлашкинского массивов, необходимы для проведения разнообразных геологических работ, включая разработку легенд и составление геологических карт, а также для реконструкции истории формирования уникального геологического района Юго-Восточной Тувы - Западного Сангилена.

Фактический материал, методы исследования

Материалом для исследования послужила коллекция из 50 образцов габброидных ксенолитов и более 100 образцов пород расслоенных габброидных интрузивов Западного Сангилена, собранная в автором и ее коллегами в ходе полевых работ 1998-2003 годов. При решении поставленных задач использовался широкий спектр геологических, аналитических и расчетных методов. В процессе работы автором был получен представительный аналитический материал, включающий 90 химических анализов пород, 660 химических анализов породообразующих минералов, 30 анализов содержания в породах редких элементов. Определение валового состава пород было проведено методом рентгенофлюоресцентного анализа с использованием рентгеновского анализатора СРМ-25 в ОИГГМ СО РАН (аналитик А.Д. Киреев). Анализы породообразующих минералов были выполнены на рентгеноспектральном микроанализаторе с электронным зондом "Camebax-micro". Определение содержания редких земель и ряда рассеянных элементов в отдельных зернах породообразующих минералов было проведено методом ICP-MS с лазерной абляцией в Аналитическом центре ОИГГМ СО РАН (аналитик С.В. Палесский), а также в мономинеральных фракциях методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой в Институте геохимии СО РАН, Иркутск (аналитики J1.B. Смирнова, Г.П. Сандимирова). Анализы редких элементов в породах выполнены инструментальным нейтронно-активационным методом в Аналитическом центре ОИГГМ СО РАН (аналитик М.С. Мельгунов), а также методом ICP-MS в Институте геохимии СО РАН, Иркутск (аналитики J1.B. Смирнова, Г.П. Сандимирова).

Публикации и апробация работы

По теме диссертации опубликовано 24 работы, в том числе 2 статьи и 22 тезисов докладов. Результаты исследований были представлены в виде устных и стендовых докладов на Объединённой ассамблее EGS - AGU - EUG в Ницце, Франция, 2003; XV Российской молодежной конференции "Геология и геоэкология европейской России и сопредельных территорий", 2004, Санкт-Петербург; на XIX и XX Всероссийских молодежных конференциях «Строение литосферы и геодинамика», 2001, 2003, Иркутск; на Международном симпозиуме "Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов", 2002, Кыргызстан, Всероссийской научной конференции, посвященной 10-летию Российского фонда фундаментальных исследований, Иркутск, 2002. Результаты исследований публиковались в трудах конференций: Второго Всероссийского совещания в Сыктывкаре, Россия, 2000; 5th International Symposium on Eastern Mediterranean Geology, Thessaloniki, Greece, 2004; Первой Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле, 2002, третьей и четвертой ежегодной научной конференции «Петрология магматических и матаморфических комплексов», Томск, Россия, 2002; Всероссийской научной конференции, Томск, 2004; 32nd International Geological Congress, Florence, Italy, 2004; Объединённой ассамблеи EGS-AGU-EUG, Вена, Австрия, 2004.

Работа выполнена в рамках плана НИР Лаборатории петрогенезиса и рудоносности магматических формаций Института геологии СО РАН, при финансовой поддержке РФФИ (гранты № 01-05-65295 № 04-05-64439) и проекта поддержки Научных школ (НШ-1573.2003.5). Исследования по теме диссертации были поддержаны ОИГГМ СО РАН (ВМТК № 1771 «Кристаллизация базитовых магм в промежуточных камерах по результатам изучения габброидных ксенолитов в лампрофировых дайках Западного Сангилена» и № 1730 «Проблема генезиса граната в габброидах»).

