Геологическое положение роговской свиты

Карбонатные породы роговской свиты Воронежского кристаллического массива: геологическое положение, вещественный состав и палеотектонические корреляции

 

Геологический факультет

Кафедра полезных ископаемых и недропользования

 

 

 

Магистерская диссертация  

Направление 05.04.01 Геология

Магистерская программа «Региональная геология»

 

Допущено к защите в ГЭК __.__.2020

 

Зав. кафедрой                                д.г.-м.н., проф. К.А. Савко

 

Обучающийся                              И.В. Хренова

 

Руководитель                               к.г.-м.н. Н.С. Базиков

 

 

 

 Воронеж 2020

Содержание

Введение

1. Геологическое положение роговской свиты    2стр.

2. Строение роговской свиты 11 стр.

3. Методика исследований 15 стр.

4. Минералого-петрографическая характеристика карбонатных пород роговской свиты 17 стр.

5. Геохимическая характеристика карбонатных пород роговской свиты   25 стр.

6. Корреляция доломитов роговской свиты и карбонатных отложений формации Тонгвейн (бассейн Трансвааль)  34 стр.

Заключение

Список литературы

Введение

В основу настоящей магистерской диссертации положены материалы, полученные в процессе исследований карбонатных пород роговской свиты мегаблока Курской магнитной аномалии Воронежского кристаллического массива, проведенных под руководством доцента Н.С. Базикова.

Актуальность работы заключается в том, что исследование карбонатных пород, встречающихся в разрезах роговской свиты, позволит получить новые данные о геологическом строении мегаблока Курской магнитной аномалии и провести палеотектонические корреляции в свете выявленных в последнее время сходств в строении разреза различных древних платформ по всему миру.

Цель настоящей магистерской диссертации заключается в рассмотрении строения карбонатов роговской свиты, получении данных об их минеральном и химическом составе, оценке условий образования карбонатных отложений и проведении палеотектонической корреляции с карбонатными отложениями формации Тонгвейн в бассейне Трансвааль кратона Каапвааль Южной Африки.

Научная новизна работы. Представленная работа включает выводы о минералогии, геохимии и геологическом положении карбонатных пород, ранее в пределах роговской свиты детально не описанных; палеотектоническая корреляция исследуемых пород с породами кратона Каапвааль проводится впервые.

Практическая значимость работы. Данные о составе и геологическом положении карбонатных пород роговской свиты вносят существенный вклад в характеристику геологического строения и реконструкцию истории развития мегаблока Курской магнитной аномалии и Воронежского кристаллического массива в целом и могут быть использованы для построения геологических карт. Палеотектоническая корреляция карбонатных пород роговской свиты с породами кратона Каапвааль вносит существенный вклад в реконструкцию истории Земли в докембрии.

Защищаемые положения.

1. Породы роговской свиты - это светлые массивные доломиты, кальцитовые мрамора, темные сланцы, амфибол-карбонатные, близкие к скарнами тёмные кремнистые породы хемогенного происхождения протерозойского и палеопротерозойского возраста.

2. Карбонатные породы роговской свиты и бассейна Трансвааль кратона Каапвааль характеризуются схожим строением геологического разреза и близкими геохимическими характеристиками и отлагались в пределах единого океанического бассейна на значительном удалении от суши накануне Великого окислительного события.

Фактический материал. В основу диссертации положены проводимые автором во время обучения в магистратуре полевые и лабораторные работы по изучению карбонатных пород роговской свиты Воронежского кристаллического массива.

Образцы, изученные в ходе исследования, представляют собой керн скважин. В ходе полевых работ произведено его детальное описание. Из керна изготовлены прозрачно-полированные шлифы, изучение которых производилось при помощи оптического микроскопа и растрового электронного микроскопа Jeol 6380 LV с системой количественного микроанализа INCA 250 (ВГУ), а также порошки для определения химического состава пород.

Структура и объем работы. Магистерская диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 42 страницах. В ее составе содержатся 14 рисунков и 8 таблиц.

