Метаморфизм метапелитов сухопитской серии (Енисейский кряж)
|
Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 6
ОБЩАЯ ЧАСТЬ 9
1. Модели метаморфизма Енисейского кряжа 9
2. Основные этапы деформаций на Енисейском кряже 13
3. Геологическое строение и метаморфизм месторождения Благодатное 19
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 23
4. Петрография кристаллических сланцев 23
5. Минералогия породообразующих минералов 31
5.1 Химизм минералов 31
5.2 Термодинамические условия метаморфизма 37
6. Условия образования метапелитов 40
6.1 Возраст событий и p-T-t тренд метаморфизма 40
6.2 Геодинамические обстановки образования кристаллических сланцев 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 50
ПРИЛОЖЕНИЕ Химический состав слюд и гранатов сухопитской серии 53
ВВЕДЕНИЕ 6
ОБЩАЯ ЧАСТЬ 9
1. Модели метаморфизма Енисейского кряжа 9
2. Основные этапы деформаций на Енисейском кряже 13
3. Геологическое строение и метаморфизм месторождения Благодатное 19
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 23
4. Петрография кристаллических сланцев 23
5. Минералогия породообразующих минералов 31
5.1 Химизм минералов 31
5.2 Термодинамические условия метаморфизма 37
6. Условия образования метапелитов 40
6.1 Возраст событий и p-T-t тренд метаморфизма 40
6.2 Геодинамические обстановки образования кристаллических сланцев 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 50
ПРИЛОЖЕНИЕ Химический состав слюд и гранатов сухопитской серии 53
Изучение метаморфизма пород Енисейского кряжа интенсивно осуществляется с 70-х годов прошлого столетия. Осуществлялись работы силами красноярских [7], новосибирских [4,14,18,22] и томских [16] специалистов. Полученные данные позволяли установить термальную историю пород в зональных метаморфических комплексах.
Актуальность же данной работы состоит в изучении процессов становления Енисейского кряжа как части суперконтинента Родиния и процесса распада данного участка континентальной коры. Кроме того, есть необходимость в изучении метаморфических ассоциаций в пределах золоторудного месторождения, расположенного в сдвиговой зоне. При этом предполагается проявление нескольких ступеней метаморфизма.
Научная новизна заключается в следующем: установлены основные минеральные метаморфические парагенезисы, изучен химический состав минералов для каждого парагенезиса, определены термодинамические условия метаморфизма пород сухопитской серии и тенденция изменений этих ступеней со временем, предложены геодинамические обстановки формирования пород в соответствии с полученными и уже известными исследованиями.
Практическая значимость работы заключается в получении новых данных о геологическом строении территории месторождения Благодатное. Данные Ar-Ar изотопного датирования являются подспорьем при исследовании метаморфических комплексов рифейских отложений и при построении геологических карт. Кроме того, результаты работы могут быть полезны для исследования связи метаморфизма с рудогенезом.
Целью данной работы является определение последовательности изменения термодинамических условий метаморфизма метапелитов сухопитской серии (кординская свита). Соответственно, для получения результата исследования были поставлены следующие задачи:
1. Определение ассоциаций породообразующих минералов.
2. Изучение химического состава и кристаллической структуры породообразующих минералов.
3. Расчет минеральных геотермобарометров.
4. Определение возрастных рубежей метаморфизма и построение тренда изменений пород.
5. Восстановление геодинамической обстановки образования пород.
В качестве объекта исследования выбран участок Татарско-Ишимбинской сдвиговой зоны, обнаженный в районе золоторудного месторождения Благодатное, разрабатываемого АО «Полюс-Красноярск» с 2009 года по настоящее время. Данное месторождение располагается в Северо-Енисейском районе Красноярского края и принадлежит к Верхне- Енашиминскому рудному узлу Енисейской золоторудной провинции. Соответственно в изучаемой области можно наблюдать процессы смены различных парагенетических ассоциаций. Предметом исследований выступают породы месторождения, соответствующие кординской свите позднерифейской сухопитской серии. Детальному изучению подвергаются основные породообразующие минералы изучаемых пород.
