Петролого-геохимические закономерности формирования рудоносных габброидов Южного Прибайкалья

Волкова, Мария Геннадьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Петролого-геохимические закономерности формирования рудоносных габброидов Южного Прибайкалья
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Петролого-геохимические закономерности формирования рудоносных габброидов Южного Прибайкалья"

На правах рукописи

УДК 553.311494

ВОЛКОВА Мария Геннадьевна

ПЕТРОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ РУДОНОСНЫХ ГАББРОИДОВ ЮЖНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ

25.00.11 - Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых; минерагения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

О П С ' • ~>

^ и пг^

ИРКУТСК - 2009

003460397

Работа выполнена в Институте геохимии им. А. П. Виноградова Сибирского отделения Российской Академии наук

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук

старший научный сотрудник Мехоношин Алексей Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Иванов Александр Николаевич

доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник Киселев Александр Ильич

Ведущая организация: Бурятский геологический институт СО РАН

(г. Улан-Удэ)

Защита состоится «5» февраля 2009 г. в 14 часов на заседании Диссертационного совета Д 12.073.01 при Иркутском государственном техническом университете.

Адрес: г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан «30» декабря 2008 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета

к.г.-м.н, Г. Д. Мальцева

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Основные и ультраосновные породы всегда вызывали пристальный интерес исследователей, так как являются одними из немногих источников информации о составе вещества глубинных зон Земли, а также носителями титаномагнетит-ильменитовоп и медно-никелевой минерализации. Несмотря на бесспорные успехи в области исследования природы ульт-рабазит-базитовых массивов, остаются дискуссионными вопросы, касающиеся металлогенической специализации базальтовых магм, особенностей их дифференциации, условий отделения и локализации рудного вещества, а также проблема установления критериев их рудоносности. Комплексное геолого-геохимическое и изотопное исследование габброидов Южного Прибайкалья, для которых остаются невыясненными основные закономерности поведения химических элементов, причины обогащения отдельных массивов рудными компонентами и нет единого мнения об их генезисе, во многом позволит приблизиться к решению этих проблем.

Цель и задачи исследования. Основной целью работы являлось установление металлогенической специализации ультрабазит-базитовых массивов Южного Прибайкалья, выявление закономерностей процессов дифференциации и рудообразовашы, определение reo динамической природы их становления и критериев потенциальной рудоносности габброидов.

Исходя из поставленной цели, в процессе исследования необходимо было решить следующие задачи:

1) Изучить геологическое строение габброидных массивов, определить петрографические и минералогические особенности рудоносных габброидов.

2) Определить химический состав пород и минералов.

3) С помощью моделирования в программе «COMAGMAT 3.57» проследить эволюцию состава кристаллизующегося расплава при формировании пород и руд.

4) На основании изучения изотопов Sr и Nd и результатов геохронологического исследования пород установить тип источника мантийного расплава, формирующего породы Мшюосиновского массива.

Объектами исследования являлись габброидные массивы Южного Прибайкалья: Комарский, рек Талая и Большая Быстрая, Асямовский, Снежнин-ский. В качестве основного объекта изучения выбран Малоосиновский перидо-тит-габброноритовый массив, один из самых крупных в районе и наименее измененных наложенными процессами. Для сравнения в работе рассмотрены габброиды и руды Арсентьевского массива (Центральная Бурятия) (Богатиков, 1966; Бадмацыренова, 2005).

Фактический материал. Работа основана на материале, собранном автором во время полевых работ 2001-2007 гг. В 2001-2002 гт. совместно с геологами Бурятского геологического института СО РАН, г. Улан-Удэ, были проведены полевые исследования на Арсентьевском массиве. В 2002-2007 гг. автором изучались габброидные массивы Южного Прибайкалья на территории Слюдян-

ского района Иркутской области. В результате было отобрано 255 штуфных проб. Кроме того, использованы коллекции образцов, предоставленные научным руководителем к. г.-м. н. А. С. Мехоношиным.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовался широкий спектр геологических, аналитических и расчетных методов.

Содержания петрогенных и редких элементов в породах (112 проб) и мономинеральных фракциях (11 проб) были определены в лабораториях Института геохимии имени А. П. Виноградова СО РАН (г. Иркутск) следующими методами: весовым, спектрофотометрическим, атомно-абсорбционным, пламенно-фотометрическим (аналитики Т. В. Ожогина, Л. П. Фролова, О. А. Пройдакова), атомно-эмиссионной спектрометрии (аналитики С. С. Воробьева и А. Д. Глазунова), рентгенофлуоресцентным (аналитики лаборатории рентгеновских методов анализа под руководством д.т.н. А. Л. Финкелыптейна), масс-спектрометрии с индукционно-связанной плазмой (аналитики Н. Н. Пахомова, Ю. В. Сокольникова, к.ф.-м.н. Е. В. Смирнова).

Состав минералов в аншлифах определялся аналитиком к.х.н. Л. А. Павловой с помощью рентгеноспектрального микроанализатора «Superprobe-733» (JEOL Ltd, Япония) и энергодисперсионного спектрометра Sahara (Princton Gamma-Tech Ltd) (в Институте геохимии СО РАН, г. Иркутск).

Для изучения петрографических особенностей и минерального состава габброидов и вмещающих пород были детально описаны 220 прозрачных шлифов и аншлифов. Макроскопически образцы и протолочки пород изучались под бинокулярным микроскопом МБС-10.

Геохронологические исследования были проведены 40Аг/39Аг методом в Аналитическом центре Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН (г. Новосибирск) к.г.-м.н. А. В. Травиным и Д. С. Юдиным. Изотопный состав Nd и Sr измерялся на масс-спектрометре «Finnigan МАТ262» в Центре коллективного пользования г. Иркутска Г. П. Сандимировой и С. А. Татарниковым.

Для выяснения условий равновесия минеральных ассоциаций габброидов применялись методы минералогической термобарометрии.

Петрохимические расчеты проводились в программе «CRYSTAL» (к.г.-м.н. И. С. Перетяжко, Институт геохимии СО РАН, г. Иркутск), а для модельных расчетов параметров кристаллизации базальтовых магм использовалась программа «COMAGMAT 3.57» (Арискин, Бармина, 2000).

Научная новизна исследования:

1) Впервые в результате комплексных петролого-геохимических исследований установлен состав родоначальной рудоносной магмы, получены данные по физико-химическим условиям образования и динамике становления расслоенных габброидных массивов Южного Прибайкалья.

2) Доказана принадлежность габброидов Южного Прибайкалья к продуктам внутриплитного плюмового магматизма.

3) Определены изототю-геохпмические и геохронологические характеристики габброидов, отражающие эволюцию состава базальтовых магм во времени.

4) Предложены критерии рудоносности и установлены условия формирования рудоносных габброидов Южного Прибайкалья.

Практическая значимость работы. Выявленные закономерности поведения элементов группы железа в магматическом процессе позволили разработать критерии рудоносности основных пород, которые могут быть использованы для поиска новых месторождений железо-титан-ванадиевых руд

Полученные аналитические данные и уникальная геолого-геохимическая информация необходимы для реконструкции геологической истории формирования Южного Прибайкалья и могут быть использованы при проведении геолого-съемочных работ, в том числе разработке легенд и составлении геологических карт нового поколения.

Защищаемые положения:

1) Габброиды Южного Прибайкалья являются производными субщелочной базальтовой магмы. Они сформировались в результате гравитационно-кристализационной и эманационной дифференциации, рудные габброиды - на поздних стадиях этого процесса. Выделение титаномагнетита и ильменита из родоначального расплава происходило при температуре 1070 °С, после кристаллизации основной массы силикатов.

2) Главными геохимическими характеристиками рудоносных габброидов Южного Прибайкалья являются повышенные содержания титана, фосфора, РЗЭ, стронция, бария, циркония, гафния, ниобия и тантала, что в совокупности с геохронологическими данными (340±4 млн лет) позволяет отнести их к продуктам внутриплитного магматизма.

3) Габброиды Южного Прибайкалья имеют железо-титан-ванадиевую ме-таллогеническую специализацию. Критериями их потенциальной титаноносно-сти являются: повышенная железистость пород и минералов, количественное преобладание ильменита над титаномагнетитом и окислительные условия их формирования.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 2 - в изданиях, входящих в Перечень ВАК. Результаты исследований были представлены в виде устных докладов на 19 конференциях, в том числе 3-х международных.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 125 рисунков, 5 таблиц и 25 приложений. Список литературы включает 174 наименования. Объем текста составляет 120 страниц.

Работа выполнена в лаборатории геохимии основных и ультраосновных пород Института геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН при всесторонней поддержке и деятельном участии научного руководителя, к.г.-м. н. Мехоношина А. С. Автор выражает искреннюю признательность сотрудникам лаборатории к.г.-м.н. Т. Б. Колотилиной, к.г.-м.н. М. А. Горновой, д.г.-м.н. О. М. Глазунову, д.г.-м.н. А. И. Альмухамедову, д.г.-м.н. А. Я. Медведеву, д.г.-м.н. А. А.

Воронцову за необходимые советы и участие в обсуждении диссертации. За денные консультации автор благодарит д.г.-м.н. В. А. Макрыгину, д.г.-м.н. Изоха А. И., д.г.-м.н. Владимирова А. Г., к.г.-м.н. А. В. Лавренчука, к.г.-м.н. Д.

A. Орсоева, к.г.-м.н. Кислова Е. В., к.г.-м.н. Т. Т. Врублевскую, д.г.-м.н. А. Н. Булгатова, к.г.-м.н. С. И. Дриля. Глубокую признательность автор выражает всем раннее перечисленным аналитикам. Особенно хочется поблагодарить за помощь в техническом оформлении работы Г. А. Черкашину и Г. В. Бурмакину.

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ЮЖНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ

В главе рассматривается история геологических и изотопно-геохронологических исследований Южного Прибайкалья, дано подробное описание геологического строения слюдянского кристаллического комплекса и массивов Ма-лоосиновского, Асямовского, Комарского, Снежнинского, рек Талая и Б. Быстрая, а также Арсентьевского.

Южное Прибайкалье является одним из наиболее изученных районов Восточной Сибири благодаря месторождениям флогопита, лазурита, волласто-нита, мраморов и др. Детальные геологические исследования были начаты ещё в 30-х годах XX века. Геолога-петрографические исследования пород в различные годы были выполнены Д. С. Коржинским, Ю. 3. Елизарьевым, А. А. Ша-феевым, В. Н. Вишняковым, Е. П. Васильевым и др. Вопросами восстановления первичной природы метаморфогенных пород и геодинамических обстановок их накопления занимались В. И. Левицкий, Г. С. Плюснин (1991), В. А. Макрыги-на (2007), 3. И. Петрова (2005), Л. 3. Резницкий (2004) и др. В монографиях Ф.

