Петрология ультрамафитовых массивов гор Северной, Зеленой и Бархатной

Краснова, Татьяна Семеновна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Петрология ультрамафитовых массивов гор Северной, Зеленой и Бархатной
ВАК РФ 25.00.04, Петрология, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Петрология ультрамафитовых массивов гор Северной, Зеленой и Бархатной"

На правах рукописи

КРАСНОВА Татьяна Семеновна

ПЕТРОЛОГИЯ УЛЬТРАМАФИТОВЫХ МАССИВОВ гор СЕВЕРНОЙ, ЗЕЛЕНОЙ И БАРХАТНОЙ (КУЗНЕЦКИЙ АЛАТАУ)

Специальность 25.00.04 - петрология, вулканология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Томск 2005

Работа выполнена в НИЛ структурной петрологии и минерагении и на кафедре петрографии Томского государственного университета.

Научные руководители:

кандидат геолого-минералогических наук,

доцент И.Ф. Гертнер

доктор геолого-минералогических наук,

профессор А.И. Гончаренко

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор А.Ф. Коробейников (Томский политехнический университет)

кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник СИ. Ступаков (ОИГТМ СО РАН, г. Новосибирск)

Ведущая организация: Уральский государственный горный университет (г. Екатеринбург)

Защита состоится 28 июня 2005 г. в 11.30 час. на заседании диссертационного совета К 212.267.04 в Томском государственном университете в ауд. № 245.

Адрес: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Томского государственного университета.

Автореферат разослан 27 мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат геолого-минералогических наук, доцент

О. В. Бетхер

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Современные представления о генезисе продуктов ультрамафит-мафитового магматизма предполагают в качестве ведущего петрогенетического механизма прямое плавление вещества верхней мантии, особенности которого во многом определяют геодинамическую эволюцию и минерагеническую специализацию регионов. Примерами вероятного состава мантийного субстрата в складчатых областях являются офиолитовые ассоциации, где наряду с блоками океанической коры присутствуют фрагменты их реститового основания, представленные ультрамафитами дунит-гарцбургит-лерцолитовой серии. Как правило, изучение этих пород ограничивается петрографическими, минералогическими и геохимическими исследованиями. Применение методов структурного анализа в совокупности с традиционным подходом позволяет реконструировать не только внутреннее строение и историю тектонической эволюции ультрамафит-мафитовых комплексов, но и уточнить кри-терии локализации благороднометального оруденения.

Цель исследования состояла в выявлении закономерностей структурной и вещественной эволюции ультрамафитов гор Северной-Зеленой и Бархатной как составных частей венд-раннекембрийской офиолитовой ассоциации Кузнецкого Алатау.

Основными задачами работы являлись: 1) изучение внутреннего строения ультрамафитовых массивов и реконструкция динамо-кинематических условий их формирования; 2) петрографическая и петроструктурная типизация горных пород с последующей оценкой роли и механизмов пластических деформаций в их эволюции; 3) петро-геохимическая аттестация основных петрографических разновидностей ультрамафитов и анализ особенностей эволюции породообразующих минералов с расчетом температур их равновесия; 4) оценка геодинамического режима формирования пород офиолитовой ассоциации и их потенциальной рудоносности в отношении благородных металлов.

кие исследования включали минераграфическое изучение 21 аншлифа и 390 микрозондовых анализов минеральных фаз. В 200 пробах определены содержания петрогенных окислов, в 120 - концентрации рассеянных элементов методами РФА (73 ан.), ИНАА (37 ан.) и ICP-MS (10 ан.). Концентрации благородных металлов определены в породах атомно-абсорбционным методом (8 ан.), инверсионной вольт-амперометрией (113 опр.), Аи - спектрально-сцинтил-ляционным (73 ан.), в оливине и пироксене - ICP-MS-лазерной абляцией (9 ан.).

Методы исследований. В качестве основного подхода исследования применялась оригинальная методика комплексного структурно-петрологического картирования, основанная на синтезе геометрического, петрографического, микроструктурного, геохимического и минералогического анализов горных пород. Изучение вещественного состава ультрамафитов проводилось с применением современных методов исследования геологических объектов, включая микрорентгеноспектральный, рентгенофлюоресцентный, ICP-MS и др. анализы. Аналитические данные обрабатывались методами математической статистики (кластерный анализ, факторный и др.).

Научная новизна. Автором впервые построены динамо-кинематические модели формирования внутренней структуры ультрамафитовых массивов гор Северной, Зеленой и Бархатной, отражающие полистадийный характер их динамометаморфизма. Проведена петроструктурная типизация основных петрографических разновидностей горных пород и установлены температурный режим и механизмы их пластической деформации. Обоснован единый стиль деформаций, пространственно разобщенных ультрамафитовых тел в составе офиолитового парагенеза. Получены новые данные о закономерностях вариаций петрофизических свойств ультрамафитов на примере Бархатного массива, отражающие особенности их динамометаморфического преобразования. Изучен минеральный состава ультрамафитов. Получены новые данные о петрохими-ческих и геохимических особенностях пород, на основе которых в составе офиолитового парагенеза выделены две петрогенетические серии ультрамафитов: реститовые и кумулятивные. Впервые получены достоверные данные о распределении рассеянных элементов (LILE, REE, HFSE) в ультраосновных и основных породах, а также обосновано их геохимическое сходство с офиоли-тами надсубдукционных зон.

Практическая значимость. Разработана схема картирования дезинтегрированных блоков океанической коры в пределах складчатых поясов. На примере ультрамафит-мафитовых массивов гор Северной-Зеленой и Бархатной в Кузнецком Алатау реконструирован вертикальный сводный разрез офиоли-тового парагенеза.

Проведена оценка геодинамического режима формирования пород офио-литовой ассоциации с оценкой их перспективной рудоносности на благородные металлы. Повышенные концентрации Pt и Pd (до 5100 и 1800 мг/т соответ-

ственно) установлены в ультрамафитах с относительно рассеянной вкрапленностью хромшпинелидов из рудной зоны Бархатного массива, а Аи (1150-5360 мг/т) - в густовкрапленных хромититах, что позволяет рекомендовать данный объект для более детальных поисково-оценочных исследований.

Апробация работы и основные публикации. Результаты проведенных исследований опубликованы в 27 статьях и тезисах докладов. Основные материалы работы были представлены на 7 Международных конференциях (Томск, 1997,1999; Москва, 1997,1999; Иркутск, 1997; Дания, Копенгаген, 2004), на всероссийских и региональных конференциях по петрологии, геохимии и рудоносности магматических пород, а также по экспериментальной тектонике и структурной геологии (Москва, 1997, 2005; Сыктывкар, 1998, 2000; Санкт-Петербург, 1999,2003; Новосибирск, 1996; Томск, 1993,1994,1995,1996,1997, 1999, 2000, 2001, 2002, 2004; Красноярск, 2000,2001).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения общим объемом 270 страниц, включая 68 иллюстраций, 22 таблицы с аналитическими данными и список литературы из 190 наименований.

Благодарности. Автор искренне признателен своим научным руководителям профессору А.И. Гончаренко, безвременно ушедшему, и заведующему НИЛ СПМ, доценту кафедры петрографии И.Ф. Гертнеру за постоянную поддержку и помощь на основных этапах выполнения работы.

При проведении полевых и камеральных работ неоценимую помощь оказали СМ. Борисов, B.C. Дубский, Д.Н. Войтенко, Н.Д. Захаров, А.В. Колыхалов, О.Е.Коломейцев, С.А Корчагин, А.И. Мостовской, П.А Тишин, Н.В. Федорова. Аналитические исследования по теме диссертационной работы выполнены при непосредственном содействии A.M. Сазонова, СМ. Макеева (КГУЦМиЗ, г.Красноярск), Г.Н. Аношина, О.С. Хмельниковой, В.А Акимцева, А.Д. Киреева (ОИГТМ СО РАН), В.Н. Филиппова (ИГ КОМИ НЦ УрО РАН), Д.З. Журавлева (ИМГРЭ), Л.П. Рихванова, В.К. Бернатониса и Ю.В. Колмакова (ТПУ). Автор выражает им свою благодарность.

В процессе работы автор получал поддержку и советы своих старших коллег, докторов г.-м. наук, профессоров А.И. Чернышова, А.И. Родыгина, В.П. Парна-

чева, В.В. Врублевского, кандидатов г.-м. наук В.Н. Сергеева, Ю.В. Уткина, Н.И. Кузоватова, В.А Врублевского, П.А Тишина, О.В. Бетхер, О.М. Гринева, В.Г. Родыгиной. Автор выражает глубокую признательность член.-корр. РАН Д.А. Додину, докторам г.-м. наук A.M. Сазонову, Г.Н. Аношину, А.Э. Изоху, В. А. Симонову, Ю.Р. Васильеву, М.И. Грудинину, И. А. Малахову, Г.Н. Савельевой, G. Gutierrez-Alonso, А.Ю. Беккеру, кандидатам г.-м. наук - А.С Механошину, СИ. Ступакову, СИ. Леонтьеву, Л.В. Агафонову, Е.А Звягиной, В.Г. Владимирову за плодотворное обсуждение результатов исследований.

Организации научной работы во многом способствовала поддержка ректора ТГУ Г.В. Майера, руководства научного департамента ТГУ - Г.Е. Дунаевского,

Т.П. Астафуровой, В.Н. Стегния, А.Е. Чеглокова, И.В. Ивонина, декана геолого-географического факультета Г.М. Татьянина.

За помощь в оформлении диссертации автор благодарен И.Ю. Уткину, Т.Ф.Наумовой, О.А. Пятайкиной и Д.Н. Войтенко.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ ОФИОЛИТОВ В СТРУКТУРАХ КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ

Состав, строение и возраст офиолитов Кузнецкого Алатау рассматривались в разные годы в работах А.Н. Чуракова (1932), В.К. Монича (1941), Г.В. Пинуса и др. (1958; 1966), МЛ. Кортусова (1967), А.И. Гончаренко и др. (1969; 1982; 1989), О.Г. Коноваловой и Н.А Прусевич (1977), В.В. Белинского и др. (1983; 1985), ВА Симонова и др. (1993; 1999), СИ. Ступакова и др. (2000), А.В. Плотникова и др. (1996; 1998; 2000) и др.

Пространственное распределение ультрамафитовых массивов и ассоциирующих с ними базитов в структурах региона определяется отчетливо выраженным развитием вдоль главного глубинного разлома с локализацией в виде двух автономных поясов - западного и восточного. Согласно современным представлениям (Симонов и др., 1999; Плотников и др., 2000) для первого из них предполагается верхнерифей-вендский возраст и формирование в обстановке типа срединно-океанических хребтов. Для второго, включающего наиболее крупные ультрамафитовые массивы, такие как Среднетерсинский, Бархатный, гор Северной-Зеленой и др., допускается венд-раннекембрийский возраст офио-литогенеза в условиях начальных стадий задугового спрединга.

В пределах выделенных поясов ультрамафит-мафитовая ассоциация тектонически дезинтегрирована на ряд пространственно обособленных фрагментов. Блоки венд-раннекембрийских офиолитов, как правило, обнаруживают полукольцевую морфологию. Степень их тектонической переработки закономерно увеличивается в направлении с юго-востока на северо-запад.

По характеру взаимоотношения ультрабазитовых массивов с вмещающими терригенно-осадочными и вулканогенными толщами региона предполагается, что обдукция энсиматической коры Палеоазиатского океана началась при формировании аккреционной призмы на фронте ранне-среднекембрийской островодужной системы и продолжалась до основной консолидации Кузнецко-Алатауского террейна в ордовике-девоне (Берзин, Кунгурцев, 1996; Краснова, Гертнер, 2000). Наблюдаемый ныне структурный план региона отражает полистадийный характер деформаций как складчато-надвигового, так и сдвигового стиля, сопровождавшихся неоднократными движениями вдоль главного линеамента хребта (Алабин, 1983; Владимиров и др., 1999).

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ

1. Ультрамафитовые массивы гор Бархатной и Северной-Зеленой представляют собой тектонизированные фрагменты единого офиолито-вого парагенеза, обдукция которого в верхние горизонты земной коры сопровождалась тремя последовательными стадиями динамометамор-физма.

