Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Петрохимическое моделирование происхождения и эволюции ультраосновных ассоциаций концентрически-зональных комплексов
ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология
Автореферат диссертации по теме "Петрохимическое моделирование происхождения и эволюции ультраосновных ассоциаций концентрически-зональных комплексов"
о ид
О ЛОГ 1333
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ТЕКТОНИКИ И ГЕОИШКИ
№» правах рмсописи УДК 651. 14 + 562.08:54 + 558.321.6
СТЕПАЖ) АНДРЕЯ АНАТОЛЬЕВИЧ
ПЕТРОХШИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОИСХОВДЕНШ И ЭВОЛЮЦИИ УЛЬТРАОСНОВНЫХ АССОЦИАЦИЯ К0ЩЕНТРИЧ1-Ш1- ЗОНАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ
Специальность 04.00.01 - Общая геология '■' региональная геология.
Авторефера" диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических гйук
Хабаровск 1953
Работа вшолшиа в Институте Тектоники л Геофизики ДБО РАН, г. Хабаровск.
Научш 'й руководитель - 'доктор геол. - шш. н„.ук академик Ю. д. Косыгин
Официальные оппоненты: доктор геол. - каш. пи/к в» я Сухов ( деа/1)
кандидат геол. - мин. наук КХ С. Салил ( >ЛЛР11 ДЮ РАН )
Ведущее предприятие: Хабаровское государственное производственна геологическпе предпу 'й'^е
Автогеф^рш разослан ".«?19РЗ г.
Ращиа состоится''/^. 1у93 г. в часов на засе-
дании Специализированного Совета (шифр Д. 00— 06.05) при Президиуме ДВО РАН Адрес совета: Хабаровск, 680000, Клм 10 Чена, № Чнс^лтут Тектоники и Геофичики.
С диссертацией ишо познакомиться в библиотеке ¡¡"Г и Г.
Ученый секретарь Сс^.та доктор геол. - 1.ян. тук-
ОБИ' 1 ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы и цели исследования.
В современной геологии две крупные междисциплинарные проблемы приобретают все более важное значение: состав и строение верхней мантии, с одной стороны, и региональные закономерности тектонической волюции литосферы,с другой. Решение их,несомненно, в значительной степени связано с пониманием генезиса ассоциаилй ультраосновного состава, интенсивное изучение которых является характерной чертой новейшего этапа развития магматической геологии. Однако,при стремительном накоплении эмпирических данных, ставшей очевидной неоднозначности основанных на них прямых генетических выводов все большую актуальность пригнетают не столько получение и описание новой информац и, сколько обнаружение и расшифровка закономерностей вариаций главных характерист.. изучаемых объектов. Сказанное в полной мере касается петрсчмического состав* ультраосновных ассоциаций. Если обшие закономерности его изменения действительно существуют, то несомненно, именно они должны отражать наиболее важные черты строения и эволюции мантии, особенности тектонического развития литосферы,неотъемлемо связанные с происхождением ультра'тзитов. В последние годы особое внимание иследова-телей привлекают ультраосноьлые ассоциации, входящие в состав конценгрически-зональных комплексов. Помимо фундаментального, их изучение такте и, .¿ет вс- -ьма важное практическое значение. Эти ассоциации и правде в^его дунитовые ядра комплексов, являются наиболее перспективным источником нтатины. Их детальное исследование, очевидно, необходимо для научной оценки потенциальной рудоносности и разработки обоснованных методов поиска коренной платины. Изучена» закономерностей петрохимического состава ультраосновных ассоциаций, прежде всего концентрически зональных комплексов, аналгау их значения в решении подчеркнуты!; выше фундаментальных и прикладных'проблем пос 'ятена предлагаемая работа-
Следующие вопроси были в центре внимания: 1) определение петрохимической самостоятельности ультраосновног- типа, включающего дунитовые ядра концентрически-эон;~яьных комплексов, и расшифровка закономерностей вариаций его состава; 2) петрохими-ческое моделирование пространственной структуры дучиюг'лг япвр
Кг тверского и йеклистовского комплексов; 3) анализ валиноьщ/-I! стей состава пирокоенитовых ассоциаций концентрически-надьиых компле. ;oi, 4) ра^ит"5? и детализация преде авлений о строении верхне- мрчтич, происховдекда и э: ^люции ультраосновного вещества, механизмах ¡?орми ования ко..центрич ски -зональ-нк.: комплексов на основе ге№ ^ической интерпретации лесохимических структур; Б перег чтивы исг. дьзовани; петрохими1: зских методов . 1я о.,энки 1,.,атиноно"нос>'и дунг-овы*' ядер и поиска источников кореш й платины.
<Г ■-тическая основа ^следования. При изучение общих закономерностей .спользовались опубликованные данные о составе 90 ульт:*аосновных массивов и комплексов различных регионов мирэ. Детальное мо,-. лирование вариа^,лй состава ультраосновных ассоциаций концентрически-зональных объектов проведечо на примерз ,Конде; окого (Алдаьский щит) и Фе1слистовского (Шзнтарские о-ва) комплексов,целеноправленно опробованных автором в процессе полевых исследований 1986-1987 гг. В целом сбор данных сочетал регулярное опробование вдоль лр^илей. прение всего при картировании дунитовых ядер, и случайное,е особенности лри исследовании пироксенитовых ассоциаций. Все химические анализы сделаны в лаборатории -Магматической тектоники Института Тектоники и Геофгпики ДВО АН СССР. Содержания г лаг ых элементов определялись классическими методами мокрой химии,натрия и калия -методом пламенной фотометрии. Особое внимание /делялсоь контролю качества анализов. В мелом л; i построении петрохимических моделей ассоциаций Кондерского и Феклистовского кгчллексов использовано 290 оригинальных хи^-ческих анализов пород.
Ряучная новизна и практическая ценность работы. Разработан оригинальный подход петрохимического моделирования yvpaoc-новных ассоци--ций и обнаружено супкетвовячие с.'рогих закономерностей вариаций их состава, отражающих строение и эволюцию верхней ьинтии. Впервые установлены и изу ->ены пространственные структуре! вариаций состава дуни~овых ;.дер концеь»'р-че^кк-зо-нальных комплексов, в которцх запечатлены как их первично магматическая дифференциация, тс.: и протрузивный характер внедрения яри формирован; ч комплексов. 1Ьстрс.на принципиально новая двухфакторная модель закономерных вариаций состава пиро[ ени-тових ассоциаций,связанных с многостглийным плавлением, мантми. Предложены новые 1ллоди иеггльзования петрохимических данных
- о -
для решения регионарных и локальных геологиче^кмх^резде все го тектонических и петрс огических,проблем. На их основе реконструирована поэтапная история формирования Ниндег^ког^ комп ..-„■кса. вервие показала возможность использования петрохими-ческих моделей для поискь коренной платины.
