ОСОБЕННОСТИ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА И ИСТОЧНИКОВ ВЕЩЕСТВА БАЗАЛЬТОВ КАНАРСКИХ ОСТРОВОВ И ИХ УЛЬТРАБАЗИТОВЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ
|
Введение 5
Общая часть
1. Общие сведения о геологической истории формирования исследуемого объекта и вероятных гипотезах его происхождения 8
1.1. Особенности геологического строения островов Канарского архипелага и вероятные модели их формирования 11
1.2. История формирования острова Тенерифе, как пример модели формирования вулканических островов Канарского архипелага 15
1.3. Современные извержения вулкана Тейде 20
1.4. Осадочные отложения на склонах Тейде 21
Специальная часть
2. Петрографическая характеристика пород Канарских островов 26
3. Особенности состава главных породообразующих минералов Канарских островов 36
4. Петроструктурные особенности оливина ксенолитов, перидотитов из базальтов 53
5. Петрохимические особенности пород Канарских островов 56
6. Геохимические особенности пород Канарских островов 66
Заключение 69
Список использованной литературы
Общая часть
1. Общие сведения о геологической истории формирования исследуемого объекта и вероятных гипотезах его происхождения 8
1.1. Особенности геологического строения островов Канарского архипелага и вероятные модели их формирования 11
1.2. История формирования острова Тенерифе, как пример модели формирования вулканических островов Канарского архипелага 15
1.3. Современные извержения вулкана Тейде 20
1.4. Осадочные отложения на склонах Тейде 21
Специальная часть
2. Петрографическая характеристика пород Канарских островов 26
3. Особенности состава главных породообразующих минералов Канарских островов 36
4. Петроструктурные особенности оливина ксенолитов, перидотитов из базальтов 53
5. Петрохимические особенности пород Канарских островов 56
6. Геохимические особенности пород Канарских островов 66
Заключение 69
Список использованной литературы
Актуальность исследований. Изучение вулканических пород имеет важнейшее значение для решения многих проблем экономики и самой жизни на нашей планете. В частности, крупные вулканические извержения влияют на изменения климата, нарушение авиационных перевозок, а также определяют формирование месторождений полезных ископаемых (Ernst, 2014). Продукты современных вулканов выступают также объектами туризма и создания лечебных заведений. В последнем случае это касается гидротермальных источников, обогащенных различными минералами. Исследование вулканитов Канарского архипелага, не смотря на свою длительную историю, до сих пор остается актуальным. Петрографическое и геохимическое разнообразие данных пород оставляет нам еще много загадок об их происхождении. Важным аспектом при изучении данных образований остается и анализ ксенолитов ультрабазитового состава, которые постоянно присутствуют в базальтах.
Объектами исследований являются пять островов Канарского архипелага: Ла-Пальма, Тенерифе, Лансароте, Ла-Гомера, Иерро. В основном, это ныне действующие или уже потухшие вулканы. Сами острова являются одним из самых посещаемых курортов Испании и всего мира.
Цель исследования состояла в изучении вещественного состава вулканитов Канарских островов и диагностики их геодинамического режима.
Задачи заключались в исследовании геологического строения и вещественного состава пород, а именно:
5) Петрографическое описание пород и их дискриминация;
6) Петрохимическая аттестация и анализ породообразующих минералов;
7) Анализ распределения рассеянных элементов и реконструкция геодинамического режима магматитов Канарского архипелага;
8) Диагностика петроструктуры ультрамафитовых ксенолитов и оценка степени их пластической деформации.
Фактический материал. В основу работы положены образцы, которые были получены от научных руководителей, и результаты их лабораторных исследований. Всего было изучено 19 образцов и, соответственно, прозрачных шлифов под микроскопом. Петрохимические выполнены в 19 образцах, геохимические в 3 образцах и петроструктурные исследования выполнены в 5 образцах.
Методы исследования. В качестве основного подхода научного исследования применялось комплексное изучение вещественного состава горных пород, включающее петрографическое описание с выделением отдельных разновидностей, изучение вещественного состава минеральных с помощью РЭМ (микрозондовый анализ), анализ распределения рассеянных элементов на основе ICP-MS и петроструктурное изучение ультрамафитов методом EBSD (детектор обратно отраженных электронов).
Научная новизна. В данной диссертационной работе, помимо стандартных подходов анализа вещественного состава, был применен новый метод оценки степени пластических деформаций ксенолитов ультраосновного состава, позволяющий диагностировать фрагменты собственно мантийного субстрата и кумулятивные продукты глубинных магматических камер. Сам комплексный подход анализа вещественного состава горных пород Канарских островов также может рассматриваться в новой идеи при их изучении.
