Акцессорные минералы ксенолитов деформированных перидотитов из кимберлитов трубки Удачная-Восточная (Якутия): происхождение и петрогенетическое значение

• Автор: Шарыгин, Игорь Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.05, 25.00.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 248 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Страница
Введение

Список сокращений

Глава 1. Состояние проблемы изучения акцессорных минералов

в мантийных ксенолитах из кимберлитов (обзор литературы)

Глава 2. Характеристика объекта исследований

2.1. Краткий очерк геологического строения Далдыно-Алакитского района

2.2. Геологическое строение трубки Удачная

2.3. Неизмененные кимберлиты трубки Удачная-Восточная

2.4. Деформированные перидотиты: обоснование выбора объекта исследований

2.5. Минералого-петрографическое описание исследованных ксенолитов
Глава 3. Методы исследования
Глава 4. Акцессорные минералы из полиминеральных сульфидных включений
в породообразующих минералах ксенолитов
Глава 5.Акцессорные минералы во вторичных расплавных
и флюидных включений в породообразующих минералах ксенолитов
5.1. Расплавные включения в оливине
5.1.1. Общая характеристика расплавных включений
5.1.2. Термометрические исследования расплавных включений
5.1.3. Криометрические исследования расплавных включений
5.1.4. Исследование расплавных включений методом спектроскопии
комбинационного рассеяния света
5.1.5. Химический состав минералов расплавных включений
5.2. Вторичные флюидные включения в ортопироксене
5.3. Заключение
Глава 6. Акцессорные минералы в межзерновом пространстве ксенолитах
6.1. Первичные Ре-МГСи-сульфиды в межзерновом пространстве ксенолитов
6.2. Наложенные акцессорные минералы интерстиционных обособлений и микрожил
6.2.1. Общая характеристика
6.2.2. Состав минералов
6.3. Реакционные каймы на породообразующих минералах
6.3.1. Реакционные каймы на породообразующем оливине
6.3.2. Реакционные каймы на породообразующем гранате
б. 3.3 Реакционные каймы на породообразующем клинопироксене
6.3.4. Реакционные каймы на породообразующем ортопироксене

Страница
Глава 7. Происхождение и петрогенетическое значение акцессорных минералов ксенолитов деформированных перидотитов
из кимберлитовой трубки Удачная-Восточная
7.1. Вторичные расплавные включения: происхождение и петрогенетическое значение
7.1.1. Происхождение вторичныхрасплавпых включений
7.1.2. Оценка минимальных Р-Т параметров формирования расплавпых включений
7.1.3. Значение расплавные включений для петрогенезиса кимберлитов
7.2. Генезис наложенных акцессорных минералов в межзерновом пространстве ксенолитов
7.2.1. Наложенные акцессорные минералы интерстиционных обособлений и микрожш
7.2.2. Реакционные каймы на оливине
7.2.2. Реакционные каймы на оливине
7.2.4. Реакционные каймы на клинопироксене
7.2.5. Реакционные каймы на гранате
7.2.6. Реакционные каймы на первичных Ре-Пі-Си сульфидах
7.2.7. Реконструкция Р-Т параметров кристаллизации
наложенных минералов интерстиционных обособлений и микрожш
7.2.8. Причина отличия минералогии интерстиционных обособлений имикрожил
от минерального состава вторичных расплавпых включений в оливине ксенолитов
7.2.9. Петрогенетические следствия
7.3. Джерфишерит в ксенолитах деформированных перидотитов:
происхождение и петрогенетическое значение
7.3.1. Происхождение джерфишерита
7.3.3. Джерфишерит: значение для петрогенезиса кимберлитов
7.4. Влияние поздних акцессорных минералов на
валовые петрохимические и геохимические характеристики ксенолитов
7.2. Интерстиционные ассоциации: происхождение и петрогенетическое значение
7.3. Джерфишерит в ксенолитах деформированных перидотитов:
происхождение и петрогенетическое значение
7.4. Влияние наложенных акцессорных минералов на валовые петрохимические и геохимические характеристики ксенолитов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ:
Приложения к главе 2
Приложения к главе 4
Приложения к главе 5
Приложения к главе 6

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования
Акцессорные минералы1 мантийных ксенолитов из щелочных базальтоидов и кимберлитов являются уникальным источником петрогенетической информации о процессах преобразования вещества пород in situ в мантии и во время их транспортировки к поверхности [Haggerty, Sautter, 1990; Добрецов и др., 1992; Erezzotti et al., 1994; Wulff-Pedersen et al., 1996; Kliigel, 1998; Andersen, Neumann, 2001; Bali et al., 2002; Литасов и др., 2003; Misra et al., 2004; Moine et al., 2004; Bcard et al., 2007; Головин, Шарыгин, 2007; Araüjo et al., 2009; Alifirova et al., 2012; Соловьева и др., 2012; Ziberna et al., 2013]. Акцессорные минералы в ксенолитах находятся в виде одиночных зерен или скоплений в интерстициях между породообразующими минералами; слагают микрожилы; присутствуют в виде моно- и поликристаллических включений в породообразующих минералах, а также образуют каймы вокруг них. Кристаллические фазы в составе первичных и вторичных флюидных и расплавных включений в породообразующих минералах также относятся к акцессорным минералам.
Ксенолиты деформированных перидотитов являются одними из наиболее глубинных образцов вещества субкратонной литосферной мантии Земли (СКЛМ), выносимых кимберлитовой магмой [Boyd, 1973; Соболев, Похиленко, 1975; Pearson et al., 2003; O'Reilly, Griffin, 2010; Agashev et al., 2013]. Подавляющее большинство опубликованных работ по мантийным ксенолитам из кимберлитов в целом и деформированным перидотитам в частности, посвящено определению валовых петрохимических, геохимических и изотопных характеристик нодулей и изучению породообразующих минералов, в то время как акцессорные минералы остаются слабо исследоваными.
Целью работы являлась реконструкция процессов преобразования вещества пород основания литосферной мантии Сибирского кратона по результатам изучения акцессорных минералов в ксенолитах деформированных перидотитов из кимберлитов трубки Удачная-Восточная.
Задачи исследования: 1) провести минералого-петрографическое изучение ксенолитов деформированных перидотитов; 2) определить химический и редкоэлементый составы породообразующих минералов перидотитов; 3) оценить Р-Т параметры последнего равновесия ассоциации породообразующих минералов для того, чтобы установить положение перидотитов
'Акцессорные минералы (от позднелатинского accessorius - добавочный) - минералы, содержащиеся в горных породах и незначительных количествах (менее 1%) [Горная энциклопедия.
- М.: Совегская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского, 1984. — Т. 1. — 560 с.].

вторичным серпентином, а по трещинам в порфирокластах оливина и ортопироксена развиты жилы серпентина мощностью до 5 мм. Для сравнения показан свежий ксенолит с подобной структурой (Рис. 2.11 с, d).
Краткая минералого-петрографическая характеристика изученных ксенолитов деформированных перидотитов из трубки Удачная дана в Таблице 2.1. Согласно общепринятой классификации структур деформированных перидотитов [Boullier, Nicolas, 1975; Harte, 1977] исследованные породы имеют порфирокластическую (Рис. 2.12 а, Ь) (9 образцов), мозаично-порфнрокалстическую (Рис. 2.11 с, d) (9 образцов) и флюидально-мозаично-порфирокластическую структуры (Рис. 2.12 с, d) (7 образцов). Структура одного образца (из семи последних, UV-2/05) близка к ламинарно-мозаично-порфирокластической (Рис. 2.12 е, f). К лерцолитам были отнесены все ксенолиты, в которых присутствует клинопироксен. Таких ксенолитов в коллекции 21 (Табл. 2.1). Составы граната из этих 21 ксенолитов находятся в лерцолитовом поле на дискриминационной диаграмме I I.В. Соболева СаО-Сг2Оз (Рис. 2.13) [Соболев и др., 1969; Sobolev et al., 1973]. Три образца с порфирокластической структурой по минеральному составу относятся к гарцбургнтам (клинопироксен отсутствует), ооднако состав граната только одного (UV-1/03) из них попадает в гарцбургитовое поле на диаграмме Са0-Сг203 (Рис. 2.13); составы граната двух других гарцбургитов (UV-68/03 и UV-88/03) находятся в лерцолитовом поле. В образце UV-8/05 с порфирокластической структурой были диагностированы только оливин и гранат, однако составы граната попадают в лерцолитовое поле на диаграмме Са0-Сг203 (Рис. 2.13).
В результате микрозондовых исследований породообразующих минералов было установлено, что в пределах образца составы минералов практически не меняются, а составы необластов оливина и ортопироксена не отличаются от состава соответствующих порфирокластов (Приложение 2.2-2.4). Кроме того, в каждом образце были проанализированы край и центр зерен всех минералов. Только в нескольких образцах (UV-68/03, UV-89/03, UV-33/04, UV-3/05, UV-4/05, UVK-10/05) был обнаружен зональный гранат (Приложение 2.5); в других минералах зональность отсутствует. В пределах коллекции от образца к образцу составы минералов варьируют в различных пределах (Приложение 2.2-2.5).
Оливии. Оливин в породах представлен форстеритом (Ро^тл, Mg# 86.6-91.6) и характеризуется незначительными вариациями состава (в мае. %): SiÜ2 39.7-41.5; Сг20з до 0.08; FeO 8.1-12.9; МпО 0.01-0.2; MgO 46.6-50.4; CaO до 0.14; NiO 0.2-0.4.
Ортопироксен. Ортопироксен (Mg# 88.5-93.2) по составу соответствует бронзитам и энстатитам (Пп^б-оіI'’s7.1 ] Wo 1.3). Он имеет следующие вариации состава (в мае. %): Si02 56.2-58.2; ТІО2 до 0.2; Сг203 0.1-0.5; А1203 0.4-0.7; FeO 4.7-7.6; МпО 0.1-0.2; MgO 32.7-36.4; CaO 0.5-1.2; Na20 до 0.34.