Ащюбаги £§0от_ По теме диссертации опубликовано 7 статей. Осяо^но" содержание зОс и излагается в авторских разделах коллективной монографии "Геоло*ия, етролоь.я и рудоносность Кондерского масси^а'Чв печати). Результаты исследование' докладывалась на Ученых советах я Геологических коллоквиумах ИТиг Л1""1 РАН, совещаниях: С политы восточной окраины ,.зии, Хабаровск, .986; IV Дальневосточном петрографическом совещании, Южно-Сахалинск 1988; Зиего*ном г юхими-'ском се. .инаре г ГЕОХИ, Москва, 1988,2901; Геология и генезис местород1 ний плати..ових минералов, Москва, 1992.
Объем работы. Диссертация егтоит из введения,четырех глав и зе..:иючеь..я. Общий обь^м работы -266 страниц, :«ючая 1бп страниц текста, иллюс рированного графиками,таблицами и схемами. А1 горские ..ик ческие ана"чзы тр..ледени в причожении.
Основные Заминаемы'- полоуяния.
1.Дунотояые ядра концентрически-зональных комплексов принадлежат к одному из 7.ех пехрохимически самостоятельных типов високомагнйзиальных ультраосновьых ассоциаций. Его вариационная структура ^предел ется четким трендом взаимосвязанно. J вменения содержаний железа, магнии, кремния и титана,вдоль которого ассоциации типа подразделяются на 4 самостоятельные группы. Дискретность состава ультраосновных асоциаг'й отрал .ет ^-нсо-номерную пегрохимичискую неодно|. ^дность верхней ма,..ии.
2. Структура типа дунитових ячер является частным случим спектральной структурь' вариации состава ультрас ю: ¡их кумуля-Т">в расслоенных интрузий и комплексов. Это свидетельствует с химической слоистости вер/.ней мантии и закономерном чо> /ран-ственном и; ¡енении сл состава.
3. Дуиитовие ядра Канарского и ©гклистовг "ого чокплексо^ имеют прос... анств^чную структуру, обусловь-иную радиально-волновым изменением содерханий гЕ0,М50,3102, фо-мирогчние которой связано ь крупномасштабным перпас ределением компонентов в м~"магической системе. Нарушена пространствен; )й е.рук./ры ядра Кондера ук зывают ня сущее .вование /р.,-х разноглубинных бло-
ков,тектонически совмещенных на одном уровне при протрузии.
4. Петрохимическая структур? пироксенитов1.: ассоциы^ий концентричее.;и-зональных комплексов характеризуется вариащ.лми содержаний , компонентов вдоль лини* 2 направле! !й, образующих закономерную сетку в координатах А1203/3102. Появление структуры олзано с закономерным изменением "оста^.а рас 'лавов при изменении ллератури и давления плавлеш.: мантии, а зональное строение комплексов отражает после,;.звательное внедрени пиро-ксенитовых расплавов в ослабленный контакт дунитовогс штока.
"чссертация выполнена в лаоораторни Шгма;,|ческой тектоники -Института Тектоника и Геофиз..ки по£ руководством доктора п элого-миь-ралоги'^ских на. к академика Ю. А. Ко игина. Изучение Кондерского и Феклистовского комплексов являлось частью работ Кин^рской комплексной экспедиции, возглавлявшейся К С. Приходь-ко, которому автор особенно признателен за всестороннюю поддержку внимание. Многолетние дискуссии о значении и роли пгт-рохимических ме: дов в пырологии и тектош.ке с .1. П. Есйновой, ЕЭ. Пилацким, Е А. Попеко, Е С. Прихо^ко и другими сотрудниками института во многом способствовав выбору целей исследования, определению напр; иеиий и содержания шализа. Заинтере-ресованное Осуждение результатов работы с Е 3. Белинским, Ф. П. Тесновым, А. А. Ярошевским также т,пло для автора Сольшои значение. Всем в той или и .эй степени причастным к появлению этой работы и преед<, всего со^оудникам лаборатории Магматической тектоники ИТиГ хочется вь.,.азить благ^ чарн^сть за внимание и помощь.
СОДЕРЖАВ РАБОТЫ
'¡о введении сформулированы цели и задачи исследог пшя, намечены направления решения поставленные задач,показано вог можное значение предполагаемы" результатов.
Методологи кзекие осногания петрохимического анализа магматических обьектгт\
Основой рабо?.. являетел представление о настоятельной необходимости переход петрохимии магматических образе аний к ■ 50реп1Ческой гадии. Этт переход требует обнаружения строгих ваконом^ .101.-т«й вариаций состава ма! м-.гических ассоциаций, со-
торое оказалось невозможным на основ" стихийно слога. лсйся описательно-генетической методологии. В первой главе работы на примере петрохимии ультраосновных ассоциаций кратко рассмотрены недостатки описательно-генетичес^й методологии и те познавательные ограничения,которые она неявно накладывает на процедуры анализа петрол''чической информации. Одновременно на основе методологии теоретически развитых наук, прежде всего физики (Холтон '.981), исследований в области теоретической тектоники, имеюэдх с нашей то^.и зрения оодегеологическое значение (Косыгин, 1988), и на опыте развития летрохимии как самостоятельного напраьления пьгрологии, кратко проанализирован возможный путь ее теоретизации и основные иознава? ^льнке принципы адекватные поставленной. це..г!. Рассмотрен возмодаый тк* петрохимической теории, показало, для объектов гаких-уровней иерархии построение 1'аких тес; ий наиболее перспективно, и проанализированы мет дологические проблемы конструирования абст{ устного объекта теории. В качестве промежуточного этапа теоретизашш рассматривается этап построения петрохкмичеекпх моделей,отражающих структуры вариаций состава магматических ассс(каций. Предложены методологические пркнщ ,ы теоретического моделирования, иеленрпраглтпное следование которым необходимо для обнаружения строгих петрохпмиче! :их закономерностей.
Закономерное и вариаций ¡.етрсхпннческого состава ультраосковных массивов железистого типа
Петрохпм'ческая г^шща жлезистого типа.. Ст. огое выделение типа, к которому принадлежа' дунитовые массивы (ядра) концентрически-зональтж комплексов, проведено в совокупности, включающей с ре типе составы 90 тоста разных регионов, образованных олившштами, дунит-ми.гарцбургитак:: и лерцолитами. Ана-лир совокупности показал о^утелвие »„иного тренда в, ринши компонентов и нсную дискретность, пезв. ляюшую внде ить три естественных типа мяссиво«*. 1'раницы иеклу ним;: наиболее чон-л обнаруживаются п распределении средних содеряани" 310?,, соответствуя статистическим минимумам в мг ^рвалах 41.Р-4:; 7, 44-44.5.% (рис. 1а). Иэрена "№.' .гкстнЯ'Чили Г- лт ръыъ от .отлетел по . кетем» когг-г^яшкиннх сгяпой г;*ног->кк;« .г.к»:п»ь 71л:! 1!'-г") нчл сег-;(пь у.-л-лч ■'<
/ Г И $
5) 39.5 4.5,1 45,3
«[ Г 7 1.5 2,3
Ге 12,3 8.3 8.2
Мц 45.0 45,4 «1.3
С> 0.6 1.0 1,8
п 25 42 23
/ А В С 0
40.В 39.9 38.9 0.35
0,П> 0,09 0.3^ 1.58
й! С.66 0.90 0.66 0.27
Ге 8,25 11.6 15,7 18.3
м8 49.3 46.3 42.6 42,6
Са 0,34 0.'|/ 0.89 1.0!
