Раннепротерозойские габброидные массивы Кааламо и Велимяки в Северном Приладожье: термодинамическое моделирование кристаллизации и тренды эволюции пород

Состав пород кааламского и велимякского комплексов. Оценка влияния на магматическое минералообразование водонасыщенности расплавов, глубины становления комплексов, фугитивности кислорода, возможности ассимиляции вмещающих пород, контаминация расплавов.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 27.02.2024
Размер файла 5,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Раннепротерозойские габброидные массивы Кааламо и Велимяки в Северном Приладожье: термодинамическое моделирование кристаллизации и тренды эволюции пород

Р.Л. Анисимов, М.Е. Петракова, Ш. К. Балтыбаев

Массивы Кааламо и Велимяки расположены в юго-восточной части Раахе-Ладожской зоны сочленения Карельского кратона и Свекофеннского складчатого пояса Фенно-скандинавского щита. Изученные массивы прорывают толщи раннепротерозойских метаморфизованных вулканогенно-осадочных пород ладожской серии и кристаллизовались субсинхронно. Несмотря на одинаковый возраст и сходное тектоническое положение, породы массивов резко отличаются вещественным составом, особенно содержанием щелочей. При помощи пакета программ MELTS и Magma Chamber Simulator было проведено термодинамическое моделирование магматической кристаллизации и показано, что породы массивов не образуются при фракционной кристаллизации единой родительской магмы за счет допустимого изменения таких параметров кристаллизации, как давление, содержание воды в расплаве и фугитивности кислорода.

Для расчетов было использовано 85 силикатных анализов пород кааламского и велимякского комплексов. Увеличение общего давления приводит к смещению тренда составов в более щелочную область, увеличение содержания воды в расплаве наоборот смещает тренд в менее щелочную область. Уменьшение фугитивности кислорода смещает тренд в более щелочную область. Сдвиг тренда составов остаточного расплава в субщелочную область наблюдается и в случае, если происходила контаминация расплава, но только на большой глубине, где существовали условия для выплавок заметных объемов боковых пород. Сделан вывод, что влияние контаминации на уровне формирования магматической камеры (в верхней коре) незначительно и существенно не влияет на тренды изменения составов пород. Габброиды массивов образовались либо из разных расплавов, либо их родоначальный расплав был общим, но впоследствии отделившаяся магма массива Велимяки претерпела контаминацию и обогатилась щелочами на большой глубине -- до достижения уровня верхней коры.

Ключевые слова: палеопротерозой, Свекофеннский пояс, габброиды, термодинамическое моделирование, MCS, MELTS.

Kaalamo and Velimyaki paleoroterozoic gabbroid massifs of the Northern Ladoga area: Thermodynamic modeling of crystallization and evolution trends of igneous rocks*

R.L. Anisimov, M.E. Petrakova, Sh.K. Baltybaev

Kaalamo and Velimyaki gabbroid massifs are located in the south-eastern part of the Raahe-Ladoga suture zone of the Karelian craton and the Svecofennian mobile belt. These massifs were formed almost simultaneously 1.89 Ga ago, occupy the same tectonic position and are located in a single unit of the Early Proterozoic metamorphosed rocks: the intrusions are contained by the Early Proterozoic supracrustal stratas: garnet-biotite gneisses and micaceous shales of the Ladoga series, as well as amphibolites of the Sortavala series. Despite this, the gabbroids of the compared massifs differ sharply in their material composition, especially the content of alkalis in a differentiated series of rocks.

The results of thermodynamic modeling of magmatic crystallization (Magma Chamber Simulator, MELTS packages) showed that a differentiated sub-alkaline series of rocks of the Velimyaki massif cannot be obtained from magma of the Kaalamo massif by slightly changing such parameters as pressure, water content in the melt, and oxygen fugacity. The assumption of a significant difference in these parameters for magmas of the Kaalamo and Velimyaki massifs is not confirmed at the mineralogi- cal-petrographic level and other characteristics of the rocks of the compared ones. The effect of contamination at the level of the magma chamber also does not significantly shift the trend of rock compositions from the calc-alkaline region to the sub-alkaline region.

Analysis of the results of thermodynamic modeling of magmatic mineral formation in the two massifs allows us to make it possible to conclude that the Kaalamo and Velimyaki massifs were formed either from various parent melts, or their initial melt was one, but the magma of the Velimyaki massif underwent contamination with enrichment with alkalis along the migration route of magma until the level of the upper crust was reached.

Keywords: paleoproterozoic, Svecofennian belt, gabbroids, thermodynamic modeling, MCS, MELTS.

Введение

Магматические комплексы Северного Приладожья связаны с предшествующими аккреционно-коллизионными процессами и по отношению к стадиям свекофеннского орогенеза сформировались в несколько этапов магматической активности: ранне-, син-, поздне- и посторогенный (Ладожская протерозойская структура..., 2020). В пределах Раахе-Ладожской зоны сочленения (рис. 1) архейского Карельского кратона и протерозойского Свекофеннского складчатого пояса в раннеорогенную стадию внедрялись интрузии кааламского и велимякского комплексов, наиболее крупные из которых -- это петротипичные массивы Кааламо и Велимяки (Hackman, 1929; Саранчина, 1948; Макарова, 1967; Свириденко и др., 1976; Светов и др., 1990; Иващенко и др., 1998; и др).

Рис. 1. Схематические карты массивов Кааламо (а) и Велимяки (б) (Ладожская протерозойская структура..., 2020) с дополнениями. Слева показана схема положения изученных массивов с указанием основных тектонических структур региона

Внимание многих исследователей к этим магматическим комплексам было приковано еще два столетия назад, что вызвано их рудоносностью. Так, во второй половине XIX в. в пределах массива Велимяки производилась добыча титаномагнетитовых руд. С породами массива Кааламо связано медно-никелевое оруденение (Иващенко и Голубев, 2011).

Породы кааламского комплекса дифференцированы от верлитов и оливиновых клинопироксенитов до тоналитов и относятся к породам нормальной щелочности. Породы велимякского комплекса дифференцированы от клинопироксенитов до монцонитов и относятся к умеренно щелочной (субщелочной) серии (рис. 2).

Рис. 2. TAS-диаграмма (Шарпенок и др., 2013) с составами пород кааламского и велимякского комплексов. Показаны области составов пород кааламского (синее поле) и велимякского комплексов (оранжевое); треугольниками обозначены авторские анализы пород массива Кааламо. Разделительной линией показаны две подобласти составов пород массивов Кааламо, из которых при термодинамическом моделировании воспроизводятся умеренно-щелочные тренды остаточных расплавов (составы слева от линии) и тренды нормальной щелочности (составы справа). Здесь и далее содержания оксидов приведены в весовых процентах

U-Pb изотопный возраст массива Кааламо определен по циркону как 1883 ± 5 млн лет (Богачев и др., 1999а), а изотопный возраст массива Велимяки, также определенный локальным U-Pb датированием циркона, для габбро -- 1894 ± 6 млн лет, а для клинопироксенита -- 1874 ± 24 млн лет (Алексеев, 2008). При некотором расхождении возрастных данных они в пределах погрешности совпадают, что позволяет считать образование двух массивов субсинхронным.