Структура и объем работы

Заключение Диссертация по теме "Петрология, вулканология", Егорова, Вера Вячеславовна

Основные выводы работы можно сформулировать следующим образом:

1. Габброидные ксенолиты, выносимые дайками агардагского комплекса Западного Сангилена, являются фрагментами разноглубинных магматических камер, в которых происходила кристаллизация базальтовых расплавов. Гранатовые габброиды (группа 1) являются самыми глубинными образованиями, вынесенными с глубин 33-46 км из области близкой к области перехода кора-мантия. Безгранатовые габброиды с высоким содержанием глинозёма в пироксенах (группа 2) образовались при меньших давлениях 8-10 кбар, соответствующих глубинам 26-33 км. А вот формирование габброидов с невысоким содержанием глинозема в пироксенах (группа 3) происходило на малых глубинах 10-18 км, близко к уровню становления Башкымугурского и Правотарлашкинского массивов. Габброиды ксенолитов имеют сходные петро-геохимические черты, что свидетельствует об их образовании из расплавов близких по составу.

2. Сопоставление особенностей петрографического и химического I составов габброидных ксенолитов и пород Башкымугурского и Правотарлашкинского интрузивов, прорывающихся дайками щелочных базальтоидов агардагского комплекса, показало, что габброидные ксенолиты близки к породам Башкымугурского массива. Близость петро- и геохимического состава габброидных ксенолитов и пород массива, единый тренд по петрогенным компонентам, однотипность распределения редких элементов в породообразующих минералах свидетельствует о том, что габброидные ксенолиты и породы Башкымугурского массива образовались из геохимически однотипных расплавов.

3. Геологические условия формирования массива, петрографические и петро-геохимические особенности, а также результаты численного моделирования по программам COMAGMAT (Ariskin et.al., 1993) и PLUTON (Лавренчук, 2004) позволяют предполагать, что породы расслоенной серии Башкымугурского массива образовались в ходе кристаллизационной дифференциации при давлении 3 кбар, температурном интервале — 1280-1100°С, буфере QFM и содержании воды в расплаве не менее 0,5% из расплава, по составу отвечающего оливиновому базальту с повышенным содержанием щелочей (MgO-11,6 масс.%, сумма щелочей - 3 масс.%)

4. Закономерное изменение составов минералов и пород от габброидов к монцодиоритам свидетельствуют о том, что монцодиориты расслоенной серии Башкымугурского массива образовались в ходе кристаллизационной дифференциации из остаточных порций исходного базитового расплава. I

Распределение РЗЭ в породах Башкымугурского массива также согласуется с моделью фракционной кристаллизации, в которой монцодиориты образовались из остаточных расплавов. Результаты численного моделирования показали возможность формирования расплавов обогащенных кремнием и щелочами при давлениях от 3 до 12 кбар в процессе фракционной кристаллизации расплава по составу отвечающего оливиновому базальту.

5. Габброидные ксенолиты, которые по петрографическим, минералогическим, петро- и геохимическим данным близки к породам Башкымугурского массива, являются прямым доказательством существования глубинных камер, в которых происходит фракционирование базитовой магмы с образованием остаточных расплавов обогащенных кремнием и щелочами, которые, внедряясь в верхние части коры, формировали вторую фазу Башкымугурского массива.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе приведены результаты комплексного исследования габброидных ксенолитов, выносимых щелочнобазальтоидными дайками агардагского комплекса, а также габброидных интрузий Западного Сангилена, прорывающихся этими дайками.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Егорова, Вера Вячеславовна, Новосибирск

1. Арискин А.А., Бармина Г.С. Моделирование фазовых равновесий при кристаллизации базальтовых магм. - М.: Наука: МАИК "Наука/Интерпериодика", 2000. - 364 с.

2. Ащепков И.В. Глубинные ксенолиты Байкальского рифта. Новосибирск, 1991. -160 с.

3. Беличенко В.Г.; Резницкий Л.З.; Гелетий Н.К.; Бараш И.Г. Тувино-Монгольский массив (к проблеме микроконтинентов Палеоазиатского океана) // Геология и геофизика. 2003. - Т. 44. - № 6. - С. 554-565.

