Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Минералогические особенности палеозойских даек архипелага Шпицберген

Диссертация: Минералогические особенности палеозойских даек архипелага Шпицберген
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Дайкообразование широко распространено в различных тектонических структурах. Дайки сопровождают магматические комплексы и образуют самостоятельные дайковые серии. Изучение их помогает при расшифровке процессов магматической истории регионов. Детальное минералого-петрологическое изучение даек, выяснение их типоморфных особенностей, дает возможность определить формацию, с которой эти тела связаны… Читать ещё >

Минералогические особенности палеозойских даек архипелага Шпицберген (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Географическое положение и статус архипелага
  • Глава 2. Геологическое строение архипелага Шпицберген (тектоника, стратиграфия, магматизм)
  • Глава 3. Геология исследуемых даек и их возраст
  • Глава 4. Минералогия
    • I. Раздел Самородные элементы и интерметаллические соединения, металлоиды и неметаллы
    • II. Раздел Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения
    • III. Раздел Галоидные соединения (Галогениды)
    • IV. Раздел Окислы (оксиды)
  • Класс Простые и сложные окислы
    • V. Раздел Кислородные соли
  • Класс Карбонаты
  • Класс Сульфаты
  • Класс Силикаты
    • A. Островные силикаты с изолированными тетраэдрами 8Ю
  • Б. Цепочечные силикаты, с непрерывными цепочками тетраэдров 8Ю
    • B. Ленточные силикаты
  • Г. Слоистые силикаты с непрерывными слоями тетраэдров БЮ
  • Д. Каркасные силикаты с непрерывными трехмерными каркасами тетраэдров
    • 8. Ю4 и АЮ
  • Прочие образования
  • Глава 5. Петрохимия даек
  • Глава 6. Условия образования пород палеозойского дайкового комплекса

Дайкообразование является отдельным процессом в развитии магматизма регионов. Дайки сопровождают магматические комплексы и также образуют самостоятельные дайковые серии. В разных районах земного шара дайки развиты неодинаково. Изучение даек помогает для расшифровки процессов магматической истории региона, при установлении возраста некоторых толщ, при прогнозировании возможности образования постмагматических месторождений. Дайковые тела, которые изучала автор, были открыты и описаны в полевых условиях сотрудниками Шпицбергенской партии ПМГРЭ (Ковалева, Тебеньков, 1986). Присутствие в породах глубинных включений, крупных выделений слюды и ультраосновной со щелочным уклоном состав позволили предполагать связь их с мантией и кимберлитовым магматизмом. Более детальные исследования проводились с целью выяснения отношения этих пород к кимберлитовой формации.

Актуальность работы.

Дайкообразование широко распространено в различных тектонических структурах. Дайки сопровождают магматические комплексы и образуют самостоятельные дайковые серии. Изучение их помогает при расшифровке процессов магматической истории регионов. Детальное минералого-петрологическое изучение даек, выяснение их типоморфных особенностей, дает возможность определить формацию, с которой эти тела связаны. А, следовательно, прогнозировать наличие в районе их распространения комплекса полезных ископаемых, которые для этой формации характерны.

Шпицберген издревле интересовал русских, сначала поморов для промысла рыбы, а в настоящее время геологов, метеорологов, шахтеров, рыбаков. Большая площадь архипелага закрыта ледниками, поэтому для исследования полезных ископаемых приходится изучать открытые участки и стараться понять, что находится в закрытых льдом районах. Малые магматические тела — дайки частично могут дать ответ на этот вопрос.

Цель и задачи исследования

.

Цель работы: на основе детального изучения минералогических, петрографических, петрохимических особенностей пород, ответить на вопрос о принадлежности палеозойских даек архипелага Шпицберген к формации кимберлитов.

В связи с этим, в задачи исследования входило выделение разновидностей пород по минеральному и химическому составу, определение типоморфных особенностей основных минералов, оценка с помощью минералогических термометров и барометров термодинамических условий образования даек. Опираясь на полученные данные, необходимо сделать вывод о принадлежности даек к кимберлитовой формации.

