Помощь студентам в учебе
Минералого-геохимические особенности пород дайкового комплекса окрестностей г. Томска
|
Реферат 2
Перечень сокращений 6
Введение 7
1. Изученность Колывань-Томской складчатой зоны 9
2. Краткие сведения о геологическом строении района 11
2.1. Стратиграфия 11
2.2. Тектоника 15
2.3 Магматизм 17
3. Особенности состава даек Томского ареала 20
3.1 Петролого-минералогическая характеристика 20
3.2 Петрогеохимическая характеристика 29
3.3 Типохимизм породообразующих и второстепенных минералов. Редкие минеральные виды 34
4. Особенности петрогенезиса и магматические источники даек Томского комплекса 43
Заключение 45
Список использованных источников и литературы 47
Приложение 1. Химический состав полевого шпата Томского дайкового комплекса 50
Приложение 2. Химический состав слюд Томского дайкового комплекса 51
Приложение 3. Химический состав пироксенов Томского дайкового комплекса 52
Приложение 4. Минеральные ассоциации даек Томского комплекса 53
Перечень сокращений 6
Введение 7
1. Изученность Колывань-Томской складчатой зоны 9
2. Краткие сведения о геологическом строении района 11
2.1. Стратиграфия 11
2.2. Тектоника 15
2.3 Магматизм 17
3. Особенности состава даек Томского ареала 20
3.1 Петролого-минералогическая характеристика 20
3.2 Петрогеохимическая характеристика 29
3.3 Типохимизм породообразующих и второстепенных минералов. Редкие минеральные виды 34
4. Особенности петрогенезиса и магматические источники даек Томского комплекса 43
Заключение 45
Список использованных источников и литературы 47
Приложение 1. Химический состав полевого шпата Томского дайкового комплекса 50
Приложение 2. Химический состав слюд Томского дайкового комплекса 51
Приложение 3. Химический состав пироксенов Томского дайкового комплекса 52
Приложение 4. Минеральные ассоциации даек Томского комплекса 53
Актуальность исследования. Данная работа была инициирована профессором ТГУ Ричардом Эрнстом, который занимается исследованием и анализом магматических провинций и их связи с суперплюмами. Появилась необходимость расширить геологическую информацию о дайковых пород Томского ареала (особенно с позиций минералогии). Глобальный вопрос, который требует ответа: «Могут ли дайки окрестностей Томска иметь родство с трапповым магматизмом?». Данное исследование является вкладом (пусть и не значительным) в получении ответа на вопрос. Однако, следует сказать, этот вопрос поднимается уже не первый раз и исследования (серьезные, с привлечением современных методик) проводились ранее [8,11,14,16,19]. Так, была выполнена датировка 40Ar/39Ar методом дайковых пород томского ареала Г.С. Федосеевым [16], которая показала их возрастную сближенность с платформенными трапповыми образованиями. Задачи данного исследования касаются области недоизученной - минералогии дайкового комплекса. В частности, типохимизм минералов частично позволит уточнить условия минералообразования, оценить распределение химических элементов, то есть скорректировать геохимические критерии среды кристаллизации.
Цель работы. Минералого-геохимическая характеристика пород дайкового комплекса окрестности г. Томска.
В соответствии с поставленной целью, основные задачи предусматривали:
• обзор литературных данных;
• определение взаимоотношений минеральных видов через петрографические исследование (классические) и анализ полированных образцов в растровом электронном микроскопе;
• интерпретация петрогеохимических данных;
• определение минеральных видов, характеристика типохимических особенностей породообразующих минералов.
Объект исследования. Дайковая магматическая формация монцодиорит-трахидоле- ритового состава Колывань-Томской складчатой зоны, породы которой выходят на крайнем севере складчатой зоны.
Научная новизна. Получена комплексная минералогическая характеристика пород дайкового комплекса окрестностей г. Томска. Проведено детальное исследование состава породообразующих минералов. Составлен минеральный кадастр дайковых пород.
Защищаемые положения.
1. Характер выделения в породах дайкового комплекса Томского ареала рудных и породообразующих минералов, химический состав последних, позволяет охарактеризовать свойства расплавов (флюидонасыщенность, активность щелочных металлов в расплаве, глубину их зарождения)
2. Остаточный флюид вызывал автометасоматические процессы, которые приводили к появлению ряда поздних рудных минералов (вкрапленности сульфидов, сульфата, редких циркониевой и палладиевой фаз).