4. Блюман Б.А. Дайковые комплексы щелочных базальтоидов Сангилена (Юго-Восточная Тува) // Доклады АН СССР.- 1976. Т.247.- №3.- С. 672-674.

5. Блюман Б.А. Региональный эпигенез (предметаморфизм) и региональный метаморфизм: петрогенетические и пространственно-временные взаимоотношения //Доклады АН СССР. 1984. - Т. 278. - № 6. - С. 1454-1456.

6. Бородина Е.В., Егорова В.В., Изох А.Э. Петрология ордовикских коллизионных расслоенных перидотит-габбровых массивов (на примере Мажалыкского интрузива, Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика. 2004. - Т. 45. - №9. -С. 1074-1091.

7. Брынцев В.В., Секерин А.П., Меньшагин Ю.В., Сумин Л.В. Габбро-сиенитовая ^ формация зоны Главного Саянского разлома, геохимия и петрогенезис. //

8. Геология и геофизика. 1994. -№11.- С.41-52.

9. Волобуев М.И., Зыков С.И., Ступникова Н.И. Докембрийские комплексы Сангилена по геохрояологическим и геологическим данным // Известия АН СССР. Сер. Геол.- 1983.- №2.- С.47-61.

10. Геологическая карта Тувинской АССР. Масштаб: 1:500000. М.: МИНГЕО СССР, 1984.

11. И. Гибшер А.А., Мальковец В.Г., Литасов Ю.Д, Изох А.Э. Минералогические особенности даек щелочных лампрофиров и глубинных включений Западного

12. Гибшер А.С., Владимиров А.Г., Владимиров В.Г., Геодинамическая природа раннепалеозойской покровно-складчатой структуры Сангилена (Юго-Восточная Тува) // Доклады РАН.- 2000. Т.370.- №4.- С. 489-492.

13. Гибшер А.С., Терлеев А.А. Стратиграфия верхнего докембрия и нижнего кембрия Юго-Восточной Тувы и Северной Монголии // Геология и геофизика. -1992.-Т. 38.-№ 11.-С.26-34.

14. Гоникберг В.Е. Палеотектоническая природа северо-западной окраины Сангиленского массива Тувы в позднем докембрии // Геотектоника. 1997. -№ 5. - С. 72-84.

15. Грин Д.Х., Рингвуд А.Э. Экспериментальное изучение перехода габбро в эклогит и применение результатов этого применения в петрологии // Петрология верхней мантии. 1968. С.9-77.

16. Добрецов Г.Л. К вопросу о происхождении габбро-гранитных серий // Геология и геофизика, 1971, №5, с. 38-44.

17. Добрецов Н.Л., Кочкин Ю.Н., Кривенко А.П., Кутолин В.А. Породообразующие пироксены. М.: Наука, 1971. - 454 с.

18. Ермолов П.В., Владимиров А.Г., Каргополов С.А., Малых М.М. Глубинные включения в гранитоидах складчатых областей. Новосибирск, 1990. - 142 с.

19. Ермолов П.В., Владимиров А.Г., Каргополов С.А., Малых М.М. Глубинные включения в гранитоидах складчатых областей. Новосибирск, 1990, 142 с.

20. Изох А.Э., Поляков Г.В., Кривенко А.П., Богнибов В.И., Баярбилэг Л. Габброидные формации Западной Монголии. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1990. 265 с.

21. Ильин А. В. О Тувино-Монгольском массиве // Материалы по региональной геологии Африки и зарубежной Азии. Труды НИИЗарубежгеологии (вып. 22). -М., 1977.- с. 67-71.

22. Ильин А.В. Геологическое развитие Южной Сибири и Монголии в позднем докембрии кембрии. - М.:Наука. - 1982.-114 с.

