ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.05.2021
Просмотров: 388
Скачиваний: 1
Введение.
Тема курсовой работы является «Петрогеохимическая характеристика амфиболитов михайловской серии на примере Новоялтинско-Михайловской структуры».
Район исследования находится в Западной части Новоялтинско-Михайловской структуры Белогородско-Михайловского зеленокаменного пояса Курского блока ВКМ. Отобран керновый материал по скважинам:3564,3571 ,3779.Собран и обработан фондовый материал по отчету о результатах работ по глубинному геологическому кортирование кембрию Новоялтинского-Михайловского рудного поля ( ЮЗГРЭ, г.Курск 1982-1988 г.)
Строении района принимают участие следующие породы: раннеархейские гранитогнейсовые образования Обоянской серии, среди которых располагаются пластообразные, вытянутые в северо-западном направлении мощностью до первых км и протяженностью 10 км тела амфиболитов и сланцев различного состава.Так же в районе исследования широко распространенны значительные по размерам (первые десятки км2) тела плагиогранитов позднеархейского салтыковского комплекса и не значительные по размерам штокообразная тела субщелочных гранитов, относимые к позднеархейскому атаманосковому комплексу,либо к палеопротерозойскому малиновского комплекса.
1.Геологическое строение Курского (КМА) блока Воронежского кристаллического массива (КАРТА СХЕМА ВКМ)
Курская гранит - зеленокаменная область (КГЗО) входит в состав Воронежского кристаллического массива и составляет северо - восточную часть Сарматского сегмента Восточно - Европейского кратона (рисунок 1). В пределах Курской ГЗО выделяют позднеархейские зеленокаменные пояса: Льговско - Ракитнянский и Алексеевско - Воронецкий. Район исследования входит в состав Льговско - Ракитнянского (Белгородско - Михайловского) позднеархейского зеленокаменного пояса. В строении региона принимают участие архейские и палеопротерозойские супракрустальные образования и разноформационные магматически.
Рис 1. Геологическая карта Курской гранит-зеленокаменной области
1.1.Стратиграфия.
1.1.1Архей
Архейские образования пользуются широким распространением, ими в исследуемом районе сложено более 70% всей территории. Характерной особенностью является повсеместная переработка позднейшими движениями, метаморфизмом и гранитизацией. В составе архейской группы пород выделяются две серии: обоянская («комплекс основания») - нижний архей, в и михайловская - верхний архей. Следует отметить, что ряд современных исследователей рассматривают обоянскую серию в качестве плутоно-метаморфического комплекса.
-
Ранний архей .Обоянская серия.
Представлена гнейсами разнообразного состава, часто в различной мере мигматизированными. Гнейсы слагают обширные поля, соответствующие антиклинориям или жестким блокам типа срединных массивов. В целом разрез серии довольно монотонный без явных перерывов и несогласий. Гнейсы разнообразны, по составу выделяют плагиогнейсы биотитовые, биотит - амфиболовые ,пироксеновые, иногда с гранатом и силлиманитом. Их вещественный состав широко варьирует от диоритов и гранодиоритов до гранитов, что связано не только с химизмом первичного субстрата, подвергнутого гнейсификации, но и степенью его переработки.
В генетическом отношении среди гнейсов в районе выделяются две группы: гнейсы и гранитогнейсы. В первых можно наблюдать четкую полосчатость, обусловленную реликтами субстрата, образующими полосовидные обособления. Во вторых фрагменты субстрата почти не сохраняются и порода преобретает облик гранитоида с реликтовой слабо просматриваемой полосчатостью. Практически повсеместно гнейсы в той или иной степени мигматизированны и нередко превращены в мигматиты. В этом случае в составе породы появляются микроклин и кварц, распределяющиеся в виде линзовидных обособлений и полос.
