Экспедиции 2016
Нач. д.г.-м.н. Перепелов А.Б
Совместно с сотрудниками Института палеонтологии и геологии Академии наук Монголии и в рамках задач проекта проведены экспедиционные работы по геолого-геохимическому изучению кайнозойских вулканических ареалов Северной Монголии. Были изучены следующие вулканические ареалы:
- Район между перевалом Хужиртын-Даваа и р. Нарангийн-гол (к востоку от автотрассы Хатгал-Мурэн). Фрагменты вулканического плато названы «плато Хужиртын-Наран». Центральная часть листа карты M-47-81 масштаба 1:100000.
- Вулканическое «плато Хужирт-Буян» (в ~6 км к северу от самона Цагаан-уул). Название дано от ограничивающих плато с юга и севера рек Хужирт-гол и Буянт-гол. Северный сектор листа карты М-47-90 и южный сектор листа карты М-47-78 масштаба 1:100000.
- Вулканический ареал «Хужиртынский» в верхнем течении р. Хужирт-гол вблизи источника Хужиртын-булаг. Северо-восточный сектор листа карты М-47-89 масштаба 1:100000.
- Вулканический центр «Угуумур» в верховьях р. Агарын-гол. Название дано от ближайшей вершины г. Угуумур-уул (в. 2329 м.). Северо-западный сектор листа карты M-47-89 масштаба 1:100000.
- Вулканическое «плато Тэссийн-гол» на правобережья р. Тэсийн-гол с центральной вершиной г. Дидонлхумбэ-уул (в. 2305 м.). Восток-северо-восточный сектор листа карты M-47-88 масштаба 1:100000. Западная граница плато в ~10 км к востоку от самона Цэцэрлэг.
В результате экспедиционных исследований в Северной Монголии было отобрано 145 проб и образцов вулканических пород и ксеногенных включений перидотитов из них, а также произведен сбор минералов мегаристовой ассоциации. Образцы подготовлены к анализу, изучены шлифы, выполнено определение состава пород методом RFA (80 проб) и установлены их редкоэлементные характеристики (30 проб методом ICP-MS) в ЦКП «Изотопно-геохимических исследований» ИГХ СО РАН.
Главные итоги проведенных экспедиционных исследований заключаются в обнаружении в Северной Монголии ряда вулканических комплексов пород с отчетливой калиевой спецификой составов, в нахождении в породах перидотитовых включений и мегакристовой ассоциации минералов и в первом обнаружении в кайнозойских базальтоидах Северной Монголии включений гранатовых перидотитов. Пять образцов базальтоидов подготовлены и направлены на 40Ar/39Ar датирование.
Исключительно важным итогом проведенных работ являются результаты исследований эруптивно-лавового вулканического центра Угуумур в верховьях реки Агагрын-гол. Сохранность пирокластических отложений центра свидетельствует о его относительно молодом возрасте образования – верхний плейстоцен? Центр представлен несколькими лавовыми потоками базальтоидов мощностью до 5-7 м. и до 1 км протяженностью, а также эруптивными брекчиями и шлаками, насыщенными перидотитовыми включениями (гранатовые и шпинелевые лерцолиты размером до 20 см.) и мегакристаллами сандина, авгита и оливина. В центральной части постройки выделяется кратерная зона, заполненная озером. Диаметр кратера до 150 м. Размер центра по Фундамент постройки представлен выходами диоритовых порфиров и метаморфических пород палеозойского возраста (по данным геологической съемки). По данным геологического картирования ранее находок перидотитовых включений и мегакристовой ассоциации минералов здесь отмечено не было. В эруптивных брекчиях и шлаках обнаружены мегакристаллы граната и редкие включения среднезернистых гранатовых перидотитов. Максимальный размер обнаруженных мегакристаллов граната составляет 6х4 см. Гранат в перидотитах имеет размеры до 4-5 мм и находится в келифитовых оторочках. Отмечены находки мелких ксенокристаллов корунда, что требует дополнительного подтверждения методами рентгено-структурных исследований. Вулкан Угуумур является вторым по значимости местом обнаружения гранат-содержащих перидотитов после их находок в породах вулканического центра Шаварын-Царам в Центральной Монголии. Важной вещественной особенностью лав центра Угуумур является их трахиандезитовый (бенмореитовый) состав. Лавы такого состава отличаются слабым развитием ксенокристаллического компонента, тогда как другие базальтоидные по составу лавы насыщены им существенно (оливин, пироксен), что объясняет их пониженную кремнекислотность и относительно повышенную магнезиальность. Детальное изучение этого вулканического центра и подготовка первой публикации по нему планируется на следующем итоговом этапе исследований по проекту.