Фактический материал и методы исследований. В работе использован каменным материал, отобранный автором входе прохождения первой научно-исследовательской практики осенью 2019 года в окрестностях г. Томска. Часть материала была любезно предоставлена ведущим научным сотрудником ЦКП ГПС к.г.-м.н. Небера Т.С. Выполнено описание 19 шлифов и 19 аншлифов, составлены парагенетические таблицы по данным исследований и анализу 60 фотографий, выполненных растровым электронном микроскопом. Диагностированы минеральные фазы по результатам РСМА (230 анализа). Получены результаты по химии пород (методом ICP-MS, 8 анализов). Весь комплекс аналитические исследования выполнен на базе Центра коллективного пользования «Центр геохимии природных систем» ГГФ ТГУ сотрудниками лабораторий. Автор магистерской диссертации, при прохождении II научно-исследовательской практики, под руководством научного руководителя, проводил непосредственно анализ аншлифов на растровом электронном микроскопе.
Объем и структура работы. Работа общим объемом 52 страниц состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложений. Она включает 2 таблиц, 25 рисунка, 4 приложений и список цитированной литературы из 31 наименований.
Автор выпускной квалификационной работы выражает глубочайшую благодарность своему научному руководителю к.г.-м.н. доценту каф. минералогии и геохимии Бухаровой Оксане Владимировне за предоставленную консультации, литературу, за советы и рекомендации при написании данной работы, научному сотруднику кафедры динамической геологии Афонину Виктор Игоревичу за сопровождение в маршрутах по отбору образцов и за рекомендации, так же сотрудникам ЦКП «Аналитического центра геохимии природных систем» проводившие химический анализ отобранных пород.
Цель работы. Минералого-геохимическая характеристика пород дайкового комплекса окрестности г. Томска.
В соответствии с поставленной целью, основные задачи предусматривали:
• обзор литературных данных;
• определение взаимоотношений минеральных видов через петрографические исследование (классические) и анализ полированных образцов в растровом электронном микроскопе;
• интерпретация петрогеохимических данных;
• определение минеральных видов, характеристика типохимических особенностей породообразующих минералов.
Объект исследования. Дайковая магматическая формация монцодиорит-трахидоле- ритового состава Колывань-Томской складчатой зоны, породы которой выходят на крайнем севере складчатой зоны.
Научная новизна. Получена комплексная минералогическая характеристика пород дайкового комплекса окрестностей г. Томска. Проведено детальное исследование состава породообразующих минералов. Составлен минеральный кадастр дайковых пород.
Защищаемые положения.
1. Характер выделения в породах дайкового комплекса Томского ареала рудных и породообразующих минералов, химический состав последних, позволяет охарактеризовать свойства расплавов (флюидонасыщенность, активность щелочных металлов в расплаве, глубину их зарождения)
2. Остаточный флюид вызывал автометасоматические процессы, которые приводили к появлению ряда поздних рудных минералов (вкрапленности сульфидов, сульфата, редких циркониевой и палладиевой фаз).
Фактический материал и методы исследований. В работе использован каменным материал, отобранный автором входе прохождения первой научно-исследовательской практики осенью 2019 года в окрестностях г. Томска. Часть материала была любезно предоставлена ведущим научным сотрудником ЦКП ГПС к.г.-м.н. Небера Т.С. Выполнено описание 19 шлифов и 19 аншлифов, составлены парагенетические таблицы по данным исследований и анализу 60 фотографий, выполненных растровым электронном микроскопом. Диагностированы минеральные фазы по результатам РСМА (230 анализа). Получены результаты по химии пород (методом ICP-MS, 8 анализов). Весь комплекс аналитические исследования выполнен на базе Центра коллективного пользования «Центр геохимии природных систем» ГГФ ТГУ сотрудниками лабораторий. Автор магистерской диссертации, при прохождении II научно-исследовательской практики, под руководством научного руководителя, проводил непосредственно анализ аншлифов на растровом электронном микроскопе.
Объем и структура работы. Работа общим объемом 52 страниц состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложений. Она включает 2 таблиц, 25 рисунка, 4 приложений и список цитированной литературы из 31 наименований.
Автор выпускной квалификационной работы выражает глубочайшую благодарность своему научному руководителю к.г.-м.н. доценту каф. минералогии и геохимии Бухаровой Оксане Владимировне за предоставленную консультации, литературу, за советы и рекомендации при написании данной работы, научному сотруднику кафедры динамической геологии Афонину Виктор Игоревичу за сопровождение в маршрутах по отбору образцов и за рекомендации, так же сотрудникам ЦКП «Аналитического центра геохимии природных систем» проводившие химический анализ отобранных пород.
Томский дайковый комплекс представлены четырьмя петрогеохимическими типами - бойцовский тип (долериты), ларинский тип (микродиориты), степановский тип (монцодиориты) и ярский тип (лампроиты). По распространению наиболее развит бойцовского типа, а малое распространение характерно ярскому типу.