п 6 1! 5 2
42 4ч 46 48 50 М^О
рис. 1. Петрохимк-'еская дискретность высокомагнезиальных ультраосновных ассоциаций, а-три типа ;.Р,Ы,5) ультраосноьныл массивов, п-число вариант в интервале;б,в-структура железистого (П типа на диаграммах РеО/БЮг, ГеОлИга, пунктиром показан тренд типа, буквами обозначены четыре группы вего составе. Здесь и далее на графиках я в таблицах содерлачия компонентов в вес. ^уммы компонентов предварительно пересчитан.) на 100 X, РеО-с"'ммаг-"-'ое железо
нием и кремнием, при отсутствии корреляционных связей содержаний магния с содержаниг я алюминия. Для 2-х других типов уль-.траосновных массивов, напротив, характерна сильная отрш: .тель-I зя свя1 магния с ал.эминием и кальцием, содержания кремния и железа остаются относительно Постоянными. Ог'сутствиэ единого вариационного тренда г обшей совокупногти, как и существование четких ппизнаков ее дискретности, не позволяют рассматривать ультрабазитовые массивы в качестве г^одукто! в разной степени истощенного, первоначально гомогенного мантийного источника. Следует предполагать ..этро 'имическую неоднородность верхней мрчтии, выделяя в ее составе как минимум три самостоятельных ис очнчка ультрабазитов. Все без исключения ультраосновные ядра кончентрически-3' чальных комплексо: относятся к железистому типу. Отсутствие для него корреляционных связей магния, а .оми-лия и кальция тагекэ свиде1.. льствует, что вариации сс-тава массивов, относящихся к тип", не являются проявлением разной степени истощенное й верхней мантии легкоплавкими комп" тентами.
л'рустура жеяези того типа. Две главные черты определяют характер вариаций компонентов или структуру железистого тина: 1) четкий тренд возрасте шя средних содержаний железа и титана и уменьшения- кремния и магния; 2) дискретное распределение составов вдоль аренда, позволяющее выделить четыре относительно самостоятельные группы А,В,С,0 ассоциации (рас. 16). К первым двум группам относятся прежде всего дунитовые, а к юс ¡едним двум- оливинитсвые ядра концентрически-зональных комплексов.
Едыство структуры для всех ассоциаций _лпа ука^вает на общий механизм их образования и опровергает модели ко эрые предполагают разны;. генезис ду) :тов и оливинитов. ^случайный характер су чествования' вываленных групп полностью под! иерлуга-ется 1..>и анализе вариа"ий состава ультраоснов,-ых ассоциаций расслоенных интр/зий и комплексов. Их совокупность имеет ту же систему корреляционных сг .зей Бюг.ГеО и М?0,что и Р-тип. я координатах ^еО/Б102, МдО/3102 она обладает существенно менее четкими, 1 з' такими же по направлению и близкими по наклоь/ трендами. Г инципсально новый для магматических ассоциаций тип вариаций обнаруживается в распределении составов кумулятивных ассоциации на диаграмме РеО/М^О. Они располагаются вдоль четырех параллельных прямых возрастания содержаний ма1 шя и умень-шения-желаэа. Дискретность сс окупнос. ,1 наиболее наглядно про-
является в распределении проекций составов на прямую,перпендикулярную линиям спектра(рис. 2а). Г обычность чод 5ноь структуры вариаций шм.ебовала проверю, ее неслучайного характера. Привлечение дополнительных данных Л'< составу у мрабазитов из расслоенных интрузий полностью подтвердило ' существование спе! .ра, позволив оОн£,ужить еще дв« шии ^ обл- ли низких содержаний железа и магни».. .еперь ясно.чтс именно прямым спект-Г кумулятивных ультрабазитов отвеч л1 средние составы ;етырех групп слезимого типа массивов (рис.2а). Это соответствие не может быть случайным и локаоывает ооъективнос существование как самого спектра так и обнаруженных г{/пи Г-типа. Допо.ли-т льным и прин.ципиально важным о тео^етичес-.ой точки зрения а-гумо-нтом в пользу этого вывода является математическая стро-гис-ь вариационной структуры. Легко показать,что существует строгая оовисимость, описывающая изменение расстояш т мезду прямымг спектра, в соответсть.л с .оторой происходит быстрое сгущение пгк тр; тьных линий е направлении , меньше.шя удержаний М^О и РеО (рис.?б). Важным следствием уравнения зависимости является отсутствие других, поми!»- уже обнаруженных,линий в рассмотренной облает:: сг 'ержан..Л компонент И наконец укажем, что средние составы М и 3 типов ультраосновь. х ассоциаций так э отвечают двум следующим прямым гпек'ра (рис.20).
Генетическая интерпрегг: ,кя ретрохимичес. ..и ст, уст'гр. Таким сбразом, структура },. лезистого типа явмет^я специальным случаем обией спектральной структу; .1 вариаций пост^а кумулятивных ультрабазитов. ■ 5нзруженное соответствие укагчва г на единый механизм образования столь разных по своему .еологичеекому положению обьектов, позволяя чредполагать, что в стр} туре железист го типа отражена расслоешюсть верхней мантии. В ка' эстве исходной, ваЕедомо упрощенной модели в работе допускрется, чг появление спектральной структуры связано с дискротным изменением температуры : Чразования ультоаоено,\:шх расплав^г при расс: «нии. В этом случае определенной линии спектра отвечают расплав" образовавшиеся г-л одной температуре, а пиложеш. их вдощ, нее определяется давлением, которое долети существенно изменятся в зависимости от ыубины расслоения магматически^ »гамер. Напротив,расг оение мантийного океана могло происходить ашь при одис ременном возрастании дав пения и температуры I ооотьетс.вии о уьелич*. лизм глубины в „лтосфере и именно "кл^.т-
а
6.65
О '' .23
12 1>
РеО
2018101412108-
* Б-тнп
Б-г««
М-т
Г-чя А
35 38 40 42 44 46 48 50 НоО
рис. 2, Спектр." иная структура варпаци состава ультрзосиовнья ассоциаций: а- распре делен1"; составов ульт. абавитов расслоошнк массивов и комплексов в проекции иа пр Р, перчендик, ирную лектру, залиты составы проверочной со. лсупности, у ц гистограммой - значения р< для средних составов четырех гр/пн зистого типа; 0--п_ложеиие средних составов-З-.М-тичов у.шра-основннх ассоциаций и групп Р-тг.па в сне* ""ральпсй струггя-е. стрелками показаны "оедполага«. ше направления роста то^'-рату-ры. да».: пня и глубгаы обратит:«! ул1т;лба°птов; н-. .-ртиклль-кэя отгуктура «'лпсаось'в^гл'.'й наитии