Породы исследуемого офиолитового парагенеза формируют погружающуюся на север подковообразную синформу (рис. 1), в которой наиболее крупные фрагменты дунит-гарцбургитового комплекса - массивы гор Северной-Зеленой (СЗМ) и Бархатной (БМ), слагают краевые ветви, а замковая часть представлена

Рис. 1. Схема геологического строения офиолитового парагенеза гор Северной, Зеленой, Бархатной и Заячьей (составлена автором по материалам О.Г. Коноваловой и Н.А. Прусевич (1977)) 1 - ультрамафитовые массивы (1 - гор Северной-Зеленой, 2 - Заячьей, 3 - Бархатной); 2 -пироксениты и габбро-пироксениты; 3 -гнейсовидные и полосчатые габброиды; 4 - лейко-габброиды и габбро-диориты; 5 - габбро-диабазы и диорит-диабазы субвулканического комплекса; 6 - интрузии субщелочных габброидов; 7 - субокеанические и окраинно-конти-нентальные осадочные толщи; 8 - ордовикские и девонские субконтинентальные осадки дейтерогенных впадин; 9 - тектонические нарушения.

мощной зоной серпентинитового меланжа с небольшими реликтовыми блоками гипербазитов. По геофизическим данным предполагается достаточно крутое падение ультрамафитовых тел навстречу друг другу (Николаев и др., 1987). Пространственная и геологическая позиция СЗМ указывает на более низкий гипсометрический уровень залегания слагающих его пород в сводном разрезе реститового дунит-гарцбургитового комплекса по сравнению с БМ, где картируются локальные зоны хромитового оруденения.

Внутренняя часть офиолитового парагенеза выполнена породами основного состава с широким спектром петрографических типов - от габбро-перидотитов и пироксенитов до лейкогабброидов и диоритов, а также локальными фрагментами рифей-вендских терригенно-карбонатных отложений и узким клиновидным блоком девонских вулканогенных осадков Растайского грабена.

Ультрамафитовые массивы образуют плитообразные тела, вытянутые в субмеридиональном направлении на 20-25 км при ширине 1-3 км. Их внутреннее строение нарушено секущими разломами сбросо-сдвигового типа. При этом для БМ характерны нарушения северо-западного, а для СЗМ - северо-восточного простирания. Набор петрографических видов в составе массивов является типичным для альпинотипных гипербазитов и включает гарцбургиты, дуниты и их серпентинизированные разности.

Детальным анализом пространственной ориентировки плоскостных и линейных структурных элементов в ультрамафитах установлена сложная деформационная структура, отражающая развитие нескольких геометрических типов S- и L-элементов. Особенности пространственной ориентировки элементов текстурной анизотропии пород на БМ и СЗМ демонстрируют определённые черты сходства их внутреннего строения, что в совокупности с данными стрейн-анализа и палеомагнитных реконструкций допускает выделение трёх основных стадий динамометаморфического преобразования офиолитового парагенеза в целом.

Первая стадия характеризуется преобладающим развитием соосных пластических деформаций с возникновением складчатости цилиндрического типа, фрагменты которой сохранились в ядерных частях ультрамафитовых тел и картируются по вариациям залегания полосчатости и первичной минеральной уплощенности S,. Генерализованная осевая поверхность этой структуры имеет северо-западное простирание (аз. пр. 310-320°) с крутым падением на юго-запад

пад. 65-80°), а шарнир ориентируется субгоризонтально. Практически полное совпадение ориентировки системы S, в пространственно разобщенных ультрамафитовых массивах, которая к тому же является субсогласной к Кузнецко-Алатаускому разлому и простиранию офиолитового пояса, но секущей по отношению к структурам вмещающей терригенно-карбонатной рамы, говорит о том, что данный стиль деформаций характеризует наиболее ранние процессы обдукции океанической коры. Геометрия элементов складчатой системы S, мо-

жет рассматриваться в качестве индикатора осей палеонапряжений на ранней стадии деформации ультрамафитов. Вероятным направлением оси максимального палеостресса а, предполагается полого погружающийся на северо-восток вектор, перпендикулярный генерализованной осевой плоскости складок. Ориентировка промежуточной оси ст2 определяется шарниром и минеральной линейностью Ь„ отвечая субгоризонтальному вектору северо-западного или юго-восточного румбов. Ось преобладающего растяжения ст3 реконструируется соответственно как субвертикальньгй вектор, круто погружающийся на юго-запад.

Вторая стадия динамометаморфизма связана с заложением субмеридиональных тектонических нарушений и последующей вертикальной дезинтеграцией офиолитовой пластины, в результате чего различные части ее сводного разреза оказались на близком гипсометрическом уровне. Наиболее интенсивно эти процессы проявились на флангах офиолитового парагенеза и выразились в вертикальной обдукции фрагментов ультрамафитового основания, сформировавших массивы БМ и СЗМ, а также подковообразную морфологию всей структуры. Аплифтультрамафитовыхтел сопровождался интенсивным пластическим течением материала в их эндоконтактовых зонах, которое способствовало развитию вторичной субвертикальной системы уплощенности 82 субмеридионального простирания. Реконструкция динамического поля второй стадии допускает субширотное субгоризонтальное направление оси сжатия а,, субмеридиональное субгоризонтальное - промежуточного вектора <т2 и субвертикальную ориентировку оси растяжения а}.

Третья стадия деформаций ультрамафитов БМ и СЗМ обусловлена сдвиговыми смещениями вдоль их границ с габброидами и развитием секущих тектонических нарушений. При этом на БМ поперечные разломы унаследуют элементы северо-западного простирания, что предполагает левостороннюю кинематику сдвига. В СЗМ формирование подобных дизъюнктивов связано с активизацией плоскостной системы северо-восточного простирания 83, которая указывает на правосторонний характер тектонических смещений. Наблюдаемые различия, тем не менее отражают общую тенденцию движения базитового ядра внутри офиолитового парагенеза в южном направлении. В такой ситуации, поперечные разломы на обоих массивах оказываются проницаемыми для гидротермальных растворов и магматических расплавов, подтверждением тому служит ориентировка Бархатно-Кийского сиенит-габбрового массива, а также зон лиственитизации и даек повышенной щелочности в СЗМ. Смещение базитового ядра, по-видимому, явилось главной причиной возникновения мошной зоны меланжа на южном фронте офиолитового парагенеза. Реконструкция осей палеонапряжений этой стадии предполагает преобладающее субгоризонтальное положение вектора сжатия о, с вариациями направления погружения от северо-восточного (для СЗМ) до юго-восточного (для БМ). Для оси проме-

жуточного стресса а2 наиболее вероятна субвертикальная ориентировка, а для вектора растяжения аз - горизонтальная, перпендикулярная секущим нарушениям.

2. Наблюдаемое многообразие микроструктур в породах ультрама-фитовых массивов гор Северной-Зеленой и Бархатной обусловлено их пластической деформацией механизмами трансляционного скольжения, субзернового распада и синтектонической рекристаллизации, которые протекали преимущественно в условиях последовательного понижения температур и контролировались динамическим режимом полистадийного метаморфизма офиолитовой ассоциации.

Признаки пластической деформации ультрамафитов отчетливо проявлены на микроуровне, особенно в породообразующем оливине (кинк-банды, субзерновая структура и др.). При детальном петрографическом исследовании в породах БМ и СЗМ установлено двенадцать типов микроструктур оливина. В зависимости от режима деформаций реализуются три иерархических ряда: 1) протогра-нулярный —» мезогранулярный —> порфирокпастовый —> мозаичный; 2) протогра-нулярный —» лейстовый -» порфиролейстовый -» мозаично-лейстовый; 3) прото-гранулярный -» протогранулярно-кливажированный -» паркетовидный ->

псевдоспинифекс, мозаично-паркетовидный. В каждом из них структурное преобразование пород сопровождается заметным уменьшением среднего размера зерен и последовательным увеличением роли мелких рекристал-лизованных индивидов (рис. 2). Автономность выделенных рядов подтверждается их пространственным распределением, которое отражает особенности динамометаморфической зональности ультрамафитовых массивов (рис. 3). Первый ряд микроструктурных типов распространен наиболее широко и определяет концентрически-зональное строение СЗМ и БМ, обусловленное синтектонической рекристаллизацией пород в ходе полистадийного динамо-метаморфизма. Второй ряд микроструктур наблюдается только в породах центральной части БМ, в зоне вкрапленных и массивных хромититов, и отражает специфические условия деформации неоднородного по своим пластическим свойствам субстрата. Третий устанавливается в породах, локализованных вблизи секущих тектонических нарушений (северо-восточного простирания для СЗМ и северо-западного - для БМ).

Петроструктурный анализ ультрамафитов БМ и СЗМ, проведенный на основе изучения ориентировок кристаллооптических осей оливина и ортопироксена, подтверждает выявленную динамометаморфическую зональность изученных массивов и существенно дополняет результаты петрографических наблюдений, особенно в плане диагностики механизмов пластической деформации. Эволюция петроструктурных узоров в протогранулярных, мезогранулярных, порфиро-кластовых и мозаичных оливинах является следствием развития регрессивной пластической деформации и синтектонической рекристаллизации с последова-

Увеличение степени деформации (рекристаллизации), £

Рис. 2. Деформационные типы микроструктур оливина

А - протогранулярный (обр. Бх-32/3); Б- мезогранулярный (обр. Бх-5/5); В - порфирокластический (обр. ЗС-9/4); Г - мозаичный (обр. ЗС-27/6); Д • лейстовый (обр. Бх-34/13); Е - порфиролейстовый (обр. Бх-34/15); Ж • мозаично-лейстовый (обр. Бх-34/24); 3 - протогранулярно-кливажированный (обр. ЗС-25/5); И - паркетовидный (обр. Бх-13/2); К - псевдоспинифекс (обр. ЗС21/3); Л - регенерированный (обр. ЗС-8/7).

Рис. 3. Схемы динамометаморфической зональности массивов гор Северной-Зеленой (А) и Бархатной (Б) 1 -5 - типы деформационных микроструктур оливина (1 - протогранулярный, 2 - мезограну-лярный и порфирокластовый, 3 - лейстовый, 4 - протогранулярно-кливажированный, паркетовидный и псевдоспинифекс, 5 - мозаичный, мозаично-лейстовый и мозаично-паркетовидный), 6 - серпентиниты, 7 - породы обрамления, 8 - щелочные габброиды, 9 - гранитоиды; 10 - контакты ультрамафитовых тел, 11 - секущие тектонические нарушения

тельной сменой систем трансляционного скольжения в ряду "(010) [100] -> {011} [100] (001) [100] -> {110} [001] -> (100) [001], (100) [010]", обнаруживая строгое соответствие с данными экспериментального моделирования (Nicolas, Poirier, 1976).

Анализ петроструктуры лейстового и мозаично-лейстового типов демонстрирует очевидную неоднородность динамического поля в пределах зоны хромито-вого оруденения. На участках разубоживания руд фиксируются признаки интенсивного пластического течения оливинов посредством трансляционного скольжения по высокотемпературной системе {Okl} [ 100], тогда как на участках сегрегации хромита оливин подвергается синтектонической рекристаллизации при развитии хрупких деформаций в рудном минерале. Полученные данные указывают на важную роль пластических деформаций в формировании хромито-вого оруденения БМ. Их общий регрессивный характер подчеркивается последовательной сменой систем трансляционного скольжения в ряду {0kl}[100]-> (001)[100]—>(100) [001]. В качестве механизма формирования массивных и густо-вкрапленных руд можно предполагать процесс синтектонической сегрегации.

Кристаллографическая ориентировка паркетовидного и псевдоспинифек-сового оливинов отличается крайней сложностью и отражает развитие новообразованной минеральной уплощенности S3 и линейности Ц, особенно для СЗМ. Важную роль в образовании игольчатых индивидов оливина, по-видимому, играли внутрикристаллические трещины отдельности, развитие которых способствовало активизации благоприятно ориентированных систем трансляции. В качестве ведущего механизма деформации предполагается скольжение по средне- и низкотемпературным системам (001) [100], (100)[001] и (001)[010] с дальнейшей трансформацией в синтектоническую рекристаллизацию.