Фактический материал представлен 23-мя образцами, из которых было изготовлено соответствующее количество шлифов. 7 шлифов были подготовлены для исследования на растровом электронном микроскопе со встроенным микрозондированием. Кроме того, был отобран ряд монофракций биотита (3) и мусковита (16) для рентгеноструктурного и изотопного Ar-Ar исследования.
В соответствии с поставленной целью и задачами исследования приводятся следующие защищаемые положения:
1. Для метаморфических пород сухопитской серии характерна последовательность трех минеральных парагенезисов. На первой стадии произошло образование спессартинового граната, изометричного высокожелезистого биотита, альбит-анортоклазового полевого шпата, андалузита и ильменита. Второй этап характеризуется образованием альмандинового граната, чешуйчатого магнезиального биотита и высокоглиноземистого мусковита 1М-типа, а также ильменита. Для третьей стадии преобразований характерна ассоциация альмандинового граната, чешуйчатого умеренноглиноземистого мусковита 2М1-типа, альбит-олигоклазового полевого шпата, ставролита, а также рутила.
2. Породы сухопитской серии на изучаемой территории претерпели 3 этапа изменений. На первом этапе произошло погружение пород при геотермическом градиенте 36- 42°С/км, соответствующого метаморфизму андалузит-силлиманитового типа (до 810,9 млн лет). На смену ему пришел прогрев пород при среднеземном градиенте (40- 42°С/км), обусловленный внедрением даек бимодального состава (810,9-800,9 млн лет). В завершающей стадии произошло падение геотермического градиента до 25- 28°С/км вследствие образования сдвиго-надвиговых систем типа «пальмового дерева» (794,1-791,6 млн лет).
Апробация исследования отражена в докладах Всероссийской молодежной научнопрактической конференции памяти В.А.Глебовицкого (2020) и международном геологическом студенческом саммите в Санкт-Петербурге (2021).
Диссертация состоит из введения, трех общих разделов, трех специальных разделов, заключения и одного приложения. Автор выражает благодарность старшему геологу карьера «Благодатный» Сереброву Н.В. и и.о. старшего геолога Белову Е.Б. за помощь при отборе каменного материала и предоставление фондовой литературы, доценту Тишину П.А. за помощь в подготовке ВКР, директору ЦКП «АЦГПС» Кремеру И.О. за помощь в проведении исследований и аналитикам Корбовяку Е.В., Небера Т.С. и Хрущевой М.О. за анализ материалов на электронном микроскопе и рентгеновском дифрактометре, а также заведующему лабораторией изотопно-аналитической геохимии Травину А.В. за проведение Ar-Ar изотопного анализа.
Актуальность же данной работы состоит в изучении процессов становления Енисейского кряжа как части суперконтинента Родиния и процесса распада данного участка континентальной коры. Кроме того, есть необходимость в изучении метаморфических ассоциаций в пределах золоторудного месторождения, расположенного в сдвиговой зоне. При этом предполагается проявление нескольких ступеней метаморфизма.
Научная новизна заключается в следующем: установлены основные минеральные метаморфические парагенезисы, изучен химический состав минералов для каждого парагенезиса, определены термодинамические условия метаморфизма пород сухопитской серии и тенденция изменений этих ступеней со временем, предложены геодинамические обстановки формирования пород в соответствии с полученными и уже известными исследованиями.
Практическая значимость работы заключается в получении новых данных о геологическом строении территории месторождения Благодатное. Данные Ar-Ar изотопного датирования являются подспорьем при исследовании метаморфических комплексов рифейских отложений и при построении геологических карт. Кроме того, результаты работы могут быть полезны для исследования связи метаморфизма с рудогенезом.
Целью данной работы является определение последовательности изменения термодинамических условий метаморфизма метапелитов сухопитской серии (кординская свита). Соответственно, для получения результата исследования были поставлены следующие задачи:
1. Определение ассоциаций породообразующих минералов.
2. Изучение химического состава и кристаллической структуры породообразующих минералов.
3. Расчет минеральных геотермобарометров.