23. Каргополов С.А. Малоглубинные гранулиты .Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува): Автореферат дисс. на соискание учен, степени канд. геол.-минерал. наук. Новосибирск, 1997. - 16 с.

24. Каргополов С.А. Метаморфизм мугурского зонального комплекса (Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика. 1991. - № 3. - С. 109-119.

25. Кепежинскас В.В. Кайнозойские щелочные базальтоиды Монголии и их глубинные включения. М.: Наука, 1979, 312 с.

26. Кепежинскас В.В., Кепежинскас П.К., Усова JI.B. Происхождение камптонитов агардагского дайкового комплекса нагорья Сангилен (Тува) // Геология и геофизика. 1984. - № 4. - С. 55-62.

27. Кепежинскас П.К. Характер зональности камптонитовой дайки нагорья Сангилен (Тува) и ее происхождение // Региональная геология СССР. -1987. -№8.-С. 132-139.

28. Ковалев П.Ф., Рогов Н.В. Зубовский апатитоносный габбро- монцогранодиорит (граносиенит) монцодиоритовый интрузивный комплекс Восточной Тувы. / Материалы по геологии Тувинской АССР. Кызыл. 1981. - вып.5. - С. 120-129.

29. Кравцев А.В., Изох А.Э., Цукерник А.Б. Интрузивный магматизм Озерной зоны (МНР) / Структурно-вещественные комплексы Юго-Восточной Тувы. Новосибирск: Изд-во ИГиГ СО АН СССР, 1989. С.26-44.

30. Кривенко А.П., Поляков Г.В., Богнибов В.И. Габбро-монцодиоритовая формация Кузнецкого Алатау. / Базитовые и ультрабазитовые комплексы Сибири. Новосибирск. 1979. С. 5-96.

31. Кривенко А.П., Фоминых В.И. Об участии пикритоидных расплавов в формировании габбро-монцодиоритовых плутонов. / Минералогия и петрохимия интрузивных комплексов Сибири. Новосибирск. 1982. С. 34-39.

32. Кузнецов Ю.А. Главные типы магматических формаций // Избранные труды. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1989, 394 с.

33. Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. М.: Пробел-2000, 2004.- 191 с.

34. Лавренчук А.В. Программа для расчета внутрикамерной дифференциацииосновной магмы «PLUTON» // Тез. докл. Второй Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле.- Новосибирск, 2004. С. 105106.

35. Лебедев В.И., Халилов В.А., Каргаполов С.А., Владимиров А.Г., Гибшер А.С.,

36. Изох А.Э. U-Pb возраст высокотемпературного метаморфизма и ультраметаморфизма Сангилена // Геология и геофизика 1993, № 7. С. 45-52

37. Лепезин Г.Г. Метаморфические комплексы Алтае-Саянской складчатой области // Труды ИГиГ СО АН СССР. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978.-№398. -231 с.

38. Митрофанов Ф.П., Козаков И.К., Палей И.П. Докембрий Западной Монголии и Южной Тувы. Л.: Наука. - Ленингр. отделение. - 1981. - 153 с.

39. Михалева Л.А. Мезозойская лампрофир-диабазовая формация юга Сибири // Труды ИГиГ СО АН СССР. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. -№711.- 165 с.

40. Немцович В.М. Агардагский комплекс щелочных базальтоидов на юго-востоке Тувы // Доклады АН СССР, 1976, Т. 227, №2, С. 442-444.

41. Нестеренко Г.В., Арискин А.А. Глубины кристаллизации базальтовой магмы // Геохимия. -1993. №1. - С. 77-88.

42. Панина Л.И., Михалева Л.А., Смирнов С.З., Моторина И.В., Поспелова Л.Н. Химизм минералов как следствие смешения расплавов // Геология и геофизика.- 1994.-Т. 35.-№ 1.-С. 118-127

43. Петрова А.Ю, Костицын Ю.А. Возраст высокоградиентного метаморфизма и гранитообразования на Западном Сангилене // Геохимия. 1997. - №3. - С. 343347.