Экспедиции 2015
Нач. отряда, д.г.-м.н. Перепелов А.Б.
На Мухор-Талинском месторождении перлита (Республика Бурятия) опробовано пять пробуренных в 2015 г. скважин по меловой вулканогенной толще. Эти скважины проходят через переслаивающуюся толщу трахитов и трахибазальтов мощностью до 300 м, которая подстилает покровы трахириолитов, вскрытых на современном эрозионном срезе несколькими карьерами. В карьерах изучены коренные выходы флюидальных кислых вулканитов, гидратированных обсидианов и перлитов. Эти породы не содержат видимых вкрапленников минералов. Трахиты и трахибазальты из скважин представлены раскристаллизованными разностями. В них содержатся фенокристы плагиоклаза и пироксена, которые будут использованы для изучения первичных расплавных и флюидных включений. Из скважин и карьеров отобрано более 100 проб и образцов пород.
В бассейне р. Сольбельдер и верховье р. Балыктыг-Хем Сангиленского Нагорья (Тыва) изучено геологическое строение полигенных Быстринско-Каргинского и Дахунурского гранитных массивов, с которыми пространственно ассоциированы обогащенные Li, Cs, Ta редкометальные пегматиты Сольбельдерского поля; уточнены их геологические взаимоотношения с распространенными в этом же районе щелочными породами (габброидами, сиенитами). В бассейне р. Церигийн-Гол (Качикское поле редкометальных пегматитов) и р. Ары-Булак изучены несколько небольших гранитных массивов, к которым приурочены пегматиты, обогащенные Be. На основе структурно-минералогических признаков во всех этих массивах выявлены различные типы гранитоидов и отобраны их представительные пробы для дальнейшего изучения состава, уточнения геохимического типа, рудного потенциала, а также для определения изотопными методами их возраста и возможных источников вещества. На примере нескольких пегматитовых полей Центрального и Южного Сангилена мы ожидаем собрать доказательства, подтверждающие тесную корреляцию проявлений редкометальных пегматитов различной специализации с эволюцией предшествовавшего им гранитоидного магматизма.
Полученные в ходе экспедиционных работ новые материалы по интрузивным породам Прибайкалья (Приольхонье и о.Ольхон) позволяют в более полном объеме рассмотреть геохимические особенности разновозрастных гранитоидов, формирующихся в условиях различных геодинамических обстановок. В конечном итоге это дает возможность, применяя изотопно-геохимические методы исследований, разработать сравнительные геолого-геохимические индикаторы, отражающие коллизионные, внутриплитные и субдукционные обстановки формирования разновозрастных гранитоидов Прибайкалья, и оценить их потенциальную рудоносность.
Проведены полевые работы по геологическому изучению и опробованию: 1) двух возрастных групп раннедокембрийских (архейских и палеопротерозойских) гранитоидов, а также вмещающих их метаморфических пород в китойском и шарыжалгайском гранулитовых комплексах, Онотском зеленокаменном поясе Восточного Саяна; 2) интрузивных посткинематических познеколлизионных гранитоидов саянского и шумихинского комплексов; 3) ультраметаморфических гранитоидов и высококалиевых метавулканических пород в шарыжалгайском и китойском комплексах. Во время полевого сезона 2015 года, для решения поставленных ране задач было отобрано порядка 110 проб для проведения геохимических, петрологических и изотопно-геохронологических исследований. В китойском комплексе были обнаружены редчайшие в докембрии породы обогащенные калием, магнием, LREE, Zr – камафиты. В шарыжалгайском комплексе открыты крупное проявление турмалиновой минерализации - турмалиновые граниты и пегматиты, метасоматиты, мономинеральные турмалиниты, кварц-турмалиновые жилы; 2) прожилковое и вкрапленное сульфидное оруденение. Выполненные работы позволят: конкретизировать сходства и различия архейских и палеопротерозойских гранитоидов разного генезиса (интрузивных пост- и позднекинематических, ультраметаморфических, анатектических, реоморфических); обосновать круг ультраметаморфических гранитоидов в метаморфических комплексах различного возраста и состава, механизмы зарождения магм и критерии различий между ними. Будут конкретизированы геологические, петрогеохимические, минералогические особенности редчайших в природе высококалиевых метавулканитов известково-щелочной серии, открытых камафитов и определить их роль в формировании гранитно-метаморфического слоя в Сибирском кратоне. Будут проведены корреляции гранитного магматихзма в разных блоках Сибирского кратона и определена специфика борного и сульфидного оруденения.