4. Определение возрастных рубежей метаморфизма и построение тренда изменений пород.
5. Восстановление геодинамической обстановки образования пород.
В качестве объекта исследования выбран участок Татарско-Ишимбинской сдвиговой зоны, обнаженный в районе золоторудного месторождения Благодатное, разрабатываемого АО «Полюс-Красноярск» с 2009 года по настоящее время. Данное месторождение располагается в Северо-Енисейском районе Красноярского края и принадлежит к Верхне- Енашиминскому рудному узлу Енисейской золоторудной провинции. Соответственно в изучаемой области можно наблюдать процессы смены различных парагенетических ассоциаций. Предметом исследований выступают породы месторождения, соответствующие кординской свите позднерифейской сухопитской серии. Детальному изучению подвергаются основные породообразующие минералы изучаемых пород.
Фактический материал представлен 23-мя образцами, из которых было изготовлено соответствующее количество шлифов. 7 шлифов были подготовлены для исследования на растровом электронном микроскопе со встроенным микрозондированием. Кроме того, был отобран ряд монофракций биотита (3) и мусковита (16) для рентгеноструктурного и изотопного Ar-Ar исследования.
В соответствии с поставленной целью и задачами исследования приводятся следующие защищаемые положения:
1. Для метаморфических пород сухопитской серии характерна последовательность трех минеральных парагенезисов. На первой стадии произошло образование спессартинового граната, изометричного высокожелезистого биотита, альбит-анортоклазового полевого шпата, андалузита и ильменита. Второй этап характеризуется образованием альмандинового граната, чешуйчатого магнезиального биотита и высокоглиноземистого мусковита 1М-типа, а также ильменита. Для третьей стадии преобразований характерна ассоциация альмандинового граната, чешуйчатого умеренноглиноземистого мусковита 2М1-типа, альбит-олигоклазового полевого шпата, ставролита, а также рутила.
2. Породы сухопитской серии на изучаемой территории претерпели 3 этапа изменений. На первом этапе произошло погружение пород при геотермическом градиенте 36- 42°С/км, соответствующого метаморфизму андалузит-силлиманитового типа (до 810,9 млн лет). На смену ему пришел прогрев пород при среднеземном градиенте (40- 42°С/км), обусловленный внедрением даек бимодального состава (810,9-800,9 млн лет). В завершающей стадии произошло падение геотермического градиента до 25- 28°С/км вследствие образования сдвиго-надвиговых систем типа «пальмового дерева» (794,1-791,6 млн лет).
Апробация исследования отражена в докладах Всероссийской молодежной научнопрактической конференции памяти В.А.Глебовицкого (2020) и международном геологическом студенческом саммите в Санкт-Петербурге (2021).
Диссертация состоит из введения, трех общих разделов, трех специальных разделов, заключения и одного приложения. Автор выражает благодарность старшему геологу карьера «Благодатный» Сереброву Н.В. и и.о. старшего геолога Белову Е.Б. за помощь при отборе каменного материала и предоставление фондовой литературы, доценту Тишину П.А. за помощь в подготовке ВКР, директору ЦКП «АЦГПС» Кремеру И.О. за помощь в проведении исследований и аналитикам Корбовяку Е.В., Небера Т.С. и Хрущевой М.О. за анализ материалов на электронном микроскопе и рентгеновском дифрактометре, а также заведующему лабораторией изотопно-аналитической геохимии Травину А.В. за проведение Ar-Ar изотопного анализа.
Исходя из поставленных целей и задач исследования и суммируя полученные сведения об изучаемом объекте, приводятся следующие результаты работы:
1. Для метаморфических пород сухопитской серии характерна последовательность трех минеральных парагенезисов. На первой стадии произошло образование спессартинового граната, изометричного высокожелезистого биотита, альбит-анортоклазового полевого шпата, андалузита и ильменита. Второй этап характеризуется образованием альмандинового граната, чешуйчатого магнезиального биотита и высокоглиноземистого мусковита 1М-типа, а также ильменита. Для третьей стадии преобразований характерна ассоциация альмандинового граната, чешуйчатого умеренноглиноземистого мусковита 2М1-типа, альбит-олигоклазового полевого шпата, ставролита, а также рутила.
