КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 24-27-00198

НазваниеЭтапы и масштабы интрузивного магматизма Рудного Алтая как основа для геодинамических реконструкций и металлогенического прогнозирования

Руководитель Хромых Сергей Владимирович, Доктор геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии и минералогии им. В.С.Соболева Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл

Конкурс №89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-108 - Петрология магматических пород

Ключевые слова гранитоиды, габброиды, Рудный Алтай, геохронология, рудные месторождения

Код ГРНТИ38.37.19


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Проект направлен на решение фундаментальной проблемы петрологии и геодинамики и посвящен определению индикаторной роли магматизма складчатых поясов в реконструкции геодинамических обстановок и прогнозировании размещения рудных месторождений. В большинстве аккреционно-коллизионных складчатых систем главное внимание уделяется интрузивным магматическим комплексам, сопоставление геологической позиции, вещественного состава и возраста которых позволяет восстанавливать эволюцию литосферы. Многочисленные исследования складчатых систем в пределах ЦАСП, проведенные в последние годы позволили установить и расшифровать главные закономерности эволюции литосферы, опираясь на данные по интрузивному магматизму. Было установлено, что интрузивные комплексы в пределах аккреционно-коллизионных складчатых систем могут отражать разные степени их эволюции (раннеорогенная, орогенная, позднеорогенная стадии), а также воздействие на литосферу автономных мантийных плюмов. Для ответа на вопрос о причинах и закономерностях магматизма в том или ином регионе необходимо провести детальную расшифровку эволюции эндогенной активности, базируясь сопоставлении всего спектра сведений: 1) геологических данных о масштабах и формах проявления магматических ассоциаций, их взаимоотношениях, 2) петрографических и минералогических индикаторных свойствах, 3) петрогеохимических и изотопных данных, 4) геохронологических данных. Такой подход позволяет построить корректные схемы корреляции и связать проявления магматизма с главными этапами развития аккреционно-коллизионных систем, а также определить геодинамические сценарии, объясняющие мантийную активность. Вторым важным аспектом является определяющая роль магматических комплексов в формировании рудных месторождений. Магматические формации являются во многих случаях главным источником рудных компонентов, а также играют важную роль в качестве энергетического источника, обеспечивающего перераспределение и концентрацию рудного вещества. Таким образом, исследования закономерностей проявлений магматизма, определение его этапов и масштабов имеет ключевое значение для построения прогнозных металлогенических моделей в различных регионах с разным типом строения литосферы. Предлагаемый проект посвящен исследованию интрузивных комплексов центральной и юго-восточной частей Рудного Алтая. Несмотря на сравнительно хорошую геологическую изученности территории, вопросы состава и возраста интрузивного магматизма региона до конца не решены. Цель исследования: Установление этапов, масштабов и металлогенического потенциала интрузивных комплексов Рудного Алтая. В рамках исследований предполагается определить геологическую позицию и взаимоотношения интрузивных ассоциаций; определить возраст интрузивных ассоциаций прецизионными геохронологическими методами; определить особенности вещественного состава пород интрузивных ассоциаций (как габброидных, так и гранитоидных), что позволит установить состав и условия плавления источников (мантийных и коровых) и закономерности эволюции магм; провести корреляцию интрузивного магматизма Рудного Алтая и Калба-Нарымской зоны.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2024 году
На первом этапе был проведен анализ опубликованной научной литературы, посвященной магматизму Рудного Алтая, а также проведено ознакомление с картографическими и фондовыми материалами. В результате получены сведения о геологическом строении территории, и о расчленении и корреляции интрузивных комплексов. На основе изучения опубликованной и фондовой информации был сделан выбор объектов для исследований в рамках настоящего проекта, исходя из целей охвата по возможности наибольшего спектра разновидностей горных пород. В II-III кварталах 2024 года были проведены экспедиционные работы на выбранных объектах, которые включали уточнение внутреннего строения интрузивных массивов, выяснение взаимоотношений пород на обнажениях, отбор проб горных пород для петрографических, минералогических, геохимических, геохронологических и изотопных исследований. Была собрана коллекция из более чем 220 образцов, в том числе более 40 крупнообъемных проб для выделения зерен циркона и геохронологических исследований. Проведена обработка каменного материала (распиловка, дробление, измельчение, изготовление шлифов). Выполнены петрографические исследования коллекции образцов, произведена классификация горных пород, и, по петрографическим данным, уточнено внутреннее строение некоторых массивов. Одной из главных задач проекта является определение этапов интрузивного магматизма изучаемой территории Рудного Алтая. Такая постановка задачи обусловлена, во-первых, сложным геологическим строением многих массивов, включающих несколько интрузивных фаз и, соответственно – проблемой отнесения тех или иных пород к выделенным интрузивным комплексам. Во-вторых, на исследованной территории до начала выполнения проекта фактически отсутствовали геохронологические данные, полученные с помощью современных методов датирования. Благодаря начатым в рамках данного проекта геохронологическим исследованиям удалось сделать первые шаги к прояснению с этапами интрузивного магматизма территории Рудного Алтая. В 2024 году при реализации проекта получены 13 новых датировок U-Pb методом по цирконам. Полученные возрастные данные опровергают ранее существовавшие представления казахстанских геологов о этапах интрузивного магматизма в казахстанской части Рудного Алтая. Возраст гранитоидов змеиногорского комплекса оказался не позднекаменноугольным-раннепермским, а позднедевонским; возраст гранитоидов калбинского типа оказался не пермско-триасовым, а раннепермским. Возраст габбро и диоритов этой части Рудного Алтая, отнесенных к змеиногорскому комплексу, пока остается не выясненным и требует проведения дополнительных геохронологических исследований, которые будут начаты в ближайшее время. Не исключено, что габбро и диориты района не принадлежат одному змеиногорскому комплексу, а были сформированы в несколько этапов. Гранитоиды змеиногорского комплекса являются в целом магнезиальными, принадлежат к известково-щелочной или щелочно-известковистой серии, являются более глиноземистыми, чем гранитоиды калбинского типа. Их составы располагаются преимущественно в поле составов гранитов вулканических дуг или в поле составов нефракционированных гранитов (I- или S- типов). Гранитоиды калбинского типа являются в целом железистыми, принадлежат к щелочно-известковистой или щелочной сериям и являются менее глиноземистыми, чем гранитоиды змеиногорского комплекса. Их составы тяготеют к границе полей гранитов вулканических дуг, синколлизионных гранитов и внутриплитных гранитов, и обнаруживают черты, характерные для гранитоидов А-типа. Различия геохимических характеристик гранитоидов двух комплексов могут быть обусловлены как различным составом плавящихся субстратов (однако, учитывая пространственное совмещение массивов, такое различие может быть не латеральным, а вертикальным), различной степенью их плавления и различным характером влияния на процессы анатексиса мантийных расплавов и отделяющихся от них флюидов. Состав габбро и диоритов отличается значительным разнообразием. Вероятной причиной разнообразия составов базитового магматизма может являться разноэтапность его проявления и, соответственно, – разные сценарии плавления мантийных источников.

