|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Островодужные магматические, метаморфические и гидротермальные образования мезозоид Горного КрымаНИР
Island arc magmatic, metamorphic and hydrothermal formation Mesozoides Crimean Mountains
- Руководитель НИР: Спиридонов Э.М.
- Участники НИР: Докучаев А.Я., Кривицкая Н.Н., Машкина А.А., Предовский А.А., Путинцева Е.В., Семиколенных Е.С., Сидорова Н.В.
- Подразделение: Кафедра минералогии
- Срок исполнения: 1 января 2016 г. - 31 декабря 2018 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 16-05-00241
- Номер ЦИТИС: АААА-А16-116021010371-3
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Закономерности образования и размещения твердых полезных ископаемых на основе изучения строения и геодинамики Земли. Разработка методов их эффективного освоения
- ПН России: Рациональное природопользование
-
Рубрики ГРНТИ:
- 38.49.15 Образование рудных месторождений
- 38.35.91 Региональная минералогия
-
Ключевые слова:
хромшпинелиды, интрузивные и дайковые образования, клинопироксены, гидротермалиты, низкоградный метаморфизм, зональность палеоостроводужной вулканической дуги, мезозоиды горного крыма
intrusive dike and education, chrome spinellids, nizkogradny metamorphism, hydrothermalites, clinopyroxene, zoning paleoostrovoduzhnoy volcanic arc mesozoids crimean mountains -
Описание:
Комплекс исследований будет включать региональные, локальные и ультралокальные геологические, петрографические, петрофизические и минералогические наблюдения с составлением геологических карт и карт метаморфизма опорных участков (вулканический массив Карадаг, интрузивные массивы Аю-Даг и Кастель); широкий спектр геохимических исследований, включая методы термобарогеохимии и изотопной геохимии; использование приёмов и методов генетической минералогии, электронной петрографии и минералогии, рентгенометрии. Будут проведены поиски и опробование гранатовых риодацитов, исследование которых, возможно, позволит подойти к выяснению состава фундамента мезозойской островной дуги Горного Крыма. Особое внимание будет уделено исследованию продуктов регионального низкоградного метаморфизма, поиску и изучению метаморфогенно-гидротермальных новообразований циркона в производных пренит-пумпеллиитовой фации для более корректной интерпретации изотопных датировок по циркону – наиболее популярного в настоящее время метода датировок магматических и метаморфических горных пород. При расшифровке природы протолита интенсивно метаморфизованных пород Горного Крыма будут использованы приёмы и методы петрохимических и геохимических реконструкций, разработанные А.А. Предовским (Предовский А.А. Проблема распознавания протоприроды метаморфитов и эволюция седиментогенеза и вулканизма докембрия: дисс. докт. геол.-мин. наук. Апатиты. 1987. 457 с.; Предовский А.А. Формационный анализ супракрустальных толщ. Введение в проблему стратисферы Земли. Мурманск: Мурм. гос. техн. ун-т. 2011. 190 с.). Будет учитываться широкое проявление метаморфической дифференциации, перераспределение Na, K, Ca в метавулканитах. Для Горного Крыма такие подходы будут применены впервые.
