Способ определения относительного возраста контактирующих биотит-, амфиболсодержащих магматических пород

СООЭ соВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 00 529 СО 1 Ч 9/О ОПИСь ин ге ст ро- Укмка,Прикл ра, 1 ная гео 8, с. 2 ро 6,ГОсудАРстВеккый кОмитеПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(71) Институт геохимии и физикиралов АН УССР(56) Щербак Н,П.Петрология инология докембрия западной чараинского щита. - Киев: Наук.1975, с, 272,Гамильтон Е.И. аднология, - Л.: Нед 96 Изобретение относится к прикладной минералогии, а именно к методам минералогического картирования биотит- и (или) амфиболсодержащих геологических тел, и может быть использовано для определения возрастной последовательности образования магматических и ультраметаморфических пород при геолого-съемочных работах любого масштаба и целевого назначения.Цель изобретения - повышение достоверности при одновременном расширении функциональных возможностей сгособа.Способ предназначен для определения временной последовательности образования широкой гаммы (от кислых и целочных до основных) магматических либо ультраметаморфических биотит- и амфиболсодержащих пород, имеюцих между собой контакты нетектони .еского типа,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ВОЗРАСТА КОНТАКТИРУЮЩИХ БИОТИТ-, АМФИБОЛСОДЕРЖАХЦИХ МАГМАТИЧЕСКИХ ПО РОД(57) Изобретение относится к прикладной минералогии. Цель изобретения - повышение достоверности при одновременном расширении функциональных воэможностей способа определения относительного возраста горных пород. Цель достигается использованием закономерностей изменения колориметрических параметров биотитов и амфиболов на контакте разновозрастных магматичес" ких либо ультраметаморфических пород.2 зп ф лы 1 илей Промежуточные члены изоморфного ряда магнезиально-железистых слюд - биотиты, кальциевые и целочные амфиболы - являются породообразуюцими МинЬ- ралами в большинстве кислых, средних, основных, щелочных и (реже) ультра- основных пород, Эти минералы обладают интенсивной окраской, хорошо заметной в петрографических шлифах толциной 0,03 мм и варьирующей в достаточно широкой цветовой гамме. Экспериментально установлено, что основными типами оптически активных центров (ОАЦ) породообразуюцих биотитов и амфиболов, вызываюцими селективное поглощение света в видимом. спектральном диапазоне и вследствие этого обуславливающими их окраску, являются центры переноса заряда металл - металл (Рефат Ре, Ее 2+ -, т 1 фф) и лиганд - металл (Оф ,Ееьф 02- -+ Тф), Опытнымпутем наосновании количественных колориметрических измерений доказано, что изменение количественных соотношений между указанными ОАЦ определяет изменчивость окраски рассматриваемых групп минералов.В лигандное окружение образующих ОАЦ катионов переходных металлов переменной валентности в структурах биотитов и амфиболов входят группы ОН оторые при Физико-химическом воздействии на минерал сравнительно легко- теряют водород, Обычно ., в биотитах и амфиболах присутствуют в пропорциях,1 ,определяемых кокретными условиями минералообразования, как ОН -группы, так и дегидроксилизированные анионы О-, Экспериментально установлено, что изменение соотношения между группами ОН и дегидроксилизированного ионами О в структуре амфиболов и слюд сопровождается изменениями в системе ОАЦ этих минералов за счет валентных превращений:. образующих их катионов переходных металлов. Эти изменения протекают в направлении, обеспечивающем сохранение локального баланса зарядов. Так, потеря водорода сопровождается окислением ионов железа и, соответственно, возрастанием роли ОАЦ с участием Реф - эа счет Ре-+-содержащих центров, Указанный процесс "перестройки" системы ОАЦ может происходить практически без изменения валового химического состава, но однозначно Фиксируется по закономерным изменениям количественных параметров окраски минералов.Факторами воздействия магматичес 40 кого очага на приконтактовые зоны выступают в первую очередь температура и особенно Флюидный поток, характеризующийся строго определенными параметрами окислительно-восстанови.тельного потенциала, кислотности-ще 45 лочности и т,д геНетически связанными с Физико-химическими параметрами материнской магмы. Проникая в приконтактовые участки вмещающих пород, этот Флюидный поток реагирует с минералами, вызывая их кристаллохимическую перестройку в соответствии с изменившимися условиями среды. В силу рассмотренных выше особенностей строенйя такой перестройке наиболее легко подаются гидроксилсодержащие магнезиально"железистые силикаты сложного состава - биотиты и амфиболы, что делает их наиболее чувствительными минералами-индикаторами контактовых воздействий даже при ве"ьма близком химическом составе контактирующих пород.Таким образом, физической основой способа является Фиксирование структурно-химических преобразований на уровне электронно-атомных систем ОАЦ индикаторных минералов приконтактовых участков более древних вмещающих под воздействием Флюидного потока магматического очага, Эти преобразования выявляются ко изменению окраски индикаторных минералов приконтактовых эон в сторону сближения их колориметрических параметров с колориметрическими параметрами соответствующих минералов более молодой породы.