Несмотря на совпадающий или близкий возраст изучаемых пород массивов, их одинаковую тектоническую позицию, сходный порядок кристаллизации минералов, они отличаются рядом геохимических параметров, что, возможно, является следствием специфики их кристаллизации. Предварительные результаты термодинамического моделирования выявили составы, которые могли бы отвечать материнским расплавам обоих комплексов (Анисимов и др., 2021).

В настоящей статье на основе опубликованных и оригинальных авторских минералого-петрографических и петрохимических данных делается следующий шаг к ответу на вопрос о различиях сравниваемых типов пород. Этот шаг заключается в проверке влияния на магматическое минералообразование таких параметров, как водонасыщенность расплавов, глубина становления комплексов, фугитивность кислорода, возможность ассимиляции вмещающих пород и за счет этого -- контаминация расплавов. Необходимо было проанализировать возможность образования пород двух комплексов из единого или разных по составу источников. Для анализа и проверки моделей кристаллизации пород применяется инструмент термодинамического моделирования MCS (Bohrson et al., 2014) и программный пакет MELTS (Ghiorso and Sack, 1995).

Краткая геологическая характеристика объектов исследования

Кааламский комплекс включает одноименный крупный (~80 км2) массив, расположенный в 30 км к северу от г. Сортавала, который в плане имеет форму неправильного овала (12 х 6 км) северо-восточного простирания (рис. 1, а) и ряд более мелких тел-сателлитов: Араминлампи, Ихаланваара, Сури-Суо, Кеккоселька, Винаоя, Кархонланмяки и др. (Ладожская протерозойская структура..., 2020). Данные сателлиты относятся к единому комплексу по пространственной близости, соотношению с породами рамы, вещественному составу и предполагаемому возрасту.

Вмещающими для пород массива Кааламо являются раннепротерозойские супракрустальные толщи: гранат-биотитовые гнейсы и слюдистые сланцы ладожской серии, а также амфиболиты сортавальской серии. Контакты массива Кааламо с вмещающими породами секущие, иногда субсогласные. Для эндоконтактов характерны многочисленные ксенолиты разного размера, которые представлены слюдяными и амфиболовыми сланцами, мраморами (Саранчина, 1949).

В массиве Кааламо большинство исследователей (Саранчина, 1949; Макарова, 1971; Богачев и др., 1999б; Лавров и Кулешевич, 2016; Ладожская протерозойская структура..., 2020), а также наши личные наблюдения подтверждают выделение трех основных фаз: 1) верлиты, оливиновые клинопироксениты, плагиопироксениты, меланогаббро; 2) габбронориты, габбродиориты; 3) диориты, кварцевые диориты, тоналиты, плагиограниты. Для всех фаз характерно исключительное петрографическое и структурное разнообразие пород -- от мелкозернистых до гигантозернистых и пегматоидных.

Велимякский комплекс, помимо одноименного массива, который имеет форму овала (4 х 2 км) северо-восточного простирания (см. рис. 1, б) и расположен на северном берегу Ладожского озера, в 5 км восточнее пос. Ляскеля, включает интрузивные породы острова Мякисало, расположенного к юго-западу от массива Велимяки (Алексеев и Котова, 2010). Вмещающими породами являются кварц- биотитовые и ставролитовые сланцы ладожской серии. Массив образовался в две фазы внедрения и сложен: первая фаза -- клинопироксенитами, вторая -- габбро, диоритами и монцодиоритами, монцонитами (Богачев и др., 1999б).

Как уже упоминалось, для пород кааламского комплекса характерен эволюционный тренд нормальной щелочности, а для велимякского -- субщелочной. На диаграмме TAS составы пород кааламского комплекса варьируют за редким исключением от габбро до гранодиоритов, а велимякского -- от габбро до монцогаббро и монцонитов (рис. 2).

На диаграммах Харкера видно, что породы велимякского комплекса, по сравнению с породами кааламского комплекса, значительно обогащены калием и фосфором, в меньшей степени натрием, незначительно обеднены кальцием и магнием (рис. 3). Для обоих комплексов характерна положительная корреляция Na2O и SiO2, отрицательная корреляция CaO, MgO, TiO2, Fe2O3t c SiO2. Для пород велимякского комплекса обнаруживается отрицательная корреляция P2O5 и SiO2 и слабая положительная корреляция Al2O3 и SiO2, в то время как для пород кааламского комплекса корреляция этих оксидов отсутствует. В породах обоих комплексов отсутствует корреляция K2O и SiO2.

Все описываемые магматические породы обоих комплексов метаморфизованы совместно с окружающими породами в условиях амфиболитовой фации при Т ~ 500600 °С и Р ~ 4-5 кбар (Саранчина, 1949; Ладожская протерозойская структура., 2020).

Краткое петрографическое описание пород

Породы кааламского комплекса

Первая фаза -- оливиновые клинопироксениты, плагиопироксениты, меланократовое габбро (рис. 4, а, б). Породы, как правило, интенсивно амфиболизированы с образованием пойкилобластических агрегатов роговой обманки, в которой сохраняются реликты плагиоклаза, клинопироксена и оливина, а также редкого ортопироксена (Богачев и др., 1999б).

Рис. 3. Диаграммы Харкера с составами пород велимякского (оранжевые точки) и кааламского (синие плюсы) комплексов

Слабоизмененные клинопироксениты -- серо-зеленого цвета, а сильно амфиболизованные ультрамафиты имеют темно-зеленую, практически черную окраску. Первичные структуры пород нарушены метаморфической перекристаллизацией и определяются как реликтовые пойкилитовая (для оливиновых клинопироксенитов), панидиоморфно-призматическизернистая (для клинопироксенитов), габбро-офитовая (для габбро). В плагиопироксенитах иногда отмечается интеркумулусная структура. Текстура пород массивная и директивно-полосчатая. Главные породообразующие минералы представлены оливином (Fa36), интенсивно замещенным амфиболом, а также иддингситом и тальком. Клинопироксен относится к ряду диопсид-геденбергит. Характерно наличие очень основного плагиоклаза -- до битовнит-анортита. Второстепенные и акцессорные минералы: биотит, титанит, апатит, магнетит, сульфиды (пирротин, пирит, реже халькопирит).

Рис. 4. Микрофотографии шлифов пород кааламского комплекса: а, б -- оливиновый клинопироксенит без анализатора и с анализатором; в, г -- габбродиорит без анализатора и с анализатором; д, е -- тоналит без анализатора и с анализатором. Здесь и далее аббревиатуры минералов даны по (Whitney and Evans, 2010)

Вторая фаза -- габбронориты, габбродиориты (рис. 4, в, г). Породы серого и зеленовато-серого цвета массивной текстуры, полосчатые и гнейсовидные. Структура пород габбро-офитовая и габбровая. Главные минералы -- плагиоклаз, иногда ритмически зональный с составом ядер An60 и периферических частей An40-45. Однородные кристаллы представлены андезин-лабрадором An42-54. Темноцветные минералы представлены диопсид-геденбергитом, железистым ортопироксеном Fs52_58. Пироксены интенсивно замещаются роговой обманкой и куммингтонитом, иногда биотитом. Второстепенные и акцессорные минералы те же, что и в породах первой фазы; кроме того, отмечается циркон.

