Введение 3
Глава 1. Геологическая характеристика Центрально-Азиатского региона 5
Витимская вулканическая область 8
Южно-Байкальская вулканическая область 9
Южно-Хангайская вулканическая область 10
Удоканская вулканическая область 12
Глава 2. Аналитические методики 17
Термобарометрия вулканических систем 17
AlphaMelts 19
Глава 3. Результаты проведенных исследований 21
Химический состав пород и минералов 21
Оценка условий кристаллизации минералов 27
Численное термодинамическое моделирование 30
Глава 4. Обсуждение полученных результатов 33
Заключение 34
Список литературы
Кайнозойский вулканизм в Центрально-Азиатском регионе развивался а пределах различных тектонических структур, которые формировались в разное время и в различных тектонических обстановках: блоки древней коры, разновозрастные складчатые пояса. Это определяет различные условия и источники образования вулканических пород. различные и условия и источники в свою очередь отражаются на составе продуктов вулканической активности. Одним их источников прямой информации об условиях формирования пород являются составы минералов, входящих в породные ассоциации базальтов.
Целью настоящей работы является Изучение состава минералов из различных вулканически областей - Удоканской, Витимской, Южно-Хангайской и Южно-Байкальской.
В задачи дипломной работы входило:
1. Изучение химического состава вулканических пород из Удоканской, Витимской, Южно-Хангайской и Южно-Байкальской вулканических областей, слагающих вулканические комплексы
2. Изучение химического состава минералов, представляющих собой фенокристаллы, кристаллизовавшиеся в ходе эволюции расплавов
3. Выявление равновесных ассоциаций минералов
4. Расчет Р-Т параметров кристаллизации минералов на основе геотермометров оливин-расплав и пироксен-расплав
5. Проведение модельных расчетов эволюции состава расплавов базальтов для уточнения Р-Т параметров и влияния дополнительных факторов
6. Проведение сравнительного анализа условий формирования расплавов для различных вулканических областей Центрально-Азиатского региона
7. Выявление связей условий формирования расплавов с особенностями химизма базальтов различных вулканических областей.
Для решения поставленных задач использовался набор разнообразных аналитических методик. Химический состав пород и минералов устанавливался при помощи рентгено-структурного и микрозондового анализа. Расчет условии кристаллизации проводился в программном обеспечении, разработанном Keith D. Putirka. Для моделирования процессов кристаллизации по полученным в ходе работы данным, а также по опубликованным литературным данным, использовалось программное обеспечение AlphaMelts.
Исходные материалы для Удоканской и Витимской вулканических областей были получены в ходе самостоятельных исследований, проведенных мной и моим научным руководителем, материалы по Южно-Хангайской и Южно-Байкальской вулканическим областям были взяты из опубликованных ранее материалов других исследований.
На основе химического состава минералов и базальтов этих областей была проведена реконструкция условий эволюции расплавов, была дана характеристика закономерностей различия химического состава вулканических пород из различных вулканических областей. На основе полученных данных об условиях эволюции расплавов дана оценка связи этих условий с особенностями химического состава пород из исследуемых вулканических областей.
Проведенное исследование вулканических пород Удоканской, Витимской, Южно- Хангайской и Южно-Байкальской вулканических областей показал, что химический состав пород этих областей демонстрирует закономерное различие, которое демонстрируется диаграммой TAS, Харкеровскими и Спайдер диаграммами. Полученные в программном обеспечении, разработанном Keith D. Putirka оценки условий эволюции расплавов показывают, что вулканиты Удоканской вулканической области образовались при наибольших значениях температур и давлений (15-18 кБар, 1300-1400 С), в то время, как формирование вулканитов Витимской и Южно-Хангайской вулканических областей проходило при менее глубинных условиях, в диапазоне давлений от 2,6 до 0,7 кБар, и температур от 1142 С до 1264 С. Однако, модельные расчеты указывают на то, что кристаллизация базальтов Удоканской и Витимской вулканических областей могла быть при более высоких температурах, чем те, что были получены по оливиновым термометрам. Различия в химическом составе между вулканитами Витимской и Южно-Хангайской вулканических областей указывают на различие источников расплавов, участвующих в образовании этих пород. Более высокая доля кремнезема в породах ЮХВО может указывать на большее участие вещества земной коры.