3. Петрохимические, геохимические и минералогические особенности ультрамафитов гор Северной, Зеленой и Бархатной обусловлены их принадлежностью к породам реститового и фрагментарно кумулятивного комплексов офиолитовой ассоциации надсубдукционного (SSZ) типа. Наблюдаемые вариации состава пород и минералов отражают влияние процессов частичного плавления и наложенной синтектонической рекристаллизации поздних стадий динамометаморфизма.

Дискриминация главных типов горных пород исследуемого офиолитового парагенеза проводилась на основе кластерного анализа параметров их химического состава и сопровождалась расчетом нормативного минерального состава, железистости нормативного оливина (fj) и критерия Хесса (Kh = MgO/FeO В мол. %). По результатам этого анализа выделены 4 группы: дунит-гарц-бургитовая, саксонитовая, ферроультрамафитовая и верлит-пироксенитовая.

Дунит-гарцбургитовая является наибольшей по объему (77 ан.) и объединяет низкокремнистые низкожелезистые высокомагнезиальные ультрамафиты, в

нормативном составе которых суммарное содержание диопсида и ортопироксена не превышает 22 об. %, а оливина не опускается ниже 77 об. %. Породы данного типа широко представлены как в БМ, так и в СЗМ. Их петрохимические параметры = 7-9 %, КЬ = 9-15) соответствуют продуктам реститового мантийного субстрата. Более дробное деление данного таксона позволяет выделить собственно дуниты (1а3), пироксеновые дуниты (1а,) и относительно бедные ортопироксеном гарцбургиты1 (1а2). В составе саксонитовой группы (25-65 % ОРх, 30-70 % 01) по соотношению нормативного оливина и ортопироксена выделяются соответственно обогащенные гарцбургиты2 (1Ь2), обедненные саксониты1 (1Ь3) и обогащенные саксониты2 (1Ь,), которые более широко распространены в пределах СЗМ. По петрохимическим параметрам эти разновидности также отвечают реститовым ультрамафитам (^ = 9-11 %, КЬ = 7-10). Распределение их фигуративных точек на диаграмме Л.В. Дмитриева, включая средние составы выделенных кластеров (рис. 4), отражает процесс деплетации мантий-

А=АЛрг+СаО+Ыгр+Кр

-20 -16

8=5Ю2-(МдО+ РеО'+МпО+ПСу Рис. 4. Петрохимическая типизация ультрамафитов офиолитового парагенеза

гор Северной, Зеленой и Бархатной на диаграмме Л .В. Дмитриева 1 - дуниты (Ц+^з); 2 - ферродуниты (1с); 3 - гарцбургиты (1а2+1Ь2); 4 - саксониты (1Ь,+1Ь3); 5 - ферроультрамафиты; 6 - плагиоверлиты и плагиовебстериты (И); 7 - тренды вариаций (А - реститовый, В - фракционной кристаллизации); 8 - поля ультрамафитов (1 -ортопироксенитов, 2 - гарцбургитов, 3 - дунитов, 4 - лерцолитов, 5 - вебстеритов и клинопироксенитов); 9 - поле составов примитивной мантии, предполагаемое разными авторами. Серым фоном показано поле кумулятивных ультрамафитов Иоко-Довыренского расслоенного плутона, вертикальной штриховкой поле ультраосновных лав.

ного субстрата с последовательным накоплением в нем наиболее тугоплавкой минеральной фазы - оливина. Особенности состава ферроультра>мафитовой и верлит-пироксенитовой групп указывают на их вероятную

принадлежность к образованиям кумулятивного комплекса. Пространственная локализация первой из них отвечает зоне восточного эндоконтакта СЗМ, тогда как породы второй картируются в полях габброидов.

С учетом характера и стадийности динамометаморфических преобразований исследуемого офиолитового парагенеза предполагается следующая последовательность петрохимических типов пород в сводном вертикальном разрезе: для мантийного основания "саксониты —> гарцбургиты - ортопироксеновые дуниты —> дуниты и хромититы", для океанической коры "ферроультрамафиты -» верлиты и пироксениты —> оливиновые габброиды -» габбродиориты".

Изучение поведения рассеянных элементов подтвердило ведущую роль в вариациях вещественного состава пород двух петрогенетических факторов: реагирования исходного мантийного субстрата и внутрикамерной магматической дифференциации. Среди сидерофильных компонентов наиболее информативными оказались № и Сг, как трассеры породообразующих оливина и хромшпинелида. Средние концентрации № в вертикальном разрезе мантийных ультрамафитов закономерно увеличиваются от 2670 до 3380 г/т, демонстрируя последовательное возрастание количественной роли оливина в процессе рестирования. Поведение Сг более сложное и предполагает сначало снижение его средних содержаний от саксонитов к ортопироксеновым дунитам, а затем заметное увеличение в хромитоносных дунитах и, особенно, в хромититах. Такой тип распределения указывает на вероятное локальное плавление шпинелевой фазы и ее дельнейшую сегрегацию в крайних реститах. В коровыхультрамафитах концентрации № и Сг в целом ниже и закономерно падают вверх по разрезу.

Результаты 1СР-масспектрометрии позволили впервые получить достоверные спектры распределения редкоземельных элементов в ультрамафитах (рис. 5, А), характер которых подтверждает наличие реститовых и кумулятивных образований. В тоже время обнаруживается нетипичная для мантийных гипербазитов специфика обогащения легкими и заметное обеднение тяжелыми РЗЭ по сравнению с перидотитами срединно-океанических хребтов. Аналогичная картина наблюдается на мультиэлементной диаграмме (рис. 5, Б). Кривые распределения характеризуются общим положительным наклоном, обнаруживая обога-щенность крупноионными литофильными элементами с отчетливыми отрицательными аномалии N1), Та, 7л и Ть Обеднение инертными на фоне повышенных концентраций подвижных (коровых) компонентов в реститовых ультра-мафитах подтверждают высокую степень плавления исходного мантийного субстрата и его метасоматическую переработку, что характерно для офиолитов надсубдукционного типа (882-1уре). Геохимические параметры габброидов также соответствуют продуктам островодужного магматизма.

Рис. 5. РЗЭ- и мультиалементные спектры ультрамафитов БМ и СЗМ

1-3 - реститовые дуниты и гарцбургиты; 4-5 - кумулятивною ферроультрамафиты (4) и плагиоверлиты (5). Серым показаны поля мантийных перидотитов офиолитов MORB-типа (комплекс Янгбва, СЗ Тибет по Miller et al., 2003), кумулятивных ультрамафитов офиолитов SSZ-типа (комплекс Стубач, Австрийские Альпы по Melcher et al., 2002) и дунитов расслоенных интрузий (Иоко-Довыренский массив, Северное Прибайкалье по Гертнер, 2005). Содержания элементов нормированы по составам хондрита С1 и примитивной мантии РМ (Sun, McDonough, 1989).

Химический состав большинства оливинов и ортопироксенов соответствует интервалу железистости 7,5-10 %, что типично для реститов. Отклонения составляют породы зоны хромитового оруденения, где оливины содержат 5-7,5 % Fa, регенерированные оливин-серпентиновые ультраметаморфиты (2-5 % Fa) и кумулятивные ферроперидотиты с аномальной железистостью оливина и ортопироксена (11-13 % Fa-Fs).

Обратная корреляция Fa-минала в оливине от концентрации Ni в валовом составе пород предполагает некоторое увеличение магнезиальности этого минерала в процессе рестирования. Вариации его железистости в различных микроструктурных типах также обнаруживают закономерное уменьшение Fa-минала по мере усиления степени деформации и рекристаллизации. Максимальный разброс состава свойственен мозаичному, паркетовидному и псевдо-спинифексовому типам, в которых фиксируется отчетливая зональность зерен с вариациями до 5-8 % Fa-минала. Низкие содержания СаО (< 0,1 %) в целом подтверждают глубинную природу ультрамафитов. Однако, для паркетовидных и псевдоспинифексовых оливинов фиксируются повышенные содержания СаО (до 0,5 %), что указывает на их вероятную рекристаллизацию на более малых глубинах.

Для хромшпинелидов устанавливается широкий спектр минеральных типов, определяемый вариациями в составе трехвалентных катионов (Сг203, А120} и Fe203), по соотношению которых выделяются три основных минеральных типа: хромит (54-63 % Сг203> 1-26 % А1203, 1-14 % Fe203); феррихромит (36-56 % Сг203 1-17 % А1203, 14-35 % Fe203); хроммагнетит (21-33 % Сг203,0-2 % А1203, 36-51 % Fe203). Их химическая типизация подтверждается изучением микротвердости, по данным которого обнаружено неоднородное внутреннее строение отдельных зерен.

Данные по составу сосуществующих минералов позволяют оценить температурный режим формирования ультрамафитов: по оливин-ортопироксеновому термометру А.Н. Сутурина (1978) фиксируется узкий интервал значений Т° от 1100 до 1150°, по оливин-хромитовому Е.Д. Джексона (1973) - достаточно широкий - 630-1380°.

В вариациях состава сосуществующих оливина и хромшпинелида устанавливаются два автономных тренда. Первый характеризуется отчетливой корреляцией магнезиальности минералов при относительно близких значениях коэффициента распределения (КД=10-20) и соответствует высоким температурам (1100-1380 °С). Он подтверждается распределением фигуративных точек пород рудной зоны БМ и ферроультрамафитов СЗМ. Второй объединяет основную часть пластически деформированных и рекристаллизованных пород обоих массивов и отражает резкое нарушение состава сосуществующих минералов. Его ориентировка вкрест коннод предполагает закономерное падение температур обменных реакций в ходе синтектонического преобразования (до 630-750 °С).

4. Геодинамические, структурно-тектонические, минералогические и геохимические параметры пород офиолитового парагенеза гор Северной, Зеленой и Бархатной предполагают в качестве наиболее перспективной на благородные металлы зону хромитовой минерализации на границе метаморфического мантийного субстрата и кумулятивной коровой серии. Эти образования выступают в роли контрастного геохимического барьера и способствуют зональному осаждению золота и платиноидов.

Потенциальная золото- и платиноносность Кузнецкого Алатау известна с середины 19-го века. При этом преобладающий Ов-1г-Ки состав россыпных платиноидов в регионе (Платиноносность ..., 2001; Гертнер и др., 1998) допускает в качестве вероятных коренных источников зоны хромитовой минерализации в составе офиолитовых фрагментов. Согласно предложенной Х.М. Причард с соавторами петролого-геодинамической модели офиолитогенеза, наиболее перспективными в отношении практически всего спектра благородных металлов являются комплексы островодужных систем (РпсИап! Ы а1., 1996). Геохимические параметры ультрамафитов и габброидов изученного офиолитового парагенеза полностью отвечают этим критериям. Последовательное возрастание содержаний Аи в его сводном вертикальном разрезе (рис. 6) осложнено резким скачком на границе Мохо, что предполагает важную роль хромититов как контрастного геохимического барьера. Результаты определений концентраций Аи в этих

10 20 40

Рис. 6. Распределение золота в главных петрографических разновидностях пород сводного разреза офиолитового парагенеза гор Северной, Зеленой и Бархатной Черным квадратиком с цифрой обозначено среднее содержание Аи для данного типа.

Рис. 7. Вариации содержания золота в хромитовых рудах горы Бархатной (по данным спектрально-сцинтилляционного анализа)

породах подтверждают такой вывод (рис. 7). Подобная тенденция отражает общую специфику перераспределения металла в процессе деплетации исходного мантийного субстрата, в результате которого на фоне относительной сегрегации Аи в крайних реститах наблюдается заметное усиление его подвижности.

Пластические деформации пород сопровождались общим незначительным накоплением Аи и увеличением его подвижности в наиболее проницаемых зонах секущих тектонических нарушений. Подтверждением этого являются повышенные средние значения и дисперсия концентраций Аи в паркетовидных и псевдо-спинифексовых типах ультрамафитов СЗМ и БМ.