44. Петрова А.Ю. Rb-Sr изотопная система метаморфических и магматических пород Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува): Автореф. дис. на соиск. уч. степ.: Дис. канд. геол.-минерал. наук. М., 2001.- 26 с.

45. Петрографический кодекс. Магматические и метаморфичесие образования. СПб., Изд-во ВСЕГЕИ. 1995. - 128 с.

46. Пономарева А.П., Каргополов С.А., Киреев А.Д. Гранитоидный магматизм Западного Сангилена (к вопросу о генезисе S- и А-гранитов) // Геология и геофизика. 2001. - Т. 42. - № 6. - С. 937-950.

47. Рогов Н.В. О масштабах проявления архея на Сангилене (Тува) // Геология и геофизика. 1989. -№ 10. - С. 81-85.

48. Рогов Н.В. Опыт структурно-тектонического расчленения интрузивных образований нагорья Сангилен (Юго-Восточная Тува) // Доклады АН СССР. -1967. Т. 176. - № 2. - С. 409-412.

49. Рогов Н.В., Кривенко А.П., Бухаров Н.С. и др. Схема магматических комплексов Тувы. / Магматические формации складчатых областей Сибири: проблемы их происхождения, рудоносности и картирования. Новосибирск: 1981.-С. 96-98.

50. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора, ее состав и эволюция.-М.: Мир, 1988.-380 с.

51. Ферштатер Г.Б. Петрология главных интрузивных ассоциаций. М.: Наука, 1987.-232 с.

52. Френкель М.Я., Ярошевский А.А., Арискин А.А., Бармина Г.С., Коптев-Дворников Е.В., Киреев Б.С. Динамика внутрикамерной дифференциации базитовых магм. М.: Наука. — 1988. 216 с.

53. Хаин Е.В., Амелин Ю.В., Изох А.Э. Sm-Nd-данные о возрасте ультрабазит-базитовых комплексов в зоне обдукции Западной Монголии // Доклады РАН. -1995. Т. 341. - № 6. - С. 791-796.

54. Ханчук А.И., Панченко И.В. Гранатовое габбро в офиолитах Южного Сихотэ-Алиня // Доклады АН СССР. 1991. - Т.321. - №4.- С. 800-803.

55. Хубуная С.А.; Богоявленский С.О.; Новгородцев Т.Ю.; Округина А.И. Минералогические особенности магнезиальных базальтов как отражение фракционирования в магматической камере Ключевского вулкана // Вулканология и сейсмология. 1993. - N 3. - С. 46-68.

56. Шарков Е.В., Пухтель И.С. Минералы эклогитов (гранатовых вебстеритов) и эклогитоподобный пород из трубки взрыва о-ва Еловый // Глубинные ксенолиты и строение литосферы. М: Наука, 1987. С. 127-147.

57. Щека С.А., Вржосек А.А., Чубаров В.М. Троктолит-кортландитовая никеленосная формация Дальнего Востока // Геология медно-никелевых месторождений СССР. 1990. С. 247-255.

58. Ariskin А.А., Frenkel M.Yr., Barmina G.S., Nielsen R.L. Comagmat: a fortran program to model magma differentiation processes // Computers&GeoSci. 1993.-V.19.-№8. - P. 1155-1170.

59. Balesta S.T. Seismic tomography in studying the magma chamber of the Kamchatka volcanoes // 29th International Geological Congress, Kyoto, Abstract. 1992. - P. 509.

60. Boynton W.V. Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: Henderson, P. (Ed), Rare earth element geochemistry. Elsevier, 1984. P. 63-114.

61. Brey G.P, Kohler T. Geothermobarometry in four-phase lherzolites II. New thermobarometers, and practical assessment of existing thermobarometer// Journal of Petrology. 1990. - V. 31. - P. 1353-1378.