Проведено изучение и опробование неогенового лавового плато в междуречье р. Их-Хороо-гол и истоков р. Ока в Восточном Саяне. В строении плато установлены центры извержений, реконструированы направления движения лав, обнаружены дискретные по составам типы базальтоидов – гавайиты, базаниты. В завершение работ получены первые петрографические и петрохимические данные по этому ранее не исследованному вулканическому ареалу.
Экспедиции 2013
Геохимический отряд, (нач. к.г.-м.н. Перепелов А.Б.)
Продолжение геолого-геохимических исследований позднекайнозойского NEB-адакитового и островодужного вулканизма в районах южных флангов Центральной Камчатской Депрессии и ее восточного борта (северный и северо-западный участки горы Оленья и верховья рек Донохенок и Эстребокос в Ганальском хребте). В задачи исследований входило изучение ареала развития магнезиального андезитового и адакитового вулканизма, а также изучение плиоценового, раннеплейстоценового и позднеплейстоценового ареального базальтоидного вулканизма и плато-базальтов NEB типа в Ганальском хребте Камчатки.
Установлено развитие высококремнистого адакитового вулканизма в субширотной полосе северо-западного простирания от районов слияния рек Озерная и Правая Камчатка на северо-западе до вулкана Бакенинг на юго-востоке. Определено, что изученные в верховьях рек Донохенок, Эстребокос и Кашкан экструзии сложены Amph-содержащими дацитами и риодацитами, тогда как вмещающие раннеплиоценовые вулканогенные толщи представлены известково-щелочными базальтами и андезитами нормального «островодужного» типа. Установлено покровное строение лавовой толщи магнезиальных андезитов г. Оленья. Обнаружены базальтовые лавы NEB типа, которые перекрывают андезитовые покровы и экструзии высококремнистых адакитов. Создана коллекция геологических материалов для последующих геохронологических и изотопно-геохимических исследований. На основе данных маршрутных исследований завершена разработка схемы геологического строения вулканического массива г. Оленья.
Экспедиции 2014
В составе Геохимического отряда полевые работы проводились 4-мя тематическими группами:
Геохимическая группа (нач. д.г.-м.н. Перепелов А.Б.);
Малханская группа (нач. д.г.-м.н. В.Е. Загорский);
Риолитовая группа (нач. д.г.-м.н. И.С. Перетяжко);
Саянская группа (нач. д.г.-м.н. С.В. Ефремов).
Цели и задачи полевых работ включали:
- изучение и опробование неогеновых щелочно-базальтовых вулканических комплексов юго-западного фланга Байкальской рифтовой зоны;
- опробование и изучение геологических и генетических взаимоотношений гранитов и пегматитов Саханайского и Дульдургинского массивов кукульбейского комплекса (Восточное Забайкалье), а также проведение рекогносцировочных работ с целью оконтуривания Куйтунского поля топаз-содержащих пегматитов в Шарыжалгайском блоке выступа фундамента Сибирской платформы (Восточный Саян);
- опробование и изучение пород фундамента Тувино-Монгольского микроконтинента для решения проблемы влияния пород нижней и средней континентальной коры на состав разновозрастных магматических образований на основе их геохимических и изотопных характеристик;
- опробование и изучение пород трахибазальт-трахит-риолитовой серии Мохор-Талинской рифтогенной впадины (Республика Бурятия) с целью выяснения механизмов образования протяженных лавовых покровов кислого состава на основе изучения расплавно-флюидных включений.
Полученные результаты:
Проведено изучение и опробование неогеновых щелочно-базальтовых вулканических комплексов Дархатской впадины в южном Прибайкалье. Установлено, что развитие вулканизма в этой структуре происходило на двух разобщенных во времени этапах – позднеолигоценовом и позднемиоцен-раннеплиоценовом. Первый этап вулканической активности был связан с формированием лавовой толщи трахинадезибазальтов. Второй заключительный этап был сопряжен с началом развития рифтогенной впадины и представлен трахибазальтами, базанитами и фонотефритами. Проведено доизучение фрагментов миоценового лавового плато на западном фланге хребта Хамр-Дабан. Плато представлено лавами трахибазальтов и редких базанитов.