Основными породообразующими минералами гнейсов являются: плагиоклаз, кварц, биотит, амфибол; второстепенными - эпидот, серицит, хлорит. Акцессорные минералы представлены апатитом, цирконом, сфеном, магнетитом. Количественное отношение их широко варьирует и зависит от степени мигмаизации гнейсов. Последняя проявляется практически повсеместно и выражается в микроклинизации, появлении линзовидных и полосчатых обособлений кварца, в связи с чем гнейсы превращаются в мигматиты. Часто процесс гранитизации заходит настолько глубоко, что породы преобретают облик гранита.
Гранитогнейсы сохраняют от гнейсов реликтовую полосчатость и по составу практически ничем не отличаются от гранита. Количество микроклина в них 35-45%, плагиоклаза- 25-35%, кварц- 25-30% ; из темноцветных минералов присутствуют биотит и реже- амфибол.
Характерное особенностью гнейсовых толщ обоянской серии является повсеместная их гранитизация, причем проявившаяся неоднократо- в течение 2, а то и 3-х тектоно- магматических циклов.
Установленные для этого метаморфического комплекса парагенезисы минералов, и прежде всего минеральные ассоциации роговой обманки с альмандиновым гранатом и биотитом, свидетельствуют о повсеместном метаморфизме пород в условиях высокотемпературной части амфиболитовой фации.
Относительно природы протовещества субстрата гнейсов мнения исследователей расходятся. В.Д.Полищук и В.И.Полищук (1970) рассматривают породы обоянской серии в качестве продуктов ультраметаморфизма преимущественно вулканитов основного состава, сохранившихся в них в виде реликтовых тел с постепенными переходами в гнейсы. Н.И. Голивкин (1972) считает плагиогнейсы кислыми дифференциатами протовещества Земли, обладавшего кислым до среднего составом. В связи с этим дискутируется вопрос, касающиеся принадлежности амфиболитов, встречающихся среди гнейсов. Их считают или составной частью обоянской серии, или относят к останцам более поздних образований, т.е. вулканитам михайловской серии, сохранившимся от гранитизации.
Для реконструкции протосубстрата метаморфитов древних толщ некоторые исследователи используют так называемую «цирконовую» методику (Плаксенко и др.,1975; Зубатарева, 1975; Литология, 1974). Применение этой методики, основанной на исследовании типоморфных особенностей цирконов и других акцессорных минералов гнейсовых толщ, позволило установить осадочную и осадочно - вулканогенную природу субстрата гнейсов обоянской серии КМА. Вопросы генезиса пород обоянской серии детально рассмотрены в работе В.И. Сиротина и И.П. Лебедева [1].
1.1.1.2. Поздний архей.Михайловская серия
Образования михайловской серии, согласно утвержденной стратиграфической схеме [2], подразделяются на нижнюю - александровскую и верхнюю - лебединскую свиты.
В изучаемом районе мегаблока КМА разрез михайловской серии существенно вулканогенный. Вулканиты слагают несколько крупных и протяжениях полос (ветвей), впервые выделенные Е.М.Крестиным как «позднеархейские зеленокаменные пояса» и впоследствии названные им Михайловско - Белгородским, Сторожевско - Борисовским и Суджанским.
Всe три ветви или «пояса» сочленяются в paйоне сс. Сторожевое - Долженково, отмечается мощный узел развития вулкано - плутонических образований, характеризующийся обилием интрузий ультрабазитов. Белгородско - Михайловская ветвь прослеживается параллельно одноименному синклинорию, Сторожевско - Борисовская от узла уходит на юг, а Суджанская в субширотном направлении, огибая с юга Шептуховский массив. В целом же структурный рисунок ветвей, а вернее всего пояса в целом, обусловлен формой контуров нижнеархейских жестких блоков.
Геология позднеархейской зеленокаменной ассоциации детально рассмотрена в работах [3].
1.1.1. 3. Александровская свита.
