Введение 3
Глава 1. Общие сведения об объекте исследований 4
1.1 Геологическое строение территории 4
1.2 Типовой разрез раннедокембрийских кор выветривания Карелии 7
Глава 2. Материалы и методы исследования 10
Глава 3. Геологическое строение профиля выветривания оз. М. Янисъярви 11
3.1 Геолого-петрографические особенности 11
3.2 Особенности химического состава пород 20
Глава 4. Типоморфизм и типохимизм цирконов 22
4.1 Морфология цирконов 22
4.2 Химизм цирконов 26
4.3 Изотопия кислорода цирконов 33
Глава 5. Обсуждение результатов 35
5.1 Горизонт палеовыветривания 35
5.2 Закономерности изменения внутреннего строения циркона при гипергенезе 35
5.3 Закономерности изменения геохимии и изотопии циркона при гипергенезе 37
Заключение 41
Список литературы 42
Приложение № 1 Описания шлифов и пластинок 46
Приложение №2 Содержания редких и редкоземельных элементов 65
Приложение №3 Значения 618O и индивидуальные погрешности 72
Циркон является одним из наиболее изученных акцессорных минералов пород земной коры. В современной геологической науке циркон традиционно считается наиболее устойчивым минералом, и потому широко используется для датирования геологических процессов. Однако развитие современных локальных методов анализа состава и строения минералов предполагает, что для корректной интерпретации геологической истории вмещающих пород необходимо детальное изучение циркона. С появлением новых аналитических возможностей становится очевидно, что геохимические свойства циркона еще далеко не изучены. Вопреки распространенным мнениям о чрезвычайной устойчивости цирконов при приповерхностных процессах, появляются работы, которые указывают на неосновательность такой точки зрения (например, Ненахов, Золотарева, 2006; Geisler et al., 2007; Золотарева, 2008; Каулина, 2010; Скублов, Золотарева, 2012; Алфимова и др., 2013).
Целью данной работы является выявление закономерностей изменения внутреннего строения, геохимии и изотопного состава циркона при гипергенезе.
Для достижения поставленной цели были решались следующие задачи:
1. Петрографические исследования элювиальных образований и их материнских пород для уточнения геологического строения протерозойского профиля выветривания озера Малое Янисъярви (Северное Приладожье)
2. Изучение морфологии циркона из гипергенных образований
3. Исследование поведения редких и редкоземельных элементов в цирконе
4. Исследование изотопии кислорода цирконов
Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю к.г.- м.н., доценту кафедры региональной геологии Алфимовой Н. А. за предоставленные материалы, неоценимую помощь и ценные указания в течении всего периода написания данной работы.
В результате проведенных геолого-петрографических исследований пород и минералого-геохимических исследований циркона можно прийти к следующим выводам:
1. Профиль выветривания озера Малое Янисъярви представляет собой пример площадного развития зоны палеоэлювиалных образований, в основном представленных обломочными разновидностями пород с подчиненным развитием зоны химического выветривания, на границе между архейским гранито-гнейсовым фундаментом и палеопротерозойским осадочным чехлом.
2. Особенности геохимии цирконов из субстрата, по которому развит профиль выветривания, свидетельствуют о том, что палеопротерозойскому выветриванию подвергались породы, содержащие две разновидности цирконов, различающиеся составом, что позволяет предположить первично осадочное происхождение архейских пород фундамента.
3. В метаэлювиальных породах выделяются две группы цирконов с сохранившимися магматическими геохимическими и изотопными характеристиками: цирконы с реликтовыми магматическими структурами (группа 3), которая могла быть образована из высокоурановых цирконов субстрата (группа 2) и участки аструктурных цирконов, светло-серые в CL (группа 4.1), которые вероятно являются результатом преобразования низкокоурановых цирконов (группа 1) мигматизированных гранитогнейсов субстрата.
4. Гипергенные изменения цирконов выражаются в формировании аструктурных «губчатых» участков, накоплении неформульных элементов (РЗЭ, Ba, Sr, Y), а также в повышении значений 618O, происходившие при участии низкотемпературных флюидов.
5. Цирконы, внутреннее строение которых изменено в процессе гипергенеза, могут как частично сохранять исходные магматические геохимические и изотопные характеристики, так и полностью их утрачивать. Рассмотрение таких объектов необходимо производить комплексно с учетом геологических обстановок.