к-".уть" их связи определила вырождение спектральной структуры в ч^тко выр? енный тренд железистого типа. В ЭТ1Л1 интерпретг цп: состав массивов Г-', .та прьмо '"зязан с относительно.1 гл., ¿иной первичного пололенгя учьтрабазитов 1 манти... Оливинитовь' массивы О-грулпи, так наиболи хел зистые и .италист ^е,и наименее кр мнеземистые и магнезиальн! 1,очевидно,отвечают наиболее глубинному слою и, напротив, дунитовые массивы ; ¿уппы А соответствуют серхн^му из четырех сло^в маш :и. Соответствие состава М и типов /льтраосновных ассоциаций двум с тедующим низко-темпер'туркым линиям спектра позволяет рассматривать у" в качестве фрагментов самых верхние слоев,завершающих вертикальный разрез ультраосновной мантии(рис. 2р1. Предлагаемая генетичес-кая модель, 1С,.,; представляется,подтверждаемся немногочисленными существующими данными о строении мантии, полученными прежде всегс при исследов ниях мантийных ксенолитов(Мап11е хепоНЬЬз, 19Ь7), и не ¡фотиворечит современны}.) идеям о ее эволюции. Главное достоинство модели заключается в том, что, несмотря на ее. качественный характер и заведом* 'о упрс ;енн~сть, впервые появляется возможность использовать химический состав улг траосновн"х ассоциаций, по крайней мере Г-типа,для реконструкции регионального строения верхней ,.:знтии и условий ее эволюции. В качестве показательного примера в работе аналис .-руются вюиации состава .-унитовых ядер концен^ччески-зональных комплексов Дальнего Востока: Инаглинского, Чадского, Кондерс-кои и <Ъэк ¿истовского. Первые три комплекса расш ю-г-ени на Алданском щите Сибирской платформы, а последний находится в пределах '4онголо-Охоте кой складчатой области (Шантарсие о-ва).При принципиальна различном тектоничес-дм положена - сое чипе составы всех дунитовых ядер на диаграмме РеО/МсгО находятся строго на одной пр"мой, параллельной обхему тренду железистого типа( рмс. За;. В соответствии с генетической интерпретацией это свидетельствует о том, что формирование петрохисчческого состава всех ядер происходило в пределах одного регионалы; то мантийного резьрв^ар^.а положение их вдоль тренда является прямым показателем относительной глубины при расслоении. В данном случае характер изменения глубины можс!" быть прямо определен с помощью вариаций содержания ¡тлеза. Выясняется,что поверхность пространств'нных вариаций состава дунитовых ядер по положению, форме к ориентировке полностью совпадает с .он турами Алданского дата-древней-
рчс. 3. Закономерности вариаций состава дунитовых ядер концепт рически-зональных комплексов Дальнего Востока: а-изме; im • состава дунгювых ядет четырех комппенсов относительно тренда F-типа, кр .•сты-средни° со-, гавы групп Л, В типа; р ^ипчапьное строение и ростррчственные варг ции состава дунитовых ядер. Условные обозначения: 1 Сибирская платформа, " Алдгчский щит, ч складчатые пояса: I Становой, П Мои эло-Охотский, III Сихотэ-а"чньгкий; 4 Ханкайский массив/ Охотско-Чуко-, ки(. вулканический пояс, 5 п'ломениэ комплексов,соде^лания и изолинии FeO
шего тектонического элемента региона (рис. ЗА). Эта конформность легко интерпретируется как отра? ние того, что .асслоение мантии происходило в пределах др.вкего глубинного купола, повсрх-' ..остним выражением которого,в свог очередь, явлгется Алданский щит. Подчеркнем, что вн~ зависимости от генетичес'киу интерпретаций :зученная петрохк.лическая структ:\->а япяетс:. прямым указанием, что ].о крайней м^ре восточная чи„ть Шнголо-охотпкой складчатой области подстилается м^лтией Сибирской пл&.формы. Аналогичная картина реконструируется для оливинитг-ых ядер концемтрически-зональных комплексов Карело-Кольской провинции, формирование петро"ммлч^ского сос!-ва ког. jpux.no видимому, „ро-и.ходилс при расслоении иш.ии в пределах еост*,чного крыла ва-образного глубинного поднятия с«веро-восточного направления. В работе кратко затронуты наиболее важные направления дальн> Д-шего раввачия и использования петрохимического моделирования: сг .внительный анализ состава „льтраСаз„тов разных рег-о-нов, проблемг то; дества дунмтовых ядер расположенных, в -.ределах щитов и в складчатых областях, возможности исследования мантии с . омощыо ксенолитов дунитов. Эти и другие вопросы,имеющие важное значение для понилщч эволюции литофер, .могут быть содержательно решены с помощью структур вариаций сост _ва ультраоснов' чх ассоциаций.
Нейрохимическая "труктурр дуитового ядра Кондерск ^го комплекса.
Выше ш рассмотрели обшие закономерност,. изменения состава дунитовых ассоциаций к нцентрически-вональных омплексов. Сущее гвуга ли петрохимт-ческие закономерности на более г л: Зоком уровне - внутри дунитовых ядер ? Еслг да, то каково иу значеш 1 для понимания природы и эголюгии ко н це н ? ри чс ки - а о н алышх комплексов, для иесг дования их платчкоиосьости ? Решению згих ьопрпов на примере ядра Кондера посвящена третья глава работы. Конкреций комплекс ик:. ет классическое строение, домини, ую-щим элементом которого является дунитовое ядро, сгруженное пи-роксенитовыми зона,¡и. Ш степени изученности различными методами он может рассме риваться в качестве эталона концен^ричес-1 1-зональных к индексов в целом. В настоящее время предполагается, чте в дунитоьом ядре Кондера отсутствуют закономерные
пространственные ва; ации состава и оно в этом смысле является однородным и бесструктурным (Ефимил,Таврин,197а). Для проверки этой первоначальной модели нами было проведеь деталын пет-I эхимич( кое картироЕ ние дунитово;о ядра, обнаружившее его закономерную внутренн ю ст},/ктуру. Построение модели прост-анст-веньых вариаций осуществлялось в пять последовательных этшов: 1) сравнение распределений главных компонентов, прежде всего FeO, вдоль радиальных профилей,г.. ойдечных по бнажепным гребням гряд; 2)выд^ление частей дунитового ядра,обладающих разным характером радиальных в^.риаи й компонентов; 3) построение обобщенных распределений "ля каллой части путем совмеа лия профиле по точкам максимальных или минимальных содержаний FeO; 4) реконструкция пространственной кар1 ши, отражающей положение границ между автономными частями и зон характерного изме эния .содержаний компонентов; 5) анализ пост^оеньой модели ее петро-генетйческая интерпретация и ""ювеока с поморю независимых данных. Сравнен -е распределений компонентов вдоль радиальных профи, ,-й выявило три структурно самостоятельные части в ядре Кондера (рис.4 . Наиболее простую с-руктуру имеет западная половина ядра. Здесо в рад! оьном направлении от центра к -ранице с пироксенитами в дукитах содержание келеза сначала падает от 10 % до 9.0 затем ь"нотг;:но возрастает до 11 затем сно^з уменьшаетсь до 9.5 X, наконец ыовь возрастает к границе ядра. Обобщенный профиль радиальных вариаций ф...ссиру г еткую волновую карти / изменений содержания излеза (рис.4а).Вариации магния в дунитах имеют обратно симметричный - арактер. Для построения плошд, ,ной картины центральная кольцевая час ь, • деленная по минимальным содеркаш м железа, рассмат[ шалась 1сак самостоятельная зона-С (ри.-. 4в;. Совершенн-, иная структура ва-риацш обнаружена в восточной нети дунитовог^ ячра Конде-P'v. Здесь выдел^.отся две сильно различающиеся по составу зоны. Во внутренней зоне- A nor ды имеют низкое содержание ^елрча, в дуиитах внгчней зоны- В,напротив, содержания железа резко повышены до 1Г,5 Х(рис. 40). На графике FeO/MgO порода дв"х вон ра^ делаются тким статистическим р-зрывом, что отражает высокук. степень разделения ультраосн.лвного вещества в восточной част ядра. При построении пространственно4 картины восточная част распадается на два относительно самостоятельш ''. у1 ютк . На с* веро-ьостоке "ыражены обе зо! А, В, > в дунитах последней с<
