Петрофизические исследования магматических и метаморфических комплексов Ольхонского геодинамического полигона

Целью исследования магматических и метаморфических комплексов Ольхонского региона являлась раз работка петрофизической легенды для аэрокосмической геологической карты нового поколения как основы для интерпретации материалов геофизических съемок, геодинамических реконструкций и пр. Благодаря современной методике и оборудованию проведены полевые работы по отбору ориентированных образцов, лабораторные петрофизические и аналитические исследования. По рассмотренным объектам получены скалярные и векторные физические параметры (плотность, магнитная восприимчивость, векторы остаточной и суммарной намагниченности, коэффициент Кёнигсбергера), характеризующие их современное и древнее (палеомагнитное) состояние. Статистическая обработка первичных измерений показала, что изученные комплексы условно распадаются на два петромагнитных комплекса: слабо- и сильномагнитный. Поскольку базиты (долериты, габбро и беербахиты) второго петромагнитного комплекса могут оказаться перспективными объектами для геодинамических реконструкций, по ним были проведены рекогносцировочные геохимические, магнитоминералогические и палеомагнитные исследования. Основными минералом-носителем векторов естественной остаточной намагниченности в изученных образованиях является неизмененный магнетит (Fe > 90 %) с точкой Кюри около 580 °С. В ходе проведенных в лабораторных условиях размагничиваний переменным магнитным полем и температурой рассмотренные геологические образования сохранили векторы характеристической естественной остаточной намагниченности, которые, возможно, будут использованы для палеогеодинамических реконструкций Ольхонского террейна.

1. Федоровский В.С., Скляров Е.В., Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М., Донская Т.В., Лавренчук А.В. [и др.]. Коллизионная система Западного Прибайкалья: аэрокосмическая геологическая карта Ольхонского региона (Байкал, Россия) // Геодинамика и тектонофизика. 2020. Т. 11. № 3. С. 447–452. https://doi.org/10.5800/GT-202011-3-0485. EDN: YVJJIH.

2. Турутанов Е.Х. Морфология базитовых интрузий Ольхонского региона по гравимагнитным данным (Западное Прибайкалье). Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2011. 208 с.

3. Черский И.Д. О результатах исследования озера Байкал // Записки Восточно-Сибирского отделения Русско го географического общества. 1862. Т. 15. № 3. 78 с.

4. Салоп Л.И. Геология Байкальской горной области. Т. 2. М.: Недра, 1967. 699 с.

5. Новосёлова М.Р., Зорин Ю.А. Строение земной коры и верхней мантии Байкальской рифтовой зоны и возможности прогноза сейсмичности // Результаты комплексных геофизических исследований в сейсмоопасных зонах. М.: Наука, 1978. С. 101–126.

6. Федоровский В.С., Владимиров А.Г., Хаин Е.В., Каргополов С.А., Гибшер А.С., Изох Э.А. Тектоника, метаморфизм и магматизм коллизионных зон каледонид Центральной Азии // Геотектоника. 1995. № 3. С. 3–22.

7. Fedorovsky V.S., Donskaya T.V., Gladkochub D.P., Khromykh S.V., Mazukabzov A.M., Mekhonoshin A.S., et al. The Ol’khon collision system (Baikal region) // Structural and tectonic correlation across the Central Asia orogenic collage: northeastern segment (Guidebook and abstract volume of the Siberian Workshop IGCP-480) / Ed. E.V. Sklyarov. Irkutsk: Institute of the Earth Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2005. P. 3–76.

8. Федоровский В.С., Скляров Е.В., Изох А.Э., Котов А.Б., Лавренчук А.В., Мазукабзов А.М. Сдвиговый тектогенез и щелочнобазитовый магматизм в коллизионной системе каледонид Западного Прибайкалья // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 5. С. 682−700. EDN: MKTVKR.

9. Donskaya T.V., Gladkochub D.P., Fedorovsky V.S., Sklyarov E.V., Cho M., Sergeev S.A., et al. Pre-collisional (≤0.5 Ga) complexes of the Olkhon terrane (southern Siberia) as an echo of events in the Central Asian orogenic belt // Gondwana Research. 2017. Vol. 42. P. 243–263. https://doi.org/10.1016/j.gr.2016.10.016.