Установлено, что в отличие от пегматитов субширотного Восточно-Забайкальского пояса редкометалльных и миароловых пегматитов, непосредственно примыкающего с юга к Ингодино-Шилкинской ветви Монголо-Охотской сутуры, Саханайский и Дульдургинский пегматитоносные массивы локализованы в центральной части Ононского террейна, вдали от конвергентных границ. В полевой сезон 2014 года проведено геохимическое опробование гранитоидов этих массивов, а также пространственно связанных с ними внутригранитных шлировых и жильных пегматитов с бериллиевой минерализацией в экзоконтактовой зоне массивов с целью выявления их возрастных характеристик, генетических взаимоотношений, геодинамической позиции и длительности формирования гранитно-пегматитовой системы в целом. Установлен ареал распространения топазсодержащих аплитов и пегматитов в Куйтунском поле, что необходимо для последующего детального геолого-геохимического изучения данного объекта.
Одной из наиболее важных задач был поиск и опробование пород серогнейсовой ассоциации и сопутствующих им ортометаморфических пород основного состава в фундаменте Тувино-Монгольского микроконтинента за передлами Гарганской глыбы (Восточный Саян), в левобережье р. Оки. В процессе работ были выделены и опробованы две метаморфические толщи, одна из которых представлена гранито-гнейсами (серые гнейсы), а другая кристаллическими сланцами основного состава, также изучены взаимоотношения между ними. Наибольший интерес при этом представляют основные кристаллические сланцы, в которых могли сохраниться двупироксеновые парагенезисы, отражающие их формирование в условиях гранулитовой фации метаморфизма. Появление подобных минеральных ассоциаций позволяет рассматривать эти породы в качестве нижнекоровых образований, претерпевших регрессивный метаморфизм. О правомочности подобных предположений свидетельствуют проявления метаморфизма амфиболитовой фации в серых гнейсах, который может рассматриваться как регрессивный. Полученные результаты могут быть использованы для оценки состава пород нижней коры региона, необходимой для различных петрологических построений.
На Мухор-Талинском месторождении перлита опробованы трахириолиты, комендиты и трахиты мелового возраста. Изучено несколько участков в карьерах с выходами флюидальных кислых вулканитов, гидратированных обсидианов и перлитов. Эти породы не содержат видимых вкрапленников минералов. Трахиты представлены частично раскристаллизованными породами, редко, стекловатыми. В трахитах содержатся крупные фенокристы полевых шпатов, которые будут в дальнейшем использованы для поиска и изучения в них первичных расплавных и флюидных включений. Отобрано около 30 кг проб и образцов.
В общей сложности Геохимическим отрядом в 2014 году создана новая коллекция проб и образцов магматических пород в количестве 350 единиц. Проведена первичная обработка проб, начаты аналитические исследования.
Экспедиции 2012
Геохимический отряд, (нач. к.г.-м.н. Перепелов А.Б.)
Продолжение геолого-геохимических исследований позднекайнозойского NEB-адакитового и островодужного вулканизма в районах юго-западных флангов Центральной Камчатской Депрессии (массивы горы Дол и горы Оленья). Задача исследований заключалась в детальном геологическом изучении и опробовании плиоцен-раннечетвертичных стратифицированных лавовых разрезов «кахтунского» и «яковского» вулканогенных комплексов. Целью исследований являлось установление структурно-тектонической позиции NEB-адакитового вулканизма территории в истории развития островодужной системы Камчатки и получение его детальных вещественных характеристики для последующих петрологических построений.
В строении горы Оленья установлены и изучены ранняя стратифицированная лавовая толща, представленная Cpx-Opx-Ol-Pl-(Amph) содержащими андезитоидными типами пород, и поздние экструзивно-лавовые комплексы, в строении которых обнаружены и опробованы Cpx-Opx-Pl андезито-дациты и Amph-Bt-Cpx-Opx-Pl содержащие дациты и риодациты. Определено, что подобные по макро признакам экструзивные и лавовые комплексы распространяются к востоку от г. Оленья в пределы Ганальского хребта до верховьев рек Денохонок и Эстребокос. На основе данных ранее проведенных геолого-съемочных работ (1:200000, листы N-57-XIV-XV) изученные нами вулканические сооружения отнесены к «кахтунскому» комплексу. Установлено, что в строении горы Оленья андезит-дацитовые лавово-экструзивные комплексы перекрываются мощной лавовой толщей Ol-Cpx-Opx-Pl базальтов и андезито-базальтов, которые отнесены к «яковскому» раннечетвертичному комплексу. По итогам экспедиционных исследований разработана схема геологического строения горы Оленья в масштабе 1:50000. Согласно сопоставлению полученных геологических наблюдений с аналитическими данными 2011 года установлено, что позднекайнозойский магматизм в исследованной области не проявлялся вплоть до этапа формирования базальтов HNB-типа (бассейн р. Берх), NEB-типа, Mg# андезитового, адакитового (междуречье рек Озерная и Правая Камчатка) и высококремнистого адакитового вулканизма (Amph-содержащие дациты г. Оленья). Вулканогенные комплексы андезит-дацитового состава залегают на меловом фундаменте или среди осадочных толщ Центральной Камчатской Депрессии. В результате работ создана новая коллекция из 105 проб и образцов пород плиоцен-четвертичных вулканогенных комплексов исследованного района, отобраны представительные пробы осадочных и субвулканических пород мелового фундамента, проведена подготовка проб к аналитическим исследованиям.