рис. ■]. Петрохимичесгля структура дунитового ядра Кондерского комплект, а.б-радиг'ъио-ь дновой характер чзменения соде, .«а-ниГ железа в направлении от центра к границе ядрг в западном и восточном блоках;в-пространственная модель ядра: 1 границы зон, ",3 тектонические г г дины блоков .1-го и К-го порядков, 1 точки лробования,5 она 0 западного блока,б,7 зоны А и В восточного и южного блоков,8 ось зоны В восточно, о блока
держания жлеза |.„лгатонно в зраогаюг лп 1?. 5 X на гранит ядра с пироксенитами. На котюм участке восточной части в междуречий Аппендикса и правого Бегуна дуниты по составу принадлежат только железистой зоне В. Принципиь -.ьно важно,что ^десь содержания Ре0 меняются симметрично, возрастая до 12.5% в центре р-о-ны и зат^м вновь „гчотонно падают к границе ядра с п-роксени-тами оболочки. По петрохимическому составу дут'итн железистой зоны об<\ 1х участков восточной зоны тождественны. Следует предполагать, что на южно1) участке обнажается полный разрез зоны В, ла северо-восточном же участке сохранилась лишь ее внутреняя часть, а в^е.-яя была здесь уничтокена. В этом случае южный участок должен являться тектонически саь^стоятльным бло-ом. Независимые геоморфо-.огк .ескке данные подтверждают правомерность подобной реконструкции, показывая относительную опущэнность этого участ.-а ядра, положение изолинии максимальных содержаний РеО на сХ'.ме также показывает, что опускание блока сопровождалось его поворотом лротив часовой стрелки (рис. 4в). Обобщенны;! график изменения «эл.-за в восточной части, по лученный совмещением профилей обоих участков;выявляет,тага® гак в запапой половине ядра, законсерную радиальис вг "новую структуру вариаций состяча цунг'-ов (рис. 46). Относительно независимым составом дунитов обладает южная час. .. ядра, расположенная в между, зчье рр. Конлер и Лев. ¿егуна. Как и в восточной части, в ней четко выделяются две самост -ятельнчх зс^ы Л, В, внутренняя- мало»-да-зистгл и внешняя -железистая соответственно. Однако сходство их этим практически и ограничивается, В последней- содержания РеО в :оие А явно выше,а в зоне В значительно ниже,чем в аналогичных зонах восточной части. Т-'ким обр^ом, степень разделения ультраосновного вэсества г. южной части значительно меньше. Одновременно мояность зоны В в ней значительно сокращена, а зоны Vувеличена. На диаграмме РеО/М^О тренд ду 'итов котой части <?а-ме-чи смещен от тренда дунитов вс^точн Я части ядоа. В з.элом и этой "лети дупитового ядра радиаяьноче ловой характер вариаций компонентов не вызывает сомнений. Причем здесь тагаа содержания железа в поводах падают, а магния растут Ппа пркблигкьи/ к контакту ядра с пироксенитами оболочки. Обнаружение подобии/: распределений, очевидно, опровергает широко распространенное предста.- .ение о монотонном возрастании железистости дунитов ¡1 в зядоконтактовых зонах дунитовыч дар. УстаиоЕ.тенпая
котина существенно сложнее и в то т время намного более закономерна, ?м более ранние представления. В ядре Кондера вь. ;е-ляются три крупные шсти.разли чюшиеся как по состав., ду.мтов, так и по особенностям пространствен, jx вариаций главных компонентов. Вместе с тем.в кайлой и частей структура вариаций cocí .ва дунитов имеет радиалы. волновой характер. Этот вывод подтверждается ра^.федел лиями кс лонентов лдоль двух профилей, кото| ;je пройдены по греб'-ям^гасполс внигч ортогонально радиусу. В обоих случаях состав дунитов остает .я практически постоя/ !ЫМ.
Генетическая интерпретация. Почти несомненно, что образование обнаруженной структуры дунитогто ядоа связано с крупномасштабным перераспределением аетрогенных компонентов при дифференциации (расслоении) магматического расплава. Геометрическая ..равильность . раниЦ зоны С в западном блоке позволяет с помощью простых построений определить положение центра рас-слоенности и затем, измерив горизонтальное расстояние от него до грзниц зоны С на разных -кота;. оц-чить характеристик рассл^енности в б."оке. Зона С падает к центру дунгтового яд^а под углом 35-40 градусов. В других блоках косвенные геологические данные так?® свидетельствует в по.лъзу центриклинального падеьлл расслоенности. Смещение зоны С ■ центре 'ападного блока : озволяет так;ге выделит1 блок 2-го порядка, что подтверждается геоморфологическими данными. Различный характер лесохимической расслоенности в блоксог(рис. показывает, что они соответствуют трем разноглубинным срезам дунитового сто;:">а, тектонически совмещенным на одном уровне при его подъеме. Если предположить, что с г.озрастапием глубины актр возрастает степень разделения гещептва.то правомерно рассматривать восточный блок ка,_ первоначально наиболее глубинный Фрагмент колон,:ч,а западный, напротив, как самый верхний ее срез. Это соответствует также порядку возрастания раздробленности блоков, вероятно, отражшцему разное расстояние их перемещения. Отсу стви-з воны С в восточно" половине ядра предполагает,что смещение восточного и южного блоков относительно западного преьлшает ее мощность. Зная горизонтальную ширину зони С и оценив угил ее наклона, легко пока. ль, что восточная полог :на дунитового ядра Кондера первоначально находилась глубже западной мин'.-.мум на 1.5 км. Интерес 'о, чти средние содержания желе;.,., магния и кремния в трех главки;'.
блоках практически идентичны. Вероятно, расслоение дунитового расплава происходило • самостон!ельных ячеях при отсутствии вертикального градиента состава между ними.
Перекрестим структура вариаций состава пирокселитовых ассоциаций Нондера.