B. Кузнецовой (1981), М. И. Грудинина и Ю. В. Меныпапша (1987) рассмотрены положение, условия залегания и вещественный состав ультрабазит-базиговых комплексов региона. Титаномагнетит-ильменитовое оруденение в габброидных массивах региона было обнаружено В. И. Богаревым (1978), однако детальных петролого-геохимических исследований не проводилось.

В результате изотопно-геохронологических исследования (Rb-Sr, Pb-Pb, Sm-Nd, U-Pb методы) установлено, что время проявления метаморфизма грану-литовой фации в породах слюдянского кристаллического комплекса соответствует периоду 465-480 млн лет (О возрасте метаморфизма..., 1997), а возраст протолита слюдянской серии (U-Pb метод) соответствует 2500 млн лет (Новые данные по геохимии..., 2007). При этом данные, характеризующие время проявления бази-тового магматизма в Южном Прибайкалье практически отсутствуют.

Вмещающей толщей для габброидов Малоосиновского, Асямовского, Снежнинского, Комарского, массивов рек Талая и Б. Быстрая являются мета-морфизованные породы слюдянского кристаллического комплекса (Слюдян-ский кристаллический..., 1981).

Малоосиновский массив расположен в междуречье рек Утулик и Хара-Мурин. В плане он имеет изо метр ич ну ю, слегка вытянутую в субмеридиональ ном направлении форму, в разрезе - предположительно лополитообразную. Северная часть его ограничивается береговой линией оз. Байкал, а северо-

Условные обозначения

! Четвертичные отложения Граниты и пегматиты

Хангарульская серия

|у у| Сиениты |§|§|||[ Габбронориты |г Г] Оливиновые габбронориты [I I] Вебстериты

I I Безымянская свита | | Харагольская свита Слюдянская серия | | Перевальная свита

I | Култукская свита

Перидотиты

Ш Контакты между различными типами пород: рвущие - сплошная, -1 постепенные - пунктирная линии

Рис. 1. Геологическая карта Малоосиновского массива. Составлена на основе карты (Богарев, 1978) с дополнениями Мехо-ношина А. С, и Волковой М. Г.

восточная - перекрыта четвертичными отложениями. Внутреннее строение массива неоднородное, но ярко выраженной расслоеююсти не наблюдается. Массив дифференцирован от перидотитов до лейкократовых габброноригов, связанных постепенными переходами. Ультрабазиты являются ксенолитами среди шбброноритов (см. рис. 1). Породы прорваны более поздними дайками гранитов, пегматитов и ортотектитов. На северо-востоке среди гранитоидов появляются тела сиенитов (рас. I). Габброиды на контактах с гранитондами и пегматитами амфиболизированы, керсутит и пироксены замещаются сине-зеленой роговой обманкой.

Титаномагнетит-ильменитовое оруденение представлено вкрапленными рудами (рудные габбронориты), которые входят в состав дифференцированной серии и представлены безоливиновыми разновидностями, либо содержат очень небольшое количество оливина. Контакты между рудными и безрудными габб-роидами постепенные. Оруденение размещено в пределах массива незакономерно. Рудные тела представляют собой пластообразные и линзовидные залежи с неясными геологическими границами.

Все исследованные массивы имеют сходное геологическое строение, что выражено в форме, внутреннем строении и характере размещения титаномагне-тит-ильм енотового оруденения.

Комарский и Арсентьевский массивы вмещают месторождения титано-магнетит-ильменитовых руд. Здесь представлено три типа оруденения: сплошные, густовкрапленные и вкрапленные руды (рудные габброиды) в виде линзо-видных тел и полос внутри габброидов.

ГЛАВА 2. ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГАББРОИДОВ

В данной главе даны детальная петрографическая характеристика пород дифференцированной серии и вмещающей толщи Малоосшювского эталонного массива и сравнение с габброидами других массивов Южного Прибайкалья и Арсентьевского.

Породы Малоосиновского массива представлены перидотитами, плашо-перидотитами, вебстеритами, оливиновыми плагиовебстеритами оливиновыми габброноритами, габброноритами. Для габброидов характерны массивная текстура, гипидиоморфнозернистая, габброофитовая и габбровая структуры. На участках, где рудные компоненты цементируют зёрна силикатов, развита сиде-ронитовая структура. В оливиновых габброноритах наблюдаются друзитовые микроструктуры, выраженные последовательным обрастанием зёрен оливина каёмками ортопироксена (рис. 2), затем - клинопироксена, а после - амфибола эденит-паргасит-керсутитового ряда. Часто друзитовые микроструктуры переходят в келифитовые, когда оливин сначала обрастает каёмкой ортопироксена, а затем - сине-зелёной роговой обманки.

В основных породах плагиоклаз кристаллизовался раньше оливина, а в ультраосновных - наоборот. Зональность зёрен плагиоклаза (см. рис. 2) указывает на то, что процесс его кристаллизации проходил достаточно медленно. По-

ГЛАВА 3. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАББРОИДОВ

Глава посвящена изучению распределения, форм нахождения и поведения петрогенных и редких элементов в породах, рудах и минералах ультраба-зит-базитовых массивов Южного Прибайкалья и Арсентьевского массива (Центральной Бурятии). В отдельном разделе представлены результаты изотопно-геохронологических исследований пород Малоосиновского массива.

Взаимоотношения породообразующих минералов в оливиновом габбронорите.

01 - оливин; Р1 - плагиоклаз; Орх - ор-топироксен (бронзит); Срх -клиногшроксен (авгит) Фото сделано в об-ратнорассеян-ных электронах.

еле выделения плагаоклаза и оливина образуется ортопироксен, далее - клино-пироксен и на заключительных стадиях - магматические амфиболы эденит-паргасит-керсутитового ряда и первичный биотит, отличающиеся от вторичных морфологией зёрен и высокими содержаниями ТЮ2(1,5-6,3 мае. %).

Широкое распространение сидеронитовых структур и коррозия силикатов свидетельствуют о том, что после кристаллизации последних расплав насыщался летучими компонентами с выделением апатита и шпинели.

Остаточный рудоносный расплав выдавливался в почти полностью застывшую силикатную часть породы с образованием различного типа руд.

Для габброидов Малоосиновского, Снежшшского и Арсентьевского массивов характерно отсутствие вторичных изменений за исключением приконтак-товых, связанных с внедрением более поздних гранитоидов. Габброиды других рассматриваемых в работе массивов, напротив, метаморфизованы в условиях эпидот-амфиболитовой фации, что существенно усложняет их исследование.

Петрографическое изучение габброидов позволило сделать вывод о том, ,

что они образовалась в ходе гравитационно-кристаллизационной и эманацион-

ной дифференциации, а порядок выделения минералов из расплава соответствовал ряд>' Боуэна-Феннера (Bowen, 1947; Fermer, 1929).

На основных петрохимических и геохимических диаграммах составы габброидов массивов Южного Прибайкалья не выходят за пределы полей составов пород перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива (рис. 3). Все породы перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива образуют единый дифференцированный ряд, различающийся по крем-некислотности, щелочности, содержаниям магния, алюминия (рис. ЗА, ЗБ) и фосфора. При дифференциации пород массива наряду с фракционированием плагиоклаза (Р1) и клинопироксена (Срх), происходит фракционирование орто-пироксена (Орх) и оливина (01) (см. рис. ЗБ).

Габброиды Арсентьевского массива отличаются от габброидов Южного Прибайкалья более узким разбросом содержаний и АЬОз, высокой щё-

§ 5 О 4

6 3 § 2

-1---- ! □ 1

□ ' а 1 □ _ в1 п 1

! йщр

г® г

йй ° ж

- ^¡ж вжет11

□ дчр

* * ' —• 1 ' i г 3>!°° о л 1 1

А X

Малоасиновскиймассив перидотит-габброноритоеая серия

рудные габброиды (ТЮ2 более 3 мае. %)

Комерский массив Асямовский массив массив р. Талая массив

р. Б. Быстрая Снежнинский массив* Арсентьевский массив"

Б 30"Ьр/

6 §

20-

'10-

ОРх* ~ ОГ-

I ■'»

10 20 30 МдО, мае. %

Рис. 3. Диаграмма щёлочноети-кремнекислотности (А), соотношения А1203 и MgO (Б), ТЮ2 и Кре (В) для габброидов Южного Прибайкалья и Арсентьевского массива.

Пунктирные линии - рассчитанные линии фракционирования минералов (Б). Здесь и далее: * - по (Раннепалеозойский габбро-сиенитовый..., 2004); ** - с использованием данных Орсоева Д. А, Бадмацыреновой Р. А., 2001-2002 гг.

Рис. 4. Распределение редкоземельных элементов в породах перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива.

Для нормгрования использован состав хондрита, по (ВоуЩоп, 1984).

лочностью (см. рис. ЗА, ЗБ) и повышенными содержаниями Р2О5.

Для пород Малоосиновского и Арсентьевского массивов характерен широкий диапазон изменения коэффициента фракционирования (Кре^еО/РеС^'^О, окислы в молекулярных количествах) (соответственно, 0,22-0,67 и 0,35-0,75) (рис. ЗВ).

По уровню содержаний РЗЭ все породы массива делятся на три группы: с высокими, средними и низкими концентрациями. В спектре распределения РЗЭ габброноригов с большим количеством плагиоклаза (50-60 % породы) появляется характерный Ей максимум (рис. 4), указывающий на восстановительные условия кристаллизации породы. От ранних минералов к более поздним происходит увеличение содержаний РЗЭ.

По сравнению с другими габброидами Южного Прибайкалья отмечается обеднение пород Малоосиновского и Арсентьевского массивов тяжелыми РЗЭ, а самые высокие концентрации РЗЭ наблюдаются в габброидах р. Б. Быстрая.

Для рудных габброидов Южного Прибайкалья, образовавшихся на поздних этапах магматического процесса, характерны повышенные концентрации РЗЭ и отсутствие Ей аномалий, свидетельствующие об окислительных условиях кристаллизации. В них отмечаются высокие концентрации 8г (более 700 ррт), Ва (более 300 ррт) и широкий диапазон содержаний Zr (4-640 ррт), Ш (0,62-25 ррт), № (1,5-90 ррт) и Та (0,03-10 ррт).

Впервые получен абсолютный возраст пород Малоосиновского массива (40Аг/39Аг метод) - 340±4 млн лет (по керсутиту), а также возраст секущих по отношению к ним пегматитов - 300±3 млн лет (по биотиту)- По изотопному составу Sr и Nd породы перидотит-габброноритовой серии близки базальтам островов Китового хребта, обладающим геохимическими характеристиками типичными для обогащенного мантийного источника EM-I (Hart, 1988).