Рис. 5. Микрофотографии шлифов пород велимякского комплекса: а, б -- клинопироксенит без анализатора и с анализатором; в, г -- монцонит без анализатора и с анализатором

Третья фаза -- диориты, тоналиты, плагиограниты (рис. 4, д, е). Породы более светлые по сравнению с габброноритами, массивной и гнейсовидной текстуры. Структура наименее измененных пород гипидиоморфная. Плагиоклаз, нередко с осцилляторной зональностью, представлен андезином. В породах присутствует кварц, его содержание в тоналитах может превышать 20 %. Темноцветные минералы представлены роговой обманкой и биотитом, частично первично-магматическими. В диоритах роговая обманка иногда содержит реликты клинопироксена. Второстепенные и акцессорные минералы те же, что и в породах второй фазы (Богачев и др., 1999б).

Породы велимякского комплекса

Первая фаза -- клинопироксениты (рис. 5, а, б). Клинопироксениты представлены крупными телами линзовидной и овальной формы, а также в виде шлировидных, жилоподобных разностей. Породы почти всегда в той или иной степени амфиболизованы (Богачев и др., 1999б). Для относительно слабо измененных пород характерны такситовые и полосчатые текстуры, панидиоморфно-призматические, интеркумулусные и сидеронитовые структуры. Клинопироксен представлен диопсидом-геденбергитом, оливин практически всегда замещен волокнистым амфиболом или иддингситом и узнается по характерным формам псевдоморфоз. Плагиоклаз имеет состав An42-52. В некоторых плагиопироксенитах наблюдается также калиевый полевой шпат. В породах есть как метаморфогенная зеленая роговая обманка, так и темно-бурая, вероятно поздне-, постмагматическая. Также наблюдается биотит, его содержание до 10-15 об. %. Содержание магнетита составляет 10-12 об. %, в рудных пироксенитах достигает 30 об. % и более. Второстепенные минералы: титанит, апатит (его содержание может достигать 12 об. %), алланит, циркон, сульфиды (пирротин, пирит, реже халькопирит).

Вторая фаза -- габбро, диориты, монцодиориты, монцониты (рис. 5, в, г). Для габбро и диоритов характерны реликтовые габброофитовые и порфировидные структуры. Главные породообразующие минералы: клинопироксен (в габбро), клинопироксен и роговая обманка (в диоритах), плагиоклаз (обычно андезин An38-48), биотит. Появление калиевого полевого шпата обуславливает переход от диоритов к монцодиоритам. Его содержание в монцодиоритах достигает 10-25 об. %, а в монцонитах -- до 40 об. %. Главные минералы монцодиоритов и монцонитов: плагиоклаз (андезин-олигоклаз), калиевый полевой шпат, роговая обманка, биотит. Кварц не характерен. Второстепенные и акцессорные минералы те же, что и в породах первой фазы (Богачев и др., 1999б).

Фактический материал и методы исследования

Для расчетов были использованы 85 силикатных анализов пород кааламского и велимякского комплексов, из которых 77 анализов заимствованы из опубликованных источников (Свириденко и др., 1976; Богачев и др., 1999б; Алексеев и Котова, 2010; Иващенко и Голубев, 2011; Лавров и Кулешевич, 2016; Алексеев и Кулеше- вич, 2017), остальные 8 анализов выполнены по авторским пробам в лаборатории ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург) (табл. 1) на рентгеновском спектрометре ARL 9800 по методике «Определение содержаний основных петрогенных элементов и некоторых микроэлементов в горных породах, почвах, донных и рыхлых отложениях из прессованных таблеток тонкоизмельченного исходного материала проб рентгеноспектральным флуоресцентным методом». Диапазоны содержаний для определяемых компонентов: SiO2 (0.02-100 вес. %), Al2O3 (0.02-50 вес. %), TiO2 (0.0110 вес. %), Fe2O3 (0.01-50 вес. %), MnO (0.01-40 вес. %), MgO (0.05-50 вес. %), CaO (0.01-50 вес. %), Na3O (0.05-20 вес. %), K3O (0.01-20 вес. %), P2O5 (0.01-50 вес. %), Ba (50 г/т-2 вес. %), Cr (20 г/т-10 вес. %), V (50 г/т-2 вес. %).

Термодинамические расчеты кристаллизации минералов из расплава базируются на алгоритмах, реализованных в семействе программ MELTS (Ghiorso and Sack, 1995; Asimow and Ghiorso, 1998), которые позволяют рассчитать последовательность кристаллизации минеральных фаз из расплава заданного состава и оценить эволюцию остаточного расплава в условиях равновесной или фракционной кристаллизации. MELTS в настоящее время включает в себя версии: pMELTS, rhyolite- MELTS версии 1.0.x, 1.1.x и 1.2.x (Ghiorso and Sack, 1995; Asimow and Ghiorso, 1998; Ghiorso et al., 2002; Gualda et al., 2012; Ghiorso and Gualda, 2015).

При расчете эволюции магматической системы в MELTS может моделироваться минералообразование с изменением температуры и давления (минимизация энергии Гиббса системы), температуры и объема (минимизация энергии Гельмгольца), энтальпии и давления (максимизация энтропии) или энтропии и давления (минимизация энтальпии).

Программный пакет MELTS использует модель двенадцатикомпонентного силикатного расплава в системе SiO2-TiO2-A1203-Fe203-Cr203-FeO-MgO-CaO- Na20-K20-P2O5-H20. В нем учтены свойства твердых растворов и присутствуют магматические минералы: оливины, гранаты, мелилиты, ортопироксены, клинопироксены, амфиболы (ряд куммингтонита-грюнерита, тремолита-ферроактинолита, паргасита-ферропаргасита и магнезиогастингсита-гастингсита), биотиты, полевые шпаты, нефелины, ряд лейцита-№-лейцита и анальцима-К-анальцима, шпинели, ромбоэдрические оксиды и ортооксиды (ряд псевдобрукита-ферропсевдобрукита-каррооита). Для калибровки расчетов авторы MELTS использовали более 2500 экспериментально определенных составов силикатных расплавов, что позволяет рассчитывать модели, применимые к природным магматическим системам (как водным, так и безводным) от оливиновых нефелинитов до риолитов в диапазоне температур (T) 500-2000°C и давлений (P) до 2 ГПа.

Важным дополнением к пакету MELTS стал вспомогательный набор инструментов MCS -- Magma Chamber Simulator (Bohrson et al., 2014). MCS -- термодинамическая модель открытой системы, где возможно моделирование чистой фракционной кристаллизации (FC) и фракционной кристаллизации с учетом ассимиляции вмещающих пород (AFC) и/или смешения с добавочными порциями расплава (recharge -- RFC или RAFC). MCS производит моделирование, основанное на породообразующих элементах и на редких элементах, поддерживает до 48 микроэлементов, включая радиогенные изотопы (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd, 176Hf/177Hf, 206Pb/204Pb, 207Pb/204Pb, 208Pb/204Pb, 187Os/188Os) и стабильные изотопы кислорода. Набор инструментов MSC был применен для проверки модели образования А-гранитов Центральной Финляндии и связанных с ними пород среднего состава из родоначального мафического расплава мантийного происхождения (Karenlampi et al., 2021). Моделирование показало, что образование данных гранитов возможно в процессе фракционной кристаллизации расплава основного состава при его контаминации веществом архейской коры.

В настоящей работе применен пакет программ MELTS и MCS с версией rhyolite- MELTS 1.2.0, которая оптимизирована для пород основного состава. Отметим, что в данных программах плохо моделируются фазовые равновесия с участием амфибола и биотита, а также равновесия вблизи температуры солидуса, поэтому мы моделировали ранний этап кристаллизационной дифференциации -- примерно до температуры 800о С.