Методы исследования и использованная аппаратура.

Для решения поставленных задач в работе были использованы следующие методы: макроскопическое описание штуфов, микроскопическое изучение прозрачных и полированных шлифов и плоско-полированных пластин, минералогическое изучение протолочных и шлиховых проб, моноотбор минералов для определения абсолютного возраста, иммерсионное определение показателей преломления минералов, микрозондовый анализ зерен и плоско-полированных пластин, рентгеноспектральный флюоресцентный (силикатный) анализ пород, приближенно-количественный спектральный анализ пород, масс-спектрометрический (1СР М8) и атомно-эмиссионный (1СР АЕ8) с индуктивно-связанной плазмой анализ пород, обработка полученных данных с применением статистических методов (корреляционный и факторный анализ), построение диаграмм, сравнение результатов с диагностическими и классификационными диаграммами, техническая обработка текста и графических материалов на компьютере.

Для минералогического и петрографического анализов использовались серийные бинокулярный (МБС-10) и поляризационный (Полам С — 111) микроскопы. Показатели преломления определялись с помощью стандартного иммерсионного набора ИЖ-1 Львовского ОАО «Реактив» (2007 г.) и контролировались серийными рефрактометрами IRF-22 и IRF-23 (первый для жидкостей с N<1.7, второй — для измерения более высоких показателей преломления). Микрозондовые измерения проводились на сканирующем электронном микроскопе CamScan МХ2500, оборудованным энерго-дисперсионным спектрометром Link Pentafet в аналитическом центре ВСЕГЕИ и электронном микроскопе-микроанализаторе Camscan-4DV с энергодисперсионным спектрометром AN-1000 в ООО «РС+». В качестве стандартов использовались аттестованные природные и синтетические материалы. Анализ пород на основные элементы выполнялся в партии ядерно-физических методов исследования ПМГРЭ. Анализ на микроэлементы проводился в Центральной лаборатории ВСЕГЕИ. Количество химических анализов в большинстве случаев (88 силикатных и 40 на микроэлементы для пород, более 600 микрозондовых для минералов) было статистически значимым и позволяло делать обобщающие выводы. Для статистических расчетов использована программа STATISTICA 6.0.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Породы палеозойского дайкового комплекса включают 62 минеральных вида, относящихся к 8 классам кристаллохимической классификации минералов. По модальному содержанию и количественным соотношениям основных из них, и с учетом петрографических и петрохимических данных, породы комплекса отнесены к группам щелочных пикритов и частично субщелочных основных пород.

2. По формам выделения (мегакристы, фенокристы, микролиты) основных породообразующих минералов и трендам эволюции составов клинопироксенов и слюд для пикритовых даек выделены два этапа формирования — глубинный и гипабиссальный.

3. Из минералогических и петрохимических особенностей пород, типоморфных особенностей клинопироксенов, магнезиально-железистых слюд и минералов-индикаторов (гранатов, хромшпинелидов, ильменита) следует, что исследованные дайки не принадлежат к кимберлитовой формации.

Научная новизна.

1. Установлены петрографические разновидности пород палеозойского дайкового комплекса: щелочные пикриты, биотитовые пикриты, метапикриты, анкарамиты, долериты.

2. Определен минеральный состав даек, посредством минералогического анализа протолочных проб под бинокуляром, с привлечением оптического и микрохимического методов определения минералов. Для основных минералов установлены этапность и динамика их кристаллизации.

3. Проведено сравнение даек, как по химическому составу, так и по составу минералов с кимберлитами и лампроитами.

4. Установлено, что дайки востока Земли Андре и дайка северного побережья Экманфьорда сформированы из магм различного типа.

Практическая значимость полученных результатов.

Можно определенно утверждать, что в настоящее время кимберлиты на архипелаге Шпицберген не обнаружены. Этот вывод не противоречит существующим теориям о локализации этих пород в земной коре. Проведенные детальные исследования даек могут быть использованы при проведении картировочных работ на архипелаге.

Фактический материал.

