Особенности состава минералов и параметры метаморфизма гранулитов Хапчанского орогенного пояса (Анабарский щит)

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Определение температур и давлений метаморфического минералообразования в гранулитах хапчанской серии производилось методами минеральной, в том числе микроэлементной и мультиравновесной геотермобарометрии, позволяющими оценивать, наряду с Р–Т параметрами, также степень равновесности составов минералов. Пиковые условия метаморфизма затушеваны при посткульминационном диффузионном перераспределении железа и магния между минералами на регрессивной стадии. Максимальные температуры и давления, полученные методом winTWQ, составили 820‒855 °C и 6.6‒7.0 кбар. Регрессивная стадия метаморфизма характеризуется синхронным снижением этих параметров до 560 °C и 3 кбар. Выявленный тренд и стадийность метаморфизма находят подтверждение в составе биотита: снижение температуры положительно коррелирует с уменьшением в минерале содержаний Ti, REE и Sr. Редкоэлементный состав граната с четко выраженной отрицательной Eu аномалией и высоким значением SmN/GdN отношения является типичным для низкокальциевых гранатов гранулитовой фации.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Юрченко

Институт геологии и геохронологии докембрия РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: yurchenko-nastya@yandex.ru

Д. чл.

Россия, Санкт-Петербург

С. Г. Скублов

Институт геологии и геохронологии докембрия РАН; Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II

Email: skublov@yandex.ru

д. чл.

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Н. И. Гусев

Геологический институт им. А.П. Карпинского

Email: nikolay_gusev@karpinskyinstitute.ru
Россия, Санкт-Петербург

Л. Ю. Романова

Геологический институт им. А.П. Карпинского

Email: yurchenko-nastya@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Абдрахманов И. А., Гульбин Ю. Л., Гембицкая И. М. Ассоциация Fe–Mg–Al–Ti–Zn оксидов в гранулитах оазиса Бангера, Восточная Антарктида: свидетельства метаморфизма сверхвысоких температур // Записки РМО. 2021. Т. 150. № 4. С. 38—76.
  2. Архей Анабарского щита и проблемы эволюции Земли. М.: Наука, 1988. 253 с.
  3. Вишневский А. Н. Метаморфические комплексы Анабарского кристаллического щита. Труды НИИГА. Т. 184. Л.: Недра, 1978. 216 с.
  4. Гульбин Ю. Л., Абдрахманов И. А., Гембицкая И. М., Васильев Е. А. Ориентированные микровключения оксидов системы Al–Fe–Mg–Ti в кварце из метапелитовых гранулитов оазиса Бангера, Восточная Антарктида // Записки РМО. 2022. Т. 151. № 4. С. 1—17.
  5. Гусев Н. И. Анабарский щит Сибирского кратона. Вещественный состав, геохимия, геохронология. Германия: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2013. 181 c.
  6. Лутц Б. Г., Копанева Л. Н. Пироп-сапфириновая порода Анабарского массива и условия ее метаморфизма // ДАН СССР. 1968. Т. 179. № 5. С. 1200—1202.
  7. Ножкин А. Д., Лиханов И. И., Савко К. А., Крылов А. А., Серов П. А. Сапфиринсодержащие гранулиты Анабарского щита. Геохимия. 2019. Т. 64. № 5. С. 486—502.
  8. Ножкин А. Д., Туркина О. М., Сальникова Е. Б., Лиханов И. И., Савко К. А. Чарнокиты центральной части Анабарского щита: распространение, петрогеохимический состав, возраст и условия формирования. Геохимия. 2022. Т. 67. № 8. С. 703—716.
  9. Розен О. М., Манаков А. В., Зинчук Н. Н. Сибирский кратон: формирование, алмазоносность. М.: Научный мир, 2006. 212 с.
  10. Скублов С. Г. Геохимия редкоземельных элементов в породообразующих метаморфических минералах. СПб.: Наука, 2005. 147 с.
  11. Стативко В. С., Скублов С. Г., Смоленский В. В., Кузнецов А. Б. Редкие и редкоземельные элементы в гранатах из силикатно-карбонатных образований Кусинско-Копанского комплекса (Южный Урал) // Литосфера. 2023. Т. 23. № 2. С. 225—246.
  12. Строение земной коры Анабарского щита / Отв. редактор В. М. Моралев. М.: Наука, 1986. 200 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Тектонические схемы: а — северной части фундамента Сибирского кратона по (Rosen et al., 1994; Griffin et al., 1999); б — Анабарского щита. 1, 2 — архейские гранулитовые глыбы, формации: 1 — метабазит-плагиогнейсовая (далдынская серия), 2 — плагиогнейсовая (верхнеанабарская серия); 3, 4 — палеопротерозойский гранулитовый Хапчанский пояс, формации: 3 — метавулканогенная; 4 — метакарбонатно-парагнейсовая (хапчанская серия); 5 — зоны смятия (тектонит-гранит-мигматитовая формация); 6, 7 — интрузивные образования, формации: 6А — анортозитовая, 6G — габбро-диоритовая; 7 — гранитовая; 8 — главные разломы: а — крутопадающие, б — надвиги; 9 — платформенный чехол; 10 — Попигайская астроблема; 11 — Хардахский участок. Гранулитовые глыбы (цифры в кружках): I — Западная, II — Верхнекуонамская, III — Ильинская, IV — Далдынская, V — Джелиндинская, VI — Хапчанская, VII — Попигайская. Шовные зоны смятия (цифры в квадратах): 1 — Чурбукулахская, 2 — Ламуйкская, 3 — Котуйкан-Монхолинская, 4 — Ченгелехская, 5 — Харапская, 6 — Билляхская, 7 — Салтахская.

