Субщелочной магматизм в геодинамическом цикле Урала

• Автор: Бочкарев, Виталий Витальевич
• Шифр специальности: 04.00.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 278 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ
1.1. Современные взгляды на историю развития Уральского складчатого пояса
1.2. Магматические индикаторы геодинамических обстановок
1.3. О классификации и номенклатуре субщелочных пород
Глава 2. СУБЩЕЛОЧНОЙ МАГМАТИЗМ В ГЕО ДИНАМИЧЕСКОМ ЦИКЛЕ
УРАЛА
2.1. Континентальный рифтогенез
2.2. Внутриплитный магматизм горячих точек: морские горы Уральского палеоокеана
2.3. Островодужные системы
2.3.1. Силурийская островная дуга
2.3.2. Девонская островная дуга
2.4. Коллизия островная дуга - континент
2.4.1. Геологическая позиция раннекаменноугольных базальто-
идных магматитов
2.4.2. Химизм раннекаменноугольных базальтоидных магматитов
2.5 Окраинно-континентальные вулкано-плутонические пояса
2.5.1. Девонский вулкано-плутонический пояс
2.5.2. Каменноугольный вулкано-плутонический пояс
Глава 3. ЭВОЛЮЦИЯ СУБЩЕЛОЧНОГО МАГМАТИЗМА И ДИАГНОСТИКА
ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ОБСТАНОВОК
3.1. Калиевый субщелочной магматизм
3.2. Калиево-натриевый субщелочной магматизм
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. Субщелочной магматизм на Урале, в отличие от толеитового и известково-щелочного, до настоящего времени изучен слабо и односторонне. В основном внимание исследователей было сосредоточено на островодуж-ных субщелочных комплексах базальт-трахитовой формации и континентальных рифтогенных базальтоидах. Между тем продукты субщелочного магматизма выявлены практически на всех стадиях формирования Уральского складчатого пояса.
Цель работы. Выявить закономерности эволюции субщелочного магматизма и вещественного состава его продуктов в зависимости от геодинамических обстановок и последовательных стадий цикла Уилсона.
Задачи исследования. Изучение уральских субщелочных комплексов и сопоставление их с аналогичными образованиями современных геодинамических обстановок для выявления типоморфных особенностей, не зависящих от условий формирования, и установления ряда переменных характеристик, определяемых конкретной геодинамической ситуацией.
Методика исследования заключалась в детальном изучении геологических разрезов (вплоть до средне- и крупномасштабного картирования опорных площадей) и документации керна скважин с отбором проб магматических пород для последующего определения их минерального состава, главных петрогенных компонентов и элементов-примесей (когерентных и некогерентных, редкоземельных и других), графической и статистической обработки петро- и геохимических данных. На основе обобщения собственных данных о геологической позиции, составе, условиях формирования, металлогенической специализации магматических пород и комплексов с привлечением обширной отечественной и зарубежной литературы выполнены формационный анализ и сопоставление с аналогичными образованиями типовых обстановок современных мобильных зон.
Фактический материал. Основу составили материалы, собранные в ходе многолетних исследований в районах Полярного (Войкарская зона и хр. Енганэ-Пэ), Приполярного (Северососъвинский район), Северного (Ивделъский и Краснотуръин-ский районы), Среднего (Западно-Тагильская, Красноуральская, Режевская и Реф-тинская зоны) и Южного Урала (Челябинско-Варненская, Гумбейская, Магнитогорская и Сакмарская зоны), а также полевой экскурсии на Курильские острова. Крупно- и среднемасщтабное картирование магматических и вулканогенно-осадочных комплексов проводилось в Войкарской зоне Полярного Урала (по хоздоговору с ПРО Полярноуралгеология), в Северососьвинском районе Приполярного Урала (по хоздоговору с Главтюменъгеология), в Режевском и Рефтинском районах Среднего Урала (по хоздоговору со Среднеуральской экспедицией ПГО Уралгеология), в Гумбейской и Магнитогорской зонах Южного Урала (по хоздоговору с Челябинскгеолкомом).

В процессе работы были изучены более 5000 прозрачных шлифов, сотни ан-шлифов, обработано более 3000 полных силикатных анализов пород, около 2000 определений 11Ь и Бг ренгено-флюоресцентным методом, 1000 количественных спектральных анализов на тугоплавкие элементы, около 300 определений РЗЭ химикоспектральным методом. Все химико-аналитические исследования выполнялись в лабораториях ИГиГ УрО РАН.
Защищаемые положения.
1. Установленная триада К, Ка субщелочных и толеитовых серий, периодически повторяющаяся в рифее - ордовике, раскрывает особенности динамики континентального рифтогенеза (локализация, прерывистость, пространственная миграция).
2. Калиевые субщелочные породы среднего палеозоя в аллохтонах на западном склоне Урала являются продуктами внутриплатного магматизма океанических плато - аналогами современных морских гор (гайотов).
3. В субдукционных обстановках активной окраины Уральского палеоокеана субщелочные магматические породы формировались в островных дугах (8, И) и окраинно-континентальных поясах (И, С). Они подразделяются на калиевую (шошонит-латитовую) и калиевонатриевую (гавайит-бенмореитовую) субщелочные серии. Пространственная разобщенность калиевых субформаций (сиенит-латитовой и абсарокит-шошонитовой) определяется различиями геодинамических обстановок вкрест простирания островной дуги.
4. Раннекаменноугольные К-Ма субщелочная (гавайит-бенмореит-трахириолитовая) непрерывная формация и предшествующая ей бимодальная К-Ыа толеитовая характеризуют процесс “пассивного” рифтинга в условиях конвергентного режима.
5. Субщелочной магматизм специфичен для основных стадий цикла Уилсона по ряду параметров (составу, масштабам проявления, типу локализации) и служит показателем определенной обстановки при геодинамических палеореконструкциях.
Научная новизна.
1. Обобщение опубликованных и собственных данных по рифейско-раннепа-леозойским проявлениям субщелочного и толеитового магматизма на Урале, позволило показать периодичность локальных проявлений континентального (“доураль-ского”) рифтогенеза, его прерывистость и пространственную миграцию. В пределах

Примечание к таблице 2. 1 - абсарокиты кайнозойского возраста Южно-Байкальской горячей точки (Ярмолюк, Коваленко, Иванов, 1995); 2 - тефриты мезозойского возраста Маймеча-Котуйской провинции севера Сибири (Васильев, Золотухин, Лагута, 1998); 3 - абсарокиты (минетты) кайнозойского возраста Навайо, плато Колорадо, США (Vaniman, Laughlin, Gladney, 1985; Rogers et al.,1982); 4 - калиевые трахибазальты (абсарокиты) банки Горриндж, Атлантический океан (Матвеенков, Альмухамедов, 1996); 5 - тефриты допалеозойских континентальных рифтов Алданского щита (Магматические
Примечание к таблице 3. / - гавайиты кайнозойского возраста Южно-Байкальской горячей точки (Ярмолюк, Коваленко, Иванов, 1995); 2 - субщелочные базальты (базаниты) OIB-muna (Fitton, James, Leeman, 1991); 3 - гавайиты островов Атлантического океана (Engel, 1965); 4 - гавайиты кайнозойского возраста осевых структур Афарской депрессии (Альмухамедов, Кашинцев, Матвеенков, 1985); 5 - гавайиты кайнозойского возраста Эфиопского рифта (Альмухамедов, Кашинцев, Матвеенков, 1985); 6 - K-Na трахибазальты (гавайиты) Срединного хребта Камчатки (Волынец, Пополитов, Патока и др., 1984); 7 - гавайит Западно-Мексиканского пояса, южное окончание Провинции Бассейнов и Хребтов (Moore, Marone, et al., 1994); 8 - гавайит вулканического поля Сан-Франциско (Arculus, Gust, 1995); 9 - гавайит Патагонии, тыловая зона Анд (Hawkesworth, Norry, Roddick et al., 1979). n - количество анализов