Моделирование минеральных парагенезисов и термобарометрия метавулканических пород серии Рукер, Южные горы Принс-Чарльз, Восточная Антарктида

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В горах Принс-Чарльз вскрыты разнообразные геологические комплексы, формирующие кристаллический фундамент Восточно-Антарктической платформы. Серия Рукер входит в число метаосадочных комплексов, слагающих палеопротерозойско-неопротерозойскую супраструктуру Рукерской тектонической провинции. Она делится на две толщи, включающие метаосадочные и метавулканические породы, интенсивно дислоцированные и метаморфизованные в условиях фации зеленых сланцев. С целью реконструкции Р—Т параметров метаморфизма изучен вещественный состав представительных образцов метавулканических пород и выполнено физико-химическое моделирование минеральных парагенезисов. Проанализирована зависимость минерального состава метабазитовых сланцев от состава протолита и соотношения компонентов водно-углекислотного флюида, участвующего в фазовых реакциях. Рассчитана мольная доля CO2 во флюиде, равновесном с карбонатсодержащими парагенезисами (0.13—0.27). Показано, что хлоритоидные сланцы образовались в результате метаморфизма апобазальтовых латеритов. Результаты моделирования и данные хлорит-фенгитовой термобарометрии указывают на условия метаморфизма пород серии Рукер, соответствующие высокобарической части зеленосланцевой фации (температура 300—450 °C, давление до 7—8 кбар). Эти условия значительно превышают геотерму стабильной континентальной коры и близки к условиям эндогенного режима в зонах «медленной» субдукции океанической коры. По имеющимся геологическим данным подобная геодинамическая обстановка могла сложиться в ходе эволюции неопротерозойского осадочного бассейна внутриплитного заложения в связи с погружением фрагментов фундамента на большие глубины как результат тектонического скучивания при закрытии бассейна.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Юрий Леонидович Гульбин

Санкт-Петербургский горный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: ygulbin@yandex.ru
Россия, 199106, Санкт-Петербург, 21 линия, 2

Евгений Витальевич Михальский

ФГБУ ВНИИОкеангеология им. И.С.Грамберга

Email: emikhalsky@mail.ru
Россия, 190121, Санкт-Петербург, Английский пр., д. 1

Список литературы

  1. Бушмин С. А., Глебовицкий В. А. Схема минеральных фаций метаморфических пород // ЗРМО. 2008. № 2. C. 1-13.
  2. Геология и минеральные ресурсы Антарктиды / Под ред. В. Л. Иванова, Е. Н. Каменева. М.: Недра, 1990. 242 с.
  3. Гульбин Ю. Л., Егорова К. В., Михальский Е. В., Ткачева Д. А., Галанкина О. Л. Новые данные о метаморфизме неопротерозойской серии Содружества в южной части гор Принс-Чарльз, Восточная Антарктида // ЗРМО. 2015. № 5. С. 15-32.
  4. Ефремова С. В., Стафеев К. Г. Петрохимические методы исследования горных пород. М.: Недра, 1985. 511 с.
  5. Метаморфизм и тектоника / Е. В. Скляров, Д. П. Гладкочуб, Т. В. Донская, А. М. Мазукабзов, А. И. Сизых, В. А. Буланов. Под. ред. Е. В. Склярова. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. 216 с.
  6. Михальский Е. В. Протерозойские комплексы Восточной Антарктиды: вещественный состав и происхождение. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2007. 131 с.
  7. Предовский А. А. Реконструкция условий седиментогенеза и вулканизма раннего докембрия. Л.: Наука, 1980. 152 с.
  8. Равич М. Г., Соловьев Д. С., Федоров Л. В. Геологическое строение Земли Мак-Робертсона (Восточная Антарктида). Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 230 с.
  9. Федоров Л. В., Тарутин О. А. Геологическое строение горы Рукер / Антарктика. Доклады комиссии. Вып. 16. М.: Наука, 1977. С. 93-99.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Главные черты тектонического строения региона (A) и геологическая схема горы Рукер (Б); составлена с использованием неопубликованных данных А. А. Лайбы, ПМГРЭ.

Скачать (206KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Диаграммы Б. Муана и Н. Ля Роша (Ефремова, Стафеев, 1985) (а) и А. А. Предовского (1980) (б) для определения протолита метаморфических пород.

Скачать (143KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изохимическая P—T диаграмма, построенная в системе NCKFMASHTC для обр. 48165-22. Валовый химический состав породы, использованный для расчетов (мол. %): SiO2 55.91, TiO2 0.67, Al2O3 8.02, FeO 12.52, MgO 11.37, CaO 7.04, Na2O 4.03, K2O 0.39, CO2 3.0, вода в избытке. Содержание CO2 задавалось таким образом, чтобы при пониженных температурах и давлениях кальцит находился в равновесии с титанитом в соответствии с реакцией Ttn + CO2 = Cal + Rt + Qz (Grapes, Watanabe, 1992). Расчеты выполнены в предположении, что соотношение активностей и концентраций компонентов твердого раствора светлой слюды описывается в рамках модели (Holland, Powell, 1998). Это позволило исключить парагонит из числа минералов, стабильных при пониженных температурах и давлениях.

Скачать (138KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изохимическая P—T диаграмма, построенная в системе NCKFMASHTС для обр. 48163-1. Валовый химический состав породы, использованный для расчетов (мол. %): SiO2 53.86, TiO2 1.16, Al2O3 8.59, FeO 16.18, MgO 11.48, CaO 6.74, Na2O 1.69, K2O 0.25, CO2 4.5, вода в избытке. Расчеты выполнены в предположении, что соотношение активностей и концентраций компонентов твердого раствора светлой слюды описывается в рамках модели (Holland, Powell, 1998). Синими линиями показаны изоплеты равновесных содержаний Si (к. ф.) в мусковите.

Скачать (210KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изохимическая P—T диаграмма, построенная в системе NCKFMASHT для обр. 48165-21. Валовый химический состав породы, использованный для расчетов (мол. %): SiO2 53.74, TiO2 0.66, Al2O3 9.62, FeO 11.34, MgO 16.11, CaO 3.76, Na2O 1.47, K2O 3.29, вода в избытке. Расчеты выполнены в предположении, что соотношение активностей и концентраций компонентов твердого раствора светлой слюды описывается в рамках четверного раствора мусковит—Mg-селадонит—Fe-селадонит—парагонит согласно модели (Holland, Powell, 1998). Черными линиями на диаграмме показаны границы устойчивости минеральных парагенезисов, синими линиями — изоплеты равновесных содержаний Si (к. ф.) в мусковите. Розовым цветом залита область температур и давлений, характеризующая наиболее вероятные условия метаморфизма (см. текст).

Скачать (197KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изохимическая P—T диаграмма, построенная в системе MnNCKFMASHT для обр. 48164-4. Валовый химический состав породы, использованный для расчетов (мол. %): SiO2 40.17, TiO2 1.19, Al2O3 20.54, FeO 31.47, MnO 0.51, MgO 3.33, CaO 0.19, Na2O 0.27, K2O 2.34, вода в избытке. Расчеты выполнены в предположении, что соотношение активностей и концентраций компонентов твердого раствора светлой слюды описывается в рамках модели (Coggon, Holland, 2002). Зелеными линиями показаны изоплеты равновесных содержаний Mg-Cltd минала (XMg-Cltd), синими линиями — изоплеты равновесных содержаний Si (к. ф.) в мусковите.

Скачать (166KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Результаты физико-химического моделирования и данные хлорит-фенгитовой термобарометрии для метавулканических пород серии Рукер.

Скачать (60KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019