Сотрудники Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН уточнили возраст и источники пород основного состава (габброидов) для ряда объектов Западной Монголии. С помощью традиционных методов были получены новые данные по геохимическому и изотопному составу пород, а также установлен пермский возраст по циркону. Новым методом был определен изотопный состава гафния в цирконе, что позволило установить состав мантии (внутренней части Земли). Результаты опубликованы в журнале «Геология и геофизика».
Территория Монголии имеет сложное мозаичное строение, и разные ее части представлены породами, сформированными из мантии в результате различных геологических процессов. «В глобальном смысле в геологии существуют эпохи рудообразования. Наша задача — понять в теории, могли ли на изучаемой территории образоваться рудные залежи. Мы определяем возраст пород, затем состав мантии, из которой эти породы образовались, и таким образом ищем предпосылки для формирования месторождения», — пояснила научный сотрудник ИГМ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Мария Олеговна Шаповалова.
Состав мантии постоянно эволюционирует, и для геологов важно выяснить ее состав на момент формирования пород, которые мы видим на поверхности. Поскольку потрогать руками мантию ученые не в силах, судить о ее составе можно по циркону. Это характерный минерал для магматических пород, использующийся для определения возраста и изотопного состава.
«Благодаря своей способности реагировать на различные геологические процессы с образованием новых генераций или перекристаллизацией уже существующих, циркон сохраняет отпечатки событий, происходивших с ним начиная с момента его кристаллизации», — прокомментировала Мария Шаповалова. Изучение морфологии, внутреннего строения и геохимии кристаллов циркона служит обоснованием его магматической природы, а определение возраста и анализ изотопного состава гафния в цирконе вместе с другими изотопными данными исследуемых пород дает наиболее важную информацию об их происхождении.
Ученые исследовали три габброидных массива на территории Хангайского нагорья в Западной Монголии. Все эти массивы имеют близкий возраст и относятся к пермскому периоду. Методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой был определен возраст циркона, а также редкоэлементный (РЭ) состав и изотопный состав Hf. РЭ состав циркона указывает на магматическое происхождение и возможность использования изотопных характеристик для суждения о составе источника изученных пород.
Изотопный состав Hf в цирконе оказался различным для изученных массивов. Иными словами, если исключить влияние взаимодействия магм с вмещающими их породами, то можно сделать вывод о том, что в формировании массивов в основном принимали участие два типа мантийных источников: обогащенный и деплетированный. Обогащенный источник дает нам предпосылки к поиску рудных месторождений на исследуемой территории.
«Монголия остается малоизученным и дискуссионным регионом до настоящего времени. Накопление новых данных о составе мантии приближает нас к открытию новых рудных залежей», — отметила Мария Шаповалова.
Исследование выполнено в рамках гранта Российского научного фонда.
Мария Шаповалова, ИГМ СО РАН
Фото и изображение предоставлены автором