Полученные изотопно-геохронологические данные совместно с геохимическими свидетельствуют о том, что породы перидотит-габброноритовой серии массива являются продуктами внутриплитного магматизма.

ГЛАВА 4. МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ГАББРОИДОВ

В главе дана детальная петрографическая характеристика рудных минералов, рассмотрены вопросы распределения, форм нахождения и поведения элементов группы железа в породах, рудах а рудных минералах массивов основных и ультраосновных пород Южного Прибайкалья и Арсентьевского массива (Центральной Бурятии), а также промышленного использования и переработки титаномагнетит-ильменитовых руд.

Рудоносными считаются габброиды, содержащие, согласно кондициям, более 3 мае. % ТЮ2 (Резниченко, Шабалин, 1986); главным минералом-концентратором титана в них является ильменит, количественно преобладающий над магнетитом.

Рудные минералы представлены ильменитом, магнетитом и сульфидами. Магнетит и ильменит, как более поздние образования, цементируют ранние силикатные минералы, заполняя межзерновое пространство, а также трещины спайности и катаклаза, формируют тем самым сидеронитовую структуру (вкрапленные руды). Широко распространены в породах симплектитовые сростки рудных; минералов и пироксенов. В зёрнах оливина, пироксенов и плагиоклаза постоянно наблюдаются структуры распада рудных минералов.

Количественное соотношение ильменита и магнетита в габброидах колеблется от 1:1 (рис. 5А) до 9:1 (рис. 5Б). Часть зёрен магнетита идиоморфна по отношению к зёрнам ильменита. Границы между ними, как правило, волнообразные, однако встречаются зазубренные с дорожками, свидетельствующие об одновременной кристаллизации минералов.

Магнетит встречается в виде зёрен неправильной изометричной формы (рис. 5); в отражённом свете характеризуется серой окраской; ксеноморфен по отношению к силикатным минералам. Зёрна магнетита отличаются неоднородным внутренним строением: для них характерны трещины спайности и двойни-кование, а также игольчатые и пластинчатые структуры распада шпинели и ильменита (см. рис. 5). Часто гапидиоморфные зёрна магнетита заключены внутри крупных зёрен ильменита (см. рис. 5А). Хроммагнетшы отличаются зональным внутренним строением.

Ильменит в отраженном свете имеет светло-серую окраску. Он встречается в виде практически однородных зёрен неправильной изометричной формы, часто, находящихся в тесном срастании с магнетитом (см. рис. 5) и ксеноморф-яых по отношению к силикатам. Ильменит образует игольчатые структуры распада в магнетите (см. рис. 5А).

Сульфиды в габброидах Малоосиновского массива представлены магматической ассоциацией: халькопирит, пентландит и пирротин, а также вторичным пиритом.

Среди пород всех рассматриваемых в работе массивов по содержанию ТЮг можно выделить две группы: низкотитанистые (0,24-3 мае. %) и высокотитанистые (3-6,3 мае. %) (рудные габброиды). Концентрации ТЮг в габброидах Южного Прибайкалья колеблются от 0,5 до 5 мае. %, но в габброидах массива р. Б. Быстрая достигают 6,3 мае. %. В габброидах Арсентьевского массива концентрации ТЮ2 варьируют от 0,24 до 6,21 мае. % (см. рис. ЗВ).

В безрудных габброидах, где титаномагнетита больше, чем ильменита, проявлена положительная корреляционная зависимость титана с фосфором и ванадием. На диаграмме соотношения величины ТИЧ отношений и концентраций V (рис. 6А) рудные габброиды, в которых ильменит количественно преобладает над магнетитом, а содержание ТЮ2 более 3 мае. %, образуют обособленное поле.

Между величинами И/Сг отношений и концентрациями № в породах пе-ридотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива наблюдается обратная связь (рис. 6Б), а величинами Сг/У и №/Со отношений - прямая (рис. 6В).

А <3 X

<S> □

□

О 100 200 300 400 500 600 700 800 V, ррт

Ti/Cr СгА/

Малоосиноеский массив перидотит-габброноритоеая серия

рудные габброиды (ПО2 более 3 мае. %)

Асямоеский массив

Комврский массив

массив р. Талая

массив р. Б.Быстрая

Снежнинский массив*

Арсентьевский массив**

10000

100 Ni, ррт

Рис. 6. Соотношение Ti/V и V (А), Ti/Cr и Ni (Б), Cr/V и Ni/Co (Ii) в габброидах Южного Прибайкалья и Арсентьевского массива.

I - поле рудных, II- поле безрудных габброидов. Это обусловлено тем, что в магматическом процессе ранние дифференциаты обогащены Сг и Ni, а поздние - Ti, V и Со, при этом величины Cr/V, Ti/Cr отношений отражают стадийность дифференциации рудного вещества, а Ni/Co -силикатного (Мехоношин и др., 1986).

Накоплению титана в остаточном расплаве соответствует падение величин Ni/Co и Cr/V отношений, поэтому рудные габброиды характеризуются низкими значениями Cr/V (менее 0,2) и Ni/Co (менее 1) и высокими - Ti/Cr (более 200) отношений (см. рис. 6Б, В).

Рудные габброиды образовались на поздних стадиях дифференциации массивов, их отличительной чертой являются высокая железистость (0,55-0,67),

Рис. 7. Изменение содержания ТЮ2 в минералах пород перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива.

Минералы по оси X нанесены в соответствии с порядком выделения их из расплава. 01 - оливины; ОРх - ортопироксены; СРх - клинопироксены; Ат/- амфиболы эденит-паргасит-керсутитового ряда; - биотит, АЛ - магнетиты; 11т -ильмениты; БЫ - шпинель.

повьпненные содержания ТЮ2 (более 3 мае. %), V (более 220 ррт) и самые низкие концентрации Сг (менее 80 ррт) и № (менее 20 ррт).

В породах перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива Со и Мп сконцентрированы в магнетите и оливине. Главным минералом-концентратором Сг в породах является магнетит, при этом повышенные концентрации этого элемента наблюдаются в парагенных с ним клинопироксенах, амфиболах и биотите. Наиболее высокие содержания V отмечаются в магнети-тах, Бс - в клинопироксенах и амфиболах. Плагиоклаз является одним из главных минералов-концентраторов Бг наряду с апатитом. Максимальные содержания Ва отмечаются в биотите, чуть меньше этого элемента накапливается в плагиоклазе и амфиболе. Ильменит и магнетит, наряду с поздними силикатными минералами (клинопироксеном и амфиболом), являются минералами-носителями Zr, Щ ТЪ, и, Мэ, Та.

От ранних минералов к более поздним наблюдается увеличение желези-стости (0,15-1,05), содержаний ТЮ2(0,01-51 мае. %) (рис. 7) и V (31-4555 ррт). Следовательно, к концу магматической) процесса происходит накопление этих элементов. Главным минералом-носителем титана в породах перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива является ильменит. Титано-магнетиты и хроммагнетиты в породах отличаются большим разбросом содер-

жаний Ti02 (0,1-10,6 мае. %). Самые низкие концентрации ТЮ2 в магнетитах из плагиоперидотитов (см. рис. 7).

По содержанию хрома магнетиты делятся на две группы: с низкими концентрациями Сг203 (менее 0,2 мае. %) в породах более ранних стадий и высокими (более 0,7 мае. %) в породах поздних стадий дифференциации. В породах перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива магнетит концентрирует Ni, Со, V и Мп, а также Сг, однако в парагенных с магнетитом клино-пироксенах, амфиболах и биотитах также наблюдаются повышенные концентрации Сг.

Как известно, повышение щелочности, содержания летучих и алюминия приводит к концентрации титана в пироксенах и амфиболах, а при повышенном окислительном потенциале титан концентрируется в окисно-рудных минералах (Нестеренко, Альмухамедов, 1973; Мехоношин, 1985). Следовательно, породы Малоосиновского массива на поздних стадиях дифференциации кристаллизовались в условиях открытой для кислорода системы. Формирование рудных габброидов происходило при температурах выше 600 °С, о чем свидетельствуют высокие концентрации ТЮ2 в ильмените.

При обогащении к рудным габброидам Южного Прибайкалья и Арсенть-евского массива может быть применена схема, используемая для руд Малота-гульского массива (Резниченко, Шабалин, 1986). Полученные в результате концентраты и продукты их переработки находят широкое применение в различных отраслях промышленности, а именно используются для производства: металлического титана; железо-ванадиевых сплавов; титановых белил, красок, бумаги; сварочных электродов (Мальцева и др...., 2000).

ГЛАВА 5. ПЕТРОГЕНЕЗИС И РУДОНОСНОСТЬ ГАББРОИДОВ

В главе представлены результаты моделирования процесса дифференциации и рудообразования пород перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива, рассмотрены проблемы петрогенезиса и рудоносности габброидов и определены критерии их потенциальной титаноносности.

Физико-химическое моделирование процесса дифференциации и рудообразования позволило проследить изменение состава кристаллизующегося расплава и установить, при каких Р-Т условиях в нём происходило формирование руд. При расчетах применялся клинопироксеновый геобарометр П. Нимица и П. Ульмера (Nimis, Ulmer, 1998) и геотермометр П. Уэллса (Wells, 1977), основанный на двупироксеновом равновесии - моноклинный пироксен - ромбический пироксен (табл. 1).

В результате моделирования в программе «COMAGMAT 3.57» (Арискин, Бармина, 2000) установлено, что все породы перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива кристаллизовались из единого родоначального расплава, отвечающего по составу субщелочной базальтовой магме. Ультрабазиты, которые являются породами первой фазы, кристаллизовались при давлении 8 кбар (на глубине 24 км), с содержанием Н20 1-1,1 мае. % в расплаве. Габброи-

ды второй фазы образовались при даалении 4 кбар (на глубине 12 км), с содержанием Н20 в расплаве 0,6-0,7 мае. %. Кристаллизация ильменита происходила при температуре 1070 °С.

Таблица 1.

Результаты геотермобарометрических исследований пород перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива

Породы Т, °С Р, кбар

перидотиты 1235 8,2

вебстериты 1155-1191 4,3-6,2

оливиновые габбронориты 1086-1170 3,9-4,6

габбронориты 1035 3,8-4,1

Ход магматической эволюции родоначальной для пород перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива базальтовой магмы соответствовал нормальному ходу гравитационно-кристаллизационной дифференциации, с существенным влиянием эманационной дифференциации. Последовательность выделения минералов из базальтового расплава соответствует ряду Боуэна, при этом магматическая система была закрыта для кислорода. Постепенная эволюция состава магмы привела к образованию остатка, обогащенного железом, титаном и фосфором в условиях открытой для кислорода системы (путь Феннера).