Методика исследований. Исследование карбонатных пород роговской свиты включало полевые работы по отбору керна скважин, петрографическое изучение шлифов, минералогические исследования на растровом электронном микроскопе с системой энергодисперсионного количественного анализа. Для определения химического состава пород из керна скважин сделаны порошки. При работе над диссертацией был изучен обширный литературный материал.

Благодарности. Автор выражает благодарность доктору геолого-минералогических наук профессору К.А. Савко за ценные консультации и помощь в отборе кернового материала.

 

Геологическое положение роговской свиты

Воронежский кристаллический массив традиционно делится на западный мегаблок Курской магнитной аномалии, восточную Воронцовскую структуру и разделяющую их Лосевскую шовную зону.

Архейское основание мегаблока Курской магнитной аномалии Воронежского кристаллического массива сложено гранито-гнейсовыми ареалами обоянского комплекса и тоналит-трондьемит-гранодиоритовой ассоциацией пород салтыковского комплекса с возрастом около 3 млрд. лет [1], среди которых находятся сохранившиеся фрагменты зеленокаменных областей, сложенных преимущественно метабазитами михайловской серии.

На мезоархейском основании залегают мощные палеопротерозойские терригенно-хемогенные осадочные толщи курской серии, сохранившиеся от размыва в пределах континентальных рифтогенных структур, заложившихся в середине палеопротерозоя около 2,2 млрд лет назад на архейской платформе [2]. Наиболее крупными из них являются Белгородско-Михайловская и Тим-Ястребовская.

В основании разреза терригенно-хемогенных толщ в Тим-Ястребовской структуре залегают калиевые риолиты с возрастом 2610 млн. лет [3]. На них развита кора выветривания, которая перекрывается метаконгломератами базального горизонта стойленской свиты палеопротерозоя. Эти отложения являются геохронологическим репером, маркирующим перерыв и начало образования морского бассейна, где впоследствии формировались палеопротерозойские железисто-кремнистые формации (ЖКФ) [4]. Метаконгломераты сменяются выше по разрезу чередованием кварцевых метапесчаников и глиноземистых сланцев стойленской свиты, на которых согласно залегают породы ЖКФ коробковской свиты.

 

Рисунок 1. Схематическая карта Воронежского кристаллического массива [по 5]. 1 – обоянский комплекс; 2 – михайловская серия; 3 – лосевская серия; 4 – донская ассоциация; 5 – воронежская свита; 6 – воронцовская серия; 7 – курская серия; 8 – мигматит-гранулитовая ассоциация Брянского блока; 9 – роговская свита; 10 – тимская свита; 11 – атаманский комплекс; 12 – стойло-николаевский комплекс; 13 – бобровский комплекс; 14 – павловский комплекс; 15 – усманский комплекс; 16 – шебекинский комплекс; 17 – лискинский комплекс; 18 – ольховский комплекс; 19 – золотухинский комплекс; 20 – смородинский комплекс; 21 – мамонский комплекс; 22 – новогольский комплекс; 23 – еланский комплекс

 

Рисунок 2. Разрезы палеопротерозойских образований в синформах КМА [по 6]. Условные обозначения: 1 – железистые кварциты; 2 – сланцы; 3 – доломиты; 4 – карбонатсодержащие сланцы; 5 – метариолиты; 6 – метаконгломераты; 7 – метапесчаники; 8 – метабазиты; 9 – углеродистые сланцы; 10 – кора выветривания; 11 – граница фаций.

 

На ЖКФ согласно залегают отложения роговской свиты мощностью свыше 300 м, представленной нижней карбонатно-сланцевой (сланцы с прослоями доломитов) и верхней карбонатной (доломиты) толщами. Во всех без исключения случаях наблюдаются постепенные переходы от филлитовидных сланцев верхней сланцевой подсвиты ЖКФ к доломитам и сланцам роговской свиты. Выше с перерывом и небольшим угловым несогласием залегают породы тимской свиты. Свита состоит из широко распространенных углеродистых сланцев с сульфидами с подчиненными прослоями метапесчаников, кварцитов, силикатно-карбонатных пород, а также вулканитов. Завершают разрез кварц-биотитовые, кварц-мусковитовые сланцы с редкими прослоями кварцитопесчаников, доломитов, амфиболитов и известково-силикатных пород.