Петрофизические и петрологические характеристики гранитоидов Павловского комплекса (Воронежский кристаллический массив)

Аннотация

Введение: изучение павловского мигматит-гранит-граносиенитового комплекса имеет ключевое значение в формировании геодинамической модели развития Лосевской шовной зоны, играющей важную роль в становлении Воронежского кристаллического массива (ВКМ). Сведения об особенностях глубинного строения, позволяющие реконструировать его эволюцию, можно получить только по результатам современного геолого-геофизического моделирования. Цель данной работы заключается в создании надежной основы для интерпретации результатов геолого-геофизического моделирования на основе комплекса взаимоувязанных данных (физические свойства, петрографическое описание, петрогеохимия).

Методика: аналитические исследования вещественного состава включали изготовление и описание шлифов (20 штук) и рентгенофлуоресцентный анализ (45 проб), который производился на приборе S8 TIGER, в центре коллективного пользования научным оборудованием ВГУ. Плотность пород изучалась методом гидростатического взвешивания с использованием весов «HIGHLAND» HCB-1502. Магнитная восприимчивость определялась каппаметром KM-7. Измерение скорости продольных волн производилось ультразвуковым дефектоскопом УК 10ПМС.

Обсуждение результатов: гранитоиды павловского комплекса в изученной выборке представлены граносиенитами, умеренно-щелочными/щелочными гранитами, лейкогранитами и щелочными сиенитами. Гранитоиды первой фазы представлены длинным петрохимическим рядом от известковой до щелочной серии, гранитоиды второй фазы генерации − от известковой до известково-щелочной. Плотность гранитоидов варьируется в пределах от 2.61 до 2.70 г/см³ со средним значением 2.65 г/см³, внутри подгруппы выделяются лейкограниты поздней фазы со средним значением 2.63 г/см³. Распределение магнитной восприимчивости гранитоидов ранней фазы носит бимодальный характер: экстремум с положительной асимметрией и средним значением 18×10^-3 ед. СИ включает в себя амфибол-биотитовые гранитоиды и граносиениты; второй максимум со средним значением 45×10^-3 ед. СИ относится к щелочным сиенитам. Лейкограниты поздней фазы генерации выделяются единственным пиком со средним значением 12×10^-3 ед. СИ. По скорости прохождения продольных волн изученная выборка пород варьирует в пределах от 5500 до 6400 м/с. Плотность связана с содержанием оксидов железа, магния и кальция (R=0.8). Магнитная восприимчивость пород тесно коррелирует с содержанием высокозарядных элементов (R=0.7). Полученные данные сведены в таблицу.

Заключение: тесные корреляционные связи петрофизических свойств с петрологическими характеристиками пород позволяют производить дифференциацию пород комплекса и обрамления по измеренным физическим параметрам. Это делает возможной надежную интерпретацию результатов геолого-геофизического моделирования с их последующей интеграцией в геодинамические модели рассматриваемого объекта и ВКМ в целом.