Основные защищаемые положения.
1) Изученные породы отражают принадлежность большинства базальтов и трахитов к продуктам субщелочной и щелочной серии. Геохимические параметры данных вулканитов соответствуют продуктам извержений океанических островов, которые могли формироваться как за счет глубинных мантийных плюмов, так и в результате «валикой» конвекции в трансформных разломах современных океанических бассейнах.
2) Изученный образец ксенолита перидотитового состава отвечает кумулатам, образовавшихся при фракционной кристаллизации исходного магматического расплава в промежуточной камере на значительной глубине. Особенности его минералогического состава и петроструктура сопоставима с подобными образованиями Иоко-Довыренского расслоенного плутона в Северном Прибайкалье.
Практическая значимость исследования. Одним из важных компонентов практической значимости выступает реальная диагностика горных пород и продуктов вулканизма исследуемого объекта. Данная информация необходима для грамотного проведения туристических экскурсий в регионе, особенно, когда это касается специалистов в области геологии и географии.
Апробация работы и основные публикации. Основные материалы работы были представлены на Всероссийской конференции с международным участием «Петрология магматических и метаморфических комплексов» (Томск, 2017); в международном научном журнале IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science/ Sedimentary deposits and petrography of the basalts of the island of Tenerife of the Canary archipelago (Spain) (2017) 1-7 p.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения общим объемом 71 страница, включая 49 иллюстраций, 8 таблиц и список литературы из 23 наименований.
Благодарности. Автор искренне признателен своему научному руководителю заведующего НИЛ структурной петрологии и минерагении, доцента кафедры петрографии, заместителя декана ГГФ Гертнеру Игорю Федоровичу за постоянную поддержку и помощь на основных этапах выполнения работы.
В процессе работы автор получил поддержку и ценные советы, заведующего кафедры петрографии, доктору геолого-минералогических наук, профессору Алексею Ивановичу Чернышову, кандидату геолого-минералогических наук, доценту Вологдиной Ирине
Валентиновны и Бетхер Ольге Васильевне за помощь в написании работы.
Автор выражает глубокую признательность своему рецензенту кандидату геолого-минералогических наук, старшему научному сотруднику лаборатории петрологии и рудоносности магматических формаций Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН Вишневскому Андрею Владиславовичу за рассмотрение результатов работы.
Объектами исследований являются пять островов Канарского архипелага: Ла-Пальма, Тенерифе, Лансароте, Ла-Гомера, Иерро. В основном, это ныне действующие или уже потухшие вулканы. Сами острова являются одним из самых посещаемых курортов Испании и всего мира.
Цель исследования состояла в изучении вещественного состава вулканитов Канарских островов и диагностики их геодинамического режима.
Задачи заключались в исследовании геологического строения и вещественного состава пород, а именно:
5) Петрографическое описание пород и их дискриминация;
6) Петрохимическая аттестация и анализ породообразующих минералов;
7) Анализ распределения рассеянных элементов и реконструкция геодинамического режима магматитов Канарского архипелага;
8) Диагностика петроструктуры ультрамафитовых ксенолитов и оценка степени их пластической деформации.
Фактический материал. В основу работы положены образцы, которые были получены от научных руководителей, и результаты их лабораторных исследований. Всего было изучено 19 образцов и, соответственно, прозрачных шлифов под микроскопом. Петрохимические выполнены в 19 образцах, геохимические в 3 образцах и петроструктурные исследования выполнены в 5 образцах.
Методы исследования. В качестве основного подхода научного исследования применялось комплексное изучение вещественного состава горных пород, включающее петрографическое описание с выделением отдельных разновидностей, изучение вещественного состава минеральных с помощью РЭМ (микрозондовый анализ), анализ распределения рассеянных элементов на основе ICP-MS и петроструктурное изучение ультрамафитов методом EBSD (детектор обратно отраженных электронов).
Научная новизна. В данной диссертационной работе, помимо стандартных подходов анализа вещественного состава, был применен новый метод оценки степени пластических деформаций ксенолитов ультраосновного состава, позволяющий диагностировать фрагменты собственно мантийного субстрата и кумулятивные продукты глубинных магматических камер. Сам комплексный подход анализа вещественного состава горных пород Канарских островов также может рассматриваться в новой идеи при их изучении.
Основные защищаемые положения.
1) Изученные породы отражают принадлежность большинства базальтов и трахитов к продуктам субщелочной и щелочной серии. Геохимические параметры данных вулканитов соответствуют продуктам извержений океанических островов, которые могли формироваться как за счет глубинных мантийных плюмов, так и в результате «валикой» конвекции в трансформных разломах современных океанических бассейнах.