Таблица 1. Содержания петрогенных оксидов (вес. %) в породах кааламского комплекса

Оксиды

Фаза внедрения, порода и шифр образца

I Меланогаббро К337

I Габбро К324

II Габбро-диорит К343

II Габбро-диорит К325

II Габбро-диорит К328

III Диорит К340

III Тоналит К318

III

Плагиогранит К342

SiO2

45.26

45.48

52.09

53.10

53.48

56.13

63.72

70.43

TiO2

0.98

1.19

0.65

0.68

0.70

0.57

0.07

0.07

АІ20з

14.44

19.16

16.86

20.46

18.11

15.53

20.65

17.06

FeOt

9.94

10.65

10.26

6.69

8.57

8.11

2.13

1.77

MnO

0.15

0.18

0.22

0.15

0.16

0.16

0.03

0.04

MgO

11.28

6.01

6.07

3.79

5.00

5.44

0.88

0.98

CaO

12.47

12.99

9.75

10.40

9.19

8.32

7.14

5.13

Na2O

1.11

1.58

2.05

2.76

2.43

2.13

3.89

3.18

K2O

1.25

0.76

0.71

0.86

0.90

1.78

0.95

1.20

P2O5

0.10

0.09

0.19

0.15

0.18

0.12

< 0.05

< 0.05

ппп

1.90

0.90

0.17

0.25

0.54

0.95

0.44

0.25

Сумма

98.87

98.99

99.03

99.29

99.26

99.24

99.91

100.10

Mg#

0.67

0.50

0.51

0.50

0.51

0.54

0.42

0.50

Примечание. В таблице обозначены: ппп -- потери при прокаливании; Mg#= MgO/(MgO+FeOt) (молекулярные количества).

Результаты моделирования

При моделировании анализировались различные возможные механизмы и факторы кристаллизации магматических пород.

Рассматривались модели, когда материнский расплав/расплавы проходили фракционную кристаллизацию в одной или нескольких промежуточных камерах и допускалось, что на определенных этапах кристаллизации часть расплава покидала промежуточную камеру и перемещалась выше, где формировала интрузивные массивы. Таких порций, вероятно, было три для массива Кааламо -- они и сформировали три фазы внедрения. Массив Велимяки, в котором выделяются две фазы, предположительно, сформировался в результате внедрения двух порций магмы.

Расчет кристаллизации пород проводился при давлениях 4, 8 и 12 кбар и содержании воды в расплаве 1 и 5 вес. %. Фугитивность кислорода задавалась буферами IW, QFM, NNO, HM.

Ниже рассматриваются возможные сценарии образования двух массивов.

Модель № 1 -- тестирование составов пород кааламского и велимякского комплексов, взятых как исходные составы расплавов с проверкой возможности образования из них разных эволюционных трендов остаточных расплавов.

Для изучения данной модели была рассчитана фракционная кристаллизация для каждого из имеющихся составов пород кааламского и велимякского комплекса при следующих начальных параметрах: давление -- 4 кбар, что отвечает оценкам по минеральным геобарометрам окружающих пород (Балтыбаев и др., 2000), содержание воды в расплаве -- 1 вес. %, кислородный буфер -- QFM. Тренды эволюции остаточных расплавов наносились на TAS-диаграмму.

Результаты. Подавляющее большинство составов пород велимякского комплекса образовало типичный для него субщелочной тренд. Для кааламского комплекса оказалось, что примерно половина исходных составов пород порождает типичный для него тренд нормальной щелочности, а другая половина, для которой характерно повышенное содержание щелочей, -- субщелочной. Эти две группы занимают закономерные области на TAS-диаграмме (см. рис. 2).

Модель № 2 -- тестирование возможности образования пород массивов из одного материнского расплава, но при условии, что расплав массива Велимяки был контаминирован (AFC) на уровне формирования его магматической камеры.

О возможности контаминации расплава массива Велимяки свидетельствует наличие в эндоконтактовой зоне гибридных пород -- диоритов, образовавшихся, вероятно, в результате взаимодействия расплава с вмещающими породами (Алексеев и Котова, 2010). Для изучения данной модели была рассчитана фракционная кристаллизация с ассимиляцией вмещающих пород для одного из составов каа- ламского комплекса с трендом нормальной щелочности (образец Араминлампи-1) (табл. 2). Данный состав был выбран, поскольку при начальных параметрах модели № 1 он воспроизводил последовательность кристаллизации минералов, их соотношения, наиболее приближенные к реально наблюдаемым. В качестве вмещающей породы, контаминация которой предполагалась, был взят средний состав метапелитов ладожской серии (табл. 2). Расчет производился для глубины, соответствующей давлению 4 кбар. Температура вмещающих пород для разных расчетов варьировала от 300 до 500о С, верхняя граница ограничивалась температурой метаморфизма пород этого региона (Балтыбаев и др., 2000). Прочие параметры были взяты аналогично модели № 1: содержание воды в расплаве -- 1 вес. %, кислородный буфер -- QFM.

Таблица 2. Содержания петрогенных оксидов (вес. %) в выбранных образцах для тестирования FC и AFC моделей кристаллизации

Образец

Кааламский комплекс, Араминлампи-1*

Велимякский комплекс, 619**

Средний состав метапелитов ладожской серии***

Средний состав гранито-гнейсов****

SiO2

49.56

48.50

58.96

70.67

TiO2

0.63

0.86

1.05

0.49

AI2O3

10.58

8.53

16.89

13.27

Fe2O3

0.45

-

-

0.82

FeO

9.94

-

-

3.26

Fe2O3t

-

10.40

11.19

-

MnO

0.18

0.15

0.06

0.05

MgO

11.90

14.00

3.28

0.81

CaO

13.64

13.80

1.82

1.50

Na2O

0.88

1.51

1.66

4.06

K2O

0.45

1.10

3.03

3.82

P2O5

0.03

0.10

0.1

-

* Исходный состав массива Кааламо (Иващенко и Голубев, 2011); ** Исходный состав массива Велимяки (Алексеев и Котова, 2010); *** Средний состав метапелитов ладожской серии (Борисова и Балтыбаев, 2021); **** Средний состав гранито-гнейсов Импилахтинского купола (Лобач-Жученко и др., 1973).

Результаты

На уровне формирования магматической камеры массива Велимяки контаминация начинается при снижении температуры расплава до 1084° С (температура ликвидуса -- 1259° С), то есть в интервале температур от 1259 до 1084° С тепловая энергия расплава расходовалась на нагрев вмещающей породы и ее плавление. После начала плавления вмещающих пород порции расплава могли смешиваться с исходной магмой, контаминируя ее. В ходе такой контаминации тренд, как показано на TAS-диаграмме, смещается в более щелочную область, но это смещение недостаточно сильное, чтобы перейти из области нормальной щелочности в субщелочную (рис. 6, линия для 4 кбар). Отдельно стоит отметить возможность сдвига тренда составов остаточного расплава в субщелочную область, если контаминация происходила на большей глубине. В таком случае за счет начальной более высокой температуры вмещающих пород (> 600° С) и более кислого их состава (нами рассматривался состав архейского гранито-гнейса, предполагаемого на глубине, табл. 2) плавление боковых пород становится существенным и значимо влияющим на тренд эволюции состава контаминированного расплава (рис. 6, AFC 8 кбар).

