ГАВРИЛІВ ЛЮБОМИР ІГОРОВИЧ КАЙНОЗОЙСЬКІ ДАЙКИ АРГЕНТИНСЬКИХ ОСТРОВІВ (ЗАХІДНА АНТАРКТИДА): СКЛАД, УМОВИ УТВОРЕННЯ ТА ГЕОЛОГІЧНІ СПІВВІДНОШЕННЯ

Короткий опис

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису ГАВРИЛІВ ЛЮБОМИР ІГОРОВИЧ УДК 551.22+552.3 ДИСЕРТАЦІЯ КАЙНОЗОЙСЬКІ ДАЙКИ АРГЕНТИНСЬКИХ ОСТРОВІВ (ЗАХІДНА АНТАРКТИДА): СКЛАД, УМОВИ УТВОРЕННЯ ТА ГЕОЛОГІЧНІ СПІВВІДНОШЕННЯ 04.00.01 загальна та регіональна геологія Подається на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей, результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело _________________ / Л. І. Гаврилів Науковий керівник Шнюков Сергій Євгенович, доктор геологічних наук, доцент Київ 2019

ЗМІСТ ВСТУП............................................................................................................................. 19 РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ ПО БАЗИТОВИМ ДАЙКАМ РАЙОНУ УАС ТА ПРИЛЕГЛИХ ТЕРИТОРІЙ............................................................................................ 24 1.1 Висновки ......................................................................................................... 32 РОЗДІЛ 2. ФАКТИЧНИЙ МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ.................. 36 РОЗДІЛ 3. ГЕОЛОГІЧНА БУДОВА РАЙОНУ УКРАЇНСЬКОЇ АНТАРКТИЧНОЇ СТАНЦІЇ «АКАДЕМІК ВЕРНАДСЬКИЙ».................................................................. 38 3.1 Вулканічна серія Антарктичного півострова (J3-K1) ............................... 41 3.2 Габроїдний інтрузивний комплекс архіпелагу Вільгельма (K1)................. 48 3.3 Гранітоїдний інтрузивний комплекс Антарктичного півострова (K1-2) 54 3.4 Гранітоїдна інтрузія Бархани-Фордж (P)................................................. 59 3.5 Висновки ......................................................................................................... 63 РОЗДІЛ 4. ОСОБЛИВОСТІ РОЗПОВСЮДЖЕННЯ, УМОВИ ЗАЛЯГАННЯ ТА ВІК ДАЙКОВИХ ПОРІД РАЙОНУ УАС............................................................................ 67 4.1 Дайки мезозойського етапу дайкоутворення. ........................................... 69 4.2 Дайки кайнозойського етапу дайкоутворення........................................... 73 4.3 Висновки ......................................................................................................... 82 РОЗДІЛ 5. ПЕТРОГРАФІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ КАЙНОЗОЙСЬКИХ ДАЙКОВИХ ПОРІД РАЙОНУ УАС «АКАДЕМІК ВЕРНАДСЬКИЙ» ........................................... 85 5.1 Дайкові породи базальтоїдного складу....................................................... 86 5.2 Дайкові породи андезитоїдного складу ...................................................... 92 5.3 Дайкові породи дацитоїдного складу.......................................................... 95 5.4 Висновки ......................................................................................................... 97 РОЗДІЛ 6. УМОВИ ВКОРІНЕННЯ ДОСЛІДЖУВАНИХ ДАЙОК, ЇХ СПІВВІДНОШЕННЯ З ІНШИМИ МАГМАТИЧНИМИ УТВОРЕННЯМИ ТА ГІДРОТЕРМАЛЬНО-МЕТАСОМАТИЧНИМИ РУДОГЕНЕРУЮЧИМИ ПРОЦЕСАМИ............................................................................................................... 100 6.1 Геотектонічні передумови кайнозойського дайкового магматизму. ... 100 16 6.2 Контамінація дайкових порід коровим матеріалом. .............................. 106 6.3 Контамінація дайкових порід мантійним матеріалом. ......................... 108 6.4 Співвідношення дайкових порід з гідротермально-метасоматичними рудогенеруючими процесами. ................................................................................... 109 6.5 Висновки ....................................................................................................... 111 ВИСНОВКИ.................................................................................................................. 116 ДОДАТКИ..................................................................................................................... 119