10. Гладкочуб Д.П., Донская Т.В., Федоровский В.С., Мазукабзов А.М., Ларионов А.Н., Сергеев С.А. Ольхонский метаморфический террейн Прибайкалья: раннепалеозойский композит фрагментов неопротерозойской активной окраины // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 5. С. 571–588. EDN: MKTVFH.

11. Добрецов Н.Л., Буслов М.М. Позднекембрийско-ордовикская тектоника и геодинамика Центральной Азии // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. № 1. С. 93–108. EDN: HYIVZT.

12. Юдин Д.С., Хромых С.В., Мехоношин А.С., Владимиров А.Г., Травин А.В. Колотилина Т.Б. [и др.]. 40Аг/39Аг-возраст и геохимические признаки синколлизионных габброидов и гранитов Западного Прибайкалья (на примере Бирхинского массива и его складчатого обрамления) // Доклады Академии наук. 2005. Т. 405. № 2. С. 251–255. EDN: HSFUBN.

13. Владимиров А.Г., Изох А.Э., Поляков Г.В., Бабин Г.А., Мехоношин А.С., Крук Н.Н. [и др.]. Габбро-гранитные интрузивные серии и их индикаторное значение для геодинамических реконструкций // Петрология. 2013. Т. 21. № 2. С. 177. https://doi.org/10.7868/S0869590313020076. EDN: PUAVAD.

14. Gladkochub D.P., Donskaya T.V., Wingate M.T.D., Poller U., Kröner A., Fedorovsky V.S., et al. Petrology, geochronology, and tectonic implications of c. 500 Ma metamorphic and igneous rocks along the northern margin of the Central-Asian orogen (Olkhon terrane, Lake Baikal, Siberia) // Journal of the Geological Society. 2008. Vol. 165. P. 235 246. https://doi.org/10.1144/0016-76492006-125.

15. Скляров Е.В., Лавренчук А.В., Федоровский В.С., Гладкочуб Д.П., Донская Т.В., Котов А.Б. [и др.]. Региональный, контактовый метаморфизм и автометаморфизм Ольхонского террейна (Западное Прибайкалье) // Петро логия. 2020. Т. 28. № 1. С. 55–71. https://doi.org/10.31857/S0869590320010057. EDN: IWBLAT.

16. Константинов К.М. Время и геодинамическая позиция формирования метасоматитов Мамской кристаллической полосы по палеомагнитным данным (Байкальская складчатая область) // Палеомагнетизм и магнетизм горных пород: теория, практика, эксперимент: материалы семинара (пос. Борок, 19–22 октября 2006 г.). М.: Изда тельство ГЕОС, 2006. С. 84–88.

17. Беличенко В.Г., Скляров Е.В., Добрецов Н.Л., Томуртогоо О. Геодинамическая карта Палеоазиатского океана. Восточный сегмент // Геология и геофизика. 1994. Т. 35. № 7–8. С. 29–40.

18. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР. В 2 кн. Кн. 1. М.: Недра, 1990. 328 с.

19. Stanevich A.M., Mazukabzov A.M., Sklyarov E.V., Konstantinov K.M. Biolithogenetic settings in neoproterozoic marginal seas of the Paleoasian ocean // Gondwana Research. 2001. Vol. 4. Iss. 4. P. 788–789. https://doi.org/10.1016/S1342-937X(05)70572-4.

20. Никишин А.М., Соборнов К.О., Прокопьев А.В., Фролов С.В. Тектоническая история Сибирской платформы в венде-фанерозое // Вестник Московского универсвитета. Серия 4: Геология. 2010. № 1. С. 3–16. EDN: LAJYOV.

21. Скляров Е.В., Федоровский В.С., Котов А.Б., Лавренчук А.В., Мазукабзов А.М., Левицкий В.И. [и др.]. Карбонатиты в коллизионных обстановках и квазикарбонатиты Ольхонской коллизионной системы // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. № 12. С. 1409–1427. EDN: KZAXUL.

22. Sklyarov E.V., Kargopolov S.A., Lavrenchuk A.V., Pushkarev E.V., Semenova D.V. Geology, petrology and mineralogy of hornfels-like rocks (beerbachite) in the Early Paleozoic Olkhon collisional orogen (West Baikal area, Russia) // Minerals. 2023. Vol. 13. P. 1370. https://doi.org/10.3390/min13111370.