Генезис ультраосновных асс^циа"чи пиро. :енитового состава, окаймляющих /тштовые ядра, имеет принципиальное гчачение для п<"1имания природы конг нтрически-зональных комплексов. На К^ндере они относятся двум различным по геологичь.кому полоза .ию группам, образуя кольцевые зоны комплекса, а также маломощные дайки прорыв: ющие его д'пмтово ядро. ГЧроксен"ты внутренней зоны, как правило, представлены диопсидгтами и олеиновыми диопсидитами, которые затем сменяются магнет'.;товь!ми пи-роксенитами и, наконец, чо внешней зоне р незначительном количестве I'OhBUHji :ся плагиоклаяовые разности. Отмечен ая зонам ность является упроц. иной, определение конкретного строения кольцевых зон л г ологическиу взрим.отношений крайне затруднено как слабой иЗнаженьк „-тью, так и повсеместной инт. чсивной раздробленностью контактовых участков. Генезис пирокеенитов кольцевых зон остается крайы дискуссионным как для Коядер^, так и для других комплексов. Напротив,пироксениты даек, прорывавших ядг \ иесо>,"'енно имеют магматическое про,.охоад .«it Одна-то они предст -влены высокож^лезистыми разностями (косьвиты) и не имеют аналогов среди ульт>абазитов кольц.вых зон. Природа пирокеенитов Кс.терского комплекса запечатлена в глуе ко лко-номерной структуре „ариаций их остава,которая п,-аде всего проявляется иа диаграмме А.203/5102 (рис. 5а). Она характеризуется t метанием двух направлен..Л изменения сот рж ¡ий композитов. Пироксе^лты кольцевых зон,преимущественно входят в со став трех групп: AIV, АШ.АП. В этом ряду между гру nai i направленно г ^зрастаю^ содержания FeO А1203, Ti02.P205 и падают содержани. Si02,lvfe0,Ca0. свершается ряд А по г ем '-омпонентил косьвиташ дной т'З даек, прорывг идей дуниты ядра. Пироксениты с повышенным содержанием плагиоклаза из обрамления комплекса формируют ¿амостоятедьную группу - Г I на диаграмме A1203/Si02 (рис. Sa). В ряду All- В11 меж£;' группами нар iy i кре нием и алюминием те'-же возрастают с держани ..атрия, калия и падают
а1 »11 ',111 ы в1 ы
34.2 39,4 43,9 51.4 37,2 4.5
т. 3,13 1,64 .01 0.24 2.67 1,96
а1 3,52 2.97 1.83 1.25 7,92 5,66
ге 28.с 23.6 1^,2 6.69 20.9 21.9
«2 ша /2.6 (4.1 13.0 9.65 от 7
Са 16.7 '7 5 19.5 20.9 16,3 15.9
и» 0,38 0.17 0.16 0.1. 1.63 0.80
К 0,02 0.03 0 02 <0,01 0.62 0,41
1,36 0,38 0,02 <0.01 1.75 0.5 2
50 5.0;
рис. 5. Закономерности вариаций состава пироксенитовых ассоциа-пий колцеет^,1чески-??наяьных комплексов, а перекрестная структура чироксенитов Лидерского комплекса,точки-породы кольцевых зон,кресты-косьеиты паек я ра; б-прпотранстренные вариация состава косьвитовых даек, цифры -значения проекций на тренд Б1, треугольник-дайка руппы А1; в-положение средних составов пи-поксенитовых и габбр идных ассоциаций Фзклистовского (<Г> и Ту. аминикого (Т) концентрически-вональных комплексов в петрохи-мической структуре пир.жсенитов Конде^а
-железа, магния и кальция. ;.осьвиты на основной диаграмм: образуют четкий тренд возрастания содержаний кремния и алюминия (группа БГ1),подчеркнем,параллельный прямой,соединяющей группы All. ВН. Структура корреляционных связей компонентов в группе BII косьвитов также полностью соответствует характеру изменения компонентов ыогчу группами АН и ВН. Наконец, "абброиды внешней зоны Кондера по петрохимии .распадаются на две группы CII и С'II. Первая из iwx завершает ряд All- BII по всем компонентам, а вторая вмесое с группой AIII соответствует прямой,ко-горая также параллельна трендам ы- BI и All- BII- CII на диаграмме AL-03/S i 02. Тагам образом, петрохимически самостоятельные группы пироксенитов и,вероятно, габб-оидов Кондера отвечает узлам или ребра:, своеобразной неортогональной сстки,которая может быть названа перекрестной петрохимической струотурой. Повторное опробование чироксенитовых ассоциаций комплекса подтвердило существование обнаруженных закономерностей. Иньариант-ная петрохимически^ структура пироксенитовых ассоциаций как кольцегых зон Кондерс! ого комплекса, так и даек его ядра доказывает их общее,очевидно,магматическое происхождение.
Генетическая гчтерпретация пс^е; рестной структуры. Из известных ч петр логии механизмов с которыми связаны вариации состава магматических пород, дифференциация расплавов, контаминация магм и селективное плавление мантии, лить последний процесс способен обтяс ить образование перекрестной структуры пи-роксгчитовых ассоциаций. В этом случае двум факторам, »еняющим состав расплавов,соитветствуют вариации давления и температуры шкзления верхней мантии. Среди пироксенитовых ассоциаций самым низкотемпературным расплавам, >;есомнецни, отвечает группа АIV. Ряд групп AIV- A111- All- AI, я котором происходит рост содержаний тугоплагглх минералов оливина и магнетита, з свою очередь соответствует повышению температуры плаюения верхней мантии. Направление ABC перекрестной структу, а, в котором про. _:хсднт переход от пириксешггов к габброидам от-.зчает уменыг. ния глубины образования расплавов при относительном постоянстве температуры плавление вдоль калцой линии. Таким образом, форкирос.? кие пироксенитов Кондерского комплекса св' зано с постепенна увеличением температуры плавления мантии, которое сопровогле-лось pai'¡ «стадием вверх глубинного интервала образов., лия пир-о-ксенитовых расплавов по схеме: A J V - AHI- <AII D11 > - lAI ГП>.
О"'Видно.этот ряд полностью отвечает геологической зональ'юсти КоНЛ°ра, которая прямо связана в дрнной интерпретации с по£ >д-ком заполнения ослабленной зон' вокруг дунитового штока последовательно обраэуюр-'мг^я мантийными расплаь^ми.