Минералогическим критерием потенциальной рудоносности хромититов БМ является развитие сульфидной минерализации. По данным микрозондового анализа в составе этих пород обнаружено присутствие хизлевудита, пентландита, миллерита, пирротина, халькопирита, пирита, а также самородного высокопробного золота (Аи > 980 %о). Характер распределения благородных металлов в породообразующих оливине и ортопироксене ультрамафитов (данные ГСР-МЕ лазерной абляции) допускает обособление мелких минеральных фаз Оз в хромитоносных дунитах, И и Рё - в гарцбургитах БМ.

Прямые определения содержаний благородных металлов в хромититах по данным спектрально-сцинтилляционного и атомно-абсорбционного анализов выявляют локальные точки их промышленных концентраций, отражая определенные закономерности осаждения этих элементов. Преобладающее накопление Аи (0,9-5,4 г/т) фиксируется на границах линз массивных и густовкрапленных хромититов. Максимальные концентрации установлены во вкрапленных (маковых) хромититах, а высокие содержания Рё (до 2 г/т) свойственны дунитам с рассеянной хромитовой минерализацией.

По комплексу петрологических, минералогических, структурных и геохимических критериев зона хромитового оруденения БМ рассматривается нами как наиболее перспективная в отношении всего спектра благородных металлов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты комплексного структурно-петрологического изучения ультрама-фит-мафитовой ассоциации гор Северной, Зеленой и Бархатной позволяют сформулировать следующие основные выводы.

1. Несмотря на существенную пространственную разобщенность изученные ультрамафитовые массивы обнаруживают определенные черты сходства своего внутреннего строения и характера динамометаморфического преобразования пород, что предполагает единую модель их тектонической эволюции в складчатых структурах Кузнецкого Алатау.

2. Особенности вещественного состава ультрамафитов позволяют относить их,, преимущественно к реститовым и лишь фрагментарно кумулятивным образованиям офиолитовой ассоциации надсубдукционного типа. Наблюдаемые вариации петро-геохимических и минералогических параметров обусловлены как процессами реагирования и внугрикамерной магматической дифференциации, так и наложенными пластическими деформациями.

3. Вероятным геохимическим барьером для осаждения благородных металлов при плавлении мантийного субстрата может рассматриваться зона хромитового оруденения. В БМ ее ориентировка оказывается также благоприятной для последующего метасоматического перераспределения и сегрегации Аи на заключительной стадии динамометаморфизма.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гончаренко А.И., Гертнер И.Ф., Краснова Т.С. Геодинамические условия формирования внутренней деформационной структуры офиолитов Бархатного массива (Кузнецкий Алатау) //Геодинамика Южной Сибири. Тез. докл. рабочего совещания. Томск, 1994. С.27-28.

2. Гертнер И.Ф., Гончаренко А.И., Краснова Т.С. Динамометаморфическая зональность Бархатного массива (Кузнецкий Алатау) // Динамометаморфизм и петроструктурная эволюция пород мафит-ультрамафитовой ассоциации: Мат. научн. семинара. Томск, 1996. С.63-67.

3. Краснова Т.С, Гертнер И.Ф. Петроструктура оливина в хромитоносных ультрамафитах Бархатного массива (Кузнецкий Алатау) // Динамометаморфизм и петроструктурная эволюция пород мафит-ультрамафитовой ассоциации: Мат. научн. семинара. Томск, 1996. С.68-71.

4. Краснова Т.С. Вариации состава оливина и хромшпинелида как индикаторы процесса пластической деформации ультрамафитов Бархатного массива (Кузнецкий Алатау) // Проблемы геологии Сибири: Тез. докл. научн. конф. Томск, 1996. Т.2. С.20-21.

5. Краснова Т.С, Уткин Ю.В., Рихванов Л.П. Геохимия габброидов офиолитовой ассоциации г.Бархатной (Кузнецкий Алатау) // Магматизм и геодинамика Сибири: Тез. докл. научн. конф. Томск, 1996. С.27-29

6. Краснова Т.С Паркетовидные микроструктуры оливина в альпинутипных гипербазитах северного склона Кузнецкого Алатау // Магматизм и геодинамика Сибири: Тез. докл. наун. конф. Томск, 1996. С.59-60.

7. Гертнер И.Ф., Краснова Т.С, Чернышов А.И. Динамометаморфическая зональность ультрамафитовых массивов северного склона Кузнецкого Алатау // Структурные парагенезы и их ансамбли: Мат. совещания. Москва, 1997. С.30-52.

8. Krasnova T.S. Plastic deformations of olivine in ultramafites ofophiolitic complexes // Computer Aided Design ofAdvanced Materials and Technologies: Abstracts ofV Intern. Conf. Tomsk, 1997.P.130-131.

9. Краснова Т.С. Хромитовое оруденение г.Бархатной (Кузнецкий Алатау) // Современные проблемы геологии, поисков, разведки и оценки месторождений полезных ископаемых: Тез. докл. Междунар. конф. Москва, 1997. С.54-55.

10. Сергеев В.Н., Краснова Т.С. Минералогические критерии и индикаторы на топоанатомической основе кристаллических индивидов в решении проблем месторождений полезных ископаемых // Современные проблемы геологии, поисков, разведки и оценки месторождений полезны ископаемых: Тез. докл. Междунар. конф. Москва, 1997. С.92-93.

11. Гертнер И.Ф., Краснова Т.С, Сергеев В.Н., Чернышов А.И., Гринев О.М., Корчагин С.А. К проблеме платиноносности хромититов из офиолитовых комплексов северного склона Кузнецкого Алатау // Золото, платина и алмазы Республики Коми и сопредельных регионов: Мат. Всероссийск. конф. Сыктывкар: Геопринт, 1998. С.103-104.

12. Краснова Т.С, Гертнер И.Ф. Петрография и минералогия ультрамафитовых массивов гг. Северной-Зеленой и Бархатной (Кузнецкий Алатау) // Проблемы петрологии и минерагении мафит-ультрамафитовых комплексов Сибири: Сб. научн. труд. Томск, 1998. Вып.1.С.130-156.

13. Краснова Т.С, Гертнер И.Ф. Структура пластического излома в оливине как индикатор межслоевого скольжения в ультрамафитах гг. Северной-Зеленой (Кузнецкий Алатау) // Структурный анализ в геологических исследованиях: Мат. Междунар. научн. семинара. Томск, 1999. С.29-32.

14. Гертнер И.Ф., Краснова Т.С. Особенности вещественного состава офиолитов Кузнецкого Алатау // Петрография на рубеже XXI века (итоги и перспективы). Сыктывкар: Геопринт, 2000. Т. 1. С. 46-49.

15. Краснова Т.С, Гертнер И.Ф. Офиолитовая ассоциация гг. Северной-Зелёной-Бархатной (Кузнецкий Алатау) // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Мат. научн. конф. Томск: ЦНТИ, 2000. С. 28-34.

16. Краснова Т.С, Гертнер И.Ф., Уткин Ю.В. Перспективы платиноносности офиолитов Кузнецкого Алатау // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Вып. 2. Матер, научн. конф. Томск: ЦНТИ, 2001. С. 229-235.

17. Платиноносные щелочно-ультраосновные интрузии Полярной Сибири /А.М. Сазонов, Е.А. Звягина, СИ. Леонтьев, И.Ф. Гертнер, Т.С Краснова и др. Томск: ЦНТИ, 2001. 510с.

18. Гертнер И.Ф., Врублевский В.В., Парначев В.П., Краснова Т.С, Тишин П.А., Беляев В.И., Валуев А.В., Корчагин С.А., Мостовский А.И., Войтенко Д.Н. О фор-мационной принадлежности и выделении петротипов магматических комплексов Кузнецкого

Алатау -t Салаира// Петрология магматических и метаморфических комплексов. Вып. 2. Матер, научн. конф. Томск: ЦНТИ, 2001. С. 120-128.

19. Краснова Т.С., Гертнер И.Ф., Колмаков Ю.В. Анизотропия внутренней структуры ультрамафитового массива г. Бархатной, Кузнецкий Алатау (по данным структурно-петрологических и палеомагнитных исследований) // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Вып. 3. Матер, научн. конф. В 2-х томах. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. Т. 1. С. 96-103.

20. Gertner I.F., Krasnova T.S. Geochemistry ofultramafic and mafic rocks from the ophiolitic association ofKuznetsky Alatau ridge, SW Siberia // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2004. V.68.№11S.P.A7O5.

21. Гертнер И.Ф., Краснова Т.С. Геохимические особенности пород офиолитового парагенеза гг. Северной, Зеленой, Бархатной (Кузнецкий Алатау) // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Вып. 4. Томск: ЦНТИ, 2004. С. 35-41.

22. Краснова Т.С. Структура ультрамафит-мафитовых парагенезов как отражение тектонических процессов в складчатых областях (на примере офиолитовой ассоциации Кузнецкого Алатау) // Матер. XXXVIII Тектонического совещ. "Тектоника земной юры и мантии. Тектонические закономерности размещения полезных ископаемых". Т. I. M.: ГЕОС. 2005. С. 341-345.

23. Парначев В.П., Гертнер И.Ф., Краснова Т.С, Врублевский В.В., Войтенко Д.Н., Тишин П.А. Структурная эволюция ультрамафит-мафитовых ассоциаций как отражение тектонических процессов в складчатых областях // Докл. АН ВШ РФ. 2005. № 1(4). С. 103-112.

Подписано к печати 24. OS. ZOOS с. Тираж 150 экз. Заказ № iO0 Томский государственный университет. Отпечатано на УОР РИО. Ризография. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36, 023.

/Г. V \ i í::......

"Vi,.,

14 m 2005 y < «

" 1635

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Краснова, Татьяна Семеновна

Введение

Глава 1. ГЕОЛОГО-ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ УЛЬТРАМА

ФИТОВЫХ МАССИВОВ В СТРУКТУРАХ КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ

1.1. Общая характеристика геологического строения Кузнецкого Алатау

1.2. Закономерности локализации ультрамафитовых массивов в структурах северной части Кузнецкого Алатау

Глава 2. ОСОБЕННОСТИ ВНУТРЕННЕГО СТРОЕНИЯ УЛЬТРАМАФИТОВЫХ ТЕЛ ГОР БАРХАТНОЙ И СЕВЕРНОЙ-ЗЕЛЕНОЙ

2.1. Внутренняя деформационная структура Бархатного массива

2.2. Внутренняя деформационная структура массива гор Северной-Зеленой

2.3. Реконструкция условий формирования деформационной структуры ультрамафитовых массивов

Глава 3. ПЕТРОГРАФИЯ И ПЕТРОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ

3.1. Петрографическая характеристика пород массивов

3.2. Микроструктурные особенности пород массивов и их типизация

3.3. Петроструктурный анализ ультрамафитов

Глава 4. ПЕТРО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ И МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОРОД ОФИОЛИТОВОЙ АССОЦИАЦИИ

4.1. Петрохимическая аттестация главных типов горных пород офиолитового парагенеза

4.2. Геохимические особенности пород массивов гор Бархат

• ной и Северной-Зеленой

4.3. Особенности состава главных породообразующих минералов

4.4. Состав сосуществующих минералов и оценка температур их равновесия

Глава 5. ПЕРСПЕКТИВЫ ЗОЛОТО-ПЛАТИНОНОСНОСТИ

ОФИОЛИТОВ КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ

5.1. Структурно-тектонические предпосылки рудоносности

5.2. Геодинамические предпосылки рудоносности

5.3. Минералогические и геохимические предпосылки рудоносности хромититов

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Петрология ультрамафитовых массивов гор Северной, Зеленой и Бархатной"

Актуальность исследований. Изучение ультраосновных пород имеет важнейшее значение для понимания петрологических процессов, происходящих в глубинных частях Земли. Современные представления о генезисе продуктов ультрамафит-мафитового магматизма предполагают в качестве ведущего петрогенетического механизма прямое плавление вещества верхней мантии, особенности которого во многом определяют геодинамическую эволюцию и минерагеническую специализацию регионов. Примерами вероятного состава мантийного субстрата в складчатых областях, как правило, выступают офиолитовые ассоциации, где наряду с блоками океанической коры присутствуют фрагменты их реститового основания, представленные ультрамафитами дунит-гарцбургит-лерцолитовой серии. Как правило, изучение этих пород ограничивается петрографическими, минералогическими и геохимическими исследованиями, без учета структурных аспектов. Применение методов петроструктурного анализа в совокупности с традиционным подходом является новым и весьма перспективным направлением, которое позволяет реконструировать не только внутреннее строение ультрамафит-мафитовых комплексов и историю их тектонической эволюции, но и существенно уточнить структурные критерии локализации благороднометального оруденения.