Рис. 6. Модельные тренды эволюции остаточного расплава при фракционной кристаллизации с ассимиляцией (AFC) и без нее (FC) (модель 2). Полями обозначены области реальных составов пород кааламского (синее поле) и велимякского (оранжевое поле) комплексов

Модель № 3 -- тестирование возможности образования пород двух массивов из одного материнского расплава; магматические камеры были расположены на разной глубине, вследствие чего кристаллизация происходила при разном давлении.

Для проверки данной модели рассчитана фракционная кристаллизация при давлении 4, 8 и 12 кбар. В качестве материнских расплавов массивов Кааламо и Велимяки взяты составы пород, которые, как и в предыдущей модели, воспроизводили последовательность минералов, наиболее приближенную к реальной (см. табл. 2). Другие параметры были взяты аналогично модели № 1: содержание воды в расплаве -- 1 вес. %, кислородный буфер -- QFM.

Результаты. Увеличение общего давления в целом приводит к смещению тренда составов в более щелочную область (рис. 7). При этом при давлении 8 кбар для массива Кааламо моделируется исчезновение оливина и пижонита, для массива Велимяки -- уменьшение поля кристаллизации оливина и биотита, исчезновение ортопироксена, появление калиевого полевого шпата (рис. 8). При давлении 12 кбар для обоих массивов моделируется появление граната, смещение поля кристаллизации плагиоклаза в более низкотемпературную область. Для массива Кааламо моделируется практически полное исчезновение ортопироксена и шпинели, для массива Велимяки -- дальнейшее уменьшение поля кристаллизации оливина, исчезновение биотита, появление апатита.

Модель № 4 -- тестирование возможности образования двух серий пород при разном содержании воды в исходных расплавах.

Для проверки данной модели была рассчитана фракционная кристаллизация при вариации содержания воды в расплаве от 1 до 5 вес. %. В качестве материнских расплавов массивов Кааламо и Велимяки взяты составы пород, которые воспроизводили последовательность минералов, наиболее приближенную к реальной (см. табл. 2). Прочие параметры были взяты аналогично модели № 1: давление -- 4 кбар, кислородный буфер -- QFM.

Результаты. Увеличение содержания воды в расплаве смещает тренд в менее щелочную область (рис. 9). При этом для магм обоих массивов моделируется уменьшение температуры ликвидуса, увеличение поля кристаллизации оливина, смещение поля кристаллизации плагиоклаза в более низкотемпературную область (рис. 10).

Рис. 8. Порядок кристаллизации минералов при различном давлении (модель 3): а -- массив Кааламо; б -- массив Велимяки. По оси ординат на верхних рисунках указана доля минералов в вес. %, кристаллизовавшихся из расплава, на нижних рисунках -- их масса

В массиве Кааламо моделируется исчезновение пижонита, в массиве Велимяки -- ортопироксена.

Модель № 5 -- тестирование возможности образования пород двух массивов из одного материнского расплава, кристаллизация происходила при различных кислородных буферах и фугитивности кислорода.

Для проверки данной модели была рассчитана фракционная кристаллизация при разной фугитивности кислорода с кислородными буферами: IW, QFM, NNO, HM. Содержание воды в расплаве принималось равным 1 вес. %, а давление -- 4 кбар. В качестве материнских расплавов массивов Кааламо и Велимяки взяты составы пород, которые воспроизводили последовательность минералов, наиболее приближенную к реальной (см. табл. 2).

Рис. 9

Результаты. Увеличение фугитивности кислорода смещает тренд в менее щелочную область, а уменьшение -- в более щелочную, однако, чтобы ощутимо изменить положение тренда составов, требуется существенное изменение фугитивности (рис. 11). При низкой фугитивности кислорода (кислородный буфер IW) для обоих массивов моделируется кристаллизация железистого оливина, Al-клинопироксена, для массива Кааламо -- граната (рис. 12). Характерно практически полное отсутствие шпинели. При высокой фугитивности кислорода (кислородный буфер HM) отмечается кристаллизация большого количества шпинели, а также гематита вместо ильменита.

Рис. 10. Порядок кристаллизации минералов при различном содержании воды в расплаве (модель 4): а -- массив Кааламо; б -- массив Велимяки. Условные обозначения такие же, как на рис. 6

Обсуждение результатов

Анализ описанных выше моделей позволяет сделать вывод о том, что нельзя получить субщелочной тренд пород массива Велимяки из расплава, образовавшего массив Кааламо, путем изменения таких параметров, как давление, содержание воды в расплаве, фугитивность кислорода. Также незначительна роль контаминации расплавов, если предполагать, что она происходила в верхней коре -- на глубине формирования магматической камеры.

Рис. 11

Рис. 12. Порядок кристаллизации минералов при различной фугитивности кислорода (модель 5): а -- массив Кааламо; б -- массив Велимяки; IW -- железо-вюстит; QFM -- кварц-фаялит-магнетит; NNO -- никель-оксид никеля; HM -- гематит-магнетит. Условные обозначения такие же, как на рис. 6

Для того чтобы сместить фигуративные точки составов пород с тренда нормальной щелочности (массив Кааламо) в более щелочную область, требуется либо увеличение давления (а значит, глубины становления массива), либо уменьшение содержания воды в расплаве, либо уменьшение фугитивности кислорода, либо контаминация. Однако в каждом из этих случаев в отдельности смещение тренда не столь значительно, чтобы привести к появлению серии субщелочных пород, характерных для пород массива Велимяки.

Увеличение давления может работать как фактор, сдвигающий тренд в субщелочную область, однако в данном случае его вряд ли приемлемо использовать. Учитывая такие геологические данные, как наличие реликтовых порфировидных структур в массиве Велимяки, можно сделать предположение, наоборот, о менее глубинном, «гипабиссальном» становлении массива (Богачев и др., 1999б). Наличие зоны закалки и находки роговиков в окружении массива Кааламо (Саранчина, 1949) также говорят об относительно неглубоком положении магматической камеры.

Уменьшение фугитивности кислорода настолько, чтобы это ощутимо повлияло на положение тренда, приведет к появлению в породах таких минералов, как Al-клинопироксен и железистый оливин (Fa50 и более), которые в массиве Велимяки не наблюдаются. Кроме того, при низкой фугитивности кислорода подавляется кристаллизация магнетита, а как раз в массиве Велимяки известны породы с содержанием магматического магнетита до 30 % (Саранчина, 1948).

Уменьшение содержания воды в расплаве приводит к появлению ортопироксена в породах массива Велимяки, хотя этот минерал, в отличие от массива Кааламо, в массиве Велимяки не наблюдается. Кроме того, обилие биотита в породах массива Велимяки, а также наличие предположительно магматической роговой обманки позволяет предположить, что магма массива Велимяки была, наоборот, более водонасыщена по сравнению с магмой массива Кааламо. Поэтому вряд ли применима модель относительной сухости расплавов, образующих породы массива Велимяки.

Надо отметить, что кристаллизация калиевого полевого шпата, являющегося одним из породообразующих минералов массива Велимяки, моделируется для пород богатых кремнеземом (монцодиориты и монцониты) при использовании rhyolite-MELTS 1.1.0. В этой версии программы, более подходящей для анализа систем с двумя полевыми шпатами, кристаллизация калиевого полевого шпата происходит при всех применяемых параметрах тестирования: содержании воды в расплаве от 1 до 5 вес. % и давлении от 4 до 12 кбар.

