Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Минералогия метасоматических пород Тажеранского массива : Западное Прибайкалье : диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук : 25.00.05

Год: 2013

Номер работы: 32826

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

5. Генетические аспекты образования жилы диопсид-гроссуляровых кальцифиров

ГЛАВА 6. Титанфассаитовые, нефелин-титанфассаитовые и гранат-мелилитволластонитовые породы (щелочной тип)

6.1. Пироксениты

6.1.1. Геологическое положение пироксенитов

6.1.2. Петрография и минералогия пироксенитов

6.2. Мелилит-гранат-волластонитовые породы

6.2.1. Геологическое положение мелилит-гранат-волластонитовых пород

6.2.2. Петрография и минералогия мелилит-гранат-волласто

ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследований Тажеранский щелочной массив (Западное Прибайкалье) является одним из интереснейших минералогических объектов. Несмотря на небольшую площадь массива (~6 км ) в его пределах было обнаружено более 150 минеральных видов. В скарнах Тажеранского массива были открыты новые минералы тажеранит (Конев и др., 1969) и азопроит (Конев и др., 1970), а также обнаружено большое количество других редких минералов. В 60-70-х годах прошлого века Тажеранский массив был детально

ГЛАВА 1. МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ: БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ И СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТАЖЕРАНСКОГО МАССИВА Процессы взаимодействия интрузивных тел разного состава с карбонатными породами привлекают внимание ученых с начальных стадий геологических исследований и не потеряли своей актуальности до сих пор. К скарнам нередко приурочены промышленные скопления руд (железа, меди, свинца, цинка, вольфрама, молибдена и др.) и неметаллических полезных ископаемых (фл

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Для решения поставленных задач был проведен комплекс структурногеологических, минералого-петрографических и термобарогеохимических исследований. Закономерности пространственно-временных взаимоотношений метасоматитов, карбонатов, роговиков и главных типов магматических образований изучались путем геологического картирования пород. Подготовка геологической основы и каменного материала для минералого-петрографических исследований осуществлялись в теч

ГЛАВА 3. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ТАЖЕРАНСКОГО МАССИВА И ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ТИПОВ СЛАГАЮЩИХ ЕГО ПОРОД Тажеранский щелочной массив расположен на берегу Байкала и занимает площадь около 6 км . При относительно небольших размерах он является одной из ключевых геологических структур Ольхонской коллизионной зоны Западного Прибайкалья (рис.

3.1), которая относится к восточному флангу протяженной раннепалеозойской аккреционно- коллизионной системы в южном обрамлении Сибирского кратона по

Тажеранский массив имеет сложное строение, обусловленное разнообразными взаимоотношениями слагающих его пород (рис.

3.2). Кроме щелочных и нефелиновых сиенитов, магматические и более породы крупными массива телами представлены многочисленными дайками субщелочных габброидов, а также поздними жилами гранитных пегматитов. В северной части массива картируется мощная толща роговиков по породам основного состава. Для южной части массива характерно распространение Рис.

3.2 Геологическ

Среди сиенитов, слагающих преобладающую часть Тажеранского массива, по минералогическому и химическому составу можно выделить безнефелиновые и нефелиновые разновидности. Первые были названы ранее щелочными сиенитами (Конев, Самойлов, 1974), что не совсем корректно, поскольку щелочные пироксены или амфиболы в них обычно отсутствуют. Однако для того, чтобы отличать их от нефелиновых сиенитов, мы будем придерживаться прежней номенклатуры. Среди сиенитов можно выделить три основных разновидности

В центральной части массива субщелочные габброиды слагают крутопадающие дайки северо-восточного простирания мощностью от 3 до 7 метров. На береговых склонах габброиды представлены дайками или сериями сближенных даек мощностью от 1 до 5 м, прорывающие сиениты, реже телами до 100 м мощностью. Иногда наблюдаются апофизы базитовых даек. Ближе к южному контакту массива, где широко распространены карбонатные породы, тела субщелочных габброидов имеют весьма причудливую, но чаще всего удлиненную в

Породы основного состава, интерпретируемые в качестве высокотемпературных роговиков, слагают большое поле в северной части массива, а также встречаются в виде небольших тел в береговых обнажениях. Обычно это мелкоили тонкозернистые породы. Наименее измененные разности характеризуются массивной текстурой, гранулярной структурой и парагенезисом ортопироксен-клинопироксен-(оливин)-паргасит-плагиоклаз. Последующие, более низкотемпературные, структурно-метаморфические преобразования приводят к о

Среди карбонатных пород массива выделяются доломитовые, доломитсодержащие кальцитовые и бруситовые мраморы. Доломитовые мраморы картируются вдоль западной окраины массива в виде редких жильных тел мощностью от 3 до 10 м. В центральной части массива (г. Мраморная) преобладают доломитсодержащие кальцитовые мраморы. Бруситовые мраморы широко распространены в южной части массива. Детальное картирование показало, что бруситовые мраморы часто обладают своеобразной, не характерной для останцов ил

Метасоматические породы разнообразного минералогического состава пользуются широким распространением в пределах Тажеранского массива. Их детальная характеристика будет приведена в последующих

главах, поэтому здесь мы ограничимся вопросами их типизации и особенностей пространственного распространения. Широкое разнообразие минеральных ассоциаций метасоматитов, а также форм их проявления заставили А.А. Конева и B.C. Самойлова (1974) использовать несколько подходов при попытке их типизации.

ГЛАВА 4. МАГНЕЗИАЛЬНЫЕ СКАРНЫ И КАЛЬЦИФИРЫ (МАГНЕЗИАЛЬНЫЙ ТИП)

Магнезиальные скарны и кальцифиры составляет основную часть метасоматических пород Тажеранского массива. Как уже было упомянуто в Главе 3 эти метасоматиты можно разделить по морфологии тел на 2 основных типа: контактовый и жильный (рис

4.1). Метасоматиты контактового типа наиболее интенсивно развиты на границе блоков нефелиновых сиенитов, включенных в бруситовые мраморы. Нередко было отмечено, что с увеличением размеров тел сиенитов мощность контактовых оторочек уменьшается, и на контак

Магнезиальные скарны, развитые на контакте, как с сиенитами, так и с габброидами, характеризуются зональным строением. Хотя в пределах массива было обнаружено несколько видов метасоматических колонок скарнов, особенности строения которых варьируют в значительной степени, в данной работе мы остановимся на детальном описании одного, наиболее распространенного вида метасоматичемкой колонки. Все магнезиальные скарны на участке детального картирования характеризуются именно этой метасоматической

Нефелиновый сиенит относится к трахитоидным эгирин-авгитовым сиенитам. Он представляет собой серую среднезернистую породу, сложенную таблитчатыми зернами нефелина и калиевого полевого шпата, а также ксеноморфными выделениями клинопироксена. Кроме отмеченных минералов могут встречаться отдельные зерна альбита и биотита. Из акцессорных титаномагнетит минералов и присутствуют апатит, титанит, циркон, сиенитов ильменит. Структура нефелиновых гипидиоморфнозернистая в той ее разновидности, ко

Нефелиновые сиениты, непосредственно контактирующие с магнезиальными скарнами разительно отличаются от нефелиновых сиенитов из центральных частей тел. Они характеризуются практически полным отсутствием темноцветных минералов, и состоят из таблитчатых индивидов калиевого полевого шпата с небольшим количеством более идиоморфных зерен нефелина. Редкие темноцветы представлены ксеноморфными зернами клинопироксена. Обычным акцессорным минералом является кальцит. В отличие от центральных частей тел

Скарн макроскопически имеет вид темно-зеленой мелкозернистой достаточно однородной массы. Основными слагающими ее минералами являются нефелин и клинопироксен. Резкая граница между сиенитом и скарном представлена маломощной (до 1-2

мм) зоной симплектитов нефелина и клинопироксена без каких-либо признаков реликтов других минералов (рис.

4.13 а,б). Подобные симплектиты могли образоваться при совместном росте в крайне неравновесных условиях. В сторону от сиенита симплектиты, как пра

Эта зона по мощности превосходит нефелин-пироксеновую в несколько раз, иногда достигая полуметра. Она представляет собой чередующиеся слои карбонатных и шпинель-форстеритовых прослоев, расположенные субпараллельно контакту, толщиной от десятков миллиметров до нескольких сантиметров (рис.

4.3). Шпинель-форстеритовые прослои имеют темносерый или темно-зеленый до черного цвет и ярко выраженный положительный рельеф на выветрелой поверхности. Часто эти прослои бывают раздроблены и «плавают

Бруситовые мраморы характеризуются массивной текстурой без какихлибо признаков структуризации независимо от формы слагаемых ими тел. Они в основном среднеи мелкозернистые, белого цвета с синеватым или желтоватым оттенком. На их выветрелой поверхности наблюдается масса мелких углублений, возникших на месте брусита, довольно равномерно рассеянного в карбонатной массе (рис.

4.1 г). По геохимическим чистым особенностям и бруситовые мраморы очень отвечают низкими элементов практически доло

(жильный тип) Кальцифиры слагают жилы и прослои в бруситовых мраморах (рис.

4.1 в-г). Они более устойчивы к выветриванию, чем мраморы, и поэтому их положительный рельеф хорошо виден на выветрелой поверхности. По мощности они могут варьировать от сантиметра до метра. Кальцифиры отличаются достаточно равномерным распределением минералов в пределах прослоев или жил. Для них характерна гипидиоморфнозернистая структура с идиоморфизмом силикатных минералов. Текстура, как массива правило, можн

Шпинельсодержащие кальцифиры встречаются в виде более мощных жил или прослоев в мраморах, по сравнению с бесшпинелевыми и хорошо выделяются по фиолетовому цвету разной интенсивности. Часто они слагают центральную часть в жильных телах бруситовых мраморов, секущих сиениты и субщелочные габброиды (рис.

4.1 в). Мощность шпинельсодержащих кальцифиров варьирует от первых сантиметров до 1-2 м. Эти кальцифиры сложены идиоморфными зернами форстерита и шпинели, а также их агрегатами, погруженным

Бесшпинелевые кальцифиры как правило слагают серии маломощных жил или прослоев выдержанной мощности (рис.

4.1 г), макроскопически отличаемых от бруситовых мраморов только на выветрелой поверхности. Основными минералами, слагающими эти кальцифиры, являются форстерит, клиногумит и кальцит, также может присутствовать небольшое количество брусита. Главный акцессорный минерал - апатит. Кальцит, как правило, крупнои среднезернистый, прозрачный, так как практически не содержит включений. Для н

4.21 Бесшпинелевый кальцифир с полностью замещенными серпентином зернами форстерита: фотографии сделаны в проходящем свете в параллельных (а) и скрещенных николях (б). Рис.

4.22 Особенности строения бесшпинелевого кальцифира (в обратнорассеянных электронах):

а) плавный переход от бруситового мрамора в бесшпинелевый кальцифир (б) крупное зерно брусита с включениями кальцита и апатита (в) зерно форстерита частично замещенное качьцитом, бруситом и серпентином. Клиногумит образуе

4.4. Ti-Zr акцессорная минерализация в магнезиальных скарнах и кальцифирах Ti- и Ti-Zr- минералы в незначительных количествах (редко до 5 об.%) характерны для кальцифиров и магнезиальных скарнов Тажеранского массива, хотя их распределение в этих двух типах пород различно. В кальцифирах Ti-Zr минералы достаточно равномерно распределены в породе. В магнезиальных скарнах Ti-Zr минерализация в основном приурочена к границе карбонатных одинаков в и алюмосиликатных обоих типах зон. Набор акцессорн

Бадделеит (Zr02) В метасоматитах Тажеранского массива бадделеит является обычным циркониевым минералом, его количество обычно не превышает

0.1 об.%. Он встречается в виде округлых или идиоморфных призматических зерен, реже в виде включений неправильной формы, или скоплений мелких зерен (рис.

4.23; рис.

4.24 д,е) в силикатных минералах, в тажераните и в перовските, значительно реже в кальците. В магнезиальных скарнах часто наблюдается тонкая кайма тажеранита вокруг бадделеита

4.4.2. Природа Ti-Zr минерализации в метасоматических породах Ti-Zr минерализация нередкое явление для щелочных пород, карбонатитов и кимберлитов. Присутствие Ti-Zr минералов в скарнах и кальцифирах, наоборот, довольно необычное явление. Бадделеит в подчиненном количестве встречается в разных типах пород: лунных базальтах и анортозитах, метеоритах SNC, ультраосновных и основных породах, а также наиболее часто - в щелочных породах и карбонатитах (Haggerty, 1991; Heaman, LeCheminant, 1993; Lu

Генетические аспекты образования магнезиальных скарнов и кальцифиров Прежде чем приступить скарнов и к обсуждению кальцифиров пород, геологической необходимо в позиции магнезиальных взаимоотношения распространения. рассмотреть зоне их основных встречающихся

Петрохимические исследования показывают, что переход от субщелочной к щелочной серии обусловлен не увеличением содержания щелочей в породе, а снижением ее кремнекислотности (Лавренчук и др, 2008; Скляров и др., 2009). В целом в сиенитах наблюдается два тренда (рис.

4.30). Первый с отрицательной корреляцией СаО со щелочами (рис.

4.30

б) и глиноземом (рис.

4.30

в) и положительной - с MgO (рис.

4.30

г) при постоянном содержании Si0 2 (субщелочной тренд)

2. Генезис бруситовых мраморов нефелиновыми сиенитами Бруситовые мраморы (с равномерно распределенным бруситом) не являются редким явлением (Ревердатто, 1965; Синяков, 1967; Смолин, 1957; и др.), поскольку они образуются при контактовом метаморфизме доломитов под влиянием интрузий различного состава в условиях высоких температур и низких давлений. Необычная изометричная форма выделений брусита и луковичное строение зерен объясняется образованием его при гидратации раннего периклаза. В свою оч

4.5.3 Генетические особенности формирования магнезиальных скарнов и кальцифиров Особенности взаимоотношений пород на опорном участке позволяют сделать несколько предположений относительно формирования магнезиальных скарнов и кальцифиров. Как уже было сказано выше, сиениты, вероятно, внедрялись в разогретый карбонатный субстрат и дезинтегрировались на глобули различного диаметра. Наличие магнезиальных скарнов по всей периферии некоторых глобулей (или будин), свидетельствует об их сингенет

Рассмотренная выше колонка магнезиальных скарнов состоит из 4 основных зон: нефелиновый сиенит / нефелин-пироксеновый скарн / шпинель-форстеритовый скарн / бруситовый мрамор. Она значительно отличается от наиболее распространенного типа магнезиальных скарнов, которые возникают на контакте гранитоидов с доломитами. Метасоматическая колонка в последнем случае будет выглядеть так: гранитоид / пироксен-полевошпатовая зона / шпинель-пироксеновая зона / шпинель-форстеритовая зона (±кальцит) / шп

4.1. Генезис ритмично полосчатых текстур шпинель- форстеритовых скарнов Ритмично-полосчатые шпинель-форстеритовых текстуры скарнов являются отличительной чертой и также характерны для как для магнезиальных, так и для известковых скарнов других регионов (Ciobanu, Cook, 2004; Krug et al., 1996 и другие). Многие годы их происхождение было причиной дискуссий. В настоящее время основной моделью, описывающей образование подобных скарнов, является модель самоорганизации (Ortoleva, 1994).

Появление флогопита в скарнах всегда связывают с постмагматическим этапом скарнообразования (Перцев, 1977; Шабынин и др., 1984; Александров, 1990). В изученных нами метасоматитах первого типа он встречается только в магнезиальных скарнах, как в нефелин-пироксеновой, так и в шпинель-форстеритовой зонах. В первой он развивается в виде зон и гнезд, приуроченных к поздним трещинам, заполненным кальцитом, замещая клинопироксен и частично нефелин (рис.

4.13 д-е). Во второй флогопит развивает

4.3. Механизм переноса вещества и поведение элементов в ч 2+ + магнезиальных скарнах Для определения относительной роли инфильтрации и диффузии в тех или иных колонках требуется изучение минералов - твердых растворов в пределах всех зон, поскольку постоянство (для инфильтрации) или переменность (для диффузии) их состава представляет единственный общий безусловный критерий различия (Жариков и др., 1998). Для определения механизма переноса вещества в магнезиальных скарнах обратимся к

Существует два вопроса, касающихся жильных кальцифиров Тажеранского массива:

1) что послужило источником вещества для их образования;

2) каков механизм их образования?

5.1. Шпинельсодержащие калыдифиры Трудность определения механизма образования жил или прослоев шпинельсодержащих кальцифиров заключается в том, что их формирование происходило при участии карбонатов, которые, как было обосновано выше, представляли собой весьма подвижный субстрат. То есть после или в процессе их образования тела кальцифиров могли трансформироваться и перемещаться вместе с мраморами. Процесс возникновения шпинель-форстеритовых агрегатов в кальцифирах опорного участка может быт

5.2. Механизм переноса вещества и поведение элементов при образовании шпинельсодержащих кальцифиров Практически полное отсутствие закономерного изменения составов минералов (рис.

4.17; рис.

4.18) подразумевает исключительно инфильтрационный механизм. В шпинельсодержащие кальцифиры происходил привнос Si, Al, Fe, Ti и Zr. Ti-Zr минерализация (см. выше) подобна таковой в скарнах, к тому же титан и цирконий характерны для щелочных магм. Следовательно, привнос вещества был именн

Бесшпинелевые кальцифиры Бесшпинелевые метасоматитов слагающих их кальцифиры отличаются отсутствием нет калий-, от всех в остальных составах титани практически минералов. полным Также железа натрий-, алюминийсодержащих минералов. Вся система кроме клиногумита и апатита (остановимся на них позже) может быть описана тремя компонентами Са, Mg, Si. Привнос вещества для образования этих кальцифиров не очевиден. Возможны два сценария:

1) под воздействием габброидов) доломитовые мраморы,

5.1. Геологическое положение известковых скарнов и кальцифиров Известковые скарны практически не проявлены в пределах массива. За одним исключением все обнаруженные метасомтические породы этого типа приурочены к полосе кальцитовых мраморов в обрамлении массива (рис

2.1 а), где они встречаются в виде изолированых линз и округлых тел в мраморах. Направление удлинения линз совпадает с направлением простирания полосы мраморов. Длина тел известковых скарнов варьирует от метра (подобные тела

Строение известковых скарнов достаточно простое и насчитывает две, максимум три зоны. Границы между зонами довольно резкие. Макроскопически они хорошо разделяются по цвету. Так внешняя зона, примыкающая к мраморам, имеет красно-кирпичный или оранжево- кирпичный цвет и сложена в основном гранатом. В следующей зоне кроме граната присутствует клинопироксен и эпидот, и для нее характерен зеленокоричневый цвет. Центральные части некоторых крупных тел известковых скарнов сложены породами черного

5.2.1. Околоскарновая порода имеет псевдопорфировую структуру, текстура равномерновкрапленная (рис.

5.2). Основными минералами, слагающими вкрапленники, являются клинопироксен и амфибол. Краевые Рис.

5.2 Псевдопорфировая структура околосарновой породы: (а) граница вкрапленников, замещенная паргаситом; (б) центральная часть вкрапленника, полностью замещенная более поздними диопсидом и амфиболом; (в) общий вид околоскарновой породы. части пироксеновых вкрапленников, как и бо

5.2.2. Гранат-пироксеновый скарн макроскопически характеризуется большим разнообразием, которое в основном заключается в различии характера выделений породообразующих минералов - клинопироксена и граната, и вариации их количественных соотношений (рис.

5.6). Так на границе с гранатовой зоной пироксен практически исчезает. А на границе с околоскарновой породой может представлять собой почти мономинеральную клинопироксеновый скарн и иметь зеленый цвет. Мощность гранат- пироксенового скарн

5.2.3. Гранатовый скарн слагает наиболее широкую зону и примыкает непосредственно к мраморам. Его мощность может составлять более 10 метров. Для зоны характерно массивное строение, красно-кирпичный или оранжево-кирпичный цвет и прожилки тонкозернистого кальцита. Структура породы может меняться в значительной степени. Встречаются породы с крупнозернистым идиоморфным гранатом и ксеноморфным кальцитом. Нередко в таких породах присутствуют реликты зерен пироксена и эпидота (в основном, в централ

Кроме клинопироксена и граната в агрегатах кальцефиров встречаются скаполит, титанит, реже калишпат, кварц и апатит. Эти минералы также образуют отдельные зерна в кальците. При этом между скаполитом и кальцитом, а также между калишпатом и кальцитом, нередко наблюдается тонкая кайма граната (рис.

5.14 а,б). Акцессорные минералы представлены цирконом и алланитом. Гранат образует округлые зерна и их скопления, а также каймы вокруг выделений скаполита или калишпата (рис.

5.14 а,б). Мн

1. Акцессорная минерализация в жиле диопсид-гроссуляровых кальцифиров Акцессорные минералы в жиле кальцифиров представлены цирконом и алланитом. Распределение циркона в породе относительно равномерное, в то время как алланит имеет «пятнистое» распространения, образуя скопления на некоторых небольших участках, на других же полностью отсутствует. Циркон значительных изучении вследствие небольших размеров зерен был обнаружен в только шлифов. при электронно-микроскопическом Его содержание составл

5.3.2. Термобарогеохимические исследования включений в гранатах из жилы диопсид-гроссуляровых кальцифиров Во многих зернах граната были найдены флюидные включения. Их размеры варьируют в значительной степени и могут достигать 50 микрон (рис.

5.18). Они, как правило, имеют форму отрицательных кристаллов, реже неправильную «червеобразную» форму. Довольно часто включения имеют признаки расшнурования. Они располагаются равномерно в объеме всего зерна или находятся только в его центральной

2.1. Криометрические исследования. Интервал температур эвтектики составляет от -45 до - 55 С (Табл.

5.2, с. 131). После появления первой жидкости наблюдается реакция между жидкостью и одной из твердых фаз (грани кристалла становятся неровными). При температуре от -27 до -30°С происходит плавление последнего кристаллика льда. От -6 до -0°С реакция между твердой фазой и раствором проходит наиболее интенсивно и может доходить до полного растворения кристалла (рис.

5.19). Вторая тверд

2.2.Термометрические исследования. Гомогенизация включений происходит в жидкую фазу в интервале температур 375 - 420°С (Табл.

5.1, с. 131). Первым растворяется кристалл сильвина (125-150°С), затем галита (350-380°С), последним исчезает газовый пузырек. Поведение солей во включениях, содержащих кристаллики кальцит кальцита полностью совпадает с таковым в не содержащих включениях. При этом с кристаллами кальцита не происходит заметных изменений до 500°С (рис.

5.20). Таким образом,

2.3.Оценка концентраций солей в скарнообразующем флюиде Если принять, что система близка к чистой системе H20-NaCl-KCl, то используя диаграмму Боднара и Бина (Bodnar&Beane, 1980) можно вычислить концентрации солей в растворе (рис.

5.21). Однако полученные для включений температуры эвтектики слишком низки для подобной системы. Для получения схожих температур необходимо присутствие во флюиде СаС12 или/и MgCl2. При этом добавление даже незначительных концентраций этих хлоридов приведет

5.4. Генетические аспекты образования известковых скарнов и кальцифиров

5.4.1. Генетические особенности образования известковых скарнов в полосе мраморов, окружающей массив Мраморы, слагающие полосу, обрамляющую массив образовались по породам хужирской свиты и представлены крупнокристаллическими кальцитовыми породами с массивной текстурой (Конев, Самойлов, 1974). С точки зрения геологической позиции эта структура является частью крупной сдвиговой петли, в центре которой находится Тажер