Петрохими- косьвитовь.л дае: . Особое оначение для проверки нейрохимических моделей как 1 фоксенятов,так и дунитов ."эндера имеют вариации состава ко ^битовых ,,дек, повсеместно рас!.рост-раненных ; ядре комплекса. Ин~9рпг->тациЕ перг-:рест"ой' структуры предполагает, .о положение даек вдоль тренда I на диаграмме А1203/: -02 (рис. 5а) прямо связано с глубиной образована соот-петсхвующего каждой дайке расплава. Определив вечичгчу проекции на тг.энд по уравнению Р = 0.707 510° + 0.707 А1203 -20, X легко расстаь:.ть косьвитовые дайки по относительной глубине образования расплавов. Пространственные вариации ^ в дунитовом ядре имеют вполне зкономерный характере рис. 56), по!<азырая кон-центическое'возрастание глубииы плавления мантии. Центр поверхности вариаций смещен в западном направлении от центра ядра и пространственно совпадает с уча< '-ком, .'кстремально насышеннным дайками косьвитов. Состав даек на этом участке специально изучался 11 Е Маяичем(Малич,1990). он полностью отвечает группе А1 перекрестной структуры. Рекон^трурованнуч поверхность нельзя объяснить ни дифференциацией магмы,ни, .ем-более результатом ее гонтаминированности. Онг является прямым отражением положения глубинной геотермы в момент образования расплавов, поступление которых в ядро происходило ю системе кольцевых трещин. Отрицательный характер поверхности показывает,что п.пвление происходило при региональном разоггеве, а дуиитовый шток создавал ло-к ■ чьнсе понижение темперам; а. ^сформировавшее поверхность па-леогеотермы. Закономерное пространственное изменение состава косьвитов такт- независимо подтверэдпет петоохим;-.ческую модель дунитового ядра Кондера. Смещения изолиний Р, несомненно, разделяет поверхность вариаций косьвитов на три части, которые полностью совпадают с тремя блоками ядра, независимо обнаруженными при расшифровке его структуры (рис. 4в,5б). Таким образом, дробление дунитового ядра произошло после внедрения кось-витовых расплавов. Увеличение радиуса одинаковых изолиний Р между блока'/-,! позволяет вн'-вь реконструировать тот ;ие порядок их перемещения - восточный блок являе ;.ся самым глубинным. *'?•--гестно, что для кольцевых лс.-л характерны крутые углы падения
65-85 градусов (Свеыикова, 1973). Используя поседнее значение, по смешению изолиний ме: .у блоками лепко оценить верхний предел Их относительного перемещения. Южный блок п^ипог'ят епюси-| ельно ьападниго на 3. 5 км. , восточный относительно южного-еще на 2 км. Э-и значения хорошо согласуются с минимальным, оценками перемег^ния, пол. энными при незаысимом анализе стр\'кту-ры дунит%во"о ядра. Интерес] я деталь обнаруживается г:ри построении геометрических центров ..зол) :ий Р л,.,я каждого из блоков. Изменение положения центров показывает, что подье» бло!соь сопровождался их поворотом .¡ротив часовой строчки.
Этапы формировани Кондерского комплекса. Резу-ьтаты пет-ро..ими ¡еского моделирования ультраосновных ассоциаций Кондера позвол'ют н-\ютить реалистичный сц^ларий е э формирования. 1) Плавление дунитовой верхней мантии с фэрми! ванием ь.рти-кальной магматической колонны. 2) Конвективное разделение колонны по вертикали на тп одннаковг' по с зтаву ячейки и автономное 1 дсслое..ие магмы в к~чдой из них. 3) Одновр. менный илч последующий подьем д> итового штока в субсолидусном состоянии. Г) Прогребен ный разогрет вг->хией мантии,всовавший четыре этапа ее гпавлеьля с образованием вс более высокотемьератур-ных пироксенитовых расплавов. 4) Последовательное внедрение пироксенитовых расплавог в тектонически ослабленную зону, вокруг поднимающегося дунигового штока. 5) Окончательная консолидация дунитов, £ .полнен е кольцевон ослабленной зоны с фор. лрс..анием зональности, образование системы кольцевых нарушений в штоке, использованных наиболее поздними и высокотемпературным косъ-витовыми расплавами. 6) Дальнейший подьем шток1,сопроь,.жда_лий-ся его дроблением На. три автонок..ых блока, испытавилх разноам-плитудное перемещение,вероятно на чтом этапе произошло внедри ние расплавов основног -среднею состава. 7) Сс летние на од 1' м уровне разноглубинных срезов дунитового штока и формирование современной кальдеры ломллекса с образованием м лоампли-тудных бло1^в 2-го г^рядка
Петре-.имичеокие структуры г генезис ^клиетовского концентрически-зонального комплекса.
Исследование ультраосновш.: ассоциаций Ф...лис.^вского комплекса, ре ультаты которо! . изложеьы и последней,четвертой,
- zz -
главе диссертации, преследовало две цели: во-первых, проверка петрохимических структур, устаноь .енных для "эталонного" tvoii-дерского комплекса, во-вторых, на основе их интерпретации рас-ыифровка особенностей образовании этого, еще c..j6o изученного объекта. Феклистовскли комплекс локализован на од1 жменном ос-троьч,- Шантарского архипелага в пре"е.,._,х вс точн^л части Монголо-Охотской складчатой ооласти. Его дунитопое ядро,в отличи^ от К ядера, окружено гораздо более мощиым кольцевым телом клино-пироксенитов (Луцкина,1976: 0стапчук,1989). Среди тц ксенитов компл кса отсутствуют оливин-магнетитовые разности, а на двух участках диопсидитг кольцевого тела окай^ены сложно постриен-аоноЛ неясного генезиса, которгя здесь условно обозначает-с под названием Береговой комплекс. В нем выделяется большое количество маломощных тел амфииоловг' пирссенитов, габбрлидив пестрого состава вплоть до монцонитов. Наконец, среди да^к и мл дунитоего ядра отсутствуют породы, близкие по составу к ко_ь-р"там KoH^pj.pt-jKO преобладающими явл^ютс/. дче группы, клино-пироксениты, -по петг^химическому составу тождественные породам кольцевого тела, и своеобразные пирок.сениты, имевшие при низких значениях кремнезема ьысс..ие содержания алю^лния.
Дуниты иеклистовского комплекса ¡¡а диаграмме FeO/MgO рас-"ад> .¿гея на две самостоятеяьные групп' .образующие параллельные тренды и разделенные статистическим разрывом в распр-'делении вариант. Основную группу обре уют поомы обственно ядра, а дуниты второй совокупности, которые отлич ются гораздо б^пее высокими содержаниями желе.7 ., как локазьшают .ол^иые наблюдения, характеризуют дайки,прорывают,!""* ядро. Основная группа ду-литов вдоль профиля, перестающего центр ядра,несом;,енно обнаруживает радчалыю-вол.'пвое распределение содержаний мш лия и железа, симметричное относительно цен ра. 1аким образог и в Фе; листовском комплексе дуниты лмею': магматическук природу, но в , шном случаз ьнедр. ,ие их происход; ю в дьа этапа, """тановлеиие дуни, ,в железистой и, следовательно,в соответствии г пашей ин-терпрет weil,Солее i ;убинь..й группы проипхомло после конс^ли-да1 и ядра и,вероятно, позднее образования кольце. л*о тела кли-нопнроксенитов.