 

Публикации

1. Хромых С.В., Семенова Д.В., Ильичева Е.А. Этапы интрузивного магматизма Рудного Алтая Геотермохронология: методы, фундаментальные и прикладные исследования-2024. Материалы Первой всероссийской конференции с международным участием (15–18 мая 2024 г. Казань, Россия) / ИГиНГТ КФУ, Казань, 2024. – 137 с., Геотермохронология: методы, фундаментальные и прикладные исследования-2024. Материалы Первой всероссийской конференции с международным участием (15–18 мая 2024 г. Казань, Россия). ИГиНГТ КФУ, Казань, 2024. с. 119-122. (год публикации - 2024)

2. Хромых С.В., Котлер П.Д., Семенова Д.В., Ильичева Е.А., Куликова А.В. Позднедевонский – раннекаменноугольный интрузивный магматизм Рудного Алтая (Восточный Казахстан): свидетельства процессов на активной континентальной окраине Сибирского континента Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы научной конференции. Вып. 22. 15–19 октября 2024 г., г. Иркутск. Сибирское отделение РАН, Институт земной коры СО РАН. , Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы научной конференции. Вып. 22. 15–19 октября 2024 г., ИЗК СО РАН, г. Иркутск. Сибирское отделение РАН, Институт земной коры СО РАН. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2024. с. 313-314. (год публикации - 2024)


Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Все работы, запланированные планом работ на второй год выполнения проекта, - успешно выполнены. В I-III кварталах 2025 года был проведен основной объем аналитических исследований – геохронологические, геохимические, изотопные исследования большинства разновидностей пород выбранных массивов. Аналитические исследования выполнялись преимущественно в ИГМ СО РАН. В отчетном периоде было проведено датирование 15 проб (в дополнение к 13, исследованном в первый год). Это позволило получить более-менее детальное представление о распределении возрастов интрузивных комплексов. В дополнение к ранее установленным позднедевонскому этапу (змеиногорский комплекс) и раннепермскому этапу (комплекс гранитоидов калбинского типа), были выделены два этапа интрузивного магматизма каменноугольного времени: 1) конец раннего карбона (330-320 млн лет), к которому относятся как габброидные, так и гранитоидные массивы, впервые объединенные нами в самостоятельный сержихинский габбро-гранитный комплекс; 2) средний – поздний карбон (315-305 млн лет), к которому относятся габброидные, диоритовые и гранодиоритовые интрузии преимущественно в южной части Рудного Алтая, впервые объединенные нами в самостоятельный чиркаинский габбро-диорит-гранодиоритовый комплекс. На основе обобщения полученных геохронологических данных и опубликованных данных о возрасте по сопредельным территориям впервые была составлена схема корреляции интрузивного магматизма северо-западной части Рудного Алтай (Россия), центральной и южной частей Рудного Алтая (Казахстан) и Калба-Нарымской зоны (Казахстан). Анализ схемы корреляции подчеркивает сложную историю геологической эволюции территории Рудного Алтая: главные структурообразующие элементы были сформированы в конце среднего-начале позднего палеозоя (девон) на активной окраине Сибирского континента при субдукционном или трансформном взаимодействии с литосферой Зайсанского (Обь-Зайсанского) океанического бассейна, а в позднем палеозое, начиная с конца раннекаменноугольной эпохи (серпухов), эта территория была вовлечена в процессы орогенеза в связи с формированием Зайсанской (Обь-Зайсанской) герцинской складчатой системы при аккреционно-коллизионном взаимодействии Сибирского и Казахстанского континентов. Геохимические исследования включали определение содержаний петрогенных компонентов и редких элементов. Анализ полученных геохимических данных позволил охарактеризовать главные черты вещественного состава выделенных комплексов и дополнительно обосновать их выделение. Так для близких по возрасту каменноугольных сержихинского (330-320 млн лет) и чиркаинского (315-305 млн лет) были установлены геохимические отличия, что позволило сделать выводы о разных источниках первичных базитовых магм и предположить разные геодинамические режимы проявления магматизма этих комплексов. Также проведенные минералогические и геохимические исследования позволили разделить раннепермские гранитоиды на два отдельных комплекса. Полученные данные свидетельствуют что раннепермский магматизм в Рудном Алтае более разнообразен, чем считалось ранее, и представлен не только гранит-лейкогранитами калбинского типа, а двумя взаимосвязанными сериями: ранней габбро-диорит-сиенит-гранитной (бедаревский и орловский комплексы) и поздней гранит-лейкогранитной (комплекс гранитов калбинского типа).

 

Публикации

1. Хромых С.В., Семенова Д.В., Ильичева Е.А. Этапы интрузивного магматизма Рудного Алтая Геотермохронология: методы, фундаментальные и прикладные исследования-2024. Материалы Первой всероссийской конференции с международным участием (15–18 мая 2024 г. Казань, Россия) / ИГиНГТ КФУ, Казань, 2024. – 137 с., Геотермохронология: методы, фундаментальные и прикладные исследования-2024. Материалы Первой всероссийской конференции с международным участием (15–18 мая 2024 г. Казань, Россия). ИГиНГТ КФУ, Казань, 2024. с. 119-122. (год публикации - 2024)

2. Хромых С.В., Котлер П.Д., Семенова Д.В., Ильичева Е.А., Куликова А.В. Позднедевонский – раннекаменноугольный интрузивный магматизм Рудного Алтая (Восточный Казахстан): свидетельства процессов на активной континентальной окраине Сибирского континента Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы научной конференции. Вып. 22. 15–19 октября 2024 г., г. Иркутск. Сибирское отделение РАН, Институт земной коры СО РАН. , Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы научной конференции. Вып. 22. 15–19 октября 2024 г., ИЗК СО РАН, г. Иркутск. Сибирское отделение РАН, Институт земной коры СО РАН. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2024. с. 313-314. (год публикации - 2024)


Возможность практического использования результатов
Полученные результаты могут иметь значение при проведении геолого-съемочных и геологоразведочных работ как на территории Алтае-Саянской складчатой области, так и в сопредельных регионах, и, могут быть потенциально использованы для развития вопросов расширения минерально-сырьевой базы.