Скачать (455KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схематическая геологическая карта участка Хардах. 1 — аллювиальные отложения квартера (Q); 2—3 — хардахский комплекс (PR1hr), 2 — двупироксеновые плагиогнейсы, 3 — двупироксеновые кристаллосланцы мигматизированные; 4—5 — хаптасыннахская толща хапчанской серии (PR1ht), 4 — гранатовые и пироксен-гранатовые гнейсы, силлиманит- и кордиеритсодержащие; 5 — кальцифиры, мраморы и кальцифировые брекчии; 6 — дайки долеритов; 7 — кимберлиты; 8 — разрывные нарушения; 9 — номера точек отбора образцов.

Скачать (430KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фотографии шлифов изученных гранулитов. а — Bt–Crd–Sil–Grt гнейс; пинитизированный кордиерит замещает гранат и содержит включения силлиманита, гранат содержит многочисленные включения Sil, Bt, Qz; б — Grt–Opx гнейс, матрикс; в — Grt–Opx гнейс, лейкосома с Grt, Bt и Opx; г — Sil–Bt–Grt гнейс, порфиробласты граната вытянуты по направлению рассланцевания, обтекаются силлиманитом и биотитом; д — та же порода, калиевый полевой шпат насыщен пертитовыми вростками; е — включения шпинели и кварца в гранате. а, б, в, г — изображения в проходящем свете без анализатора, д — с анализатором; е — изображение в обратно-отраженных электронах.

Скачать (1023KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Состав минералов из изученных пород. а — классификационная диаграмма Phl-Ann-Eas-Sid для биотита; б — диаграмма Al2O3–ХMg для ортопироксена, нижняя шкала — содержание энстатитового минала в ортопироксене; в — соотношение XFe–Ti а. ф. (атомов на формулу) для биотита, неокрашенные фигуры — составы биотита во включениях в гранате; г — составы граната на тройной диаграмме Prp–Alm–(Grs+Sps); стрелками показаны направления изменения состава от центра (Ц) к краям (К) зерен.

Скачать (193KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Спектры нормированных по хондриту (McDonough, Sun, 1995) концентраций редкоземельных элементов в гранате и биотите из образцов 217 (а, б), 225—2 (в, г), 861 (д, е) и 39—1 (ж, з).

Скачать (396KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Оценки Р–Т параметров метаморфизма, рассчитанные с помощью программы winTWQ (Berman, 1991). а — мигматизированный Grt-Opx гнейс (обр. 861), равновесие с участием краевой зоны граната, б — та же порода, равновесие с участием центральной зоны граната; в — рассланцованный Sil-Bt-Grt гнейс (обр. 217); г — мигматизированный рассланцованный Sil-Crd-Bt-Grt гнейс (обр. 225—2). Номера реакций: 1) 2Alm+Grs+3Qz=6Fs+3An, 2) Grs+2Prp+3Qz=6En+3An, 3) 3Qz+Grs+2Opx=3An (рис. а); 1) 2Alm+Grs+3Qz=6Fs+3An, 2) Grs+2Prp+3Qz=6En+3An, 3) 3Qz+Grs+2Opx=3An (рис. б); 1) Alm+3Rt=Sil+2Qz+3Ilm, 2) Alm+Phl=Prp+Ann, 3) 2Sil+Qz+Grs=3An (рис. в); 1) 2Prp+5Qz+4Sil=3Crd, 2) 3Qz+Eas+Alm=Ann+Crd, 3) Grs+Qz+2Sil=3An (рис. в).

Скачать (241KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Сводная Р–Т диаграмма с результатами геотермобарометрии. Прямоугольниками оконтурены области температур и давлений, рассчитанных с помощью минеральных геотермобарометров [1 — «Ti-в-кварце» геотермометра (Wark, Watson, 2006), 2 — «Ti-в-биотите» геотермометра (Wu, Chen, 2015), 3 — «Ti-в-гранате» геотермометра (Kawasaki, Motoyoshi, 2016)] и программы RCLC (Pattison et al., 2003) (4 — обр. 861: 1 — поле 1, 2 –поле 2), а также объединенные Р–Т параметры разных проб составов минералов (5 — центр зерен, 6 — край зерен). Эллипсами оконтурены области температур и давлений, рассчитанных с помощью программы winTWQ (Berman, 1991) (7 — парагенезис Grt–Bt–Sil–Crd–Pl–Qz (обр. 225—2), 8 — парагенезис Grt–Opx–Pl–Qz (обр. 861), 9 — парагенезис Grt–Bt–Sil–Pl–Qz (обр. 217); ц — центр граната, к — край граната). широкой серой стрелкой показан регрессивный тренд.

Скачать (192KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024