-
Планируемые результаты:
По магматическим образованиям: создание научно обоснованной легенды островодужных магматических образований мезозоид Горного Крыма, современных геологических карт и моделей формирования вулканического массива Карадаг, интрузивных массивов Аю-Даг и Кастель. По вулканитам: выяснение вероятного состава фундамента мезозоид Горного Крыма - решение проблемы: вулканическая дуга Крыма – энсиматическая или энсиалическая, выявление её петрохимической и минерально-геохимической зональности; выявление типохимизма и особенностей эволюции клинопироксенов, хромшпинелидов и титаномагнетита вулканитов Горного Крыма; выяснение протолита гранатовых риодацитов; попытка расшифровать термальное событие на границе J3 – K1 или в начале K1 в восточной части Горного Крыма, которое привело к омоложению 40Ar/39Ar датировок вулканитов J2 Карадага. По плутоническим (интрузивным) образованиям: выявление особенностей формирования малоглубинных и ультрамалоглубинных габброидных и гранитоидных интрузивов, в том числе соотношения плутонических горных пород и жильных (дайковых) горных пород, ореолов послемагматического флюидного воздействия; выяснение влияния блокового строения складчатого комплекса Горного Крыма на особенности размещения габброидных и гранитоидных интрузивов гипабиссальной и мезоабиссальной фаций; выяснение реальных механизмов заполнения магматических камер «лакколитов» Горного Крыма; выяснение реального строения дифференцированных габбро-гранитоидных интрузивов Горного Крыма; установление типохимизма и особенностей эволюции клинопироксенов, ромбопироксенов, оливина, хромшпинелидов, титаномагнетита, ильменита, сульфидной минерализации интрузивных пород Горного Крыма; возможное выявление причин эволюции их состава. По дайковым магматическим образованиям: расшифровка генезиса лампрофиров – спессартитов, связанных с базитами; выявление типохимизма и особенностей эволюции хромшпинелидов и амфиболов спессартитов, выявление причин эволюции их состава. По контактово-метаморфическим образованиям: расшифровка особенностей строения контактовых ореолов мало– и ультрамалоглубинных габброидных и гранитоидных интрузивов, особенностей сульфидной минерализации роговиков и ороговикованных пород Горного Крыма. По регионально-метаморфическим образованиям: создание карты метаморфизма вулканического массива Карадаг и схемы метаморфизма мезозоид Крыма; выяснение возраста, стадийности, параметров, зональности низкоградного метаморфизма погружения и нагружения Горного Крыма в условиях цеолитовой и пренит-пумпеллиитовой фаций, особенностей проявления метаморфизма в вулканических и осадочных толщах, интрузивных массивах; выяснение влияния состава окружающей среды, прежде всего степени карбонатности метаморфизуемых образований, на минеральный и химический состав метавулканитов; расшифровка спилитовой природы подушечных лав Карадага и Балаклавы, природы кератофиров и трассов Карадага; выяснение возраста, особенностей состава и генетических связей агатов и агатовидных яшм; выяснение генезиса, типохимизма и изотопного состава карбонатов – характерных минералов производных низкоградного метаморфизма; выяснение распределения Ti, Cu, Zn, Cd, B, Zr, REE, наличия и эволюции их минералов в продуктах низкоградного метаморфизма. По материалам проекта планируется подготовка 2-3 кандидатских диссертаций, создание эталонных учебно-научных коллекций магматических, метаморфических и метаморфогенно-гидротермальных образований Горного Крыма, создание монографии по островодужным магматическим и метаморфическим образованиям Горного Крыма.
-
Научный задел:
У коллектива имеется существенный научный задел по магматическим и метаморфическим образованиям Горного Крыма. Нами разработана наиболее востребованная на сегодня легенда магматических образований Горного Крыма, которой пользуются ведущие геологические ВУЗы при проведении геологических практик в Крыму. Показано преобладающее развитие среди магматитов Горного Крыма базитов. Установлен островодужный характер преобладающей массы вулканитов Горного Крыма и выявлена латеральная зональность среднеюрской вулканической дуги Горного Крыма. Её приокеанская часть с низкокалиевыми базальтами толеитового типа расположена в западной части Горного Крыма, приконтинентальная часть с вулканитами повышенной калийности - в восточной части Горного Крыма (Карадаг). Впервые была сделана реконструкция дифференцированных габбро-плагиогранитных интрузивов на примере Первомайского (Кушнарёвского). Были в определённой степени изучены лампрофиры – спессартиты – производные мощных даек оливиновых габбро-долеритов и их хромшпинелиды, в том числе цинкистые хромшпинелиды Впервые были в определённой степени изучены проявления эпигенетичного низкоградного метаморфизма погружения и нагружения в условиях цеолитовой фации (преобладают) и низкотемпературной части пренит-пумпеллиитовой фации, которые захватили магматические и осадочные образования среднеюрского и более древнего возраста Горного Крыма. Выявлена латеральная зональность низкоградного метаморфизма, дискордантная геологическим структурам вулканических толщ. Установлена связь с процессами низкоградного метаморфизма знаменитой цеолитовой, датолитовой, агатовой и яшмовой минерализации вулканических толщ Крыма (Карадаг и др.).