Результаты анализов показали, что дайки сложены более чем 35 минеральными видами. Зафиксированы и охарактеризованы различные наложенные процессы (хлоритизация, серицитизация, эпидотизация, альбитизация и калишпатизация), которые является продуктом автометасоматоза. Плагиоклазы представлены двумя генерациями выделения. Типохимизм пироксенов указывает на высокую кристаллизационную дифференциацию рудных минералов в расплавах, при этом в процессе кристаллизации идет заметное уменьшение ферросилитового минала. Амфиболы представлены 4 минеральными видами: Mg-роговой обманкой (бойцовский и ярский типы), Fe-роговой обманкой (степановский и ларинский типы) и поздними ферроактинолитом, характерным для степановского и ларинского типов даек, и актинолитом, который присутствует во всех дайках, кроме степановского типа. Впервые в породах дайкового комплекса обнаружены минералы: циркон, бадделеит, фаза палладия и циркония с примесями РЗЭ и Th. Источником Zr, для образования циркониевой неустановленной сложной фазы, возможно, была изоморфная примесь данного элемента в ранних рудных минералах, в процессе автометасоматических преобразований высвобождающаяся из них.
Особенными во всех отношениях являются дайки ярского типа, которые отличаются ото всех даек по структурным характеристикам и геохимическим показателям (высокие содержания магния, относительно низкие содержания кремнезема и преобладание в составе калия над натрием). Степановский тип даек отличается высоким содержанием ксенолитов кварца. В целом, в петрохимическом отношении дайки Томского комплекса считаются высокомагнезиальными. Такая их особенность (среднее содержание MgO = 11,8 мас. %, в диапазоне от 9,85 до 25,0), указывает на примитивные расплав (близкий к первичному). Можно отметить признаки полибарический кристаллизации расплавов (наличие метакристаллов пироксена с примесью Cr указывает на P=8-10 кбар).
Геохимической особенностью пород даек является преобладание легких лантаноидов относительно тяжёлых, а высокие показатели (La/Yb)N, отражают их сходство с континентальным рифтогенезом, максимальные же значение характерны для щелочных базальтов, образующихся при минимальных степенях плавления из обогащенных мантийных субстратов.
В геодинамическом отношении Томские дайковые комплексы в основном имеют континентальное рифтогенное образования.
Результаты анализов показали, что дайки сложены более чем 35 минеральными видами. Зафиксированы и охарактеризованы различные наложенные процессы (хлоритизация, серицитизация, эпидотизация, альбитизация и калишпатизация), которые является продуктом автометасоматоза. Плагиоклазы представлены двумя генерациями выделения. Типохимизм пироксенов указывает на высокую кристаллизационную дифференциацию рудных минералов в расплавах, при этом в процессе кристаллизации идет заметное уменьшение ферросилитового минала. Амфиболы представлены 4 минеральными видами: Mg-роговой обманкой (бойцовский и ярский типы), Fe-роговой обманкой (степановский и ларинский типы) и поздними ферроактинолитом, характерным для степановского и ларинского типов даек, и актинолитом, который присутствует во всех дайках, кроме степановского типа. Впервые в породах дайкового комплекса обнаружены минералы: циркон, бадделеит, фаза палладия и циркония с примесями РЗЭ и Th. Источником Zr, для образования циркониевой неустановленной сложной фазы, возможно, была изоморфная примесь данного элемента в ранних рудных минералах, в процессе автометасоматических преобразований высвобождающаяся из них.
Особенными во всех отношениях являются дайки ярского типа, которые отличаются ото всех даек по структурным характеристикам и геохимическим показателям (высокие содержания магния, относительно низкие содержания кремнезема и преобладание в составе калия над натрием). Степановский тип даек отличается высоким содержанием ксенолитов кварца. В целом, в петрохимическом отношении дайки Томского комплекса считаются высокомагнезиальными. Такая их особенность (среднее содержание MgO = 11,8 мас. %, в диапазоне от 9,85 до 25,0), указывает на примитивные расплав (близкий к первичному). Можно отметить признаки полибарический кристаллизации расплавов (наличие метакристаллов пироксена с примесью Cr указывает на P=8-10 кбар).
Геохимической особенностью пород даек является преобладание легких лантаноидов относительно тяжёлых, а высокие показатели (La/Yb)N, отражают их сходство с континентальным рифтогенезом, максимальные же значение характерны для щелочных базальтов, образующихся при минимальных степенях плавления из обогащенных мантийных субстратов.
В геодинамическом отношении Томские дайковые комплексы в основном имеют континентальное рифтогенное образования.