Таким образом, наиболее вероятен вывод об образовании дифференцированных серий пород кааламского и велимякского комплексов и одноименных массивов из различных материнских расплавов. Здесь следует иметь в виду то, что породы кааламского комплекса более дифференцированы по сравнению с породами велимякского комплекса. Из этого также следует, что предыстория эволюции составов расплавов сравниваемых комплексов и массивов отличается. Но при этом нельзя исключать, что первичный расплав у двух сравниваемых массивов мог быть общим на уровне глубинных (мантийных) резервуаров. Контаминация коровым веществом могла оказать заметное влияние на состав магмы массива Велимяки до достижения ею уровня верхней коры, где сформировалась магматическая камера. Для уточнения этого вопроса необходимо привлечение изотопно-геохимических данных.

Выводы

Дифференцированную субщелочную серию пород массива Велимяки не получить из магмы массива Кааламо путем допустимого изменения таких параметров кристаллизации, как давление, содержание воды в расплаве, фугитивность кислорода. Предположение о значительном различии указанных параметров для магм массивов Кааламо и Велимяки не находит подтверждения на минералого-петрографическом уровне и при рассмотрении других характеристик пород сравниваемых массивов.

Влияние контаминации на уровне магматической камеры не влияет существенно на состав магмы и не сдвигает тренд составов пород из области нормальной щелочности в субщелочную.

Массивы кааламского и велимякского комплексов, скорее всего, сформировались из различных материнских расплавов, но если их родоначальный расплав и был общим, то магма массива Велимяки претерпела контаминацию с обогащением щелочами по пути миграции магмы до достижения уровня верхней коры.

Литература

1. Алексеев И.А. (2008). Геология и рудоносность массива Вялимяки (Северное Приладожье). Дис. ... канд. геол.-минерал. наук. Санкт-Петербургский государственный университет.

2. Алексеев И.А., Котова И.К. (2010). Геологическое строение и рудоносность массива Вялимяки (Северное Приладожье). В: В.С. Абушкевич, Н.А. Алфимова, под ред., Сборник трудов молодых ученых ИГГД РАН. СПб.: Изд-во Политехи. ун-та, 47-82.

3. Алексеев И.А., Кулешевич Л.В. (2017). Благороднометалльная минерализация массива Вялимяки (Северное Приладожье, Карелия). Труды Карельского научного центра РАН, 2, 60-72.

4. Анисимов Р.Л., Кириллова П.А., Петракова М.Е., Балтыбаев Ш.К. (2021). Раннепротерозойские кааламский и велимякский магматические комплексы Северного Приладожья: источники и эволюция магм. Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН, 18, 20-25.

5. Балтыбаев Ш.К., Глебовицкий В.А., Козырева И.В., Конопелько Д.Л., Левченков О.А., Седова И.С., Шульдинер В.И. (2000). Геология и петрология свекофеннид Приладожья. СПб.: Изд- во С.-Петерб. ун-та.

6. Богачев В.А., Иваников В.В., Козырева И.В., Конопелько Д.Л., Левченков О.А., Шульдинер В.И. (1999а). U-Pb цирконовое датирование синорогенных габбро-диоритовых и гранитоидных интрузий Северного Приладожья. Вестник СПбГУ, 3, 23-31.

7. Богачев В.А., Иваников В.В., Филиппов Н.Б. (1999б). Выделение петролого-геохимических эталонов магматических комплексов как индикаторов палеогеодинамических обстановок в Ладожской структурной зоне для геодинамического анализа при ГДП-200 [отчет]. СПб.: Фонды СЗРГЦ.

8. Борисова, Е. Б. и Балтыбаев, Ш. К. (2021). Петрохимические критерии появления ставролита в метапелитах при среднетемпературном метаморфизме низких и средних давлений. Петрология, 29 (4), 536-551.

9. Иващенко В.И., Лавров О.Б., Кондрашова Н.И. (1998). Рудная минерализация малых интрузий кааламского типа СЗ Приладожья. Геология и полезные ископаемые Карелии, 1, 51-57. Иващенко В.И. и Голубев А.И. (2011). Золото и платина Карелии: Формационно-генетические типы оруденения и перспективы. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН.

10. Лавров О.Б., Кулешевич Л.В. (2016). Перспективы поисков платиноидов в массивах Кааламского дифференцированного комплекса (Северное Приладожье, Карелия). Отечественная геология, 3, 46-56.

11. Ладожская протерозойская структура (геология, глубинное строение и минерагения) (2020). Петрозаводск: Карельский научный центр РАН.

12. Лобач-Жученко С.Б., Чекулаев В.П., Байкова В.С. (1973). Эпохи и типы гранитообразованиия в докембрии Балтийского щита. Л.: Наука.

13. Макарова Г.В. (1967). Отчет о геолого-съемочных работах масштаба 1: 50 000, проведенных Сортавальской партией в Сортавальском районе КАССР в 1964-65 гг. [отчет]. Петрозаводск: Фонды КГЭ.

14. Макарова Г.В. (1971). Отчет о геолого-поисковых работах на медь, никель и кобальт, проведенных Тохмайокской партией в Северном Приладожье КАССР в 1969-70 гг. [отчет]. Петрозаводск: Фонды КГЭ.

15. Саранчина Г.М. (1948). Петрология Велимякской интрузии и связанное с нею рудопроявление. Известия Карело-Финской научно-исследовательской базы АН СССР, 2, 32-42.

16. Саранчина Г.М. (1949). Петрология Кааламской интрузии (юго-западная Карелия). Известия Карело-Финской научно-исследовательской базы АН СССР, 2, 57-80.

17. Светов А.П., Свириденко Л.П., Иващенко В.И. (1990). Вулкано-плутонизм свекокарелид Балтийского щита. Петрозаводск: КарНЦ РАН.

18. Свириденко Л.П., Семенов А.С., Никольская Л.Д. (1976). Кааламский массив габброидов и плагио-гранитов. В: К.О., Кратц, под ред., Интрузивные базит-ультрабазитовые комплексы докембрия Карелии. Л.: Наука, 127-140.

19. Шарпенок Л.Н., Костин А.Е., Кухаренко Е.А. (2013). TAS-диаграмма сумма щелочей -- кремнезем для химической классификации и диагностики плутонических пород. Региональная геология и металлогения, 56, 40-50.

20. Asimow P.D., Ghiorso M.S. (1998). Algorithmic Modifications Extending MELTS to Calculate Subsolidus Phase Relations. American Mineralogist, 83, 1127-1131.

21. Bohrson W.A., Spera F.J., Ghiorso M.S., Brown G.A., Creamer J.B., Mayfield A. (2014). Thermodynamic model for energy-constrained open-system evolution of crustal magma bodies undergoing simultaneous recharge, assimilation and crystallization: the magma chamber simulator. Journal of Petrology, 55, 1685-1717.

22. Ghiorso M.S., Gualda G.A.R. (2015). An H2O-CO2 mixed fluid saturation model compatible with rhyolite-MELTS. Contributions to Mineralogy and Petrology, 169 (6), 53.