- Добавил в систему: Спиридонов Эрнст Максович
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Островодужные магматические, метаморфические и гидротермальные образования мезозоид Горного Крыма |
| Результаты этапа: Созданы легенда островодужных магматитов Горного Крыма, с использованием детальных аэрофото- и космических снимков - первые варианты геологических карт интрузивов Аю-Даг и Кастель, Карадагского вулканического массива. Получены данные, позволяющие рассматривать J2 островную вулканическую дугу Горного Крыма как энсиалическую: вулканиты Карадага и габброиды Аю-Дага содержат массу древнейшего > 2 млрд. лет реститового циркона и торита с геохимическими характеристиками дифференцированных калиевых гранитов – богатый Hf циркон и богатый U торит; плагиориолиты Кастели с реститовыми гранат (спессартин-альмандин) – кварцевыми срастаниями – продукт палингенеза кордиерит-альмандиновых гнейсов амфиболитовой фации умеренного давления. Поэтому, возможно, фундамент Горного Крыма образован раннедокембрийскими метаморфическими толщами, вероятно продолжение на юг структур Русской платформы. Установлено, что интрузивы раннебайосского Первомайско-Аюдагского комплекса не редко внедрялись вдоль субгоризонтальных нарушений в сложно дислоцированные толщи флиша Т2-J1. Характерные для этих интрузивов анортит-битовнитовые габбро-норит-долериты содержат пироксены от магнезиальных авгита и бронзита до ферроавгита, феррогиперстена и геденбергита c тонко ламеллярными и специфическими блоковыми структурами распада. Впервые в не щелочных интрузивных породах установлены цирконолит и чевкинит (Аю-Даг). Низкоградный метаморфизм погружения НГМ захватил осадочные, вулканические и интрузивные образования Крыма допозднеюрского возраста. Вероятной причиной НГМ явилось накопление многокилометровых карбонатных толщ оксфорда и кимериджа. Для НГМ в Крыму выявлена петля метаморфизма: 1 стадия в условиях низкоТ части ЦФ с ферроселадонитом; 2 стадия в условиях высокоТ части ЦФ - ломонтитовая субфация с селадонитом; 3 стадия в условиях ППФ с пумпеллиитом-(Fe); 4 стадия в условиях ломонтитовой субфации; 5 стадия в условиях средне-, далее низкоТ части ЦФ с халцедоном, агатами, цеолитами от стильбита до морденита и филлипсита. Агаты развиты в метавулканитах ЦФ среди покровной, субвулканической и дайковой фаций вулканитов. Верхний предел возраста НГМ фиксирован наличием окатанных валунов метавулканитов в неметаморфизованных конгломератах титона Восточного Крыма. Установлено, что образование ряда цеолитов Карадага - мезолита по сколециту, натролита по мезолиту произошло путём ионного обмена. Создан первый вариант карты НГМ мезозоид Крыма. По материалам проекта опубликовано 13 работ, 5 статьи сданы в печать, собран материал для трёх кандидатских диссертаций, созданы учебно-научные коллекции магматических, метаморфических и метаморфогенно-гидротермальных образований Крыма. | ||
| 2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Островодужные магматические, метаморфические и гидротермальные образования мезозоид Горного Крыма |
| Результаты этапа: Проведен значительный объём полевых работ. Завершено детальное геологическое картирование магматических и метаморфических образований района полигона Крымских геологических практик, района Симферополя, района Севастополя - мыса Фиолент, Карадагского вулканического массива. Сравнительный материал по вулканитам и продуктам их метаморфизма собран на Камчатке (современные вулканиты и продукты послевулканической гидротермальной деятельности), на Урале и в Карелии (палеотипные вулканиты). Завершено изучение агатов в метавулканитах - от их зарождения до их деструкции. Установлено, что макроскопические особенности агатов могут быть надёжными индикаторами степени метаморфизма вулканических пород. Для мезозоид Горного Крыма получены принципиально новые данные о составе фундамента складчатой области, впервые выявлены проявления щелочного мантийного магматизма - дайки флогопитовых минетт и дайки эгириновых манганкарбонатитов (Лозовская