Образования, относимые к александровской свите изучены на участке Тарасовской аномалии, где разбурен профиль картировочных скважин. Видимая мощность толщи вулканитов мафитового состава, включаемых в состав александровской свиты, здесь составляет 5 км, она вскрыта следующими скважинами: 3144, 3140, 3139, 3147, 3148, 3149, 3501 , З150 в его западной части[4]наличие осложняющих складок, но имеющиеся материалы не позволяют их фиксировать, в связи с чем истинная мощность свиты неизвестна. По-видимому, она не превышает 1,5-2,0 км. Разрез свиты на Тарасовском профиле является, вероятно, неполным, предполагается, что, нижняя его часть «срезана» разломом, в зону которого внедрилась интрузия салтыковских плагиогранитов, вскрытых крайней западной скважиной профиля 3146.
Нижняя часть разреза сложена метаэффузивами основного состава, среди которых установлены перидотитовые и пироксенитовые коматииты участке [5]., вскрытые единичными скважинами значительно южнее, на Косиновском В связи с сильной степенью изменения ультраосновных пород отличить их интрузивные и эффузивные фации в керне практически невозможно, поэтому ранее их включали в состав плутонических образовании и относили к сергеевскому комплексу.
Выше залегает мощная толща, состоящая из потоков актинолитовых и роговобманковых микроамфиболитов, ортосланцев основного состава, по химизму отвечающих толеитовым базальтам. Положение в разрезе и разный химический состав предполагают возможность разделения александровской свиты на две подсвиты - нижнюю - коматиитовую и верхнюю - толеит-базальтовую.
Нижняя, коматиитовая, подсвита в пределах Тарасовского и Сторожевско - Реутецкого участков представлена потоками коматиитовых базальтов мощностью 5-80м, сложенными микроамфиболитами (скв.3501).
Это плотные мелкозернистые породы серо-зеленого цвета, массивные либо сланцеватые, с характерной ориентировкой темноцветных минералов.
Породы состоят из амфиболов (70-85%) и плагиоклаза, в небольших количествах встречаются апатит, сфен, рудные минералы. По составу амфиболов микроамфиболиты подразделяются на актинолитовые и актинолит-роговообманковые разновидности.
Актинолит-роговообманковые амфиболиты состоят из актинолита (10-15%), роговой обманки (60-65%) и плагиоклаза (20-30%), в качестве вторичных минералов присутствуют карбонаты, хлорит, биотит. Текстура породы массивная и линейно - сланцеватая, структура - гранонематобластовая. Характерными петрохимическими признаками коматиитовых базальтов являются: высокая магнезиальность, высокое содержание кремнезема, повышенные количества хрома и никеля, низкое содержание титана и калия, близкое к 1 отношение СаО : Al2О3 и низкая степень окисленности железа.
По геохимическим параметрам породы коматиитовой серии резко отличны по содержанию большинства элементов и в целом характеризуются максимальными значениями Cr, Ni, Co минимальными - Ti , W, Сu, Hf, Y, Zr и отсутствие Mo и Ва.
Верхняя, толеит- базальтовая подсвита.
На эффузивах коматиитовой подсвиты залегает мощная толща, состоящая из потоков микроамфиболитов (скв. 3140, 3139, 3144, 3147 и др.). Микроскопически это плотные зеленовато-серые, зеленые и темно-зеленые тонко - мелкозернистые породы массивной или сланцеватой текстуры, они слагают основную часть разреза александровской свиты, по химическому составу и петрографическим особенностям породообразующих минералов выделяются два типа пород - оливиновые толеиты и собственно толеитовые базальты.
Оливиновые толеиты по минеральному составу подразделяются на роговообманковые и актинолит - роговообманковые разности. Для роговообманковых амфиболитов с содержанием плагиоклаза до 30 - 40% характерно присутствие довольно крупных (0,3 х 1,0мм) вытянутых и широкотаблитчатых бласт роговой обманки, которая представлена сине - зеленой разностью с заметным плеохроизмом до желто-зеленой по Nр.