Титаномагнетит-ильменитовое оруденение, входящее в состав габброи-дов Южного Прибайкалья, имеет позднемагматическую природу. Остаточный рудоносный расплав выдавливался в пустоты и трещины внутри почти полностью застывшей силикатной части породы (механизм фильтр-прессинга). Формирование структур распада ильменита в магнетите происходило в результате субсолидусных реакций в условиях нестабильности температурного режима.

Для образования железо-титан-ванадиевых руд в рассматриваемых породах благоприятным фактором являлись высокая железистость и окислительные условия формирования. Повышение щёлочности кристаллизующегося расплава способствовало вхождению титана в силикатные минералы (амфиболы и биотиты).

Для весьма высокотитанистых титаномагаетит-ильменитовых руд характерны высокие содержания титана в титаномагнетите (ТЮ: от 4 мае. % и более) и при этом ильменит в этих рудах количественно преобладает над магнетитом (Шабалин, Резниченко, 2005). Во вкрапленных рудах Малоосиновского массива, Комарского и Арсентьевского месторождений соотношение ильменита и магнетита достигает 9:1.

Незакономерное распределение концентраций титана в магнетитах (рис. 7) из пород дифференцированной серии Малоосиновского массива свидетельствует о нестабильном кислородном режиме при кристаллизации рудных минералов. В результате моделирования установлено, .что выделение ильменита из расплава происходило при температуре примерно 1070 °С.

В рассматриваемых рудах ильменит обогащен железом, и при распаде твёрдых растворов наблюдаются магнетит-ильменитовые срастания, что свидетельствует о повышенных давлениях при его образовании, так как при кристаллизации рудных минералов в близповерхностных условиях весь титан уходит в магнетит и кристаллизации ильменита не происходит (Мехоношин и др., 1986).

По содержанию элементов группы железа породы перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива образуют неразрывный тренд дифференциации; в них отмечается большой разброс содержаний, свидетельствующий о высокой степени дифференцированности магмы в процессе становления интрузии, что является благоприятным фактором локализации крупных тел титаномагнетит-ильменитовых руд.

Предложенные критерии титаноносности наиболее применимы при поисках железо-титан-ванадиевых руд, связанных с основными породами. Изучение габброидных массивов Южного Прибайкалья, Центральной Бурятии, Восточного Саяна показало, что руды в них локализуются неравномерно. В приповерхностных условиях и при не очень хорошей обнажённости часто обнаруживаются только безрудные габброиды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследованные габброидные массивы Южного Прибайкалья Малооси-новский, Асямовский, Комарский, Снежнинский, массивы рек Талая и Б. Быстрая и Арсентьевский имеют близкое геологическое строение.

Малоосиновский массив имеет возраст 340 млн лет (ранний карбон С]). Полученные геохронологические данные совместно с геохимическими свидетельствуют о том, что породы перидотит-габброноритовой серии являются постколлизионными и образуют единый дифференцированный ряд, различающийся по кремнекислотности, щёлочности, содержаниям магния, алюминия, фосфора и элементов группы железа. На основных петрохимических и геохимических диаграммах составы габброидов массивов Южного Прибайкалья не выходят за пределы полей составов перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива.

Габброиды Арсентьевского массива и массива р. Б. Быстрая отлетаются от габброидов других массивов Южного Прибайкалья более узким разбросом содержаний магния и алюминия, повышенными содержаниями щелочей, фосфора и титана и низкими концентрациями ванадия.

Дифференциация габброидов Малоосиновского массива происходила в период стационарного развития магматического очага. Родоначальная маша для габброидов отвечает составу субщелочной базальтовой. В результате исследований установлено, что ультрабазиты кристаллизовались при давлении 8 кбар и являются породами первой фазы. Другие породы дифференцированной серии, представленные на современном эрозионном срезе, образовались при давлении 4 кбар и являются породами второй фазы.

Кристаллизация минералов из базальтового расплава происходила в последовательности, определенной рядом Боуэна-Феннера (Bowen, 1947; Fenner, 1929). Ход магматической эволюции родоначалыюй базальтовой магмы соответствует нормальному ходу гравитационно-кристаллизационной дифференциации, с существенным влиянием эманационной дифференциации. Рудные минералы кристаллизовались позже силикатных. Выделение ильменита из расплава происходило при температуре около 1070 °С. Сульфидная минерализация в габброидах имеет ликвационный генезис.

Вкрапленные руды в изученных массивах образовались на завершающих стадиях дифференциации массивов. Они характеризуются повышенными концентрациями титана, ванадия, железа и фосфора, РЗЭ, Sr, Ва, широким разбросом содержаний Zr, Hf, Nb, Та, и самыми низкими - Cr и Ni.

Рудные габброиды характеризуются низкими величинами отношений Cr/V (менее 0,2) и Ni/Co (менее 1) и высокими - Ti/Cr (более 200).

Критериями потенциальной титаноносности габброидов Южного Прибайкалья являются: 1) повышенная железистость пород и минералов; 2) количественное преобладание ильменита над титаномагнетитом; 3) высокие температуры кристаллизации ильменита; 4) окислительные условия формирования рудных габброидов.

Рудообразование соответствовало фузивному типу, так как родоначаль-ная маша содержала летучие компоненты, железо и титан. Титан в абиссальных частях резервуара накапливался за счет того, что не входил в ранние силикатные минеральные фазы. На поздних стадиях магматического процесса рудоносный расплав отжимался в уже закристаллизовавшиеся породы верхних горизонтов с образованием титаномагнетит-ильменитовых руд.

Список ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Каневская М. Г. (Волкова) Геохимические особенности титаномагнетит-ильменитовых руд Арсентьевского массива//Современные проблемы геохимии. Материалы конференции молодых ученых. - Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2003. - С. 19-23.

2. Орсоев Д. А, Бадмацыренова Р. А., Каневская M Г. (Волкова) Титаномагнетит-ильменитовое оруденение габбро-сиенитового Арсентьевского массива//Современные проблемы фор-мационного анализа, петрология и рудоносность магматических образований. Тезисы докладов Все-рос. совещ., г. Новосибирск, 16-19 апр. 2003. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2003. - С. 244-245.

3. Каневская М. Г. (Волкова) Сравнительная характеристика габброидов Южного Прибайкалья и Арсентьевского массива//Строение литосферы и геодинамика: Материалы XX Всероссийской молодежной конференции. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2003. - С. 139140.

4. Волкова М. Г. Геохимические особенности габброидов Южного Прибайка-лья//Современные проблемы геохимии. Материалы конференции молодых учёных. - Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2004. - С. 19-23.

5. Волкова М. Г. Габброиды Слюдянского кристаллического комплекса // Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований. Сборник избранных трудов научно-технической конференции. Вып. 4. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. - С. 166170.

г,

6. Волкова М. Г. Малоосиновский пироксенит-габброноритовый массив Южного Прибайкалья (петрология, геохимия)//Тезисы докладов Второй Сибирской международной конференции молодых учёных по наукам о Земле. Новосибирск: Новосиб. Гос. ун-т, 2004. - С. 40-41.

7. Юдин Д. С., Хромых С. В., Колотилина Т. Б., Волкова М. Г., Казанцева Д. А. Первые результаты "10Аг/39Аг датирования габброидов Бирхинского массива и "законсервированных" в них гранитных жил (Западное Прибайкалье) //Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту). Материалы совещания. - Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2004. - Т. 2. - С. 168-171.

8. Юдин Д. С., Хромых С. В., Мехоношин А. С., Владимиров А. Г., Травин А. В., Колотилина Т. Б., Волкова М. Г. 40Аг/39Аг возраст и геохимические особенности синколлизионных габброидов и гранитов Западного Прибайкалья (на примере Бирхинского массива и его складчатого обрамления)//Доклады РАН. - 2005. - № 2. - С. 251-255.

9. Волкова М. Г. Поведение редкоземельных элементов в процессе формирования пери-дотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива//Современные проблемы геохимии. Материалы конференции молодых учёных. - Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2007. -С. 14-15.

10. Волкова М. Г., Мехоношин А. С. Геохимия постколлизионных габброидов Южного Прибайкалья/УУльтрабазит-базитовые комплексы складчатых областей. Материалы международной конференции. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. - С. 139-143.

11. Волкова М Г., Юдин Д. С., Мехоношин А С., Макагон В. М. Малоосиновский перидотат-габбронориговый массив (геохронология, геохимия, геодинамикау/Проблемы геохимии эндогенных процессов и окружающей среды. Материалы Всероссийской тучной конференции (с участием иностранных ученых). - Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2007. - Т. 2. - С. 39-42.

12. Волкова М. Г., Татарников С. А., Юдин Д. С. Тип магматического источника и возраст пород Малоосиновского перидотит-пироксенит-габброноритового массива//Рудоносность ультрамафит-мафитовых и карбонатитовых комплексов складчатых областей. Материалы международной молодёжной школы-семинара. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2008. -С. 17-19.

13. Волкова М. Г., Татарников С. А. Изотопный состав N(1 и Бг поспсоллизионных габброидов Южного ПрибайкалыйТеодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту). Материалы совещания - Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2008.-Т.1.-С. 69-70.

14. Волкова М. Г., Татарников С. А. Первые данные об изотопном составе постколлизионных габброидов Южного Прибайкалья//Современные проблемы геологии, геохимии и экологии Дальнего Востока России. Материалы II Региональной конференции молодых ученых. - Владивосток: Изд-во Дальневосточного геологического института ДВО РАН, 2008,- С. 61-62.

15. Волкова М. Г. Физико-химические условия образования пород перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива (Южное Прибайкалье) //Тезисы докладов Четвертой Сибирской международной конференции молодых учёных по наукам о Земле. Новосибирск: ИГМ СО РАН, 2008. - С. 79-80.

16. Волкова М. Г. Моделирование физико-химических параметров процесса дифференциации первдотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива/Известия Сибирского отделения секции наук о Земле Российской Академии естественных наук. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. - 2008. -№7(33) - С. 133-143.

Подписано в печать 25.12.2008. Формат 60 х 84 / 16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,25. Тираж 100 экз. Зак. 469. Поз. плана 47н.

ИД № 06506 от 26.12.2001 Иркутский государственный технический университет 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Волкова, Мария Геннадьевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ЮЖНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ.

1.1. История геологических и изотопно-геохронологических исследований.

1.2. Слюдянский кристаллический комплекс.

1.3. Особенности геологического строения Малоосиновского массива.

1.4. Краткая характеристика других массивов Южного Прибайкалья и Арсентьевского массива Центральной Бурятии.