Основу работы составляет изучение каменного материала из собранной в Шпицбергенской партии ФГУНПП ПМГРЭ коллекции штуфов пород «лампрофирового комплекса» и из дайки района Экманфьорда о. Зап. Шпицберген, арх. Шпицберген. Коллекция была дополнена образцами дайки северного побережья Экманфьорда, собранными автором за время полевых работ на объекте.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях и семинарах, проводимых в рамках школы «Щелочной магматизм Земли» в Санкт-Петербурге (2008 г.), в Москве (2009 г.), в Минске (2011 г.), и 5 International Conference on Arctic Margins (1СAM V) (Tromso, Norway, 3−5 Sept. 2007 г.).

Публикации.

Полученные результаты опубликованы в 3 статьях и 5 тезисах докладов, среди которых 2 публикации в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных в действующем перечне ВАК. Названия статей и тезисов докладов приводятся в конце списка использованных источников.

Структура и объем работы.

Работа состоит из введения, 6 глав и заключения. Диссертация изложена на 144 страницах и сопровождается 60 рисунками, 17 таблицами и 5 приложениями.

Список литературы

включает 62 наименования, среди которых 17 иностранных.

Заключение

.

В результате проведенных исследований изучен минералогический состав даек. На основании содержаний и соотношений основных минералов обосновано петрографическое разделение пород комплекса на пикриты, биотитовые пикриты, матапикриты, анкарамиты, базальты. Выделены минералы, сформированные в условиях больших глубин, а также в собственномагматическую, автометасоматическую и гидротермальную стадии. Для оливина, клинопироксенов, хромшпинелидов и магнезиально-железистых слюд характерно наличие нескольких генераций, что является отражением глубинного и гипабиссального этапов формирования пород. В клинопироксенах, магнезиально-железистых слюдах и шпинелидах отмечена зональность, образовавшаяся вследствие неравновесных условий их кристаллизации. В родоначальном магматическом очаге существовала восстановительная обстановка, наличие которой подтверждается, например, присутствием среди акцессориев муассанита (Маршинцев, 1990). Среди минералов определены виды и разновидности характерные для щелочных и щелочно-базальтовых пород — астрофиллит, бадделеит, эгирин, пироксены с высоким содержанием титана и чермакитового компонента, магнезиально-железистые слюды содержащие барий и повышенные количества титана.

Значительную долю вещества даек составляют минералы, содержащие в своем составе летучие компоненты — слюда, анальцим, хлорит, тальк, серпентин — это указывает на насыщенность летучими магматического расплава. Об этом же свидетельствуют миндалины, являющиеся неотъемлемой частью пород и присутствие в дайках сферул.

При сравнении составов оливинов, клинопироксенов, магнезиально-железистых слюд даек с таковыми из кимберлитов и лампроитов установлены значительные различия в содержаниях и соотношениях ТЮ2, А1203, БеСИ-. Хромшпинелиды, как правило, низкохромистые, представлены преимущественно пикотитами, в составе ильменита гейкилитовой компоненты не обнаружено. В качестве характерной особенности составов минералов даек необходимо отметить вхождение титана преимущественно в силикатные, а не в оксидные фазы, что по мнению Соболева характерно для щелочных магм. Проведено сравнение пород с территориально близкими и близкими по возрасту кимберлитовыми провинциями.

Основываясь на приведенных данных в работе сделан вывод, что дайки не принадлежат к формации кимберлитов.

Таким образом, цель, поставленная при проведении работы, достигнута, защищаемые положения доказаны.

Показать весь текст

Список литературы

  1. С.А., Ковалева Г. А., Тебеньков A.M. Отчет о ревизионных геологических работах на арх. Шпицберген в 1981—1984 гг. Л., ПГО «Севморгеология», 1984 г. 425 с. ф.
  2. A.A., Федотов Ж. А., Арзамасцева JI.B. Дайковый магматизм северо-восточной части Балтийского щита.-СПб.: Наука, 2009. 383 с.
  3. Баренцевская шельфовая плита /ПГО «Севморгеология», «ВНИИОкеангеология», Труды. Т. 196., JI. Недра. 1988 г. 263 с.
  4. O.A., Гаранин В. К., Кононова В. А. и др. Архангельская алмазоносная провинция (геология, петрография, геохимия и минералогия)/ под ред. O.A. Богатикова. М.: Изд-во МГУ, 1999 г. 524 с.
  5. Богатиков, Рябчиков, Кононова и др. Лампроиты. М., Наука, 1991 г. 302 С.
  6. Ю. П., Семевский Д. В. Основные черты тектонического строения девонского грабена (остров Шпицберген) / сб. Геология Свальбарда. НИИГА Мингео СССР. Л., 1976 г. С. 103−116
  7. В.И., Илупин И. П., Кочеров А. И. Хромшпинелиды, как индикатор алмазоносности //Руды и металлы. № 3,1999 г. С. 35−47.
  8. А., Луис Дж., Смит К. Кимберлиты и лампроиты Западной Австалии: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 430 с.
  9. Дир У. А., Хауи Р. А., Зусман Дж. Породообразующие минералы. Т. 1.1965 г. 372 стр.
  10. Дир У. А., Хауи Р. А., Зусман Дж. Породообразующие минералы. Т. 3.1966 г. 317 стр.
  11. Добрецов Н. Л, Кочкин Ю. Н., Кривенко А. П., Кутолин В. А. Породообразующие пироксены. М. «Наука», 1971 г. 454 стр.
  12. М.И. Генерация карбонатно-алюмосиликатных магм//ЗВМО, часть CXXXIII, № 6. 2004 г. Стр. 8−29.
  13. А.Ф. Типохимизм породообразующих темноцветных минералов щелочных пород. М.: Наука, 1983 г. 256 с.
  14. И.Н. Региональная геология докембрия и палеозоя зарубежных террито-рий. вып. 2 «Каледониды Скандинавии и Шпицбергена. Ред. В. Н. Огнев. ВСЕГЕИ ОНТИ. Л. 1973 г. С. 105.
  15. Классификация магматических (изверженных) пород и словарь терминов. Рекомендации Подкомиссии по систематике изверженных пород Международного союза геологических наук.(Перевод с английского под ред. Ефремовой C.B.). Москва. Изд-во „Недра“.1997.
  16. Г. А., Тебеньков A.M. Позднекале донские лампрофиры Шпицбергена. Сб. Геология ос. Чехла арх Шпицберген Севморгеология. 1986. С. 118−124
  17. К.Г., Белл Дж.Д, Панкхерст Р.Дж. Интерпретация изверженных горных пород. М.: Недра, 1982 г.-414 с.
  18. С.А. Типоморфизм слюд магматических пород. М.: Наука, 1987 г.-144 с.
  19. A.A., Абакумов С. А., Лившиц и др. Отчет о региональных геологоразведочных работах на архипелаге Шпицберген. Ломоносов. ПМГРЭ. 1986 г.
  20. A.A., Лившиц Ю. Я. Тектоника острова Медвежий //Геотектоника, № 1974 г. С. 39−51.
  21. В.Н. Главнейшие породообразующие минералы. М.: ГНТИ, -1955 г. 248 стр.
  22. Магматические горные породы. Т. 2. М.: Наука, 1984. 416 стр.
  23. Магматические формации СССР. Т. 1 В. Л. Масайтис, В. Н. Москалева, Н. А. Румянцева и др. Л., Недра, 1979 г. 318 стр.
  24. Ю.В. Титанистость магнезиальных слюд как распознавательный критерий щелочных пород ультраосновных и основных магматических серий. //Геология и геофизика. 1993 г. Том 34. № 4. С.82−91.
  25. .А. Петрология дайковой серии щелочных габброидов Северного Тимана. „Наука“, JL, 1972 г. 128 с.
  26. В.К., Природный карбид кремния в кимберлитах Якутии // Минералогический журнал, 1990 г. № 12. С. 17−26
  27. Минералы: Справочник. М.:"Наука», -1981, Т. 3, вып. 3.
  28. Минералы: Справочник. М.:"Наука", -1992, Т. 4, вып. 1
  29. Р.Х. Лампроиты семейство щелочных горных пород //ЗВМО. 1988 Вып. 5. С. 575−586.
  30. Л.А. Мезозойская лампрофир-диабазовая формация юга Сибири 6852, вып. 711. 1989 г.
  31. Л.Г., Мокин Ю. И. Стратиграфическое расчленение девонских отложений острова Шпицберген/ сб. Геология Свальбарда. НИИГА. Л., 1976 г. С. 78−91
  32. К.Н. Петролого-минералогическая модель кимберлитового процесса. М. «Наука», 1984 г. 213. стр.
  33. Номенклатура слюд: заключительный доклад подкомитета по слюдам комиссии по новым минералами названиям минералов международной минералогической ассоциации (КНМНМ ММА) //ЗВМО, 1998 г., № 5, с. 55−65.
  34. Номенклатура слюд: Заключительный доклад подкомитета по слюдам комиссии по новым минералам и названиям минералов международной минералогический ассоциации (КНМНМ ММА)/ ЗВМО, № 5, 1998 г., с. 55−65.
  35. Д.М., Липнер Г. Н., Орлова М. П., Смелова Л. В. Петрохимия магматических формаций: Справочное пособие. Л.: Недра, 1991 г. — 229 с.
  36. Л.Л., Рябчиков И. Д. Фазовое соответствие в минеральных системах. М. «Недра». 1976 г. 287 стр.
  37. Петрографический кодекс. Магматические
  38. Л.В. Шпицберген. М., 1983 г. 124 с.
  39. А.Е. Состав и петрология мантии Земли. Пер. с англ. М., Недра, 1981 г. 584 с.
  40. И.Д., Коваленко В. И., Диков Ю. П., Владыкин Н. В. Мантийные титансодержащие слюды: состав, структура, условия образования, возможная роль в генезисе калиевых магм //Геохимия, 1981 г., № 6, стр 873−888
  41. А.Н. отв.исп. Отчет по объекту «Геологическое доизучение архипелага Шпицберген». ФГУП ПМГРЭ, 2007 г.
  42. Е.В., Гладкочуб Д. П., Донская Т. В., Иванов A.B. и др. Интерпретация геохимических данных: Учебн. пособие. М.: Интермет Инжиниринг, 2001 г. 288 стр.
  43. Стратиграфический словарь Шпицбергена. JL: Недра, 1990 г. 203 с.
  44. A.M. Позднедокембрийские магматические формации СевероВосточной Земли. /Геология Шпицбергена. Изд-во «Севморгеология», Л., 1983 г. Ю с. 74−85.
  45. В.Е. Таблицы для оптического определения породообразующих минералов. М., 1958. 185 С.
  46. E.H. Биотиты магматических пород.- Новосибирск.: Наука СО, 1980.- 328 стр.
  47. A.A., Лапин A.B., Толстов A.B. и др. Карбонатиты и кимберлиты (взаимоотношения, минерагения, прогноз). М.: НИА «Природа», 2005. 539 с.
  48. A.A., Толстов A.B., Белов C.B. Карбонатитовые месторождения России. М.: НИА-Природа. 2003. — 494 с.
  49. Н.П. Теория и методы минералогии (избранные проблемы). Л., «Наука». 1977 г. 291 с.
  50. Audun Hjelle Geology of Svalbard. Oslo. 1993. S.163.
  51. A.N. (1987) Petrochemistry of late Palaeozoic alkali lamprophyre dykes from N Scotland // Transactions Royal Edinburgh: Earth Sciences (for 1986). V. 77. Part 4. pp 267−277.
  52. Cabanis В., Lecolle M. Le diagramme La/10-Y/15-Nb/8: un outil pour la discrimination des series volcaniques et la mise en evidence des processus de melange et ou de contamination crustale // C. R. Acad. Sei. Ser. II. 1989. V. 309. P. 2023−2029.
  53. Dawson, J.B., Stephens, W.E., 1975. Statistical classification of garnets from kimberlite and associated xenoliths. J. Geol. 83, pp. 589- 607.
  54. Forbes W.C., Flower M.F.I. Phase relations of titan-phlogopite // Earth Planet. Sci. Let., 1974.-Vol.22, № 1. P. 60−66
  55. Griitter H. S., J. J. Gurneyc, A. H. Menzies, F Winter. An updated classification scheme for mantle-derived garnet, for use by diamond explorers// Lithos № 77 (2004) Pp. 841- 857
  56. Hamilton R. and Rock N.M.S. Geochemistry, mineralogy and petrology of a new find of ultramafic lamprophyres from Bulljah Pool, Nabberu Basin, Yilgarn Craton, Western Australia // Lithos, 24, № 4, (1990), 275−290
  57. M. Larsen, D. C. Rex A review of the 2500 Ma span of alkaline- -ultramafic, potassic and carbonatitic magmatism in West Greenland. Lithos 28 (1992), pp. 367−402
  58. Mercier J. Single-pyroxene thermobarometry //Tectonophysics. 1980. V. 70. P.1.37.
  59. Morimoto N. Chairman Nomenclature of pyroxenes Miner. Magazine, Sept. 1988, V. 52, pp. 535−550
  60. Nomenclature of amphiboles/ Compiled by Bernard E. Leake. Am.Mineralogist. V. 63, pp 1023−1052. 1978.
  61. Pearce J. A. Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries//Thorpe R. S. (ed.) Andesites. Wiley, Chichester, 1982. P. 525−548.
  62. Pearce J.A., Norry M.J. Petrogenetic implications of Ti, Zr, Y and Nb variations in volcanic rocks //Contrib. Mineral. Petrol. 1979. V. 69. P. 33−47
  63. Rock N.M.S. Lamprophyres. Glasgow: Blackie — New York, 1991. 285 p.
  64. Schulze D. J. A classification scheme for mantle-derived garnets in kimberlite: a tool for investigating the mantle and exploring for diamonds// Lithos № 71 (2003) Pp. 195−213
  65. D.F., Harris A. (1974). The petrology of Mesozoic Alkaline Intrusives of Central Newfoundland. // Can. J. Earth Sci. V. 11. No 9. pp. 1208−1219. Интернет-ресурсы:
  66. URL: http://www.ssb.no/emner/02/befsvalbard/tab-2011 -04−14−01 .html (дата обращения 05.12.2011)
  67. Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России:
  68. М.Ю. Минералогические и петрохимические особенности палеозойских пикритов арх. Шпицберген/ Региональная геология и металлогения № 48, 2011 г. Стр. 37−49.
  69. М.Ю., Евдокимов А. Н., Радина Е. С., Сироткин А. Н. Первая находка акцессорных минералов кимберлитов в палеозойских дайках Шпицбергена //Доклады РАН. Т. 407, № 2, 2006 г. С. 275−279
  70. Другие статьи и материалы конференций:
  71. М.Ю., Евдокимов А. Н., Сироткин А. Н., Тебеньков A.M. Дайки кимберлитоподобных пород архипелага Шпицберген // Сб. Комплексные исследования природы Шпицбергена. Изд-во КНЦ РАН. Вып. 3. Апатиты 2003 г. С. 80−85
  72. М.Ю. Породообразующие минералы палеозойских щелочно-ультраосновных даек арх. Шпицберген / Тезисы международной конференции Рудный потенциал щелочного, кимберлитового и карбонатитового магматизма. Минск, 12−16 сентября 2011 года. Стр. 35−37.
  73. Burnaeva M.Yu., Evdokimov A.N., Sirotkin A.N., Radina E.S. The First Find of Kimberlitic Minerals in Mafic-Ultramafic in Spitsbergen //NGF Abstracts and Proceedings, ICAM, № 2, 2007. S. 24.
  74. Результаты минералогического1.' а ча ча **
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!