23. Sklyarov E.V., Lavrenchuk A.V., Fedorovsky V.S., Pushkarev E.V., Semenova D.V., Starikova A.E. Dismembered ophiolite of the Olkhon composite terrane (Baikal, Russia): petrology and emplacement // Minerals. 2020. Vol. 10. Iss. 4. P. 305. https://doi.org/10.3390/min10040305.

24. Лавренчук А.В., Скляров Е.В., Изох А.Э., Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Федоровский В.С. [и др.]. Особенности состава габброидов Крестовской зоны (Западное Прибайкалье) как отражение взаимодействия надсубдукционной литосферной мантии с мантийным плюмом // Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 10. С.1439–1458. https://doi.org/10.15372/GiG20171001. EDN: ZNJACF.

25. Скляров Е.В., Лавренчук А.В., Семенова Д.В. Ассимиляция карбонатов базитовыми магмами: фассаитовые габбро Ольхонского террейна (Западное Прибайкалье) // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2024. Т. 519. № 1. С. 453–463. https://doi.org/10.31857/S2686739724110093. EDN: AGIDBR.

26. Скляров Е.В., Лавренчук А.В., Пушкарев Е.В., Старикова А.Е., Степанов К.М. Беербахиты Приольхонья: геологическая позиция, минералогия и механизмы образования // Геодинамическая эволюция литосферы Централь но-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): сб. тр. конф. (г. Иркутск, 17–20 октября 2017 г.). Иркутск: Изд-во ИЗК СО РАН, 2017. Т. 15. С. 254–257. EDN: ZVYDHT.

27. Мазукабзов А.М., Федоровский В.С. Коллизионный шов системы Сибирский кратон – Ольхонский террейн в Западном Прибайкалье // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): сб. тр. конф. (г. Иркутск, 17–20 октября 2017 г.). Иркутск: Изд-во ИЗК СО РАН, 2017. Т. 15. С. 174–175. EDN: ZVPSLT.

28. Zijderveld J.D.A. Demagnetization of rocks, analysis of results // Methods in paleomagnetism / eds. S.K. Runcorn, K.M. Creer, D.W. Collinson. Amsterdam: Elsevier, 1967. P. 254–286.

29. Day R., Fuller M.D., Schmidt V.A. Hysteresis properties of titanomagnetites: grain size and composition dependence // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1977. Vol. 13. P. 260–267. https://doi.org/10.1016/0031-9201(77)90108-X.

30. Dunlop D.J., Ozdemir O. Rock magnetism. Fundamentals and frontiers. N.Y.: Cambridge University Press, 1997. 573 p.

31. Kosareva L.R., Nourgaliev D.K., Kuzina D.M., Spassov S., Fattakhov A.V. Ferromagnetic, dia-/paramagnetic and superparamagnetic components of Aral sea sediments: significance for paleoenvironmental reconstruction // ARPN Journal of Earth Sciences. 2015. Vol. 4. Iss. 1. Р. 1–6.

32. Буров Б.В., Ясонов П.Г. Введение в дифференциальный термомагнитный анализ горных пород. Казань: Изд-во Казанского университета, 1979. 160 с.

33. Боровиков В.П. STATISTICA: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. СПб.: Пи тер, 2001. 658 с.

34. Enkin R.J. A computer program package for analysis and presentation of paleomagnetic data. Sidney: The Pacific Geoscience Centre, 1994. 16 p.

35. Константинов К.М., Забелин А.В., Зайцевский Ф.К., Константинов И.К., Киргуев А.А., Хороших М.С. Структура и функции петромагнитной базы данных “RSEARCH” Якутской кимберлитовой провинции // Геоинформатика. 2018. № 4. С. 30–39. EDN: YPXHRB.

36. Akimoto S. Magnetic properties of FeO – Fe2 O – TiO2 system as a basis of rock magnetism // Journal of the Physical Society of Japan. 1961. Vol. 17. P. 706–710.

37. Константинов К.М., Хузин М.З., Гладкочуб Д.П. Позднепалеозойская естественная остаточная намагниченность дайковых роев юга Сибирской платформы // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): материалы совещания. Иркутск: Изд-во ИЗК СО РАН, 2006. В 2 т. Т. 1. № 4. С. 171–174.