Толеитовые базальты представлены актинолит - роговообманковыми амфиболитами, для которых характерно примерно то же соотношение породообразующих минералов, что и в оливиновых толеитах. Разница заключается лишь в составе актинолитов, имеющих повышенную железистость и образующих сноповидные и веерообразные агрегаты узких шестоватых кристаллов размером 0,1-0,3 мм, обладающих сине-зеленой окраской по Ng с плеохроизмом, до светло-желто-зеленой по Np. Плагиоклаз в этих метабазальтах обычно представлен олигоклазом.
В петрохимическом отношении микроамфиболиты слагают четко обособленную, слабо дифференцированную группу, крайними членами которой являются оливиновые толеиты и толеитовые базальты, они четко отличаются от относительно близких к ним коматиитовых базальтов высокими содержаниями железа, титана, алюминия, калия и низкими - хрома, магния, кальция. Соответственно для них характерно высокое значение коэффициента железистости и низкое - отношение СаО : Al2O3.
По геохимическим параметрам толеиты михайловской серии выделяются максимальным среди базальтов содержанием скандия; высокими - бора, титана, ванадия, хрома, никеля; низкими - меди, кобальта и минимальными - галия, германия, циркония, молибдена, свинца при отсутствии бария.
1.1.1. 4. Лебединская свита.
Вскрыта на тарасовском профиле в его восточной части, где она пользуется значительным распространением (скв.3142, 3143, 3145), а так же отдельными скважинами пересечена на Сторожевско - Долженковском и на Жидеевском участках.
Разрез свиты сложен чередованием потоков кварц - плагиоклазовых (липарит - дацитовых) порфиритов мощностью от 1-10 до 15-20 м и горизонтов их туфов (кварц - серицитовых сланцев), разделенных маломощными прослоями (1-4 м) туфогенно - осадочных пород, превращенных в различные кварц – хлорит - серицитовые, кварц – актинолит - хлоритовые, кварц - биотитовые и другие сланцы.
В нижней части разреза свита, иногда (Жидеевский участок, скв. 3142) отмечаются потоки полевошпатовых макроамфиболитов, часто превращенных в ортосланцы и представляющих собой тонко - мелкозернистые породы зеленовато - серого цвета. Состоят они из роговой обманки и актинолита (30 - 40%), плагиоклаза № 10-15 (50-60%), кварца (10-15%). Структура пород-микрогранобластовая.
В петрохимическом отношении от микроамфиболитов толеит - базальтовой формации они отличаются высоким содержанием кремния, титана, алюминия и натрия, резким преобладанием натрия над калием и очень низкими концентрациями железа, магния и кальция, по отдельным анализам состав пород колеблется от андезито - базальтов до андезитов. Очень показательно, что по петрохимическим параметрам они образуют группу, совершенно обособленную от толеитовых базальтов, и, вероятно, генетически с ними не связаны засчет кристаллизации дифференциатов.
Наиболее типичным для данной формации являются кварц - плагиоклазовые (риолит - дацитовые) порфириты (скв. 3142,3143,3145). Они представляют собoй очень светло - серые, тонко – мелко - зернистые, массивные, реже рассланцованные породы с многочисленными вкрапленниками плагиоклаза и серого кварца. На долю вкрапленников приходятся 25-40% объема породы, среди них для плагиоклаза - 90-95%, кварца- 5-10%.
Структура пород порфировая, основна масса - микрогранобластовая, микролепидогранобластовая. Породы светлого зеленовато - серого цвета, массивные или рассланцованные, тонко - мелкозернистые, макроскопически однородные, порой с едва заметным чередованием светлых и темных полос, обогащенных цветными минералами.
По величине обломочного материала туфы и туфогенно-осадочные породы подразделяются на среднеобломочные и мелкообломочные.
Породы состоят из обломков зерен кварца (40-50%), кислого плагиоклаза (30-35%), чешуек биотита (10-15%), присутствуют рудные минералы - сфен, апатит, из вторичных - карбонаты.