ГЛАВА 2. ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГАББРОИДОВ.

2.1. Перидотит-габброноритовая серия Малоосиновского массива.

2.2. Породы вмещающей толщи.

2.3. Сравнение габброидов Малоосиновского и других массивов.

ГЛАВА 3. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАББРОИДОВ.

3.1. Петрогенные элементы.

3.2. Редкоземельные элементы.

3.3. Другие некогерентные элементы.

3.4. Химизм минералов.

3.5. Изотопно-геохронологические исследования пород Малоосиновского массива.

ГЛАВА 4. МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ГАББРОИДОВ.

4.1. Рудные минералы.

4.2. Поведение элементов группы железа в процессе кристаллизации потенциально рудоносных базальтовых магм.

4.3. Химизм рудных минералов.

4.4. Возможности промышленного использования и переработки титаномагнетит-ильменитовых руд.

ГЛАВА 5. ПЕТРОГЕНЕЗИС И РУДОНОСНОСТБ ГАББРОИДОВ.

5.1. Моделирование процесса дифференциации и рудообразования пород перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива.

5.2. Титаноносность ультраосновных-основных пород.

5.3. Петрогенезис и титаноносность пород перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива.

5.4. Критерии потенциальной титаноносности массивов ультраосновных-основных пород.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Петролого-геохимические закономерности формирования рудоносных габброидов Южного Прибайкалья"

Актуальность работы

Основные и ультраосновные породы всегда вызывали пристальный интерес исследователей, так как они являются одними из немногих источников информации о составе вещества глубинных зон Земли, а также носителями титаномагнетит-ильменитовой и медно-никелевой минерализации. Несмотря на бесспорные успехи в области исследования природы ультрабазит-базитовых массивов, остаются дискуссионными вопросы, касающиеся ме-таллогенической специализации базальтовых магм, особенностей их дифференциации, условий отделения и локализации рудного вещества, а также проблема установления критериев их рудоносности. Комплексное геолого-геохимическое и изотопное исследование габброидов Южного Прибайкалья, для которых остаются невыясненными основные закономерности поведения химических элементов, причины обогащения отдельных массивов рудными компонентами и нет единого мнения об их генезисе, во многом позволит приблизиться к решению этих проблем.

Цель и задачи исследования

Основной целью работы являлось установление металлогенической специализации ультрабазит-базитовых массивов Южного Прибайкалья, выявление закономерностей процессов дифференциации и рудообразования, определение геодинамической природы их становления и критериев потенциальной рудоносности габброидов.

Исходя из поставленной цели, в процессе исследования необходимо было решить следующие задачи:

1) Изучить геологическое строение габброидных массивов Южного Прибайкалья, определить петрографические и минералогические особенности рудоносных габброидов.

2) Установить химический состав пород и минералов.

4) На основании изучения изотопов Sr и Nd и результатов геохронологического исследования пород установить тип источника мантийного расплава, формирующего породы Малоосиновского массива.

Объекты исследования

Объектами исследования являлись габброидные массивы Южного Прибайкалья: Комарский, содержащий месторождение титаномагнетит-ильменитовых руд, массивы рек Талая и Большая Быстрая, а также Асямов-ский и Снежнинский массивы. В качестве основного объекта изучения выбран Малоосиновский перидотит-габброноритовый массив, один из самых крупных в районе и наименее измененных наложенными процессами. Для сравнения в работе рассмотрены габброиды и руды Арсентьевского массива, включающие месторождение титана (Центральная Бурятия) (Богатиков, 1966; Орсоев и др., 2003; Бадмацыренова, 2005).

Фактический материал

Работа основана на материале, собранном автором во время полевых работ 2001-2007 гг. В 2001-2002 гг. совместно с геологами Бурятского геологического института СО РАН, г. Улан-Удэ, были проведены полевые исследования на Арсентьевском массиве (Бурятия, к западу от поселка Арсентьев-ка). В 2002-2007 гг. автором изучались габброидные массивы Южного Прибайкалья на территории Слюдянского района Иркутской области. В результате было отобрано около 255 штуфных проб. Кроме того, использованы коллекции образцов, предоставленные научным руководителем, к. г.-м. н. А. С. Мехоношиным.

Методы исследований

При решении поставленных задач использовался широкий спектр геологических, аналитических и расчетных методов.

Содержания петрогенных и редких элементов в породах (112 проб) и мономинеральных фракциях (11 проб) были определены в лабораториях Инстатута геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН (г. Иркутск) следующими методами: весового, спектрофотометрического, атомно-абсорбционного, пламенно-фотометрического (аналитики Т. В. Ожогина, JI. П. Фролова, О. А. Пройдакова), атомно-эмиссионной спектрометрии (аналитики С. С. Воробьева и А. Д. Глазунова), рентгенофлуоресцентного (аналитики лаборатории рентгеновских методов анализа под руководством д.т.н. A. JI. Финкелыптей-на), масс-спектрометрии с индукционно-связанной плазмой (аналитики Н. Н. Пахомова, Ю. В. Сокольникова, к.ф.-м.н. Е. В. Смирнова).

Состав минералов в аншлифах определялся аналитиком, к.х.н. JI. А. Павловой с помощью рентгеноспектрального микроанализатора «Superprobe-733» (JEOL Ltd, Япония) и энергодисперсионного спектрометра Sahara (Princton Gamma-Tech Ltd) (в Институте геохимии СО РАН, г. Иркутск), а также на рентгеноспектральном микроанализаторе с электронным зондом «Camebax-micro» (в Аналитическом центре Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН, г. Новосибирск) аналитиками О. С. Хмельниковой и Е. Н. Нигматулиной.

Геохронологические исследования были проведены 40Аг/39Аг методом в Аналитическом центре Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН (г. Новосибирск) к.г.-м.н. А. В. Травиным и Д. С. Юдиным. Изотопный состав Nd и Sr измерялся на масс-спектрометре «Finni-gan МАТ262» в Центре коллективного пользования г. Иркутска Г. П. Санди-мировой и С. А. Татарниковым.

Петрохимические расчеты проводились в программе «CRYSTAL» (к.г.-м.н. И. С. Перетяжко, Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО

РАН, г. Иркутск), а для модельных расчетов параметров кристаллизации базальтовых магм использовалась программа «COMAGMAT 3.57» (Арискин, Бармина, 2000).

Научная новизна исследований

2) Доказана принадлежность габброидов Южного Прибайкалья к продуктам внутриплитного плюмового магматизма.

3) Определены изотопно-геохимические и геохронологические характеристики габброидов, отражающие эволюцию состава базальтовых магм во времени.

Практическая значимость работы

Выявленные закономерности поведения элементов группы железа в магматическом процессе позволили разработать критерии рудоносности основных пород, которые могут быть использованы для поиска новых месторождений железо-титан-ванадиевых руд

Полученные аналитические данные и уникальная геолого-геохимическая информация необходимы для реконструкции геологической истории формирования района Южного Прибайкалья и могут быть использованы при проведении геолого-съемочных работ, в том числе разработке легенд и составлении геологических карт нового поколения.

Защищаемые положения

1) Габброиды Южного Прибайкалья являются производными субщелочной базальтовой магмы. Они сформировались в результате гравитаци-онно-кристализационной и эманационной дифференциации, рудные габброиды - на поздних стадиях этого процесса. Выделение титаномагнетита и ильменита из родоначального расплава происходило при температуре 1070 °С, после кристаллизации основной массы силикатов.

2) Главными геохимическими характеристиками рудоносных габб-роидов Южного Прибайкалья являются повышенные содержания титана, фосфора, РЗЭ, стронция, бария, циркония, гафния, ниобия и тантала, что, в совокупности с геохронологическими данными (340±4 млн. лет), позволяет отнести их к продуктам внутриплитного магматизма.

3) Габброиды Южного Прибайкалья имеют железо-титан-ванадиевую металлогеническую специализацию. Критериями потенциальной титаноносности габброидов являются: повышенная железистость пород и минералов, количественное преобладание ильменита над титаномагнетитом и окислительные условия их формирования.

Публикации и апробация работы

По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 2 - в изданиях, входящих в Перечень ВАК. Результаты исследований были представлены в виде устных докладов на всероссийских молодежных конференциях «Современные проблемы геохимии» - Институт геохимии СО РАН (Иркутск,

2003, 2004, 2007); всероссийском совещании «Современные проблемы фор-мационного анализа, петрология и рудоносность магматических образований» (Новосибирск, 2003); всероссийских молодежных конференциях «Строение литосферы и геодинамика» - Институт земной коры СО РАН (Иркутск, 2003, 2007); научно-технических конференциях «Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований» - Иркутский государственный технический университет (Иркутск, 2002, 2003,

2004, 2007, 2008); международных конференциях молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2004, 2008); научном совещании «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)» - Институт земной коры СО РАН (Иркутск, 2004, 2008); международной конференции «Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей» (Черноруд, 2007); всероссийской научной конференции (с участием иностранных ученых) «Проблемы геохимии эндогенных процессов и окружающей среды» - Институт геохимии СО РАН (Иркутск, 2007); региональной конференции молодых ученых «Современные проблемы геологии, геохимии и экологии Дальнего Востока России» (Владивосток, 2008); международной молодежной школе-семинаре «Рудоносность ультрамафит-мафитовых и карбонатитовых комплексов складчатых областей» (Горячинск, 2008).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 125 рисунков, 5 таблиц и 25 приложений. Список литературы включает 174 наименования. Объем текста составляет 120 страниц.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Волкова, Мария Геннадьевна

Выводы по разделу

Таким образом, к основным петролого-геохимическим критериям титаноносности габброидов относятся:

1. Значительная степень дифференцированости интрузии;

2. Повышенная железистость пород и минералов;

3. Количественное преобладание ильменита над титаномагнети-том в рудных габброидах;

4. Высокие расчётные температуры кристаллизации ильменита;

5. Окислительные условия формирования;

6. Низкие значения Cr/V (менее 0,2), Ni/Co (менее 1) и высокие значения Ti/Cr (более 200) отношений.

Выяснение специфических особенностей химизма пород и минералов, а также учет условий формирования (режим кислорода, давление, температура) ультраосновных-основных интрузий, наряду с другими геологическими признаками, позволяет оценить их перспективность на опредёленный вид минерального сырья.

188

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследованные габброидные массивы Южного Прибайкалья Малоосиновский, Асямовский, Комарский, Снежнинский, массивы рек Талая и Б. Быстрая и Арсентьевский имеют близкое геологическое строение.

Малоосиновский массив является эталонотипом габброидных ассоциаций региона. Возраст пород Малоосиновского массива соответствует 340 млн. лет (ранний карбон С]), а возраст секущих эти породы пегматитов - 300 млн. лет (поздний карбон Сг). Полученные геохронологические данные совместно с геохимическими свидетельствуют о том, что породы перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива являются постколлизионными.