Породы пироксен..т-габбровего ряда входят в сосгс , пяти ..етрохиничеем, самостоятельных г*г>упи: а)"иинопироксениты кольцевого Tt-ла а жил дунигоного ядра, б) малокремнеземистые п >о-
ксениты даек ядра, ъ) амфи^олоые пироксениты, г) габбргчды и д) монцониты.три последние группы принадлежат Есреговому комплексу. Четкие разрывы в распределениях петрогенных компонентов между группами позволяет рассматриЕ ть их в качестве продуктоЕ самостоятельных расплавов. За исключением клинопирокоенито; - первой ассоциации ->ве другие ультраосновнне группы Фе^листовс-кого комплекса резко отличаются от пироксенитовых ассоциаций Кондера. Вместе с тем, п ложение их средних составов на диаграмме А1203/3ю2 отве-ает тем же линиям перекрестной структуры, "бнаруженной для пироксенитов Конура (рис. 5в).На графике также показан^ составы ассоциаций хорошо изученного зонального комплекса Туламин Британской Колумбии (Ппс11ау,19б9). Ппи всех очевидных . различи-'С з зоциаций трех комплексов их составы являются реализацией одной и той же спектральный структуры, наиболее четЕо проявленной в вариациях состава пироксенитов Кондера. Различные термодинамические режимы эволюции мантш* в разных регионах опредо.шют,вдоль каких льчий спектра будут распо лататься расплавы и их положение на линиях, сохраняя в составе пироксенитов неповторимую историю формирования каждого чз комплексов. Положение тоех пироксениг,"1ВРх ассоциаций Феклистов-слого комплекса вдоль линий стру! уры показывает, что чем выае был уровень плавления мантиг тем выше была и температура расплавов. Подобное обратное соотношение давления и температуры возможно лишь в усовиях быстрого подъема геотерм тепло .ого поля, что хорошо соответствует тектонической позиции комплекса в пределах Монголо-Охотской складчатой области, относительно подвижной по сравнению с Алданским щитом, /а!сим образом, мы получаем не только общую теоретическую основу для объединения внешне разнородных пироксенитов разных концентрически-зональных комплексов. но и уникальный метод расшифровки термодинами ческой эволюции мантии в различных текто!'"ческих обстановках.
Заключение
Результаты исследования позволяют с полным основанием предполагать существование гораздо более строгил математических структур, скрытых в вариациях состава ультрзбазитовых ассоциаций, чем неявно предполагается в современной п -рологии. Обнаружение их в ревак«*» степени зависит от ссв-.-;.зй.:.:т?срл-
ния познавательных принципов иетрохимического подхода, прежде в его нашей способности отказаться от традиционной описательной методологии. ГЦ -нципиа—.ног значение вариационны', структур определяется тек,, что их существова' ¡е юна г быть проверено, а следовательно их система, вне тависимост.* от ген тических интерпретаций, может стать твер.-чм фундаментом дальнейшего теоретического развития ,1етрол "ии. Несомненно, обрыование вариационных ст; 7ктур связано с наиболее важш щ процессами происхождения и эволюш ■; ультраосновного вещества. В ) нтекс/е данной работы три генетических ьывода имеют наиболее важное значение: 1) верхняя м 1нтия имеет слоистое строение с закономерным изменением петрохимического состава как чо вертикали,так и в горизонтальном нг...,равлении; 2) дуилтовые ядра в концентрически-зональных комплексах имеют первично магматический генезис, но их подъе;:,в верхние г оизонты литосферы, носил протрузивный характер; 3) концентрические зоны комплексов образуются при последовательном внедрении ультраосновных расплавов, продуктов многоэтапного, направленного плавлеччя верч'ней мантии. На протяжении всего развития геологии одной из важнейших задр.ч остается обнаружение связи магматических и тектонических явлений как отражения разных сторон единого процесса эволюции литосферы. Вариации состава дунитовых ядер компле сов Алданской провинция '* косьвиювых даек Кондера показывают, и это лишь наиболее яркие примеры,что петрохимические структуры имеют пространственную компоненту,которая проявляет удивительно тесную связь тектоники и магматизма. В этом смысле петрохимичоокое моделирование может служить во многих случаях мощным, порой уникальным методом тектонических исследований как регионального плана, так и локальных^ объектов^
Изученные петрохимические структуры (и в этом заключается практическое значение работы) могут стать новой основой оценки платиноносности дунитовых ядер концентрически-зональных комплексов и разработки методов пооска коренной пла^ИлЫ. Пример расслоенных интрузий типа Бушвельда свидетельствует о высокой степени перераспределения плагиноидов при расслоении магматических расплавов. Т. том случае, если верхняя мантия расслоена, гояга предполагать присутствие в ней 80Н, обогащенных плат.шой. Тогда обшле содержание платиноидов в дунитовых ядрах должно Г-'.тг!, тесно связано с первоначальным положением дунитового
субстрата в мантии ь, следовательно, с noismuieí1 дунитовых ядер т трение F-типз.проанализированного ° работе. Если это так,то химический состав может быть прямо использован для оцонли потенциальной платиноносности. Обтруженная скрытая р°.<:слоенность дунитовых ..дер позволяет также предполагать,что крупном;...штабное перераспределение петрогенных компонентов в ычгматич' ской камере югж соп^оноздат.ся соответствующим нерераспг 'делением л элементов платиновой группы с накоплением лх в узких зонах, расположенных закономерно в петрохимической структуре(П, яходь-ко и л,*,1992). В этом случа„. очевидно, д'тал.'чая раещифрор-;а m рохим"ческих структур дунитовых ядер может стать прямым методом ,.опека зон локализации коренной платины.
Список работ по тепе дигсертацш:
1.0тепашко А. А. Обще ocoói нос^и пет, охимической структуры uaccHLJB алышнотппных ги^рбазитов/Тихоокеанска*. геология, 1085,h 4,с. 94-100 ■
2. Степашки А, А. Петрохимгческ :е типы ультрг основных ассоциаций континентов /Облиты восточна окраи. л Азии,Хабаровск, 1986,с. 30
3. Приходько ВС. ,^емдя ухин Е II, Квасов А. И., Стопажо А. А Столяров С. А. Структурный анализ дунитового ядра Кондерского массива в ..вязи с эго рудоносностью /Проблемы магматизма,метаморфизма и оруденения Дальнего Востока, Ю-Сахалинск, 1988, с. 44
4. Квасов А. И. . Приходько Е О. .Степашко А. и. Геохимия платиноидов и элементов группы железа в дунитах Кс дерског^ массива /Тихоокеанская геология,1988,N 6,с. 103-111
5. Степашко А. А. Особенности г'трохнмического состава кг полите .лй ассоциаций л рцолнтоь целочных базаль.ов/ Геология г г офазика,1988,м 12,с. 95-100
6. Приходько В. С. ,Сть..ашко А. А. , Землянухин В. Н. Е./тр нняя структура íviíHTOBorc ядра Кондерского массива кяк основа локального П)Х)гноза кор'чнок. платины /Геология и ген» зиг месторождений плагинов! : минералов. М. 992.с. 12'"
7. Геология,петрология и руДоносность líe lepci го массива ред. ¡ft А. Косыгин,В. С. П-иходь"а И . Iау/.а (в печати)
( J, W ^ п =
- Степашко, Андрей Анатольевич
- кандидата геолого-минералогических наук
- Хабаровск, 1993
- ВАК 04.00.01
- Линейные и концентрические магматические комплексы
- Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения
- Структура Кондерского и Нижнетагильского ультраосновных концентрически-зональных массивов и особенности минерализации платиноидов
- Платиноносность Феклистовского зонального дунит-клинопироксенит-габбрового массива
- Метаморфизм ультрабазитов и генезис месторождений хризотил-асбеста Баженовского подтипа (на примере месторождений Сибири)