МАГМАТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
В ДРЕВНИХ И СОВРЕМЕННЫХ ОКЕАНАХ
Нашему корреспонденту Г.Шпак о проблемах геологии океанов
рассказали научные сотрудники Института геологии СО РАН
В.Колобов, В.Симонов, С.Ступаков.
 |
|
Исследования условий магматических и гидротермальных систем,
проводимые доктором геолого-минералогических наук, заведующим
лабораторией океанического и платформенного магматизма
В.Симоновым основываются на изучении расплавных и флюидных
микровключений (размерами 5--50 микрон) в минералах.
|
 |
|
Для успешного решения проблем, связанных с офиолитами,
необходимо проанализировать большой объем опубликованной ранее
информации, чем и занимается доктор геолого-минералогических наук
В.Велинский.
|
| |
 |
|
Кандидаты геолого-минералогических наук С.Ступаков и В.Колобов
обрабатывают аналитические данные по океаническим образцам.
|
| |
|
|
Доктора геолого-минералогических наук В.Золотухин, В.Велинский
и В.Симонов обсуждают проблемы платформенного магматизма.
|
| |
|
|
Профессор Э.Бонатти (Институт морской геологии, г.Болонья,
Италия), кандидат геолого-минералогических наук С.Сколотнев (ГИН
РАН, г.Москва) и доктор геолого-минералогических наук В.Симонов
(ИГ ОИГГМ СО РАН, г.Новосибирск) отбирают пробы из только что
поднятой драги (район разлома Вима, Центральная Атлантика).
|
| |
|
|
Первичная обработка образцов на открытой палубе в районе
острова Буве (Южная Атлантика).
|
| |
|
|
Сотрудники лаборатории океанического и платформенного
магматизма -- кандидаты геолого-минералогических наук
Г.Третьяков, Ю.Тикунов, С.Ступаков и старший научный сотрудник
ИМП ОИГГМ СО РАН кандидат геологоминералогических Н.Волкова во
время полевых работ на Горном Алтае.
|
Если посмотреть на нашу планету из космоса, становиться ясным,
что правильнее было бы ее называть не Землей, а Океаном, так как
более двух третей всей ее поверхности покрыты водой.
Общеизвестно, что существуют разные типы земной коры под
континентами и под океанами. Соответственно, учитывая
преобладание водных пространств, на нашей планете существенно
распространена кора океанического типа. Это относится к
современному состоянию Земли, но есть достаточно веские
доказательства, что и в далеком прошлом океанические структуры
явно превалировали над континентальными. Расшифровка
геодинамических процессов формирования современных складчатых
сооружений на континентах показывает, что по сути дела вся
геологическая история связана с возникновением, развитием и
закрытием древних океанов. В частности структуры Центральной Азии
обязаны своим возникновением Палеоазиатскому океану.
В складчатых структурах, сформировавших современные горные
сооружения, фрагменты древней океанической коры представлены
офиолитами, важными реперами глобальных геологических процессов.
Офиолитовые ассоциации образовывались в результате раскрытия
океанических бассейнов и подъема глубинных расплавов к
поверхности дна. При этом часть расплавов неизбежно задерживалась
и формировала в достаточно крупных камерах интрузивные тела --
габбро. Другая часть застывала в трещинах с образованием дайковых
серий, и наконец значительный объем магм изливался
непосредственно на дно бассейна в виде базальтовых потоков. В
составе офиолитов (палеоокеанической литосферы) присутствуют и
участки мантии, сложенной ультраосновными породами, на которой и
происходило формирование магматических комплексов.
Важность изучения офиолитов определяется с одной стороны тем, что
они являются ключом к расшифровке проблем, связанных с древними
океанами, а с другой стороны -- исследование этих комплексов
приобретает особое значение, так как с ними ассоциируют важнейшие
полезные ископаемые -- хромиты, благородные металлы, асбест и
т.д. В то же время многие вопросы, связанные с офиолитами
(фрагментами коры древних океанов) практически невозможно решить
без сравнительного анализа с данными по современным океаническим
структурам. Интенсивные исследования дна океанов, проводившиеся в
последние годы, позволили получить совершенно новую информацию об
особенностях магматических процессов и связанных с ними
рудообразующих гидротермальных систем. Соответственно пришлось
по-новому рассмотреть и палеоокеанические (офиолитовые)
ассоциации в складчатых континентальных поясах. Заглянуть вглубь
литосферы современных океанов достаточно трудно и здесь уже
помогают данные по строению офиолитов. Таким образом, выясняется,
что наиболее продуктивны исследования, сочетающие, в свете
сравнительного анализа, изучение как древних, так и современных
океанических структур. Такой подход стал принципиальной основой
проводимых научно-исследовательских работ в лаборатории
океанического и платформенного магматизма Института геологии
Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН
(г. Новосибирск), созданной в 1998 году. В лаборатории работает12
научных сотрудников, в числе которых 5 докторов
геолого-минералогических наук, 7 кандидатов
геолого-минералогических наук, а также 3 магистранта НГУ и
старший лаборант.
Необходимо подчеркнуть некоторые отличительные особенности
проводимых в лаборатории исследований.