Метасоматическая группа (нач. д.г.-м.н. Левицкий В.И.)
Петролого-геохимические и изотопно-геохронологические характеристики метаморфических и магматических комплексов как основа установления эволюции процессов и обстановок формирования Присаянского краевого выступа фундамента Сибирской платформы и его складчатого обрамления
Во время полевого сезона 2012 года были детально исследованы и опробованы: Карбонатные и метаосадочные низко- и высокоглиноземистые породы в не изученной юго-восточной части Онотского зеленокаменного пояса в полосе р. Китой–р. Онот– р. Большая и Малая Белая. Метамагматические (метабазальты, мигматиты, граниты) и метаосадочные породы в шарыжалгайском (Кругобайкальская железная дорога, карьер 57 км) и китойском комплексах (р. Китой). Карбонатные и метаосадочные породы в китойском комплексе (бассейн р. М. Белая). Тоналит-трондьемитовые ассоциации (ТТА) в фундаменте Присаянского выступа (Гарганская глыба; шарыжалгайский, кочериковский, ольхонский комплексы. Чернорудская зона Центрально-Азиатского складчатого пояса. Получены новые данные о геологическом строении пород шарыжалгайского и китойского гранулитовых комплексов, Онотского зеленокаменного пояса, Гарганской глыбы. Принципиально важным является обнаружение в шарыжалгайском комплексе участка широкого распространениям ТТА, которые в таких объемах ранее не были известны в высокометаморфизованных комплексах. Эта позволит пересмотреть существующие представления о строении раннедокембрийской коры в гранулитовых структурах.
Окинский отряд (нач. к.г.-м.н. Ефремов С.В.)
Изучение геологического положения, фазово-фациального состава щелочных раннепалеозойских гранитоидов Окинской аккреционной призмы.
В ходе работ были изучены Ботогольский и Ишегольский массивы щелочных гранитоидов. Было установлено, что массивы имеют двухфазное строение. Первая фаза представлена пироксеновыми сиенитами, вторая – граносиенитами. В породах первой фазы отмечаются широкие вариации составов, хорошо выражены взаимодействия с вмещающими карбонатными породами, вплоть до образования зоны магматического замещения. Породы второй фазы имеют более выдержанный состав. Они представлены исключительно граносиенитами. Оба массива сопровождаются графитовой минерализацией. Включения графита наблюдаются как непосредственно в магматических породах, так и в генетически связанных с ними зонах щелочных метасоматитов. Помимо этого, было установлено, что вмещающие массивы карбонатные толщи аномально обогащены органогенным веществом и могут быть источником углерода ответственным за образование Ботогольского месторождения графита. Для геохимических и изотопных исследований были отобраны пробы из всех разновидностей гранитоидов, вмещающих пород, графиты из ксенолитов, щелочных метасоматитов и рудных тел.
Ольхонский отряд (нач. д.г.-м.н. Антипин В.С.)
Установление геологических и петролого-геохимических характеристик метаморфических и гранитоидных комплексов пород для анализа эволюции эндогенных процессов в пределах складчатого обрамления Сибирской платформы.
Получены новые геологические и каменные материалы по раннепалеозойским гранитоидам Ольхонского региона Прибайкалья, проведено их дополнительное представительное опробование. В результате картирования ключевых участков развития магматизма на острове Ольхон установлено, что наряду с палингенными известково-щелочными гранитоидами, которые через зону мигматитов переходят во вмещающие породы, развиты щелочные сиениты, а также редкометалльные пегматоидные граниты. В результате проведенных исследований подтверждено выделение нескольких геохимических типов гранитоидов, различающихся условиями залегания, минеральным составом и геохимическими особенностями. Важной задачей дальнейших исследований является выяснение возрастных взаимоотношений гранитоидов различных вещественных типов изотопными методами. По новым более полным отобранным материалам будут проведены изотопно-геохимические исследования выделенных типов пород с целью получения информации об источниках гранитоидного магматизма шаранурского комплекса о-ва Ольхон.