Способ иллюстрируется примером,Исследованы вскрытые в керне скважины в северо-западной части щита. породы контактирующих массивов габ- броидов интруэивного облика и дубовецких диоритов. Для установления относительного возраста этих интруэивных образований были изготовлены стандартные петрографические шлифы пород обоих типов иэ образцов, отобранных по обе стороны от контакта на удаление от него более 20 м (центральные части тел), в 2-2,5 м и непосредственно у контакта.В шлифах под микроскопом выбирали неизменные зерна биотита (по 1 зерну в шлифе). От этих зерен на однолучевом автоматизированном микроспектрометре по точкам с шагом 5 нм получали поляризованный (Е с) спектр поглощения в диапазоне 380-775 нм. Далее из полученных значений коэффициентов поглощения рассчи 1 гывали колориметрические параметры исследованных образцов в системе ХУЕ. Далее Фигуративные точки исследованных образцов выносили на колориметрическую диаграмму в координатах цветности Х, У. Точки, соответствующих образцам биотита из центральных частей контактирующих пород, отмечены на диаграмме буквами А (габброиды), Б (диориты), Фигуративные точки биотита из приконтактной эоны дубовецких диоритов Б, (2 м от контакта) и:. Б (контакт) располагаются в непосред" ственной близости от точки Б, свидетельствуя об идентичности систем ОАЦ5 15715 всех трех образцов. Точки биотитов из отобранных на различном удалении от контакта образцов габброидов занимают промежуточное положение между биотитом иэ центральной части тела габброидов ибиотитами дубовецких диоритов (точка А, 3 м от контакта) или попадают в область сосредоточения фигуративных то чек биотитов иэ диоритов (А, контакт). Следовательно, биотит из прнконтактовой зоны габбороидов претерпевает изменение системы ОАЦ и, следовательно, окраски, приближаясь по ее количественным параметрами к биотитам дубовецких диоритов. Этот процесс происходит в результате воздействия потока флюидов, выделяющихся иэ магматического очага интрузии дубовецкнх диоритов в 20 ранее образовавшиеся вмещающие породы. Таким образом, установленные на количественном уровне закономерные изменения окраски биотита позволяют сделать вывод о более молодом воэрас те дубовецких диоритов по отношению к массиву габброидовКак следует из примера, предлагаемый способ определения относительного возраста контактирующих магматичес ких или ультраметаморфических пород расширяет Функциональные возможности способа-прототипа, поскольку позволяет вовлекать в исследования недоступный для прототипа круг объектов вследствие возможности изучения образца пород, претерпевших контактное воздействие, значительного уменьшения по сравнению с прототипом требуемого для исследования количества вещества (20 кг и 50-1,00 г соответственно) и40 использования петрографических шлифов без дополнительного отбора проб на выделение монофракций, что в ряде случаев невозможно или требует больших дополнительных затрат (например, в случае изучения материалов бурения при отсутствии керна скважин либо его недостаточном колич стве для выделения монофракций). дорм ула изобретения1. Способ определения относитель ного возраста контактирующих биотит-, амфиболсодержащих магматических пород, включающий отбор образцов пород по обе стороны от контакта, приготовление петрографических шлифов и их минералогический анализ, о т л и ч а ющ и й с я тем,что, с цельюповышения достоверности при одновременном рас.- ширении Функциональных возможностей способа, дополнительно производят от" бор проб с каждой стороны от контакта в доке приконтактовых изменений и не менее двух образцов в неизменных породах массивов на различном удалении от контакта, в шлифах проводят спектрометрирование экрана индикаторного минерала в видимом диапазоне длин волн и определяют расчетным путем его колориметрические параметры, которые наносят на график в координатах цвет- ности Х, У колориметрической системы 7, проводят тренданализ каждой их двух соответствующих разным сторонам контакта совокупности фигуратнвных точек и по отсутствию тренда в одной совокупности и его наличию в другой совокупности в сторону сближения с колориметрическими параметрами первой по мере приближения места отбора проб к контакту судят о более древнем возрасте породы, представленной второй совокупностью.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве индикаторного минерала используют биотит в биотитсодержащих породах, при этом спектрометрирование производят в поля" рнзованном свете с ориентировкой век-. тора Е перпендикулярно кристаллографическай ои С3. Способ по и.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве индикаторного минерала используют амфибол в беэбиотитовых породах, при этом спектрометрирование проводят в поляризованном свете с ориентировкой вектора Е параллельно крис таллографической оси Ь.157 1529 040 ЮЗО РЗФ РЗЮ ИР 04 Р 0 Ю Редактор А.Маковская Ороизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101, Заказ 1510ВНИИПИ Государственного113035,Составитель А.ВеличкоТехред Л.Сердокова Корректор Н.Король Тираж 414Г ф 3комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРМосква, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5