зона смятия) неоальпийского возраста, которые предшествовали проявлениям телетермальной сурьмяно-ртутной и золото-ртутной минерализации; впервые для Крыма доказана петля низкоградного метаморфизма позднеюрского возраста: первый этап - погружение и прогрессивный метаморфизм цеолитовой фации, второй этап - максимальное погружение и прогрессивный метаморфизм в условиях пренит-пумпеллиитовой фации, третий этап - в условиях цеолитовой фации воздымание и регрессивный метаморфизм вплоть до самых низкотемпературных образований. На примере цеолитовой минерализации Карадагского вулканического массива установлен механизм образования поздних цеолитов путём катионного обмена. При изучении метаморфизованных магматических пород от базальтов и габброидов до кимберлитов установлено, что при их метаморфизме в условиях пренит-пумпеллиитовой фации произошла полная мобилизация лантанидов и новообразование их собственных минералов - ортита (алланита), редкоземельного эпидота, монацита, нередко также гидроксилбастнезита и др. Поэтому изотопные Sm/Nd датировки метапород пренит-пумпеллиитовой фации отражают время их метаморфизма. На базе проведенных работ созданы учебно-научные пособия в помощь Крымским геологическим практикам, учебно-научные коллекции горных пород Крыма. Ряд образцов горных пород и минералов переданы в Минералогический музей имени А.Е. Ферсмана РАН, в Рудно-петрографический музей ИГЕМ РАН, в Московский и Санкт-Петербургский университеты. | ||
| 3 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Островодужные магматические, метаморфические и гидротермальные образования мезозоид Горного Крыма |
| Результаты этапа: В результате изучения реститовых минералов островодужных интрузивных и вулканических пород можно предположить, что в фундамент киммерид Горного Крыма входят фрагменты раннедокембрийской зрелой континентальной коры (плагиогнейсы и иные метаморфиты амфиболитовой фации) с телами высокорадиоактивных гранитов. Возможно, это продолжение на юг структур Украинского щита Русской платформы. Вероятно, по этой причине: Горный Крым – складчатая область с редуцированной историей геологического развития; магматические образования развиты в ней относительно не широко, слагая менее 10 % объёма складчатого комплекса. Установлено, что интрузивные породы островодужного Первомайско-Аюдагского комплекса сложены минералами полного ряда Н.Л. Боуэна – от плагиолерцолитов (алюмомагнезиохромит, армолколит, Mg ильменит, бадделеит), анортитовых оливиновых габбро-норитов и битовнитовых габбро-норитов (Zn хромульвошпинель, титаномагнетит, ильменит, апатит, цирконолит, чевкинит, перрьерит) до кварцевых габбро-норит-диоритов, кварцевых диоритов, плагиогранитов (апатит, ортит – алланит, циркон, торит, пирротин…); типично наличие реститовых богатого Hf циркона и богатого U торита. Подтверждена латеральная петрогеохимическая зональность преимущественно субмаринной островодужной Балаклава-Карадагской вулканической дуги, её восточная Карадагская часть отвечала тыловой, приконтинентальной зоне островодужной системы. Доказано, что однотипный региональный низкоградный метаморфизм позднеюрского возраста при погружении – нагружении в условиях от низкоТ до высокоТ субфаций цеолитовой фации и до границы с пренит-пумпеллиитовой фацией, далее – при воздымании в условиях от пренит-пумпеллиитовой фации до самых низкоТ субфаций цеолитовой фации, - захватил все доверхнеюрские образования Горного Крыма – терригенные толщи, вулканические толщи, интрузивные образования. С этим метаморфизмом связано образование особого типа цементного сырья – трассов – пуццоланов и знаменитой агатовой, яшмовой и цеолитовой минерализации Карадага и Альмы. Установлено, что ряд цеолитов Карадага (натролит…) возникли по механизму катионного обмена. Впервые в Горном Крыму выявлены проявления глубинного щелочного магматизма – манганэгириновые карбонатиты и флогопитовые минетты позднеальпийского возраста и сопряжённые проявления ртутной минерализации. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".