2. Химический состав сквозных минералов обусловлен термодинамическими условиями образования. Первый минеральный парагенезис был образован при температуре 460- 510°С и давлении 3-3,5 кбар. Для второго этапа получены значения температуры 560- 610°С и давления 4 кбар. Третий минеральный парагенезис при температуре 630- 650°С и давлении 6,5-7 кбар.
3. Метапелиты сухопитской серии на изучаемой территории образовались на протяжении трех возрастных рубежей. Первая минеральная ассоциация соответствует рубежу составляет от 810,9 до 806,1 млн лет. Образование второго парагенезиса произошло между рубежами 800,9 и 796,6 млн лет. Начало третьего временного промежутка соответствует 794,1 млн лет, а его окончание - 791,6 млн лет.
4. Минеральные парагенезисы метапелитов сухопитской серии образованы в результате смены трех геодинамических обстановок. На первом этапе произошло погружение пород с образованием парагенезисов, соответствующих метаморфизму андалузит- силлиманитового типа. На смену ему пришел прогрев пород (810,9-806,1 млн лет), обусловленный внедрением даек бимодального состава. В завершающей стадии (800,9-791,6 млн лет) осуществлялся рост давления вследствие образования сдвигонадвиговых систем типа «пальмового дерева».
Полученные данные позволяют засвидетельствовать сложную историю развития пород в коллизионных орогенах и, в особенности, в сдвиговых зонах, обусловленных активизацией глубинных разломов. Данный подход к исследованию можно использовать и для других складчатых систем рифейского возраста (Патомское нагорье, Тиман), что позволит более детально описать процесс развития окраин древних платформ в соответствии с современными геодинамическими представлениями.
1. Для метаморфических пород сухопитской серии характерна последовательность трех минеральных парагенезисов. На первой стадии произошло образование спессартинового граната, изометричного высокожелезистого биотита, альбит-анортоклазового полевого шпата, андалузита и ильменита. Второй этап характеризуется образованием альмандинового граната, чешуйчатого магнезиального биотита и высокоглиноземистого мусковита 1М-типа, а также ильменита. Для третьей стадии преобразований характерна ассоциация альмандинового граната, чешуйчатого умеренноглиноземистого мусковита 2М1-типа, альбит-олигоклазового полевого шпата, ставролита, а также рутила.
2. Химический состав сквозных минералов обусловлен термодинамическими условиями образования. Первый минеральный парагенезис был образован при температуре 460- 510°С и давлении 3-3,5 кбар. Для второго этапа получены значения температуры 560- 610°С и давления 4 кбар. Третий минеральный парагенезис при температуре 630- 650°С и давлении 6,5-7 кбар.
3. Метапелиты сухопитской серии на изучаемой территории образовались на протяжении трех возрастных рубежей. Первая минеральная ассоциация соответствует рубежу составляет от 810,9 до 806,1 млн лет. Образование второго парагенезиса произошло между рубежами 800,9 и 796,6 млн лет. Начало третьего временного промежутка соответствует 794,1 млн лет, а его окончание - 791,6 млн лет.
4. Минеральные парагенезисы метапелитов сухопитской серии образованы в результате смены трех геодинамических обстановок. На первом этапе произошло погружение пород с образованием парагенезисов, соответствующих метаморфизму андалузит- силлиманитового типа. На смену ему пришел прогрев пород (810,9-806,1 млн лет), обусловленный внедрением даек бимодального состава. В завершающей стадии (800,9-791,6 млн лет) осуществлялся рост давления вследствие образования сдвигонадвиговых систем типа «пальмового дерева».
Полученные данные позволяют засвидетельствовать сложную историю развития пород в коллизионных орогенах и, в особенности, в сдвиговых зонах, обусловленных активизацией глубинных разломов. Данный подход к исследованию можно использовать и для других складчатых систем рифейского возраста (Патомское нагорье, Тиман), что позволит более детально описать процесс развития окраин древних платформ в соответствии с современными геодинамическими представлениями.