1) изучение внутреннего строения ультрамафитовых массивов и реконструкция динамо-кинематических условий их формирования;

2) петрографическая и микроструктурная типизация ультрамафитов с последующей оценкой роли пластических деформаций в их эволюции;

3) изучение предпочтительной ориентировки главных породообразующих минералов ультрамафитов (оливина и энстатита) для диагностики механизмов их пластической деформации;

4) петро-геохимическая аттестация основных петрографических разновидностей ультрамафитов;

5) изучение особенностей эволюции химического состава оливина, хромшпинелидов, ортопироксена и расчет вероятных температур равновесия сосуществующих фаз;

6) оценка геодинамического режима формирования пород офиолитовой ассоциации и их потенциальной рудоносности в отношении благородных металлов.

Фактический материал. В основу диссертационной работы положены результаты полевых и лабораторных исследований ультрамафит-мафитовых массивов гор Северной, Зеленой и Бархатной в Кузнецком Алатау, проводимых автором в 1994-2005 гг. в рамках научных исследований НИЛ структурной петрологии и минерагении и кафедры петрографии Томского государственного университета, а также при выполнении проектов ФЦП «Интеграция» (проекты Е0254, Д4197) и НП «Университеты России» (проекты УР 09.01.008, УР 09.01.042). Всего было изучено более 500 образцов и прозрачных шлифов, из них 266 ориентированных, в которых геометрическим анализом определялось пространственное положение элементов прототектоники. В 12 представительных разновидностях пород проведена количественная оценка параметров микроструктурной анизотропии по методу С.А. Салтыкова. Петроструктурные исследования породообразующих минералов (оливина и ортопироксена) выполнены в 25 образцах. В 31 ориентированном образце проведены измерения магнитной восприимчивости, абсолютных значений и ориентировки вектора остаточной намагниченности. Материал для детальных минералогических исследований отбирался по схеме, предусматривающей минераграфическое изучение (21 аншлиф) и подготовку мономинеральных фракций (170 обр.). За время работы выполнено более 390 микрозондовых анализов минеральных фаз. В 200 пробах определены содержания петро-генных окислов методами аналитической химии и РФА, в 120 - концентрации рассеянных элементов методами РФА (73 ан.), ИНАА (37 ан.) и ЮР-МБ (10 ан.). Концентрации благородных металлов (Р1:, Рё, Об, Аи и Ag) в хроми-товых рудах определены атомно-абсорбционным методом (8 ан.), в породообразующих минералах исследуемых ультрамафитов - 1СР МБ-лазерной абляцией (9 ан.). Определения содержаний Аи и Рё были проведены методами инверсионной вольт-амперометрии (113 опр.), Аи - спектрально-сцинтилляционным (73 ан.).

Методы исследований. В качестве основного подхода научного исследования применялась оригинальная методика комплексного структурно-петрологического картирования, основанная на синтезе геометрического, петрографического, микроструктурного, геохимического и минералогического анализов горных пород. Данная методика включает составление опорных геолого-петрографических разрезов с применением данных по геометрическому анализу ориентированных образцов, выявление закономерностей предпочтительной кристаллографической ориентировки породообразующих минералов, реконструкцию палеодинамического режима (стрейн-анализ) формирования плоскостных и линейных элементов текстурной неоднородности горных пород, а также анализ закономерностей вариаций их вещественного состава на породном и минеральном уровнях структурной организации. Изучение вещественного состава горных пород проводилось с применением современных методов анализа геологических объектов, включая микрорент-геноспектральный, рентгенофлюоресцентный, ЮР-МБ и др. анализы. Аналитические результаты обрабатывались методами математической статистики (кластерный анализ, факторный и др.). Петро- и геохимические построения осуществлялись с помощью пакета программ '^аЙБЙса", 'ЪорЫ" и др.

Научная новизна. Диссертация посвящена структурно-петрологическому анализу мафит-ультрамафитовых массивов гор Северной, Зеленой и Бархатной в Кузнецком Алатау. Автором впервые построены динамокинематические модели формирования внутренней структуры этих объектов, отражающие полистадийный характер их динамометаморфизма. Проведена петроструктурная типизация основных петрографических разновидностей горных пород и установлены температурный режим и механизмы их пластической деформации. Обоснован единый план деформаций, пространственно разобщенных ультрамафитовых тел в составе офиолитового параге-неза. Получены новые данные о закономерностях вариаций петрофизических свойств ультрамафитов на примере Бархатного массива, отражающие особенности их динамометаморфического преобразования. Изучен минеральный состава ультрамафитов. Получены новые данные о петрохимических и геохимических особенностях пород, на основе которых в составе офиолитового парагенеза выделены две петрогенетические серии пород: реститовые и кумулятивные ультрамафиты. Впервые получены достоверные данные о распределении рассеянных элементов (LILE, REE, HFSE) в ультрамафитах и габброидах, а также обосновано их геохимическое сходство с офиолитами надсубдукционных зон.

Основные защищаемые положения.

1. Ультрамафитовые массивы гор Северной-Зеленой и Бархатной представляют собой тектонизированные фрагменты единого офиолитового парагенеза, обдукция которого в верхние горизонты земной коры сопровождалась тремя последовательными стадиями динамометаморфизма.

2. Наблюдаемое многообразие микроструктур в породах ультрамафитовых массивов гор Северной-Зеленой и Бархатной обусловлено их пластической деформацией механизмами трансляционного скольжения, субзернового распада и синтектонической рекристаллизации, которые протекали преимущественно в условиях последовательного понижения температур и контролировались динамическим режимом полистадийного метаморфизма офиолитовой ассоциации.

Практическая значимость исследования. Разработана схема картирования дезинтегрированных блоков океанической коры в пределах складчатых поясов. На примере ультрамафит-мафитовых массивов гор Северной-Зеленой, Заячьей и Бархатной в Кузнецком Алатау реконструирован вертикальный сводный разрез офиолитового парагенеза.

Проведена оценка геодинамического режима формирования пород офиолитовой ассоциации с оценкой их перспективной рудоносности на благородные металлы. Повышенные концентрации Pt и Pd (до 5100 и 1800 мг/т соответственно) установлены в ультрамафитах с относительно рассеянной вкрапленностью хромшпинелидов из верхней части рудной зоны Бархатного массива, a Au (1150-5360 мг/т) - в густовкрапленных хромититах.

Апробация работы и основные публикации.

Результаты проведенных исследований опубликованы в 27 статьях и тезисах докладов. Основные материалы и положения работы представлены на Международных конференциях «Молодежь и проблемы геологии» (Томск, 1997), «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 1997), «Computer Aided Design of Advanced Materials and Technologies» (Иркутск, 1997), "Современные проблемы геологии, поисков, разведки и оценки месторождений полезных ископаемых" (Москва, 1997), «Структурный анализ в петрологических исследованиях» (Томск, 1999), «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 1999), «Золото Сибири: геология, геохимия, технология, экономика» (Красноярск, 2001), Гольдшмидтовская геохимическая конференция «Goldschmidt 2004» (Дания, Копенгаген, 2004), на Всероссийских и региональных конференциях по петрологии, геохимии и рудоносности магматических пород, а также по экспериментальной тектонике и структурной геологии (Москва, 1997, 2005; Сыктывкар, 1998, 2000; Санкт-Петербург, 1999, 2003; Новосибирск, 1996; Томск, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1999, 2000, 2001, 2002, 2004; Красноярск, 2000, 2001).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем работы составляет 270 страниц, включая 68 иллюстраций, 22 таблицы с аналитическими данными и список литературы из 190 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Петрология, вулканология", Краснова, Татьяна Семеновна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты комплексного структурно-петрологического изучения ультрамафит-мафитовой ассоциации гг. Северной, Зеленой и Бархатной позволяет сформулировать следующие основные выводы.

Во-первых, в пределах Мартайгинского сектора структурно-тектоническая позиция фрагментов рифей-раннекембрийской энсиматиче-ской коры Палеоазиатского океанического бассейна определяется их поясо-вым развитием вдоль главного линеамента Кузнецко-Алатауского хребта, что обусловлено влиянием ранних складчато-надвиговых деформаций при заложении островодужной системы в среднем кембрии. Последующие син- и по-стконсолидационные сдвиговые смещения вдоль Кузнецко-Алатауского разлома способствовали дезинтеграции единой надвиговой пластины субокеанической коры на более мелкие обособленные блоки. Современная подковообразная морфология офиолитовых фрагментов представляет собой конечный результат многостадийных тектонических процессов, проявившихся вплоть до раннего мезозоя, и является прямым отражение специфического геологического строения региона.

Во-вторых, гипербазитовые массивы г. Бархатной и гг. Северной-Зеленой обнаруживают определенные черты сходства своей внутренней структуры, которые предполагают единую модель тектонического преобразования офиолитового парагенеза в целом. Особенности пространственной ориентировки элементов текстурной анизотропии пород в совокупности с данными стрейн-анализа и палеомагнитных реконструкций допускают выделение трех основных стадий динамометаморфизма исследуемой ультрама-фит-мафитовой ассоциации. Первая стадия характеризуется преобладающим развитием соосных пластических деформаций с возникновением складчатости цилиндрического типа, реликты которой сохранились в ядерных частях ультрамафитовых тел и картируются по вариациям залегания полосчатости и первичной минеральной уплощенности 8(. По этим элементам в каждом из массивов реконструируется близкий по стилю пликативный ансамбль параллельных или близких к ним форм с длиной волны 15-18 км, осложненной дислокациями более высоких порядков. Генерализованная осевая поверхность этой структуры имеет северо-западное простирание (аз. пр. 310-320°) с крутым падением на юго-запад {/. пад. 65-80°), а шарнир полого погружается в северо-западном направлении под углом 10-20°. Учитывая, что элементы Б) фиксируются не только в ультрамафитах, но и в габброидах на восточном фланге массива гг. Северной-Зеленой, можно говорить о вероятной структурной целостности офиолитового парагенеза при его ранней обдукции в составе аккреционной призмы на фронте островной дуги.

Вторая стадия динамометаморфизма связана с заложением субмеридиональных тектонических нарушений и последующей вертикальной дезинтеграцией офиолитовой пластины, в результате чего различные части ее сводного разреза оказались на близком гипсометрическом уровне. Наиболее интенсивно эти процессы проявились на флангах офиолитового парагенеза и выразились в вертикальной обдукции фрагментов ультрамафитового основания, сформировавших массивы г. Бархатной и гг. Северной-Зеленой, а также подковообразную морфологию всей структуры. Аплифт ультрамафитовых тел сопровождался интенсивным пластическим течение материала в их эндо-контактовых зонах, которое способствовало развитию вторичной системы минеральной уплощенности Бг субмеридионального и север-северовосточного простирания. Легитимность пространственной ориентировки и вторичная природа этой системы в породах Бархатного массива подтверждается параметрами остаточной намагниченности и магнитной восприимчивости ориентированных образцов.

Третья стадия деформаций ультрамафитовых тел обусловлена сдвиговыми смещениями вдоль их границ и развитием секущих тектонических нарушений. При этом на Бархатном массиве поперечные разломы унаследуют элементы первичной системы 8( северо-западного простирания, что предполагает левостороннюю кинематику сдвига. В массиве гг. Северной-Зеленой, напротив, формирование подобных дизъюнктивов связано с активизацией плоскостной системы северо-восточного простирания Бз, которая указывает на правосторонний характер тектонических смещений. Наблюдаемые различия, тем не менее отражают общую тенденцию движения базитового ядра внутри офиолитового парагенеза в южном направлении, в результате чего, поперечные разломы на обоих массивах оказываются проницаемыми для гидротермальных растворов и магматических расплавов. Например, подобные структуры контролируют становление Бархатно-Кийского сиенит-габбрового плутона, даек повышенной щелочности и зон лиственитизации. Щелочно-базитовый уклон магматических образований косвенно указывает на постконсолидационную природу динамометаморфизма данной стадии.