23. Ghiorso M.S., Hirschmann M.M., Reiners P.W., Kress V.C. (2002). The pMELTS: An revision of MELTS aimed at improving calculation of phase relations and major element partitioning involved in partial melting of the mantle at pressures up to 3 GPa. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 3 (5), 1-36.

24. Ghiorso M.S., Sack R.O. (1995). Chemical Mass Transfer in Magmatic Processes. IV. A Revised and Internally Consistent Thermodynamic Model for the Interpolation and Extrapolation of Liquid-Solid Equilibria in Magmatic Systems at Elevated Temperatures and Pressures. Contributions to Mineralogy and Petrology, 119, 197-212.

25. Gualda G.A.R., Ghiorso M.S., Lemons R.V., Carley T.L. (2012). Rhyolite-MELTS: A modified calibration of MELTS optimized for silica-rich, fluid-bearing magmatic systems. Journal of Petrology, 53, 875-890.

26. HaThman V, ed. (1929). Sortavalan seudun kivilaajikartta, scale 1:150 000: geologisen toimikunnan julkaisema.

27. Karenlampi K., Heinonen J.S., Kontinen A., Hanski E., Huhma H. (2021). Geochemical and thermodynamic modeling of the petrogenesis of A1-type granites and associated intermediate rocks: A case study from the central Fennoscandian Shield. Geochemistry, 81 (2), 1-22.

28. Whitney D.L., Evans B.W. (2010). Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95, 185-187.

минералообразование расплав порода

References

1. Alekseev I.A. (2008). Geology and ore content of the Vyalimyaki massif (Northern Ladoga area). PhD thesis. St. Petersburg State University. (In Russian)

2. Alekseev I.A., Kotova I.K. (2010). Geological structure and ore content of the Vyalimyaki massif (Northern Ladoga area). In: V.S. Abushkevich, N.A. Alfimova, eds, Sbornik trudov molodykh uchenykh IGGD RAN. St. Petersburg: Izdatel'stvo Politekhnicheskogo universiteta Publ., 47-82. (In Russian)

3. Alekseev I.A., Kuleshevich L.V. (2017). Precious metal mineralization of the Vyalimyaki massif (Northern Ladoga area, Karelia). Trudy Karel'skogo nauchnogo tsentra RAN, 2, 60-72. (In Russian)

4. Anisimov R.L., Kirillova P.A., Petrakova M.E., Baltybaev S.K. (2021). Kaalamo and velimyaky early-proterozoic magmatic complexes of the Northern Ladoga area: sources and evolution of magmas. Trudy Fersmanovskoj nauchnoj sessii GI KNC RAN, 18, 20-25. (In Russian)

5. Asimow P.D., Ghiorso M.S. (1998). Algorithmic Modifications Extending MELTS to Calculate Subsolidus Phase Relations. American Mineralogist, 83, 1127-1131.

6. Baltybaev Sh.K., Glebovitsky V.A., Kozyreva I.V., Konopelko D.L., Sedova I.S., Levchenkov O.A., Schuldiner V.I. (2000). Geology and petrology of the Svecofennidae of the Ladoga region. St. Petersburg: St. Petersburg University Press. (In Russian)

7. Bogachev V.A., Ivanikov V.V., Kozyreva I.V., Konopelko D.L., Levchenkov O.A., Schuldiner V.I. (1999а). U-Pb zircon dating of synorogenic gabbro-diorite and granitoid intrusions in the Northern Ladoga area. Vestnik SPbGU, 3, 23-31. (In Russian)

8. Bogachev V.A., Ivanikov V.V., Filippov N.B. (1999b). Identification of petrological and geochemical standards of igneous complexes as indicators of paleogeodynamic settings in the Ladoga structural zone for geodynamic analysis during the ГДП-200 [report]. St. Petersburg: Fondy severo-zapadnogo regional'nogo geologicheskogo tsentra. (In Russian)

9. Bohrson W.A., Spera F.J., Ghiorso M.S., Brown G.A., Creamer J.B., Mayfield A. (2014). Thermodynamic model for energy-constrained open-system evolution of crustal magma bodies undergoing simultaneous recharge, assimilation and crystallization: the magma chamber simulator. Journal of Petrology, 55, 1685-1717.

10. Borisova E.B., Baltybaev Sh.K. (2021). Petrochemical criteria for the appearance of staurolite in metapelites during low and medium pressure medium temperature metamorphism. Petrologiia, 29 (4), 536-551. (In Russian)

11. Ghiorso M.S., Gualda G.A.R. (2015). An H2O-CO2 mixed fluid saturation model compatible with rhyolite-MELTS. Contributions to Mineralogy and Petrology, 169 (6), 53.

12. Ghiorso M.S., Hirschmann M.M., Reiners P.W., Kress V.C. (2002). The pMELTS: An revision of MELTS aimed at improving calculation of phase relations and major element partitioning involved in partial melting of the mantle at pressures up to 3 GPa. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 3 (5), 1-36.

13. Ghiorso M.S., Sack R.O. (1995). Chemical Mass Transfer in Magmatic Processes. IV. A Revised and Internally Consistent Thermodynamic Model for the Interpolation and Extrapolation of Liquid-Solid Equilibria in Magmatic Systems at Elevated Temperatures and Pressures. Contributions to Mineralogy and Petrology, 119, 197-212.

14. Gualda G.A.R., Ghiorso M.S., Lemons R.V, Carley T.L. (2012). Rhyolite-MELTS: A modified calibration of MELTS optimized for silica-rich, fluid-bearing magmatic systems. Journal of Petrology, 53, 875-890.

15. Hackman V, ed. (1929). Sortavalan seudun kivilaajikartta: Geologisen toimikunnan julkaisema 1:150000.

16. Ivashchenko V.I., Lavrov O.B., Kondrashova N.I. (1998). Ore mineralization of small intrusions of the Kaalamo type in NW Ladoga region. Geologiia i poleznye iskopaemye Karelii, 1, 51-57. (In Russian)

17. Ivashchenko V.I., Golubev A.I. (2011). Gold and platinum of Karelia: Formation-genetic types of mineralization and prospects. Petrozavodsk: Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences. (In Russian)

18. Karenlampi K., Heinonen J.S., Kontinen A., Hanski E., Huhma H. (2021). Geochemical and thermodynamic modeling of the petrogenesis of A1-type granites and associated intermediate rocks: A case study from the central Fennoscandian Shield. Geochemistry, 81 (2), 1-22.

