Горнблендиты дунит-клинопироксенит-габбровых комплексов Урала: петрология и генезис

• Автор: Готтман, Ирина Альбертовна
• Шифр специальности: 25.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Г лава 1. Общие вопросы классификации, геологии и петрографии горнблендитов

1.1. Классификация и номенклатура горнблендитов

1.2. Геология и генезис горнблендитов в различных ассоциациях

магматических пород (обзор)

1.3. Петрогенетическая роль амфибола

Г лава 2. Г орнблендиты Кытлымского и Светлоборского массивов и Хабарнинского мафит-ультрамафитового аллахтона

2.1. Кытлымский массив

2.2. Светлоборский массив

2.3. Хабарнинский массив

2.4. Эруптивные перидотитовые брекчии с горнблендитовым цементом
2.5. Амфиболовые породы реакционного происхождения
Глава 3. Возраст горнблендитов
Глава 4. Петрография
4.1. Горнблендиты
4.2. Клинопироксениты
4.3. Меланократовые амфибол-клинопироксеновые габбро
Глава 5. Минералогия
5.1. Амфибол ■
5.2. Клинопироксен К
5.3. Плагиоклаз
5.4. Апатит
5.5. Эпидот
5.6. Рудные минералы
Г лава 6. Петрохимия и геохимия горнблендитов
Глава 7. Генезис горнблендитов ,
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Горнблендиты - практически мономинеральные амфиболовые породы, тесно ассоциированные с клинопироксенитами в различных по генезису и геотектонической позиции мафит-ультрамафитовых комплексах. Наиболее широко они распространены в дунит-клинопироксенит-габбровых комплексах У рало-Аляскинского типа, развитых в островодужных конвергентных обстановках (массивы Платиноносного пояса Урала, Юго-Восточной Аляски и их аналоги). В таких комплексах объем горнблендитов может достигать существенной величины, и они могут быть либо интегрированы с ульрамафитами, либо слагать самостоятельные интрузивные тела, вплоть до образования крупных массивов. Вместе с клинопироксенитами горнблендиты являются рудовмещающими для ванадий-титаномагнетитового оруденения так называемого качканарского типа, образование которого является дискуссионным. Генезис горнблендитов практически не изучался и не обсуждался в научной литературе, хотя большинство исследователей отмечают существенную петрогенетическую роль амфибола при генезисе базальтов, андезитов и при их дифференциации, при плавлении мантийных субстратов различного состава. Амфибол рассматривается как один из важных минералов-источников магматогенного и метаморфогенного флюида. Кристаллохимическая ёмкость амфибола в отношении редких и редкоземельных элементов и возможность его существования в широком диапазоне Р-Т параметров позволяет рассматривать его как один из главных минералов, определяющих геохимический фон магматических пород, производных различных мантийных субстратов. Особенно подчеркивается роль амфибола при генерации магм в супрасубдукционных обстановках и при плавлении мантийного клина (Cawthorn et al. 1973; Schiano et al., 2004; Medard, Schmidt, 2006; Larocque, Canil, 2010 и др.). Еще в классической работе Г. Йодера и К. Тилли (Йодер, Тилли, 1965) было отмечено, что амфибол - это единственный из всех породообразующих минералов, соответствующий по составу природным расплавам основного или пикритобазальтового состава, но ответа на то, почему такие магмы могли кристаллизоваться в виде горнблендитов, дано не было. В настоящее время существуют две альтернативные модели образования горнблендитов: магматическая и реакционно-
метасоматическая. Согласно магматической модели, горнблендиты формируются при кристаллизации амфибола из остаточных флюидонасыщенных расплавов, связанных с дифференциацией пикробазальтов, анкарамитов или клинопироксенитов (Тейлор, Нобл, 1973; Irvine, 1974; Ферштатер, Пушкарев, 1987; Ферштатер, 1999). По реакционно-метасоматической модели, формирование горнблендитов происходит за счет породообразующих минералов

ультрамафитов в результате их замещения амфиболом при метаморфизме пород, либо при их метасоматической трансформации под действием более молодых интрузий основного или кислого состава (Заварицкий, 1956, 1961; Воробьева и др., 1962; Фоминых и др., 1967, 1987; Ефимов, 1995; Иванов, 1997; Попов, Никифорова, 2004).
Таким образом, исследование, направленное на установление генезиса горнблендитов, является актуальным как с фундаментально-петрологических позиций, так и в плане прикладного значения горнблендитов как пород, вмещающих титаномагнетитовое оруденение.
Цель работы. Исследование направлено на решение проблемы генезиса горнблендитов - практически мономинеральных или богатых амфиболом пород, слагающих значительные массы в мафит-ультрамафитовых комплексах У рало-Аляскинского типа и вмещающих титаномагнетитовое оруденение.
В рамках поставленной цели решались следующие задачи:
1. Определение геологического положения горнблендитов в дунит-клинопироксенит-габбровых комплексах Платиноносного пояса Урала и в Хабарнинском полиформационном мафит-ультрамафитовом аллохтоне на Южном Урале и установление их геологических взаимоотношений с ультрамафитами и габброидами. Структурно-морфологическая типизация горнблендитов.
2. Тестирование модели реакционно-метасоматического генезиса горнблендитов при взаимодействии клинопироксенитов с интрузиями гранитоидов.
3. Получение доказательств магматической природы горнблендитов на основе изучения минералогии реакционных зон вокруг ксенолитов перидотитов в эруптивных брекчиях с горнблендитовым цементом. Определение Р-Т параметров взаимодействия горнблендитов с перидотитами.
4. Установление природы высокоглиноземистого клинопироксена фассаитового типа в горнблендитах и титаномагнетитовых клинопирксенитах Платиноносного пояса Урала.
5. Определение природы флюида, участвующего в формировании горнблендитов (амфибола) на основе изучения геохимии стабильных изотопов кислорода и водорода.
6. Определение возраста горнблендитов, маркирующего верхний предел образования ультрамафит-мафитовых комплексов Урало-Аляскинского типа на Урале.
Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации положен материал полевых исследований Кытлымского, Светлоборского и Хабарнинского массивов на Урале в периоды 1996-1997, 2002-2003 и 2007-2011гг, в которых автор принимал личное участие, выполнял картирование детальных участков, зарисовки, фотографирование и документацию обнажений, отбор проб. Во время полевых работ собрана коллекция из 350 проб горных пород. Все пробы прошли стандартную процедуру подготовки для лабораторных

клинопироксениты и меланогаббро поздней серии, очень редко экзоконтактовые роговики (рисунки 2.6, 2.7).
Рисунок 2.8. Эруптивная брекчия с ксенолитами дунитов и клинопироксенитов в горнблендитовом цементе. Количество ксенолитов >60%. Р. Крутобереговая, Кытлымский массив.
Рисунок 2.9. Дайка горнблендитов секущая дуниты Косьвинского Камня, Кытлымский
М А се IX е> .