В-третьих, петрографический состав ультрамафитов исследуемых объектов отвечает производным полосчатого дунит-гарцбургитового и хро-митит-дунитового комплексов. По особенностям микроструктурных взаимоотношений главных породобразующих минералов и их внутреннему строению можно выделить три автономные серии деформационных типов, отражающих специфику процесса синтектонической рекристаллизации гиперба-зитов: 1) протогранулярный —> мезогранулярный —> порфирокластовый —> мозаичный; 2) протогранулярный —> лейстовый —> порфиролейстовый —> мо-заично-лейстовый; 3) протогранулярный —> протогранулярно-кливажированный —> паркетовидный —> псевдоспинифекс, мозаично-паркетовидный. В каждом из этих эволюционных рядов с ростом степени деформации структурное преобразование пород сопровождается заметным уменьшением среднего размера зерен оливина и последовательным увеличением роли мелких новообразованных индивидов. Автономность выделенных серий подтверждается их структурным положением и определяется динамическими условиями деформирования гипербазитового субстрата. Пространственное распределение микроструктурных типов характеризует общую ди-намометаморфическую зональность ультрамафитовых массивов. Анализ петроструктурных узоров оливина и энстатита в изученных ультрамафитах подтверждает деформационную природу текстурной анизотропии данных пород и существенно дополняет результаты петрографических наблюдений в плане диагностики механизмов пластической деформации, указывая на регрессивную направленность динамометаморфических преобразований.

В-четвертых, основной вклад в вариации вещественного состава ульт-рамафитов и мафитов офиолитового парагенеза на породном и минеральном уровне вносили процессы частичного плавления исходного мантийного субстрата и кристаллизационной дифференциации в глубинной магматической камере. Сопровождающие их пластическое течение, а также синтектониче-ская рекристаллизация ранних стадий динамометаморфизма, имели, в основном, изохимический характер, локально осложняя общую направленность композиционной эволюции. Поздние относительно низкотемпературные деформации пород, проявившиеся в эндоконтактовых и секущих тектонических зонах при вероятном участии метасоматических растворов, способствовали нарушению обменных реакций между сосуществующими минеральными фазами и возникновению неравновесных зональных зерен оливина и хромшпинелида. Вариации состава последних связаны с колебаниями флюидного (фугитивности серы) и окислительно-восстановительного режима деформаций.

В-пятых, выявленная связь петрохимической и геохимической неоднородности пород офиолитового парагенеза гг. Северной, Зеленой, Бархатной с элементами их складчатой структуры свидетельствует о вероятной вертикальной зональности как подстилающего мантийного субстрата, так и перекрывающего разреза субокеанической коры. Наблюдаемые различия в химизме пород и слагающих их минералов ультрамафитовых тел г. Бархатной и гг. Северной-Зеленой обусловлены уровнем их эрозионного среза, который контролировался вертикальной тектонической дезинтеграцией офиолитовой пластины на поздних стадиях ее обдукции.

В-шестых, особенности поведения редкоземельных, литофильных и некогерентных элементов в ультрамафитах и мафитах исследуемого объекта свидетельствуют о специфической геодинамической обстановке офиолитоге-неза, где плавление литосферной мантии контролировалось древней зоной субдукции. Установленный крайне высокий (до 40 %) уровень деплетации исходного мантийного субстрата способствовал максимальному извлечению и перераспределению благородных металлов.

В-седьмых, вариации концентраций Аи и ПГЭ в породах офиолитового парагенеза гг. Северной, Зеленой и Бархатной указывают на вероятное накопление данных элементов на петрологической границе "мантия-кора", которая выступает в роли контрастного геохимического барьера за счет развития обильной хромитовой минерализации. Геодинамические и структурно-тектонические предпосылки благороднометального оруденения офиолитовой ассоциации региона подтверждают высокие перспективы именно хромититов г. Бархатной. Состав платиноидных минералов в россыпях р. Кия и р. Талановая, область питания которых определяется фрагментами офиоли-тов венд-раннекембрийского возраста указывают на прямую генетическую связь ПГЭ с зоной хромитового оруденения. Повышенные концентрации (до 3-5 г/т) Аи, Р1 и Рё в отдельных разновидностях хромитовых руд являются прямым свидетельством рудоносности последних.

Перечисленные выше результаты легли в основу четырех защищаемых положений представленной работы.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Краснова, Татьяна Семеновна, Томск

1. Алабин Л.В. Структурно-формационная и металлогеническая зональность Кузнецкого Алатау. Новосибирск: Наука, 1983. 102 с.

2. Алабин Л.В., Калинин Ю.А. Металлогения золота Кузнецкого Алатау. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999. 237 с.

3. Андерсон Т.Б. Кинкбанды // Структурная геология и тектоника плит. Т.1. М.: Мир, 1990. С.232-237.

4. Банников О.Л., Белинский В.В., Гора М.П., Лебедев Ю.Н. Минералогия гипербази-тового массива горы Зеленой (Кузнецкий Алатау) // Гипербазитовые ассоциации складчатых областей. Вып. 4. Минералогия, геохимия: Новосибирск, 1987. С. 518.

5. Белостоцкий И.И., Зоненшайн Л.П., Красильников Б.Н. и др. Тектоническое районирование и закономерности формирования Алтае-Саянской складчатой области // БМОИП. Отд. геол., 1959. Т. 34. Вып. 6. С. 3-22.

6. Берзин H.A., Колман Р.Г., Добрецов Н.Л., Зоненшайн Л.П., Сяо Сючань, Чанг Э.З. Геодинамическая кора западной части Палеоазиатского океана // Геол. и геофиз., 1994. №7-8. С. 8-28.

7. Берзип H.A., Кунгурцев Л.В. Геодинамическая интерпретация геологических комплексов Алтае-Саянской области // Геол. и геофиз., 1996. Т. 3. № 1. С. 63-81.

8. Бондаренко П.М. Моделирование надвиговых дислокаций в складчатых областях (на примере Акташских структур Горного Алтая). Новосибирск: Наука, 1976. С. 94-106.

9. Велинский В.В., Банников О.Л. Оливины альпинотипных гипербазитов. Новосибирск: Паука, 1986. 102 с.

10. Велинский В.В., Банников О.Л., Гора М.П. Особенности состава оливинов из гипербазитов массива г. Зеленой (Кузнецкий Алатау) // Гипербазитовые ассоциации складчатых областей. Вып. 2. Минералогия, метаморфизм. Новосибирск, 1983. С. 19-31.

11. Велинский В.В., Гора М.П. Основные черты состава пород Среднетерсинского массива (Кузнецкий Алатау) в связи с его асбестоносностью // Гипербазитовые ассоциации складчатых областей. Вып. 2: Минералогия, метаморфизм. Новосибирск, 1983. С. 49-66.

12. Велинский В.В., Николаев Д.П., Банников О.Л., Истомин В.Е. Глубинное строение и состав пород Среднетерсинского гипербазитового массива (Кузнецкий Алатау) //Геол. и геофиз. 1985. № 8. С. 31-41.

13. Волченко Ю.А., Коротеев В.А. Типы распределения платиноидов в алышнотипных комплексах складчатых поясов // Геохимия рудных элементов в базитах и гипер-базитах. Критерии прогноза. Иркутск: Изд-во Института геохимии СО АН СССР, 1990. С. 17-21.

14. Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Войтенко Д.Н. Изотопное датирование щелочных комплексов Кузнецкого Алатау и Горного Алтая. Отчет по НИР № гос. регистрации 01200215452, 2002. 63 с.

15. Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Журавлев Д.З., Макаренко H.A. Sm-Nd-изотопный возраст и природа источника ассоциации щелочных основных пород и карбонатитов Кузнецкого Алатау // Докл. РАН. 2003. Т. 391. № 3. С. 378-382.

16. Высоцкий Н.К. Платина и районы ее добычи. Кн. 5. Обзор месторождений платины вне Урала. Л.: Изд-во АН СССР, 1933. 240 с.

17. Гертнер И.Ф. Петрология Иоко-Довыренского расслоенного ультрамафит-мафитового илутона. Дис. канд. геол.-минерал. наук. Томск, 1994. 309 с.

18. Гертнер И.Ф., Гончаренко А.И., Краснова Т.С. Геодинамические условия формирования внутренней деформационной структуры офиолитов Бархатного массива (Кузнецкий Алатау) // Геодинамика Южной Сибири. Томск, 1994. С.

19. Гертнер И.Ф., Гончаренко А.И., Краснова Т.С. Динамометаморфическая зональность Бархатного массива (Кузнецкий Алатау) // Динамометаморфизм и петро-структурная эволюция пород мафит-ультрамафитовой ассоциации. Томск, 1996а. С. 63-67.

20. Гертнер И.Ф., Краснова Т.С. Геохимические особенности пород офиолитового па-рагенеза гг. Северной, Зеленой, Бархатной (Кузнецкий Алатау) // Петрологиямагматических и метаморфических комплексов. Вып. 4. Томск: ЦНТИ, 2004. С. 35-41.

21. Гертнер И.Ф., Краснова Т.С., Чернышов А.И. Динамометаморфическая зональность ультрамафитовых массивов северного склона Кузнецкого Алатау // Структурные парагенезы и их ансамбли: Мат. совещ. Москва, 1997. С. 30-32.

22. Гончаренко А.И. О парагенезисах минералов, образующихся при серпентинизации ультраосновных пород массива горы Бархатной (Кузнецкий Алатау) // Вопросы минералогии и петрографии Западной Сибири. Томск, 1966. С.31-36.

23. Гончаренко А.И. О формациях базитов пространственно связанных с гипербазита-ми севера Кузнецкого Алатау // Петрология и металлогения базитов. Тез. докл. совещ. М., 1968а. С. 72-73.

24. Гончаренко А.И. Гипербазиты и листвениты северной части Кузнецкого Алатау и их металлогенические особенности // Новые данные по магматизму и рудонос-ности Алтае-Саянской складчатой области. Новосибирск, 19686. С. 122-125.

25. Гончаренко А.И. Гипербазиты северной части Кузнецкого Алатау: Дис. . канд. геол.-минерал, наук. Томск, 1969. 311 с.

26. Гончаренко А.И. Петрология и петроструктурная эволюция алышнотипных гипер-базитов. Дис. . докт. геол.-минерал. наук, 1985. 300 с.

27. Гончаренко А.И. Деформация и петроструктурная эволюция альпинотинных ги-пербазитов. Томск, 1989. 400 с.

28. Гринев О.М. Эволюция щелочно-габброидного магматизма Кузнецкого Алатау: Автореф. дис. . канд. геол.-минерал. наук. Томск, 1990. 19 с.

29. Гринев О.М. О механизме формирования грабеновых структур северной части Кузнецкого Алатау // Вопросы геологии Сибири. Вып. 2. Томск: Изд-во Том. унта, 1994. С. 237-259.

30. Девонские рифтогенные формации юга Сибири / Под ред. В.П. Парначева и И.А. Вылцана. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1996. 239 с.

31. Денисова Е.А. Деформационные структуры околорудных ультрабазитов из массивов Крака и Кемпирсай (Южный Урал) // Динамометаморфизм и петроструктурная эволюция пород мафит-ультрамафитовой ассоциации. Томск, 1996. С. 51-54.

32. Дергунов А.Б. Каледониды Центральной Азии. М.: Наука, 1989. 192 с.

33. Дергунов А.Б., Херасков H.H. Конструктивные и деструктивные процессы при формировании земной коры Алтае-Саянской области и Западной Монголии // Геотектоника, 1982. № 6. С. 97-111.

34. Джексон Е.Д. Вариации химического состава сосуществующих хромита и оливина в хромитовых зонах комплекса Стиллуотер // Магматические рудные месторождения. М., 1973. №.43-66.

35. Добрецов H.J1. Проблемы тектоники и офиолитовых поясов Центральной Азии, Южной Сибири и Северного Китая // Проблемы магматизма и метаморфизма Восточной Азии. Новосибирск, 1990. С. 7-25.

