В результате многолетних исследований сотрудниками ИТиГ ДВО РАН была построена схема распространения магматических пород ильменитовой и магнетитовой серий в Сихотэ-Алиньском орогенном поясе.
Полученные результаты были представлены на семинаре научным сотрудником Юрием Викторовичем Талтыкиным в докладе «Зональность редокс-условий кристаллизации магматических пород в аккреционных и коллизионных орогенах».
Чем уникален Сихотэ-Алиньский орогенный пояс в контексте зональности редокс-условий[1]?
Он уникален тем, что это аккреционный ороген, т. е. горный массив, образовавшийся в результате разрастания континента за счёт причленения фрагментов океанической коры. Он возник на океанической коре, потом у него образовался гранитно-метаморфический слой, и кора стала континентальной. После этого произошли тектонические движения, которые изменили конфигурацию орогена. Наши исследования в Сихотэ-Алине дают возможность увидеть, как редокс-зональность земной коры, в первую очередь за счёт гранитно-метаморфического слоя, влияет на окислительно-восстановительные процессы кристаллизации магматических пород после сеномана (99,6–93,5 млн лет назад).
Когда ваша группа занималась исследованиями Сихотэ-Алиньского орогенного пояса?
Руководитель Леонид Фёдорович Мишин занялся изучением этой темы ещё в 70-е – 80-е годы. Екатерина Коновалова присоединилась к исследованиям с 2011 года, а я – с 2016 года.
Проводились ли ранее подобные исследования другими учеными?
Вначале было изучение магнитных и немагнитных гранитоидов (Д.М. Печерский, 1964). С 1977 года, когда Ш. Ишихара ввёл понятие ильменитовой (восстановленной) и магнетитовой (окисленной) серий кислых интрузивов, исследования проводились по всему миру. Но в начале XXI века практически прекратились.
На основе чего была подтверждена зональность редокс-условий?
Дело в том, что зональность окислительно-восстановительных условий проявляется в магматических породах, не затрагивая их петрологию. Так, одни и те же породы, схожие и визуально, и по химическому составу, могут быть либо ильменитовыми, либо магнетитовыми. То есть быть немагнитными, либо магнитными. Поэтому сейчас основным методом является измерение магнитной восприимчивости. В наших работах мы показываем, что магнитная восприимчивость связана с геохимическим параметром – коэффициентом окисленности железа. Измерение этого параметра лабораторным методом – это очень трудоёмкая и достаточно сложная процедура, при этом точность её невысока. Сейчас мы пользуемся измерением магнитной восприимчивости, но дополнительно к нему проводим ещё ряд исследований. С ильменитовой серией связаны месторождения олова. У нас в Хабаровском крае – это оловорудные месторождения в районе Солнечного, Кавалерово, а с магнетитовой связаны, в первую очередь, медно-порфировые месторождения, и в частности, наше Малмыжское месторождение. Поэтому важно региональное разделение всех территорий на ильменитовые и магнетитовые зоны, чтобы более целенаправленно искать месторождения разного типа.
Вводите ли вы свою гипотезу распространения магматических пород ильменитовой и магнетитовой серий на основе того, что гипотеза Ишихара[2] и предположения Г.А. Валуй[3] не объясняют особенностей зональности?
Мы предлагаем свою гипотезу, которая основана на зональности геохимических процессов в погружающейся плите. Поскольку обстановки субдукции (и скольжения) играют значительную роль в образовании Сихотэ-Алиньского орогенного пояса (как и многих участков Тихоокеанского региона), они могут являться основной причиной возникновения региональной редокс-зональности в аккреционных орогенах.
Есть ли место международному сотрудничеству в ваших исследованиях?
Используете ли вы опыт зарубежных коллег?
Опыт зарубежных коллег – это все работы, которые были проведены ранее. У нас есть результаты исследований ильменитовых и магнетитовых пород в мире, начиная с 1977 года. Мы используем эти данные, и методы у нас такие же. Но совместных проектов у нас нет. Было научное сотрудничество с Цзилиньским университетом, но сейчас оно приостановилось. А в этом году мы делали стендовый доклад по Сихотэ-Алиню на Шестнадцатом двухгодичном совещании геологов в Новой Зеландии.
Как тектонические перемещения могут исказить первоначальное распределение ильменитовых и магнетитовых зон?
Дело в том, что начальная зональность возникает вдоль океана и получается магнетитовая зона, окисленная, за ней ильменитовая. То есть, это линейные зоны вдоль побережья. Тектонические процессы разбивают их на блоки и перемещают в разные места. Наглядный пример мы можем наблюдать на Аляске: блоки гранитоидов были передвинуты в шахматном порядке. Тем не менее, специалистами по системе разломов была восстановлена первоначальная зональность. Но для более древних пород с многократными перемещениями очень сложно восстановить первоначальную картину. Наша модель позволяет заранее предположить, что изначально было две зоны, тем самым упрощая процесс восстановления первоначальной зональности.
[1] Окислительно-восстановительные условия (редокс-условия) – это фон, на котором происходит кристаллизация магматических пород. Редокс-условия определяют валентность элементов переменной валентности. От соотношения Fe3+ и Fe2+ зависят состав и количество рудного минерала, вес магнитной фракции и магнитная восприимчивость породы, состав темноцветных минералов. (Мишин Л.Ф.,
Коновалова Е.А., Талтыкин Ю.В. и др. Окислительные условия и связанные с ними геохимическая и металлогеническая зональности магматических образований Сихотэ-Алиньского орогенного пояса // Тихоокеанская геология. 2020. Т. 39. № 3. С. 51-67.)
[2] Гипотеза Ш. Ишихара о превращении окисленных магм в восстановленные за счет переработки органического углерода аккреционных комплексов (Ishihara, 1977)
[3] Предположение Г.А. Валуй о кристаллизации пород ильменитовой серии за счет потери летучих