19. Lavrov O.B., Kuleshevich L.V. (2016). Platinoid prospecting in the massifs of the Kaalamo differentiated complex (Northern Priladozhye, Karelia). Otechestvennaia geologiia, 3, 46-56. (In Russian)

20. Lobach-Zhuchenko S.B., Chekulaev V.P, Baikova V S. (1973). Epochs and types of granite formation in the Precambrian of the Baltic Shield. Leningrad: Nauka Publ. (In Russian)

21. Makarova G.V. (1967). Report on geological survey work, scale 1: 50,000, carried out by the Sortavala party in the Sortavala region of the KASSR in 1964-65 [report]. Petrozavodsk: Fondy KGE Publ. (In Russian)

22. Makarova G.V. (1971). Report on resources investigation on copper, nickel and cobalt carried out by the Tokmaioksky party in Northern Ladoga area of the KASSR in 1969-70 [report]. Petrozavodsk: Fondy KGE Publ. (In Russian)

23. Proterozoic Ladoga structure (geology, deep structure and mineral genesis) (2020). Petrozavodsk: Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences. (In Russian)

24. Saranchina G.M. (1948). Petrology of the Velimyaki intrusion and associated ore occurrence. Izvestiia Karelo-Finskoi nauchno-issledovatelskoi bazy AN SSSR, 2, 32-42. (In Russian)

25. Saranchina G.M. (1949). Petrology of the Kaalamo intrusion (southwestern Karelia). Izvestiia Karelo-Finskoi nauchno-issledovatel'skoi bazy AN SSSR, 2, 57-80. (In Russian)

26. Sharpenok L.N., Kostin A.E., Kukharenko E.A. (2013). TAS-diagram the amount of alkalis -- silica for chemical classification and diagnosis of plutonic rocks. Regionalnaia geologiia i metallogeniia, 56, 40-50. (In Russian)

27. Svetov A.P., Sviridenko L.P, Ivashchenko V.I. (1990). Volcano-plutonism of the Svekokarelids of the Baltic Shield. Petrozavodsk: Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences. (In Russian)

28. Sviridenko L.P, Semenov A.S., Nikolskaya L.D. (1976). Kaalamo massif of gabbroids and plagiogranites. In: K.O. Kratz, ed., Intruzivnye bazit-ul'trabazitovye kompleksy dokembriia Karelii. Leningrad: Nauka Publ., 127-140. (In Russian)

29. Whitney D.L., Evans B.W. (2010). Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95, 185-187.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Краткая характеристика вмещающих структур и корундсодержащих пород Хитоострова. Изучение данных о генезисе корундовых пород и содержания изотопно-легкого кислорода в них. Минералогия и петрология данных пород. Геохимия изотопов благородных газов.

    дипломная работа [10,9 M], добавлен 27.11.2017

  • Геологическое строение Нядокотинского рудного поля. Определение магнитных характеристик хромитовых руд и вмещающих пород. Составление петромагнитной карты. Оценка петрофизических исследований при проведении поисково-оценочных геологоразведочных работ.

    реферат [1,6 M], добавлен 17.06.2014

  • Сущность интрузивного магматизма. Формы залегания магматических и близких к ним метасоматических пород. Классификация хемогенных осадочных пород. Понятие о текстуре горных пород, примеры текстур метаморфических пород. Геологическая деятельность рек.

    реферат [210,6 K], добавлен 09.04.2012

  • Классификация коллекторов терригенного и карбонатного состава. Гранулометрический состав пород. Трещины диагенетического происхождения. Закономерности в расположении и ориентировке трещин в горной породе. Методы определения остаточной воды в пластах.

    контрольная работа [30,2 K], добавлен 04.01.2009

  • Подготовка горных пород к выемке. Вскрышные работы, удаление горных пород, покрывающих и вмещающих полезное ископаемое при открытой разработке. Разрушение горных пород, буровзрывные работы, исторические сведения. Методы взрывных работ и способы бурения.

    реферат [25,0 K], добавлен 19.03.2009

  • Декриптометрические методы исследования минералов, пород и руд, их распространение. Типизация вакуумных декриптограмм пород гранитоидного ряда. Обработка и интерпретация результатов вакуумно-декриптометрических анализов метасоматически измененных пород.

    контрольная работа [702,3 K], добавлен 21.06.2016

  • Понятие метаморфизма как процесса твердофазного минерального и структурного изменения горных пород. Классификация метаморфических пород по типу исходной породы. Основные типы метаморфизма, факторы их определяющие. Описание некоторых типичных минералов.

    презентация [10,4 M], добавлен 20.04.2016

  • Общее описание и характерные черты осадочных горных пород, их основные свойства и разновидности. Типы слоистости осадочных горных пород и структура. Содержание и элементы обломочных пород. Характеристика и пути образования химических, органогенных пород.

    реферат [267,1 K], добавлен 21.10.2009

  • Принципы классификации обломочных пород, основные представители осадочных пород. Характеристика свойств грубообломочных пород. Глыбовые, галечные и щебеночные, гравийные и дресвяные породы, специфика классификации песчаных отложений, минеральный состав.

    реферат [15,9 K], добавлен 24.08.2015

  • Изучение коллекторских свойств пород на больших глубинах и их нефтегазоносности. Факторы, влияющие на качество пород разных типов. Эволюция осадочных пород при погружении, возникновение в них нового порового пространства в процессе их погружения.

    курсовая работа [590,2 K], добавлен 24.05.2012

  • Классификация горных пород по происхождению. Особенности строения и образования магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Процесс диагенеза. Осадочная оболочка Земли. Известняки, доломиты и мергели. Текстура обломочных пород. Глины-пелиты.

    презентация [949,2 K], добавлен 13.11.2011

  • Методы определения возраста горных пород, слагающих Землю. Возраст пород слоя Базальт Карденас в восточной части Большого Каньона. Геологическая “блоковая" схема расположения пластов горных пород Большого Каньона. Ошибки радиологического датирования.

    реферат [1,4 M], добавлен 03.06.2010

  • Общая схема образования магматических, осадочных и метаморфических горных пород. Петрографические и литологические методы определения пород. Макроскопическое определение группы кислотности. Формы залегания эффузивных пород. Породообразующие минералы.

    контрольная работа [91,7 K], добавлен 12.02.2016

  • Исторический образ, обзор первобытной обработки камня. Залегания горных пород и их внешний вид. Структура, текстура горных пород Южного Урала. Способы и оборудование для механической обработки природного камня. Физико-механические свойства горных пород.

    курсовая работа [66,9 K], добавлен 26.03.2011

  • Факторы переноса осадочного материала в морских бассейнах. Лабораторные методы исследования горных пород. Гранулометрический состав песчано-алевритовых пород как показатель гидродинамической обстановки их осадконакоплений песчано-алевритовых пород.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.06.2011

  • Классификация, механические и тепловые свойства пород-коллекторов. Характеристика и оценка пористости, проницаемости и насыщенности пустотного пространства жидкостью и газом. Условия залегания пород-коллекторов в ловушках нефти и газа в Западной Сибири.

    реферат [1,6 M], добавлен 06.05.2013

  • Основные стадии процесса добычи полезного ископаемого. Предел прочности горных пород при растяжении, методы и схемы определения, количественная оценка. Деформация твердого тела. Методы определения хрупкости горных пород. Хрупкое разрушение материала.

    реферат [303,3 K], добавлен 14.02.2014

  • Типы природных емкостей подземных вод, водоносность кристаллических и трещиноватых пород. Свойства порово-трещинного пространства, влагоемкость горных пород. Гидрогеологическая стратификация Прикаспийской впадины в пределах Астраханской области.

    курсовая работа [333,5 K], добавлен 08.10.2014

  • Петрография как наука. Магма и происхождение горных пород. Ультраосновные породы нормального ряда. Субщелочные породы, щелочные среднего и основного состава. Гранит, риолит и сиенит. Минеральный состав, текстуры и структуры метаморфических пород.

    контрольная работа [7,1 M], добавлен 20.08.2015

  • Происхождение магматических пород, их классификация по различным признакам и пояснение причин различия текстуры и структуры пород. Общая характеристика главнейших представителей магматических пород: кислые, средние, основные, ультраосновные породы.

    реферат [1,1 M], добавлен 20.10.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.