62. Burnett M.S., Caress D.W., Orcutt J.A. Tomographic image of the magma chamber at 12"50TSf on the East Pacific Rise // Nature.- 1989.- V. 339.- № 6221.- P. 206-208,

63. Calvert A.J. Seismic evidence for a magma chamber beneath the slow-spreading Mid-Atlantic Ridge //Nature.- 1995,- V. 377.- № 6548,- P. 410-414.

64. Cameron, K.L., Robinson J.V., Niemeyer S., Nimz G.J., Kuentz D.C., Harmon R.S., Bohlen S.R., Collerson K.D. Contrasting styles of pre-Cenozoic and mid-Tertiarycrustal evolution in northern Mexico: Evidence from deep crustal xenoliths from Laл1

65. Olivina // Journal of Geophysical Research.- 1992.- V. 97.- P. 17353-17376.

66. Collier J., Sinha M. Seismic images of a magma chamber beneath the Lau Basin back-arc spreading centre // Nature.- 1990.- V.346.- № 6285.- P. 646-648.

67. Collier J.S., Sinha M.C. Seismic mapping of a magma chamber beneath the Valu Fa ridge, Lau Basin // Journal Geophysical Research.- 1992.- V. 97.- № Ю.- P. 1403114053.

68. DeBari S.M., Coleman R.G. Examination of the deep levels of an island arc: evidence from the Tonzina ultramafic-maflc assemblage, Tonzina, Alaska // Journal of Geophysical Research.- 1989.- V. 94.- P. 4373-4391.

69. DeBari S.M.Evolution of magmas in continental and oceanic arcs: The role of the lower crust // Canadian Mineralogist. 1997. - Vol. 35. - P. 501-519.

70. Downes H. The nature of the lower continental crust of Europe: petrological and geochemical evidence from xenoliths // Physic Earth Planetary Interior. 1993. - V. 79.-P. 195-218.

71. Dunn Т., Sen C. Mineral/Matrix Partition Coefficients for Orthopyroxene, Plagioclase, and Olivine in Basaltic to Andesitic Systems A Combined Analytical and Experimental Study // Geochimica et Cosmochimica Acta. - 1994. - Vol. 58. -Iss. 2.-P. 717-733.

72. Ellis D.J., Green D.H. An experimental study of the effect of Ca upon garnetclinopyroxene Fe-Mg exchange equilibria // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1979. - V. 71. - P. 13-22.

73. Gasparik Т. Two-pyroxene thermobarometry with new experimental data in the system CaO-MgO-AhCb-SiCb I I Contribution to. Mineralogy and Petrology. 1984. - V. 87. - P. 87-97.

74. Green D.H. Anatexis of mafic crust and high pressure crystallization of andesite // Andesites, 1982. P. 466-487.

75. Gudmundsson O., Brandsdottir В., Menke W., Sigvaldason G.E. The crustal magma chamber of the Katla Volcano in south Iceland revealed by 2-D seismic undershooting // Geophysical Journal International. 1994. - V. 119. - № 1. - P. 227296.

76. Harley S.L. The Solubility of alumina in orthopyroxene coexisting with garnet in Fe0-Mg0-Al203-Si02 and Ca0-Fe0-Mg0-Al203-Si02. // Journal of Petrology.-1984.-V. 25.-P. 665-694. .

77. Herzberg C.T. The bearing of phase equilibria in simple and complex systems on the origin and evolution of some well-documented garnet websterites // Contribution to. Mineralogy and Petrology.- 1978,- V. 66.- P. 375-382.

78. Hollister L.S., Grissom G.C., Peters E.K., Stowell H.H., Sisson V.B. Confirmation of the empirical correlation of Al in hornblende with pressure of solidification of calc-alkaline plutons // American Mineralogist.- 1987.- V.72.- P.231-239.