36. Добрецов H.J1., Зонсншайн Л.П. Сопоставление рифейско-палеозойских офиолитов Северной Евразии // Рифейско-нижнепалеозойские офиолиты Северной Евразии. Новосибирск, 1985. С. 181-191.

37. Довгаль В.Н., Широких В.А. История развития магматизма повышенной щелочности Кузнецкого Алатау. Новосибирск: Наука, 1980. 216 с.

38. Додин Д.А., Ланда Э.А., Лазаренков В.Г. Платинометальные месторождения мира Т.2. Платиносодержащие хромитовые и титаномагнетитовые месторождения. M.: ООО "Геоипформцентр", 2003. 409 с.

39. Додин Д.А., Чсрнышов Н.М., Яцкевич Б.А. Платинометальные месторождения России. СПб.: Наука, 2000. 755 с.

40. Долгушин С.С. Кузнсцко-Алатауский глубинный разлом и связь с ним метаморфизма и гранитоидного магматизма // Изв. АН СССР. Сер. геол., 1969. № 2. С. 96-104.

41. Зоненшайн Л.П. Геосинклинальный процесс и новая глобальная тектоника // Геотектоника, 1971. № 6. С. 3-23.

42. Зоненшайн Л.П. Тектоника внутриконтинентальных складчатых поясов // 27-й международный конгресс. Т. 7. Тектоника. М., 1984. С. 48-59.

43. Изох Н.Э., Пругов В.П. Богнибов В.И. и др. Платино-палладиевая минерализация в Среднетерсинском дунит-пироксенит-габбровом массиве (Кузнецкий Алатау) // Геология и генезис месторождений платиновых металлов. М., 1992. С. 72.

44. Изох Э.А. Стратиформная минерализация ЭПГ в ультрамафитовых кумулатах Срднетерсинского офиолитового комплекса, Кузнецкий Алатау, Росси // Тез. докл. VII междунар. платиновый симпозиум. М., 1994. С. 41-42.

45. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Ковач В.П. и др. Корообразующие процессы и структура коры и мантии при формировании Центрально-Азиатского складчатого пояса: Sm-Nd изотопные данные // Геотектоника, 1999. № 3. С. 21-41.

46. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Ковач В.П., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. Магматизм и геодинамика раннекаледонских структур Центрально-Азиатского складчатого пояса// Геол. и геофиз., 2003. Т. 44. № 12. С. 1280-1293.

47. Колман Р.Г. Офиолиты. М.: Мир, 1979. 269 с.

48. Конников Э.Г., Цыганков A.A., Врублевская Т.Т. Байкало-Муйский вулкано-плутонический пояс: структурно-вещественные комплексы и геодинамика. М.: ГЕОС, 1999. 163 с.

49. Коновалова О.Г., Прусевич H.A. Дунит-гарцбургитовые массивы Кузнецкого Алатау и Салаира. Новосибирск: Наука. 1977. 166 с.

50. Континентальный рифтогенсз и пострифтовые бассейны седиментации в геологической истории Южной Сибири / В.П. Парначев, И.А. Вылцан, H.A. Макаренко и др. Томск. 1996. 100 с.

51. Коробейников А.Ф. Золото в эндогенных процессах коры и мантии // Докл. АН СССР, 1988. Т. 299. № 5. С. 1233-1237.

52. Коробейников А.Ф. Магматизм, метасоматизм и золотое орудепение // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Вып. 1. Матер. Научн. конф. Томск: ЦНТИ, 2000. С. 129-135.

53. Коробейников А.Ф., Гончаренко А.И. Золото в офиолитовых комплексах Алтае-Саянской складчатой области // Геохимия, 1986. № 1. С. 49-62.

54. Корреляция магматических и метаморфических комплексов западной части Алтае-Саянской складчатой области / С.П. Шокальский, Г.А. Бабин, А.Г. Владимиров, С.М. Борисов и др. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал "Гео", 2000. 187 с.

55. Кортусов М.П. Нефелиновые сиениты района верховьев р. Тойдона (массив горы Пестрой) / Мат. по геологии Западной Сибири. Вып. 64. М.: Госгеотехиздат, 1963. С. 151-160.

56. Кортусов М.П. Палеозойские интрузивные комплексы Мариинской тайги (Кузнецкий Алатау) // Нижнепалеозойские интрузивные комплексы. Томск, 1967. Т. I. 225 с.

57. Краснова Т.С. Вариации состава оливина и хромшпинелида как индикаторы процесса пластической деформации улырамафитов Бархатного массива (Кузнецкий Алатау) //Проблемы геологии Сибири: Тез. докл. научн. конф. Томск, 1996. Т.2. С.20-21.

58. Краснова Т.С. Структурные особенности локализации хромититов г. Бархатной (Кузнецкий Алатау) // Молодежь и проблемы геологии: Тез. докл. I Межд. научн. Симпозиума. Томск, 1997а. С.78.

59. Краснова Т.С. Хромитовое оруденение г. Бархатной (Кузнецкий Алатау) // Современные проблемы геологии, поисков, разведки и оценки месторождений полезных ископаемых: Тез. докл. Междунар. конф. Москва, 19976. С.54-55.

60. Краснова Т.С., Гсртнер И.Ф. Офиолитовая ассоциация гг. Северной-Зеленой-Бархатной (Кузнецкий Алатау) // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Мат. научн. конф. Томск: ЦНТИ, 2000. С. 28-34.

61. Краснова Т.С., Гертнер И.Ф. Петроструктура оливина в хромитоносных ультрама-фитах Бархатного массива (Кузнецкий Алатау) // Динамометаморфизм и петро-структурная эволюция пород мафит-ультрамафитовой ассоциации: Мат. научн. семинара. Томск, 1996. С.68-71.

62. Краснова Т.С., Уткин Ю.В., Рихванов Л.П. Геохимия габброидов офиолитовой ассоциации г. Бархатной (Кузнецкий Алатау) // Магматизм и геодинамика Сибири: Тез. докл. научн. конф. Томск, 1996. С. 27-29.

63. Кузнецов В.А. Геотектоническое районирование Алтае-Саянской области // Вопросы геологии Азии. М.: АН СССР, 1954. Т. 1. С. 202-227.

64. Кузнецов В.А. Гипербазитовые пояса Саяно-Алтайской системы // Докл. АН СССР, 1948. Т. LX. № 2. С. 269-273.

65. Кузнецов П.П. Структурные особенности гипербазитовых поясов Алтае-Саянской складчатой области. Новосибирск: Наука, 1980. 97 с.

66. Кузнецов Ю.А. Главные типы магматических формаций. М.: Недра, 1964. 387 с.

67. Кузоватов Н.И. Материалы по петрографии интрузивных образований района горы Большой Таскыл (Кузнецкий Алатау) // Мат. по минералогии, петрографии и пол. ископаемым Зап. Сибири и Красноярского края. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1964. С. 151-161.

68. Кунгурцев J1.B. Палеодинамические комплексы и оруденение Кузнецко-Горноалтайского сегмента Кузнецко-Алтайско-Севсросаянской палсоостровной дуги // Палеогеодинамика и формирование продуктивных зон Южной Сибири. Новосибирск, 1991. С. 82-105.

69. Лепезин Г.Г. Метаморфические комплексы Алтае-Саянской складчатой области. Новосибирск: Наука. 1978. 229 с.

70. Магматические горные породы. Т. 6. Эволюция магматизма в истории Земли / Под ред. В.И. Коваленко. М.: Наука, 1987. 440 с.

71. Магматические горные породы. Т.З. Основные породы / Под ред. O.A. Богатикова. М.: Наука, 1985.487 с.

72. Макаренко H.A., Кортусов М.П. Петрология габбро-сиенит-нефелинсиенитовой ассоциации Мариипской тайги. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1991. 310 с.

73. Макаренко H.A., Осипов H.A., Гринев О.М. и др. Геолого-геофизическис особенности рудоносных щелочно-габброидных массивов Мариинской Тайги и критерии контроля нефелинового орудснения. Томск, 1988. 180 с. Рукопись ВИНИТИ, № 3605-В88.

74. Малахов И.А. Петрохимия главных формационных типов ультрабазитов. М. Наука, 1983.224 с.

75. Марков В.Н. Нижнедевонский щелочной вулканизм северной части Кузнецкого Алатау // Химизм магматических формаций Сибири. Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1984. С. 138-139.

76. Меляховецкий A.A., Скляров Е.В. Офиолиты и олистостромы Западного Саяна и Тувы // Рифсйско-нижнепалеозойские офиолиты Северной Евразии. Новосибирск: Наука, 1985. С.58-71.

77. Минин А.Д. Дифференцированные габбровые интрузии южной части Центрально-Мартайгинской зоны (Кузнецкий Алатау) // Магматические формации Сибири. Новосибирск: Наука, 1977. С. 89-112.

78. Монич В.К. Докембрийский офиолитовый пояс Кузнецкого Алатау // Докл. АН СССР, 1941. Т. 30. № 12. С. 155-158.

79. Моссаковский A.A. К тектонике Кузнецкого Алатау // Изв. АН СССР. Сер. Геол., 1961. № 12, С. 30-36.

80. Мостовской А.И., Шпайхер Е.Д. Золото Мартайги и его проблемы // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Мат. научн. конф. Томск: ЦНТИ, 2000. С. 129-135.

81. Мусатов Д.И., Тарков А.П. К вопросу о тектоническом строении центральной части Саяно-Алтайской складчатой области // Докл. АН СССР, 1959. Т. 126. № 6.

82. Мусатов Д.И., Тарков А.П. Тектоническое строение центральной части Саяно-Алтайской области // Мат. по геологии и пол. ископаемым Красноярского края. Вып. 2. Красноярск, 1961. С. 169-188.

83. Николаев Д.П. и др. Отчет по теме «Прогнозная оценка гипербазитового массива г. Бархатной в Кузнецком Алатау на выявление промышленного месторождения хризотил-асбеста». ОФЗСПГО, 1987. 172 с.

84. Николаев П.Н. Методика статистического анализа трещин и реконструкция полей напряжений//Изв. вузов. Геология и разведка, 1977. № 12. С. 103-115.

85. Николя А. Основы деформации горных пород. М.: Мир, 1992. 168 с.

86. Основы гсодинамического анализа при геологическом картировании / Под ред. И.И. Абрамовича, Н.В. Межеловского и др. М., 1997. 519 с.

87. Офиолитовая ассоциация Кузнецкого Алатау (на примере Среденетерсинского массива) / А.И. Гончаренко, П.П. Кузнецов, В.А. Симонов, А.И. Чернышев. Новосибирск: Наука, 1982. 105 с.

88. Парначев В.П., Гертнер И.Ф., Краснова Т.С., Врублевский В.В., Войтенко Д.Н., Тишин П.А. Структурная эволюция ультрамафит-мафитовых ассоциаций как отражение тектонических процессов в складчатых областях // Докл. МАН ВШ РФ, 2005. № 1 (4). С. 103-112.

89. Парначев В.П., Макаренко H.A., Родыгин А.И., Смагин А.Н. Основные особенности девонского вулканизма центральной части Алтае-Саянской складчатой области // Вопросы геологии Сибири. Вып. 2. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1994. С. 220-236.

90. Петрографический словарь Ф.Ю. Левинсона-Лесинга и Э.А. Струве. Перераб. и доп. / Под ред. Г.Д. Афанасьева, В.П. Петрова, Е.К. Устиева. М.: Госгеолтехиз-дат, 1963. 447 с.

91. Пинус Г.В., Колесник Ю.А. Альпинотипные гипербазиты юга Сибири. М.: Наука, 1966.211 с.

92. Пинус Г.В., Кузнецов В.А., Волохов И.М. Гипербазиты Алтае-Саянской складчатой области. М.: Госгеолтехиздат, 1958. 295 с.

93. Пирс Дж.А., Липпард С.Дж., Роберте С. Особенности состава и тектоническое значение офиолитов над зоной субдукции // Геология окраинных бассейнов. Под ред. Б.П. Кокелаара, М.Ф. Хаулса. М.: Мир, 1987. С. 134-165.