Все породы перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива образуют единый дифференцированный ряд, различающийся по кремнекислотности, щелочности, содержанию магния, алюминия, фосфора и элементов группы железа. На основных петрохимических и геохимических диаграммах составы габброидов массивов Южного Прибайкалья не выходят за пределы полей составов перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива.

Габброиды Арсентьевского массива и массива р. Б. Быстрая отличаются от габброидов других массивов Южного Прибайкалья более узким разбросом содержаний магния и алюминия, повышенными содержаниями щелочей, фосфора и титана и низкими концентрациями ванадия.

Дифференциация габброидов Малоосиновского массива происходила в период стационарного развития магматического очага. Родоначальная магма для габброидов соответствует по составу субщелочной базальтовой. В результате исследований установлено, что ультрабазиты кристаллизовались при давлении 8 кбар и являются породами первой фазы. Другие породы дифференцированной серии, представленные на современном эрозионном срезе, образовались при давлении 4 кбар и являются породами второй фазы.

Кристаллизация минералов из базальтового расплава происходила в последовательности, определенной рядом Боуэна-Феннера (Bowen, 1947; Fenner, 1929). Ход магматической эволюции родоначальной базальтовой магмы соответствует нормальному ходу гравитационно-кристаллизационной дифференциации, с существенным влиянием эманационной дифференциации. Рудные минералы кристаллизовались позже силикатных. Выделение ильменита из расплава происходило при температуре около 1070 °С. Сульфидная минерализация в габброидах имеет ликвационный генезис.

Рудные габброиды характеризуются низкими значениями отношений Cr/V (менее 0,2) и Ni/Co (менее 1) и высокими значениями Ti/Cr (более 200).

Рудообразование соответствовало фузивному типу, так как родона-чальная магма содержала летучие компоненты, железо и титан. Титан в абиссальных частях резервуара накапливался за счет того, что не входил в ранние силикатные минеральные фазы. На поздних стадиях магматического процесса рудоносный расплав отжимался в уже закристаллизовавшиеся породы верхних горизонтов с образованием титаномагнетит-ильменитовых РУД

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Волкова, Мария Геннадьевна, Иркутск

1. Альмухамедов А. И. Геохимия титана в процессах формирования пластовых интрузий основного состава // Геохимия редких элементов в ультраосновных и основных комплексах Восточной Сибири. - М.: Наука, 1973. - 156 с.

2. Альмухамедов А. И. Поведение титана в процессах дифференциации базальтовой магмы // Геохимия. 1967.- № 1.- С. 75-85.

3. Альмухамедов А. И. Состав и условия кристаллизации железо-титановых окисных минералов из дифференцированных траппов Сибирской платформы // Зап. Все-союз. минералог, о-ва. 1968. - Ч. 97, вып. 4. - С. 394-405.

4. Аранович JI. Я. Минеральные равновесия многокомпонентных твердых растворов. М.: Наука, 1991. - 254 с.

5. Арискин А. А., Бармина Г. С. Моделирование фазовых равновесий при кристаллизации базальтовых магм. М.: Наука, МАИК «Наука/Интерпериодика», 2000. - 363 с.

6. Арискин А. А., Ярошевский А. А. Кристаллизационная дифференциация интрузивного магматического расплава: развитие конвекционно-кумуляционной модели // Геохимия. 2006.- № 1. - С. 80-102.

7. Бадмацыренова Р. А. Петрология габбро-сиенитовых массивов Западного Забайкалья // Петрология магматических и метаморфических комплексов: Материалы всерос. науч. конф. Вып. 5. Томск: ЦНТИ, 2005. - Т. 1. - С. 35-39.

8. Балашов Ю. А. Геохимия редкоземельных элементов. М.: Наука, 1976.268 с.

9. Бармина Г. С., Арискин А. А. Оценка химических и фазовых характеристик исходной магмы троктолитового интрузива Киглапейд (Лабрадор, Канада) // Геохимия. -2002.-№ 10.-С. 1071-1083.

10. Богатиков О. А. Состав и генетические особенности тиганомагнетитовой минерализации в Арсентьевском массиве Бурятии // Особенности формирования базитов и связанной с ними минерализации. М.: Наука, 1965. - С. 199-227.

11. Богатиков О. А. Петрология и металлогения габбро-сиенитовых комплексов Алтае-Саянской области. М.: Наука, 1966. - 240 с.

12. Булах А. Г. Руководство и таблицы для расчета формул минералов. М.: Недра, 1967. - 146 с.

13. Ваганов В. И., Соколов С. В. Термобарометрия ультраосновных парагенези-сов.-М.: Недра, 1988. 149 с.

14. Возраст и продолжительность формирования флогопитовых и лазуритовых месторождений Южного Прибайкалья: результаты U-Pb геохронологических исследований / JT. 3. Резницкий, А. Б. Котов, Е. Б. Сальникова и др. // Петрология. 2000. - Т 8, № 1. - С. 74-86.

15. Возраст и термическая история максютовского метаморфического комплекса (по 40Аг/39Аг данным) / Г. Г. Лебезин, А. В. Травин, Д. С. Юдин и др. // Петрология. -2006.-Т. 14, № 1.-С. 109-125.

16. Волкова М. Г., Мехоношин А. С. Геохимия постколлизионных габброидов Южного Прибайкалья // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей. Материалы междунар. конф. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. - С. 139-143.

17. Волобуев М. И., Зыков С. И., Ступиикова Н. И. Геохронология докембрий-ских гранитоидов Восточного Саяна и Западного Прибайкалья // Геохронология Восточной Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука, 1980. - С. 66-79.

18. Габброидные формации Западной Монголии // А. Э. Изох, Г. В. Поляков, А. П. Кривенко и др. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1990. - 269 с.

19. Геодинамика палеозойских окраин Центральной Азии / Диденко А. Н., Мос-саковский А. А., Печерский Д. М. и др. // Геология и геофизика. 1994. - Т. 35, № 7-8. -С. 59-75.

20. Геодинамическая карта западной части Палеоазиатского океана / Берзин Н. А., Колман Р. Г., Добрецов Н. JI. и др. // Геология и геофизика. 1994. - Т. 35, № 7-8. - С. 8-28.

21. Геодинамическая карта Палеоазиатского океана. Восточный сегмент / В. Г. Беличенко, Е. В. Скляров, Н. JI. Добрецов, О. Томуртогоо. // Геология и геофизика. 1994. -Т. 35,№7-8. -С. 29-40.

22. Геологический словарь. Том 1. А М. - М.: Наука, 1973. - 487 с.

23. Геохимическая термометрия магматических пород принципы метода и примеры применения / М. Я. Френкель, А. А. Арискин, Г. С. Бармина и др. // Геохимия. -1987. -№ 11. -С. 1546-1562.

24. Глазунов О. М. Геохимия и рудоносность габброидов и гипербазитов. Новосибирск: Наука, 1981. - 190 с.

25. Гордиенко И. В. Геодинамическая эволюция поздних байкалид и палеозоид складчатого обрамления юга Сибирской платформы // Геология и геофизика. 2006. - Т. 47, № 1.-С. 53-70.

26. Грудинин М. И. Базит-гипербазитовый магматизм Байкальской горной области. Новосибирск: Наука, 1979. - 160 с.

27. Грудинин М. И., Меньшагин Ю. В. Ультрабазит-базитовые ассоциации раннего докембрия. Новосибирск: Наука, 1987. - 157 с.

28. Динамика внутрикамерной дифференциации базальтовых магм / М. Я. Френкель, А. А. Ярошевский, А. А. Арискин и др. М.: Наука, 1988. - 216 с.

29. Добрецов Г. Л., Алявдина Н. И., Добрецова Т. Г. Керсутит в камптонитах Южной Джунгарии // Записки Всероссийского Минералогического Общества. 1969. - Ч. 98, №4.-471-475.

30. Добрецов Н. JI. Эволюция структур Урала, Казахстана, Тянь-Шаня и Алтае -Саяпской области в Урало-Монгольском складчатом поясе (Палеоазиатский океан) // Геология и геофизика. 2003. - Т. 44, № 1-2. - С. 5-27.

31. Добрецов Н. Л., Буслов М.М. Позднскембрийско-ордовикская тектоника и геодинамика Центральной Азии // Геология и геофизика. 2007. - Т. 48, № 1. - С. 93-108.

32. Докембрий юго-восточной части Восточного Саяна и западной части хребта Хамар-Дабан / Л. П. Никитина, Ф. П. Митрофанов, И. П. Бузиков и др. // Докембрий Восточного Саяна. М. Л.: Наука, 1964. - С. 123-325.

33. Елисеев Н. А. Структурная петрология. Л.: Изд-во ЛГУ, 1953. - 309 с.

34. Жирова В. В., Зыков С. И., Тугаринов А. И. О возрасте пегматитов Слюдян-ского района// Геохимия. 1957. - № 7. - С. 592-599.

35. Заварицкий А. Н. О фузивных магматических месторождениях. Изв. АН СССР. Сер. геол. - 1937. - № 4. - С. 765-788.

36. Заварицкий А. Н. Изверженные горные породы. М.: Изд-во АН СССР, 1956.-479 с.

37. Замараев С. М. Краевые структуры южной части Сибирской платформы. -М.: Наука, 1967. 248 с.

38. Зоненшайн Л. П., Кузьмин М. И., Натапов Л. М. Тектоника литосферных плит территории СССР. М.: Недра, 1991. - Кн. 1.-328 с.

39. Иваненко В. В., Карпенко М. И., Лицарев М. А. Возраст Слюдянских флого-питовых месторождений (данные метода Аг-Аг) // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1990. - № 5. - С. 92-98.

40. Изотопный состав свинца метафосфоритов и проблема возраста слюдянской серии (Южное Прибайкалье-Западный Хамар-Дабан) / Л. 3. Резницкий, Н. II. Фефелов, Е. П. Васильев и др. // Литология и полезные ископаемые. 1998. - № 5. - С. 484-493.

41. Ильин А. В. Геологическая эволюция Южной Сибири и Монголии в позднем докембрии кембрии. - М.: Наука, 1982. - 116 с.

42. Интерпретация геохимических данных: Учеб. пособие / Е. В. Скляров и др.; под ред. Е. В. Склярова. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. - 288 с.

43. Историческая геология с основами тектоники плит и металлогении / М. И. Кузьмин, А. Т. Корольков, С. И. Дриль, С. Н. Коваленко. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 2000.-288 с.