Во-первых, научные работы ведутся в сравнительном анализе с
оригинальными данными по магматическим комплексам литосферы
современных океанов. На основе обширной коллекции (более 5000
образцов), собранной сотрудниками лаборатории за время 9-ти
морских экспедиций в Атлантическом и Тихом океанах, есть
возможность наиболее успешно решать вопросы, связанные с
магматическими процессами в древних океанических структурах
(офиолитах), а также в платформенных областях. Исследуя
находящийся в нашем распоряжении обширный каменный материал, мы
имеем возможность изучать геодинамические процессы в современных
океанических структурах, выясняя при этом ситуации, которые могут
быть эталонными в сравнительном анализе с палеоокеаническими
ассоциациями. Особенности магматических, гидротермальных,
метаморфических и рудообразующих систем в современной
океанической литосфере рассматриваются на примере в основном трех
эталонных объектов: зоны трансформных разломов 15°20' и Вима
(Центральная Атлантика) и район тройного сочленения Буве (Южная
Атлантика). Материалы получены во время морских экспедиций с
участием сотрудников лаборатории. На основе оригинальных данных
(по результатам исследования флюидных включений) о
физико-химических условиях современных рудообразующих систем
("черные курильщики") срединно-океанических хребтов и задуговых
бассейнов проводятся термобарогеохимические исследования древних
гидротермальных систем в палеоокеанических структурах
Алтае-Саянской складчатой области и Урала. Детальное изучение
петролого-геохимических характеристик пород из офиолитов
Алтае-Саянской области включает следующие основные направления:
исследования акцессорной минерализации пород; изучение влияния
метаморфизма на перераспределение элементов; изучение минеральных
форм платиноидов и их парагенезисов с другими минералами;
разработка моделей рудогенеза и методик поисков хромитового и
благороднометального оруденения. Исследования внутриплитных
магматогенных комплексов Сибирской платформы проводятся с
использованием абсолютной геохронологии с целью выяснения
закономерностей эволюции базитов и связанного с ними сульфидного,
платинометального и магнетитового оруденения во времени и
пространстве.
Во-вторых, всесторонние исследования таких сложных объектов, как
океанические структуры и внутриплитные платформенные комплексы
проводятся в лаборатории с широким использованием разнообразных
методов, начиная с экспедиций в океанических областях и с полевых
работ в горных районах, и заканчивая анализом микровключений
(размерами 5-50 микрон) в минералах. Особенно хотелось бы
отметить наличие в нашей лаборатории полного набора аппаратуры
для исследований включений минералообразующих сред: микроскопы,
высокотемпературные и среднетемпературные микротермокамеры,
криокамеры. Мы можем проводить эксперименты с расплавными и
флюидными включениями в широком диапазоне температур: от -195°С
до +1450°С
В-третьих, большинство научно-исследовательских работ проводятся
в тесной кооперации с различными лабораториями Объединенного
института геологии, геофизики и минералогии (ОИГГМ) СО РАН (г.
Новосибирск), а также с сотрудниками других организаций не только
России (гг. Москва, С-Петербург, Иркутск, Миасс), но и Италии,
Англии, Испании, Германии. Прежде всего, это относится к
экспедиционным исследованиям, проводимым как в континентальных
складчатых областях, преимущественно Центральной Азии и Урала,
так в районах современных океанов. Всего сотрудники лаборатории
приняли участие в 9-ти морских экспедициях, проводившихся в
Атлантическом и Тихом океанах. Наиболее детальные исследования
были сосредоточены в основном в Атлантическом океане, где во
время совместных Российско-Итальянских рейсов изучены зоны
трансформных разломов 15°20' и Вима (Центральная Атлантика) и
район тройного сочленения срединно-океанических хребтов в Южной
Атлантике. Необходимо отметить, что если первые регионы
расположены в тропиках и соответственно были весьма комфортные
условия для работы на палубе, то около острова Буве в
Южной Атлантике существенное влияние на погоду оказывает
Антарктида, и в результате средняя температура колебалась около
нуля градусов при практически постоянном штормовом ветре.
Необходима была соответствующая экипировка. В целом,
независимо от погоды, работы проводились круглосуточно и
коллекции постоянно пополнялись новыми образцами пород, поднятых
со дна океана.
Палеоокеанические структуры исследовались в период 1998-1999 гг.
совместно с геологами различных организаций Сибири, Урала,
Москвы, Англии, Испании, Германии главным образом в Горном Алтае,
Кузнецком Алатау, Западном Саяне и в Туве. Были рассмотрены также
офиолиты Монголии и Южного Урала. Особенно успешными были
совместные полевые экспедиции с сотрудниками других лабораторий
ОИГГМ СО РАН.
За два года (1998-1999 гг.) существования лаборатории
океанического и платформенного магматизма получен значительный
объем новых данных в области фундаментальных исследований
современных и древних океанических структур. В частности обобщены
результаты аналитической обработки уникальной коллекции (более
3000 образцов) коренных пород океанического дна, собранной
сотрудниками лаборатории в Центральной Атлантике. Получен большой
объем новой информации по минералогии, петрохимии, геохимии
редких, редкоземельных элементов, летучих компонентов и
благородных металлов, а также по термобарогеохимии расплавных и
флюидных включений, что позволило впервые в таком объеме
охарактеризовать физико-химические условия магматических,
гидротермальных и метаморфических процессов в
Срединно-Атлантическом хребте (САХ). Исследования дали
возможность выделить несколько главных геодинамических процессов
формирования океанической литосферы САХ в зоне пересечения с
трансформным разломом. Установлена активная и определяющая роль
летучих компонентов при формировании обогащенных расплавов, то
есть геохимическая аномалия в зоне трансформного разлома 15°20'
по своему происхождению не "горячая", а "флюидная точка".
Фактический материал послужил основой фундаментальной монографии,
опубликованной в 1999 году в издательстве СО РАН (НИЦ ОИГГГМ):
В.А.Симонов, В.Ю.Колобов, А.А.Пейве "Петрология и геохимия
геодинамических процессов в Центральной Атлантике" [Научный
редактор академик Н.Л.Добрецов]. Авторам книги впервые удалось
обобщить уникальный петролого-геохимический материал и на его
основе рассмотреть геодинамические процессы развития современной
океанической литосферы.
Фото В.Новикова. В.Колобова, С.Ступакова.
стр.
|