2) Изученный образец ксенолита перидотитового состава отвечает кумулатам, образовавшихся при фракционной кристаллизации исходного магматического расплава в промежуточной камере на значительной глубине. Особенности его минералогического состава и петроструктура сопоставима с подобными образованиями Иоко-Довыренского расслоенного плутона в Северном Прибайкалье.
Практическая значимость исследования. Одним из важных компонентов практической значимости выступает реальная диагностика горных пород и продуктов вулканизма исследуемого объекта. Данная информация необходима для грамотного проведения туристических экскурсий в регионе, особенно, когда это касается специалистов в области геологии и географии.
Апробация работы и основные публикации. Основные материалы работы были представлены на Всероссийской конференции с международным участием «Петрология магматических и метаморфических комплексов» (Томск, 2017); в международном научном журнале IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science/ Sedimentary deposits and petrography of the basalts of the island of Tenerife of the Canary archipelago (Spain) (2017) 1-7 p.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения общим объемом 71 страница, включая 49 иллюстраций, 8 таблиц и список литературы из 23 наименований.
Благодарности. Автор искренне признателен своему научному руководителю заведующего НИЛ структурной петрологии и минерагении, доцента кафедры петрографии, заместителя декана ГГФ Гертнеру Игорю Федоровичу за постоянную поддержку и помощь на основных этапах выполнения работы.
В процессе работы автор получил поддержку и ценные советы, заведующего кафедры петрографии, доктору геолого-минералогических наук, профессору Алексею Ивановичу Чернышову, кандидату геолого-минералогических наук, доценту Вологдиной Ирине
Валентиновны и Бетхер Ольге Васильевне за помощь в написании работы.
Автор выражает глубокую признательность своему рецензенту кандидату геолого-минералогических наук, старшему научному сотруднику лаборатории петрологии и рудоносности магматических формаций Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН Вишневскому Андрею Владиславовичу за рассмотрение результатов работы.
Результаты особенности вещественного состава и источников вещества базальтов канарских островов и их ультрабазитовых включений позволяют сформулировать следующие выводы.
Во - первых всю ассоциацию изученных нами горных пород можно разделить на четыре основные группы. Первая отвечает базальтам умеренно-щелочного ряда, вторая - средним породам щелочного ряда (типа щелочных трахитов и фонолитов), третья представлена полнокристаллическими ультрабазитами, слагающими ксеногенные включения в эффузивах. Четвертая группа соответствует кластическим образованиям (лавокластиты и тефроиды). По результатом петрохимического анализа, основная масса относится к толеитовой специализации что является характерной чертой для продуктов K-Na субщелочных и щелочных серий.
Во - вторых изученный образец ксенолита перидотитового состава действительно, как показывает интерпретация анализов данного образца отвечает кумулатам, образовавшихся при фракционной кристаллизации исходного магматического расплава в промежуточной камере на значительной глубине.
Перечисленные выше результаты легли в основу двух защищаемых положений представленной работы. В дополнении по геохимическим исследованиям можно добавить, что базальты не являются прямыми аналогами внутриплитного магматизма, типа мантийных плюмов. Их геотектоническая позиция обусловлена приуроченностью к трансформному разлому срединно-океанического хребта. Скорее всего, данные базальты отвечают геохимическому типу E-MORB
Во - первых всю ассоциацию изученных нами горных пород можно разделить на четыре основные группы. Первая отвечает базальтам умеренно-щелочного ряда, вторая - средним породам щелочного ряда (типа щелочных трахитов и фонолитов), третья представлена полнокристаллическими ультрабазитами, слагающими ксеногенные включения в эффузивах. Четвертая группа соответствует кластическим образованиям (лавокластиты и тефроиды). По результатом петрохимического анализа, основная масса относится к толеитовой специализации что является характерной чертой для продуктов K-Na субщелочных и щелочных серий.
Во - вторых изученный образец ксенолита перидотитового состава действительно, как показывает интерпретация анализов данного образца отвечает кумулатам, образовавшихся при фракционной кристаллизации исходного магматического расплава в промежуточной камере на значительной глубине.
Перечисленные выше результаты легли в основу двух защищаемых положений представленной работы. В дополнении по геохимическим исследованиям можно добавить, что базальты не являются прямыми аналогами внутриплитного магматизма, типа мантийных плюмов. Их геотектоническая позиция обусловлена приуроченностью к трансформному разлому срединно-океанического хребта. Скорее всего, данные базальты отвечают геохимическому типу E-MORB