94. Платиноносность ультрабазит-базитовых комплексов юга Сибири / Богнибов В.И., Кривенко А.П. Изох А.Э. и др. Новосибирск: Изд-во ОИГГМ СО РАН, 1995. 151 с.

95. Платиноносные щелочно-ультраосновные интрузии Полярной Сибири /

96. A.M. Сазонов, Е.А. Звягина, С.И. Леонтьев, И.Ф. Гертнер, Т.С. Краснова и др. Томск: ЦНТИ, 2001. 510 с.

97. Плотников A.B. Метаморфические комплексы Томского выступа (Горная Шория) и их геодинамическая интерпретация: Автореф. дис. . канд. геол.-минерал, наук. Новосибирск, 1998. 22 с.

98. Плотников A.B., Ступаков С.И., Бабин Г.А. и др. Возраст и гсодинамическая природа офиолитов Кузнецкого Алатау // Докл. РАН, 2000. Т. 372, № 1. С. 80-85.

99. Рабочая корреляционная схема магматических и метаморфических комплексов Кузнецкого Алатау / В.Л. Хомичев, Л.В. Алабин, Г.А. Бабин и др. Новосибирск, 1996. 24 с.

100. Раннепалеозойская магматическая формация Кузнецкого Алатау / Ю.А. Кузнецов,

101. B.И. Богнибов, А.Н. Дистанова, Е.С. Сергеева. М.: Наука, 1971. 352 с.

102. Родыгин А.И. Методы стрсйн-анализа. Томск, 1996. 170 с.

103. Романенко Е.В., Аксарина H.A. К вопросу о возрасте отложений берикульской свиты в Кузнецком Алатау // Новые данные по стратиграфии докембрия и палеозоя Алтае-Саянской складчатой области. Новокузнецк, 1986. С. 32-34.

104. Рудашевский II.C. Анализ основных парагенезисов платиноидных минералов в ультрамафитовых формациях с помощью фазовых диаграмм // ЗВМО, 1988. Вып. 3. Ч. 117. С. 269-275.

105. Рудашевский Н.С. Происхождение различных типов платиноидной минерализации в породах ультрамафитовых формаций // ЗВМО, 1987. Вып. 2. Ч. 116. С. 222-238.

106. Савельева Г.Н. Габбро-ультрабазитовые комплексы офиолитов Урала и их аналоги в современной океанической коре. М.: Наука, 1987а. 230 с.

107. Савельева Г.Н. Неоднородность верхней мантии в составах ультрабазитов офиолитов континентов и океанов // Тр. ГИН АН СССР, 19876. Вып. 414. С.19-27.

108. Сазонов A.M., Гринев О.М., Шведов Г.И. и др. Благороднометальпая рудоносность Кия-Шалтырского габбро-уртитового плутона // Руды и металлы, 1996. № 1. С. 17-24.

109. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1970. 375 с.

110. Симонов В.А. Петрогенезис офиолитов. Термобарогеохимические исследования . Новосибирск: Изд-во ОИГГМ СО РАН, 1993. 247 с.

111. Симонов В.А., Ступаков С.И., Лоскутов И.Ю., Ковязин C.B. Палеогеодинамиче-ские условия формирования офиолитов Кузнецкого Алатау // Геол. и геофиз., 1999. Т. 40. № 12. С. 1759-1771.

112. Скобелев Ю.Д. Краткая характеристика геологического строения Кузнецкого Алатау // Мат. по геологии Западной Сибири. M., 1963. Вып. 64. С. 5-28.

113. Сондерс А.Д., Тарни Дж. Геохимические характеристики базальтового вулканизма в задуговых бассейнах // Геология окраинных бассейнов. Под ред. Б.П. Кокелаа-ра, М.Ф. Хауэлса. М.: Мир, 1987. С. 102-133.

114. Ступаков С.И., Симонов С.А., Лоскутов И.Ю., Бабип Г.А. Петрогенезис магматических комплексов офиолитов Горного Алтая и Кузнецкого Алатау // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Мат. научн. конф. Томск: ЦНТИ, 2000. С.73-76.

115. Сурков B.C., Жеро О.Г., Уманцев Д.Ф. и др. Тектоника и глубинное строение Алтае-Саянской складчатой области. М.: Недра, 1973. 144 с.

116. Сутурин А.Н. Геохимия гипербазитов Восточного Саяна. Новосибирск: Наука, 1978. 141 с.

117. Сыстра Ю.Й. Структурная эволюция беломорид Западного Беломорья. Л.: Наука, 1978. 168 с.

118. Тектоника континентов и океанов: Объяснительная записка к Международной тектонической карте мира м-ба 1:15 000 000. М.: Наука, 1988. 245 с.

119. Толстых Н.Д. Минеральные ассоциации платиноносных рассыпей и генетическая корреляция с их коренными источниками. Автореф. дис. докт. геол.-минсрал. наук. Новосибирск, 2004. 33 с.

120. Толстых Н.Д., Кривенко А.П. Батурин С.Г. Особенности состава самородной платины из различных ассоциаций минералов элементов платиновой группы // Геол. и гсофиз., 1996. Т. 36. № 3. С. 39-46.

121. Уткин Ю.В. Петрология габброидов офиолитовой ассоциации Кузнецкого Алатау. Дисс. . канд. геол.-минерал, паук. Томск, 1990. 272 с.

122. Уткин Ю.В. Петрология габброидов офиолитовой ассоциации Кузнецкого Алатау. Дисс. . канд. геол.-минерал. наук. Томск, 1990. 272 с.

123. Херасков H.H., Моссаковский A.A., Добрецов H.JI. Тектоника и геодинамические обстановки венд-раннего палеозоя Алтае-Саянской области // Актуальные проблемы тектоники СССР и закономерности размещения полезных ископаемых. M., 1988. С. 66-69.

124. Хоментовский В.В. Структурно-фациальные зоны нижнего кембрия и рифея юго-западного обрамления Сибирской платформы // Изв. АН СССР. Сер. геол., 1959. № 10. С. 42-49.

125. Хомичев B.JI., Алабин JI.B., Курмей А.Е. Центральный массив эталон мартайгин-ского гранитоидного комплекса (Кузнецкий Алатау). Новосибирск: СНИИГ-ГиМС, 1994. 159 с.

126. Чернышев А.И. Петроструктурный анализ и петрология ультрамафитов различных формационных типов. Дис. . докт. геол.-миперал. наук. Томск, 1999. 528 с.

127. Чернышев А.И., Гончаренко А.И., Гертнер И.Ф., Бетхер О.В. Петроструктурная эволюция ультрамафитов. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1997. 160 с.

128. Чураков А.Н. Кузнецкий Алатау. История его геологического развития и его геохимические эпохи. JL: Изд-во АН СССР, 1932. 118 с.

129. Шинкарев Н.Ф., Иванников В.В. Физико-химическая петрология изверженных пород. 2-е изд., перераб. и доп. JI.: Недра, 1983. 271 с.

130. Шпайхер Е.Д., БыковС.Г., Новые данные о хромитовом орудснснии Кузнецкого Алатау. Вести. Зап.-Сиб. геологического управления, 1961. № 3. С. 64-66.

131. Щербаков С.А. Пластические деформации ультрабазитов офиолитовой ассоциации Урала. М.: Наука, 1990. 119 с.

132. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И. Глубинная геодинамика, мантийные плюмы и их роль в формировании централыю-азиатского складчатого пояса // Петрология, 2003. Т. 11. №6. С. 556-586.

133. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Ковач В.П., Козаков И.К., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. Геодинамика формирования каледонид Центрально-Азиатского складчатого пояса // ДАН, 2003. Т. 389. № 3. С. 354-359.

134. Auge Т., Johan Z. Comparative study of chromite deposits from Troodos, Vourinos, North Oman, New Caledonia ophiolites // Mineral Deposits, European Community, Berlin. Heidelberg: Spriger-Verlag, 1988. P. 267-288.

135. Bailey J.C. Geochemical criteria for a refined tectonic discrimination of orogenic andésites // Chemical Geology, 1981. V. 32. P. 139-154.

136. Beccaluva L., Ohnenstetter D., Ohnenstettcr M. Geochemical discrimination between oceanfloor and island-arc tholeiites-application to some ophiolites. Can. Journ. Earth Sci., 1979, Vol. 16. N 9. P. 1874-1882.

137. Berzin N.A. A kinematic model for the formation of Altai-Sayan fold region: structural con-strains // Continetnal growth in the phanerozoic: evidence from Central Asia: Third Workshop, August 6-16, 2001, Russia. Novosibirsk. P. 8-11.

138. Bird J.M., Bassett W.A. Evidence of a deep mantle history in terrestrial osmium-iridiumruthenium alloys //J. Gcophys. Res., 1980. V. 85. № BIO. P. 5461-5470.

139. Cabanis B., Lecolle M. Le diagramme La/10 Y/15 - Nb/8 un outie pour la discrimination des series volcaniques et la mise en evidence des processus de melange et/ou de contamination crustale // C.R. Acad. Sci. Ser. II, 1989. V. 309. P. 2023-2029.

140. Fabries J. Spinel-olivine Geotermometry in peridotites from Ultramafic Complexes //Contrib. Miner, and Petrol. 1979. V.69. № 4. P.329-336.

141. Gertner I.F., Krasnova T.S. Geochemistry of ultramafic and mafic rocks from the ophio-litic association of Kuznetsky Alatau ridge, SW Siberia // Geochimica et Cosmo-ehimica Acta, 2004. V. 68. № 11S. P. A705.

142. Gold Metallogeny and Exploration / Ed. R.P. Foster. Chapman & Hall, 1996. 434 p.• Hansen E. Strain Facies. Spriger-Verlag, 1971. 207 p.

143. Harris D.C., Cabri L.J. The nomenclature of the natural alloys of osmium, iridium and ruthenium based on new compositional data of alloys from worldwide assurances // Canad. Mineral., 1973. V. 12. № 12. P. 104-112.

144. Kepezhinskas P. Defant M.J. Widom E. Abundance and distribution of PGE and Au in the is-land-arc mantle: implications for sub-arc metasomatism // Lithos, 2002. V. 60. P. 113-128/

145. Krasnova T.S. Plastic deformations of olivine in ultramafites of ophiolitic complexes // Computer Aided Design of Advanced Materials and Technologies: Abstracts of V Intern. Conf. Tomsk, 1997. P. 130-131.

146. McClay K.R. Glossary of thrust tectonics terms // Thrust Tectonics (editor K.R. McClay), Chapman & Hall, 1991. P. 419-433.

147. Melcher F., Meisel T., Puhl J., Koller F. Petrogenesis and geotectonic setting of ultramafic rocks in the Eastern Alps: constraints from geochemistry // Lithos, 2002. V. 65. P. 69-112.

148. Mercier J.C., Nicolas A. Texture, structures and fabrics of upper mantle peridotites, as illustrated by xenolithe from basalts // J. Petrol. 1975. V. 16. P. 454-487.

149. Miller C., Thoni M., Frank W. Schuster R., Melcher F., Meisel T. Zanetti A. Geochemistry and tectonomagmatic affinity of the Yungbwa ophiolites, SW Tibet // Lithos, 2003.1. V. 66. P. 155-172.

150. Nicolas A., Poirier J.P. Crystalline plasticity and solid state flow in metamorphic rocks // New York: Wiley-Interscience, 1976. 444 p.

151. V. 73. N 16. P.5391-5406. Rollinson H.R. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. Essex:• London Group UK Ltd., 1994. 352 p.

152. Simkin T., Smith G. Minor element distribution of olivine // J. Geol., 1970. V. 78. JSC« 3. P. 304-325.

153. Thomson Y.F.H., Nardlett A.J. Sulfide-silicate reactions as a guide to Ni-Cu-Co mineralization in central Maine, USA: Sulfide deposites in mafic and ultramafic rocks. London, 1984. P. 103-113.

Информация о работе

Краснова, Татьяна Семеновна
кандидата геолого-минералогических наук
Томск, 2005
ВАК 25.00.04

Диссертация

Петрология ультрамафитовых массивов гор Северной, Зеленой и Бархатной - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы