Реферат за темою випускної роботи
Содержание
- 1. Загальна характеристика роботи
- 1.1 Актуальність досліджень
- 1.2. Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами
- 1.3. Мета роботи
- 1.4. Завдання досліджень
- 1.5. Об'єкт та предмет дослідження
- 1.6. Методи досліджень
- 1.7. Наукова новизна
- 1.8. Практичне значення
- 1.9. Особистий внесок автора
- 1.10 Апробація результатів
- 2. Теоретичні основи формування базитів та ультрабазитів Октябрьского та Покрово-Киріївського комплексів, їх формаційна приналежність.
- 3. Аналіз геологічного вивчення базитів та ультрабазитів Октябрьского та Покрово-Киріївського комплексів.
- 4. Степень сходства и различия основных и ультраосновных пород Октябрьского и Покрово-Киреевского комплексов.
- 5. Висновки
- Список використаних джерел
1. Загальна характеристика роботи
1.1 Актуальність досліджень
Тема роботи обрана в зв'язку з актуальністю розширення мінеральної бази країни. В Україні спостерігається дефіцит деяких корисних копалин, які імпортуються з інших країн. Це стосується вогнетривких матеріалів, флюсів до металургійного виробництва деяких чорних і кольорових металів. З іншого боку, є багато питань, по геології базитів та ультрабазитів двох масивів, які вивчені недостатньо і потребують детального дослідження. Особливо важливі питання формаційної приналежності порід досліджуваних комплексів, перспектив їх металоносності та факторів які впливають на рудоносність.
1.2. Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами
Тема магістерської роботи відповідає пріоритетному напрямку наукових досліджень і науково-технічних розробок на період до 2015 року «Технології виявлення та оцінки корисних копалин, їх раціонального екологічно безпечного видобутку» (додаток до постанови КМ України від 7.09.11 № 942). Тема роботи обрана за заявкою Приазовської комплексної геологічної експедиції.
1.3. Мета роботи
1.3 Дослідити відмінності у геолого-структурній позиції, мінералого-петрографічному і геохімічному складі порід, геохімічної спеціалізації і формаційної приналежності базитів та ультрабазитів. Визначити їх потенційну рудоносність.
1.4. Завдання досліджень
Основные задачи исследования:
- Розглянути теоретичні основи формування базитів і ультрабазитів та їх формаційного розподілу.
- Провести аналіз геологічного вивчення базитів і ультрабазитів Октябрьского та Покрово-Киріївського комплексів.
- Визначити ступінь подібності та відмінності основних і ультраосновних порід двох комплексів.
- Визначити формаційну приналежність і потенційну рудоносність основних та ультраосновних порід двох комплексів.
1.5. Об'єкт та предмет дослідження
Об'єкт - основні та ультраосновних породи Октябрьского та Покрово-Киріївського комплексів.
Предмет дослідження - структурно-тектонічна позиція, особливості мінералого-петрографічного складу і потенційна рудоносність основних і ультраосновних порід двох комплексів.
1.6. Методи досліджень
Геохімічні, мінералогічні, математичної статистики з використанням комп'ютерних програм.
1.7. Наукова новизна
Встановлено відмінності у структурно-тектонічній позиції масивів. Встановлена геохімічна роль ультраосновних і основних порід Октябрьского масиву у формуванні рідкіснометалеве зруденіння - геохімічний бар'єр. Встановлено геохімічні відмінності основних і ультраосновних порід досліджуваних масивів. Для Покрово-Киріївського масиву встановлена перспективність основних і ультраосновних порід на титанове зруденіння. Встановлен зв'язок грорудітов з породами Покрово-Киріївського масиву як похідних базальтоідних магми. Встановлено структурно-тектонічні і мінералого-петрографічні відмінності грорудітов району Василівки (басейн р. Кальміус) і басейну річки Грузький Еланчик.
1.8. Практичне значення
Розширюються перспективи рудоносності району у зв'язку з передбачуваними на глибині масивами основних і ультраосновних порід.
1.9. Особистий внесок автора
Виконаний аналіз раніше проведених досліджень, виконано оцінку структурно-тектонічних позицій двох масивів, виконана обробка даних геохімічних досліджень основних і ультраосновних порід, обробка структурно-геологічних і мінералого-петрографічних досліджень грорудітов. Виготовлені шліфи гірських порід для подальших мінералого-петрографічних досліджень.
1.10 Апробація результатів
За результатами роботи планується: публікація 1 статті, виступ з доповіддю на конференції з публікацією тез доповіді.
2. Теоретичні основи формування базитів та ультрабазитів Октябрьского та Покрово-Киріївського комплексів, їх формаційна приналежність.
Гіпербазити і базити, що є головною складовою частиною офіолітових асоціацій і платформних базит-гіпербазитових комплексів, поширені в різних структурах океанів і континентів і мають вік від раннього докембрію до фанерозою. З цими магматичними породами генетично пов'язані родовища хромітів, мідно-нікелевих руд, платиноїдів, титану, фосфору та інших найважливіших корисних копалин. З ультраосновнимі і основними вулканітами раннього докембрію асоціюють залізорудні родовища. Геосинклінальні і платформні базит-гіпербазиітові комплекси широко розвинені на Українському щиті.
Октябрьский комплекс складають сублужні основні та ультраосновні породи, лужні і нефелінові сиеніти. Породи Октябрьского комплексу утворюють два масиви: Октябрьский і Щербаковський [7]. На основі узагальнення даних різних досліджень (С.Г. Кривдик і В.І. Ткачук, С.Г. Кривдик таі ін) ультраосновні і основні породи Октябрьского комплексу були віднесені до складного комагматичного комплексу габро-сієнітів з послідовним петрогенетичним рядом діфференціатів - сублужні габро і піроксеніти - сиеніти - пуласкіти (нефеліновмісні сиеніти) - фойяіти - маріуполіти - агпаітові нефелінові - сиеніти (егірінові фойяіти) та їх фоноліти [4].
На діаграмі Макдональда-Кацури (в координатах (Na2O+K2O)-SiO2) габро Октябрьского масиву розташовується в полі лужних базальтів, крім того тітанавгітовий складу піроксену габро і перидотит-піроксенітів також є критерієм за яким ультраосновні і основні породи Октябрьского масиву відносяться до формації сублужного ряду порід, а отже тісно пов'язані з лужними і нефеліновими сиенітамі даного масиву.
Покрово-Киріївський комплекс ппредставляє найбільш пізній етап девонського магматизму. Н.В. Бутурлінов а пізніше О.М. Донський віднесли даний комплекс до лужного магматизму платформного режиму [7]. Найбільш повно девонський магматизм був вивчений В.І. Гоньшаковой, Н.В. Бутурліновим, І.Д. Царовськой. Дані дослідники всі комплекси, включаючи і ефузивні і жильні утворювання, визначили як лужноультраосновну-лужнобазальтоідну формацію. У формації було виділено чотири субформації:
- Ультраосновну - піроксеніти, рудні піроксеніти, перідотіти (найбільш древня)
- Лужноноультраосновну кимберлитову;
- Лужнобазальтоідную - лімбургіти, авгітіти, псевдолейцітовы базальтоіди
- Лужну - мальініти, фоноліти, нефелінові сиеніти.
Покрово-Киріївський комплекс – Покрово-Киреевский комплекс - єдиний на Українському щиті комплекс лужних порід післядокембрійського віку. С.Г. Кривдик і В.І. Ткачук [5] виділяли його, як приклад генетичної зв'язку габроїдів з істинно лужними породами. У свою чергу Н.В. Бутурлінов зазначав, що поява в бесполевошпатових ультрамафитах з підвищеним вмістом лугів (лужно-ультраосновних породи) лужних темноколірних мінералів (слюд, амфіболов) пов'язане з подальшим метосоматічними процесами перетворення ультрамафитів. Було висунуто припущення - найімовірніше лужний метасоматоз виник при впровадженні більш пізних лужних магм в раніше сформувавшися ультрамафити. Розрив у часі утворення цих порід становить близько 100 млн. років, отже з великою ймовірністю ультрамафити та лужні породи формувалися з незалежно еволюціонующих глибинних осередків. Тому ультрамафити і генетично пов'язані з ними габроіди виділені в окремий від лужних порід магматичний комплекс [1]. Цю точку зору автор даної роботи використовує як основоположну.
3. Анализ геологического изучения базитов и ультрабазитов Октябрьского и Покрово-Киреевского комплексов.
Октябрьский масив вивчався в першу чергу з точки зору рудоносності лужних порід. Було встановлено, що зруденіння в лужних породах Октябрьского комплексу має метосоматичний характер, основні-ультраосновні породи є вміщаючими для рудоносних порід і також служать геохімічним бар'єром для рудоносних редкометальних розчинів, а найбільш древні ультраосновні і основні породи містять акцесорні апатит, сфен і тітаномагнетіт (до 15 %), зрідка пірит, пірротін, халькопірит, пентландіт. У порівнянні з кларками для ультраосновних і основних порід (за Виноградовим А.П.) вони спеціалізовані на Ni (0,3-0,5%), Co (0,1%), Cr, Ti (0,6-1%), Pt (до 0,6 г/т), Nb, TR, Ce [2],[3].
Основні і ультраосновні породи - найбільш ранні в масиві. Найбільше поширення має габро більш рідко зустрічаються піроксеніти, перідотіти і олівініти, С.Г. Кривдик і В.І. Ткачук [5]відзначали, що різними дослідниками (Айнберг Л.Ф., 1933; Єлісєєв Н.А., Кушев В.Г., Виноградов Д.П., 1965) були встановлені поступові переходи між ультраосновнимі і основними породами. Серед габро були виділені - звичайні і меланократові, що переходять до піроксенітів, а також олівінові і безолівінові різновиди, з переважання олівінових [5].
Породоутворюючі мінерали - титан-авгит, середній плагіоклаз, олівін. Рудні мінерали представлені ільменітом і титаномагнетитом. Серед вторинних, накладених мінералів відзначені амфібол (заміщає піроксен) і біотит, розвинений по ільменіту [5].
Основні і ультра основні породи залягають по периферії масиву у вигляді переривчастого кільця, яке складається з великих і дрібних тел. У внутрішній частині масиву в нефелінових і лужних сиенітах зустрічаються ксеноліти ультраосновних і основних порід [5].
С.Г. Кривдик і В.І. Ткачук висунули припущення, згідно з яким ультраосновні і основні породи утворюють лополітообразне тіло, підстилаючи центральну частину масиву складену лужними і нефеліновими сиенітамі (Зазначається схожість з Малотерсянскім і Давідковскім масивами) [5].
У породах Октябрьского комплексу відзначається ритмічна розшаруватість ультросновних і основних порід виражена в зміні від контактів до центру масиву перидотит-піроксенітів габроїдами, а також наявності прошарків перидотитів і оливинітів в піроксенітах, прихована розгаруватість масиву відображена в направленій зміні складу плагіоклазу і клінопіроксену [5].
Внедрение габбро в пироксениты
Покрово-Киріївський комплекс. До складу Покрово-Киріївського комплексу входить Покрово-Киріївський масив, складений ультрабазитами (оливініти, перідотіти, оливінові і полевошпатові піроксеніти, рудні піроксеніти), габбропіроксенітамі і габро. Будова масиву концентрична зональна, периферія складена піроксенітамі що включають в себе прошарки рудних піроксенитів, а центральна частина складена габроїдами. Згідно Щербакову І.Б. [7] габроїди формувалися із залишкового розплаву, впровадженого в розшаруванні масу піроксенитів.
Габброіди є нормальними продуктами диференціації основного магматичного осередка, їх кристалізації відбувалася пізніше кристалізації піроксенитів але великого розриву у часі між формуванням порід не було [1].
Лужні породи в масиві пов'язані із залишковим розплавом збагаченим глиноземом і кальцієм, який був впровадженний під великим тиском у розшаровану застиглу масу піроксенитів, утворюючи як би ін'єкції плагиоклазів по вже почавшої остигати ультраосновній породі [6].
Оливініти зустрічаються тільки в брекчиях. До кімберлитів віднесені екструзивні вулканогенні утворювання. Перидотіти в масиві представлені верлітами, які послідовно переходять у полешпатові перидотіти. Мінеральний склад їх наступний - тітантавгіт, олівін, тітаномагнетит, плагіоклаз, біотит. Переважну роль в масиві займають піроксеніти, серед яких Щербаков І.Б. виділяє олівінвміщуючи, амфіболові, біотитові і плагіоклазові і рудні різновиди піроксенітів, в рудних піроксенітах кількість титаномагнетита досягає 35%. Габроіди у свою чергу тісно пов'язані з польовошпатовими піроксенітами. Центральна частина масиву ймовірно розшарована (схоже з розшаруванням ультраосновних порід Октябрьского масиву), відзначається чергування оливінвмісних і безоливінових піроксенітів і габроідів. Породоутворюючі мінерали у всіх різновидах подібні, олівін часто заміщений серпентінітом або іддігсітом, плагіоклаз в габроідах часто альбітізірован [7]
Заключний етап магматичної діяльності Н.В. Бутурлінов пов'язував з утворенням жильних порід, що з'явилися в певній послідовності: слюдяні пікрити, лімбургіти, авгит, одініти, беєрбахіти, габро-порфірити і плагиоклазіти. Жили даних порід мають потужність від декількох сантиметрів до 5 м, кут падіння змінюється в межах 30-50 %. Жили зустрічаються як у всіх частинах масиву і навіть по периферії в докембрійських гарносіенітах. У міру віддалення від масиву кількість жил зменшується, що підкреслює їх генетичний зв'язок з масивом.
Покрово-Киріївський масив з'явився в сучасному ерозійному зрізі завдяки блоковому переміщенню по розломам. Контакти масиву з вміщаючими породами переважно тектонічні, зважаючи на відсутність даних про бокові контакти інтрузії достовірне віднесення масиву до якого-небудь з відомих типів скрутно. Н.В. Бутурлін враховуючи концентрично зональне розташування порід у масиві та його форму в плані, припустив, що інтрузія має форму штока і йде на значну глибину [1]
Зміст деяких елементів-домішок у піроксенітах наступний Cr-320, Ni – 260, Zn- 130, Cu-140, Zr-170, Tr-310, Rb – 18, Be – 10, Sr – 70, Ta – 28 г/т [7].
Щербаков І.Б. відзначив що породи Покрово-Киріївського масиву відрізняються низьким вмістом SiO2, Al2O3 и высоким Ti2.
4. Ступінь подібності та відмінності основних та ультраосновних порід Октябрьского та Покрово-Киріївського комплексів.
За результатами проведених досліджень було встановлено наступні подібності двох масивів:
- За змістом лугів і кремнезему габро Октябрьского та Покрово-Киріївського масивів на діаграмі Макдонольда-Кацури (в координатах (Na2O+K2O)-SiO2) розташовуються в полі лужних базальтів [5].
- Розшаруватість центральних частин масивів ультраосновних і основних порід.
Головні відмінні риси:
- Вік формування. Базити і ультрабазити Октябрьского масиву відносяться до докембрійських утвореннь, в той час як ультраосновні і основні породи Покрово-Киріївського комплексу відносять до герцинського циклу ( D1-D2).
- Ультраосновні і основні породи Октябрьского масиву генетично пов'язані з лужними породами, утворюючи з ними послідовний перехід від ультраосновних до чисто лужних петрографічних різновидів [5], ], в той час як ультрамафіти і габроіди Покрово-Киріївського комплексу піддалися лужному метосоматозу приблизно через 100 млн. років після свого утворювання [6].
- Контакти ультраосновних порід Покрово-Киріївського комплексу в більшій частині тектонічні що свідчить про підняття габро-піроксенів-перідотітового масиву зі значних глибин [1]. Для Октябрьского масиву роль тектонічного чинника в структурі проявлена більш слабше.
- Встановлено значні відмінності в змістах елементів домішок в ультраосновних і основних породах Покрово-Киріївського та Октябрьского комплексів (Табл. 1). Як видно з таблиці всі ультраосновны породи Покрово-Киріївського комплексу мають підвищений вмісту титану, міді і свинцю, підвищені змісту ванадію відзначені в піроксенітах і габро.
- З точки зору рудної спеціалізації ультраосновних-основних порід обидва комплекси в корені відрізняються один від одного.
Породи Покрово-Киріївського масиву перспективні на титанове зруденіння, в той час як ультраосновні-основні породи Октябрьского комплексу виступають
в ролі геохімічного бар'єру для рідкіснометалевого зруденіння. Мікроелементний склад порід Покрово-Киріївського комплексу підтверджує їх рудну спеціалізацію на титан
(перевищення кларкових вмістів відзначено більш ніж у 90 разів (Табл. 2). У піроксенітах Октябрьского комплексу кларковий вміст перевищує тільки титан,
але незначно, не досягаючи аномальних концентрацій за якими можна було б прогнозувати рудоносну спеціалізацію на титан ультраосновних порід Октябрьского комплексу.
Для кращого візуального порівняння кларків концентрацій двох масивів наведені діаграми (Рис 1,2,3)
Відзначено значні перевищення змістів Ti, V, Cu в піроксенітах Покрово-Киріївського комплексу в порівнянні з піроксенітамі Октябрьского комплексу (см рис. 1,2,3)
Є істотні петрохімічні відмінності двох масивів.
Рисунок 1. Кларки концентрацій V, Sc, Cu, Zn
Рисунок 2. Кларки концентрацій Ni, Co, Cr
Рисунок 3. Кларки концентрацій Ti
У піроксенітах Покрово-Киріївського комплексу відзначається знижений в порівнянні з піроксенітами Октябрьского комплексу вміст SiO2 и Al2O3, в цей же час помітно явне перевищення в піроксенітах Покрово-Киріївського комплексу змісту TiO2 и Fe2O3 (Табл. 3). Підвищений вміст цих окислів побічно підтверджує спеціалізацію на титан порід Покрово-Киріївського масиву. Для кращого візуального сприйняття різниці хімічного складу двох порід нижче наведений графік розподілу окислів у піроксенітах двох комплексів (рис. 4).
Рисунок 4. Графічне зображення хімічного складу піроксенітів двох масивів
- Різна структурна позиція двох масивів у Приазовському мегаблоці Українського щита. Покрово-Киріївський комплекс знаходиться в зоні зчленування Донбасу з Приазов'ям і приурочений до вузлів перетину розломів у кристалічному фундаменті, інтрузивні тіла ультраосновних-основних порід приховані під мезозойськими відкладеннями. Інтрузивні тіла комплексу «зміщені» по Південно-Донбаському розлому (Рис. 5). Октябрьский комплекс знаходиться безпосередньо в Приазовському мегаблоці Українського щита, його утворювання найвірогідніше пов'язано з платформним магматизмом. Ультраосновні-основні породи обрамляють лужні породи даного комплексу з північного сходу (Рис. 6)
Рисунок 5. Позиція Покрово-Киріївського масиву на геологічній схемі Приазовського мегаблоку УЩ
1 - контур ділянки Покрово-Киріївського масиву; 2 - метаморфічні утворювання пізнєархейського віку; 3 - гранодіорити амфіболові і біотит-амфіболові; 4 - граніти анадольського комплексу раннього протерозою; 5 - граніти Хлібодарівського комплексу раннього протерозою; 6 - граніти анадольського комплексу раннього протерозою; 7 - ультраосновні і основні породи Покрово-Киріївського комплексу; 8 - осадові утворення нижнього карбону (свита А);
9 - осадові утворення нижнього карбону (свита В); 10 – осадові утворення нижнього карбону (свита С); 11 - лужні породи Покрово-Киріївського комплексу.
Рисунок 6. Позиція Октябрьского масиву на геологічній схемі Приазовського мегаблоку УЩ:
1 - контур дільниці Октябрьского масиву; 2 - метаморфічні утворення раннеархейського віку; 3 - метаморфічні утворення познєархейского віку; 4 - граніти каменномогільского комплексу раннього протерозою; 5 - кварцові сиеніти Хлібодарівського комплексу раннього протерозою; 6 - граніти Хлібодарівського комплексу раннього протерозою; 7 - граніти анадольського комплексу раннього протерозою; 8 - основні та ультраосновних породи Октябрьского комплексу; 9 - сиеніти породи Октябрьского комплексу; 10 - лужні породи Октябрьского комплексу;5. Висновки
За результатами проведених досліджень встановлено формаційна приналежність ультраонсновних-основних порід двох комплексів, відмінності в структурній позиції двох масивів у Приазовському мегаблоці - Покрово-Киріївський комплекс знаходиться в зоні зчленування Донбасу з Приазов'ям і приурочений до вузлів перетину розломів у кристалічному фундаменті, Октябрьский комплекс знаходиться безпосередньо в Приазовського мегаблоці Українського щита, його утворення найвірогідніше пов'язано з платформним магматизмом.
Встановлено різний вік утворення ультраосновних порід двох масивів - базити і ультрабазити Октябрьского масиву відносяться до докембрийских утвореннь, в той час як ультраосновні і основні породи Покрово-Киріївського комплексу відносять до герцинського циклу ( D1-D2).
Встановлено зв'язок грорудітов з породами Покрово-Киріївського масиву як похідних базальтоідної магми.
Встановлено, що ультраосновні-основні породи Октябрьского комплексу виступають геохімічним бар'єром для рідкіснометалевого зруденіння лужних порід. Ультраосновні і основні породи Покрово-Киріївського комплексу перспективні для виявлення титанового зруденіння.
Встановлено відмінності в структурній позиції двох комплексів, різний вік утворення ультраосновних порід двох масивів. Виявлено значні відмінності в змістах елементів домішок в ультраосновних і основних породах, так само в роботі були відзначені відмінності в петрохімічнім складі базитів і ультрабазитів двох масивів.
Список источников
- Бутурлинов Н.В. Геолого-петрографическая характеристика щелочно-ультраосновного – щелочно-базальтоидного комплекса зоны сочленения Донбасса с Приазовской частью Украинского щита / Н.В. Бутурлинов, В.И. Гоньшакова, В.Ф. Юрченко // Базит-гипербазитовый магматизм и минерагения юга Восточно-Европейской платформы. – М: Недра, 1973. – С. 186-228.
- Волкова Т.П. Проблемы генезиса и рудоносности Октябрьского массива щелочных пород / Т.П. Волкова // Сборник научных трудов НГА, 2000, № 4,с.9-10.
- Волкова Т.П. Критерии продуктивности редкометальных месторождений и рудопроявлений Октябрьского массива / Т.П. Волкова // Наукові праці ДонДТУ,серія гірничо-геол., 2001, вип.36, с.63-69.
- Заварицкий А.Н. Изверженные горные породы. / А.Н. Заварицкий // М.; Изд-во АН СССР. – 1955. – с. 479.
- Кривдик С. Г. Щелочной магматизм приазовья / С.Г.Кривдик, Н. В. Безсмолова, А. В Дубина. // Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009, с 158-165
- Кривдик С. Г. Петрология щелочных пород Украинского щита./ С.Г, Кривдик В. И. Ткачук // Киев.; Наук. думка. – 1990. – 406 с.
- Щербаков И.Б. Петрология Украинского щита./ И.Б. Щербаков – Львов .; ЗУКЦ – 2005. – с. 364
- Різна структурна позиція двох масивів у Приазовському мегаблоці Українського щита. Покрово-Киріївський комплекс знаходиться в зоні зчленування Донбасу з Приазов'ям і приурочений до вузлів перетину розломів у кристалічному фундаменті, інтрузивні тіла ультраосновних-основних порід приховані під мезозойськими відкладеннями. Інтрузивні тіла комплексу «зміщені» по Південно-Донбаському розлому (Рис. 5). Октябрьский комплекс знаходиться безпосередньо в Приазовському мегаблоці Українського щита, його утворювання найвірогідніше пов'язано з платформним магматизмом. Ультраосновні-основні породи обрамляють лужні породи даного комплексу з північного сходу (Рис. 6)