44. Кеннеди Дж. Равновесие между летучими и окислами железа в изверженных породах // Вопросы физико-химии в минералогии и петрографии. М.: Изд-во иностр. лит., 1950.-С. 113-132.

45. Когарко Л. Н., Асавин А. М. Региональные особенности щелочных первичных магм Атлантического океана // Геохимия. 2007. - № 9.- С.915 -932.

46. Колотилина Т. Б., Мехоношин А. С. Гранатовые ультрамафиты и ассоциирующие метабазиты Бирюсинского блока // Геология и геофизика. 2001. - Т. 42, № 8. -С. 1221-1236.

47. Коржинский Д. С. Теоретические основы анализа парагенезисов минералов. -М.: Наука, 1973.-288 с.

48. Костицын Ю. А. Взаимосвязь между химической и изотопной (Sr, Nd, Hf, Pb) гетерогенностью мантии // Геохимия. 2007. №12. - С. 1267-1291.

49. Крац К. О. О генезисе магматических титаномагнетитовых месторождений // Труды Лабор. геологии докембрия АН СССР. Вып. 7. М. Л.: Изд-во АН СССР, 1957. - С. 5-21.

50. Кузнецова Ф. В. Гранулитовый комплекс Юго-Западного Прибайкалья. -Новосибирск: Наука, 1981. 184 с.

51. Кузьмичев А. Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. М.: ПРОБЕЛ - 2000, 2004.-192 с.

52. Лавренчук А. В. Программа для расчета динамики внутрикамерной дифференциации основной магмы «PLUTON» // Тезисы докл. Второй Сибирской междунар. конф. молодых ученых по наукам о Земле. Новосибирск, 2004. - С. 105-106.

53. Лавренчук А. В. Критерии адекватности математических моделей динамики становления интрузий // Строение литосферы и геодинамика: Материалы XXI Всерос. молодежной конф. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2005. - С.162-164.

54. Лебедев А. П., Богатиков О. А. Железо-титановые окисные минералы Ки-зирского габбро-сиенитового плутона и условия их образования // Особенности формирования базитов. М.: Наука, 1965. - С. 183-198.

55. Лебедев П. И. О генезисе полосатой текстуры в изверженных горных породах // Известия Донского гос. ун-та. 1921. - Т. 1. - С. 45-55.

56. Левинсон-Лессинг Ф. Ю. Проблема генезиса магматических пород и пути к ее разрешению. Л.: Изд-во АН СССР, 1934. - 58 с.

57. Левицкий В. И., Плюснин Г. С. Новые данные по петрологии, геохимии и геохронологии Быстринского массива (Юго-Западное Прибайкалье) // Геология и геофизика. 1991.-№ 2. - С. 22-29.

58. Летучие компоненты в базальтовых магмах и мантийных источниках океанических островов: II. Оценка содержаний в мантийных резервуарах / В. И. Коваленко, В. Б. Наумов, А. В. Гирнис и др. // Геохимия. 20076. - № 4.- С. 355-369.

59. Макрыгина В. А. , Беличенко В. Г., Резницкий Л. 3. Типы палеоостровных дуг и задуговых бассейнов северо-восточной части Палеоазиатского океана (по геохимическим данным) // Геология и геофизика. 2007. - Т. 48, № 1. - С. 141-155.

60. Малышев И. И. Закономерности образования и размещения титановых руд. -М.: Госгеолтехиздат, 1957. 272 с.

61. Маракушев А. А. Проблемы генезиса расслоенных интрузивов // Контактовые процессы и оруденение в габбро-перидотитовых интрузиях. М.: Наука, 1979. - С. 529.

62. Масленников В. А. К вопросу о генезисе сегрегационно-магматического ти-таномагнетитового оруденения. // Труды Лабор. геологии докембрия АН СССР. Вып. 7. -М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1957. С. 22-37.

63. Мехоношин А. С. Геохимия элементов группы железа в габбро-пироксенит-перидотитовой серии // Геохимия элементов группы железа в эндогенном процессе. Новосибирск: Наука, 1985. - С. 35-56.

64. Мехоношин А. С., Глазунов О. М., Бурмакина Г. В. Геохимия и рудонос-ность метагабброидов Восточного Саяна. Новосибирск: Наука, 1986. -104 с.

65. Мехоношин А. С., Колотилина Т. Б. Краткий курс петрографии магматических и метаморфических горных пород: Учеб. пособие. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006. -160 с.

66. Модель формирования орогенных поясов Центральной и Северо-Восточной Азии / Л. М. Парфенов, Н. А. Берзин, А. И. Ханчук и др. // Тихоокеанская геология. -2003.-Т. 22, №6. -С. 7-41.

67. Нестеренко Г. В., Альмухамедов А. И. Титан в пироксенах дифференцированных траппов // Геохимия. 1966.- № 8. - С. 972-979.

68. Нестеренко Г. В., Альмухамедов А. И. Геохимия дифференцированных траппов (Сибирская платформа). М.: Наука, 1973. - 298 с.

69. Нестеренко Г. В., Арискин А. А. Глубина кристаллизации базальтовой магмы // Геохимия. 1993 - № 1. - С. 77-87.

70. О возрасте метаморфизма Слюдянского кристаллического комплекса (Южное Прибайкалье): результаты U-Pb геохронологических исследований гранитоидов / А. Б. Котов, Е. Б. Сальникова, Л. 3. Резницкий и др. // Петрология. 1997.- Т. 5, № 4.- С. 380393.

71. О возрасте ультрабазит-базитовых ассоциаций Южного Прибайкалья / С. Б. Брандт, М. И. Грудинин, В. С. Лепин, Ю. В. Меньшагин // Доклады АН СССР. 1987. - Т. 292,№2.-С. 422-425.

72. Опыт оценки первичных составов кумулятивных минералов в дифференцированных траппах / Г. С. Бармина, А. А. Арискин, Е. В. Коптев-Дворников, М. Я.Френкель // Геохимия. 1988. - № 8. - С. 1108-1119.

73. Парфенов Л, М., Булгатов А. Н., Гордиенко И. В. Террейны и формирование орогенных поясов Забайкалья // Тихоокеанская геология. 1996. - Т. 15, № 4. - С. 3-16.

74. Перчук Л. Л. Усовершенствование двупироксенового геотермометра для глубинных перидотитов // Доклады АН СССР. 1977. - Т. 233, № 3. - С. 456-459.

75. Перчук Л. Л. Пироксеновый барометр и «пироксеновые геотермы» // Доклады АН СССР. 1977. - Т. 233, № 6. - С. 1196-1200.

76. Перчук Л. Л. Взаимосогласование некоторых Fe-Mg геотермометров на основе закона Нернста: ревизия // Геохимия. 1989.- № 5. - С. 611-622.

77. Петров В. П. Геологическое строение и полезные ископаемые листа М-48-3-Б, Г; М-48-4-В; М-48-15-Б(а, б); М-48-16-А(а, б): Отчет по геологосъемочным работам масштаба 1: 50000 Култукской партии и Култукского отряда Института земной коры СО

78. АН СССР, проведенным в 1973-1976 гг. Иркутск, 1977. (Федеральное Государственное Управление, Территориальный Фонд информации филиала по Сибирскому Федеральному округу).

79. Петрова 3. И., Макрыгина В. А., Резницкий JI. 3. Геохимия метаграувакк в Южном обрамлении Сибирской платформы и их значение для палеогеодинамических реконструкций // Геохимия. 2005.- № 8. - С. 836-847.

80. Петрова 3. И., Резницкий JI. 3., Макрыгина В. А. Геохимические параметры метатерригенных пород слюдянской серии как индикаторы источника и условий формирования протолита (Юго-Западное Прибайкалье) // Геохимия. 2002,- № 4. - С. 399-410.

81. Петрография и петрология магматических, метаморфических и метасоматических горных пород: Учеб. / М. А. Афанасьева, Н. Ю. Бардина, О. А. Богатиков и др. М.: Логос, 2001. - 768 с.

82. Полканов А. А. К вопросу о генезисе титаномагнетитового оруденения габбро-сиенитов плутона Гремяха-Вырмес (Кольский полуостров) // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1944.-№6.-С. 34-51.

83. Полканов А. А. Гравитационное фракционирование твердой фазы и кристаллизационная дифференциация // Вопросы петрографии и минералогии. М.: Изд-во АН СССР, 1953.-Т. 1. - С. 27-39.

84. Половинкина Ю. И. Структуры и текстуры изверженных и метаморфических горных пород. М.: Недра, 1966. - Ч. 1. - 240 с.

85. Полтавец А. Ю. Обсуждение титаномагнетитового геотермометра Баддинг-тона-Линдсли на основе сравнительного анализа равновесий шпинелидов магнетитовой серии // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1975. - № 6. - С. 63-72.

86. Пономарев А. И. Методы химического анализа силикатных и карбонатных горных пород. М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 415 с.

87. Протерозойские ультрабазит-базитовые формации Байкало-Становой области / П. А. Балыкин, Г. В. Поляков, В. И. Богнибов, Т. Е. Петрова. Новосибирск: Наука, 1986.-208 с.

88. Раннепалеозойские тектонические события в истории краевой части Палеоазиатского океана / В. Г. Беличенко, Л. 3. Резницкий, И. Г. Бараш, Н. К. Гелетий // Тектоника неогея: общие и региональные аспекты. М.: ГЕОС, 2001. - С. 31-35.

89. Раннепалеозойский габбро-сиенитовый Снежнинский массив Юго-Западного Прибайкалья / М. И. Грудинин, С. В. Рассказов, С. Н. Коваленко, А. М. Ильясова // Геология и геофизика. 2004. - Т. 45, № 9. - С. 1092-1101.

90. Ранний докембрий Центрально-Азиатского складчатого пояса / под ред. И. К. Козакова. Л.: Наука, 1993.- 266 с.

91. Резницкий Л. 3, Школьник С. И., Левицкий В. И. Геохимия известково-силикатных пород харагольской свиты (Южное Прибайкалье): природа и па-леогеодинамическая обстановка накопления протолита // Литология и полезные ископаемые. 2004. - № 3. - С. 271-285.

92. Резниченко В. А., Шабалин Л. И. Титаномагнетиты. Месторождения, металлургия, химическая технология. М,: Наука, 1986. - 293 с.

93. Роль сдвигов в позднепалеозойско-раннемезозойской тектонике и геодинамике Алтае-Саянской и Восточно-Казахстанской складчатых областей / М. М. Буслов, Т. Ватанабе, Л. В. Смирнова и др, // Геология и геофизика. 2003. - Т. 44, № 1-2. - С. 49-75.

94. Саргсян Г. О. Распределение Ni, Со и Мп между жидкими сульфидной и силикатной фазами // Геохимия. 1985. - № 6. - С. 796-800.