79. Ionov D.A., Kramm U., Stosch H.G. Evolution of the upper mantle beneath the southern Baikal rift zone: an Sr-Nd isotope study of xenoliths from Bartoy volcanoes // Contributions to Mineralogy and Petrology.- 1992.- V. 111.- P. 235-247.

80. Irving A.J. Geochemical and high pressure experimental studies of garnet pyroxenite and pyroxene granulite xenoliths from the Delegate basaltic pipes, Australia // Journal of Petrol logy. 1974.- V. 15. - P. 1-40.

81. Kempton P. D., Harmon R. S., Hawkesworth C. J., Moorbath S. Petrology and geochemistry of lower crustal granulites from the Geronimo Volcanic Field,southeastern Arizona // Geochimica et Cosmochimica Acta.- 1990.- V. 54.- P. 34013426.

82. Kerrich R., Wyman D.A. Review of development in trace-element fingerprinting of geodynamic setting and their implication for mineral exploration // Australian Journal of Earth Science. 1997. -V. 44. - P.465-487.

83. Kretz, R. Symbols for rock forming minerals // American Mineralogist.- 1983. V. 68. - P. 277-279.

84. Kuzmichev A.B., Bibikova E.V., Zhuravlev D.Z. Neoproterozoic (800 Ma) orogeny in the Tuva-Mongolian Massif (Siberia): island arc-continent collision at the northeast Rodinia margin // Precambrian Research. 2001. - V. 110.- № 1-4. - P. 109-126.

85. Leake B.E., Wooley A.R., Alps C.E.S., Birch W.D., Gilbert M.C., Grice J.D., Hawthorne F.C., Kato A., Kish H.J., Krivovichev V.G., Linthout K., Laird K., Mandarino J.A., Maresch W.V., Nickel E.H., Rock N.M.S., Schumacher J.C., Smith

86. Loock G., Stosch H.G., Seek H.A. Granulite facies lower crustal xenoliths from the Eifel, West Germany: petrological and geochemical aspects // Contribution to Mineralogy and Petrology.- 1990,- V. 105.- P. 25-41.

87. Mazzucchelli M., Rivalenti G., Vanucci R. et al. Trace element distribution between clinopyroxene and garnet in gabbroic rocks of the depth crust: An ion microprobe study // Geochimica et Cosmochimica Acta.- 1992,- V. 56.- P. 2371-2385.

88. McKenzie D., O'Nions R.K. Partial melt distributions from inversion of rare earth element concentrations // Journal of Petrology. -1991.- V. 32. P. 1021-1091.

89. Menke W., West M., Tolstoy M. Shallow-crustal magma chamber beneath the axial high of the Coaxial segment of juan de Fuca Ridge at the source site of the 1993 eruption // Geology.- 2002.- V. 30.- №4.- P. 359-362.

90. Morimoto N. Nomenclature of pyroxenes (International Mineralogical Association) // American Mineralogist. 1988.- V. 73. - P. 1123-1133.

91. Nickel K.G., Green D.H. Empirical geothermometry for garnet peridotites and implication for two-pyroxene thermometry // Earth Planetary Science Letters.- 1985. V. 73.-P. 158-170.

92. Nimis P. Clinopyroxene geobarometry of magmatic rocks. Part 2. Structural geobarometers for basic to acid, tholeiitic and mildly alkaline magmatic systems // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1999.- V. 135. - P. 62-74.

93. Nimis P.; Ulmer P. Clinopyroxene geobarometry of magmatic rocks. Part 1: An expanded structural geobarometer for anhydrous and hydrous, basic and ultrabasic systems // Contributions to Mineralogy and Petrology.- 1998.- V. 133. № 1-2. - P. 122-135.

94. O'Reilly S.Y., Jackson I., Bezant C. Equilibration temperatures and elastic wave velocities for upper mantle rocks from eastern Australia: implication forinterpretation of seismological models // Tectonophysics. 1990. - V. 185. - P. 6782.