Список літератури

ВИСНОВКИ В дисертації наведено результати дослідження геологічної позиції наймолодших дайкових утворень, поширених в районі УАС. При цьому було визначено їх відносний вік, формаційну приналежність та умови вкорінення, а також співвідношення з іншими магматичними утвореннями та гідротермальнометасоматичними рудогенеруючими процесами. Основні наукові та практичні результати дисертаційної роботи полягають у наступному: 1. Виявлено, що магматична активність в районі УАС на Аргентинських островах не припинялась, щонайменше, до кінця міоцену, коли процеси орогенного здіймання призвели до ерозійного розкриття гранітоїдів ГКБФ та ГКАП, крейдовопалеогенового віку. Ця подія супроводжувалася вкоріненням роїв дайок. Вважається, що прогресивне відкриття слебового «вікна» під південно-західною частиною Грехем Ленд в палеогені супроводжувалось процесом тектонічного підняття і ерозійного розкриття та одночасним збільшенням базального теплового потоку, пов'язаним з основним магматизмом (Guenthner, Barbeau, Reiners, and Thomson, 2010). Дані He-датування апатитів (8-11 млн р) з гранітоїдів Пітерману інтерпретуються як вік ерозійного розкриття гранітоїдних масивів (Guenthner et al., 2010). Спираючись на цей факт, припускається, що палеогенові гранітоїди ГКБФ також підлягали ерозії в цей діапазон часу. Після, та/або ж під час, ерозії відбувалось впровадження кайнозойських дайок різного складу та конфігурації. Їх кут падіння змінюється від гострого до прямого. Переважаючий напрямок простягання північносхідний, переважаючий напрямок падіння північно-західний або північно-східний. Часові діапазони впровадження кайнозойських дайок вдалося обмежити з урахуванням даних попередників, що займалися ізотопним датуванням різновікових вміщуючих гранітоїдних інтрузій архіпелагу Вільгельма та прилягаючого узбережжя Антарктичного півострова. 2. Наймолодшими магматичними утвореннями на досліджуваній території слід вважати кайнозойські дайкові утворення, вік яких не перевищує 8-11 млн. р. Вони 117 інтрудують орогенні гранітоїди ГКБФ та ГКАП, палеогенового та крейдового віку, габроїди ГКАВ, крейдового віку, та верхньо-юрські вулканіти ВСАП. Важливою характеристикою досліджуваних дайкових порід є субвулканічна глибинність їх вкорінення. Враховуючи те, що остаточне ерозійне розкриття гранітоїдів ГКАП та ГКБФ в районі УАС закінчилась 8-11 млн р тому та приймаючи до уваги звичайну для субвулканічних утворень глибину кристалізації менше 0,2 км, а також імовірний для гранітоїдів абісальний рівень впровадження, 3-7 км, автором дисертації стверджується, що кайнозойські дайкові утворення, які містять ознаки субвулканічної глибинності впровадження, інтрудували гранітоїди ГКБФ не раніше часу їх повного розкриття, тобто в неогені або навіть в четвертинному періоді. У цей час, як описано вище, відбувся розрив слебу та підняття астеносфери. 3. Умови залягання та структурно-текстурні характеристики досліджуваних дайок свідчать про субвулканічний рівень їх формування. Мінералого-петрографічні та геохімічні особливості досліджуваних дайкових порід можуть застосовуватись для їх ідентифікації при вирішенні завдань розчленування та кореляції дайкових утворень в регіоні. Серед польових геологічних критеріїв, що засвідчують субвулканічний рівень формування визначено наступні: мала потужність дайкових тіл (від десятків см до 2 м); наявність зон «загартування»; наявність в’язких «пережимів» дайкових тіл та присутність ще не асимільованих ксенолітів вміщуючих порід. Серед петрографічних ознак виявлено такі: реліктова неповнокристалічна структура; наявність сферичних мигдалин, розміром 1-2 мм, що виповнені кальцитом всередині, а рутилом, хлоритом і кварцом по периферії; наявність продуктів девітрифікації вулканічного скла у вигляді слюд; наявність оплавлених ксенолітів гранітоїдів ГКБФ у вигляді ксенокристів польових шпатів та кварцу. Характерною ознакою дайок базальтів та діабазів є включення ультрамафічних порід, що містять кристали хромшпінеліду. На думку автора дисертації, геологічна позиція, вік вкорінення, характер розповсюдження, умови залягання та речовинний склад кайнозойських дайок андезиту, діоритового порфіриту та дациту свідчать про їх генетичний зв'язок з 118 триваючою субдукцією в кайнозої та спричиненим нею вапнисто-лужним магматизмом. На противагу, впровадження дайок базальту та діабазу, що формують окрему групу як за хімічними так і мінералого-петрографічними особливостями, вірогідно, пов’язано з субдукцією тільки опосередковано. Припускається, що ця група досліджуваних дайкових порід належить до толеїтової серії. Використовуючи описану в дисертації методику ідентифікації та кореляції різновікових дайкових утворень за мінералого-петрографічними та геохімічними особливостями було виявлено кайнозойські дайки діабазу за межами об’єкту досліджень: наймолодша дайка з зчленування трьох різновікових дайок на південнозахідному узбережжі о. Скуа, що перетинають андезити ВСАП; дайка, що перетинає андезити ВСАП з о. Три Поросяти; дайки з північно-західного узбережжя о. Пітерман, що перетинають гранітоїди ГКАП. Постмагматичні процеси пропілітизації є індикатором потенційного гідротермального зруденіння, що може бути розвиненим як у самих дайках так і у генетично пов’язаних з ними вулканітах.