95. Слюдянский кристаллический комплекс / под ред. С. М. Замараева. Новосибирск: Наука, 1981.- 198 с.

96. Строение и эволюция зоны сочленения террейнов Рудного и Горного Алтая / М. М. Буслов, И. Фудживара, И. Ю. Сафонова и др. // Геология и геофизика. 2000. - Т. 41, №3.-С. 383-398.

97. Таусон J1. В. Геохимия редких элементов в гранитоидах. М.: Изд-во АН СССР, 1961.-230 с.

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

99. Уэджер Л. Р., Браун Г. Расслоенные изверженные породы. М.: Мир, 1970.552 с.

100. Фации метаморфизма / Н. Л. Добрецов, В. В. Ревердатто, В. С. Соболев и др.- М.: Недра, 1970.-432 с.

101. Федькин В. В., Кицул В. И., Березкин В. И. Состав минералов и Р-Т условия образования биотит-гранатовых гнейсов Батомгского блока // Петрология. 1996. - Т. 4, № 2. - С. 208-224.

102. Ферсман А. Е. Избранные труды. Т. 3. Геохимия. Л.: ОНТИ - Госхимиздат, 1937. - 355 с.

103. Ферштатер Г. Б., Холоднов В. В., Бородина Н. С. Условия формирования и генезис рифейских ильменит-титаномагнетитовых месторождений Урала // Геология рудных месторождений.-2001.-Т. 43, №2. С. 112-128.

104. Фор Г. Основы изотопной геологии / пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 590 с.

105. Хьюджес Ч. Петрология изверженных пород / пер. с англ. М.: Недра, 1988.- 320 с.

106. Центрально-Азиатский складчатый пояс: геодииамическая эволюция и история формирования / А. А. Моссаковский, С. В. Руженцев, С. Г. Самыгин, Т. Н. Хераскова//Геотектоника. 1993. - № 6. - С. 3-33.

107. Шарков Е. В. Петрология магматических процессов. М.: Недра, 1983. - 200с.

108. Шарков Е. В., Богатиков О. А. Расслоенные интрузивы основных и ультраосновных пород // Магматические горные породы (основные породы). М.: Наука, 1985. -С. 72-103.

109. Шафеев А. А. Докембрий Юго-Западного Прибайкалья и Хамар-Дабана (стратиграфия и метаморфизм). М.: Наука, 1970. - 180 с.

110. Шенгер А. М. Дж., Натальин Б. А., Буртман В. С. Тектоническая эволюция Алтаид // Геология и геофизика. 1994. - Т. 35, № 7-8. - С. 41-58.

111. Шестаков Ю. Г. Математические методы в геологии. Красноярск: Изд-во Краснояр. ун-та, 1988. - 208 с.

112. Школьник С. И. Модель формирования осадочных палеобассейнов Южного Прибайкалья // Строение литосферы и геодинамика. Материалы XIX всерос. молодежной конф. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2001. - С. 152-154.

113. Ярмолюк В. В., Коваленко В. И. Геохимические и изотопные параметры аномальной мантии Северной Азии в позднем палеозое раннем мезозое (данные изучения внутриплитного магматизма) // Доклады РАН. - 2000. - Т. 375, № 4. - С. 525-530.

114. Ярмолюк В. В., Коваленко В. И., Кузьмин М. И. Северо-Азиатский супер-плюм в фанерозое: магматизм и глубинная геодинамика // Геотектоника. 2000. № 5. - С. 3-29.

115. Beccaluva L., Ohnenstetter D., Ohnenstetter M. Geochemical discrimination between oceanfloor and island-arc tholeiites application to some ophiolites // Can. Journ. of Earth Sci.- 1979. -Vol. 16, №9.-P. 1874-1882.

116. Bowen N. L. Magmas. Bull. Geol. Soc. of America.- 1947. - Vol. 58, № 4. - P.263.280.

117. Boynton W. V. Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies // Henderson P. (ed.). Rare earth elements geochemistry. Elsevier, 1984. - P. 63-114.

118. Buddington A. F., Lindsley D. H. Iron-titanium oxide minerals and synthetic equivalents // Journ. of Petrology. 1964. - Vol. 5, № 2. - P. 310-357.

119. COMAGMAT: A Fortan program to model magma differentiation process / A. A. Ariskin, M. Ya. Frenkel, G. S. Barmina, R. L. Nielsen // Computers and Geosciences. 1993. -Vol. 19.-P. 1155-1170.

120. Fenner C. N. The crystallization of basalts // Amer. Journ. Sci., 5th ser. 1929. -Vol. 18, № 105. - P. 225-253.

121. Ferry J. M., Spear F. S. Experimental calibration of the partitioning of Fe and Mg between biotite and garnet // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1978. - Vol. 66, № 2. -P. 113-117.

122. Fleck R. J., Sutter J. F, Elliot D. H. Interpretation of discordant 40Ar/39Ar age-spectra of Mesozoic tholeiites from Antarctica // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1977. - Vol. 41, № l.-p. 15-32.

123. Hart S. R. Heterogeneous mantle domains: signatures, genesis and mixing chronologies // Earth and Planetary Science Letters. 1988. №90. - P. 273-296.

124. Hess H. H. Origin of igneous rocks. Harvard: Univ.Press., 1989. - 384 p.

125. Jackson E. D. Primary textures and mineral associations in the Ultramafic zon of the Stillwater complex, Montana // U.S. Geol. Surv. Prof. Paper. 1961. - №368 - 106 p.

126. Late Paleozoic faults of the Altai region, Central Asia: tectonic pattern and model of formation / M. M. Buslov, T. Watanabe, Y. Fujiwara et al. // Journ. of Asian Earth Sci. -2004.-Vol. 23.-P. 655-671.

127. McDonough W. F., Sun S.S., Ringwood A. E. K, Rb and Cs in the Earth and Moon and the evolution of the Earth's mantle // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1991, Roos Taylor Symposium Volume.

128. Merrihue С. M., Turner G. Potassium-argon dating by activation with fast neutrons //Journ. of Geophys. Res. 1966. - Vol. 71, №11. - P. 2852-2857.

129. Mitchell J. G. The 40Ar/39 Ar method for potassium-argon age determination // Geochim. et Cosmochim. Ackta. 1968. - Vol. 32, №7. - P. 781-790.

130. Morimoto N. Nomenclature of pyroxenes (International Mineralogical Association) // American Mineralogist. 1988. -V. 73. -P.l 123-1133.

131. Mori Т., Green D. H. Laboratory duplication of phase equilibria observed in natural garnet lherzolites // Journ. of Geology. 1978. - Vol. 86, №1. - P. 83-97.

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

133. Origin of igneous layering / Parsons I., ed. Boston: D. Reidel, 1986. - 666 p.

134. Rb-Sr возраст и генезис сиенитов Быстринского массива в Юго-Западном Прибайкалье / Г.С. Плюснин, В.И. Левицкий, Ю.А. Пахольченко, С.В. Кузнецова // Доклады АН СССР. 1991. - Т. 316, № 2. - С. 440-444.

135. Recycled metasomatized lithosphere as the origin of the Enriched Mantle II (EM2) end-member: Evidence from the Samoa Volcanic Chain / R. K. Workman, S. R. Hart, Jackson M. et al. // Geochemistry, geophysics, geosystems. 2004. V. 5, № 4. - P. 1-44.

136. Roeder P. L., Osborn E. F. Experimental data for system MgO-FeO-FeaOs-CaAb Si208-Si02 and their petrologic implications // Amer. Journ. Sci., 5lh ser. 1966. - Vol. 264, № 6.-P. 428-480.

137. Rollinson H. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. -New York, 1993.- 345 p.

138. Sm-Nd возраст волластонитовых скарнов Южного Прибайкалья / С. И. Школьник, В. П. Ковач, Л. 3. Резницкий, Н. Ю. Загорная // Геология и геофизика. 2004. -Т. 45, № 8. - С. 975-978.

139. Strock L. М. Zur Geochemie des Lithiums // Nachr, Ges. Wiss. Math. phys. KL., IV,- 1962, N. F. 1., №15.

140. Taylor R. W. Phase equilibria in the system Fe0-Fe203-Ti02 at 1300 °C // American Mineralogist. 1964. - V. 49. - №. 7/8.

141. The most ancient ophiolite of the Central Asian fold belt: U-Pb and Pb-Pb zircon ages for the Dunzhugur Complex, Eastern Sayan, Siberia, and geodynamic implications / E. V.

142. Khain, E. V. Bibikova, A. Kroner et al. Earth and Planet. Sci. Lett. - 2002. - Vol. 199, № 3/4. -P. 311-325.

143. Vogt J. H. On the genesis of the iron ore deposits of the Kiruna type. Stockholm,1927.

144. Wager L.P., Deer W. A. The petrology Scaergaard intrusion, Kagerdlussua. East Greenland // Medd. Gronland. 1939. - V. 105, №4. - 352 p.

145. Wells P. R. A. Pyroxene thermometry in simple and complex systems // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1977. - Vol. 62, № 2. - P. 129-139.

146. Workman R. K., Hart S. R. Major and trance element composition of the depleted MORB mantle (DMM) // Earth and Planetary Science Letters. 2005. № 231. - P. 53-72.

147. Zindler A., Hart S. R. Geochemical geodynamics // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1986.-V. 14.-P. 493-571.

148. Результаты геохронологических исследований пород Южного Прибайкалья с 1950 по 1990 гг.

149. Место отбора пробы. Массив, серия, свита. Порода Минерал Возраст Метод Пояснения Литературные источники

150. Малоосиновский массив Основные породы 2470^100 млн. лет Rb-Sr Начальные этапы тектонической деятельности. Время внедрения магматического расплава. Грудинин, Меньшагин, 1987; О возрасте ультрабазит-базитовых., 1987.

151. Асямовская падь Редкоземельные пегматиты Ортит (оболочка) 500 млн. лет U-Pb Время образования редкоземельных пегматитов Жирова и др., 1957; Шафеев, 1970.

152. Ортит (центр) 500 млн. лет

153. Циркон (оболочка) 600 млн. лет

154. Циркон (центр) 600 млн. лет

155. Асямовская падь, копи Пилипенко Ураноферрито-рит 300 млн. лет

156. Устье р. Слюдянка Бетафит 500 млн. лет

157. Асямовская падь, копи А. Е. Ферсмана Монацит 600 млн. лет

158. Хангарульская серия. Хр. Хамар-Дабан Гнейс Биотит 357, 492 млн. лет K-Ar Возраст пород ханга-рульской серии Докембрий юго-восточной., 1964.

159. Диопсидовый скарн Диопсид 1481 млн. лет Возраст ультраметаморфических пород

Информация о работе