95. Phillips J.C.; Woods A.W. Bubble plumes generated during recharge of basaltic magma reservoirs // Earth and Planetary Science Letters. 2001.- V. 186. - Iss. 2. - P. 297-309.

96. Pin C., Vielzeuf D. Granulites and related rocks in Variscan median Europe: a dualistic interpretation // Tectonophysics. 1983.- V. 93.- P. 47-74.

97. Powell R. Regression diagnostics and robust regression in geothermometer/ geobarometer calibration: the garnet-clinopyroxene geothermometer revised // Journal of Metamorphic Geology.- 1985.- V.3.- P. 231-243.

98. Roberts S. J., Ruiz J. Geochemistry of exposed granulite facies terrains and lower crustal xenoliths in Mexico // Journal of Geophysical Research. 1989.- V. 94. - P. 7961-7974.

99. Rudnick R.L. Nd and Sr isotopic compositions of the lower crustal xenoliths from north Queensland, Australia: Implications for Nd model ages and crustal growth processes // Chemical Geology. 1990. - V. 83. - №3-4. - P. 185-258.

100. Rudnick R.L. Xenoliths samples of the lower continental crust // In: Fountain D.M., Arculus R.J. Kay R.W. (Eds.), The Continental Lower Crust, Elsevier, Amsterdam, 1992.-P. 269-316.

101. Rudnick R.L., Presper T. Geochemistry of intermediate- to hight pressure granulites // In: Vielzeuf D., Vidal P., (Eds.), Granulites and Crustal Evolution. Kluwer, Dordrecht, 1990,- P. 523-550.

102. Schmidt M.W. Amphibole composition as a function of buffer assemblage and pressure: an experimental approach // EOS, Transactions, American Geophysical Union. AGU Fall Meeting. 1991,- V.72.- № 44.- Supplement.- P.547.

103. Sen G., Jones R. Experimental equilibration of multicomposition pyroxenes in spinel peridotite field: Implication for practical thermometers and possible barometers // Journal of Geophysical Research.- 1989.- V. 94,- P. 17871-17880.

104. Stosch H.G., Ionov D.A., Puchtel I.S., Galer S.J.G., Sharpouri A. Lower crystal xenoliths from Mongolia and their bearing on the nature of the deep dust beneath central Asia // Lithos.- 1995.- V. 36.- P. 227-242.

105. Thompson R.N. Melting behaviour of two Snake River lavas at pressure up 35 kbar // Carnegie Inst. Wash. Geophys. Lab. Yearbook, 1972.- V. 71,- P. 406-410.

106. Thompson R.N. Primary basalts and magma genesis II. Snake river plain, Idaho, U.S.A. // Contribution to Mineralogy and Petrology. 1975.- V. 52.- № 13.- P. 213232.

107. Treatise on Geochemistry. Published by Elsevier Ltd, 2003.- V. 3,- P. 593-659.

108. Wood B.J. Thermodynamics of multicomponent systems containing several solid solutions // Review Miner.-1987.- № 17.- P. 71-95.

109. Wood B.J., Banno S. Gamet-orthopyroxene and orthopyroxene-clinopyroxene relationships in simple and complex systems // Contributions to Mineralogy and Petrology.- 1973.- V.42.- P.109-124.

110. Wyllie P.J. Plate tectonics and magma genesis // Geol. Rundsch. -1981.- V. 70. P. 128-153.

111. Yin A.; Kelty Т.К. An elastic wedge model for the development of coeval normal and thrust faulting in the Mauna Loa-Kilauea rift system in Hawaii // Journal of Geophysics Research Solid Earth. 2000. - V. 105.- Iss. B11,- P. 25909

Информация о работе

Егорова, Вера Вячеславовна
кандидата геолого-минералогических наук
Новосибирск, 2005
ВАК 25.00.04

Диссертация

Кристаллизация базитового расплава в глубинных магматических камерах на примере габброидных ксенолитов и интрузий Западного Сангилена - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы