Ассоциации горных пород Формационный анализ Магматический комплекс —

Ассоциации горных пород Формационный анализ Магматический комплекс - конкретный перегенезис магматических горных пород, слагающих отдельные геологические тела и их совокупности в определеном геологическом пространстве и обладающий общими особенностями состава, морфологии, строения и соотнощения с вмещающими породами. Все члены ассоциации близко синхронны и связаны фазовыми или фациальными соотношениями, позволяющими допускать их формирование в определенной геодинамической обстановке. (Кодекс, 1995)

Формационный тип - термин, отвечающий абстрактному понятию, в котором обобщены главные особенности, свойственные ряду тождественных или близких по составу конкретных магматических комплексов, которые могут иметь различных возраст и залегать в различных и зачастую удаленных друг от друга, но однотипных геологических структурах. Магматическая формация - наиболее общий термин, который может быть использован и для обозначения конкретных ассоциаций магматических пород - магматических комплексов, и для обозначения формационных типов. (Ю. А. Кузнецов, 1964)

Главные типы магматических формаций (по Ю. А. Кузнецову)

Лерцолит-вебстеритгабброноритовая фомация расслоенных интрузивов • Стиллуотер (2700 млн лет) • Великая дайка, массив Федорово. Панских тундр, Манни-Манни (2450 млн лет) • Бушвельдский плутон (2100 млн лет)

Бушвельдский плутон

Разрез бушвельдского массива • Главные зоны: • Базальная – дуниты и гарцбургиты с хромититами • Критическая – ортопироксениты, нориты, анортозиты • Главная – габбронориты с вебстеритами и анортозитами • Верхняя – феррогаббронориты, ферродиориты титаномагнетитовые руды

Схематическая модель образования ритмичности в ультрамафитовой зоне Стиллуотерского комплексациклической. Внедрение родоначальной пикритовой магмы во фракционированный расплав промежуточной камеры По Raedeke and Mc. Callum (1984) J. Petrol. , 25, 395 -420.

Габбро-пироксенит-дунитовая Массивы: Качканарский, Кытлымский, Тагильский, Денежкин Камень, Ревдинский и др. Набор пород: дуниты, оливиниты, верлиты, клинопироксениты, амфиболовые пироксениты, оливиновые габбро, амфиболовые габбо, габбронориты, рудные пироксениты и рудные габбро, кварцевые диориты. Тектоническая позиция - орогенные (Урал), островодужные (Камчатка, Аляска), внутриплитные (Алдан) Рудоносность - россыпи ферроплатины

Формация автономных анортозитов

Модель образования автономных анортозитов (по Emsly, 1978) a. Внедрение большого объема мантийных магм в основание мощной континентальной коры (на границе МОХО). (Рисунки заимствованы из книги Ashwall (1993) Anorthosites. Springer-Verlag. Berlin. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall

Модель образования автономных анортозитов (по Emsly, 1978) b. Начало кристаллизации (оливина и глиноземистого ортопироксена) в глубинной камере и частичное плавление низов коры. Остаточный расплав обогашается Al и растет Fe/Mg.

Модель образования автономных анортозитов (по Emsly, 1978) c. Начало кристаллизации плагиоклаза (андезина), который всплывает в верхнюю часть камеры и смешивается с остаточным железистым расплавом.

Модель образования автономных анортозитов (по Emsly, 1978) d. Плагиоклазовый кумулят становится менее плотным нежели разогретая и частично расплавленная кора, в результате магматическая «каша» из кристаллов плагиоклаза и расплава поднимается в верхние части коры

Модель образования автономных анортозитов (по Emsly, 1978) e. В верхней части земной коры формируются огромные массивы анортозитов, тесно ассоциирующие с гранитами рапакиви. Ультрамафитовые кумуляты могут отрываться и погружаться в мантию (деламинация)

Гипербазитовая

Массивы (пояса) - Борусский, Куртушибинский (Западный Саян), Шишгидский, Наранский, Хан-Тайширинский (Монголия, Чарский (в. Казахстан), Курайский (Алтай). Набор пород - дуниты, гарцбургиты, лерцолиты, серпентиниты, пироксениты, родингиты. Тектоническая позиция - в составе офиолитов, деплетированная мантия фрагментов океанической коры. Рудоносность - асбест, хромиты, россыпная платина.

Габбро-плагиогранитная формация Массивы (комплексы, серии) - бокалинская (Узбекистан), саурская (Казахстан), змеиногорский, алейский (Алтай), таннуольский (Тува), джидинский (Забайкалье). Набор пород - оливиновые габбро, габбронориты, троктолиты, перидотиты, диориты, кварцевые диориты, тоналиты, трондьемиты, плагиограниты. Геодинамическая обстановка - островные дуги, АКО, коллизия дуг с континентом Рудоносность - золото, магнетит (скарны) Проблема: соотношение габброидов и гранитоидов

Петрохимические особенности пород бокалинской серии (комплекса) и объемные соотнощения фаз (а - с учетом площади выходов; б - по петрохимическим данным.

Габбро-диорит- гранитовая формация 1) габбро-диорит-гранодиоритовая (кульджуктауский к); 2)габбро-монцодиорит-сиенитовая (когтахский комплекс); 3) диорит-гранодиорит-гранитовая (яломанский комплекс).

Набор пород - оливиновые габбро, габбронориты, кварцевые диориты, гранодиориты, биотитовые граниты, двуслюдяные грантиты, лейкограниты, аплиты Геотектоническая обстановка АКО, коллизионная Рудоносность - золото, медь.

Габбро-монцонит-сиенитовая

Набор пород -пироксениты монцогаббро, монцониты, монцодиориты, гранодиориты, сиениты. Геодинамическая позиция коллизионные и постколлизионные. Рудоносность - Cu-Mo, Au

Формация гранитных батолитов Калбинский батолит, Восточный Казахстан Набор пород биотитовые граниты, лейкограниты, аплиты, пегматиты. Геодинамическая обстановка коллизионный зоны

Ангаро-Витимский батолит - поздняя пермь

Формационный анализ вулканических ассоциаций • Выделяются непрерывные вулканические серии (коматиитовая, бонинитовая, толеитовая, известково-щелочная, шошонитовая и др. ) • Контрастные бимодальные ассоциации (трахибазальт –трахириолитовая) • Простые (базальтовые, фонолитовые, риолитовые)

Коматиитовая серия • Коматииты • Коматиитовые базальты • толеитовые базальты

Коматиитовая серия • Коматииты • Коматиитовые базальты • Толеитовые базальты

Непрерывные вулканические серии 1. Известковощелочная (пикритбазальт-андезитриолитовая серия 2. Субщелочная трахибазальттрахиандезитриолитовая серия 3. Щелочная базанитфонолитовая серия

Базальты океанов (MORB) K 2 O Ti. O 2

Андезитовая формация

Набор пород - базальты, плагиобазальты, андезиты, дациты, риолиты Г. О. - островные дуги, АКО

Схема корреляций магматических и метаморфических комплексов западной части Алтае-Саянской складчатой области (Шокальский и др. , 2000)

Индикаторные магматические формации Островные дуги Высокоглиноземистый тоналит-плагиогранитный комплекс Высокоглиноземистый низкотитанистый перидотит-габбровый комплекс Активные континентальные окраины Коллизионные обстановки, без участия зон субдукции

Размещение перидотит-габбровых дифференцированных массивов в структурах Юго-Восточной Тувы и Западной Монголии 1 2 Сангилен Озерная зона Хангай 4 Монгольский Алтай 3 Массивы: 1 - Мажалыкский 2 - Правотарлашкинский 3 - Баянцаганский 4 - Хайрханский

Геологическая схема мажалыкского перидотит-габбрового массива - расслоенная серия: оливиновые габбро, габбронориты, анортозиты, - краевая фация: габбронориты - перидотиты и пироксениты - роговики - граниты - четвертичные отложения - место отбора пробы для Ar-Ar анализа

Вариации составов минералов из пород Мажалыкского массива по разрезу 1 – дуниты, 2 – плагиоклазсодержащие дуниты, 3 – верлиты, 4 – оливиновые клинопироксениты, 5 – оливиновое габбро, 6 – габбро, 7 – троктолиты 8 – лейкогаббро и анортозиты.

Вариационные диаграммы распределения петрогенных элементов в породах Мажалыкского массива и модельные расчеты по программе «Комагмат 3. 5» + - породы расслоенной серии …. . – составы модельных кумулятов при давлении 1 кбар и буфере QFM Состав родоначального пикритового расплава Составы краевой фации

Геохимические особенности габброидов Мажалыкского массива

Ar - Ar спектр для собственно магматического амфиболаиз габбронорита краевой фации 484, 2 +/- 2, 3 млн лет Возраст массива по циркону из габбронорита 472 млн лет (устное сообщение И. К. Козакова)

Полученные нами данные (Бородина и др. , в печати) позволяют сделать вывод о том, что Мажалыкский массив является малоглубинным ритмически-расслоенным высокоглиноземистым низкотитанистым перидотитгаббровым массивом ордовикского возраста (484, 2 2, 3 млн. лет). По комплексу признаков: минералого-петрографических (относительно высокая железистость оливина при высокой основности плагиоклаза, характер расслоенности пород), геохимических (деплетированность тяжёлыми лантаноидами, незначительное обогащение лёгкими лантаноидами, минимумы по Ta и Hf) ордовикские перидотит-габбровые массивы коллизионного этапа неотличимы от островодужных массивов венд-кембрийского возраста.

Сходство петролого-геохимических характеристик пород расслоенных перидотит-габбровых массивов коллизионного и островодужного этапов обусловлено образованием их родоначальных расплавов путём частичного плавления единого деплетированного надсубдукционного мантийного источника, отвечающего по составу гранатовому лерцолиту. Отличием Мажалыкского массива от массивов островодужного типа является более высокая магнезиальность родоначального расплава коматиитового состава, что, вероятно, связано с более высокой степенью плавления за счёт влияния дополнительного (плюмового) источника тепла.

Схема геологического строения Правотарлашкинского анортозит-троктолит-габбрового и северной части Башкымугурского габбронорит-монцодиоритового массивов. Составлена А. Э. Изохом, С. И. Ступаковым, А. С. Гибшером, Р. А. Шелепаевым, В. В. Егоровой, Е. В. Бородиной, А. А. Гибшер и А. В. Лавренчуком. Правотарлашкинский 1 -а) метаморфизованные образования тесхем-мугурского комплекса, б) вулканогенно-осадочные образования чонсаирского комплекса; 2 - гипербазиты; 3 - габброиды Правотарлашкинского массива; 4 -5 - Башкымугурский массив: 4 - габброиды, 5 - монцодиориты; 6 - гранитоиды; 7 - дайки камптонитов

Распределение РЗЭ и спайдер-диаграмма для габброидов Тарлашкинского массива

Палеогеодинамические реконструкции на примере Арзыбейской глыбы Кувайский Al тоналит-трондьемитовый массив

Диаграмма Si. O 2 - (Na 2 O+K 2 O) для пород Аргыджекского пироксенит-анортозит- габброноритового массива. Условные обозначения: 1 – ультрамафиты; 2 – пироксениты; 3 – меланогаббронориты и оливиновые габбронориты; 4 – габбронориты; 5 – лейкогаббронориты; 6 – анортозиты; 7 – амфиболовые габбронориты; 8 – габбронориты краевой фации; 9 – диориты 10 – рудные габбронориты; 11 – модельные кумуляты расчитанные по программе "Комагмат" при давлении 3 кбар, фугитивности кислорода, отвечающей буферу QFM

. Распределение РЗЭ в габброидах Аргыджексоко пироксенитанортозит-габброноритового массива, в метабазальтах и метагабброидах Арзыбейской глыбы Габброиды Метабазальты Метагаббро

Средний состав Аргыджекского пироксенит-анортозит-габброноритового массива и возможные составы родоначального расплава (в мас %). Окисл ы 1(75) 2(10) 3 4 5 Si. O 2 48. 68 47. 32 47, 57 46, 76 47. 82 Ti. O 2 1. 13 1. 25 1, 14 1. 20 Al 2 O 3 16. 03 17. 14 16, 02 17. 59 18. 13 11. 24 11, 72 10, 86 11, 12 9. 88 Mn. O 0. 20 0. 21 0, 21 0. 23 0. 18 Mg. O 7. 89 6, 63 8, 74 6. 69 7. 08 Ca. O 10. 61 10. 88 12, 53 9, 95 10. 59 Na 2 O 2, 36 2, 78 1, 34 4, 45 2. 59 K 2 O 0. 54 0. 57 0, 32 0. 45 1, 09 P 2 O 5 0. 17 0. 19 0, 06 0. 27 0. 33 Fe. O* 1 - средний состав габброидов Аргыджекского массива; 2 – средний состав габброноритов краевой фации; 3 – не дифференцированный габбронорит краевой фации; 4 - мелкозернистый габбронорит из дайки в Аргыджекском массиве; 4 – метагаббро их стратифицированной толща Арзыбейской глыбы.

Распределение РЗЭ в высокоглиноземистых (Арзыбейский массив) и низкоглиноземистых (Кувайский массив) тоналит-трондьемитах Арзыбейской глыбы

Палеогеодинамические реконструкции на примере Арзыбейской глыбы Тыловая часть островодужной системы Осевая часть островодужной системы

Схема размещения высокоглиноземистых перидотит-габбровых интрузивов в структурах Центрально-Азиатского складчатого пояса Массивы: - рифейские - позднерифейские; - вендские - кембрийские(? ) - ордовикские - пермо-триассовые