Автор: Геря Тарас Викторович
диссертация на соискание ученой степени доктора
геолого-минералогических наук
Московский Государственный Университет им.
М.В. Ломоносова |
Содержание |
III.5 Р-Т тренды метаморфизма гранулитов и пород зеленокаменных поясов.
Вывод Р-Т трендов - единственный способ определения скоростей и механизмов
перемещения пород в земной коре (Перчук, 1973, 1983, 1986, 1993; England &
Thompson, 1984; Perchuk, 1985, 1989, 1990; Harley, 1989; Thompson, 1990; Spear,
1993). С.Харли (Harley, 1989) показал, что существует два основных типа гранулитовых
комплексов, различающихся характером своих Р-Т трендов: (i) комплексы, характеризующиеся
трендами субизотермической декомпрессии и (ii) комплексы с трендами субизобарического
остывания. При этом считается, что для одного комплекса может быть характерен
только один тип трендов и на этой основе проводятся геодинамические построения.
Нашими исследованиями доказано, что оба типа трендов могут быть обнаружены в
одном и том же комплексе. Следовательно подобная типизация не корректна и не
может быть положена в основу геодинамической интерпретации метаморфической эволюции
гранулитовых комплексов.
Тренды гранулитов
На рисунке III.73 приведена сводка Р-Т трендов, полученных для четырех исследованных
комплексов. Анализируя этот рисунок можно сделать несколько важных выводов.
1. Образцы отобранные из различных частей одного и того же комплекса часто имеют
различные тренды, которые не ложатся на одну общую линию ("геотерму",
траекторию) и различаются как по абсолютными значениями Р-Т параметров, так
и своей геометрией. Различия между трендами не являются следствием погрешностей
геотермобарометрии и подтверждаются наличием различных типов реакционных структур
в различных частях комплексов. Кроме того, наличие "стратификации"
субпараллельных ретроградных трендов по давлению установлено независимыми исследованиями
В.В.Фонарева с сотрудниками (1994) для Лапландского комплекса (рис.III.73 в)
и Л.Л.Перчука (Perchuk, 1989) для Шарыжалгайского комплекса (рис.III.73 б).
Таким образом, наличие нескольких трендов ретроградной эволюции пород одного
и того же комплекса является скорее правилом, чем исключением. Это заставляет
отказаться от общепринятой схем "один комплекс - один тренд" или "один
комплекс - одна геотерма (траектория)", которая часто явно или не явно
принимается при исследованиях гранулитовых комплексов (см. обзоры Harley, 1989;
Spear, 1993)
2. Важной чертой метаморфизма изученных гранулитовых комплексов является наличие
двух различных типов регрессивных Р-Т - трендов:
- тренды "чистого" декомпрессионного остывания,
- тренды с участком субизобарического остывания.
Эти два типа трендов соответствуют двум типам реакционных структур в гранулитах
(разуплотнения и уплотнения) которые были описаны в предыдущем разделе.
3. Тренды с участками субизобарического остывания широко проявлены во внешних
частях гранулитовых комплексов. Необходимо заметить, что этап субизобарического
остывания часто имеет как верхний, так и нижний температурный пределы и для
трендов обычно характерна своеобразная "ступенчатая" форма (обр. lg34,
А275, DV101, DV81, DR19, CAPR7). Разница между температурами начала и завершения
участка субизобарического остывания на "ступенчатых" трендах в большинстве
случаев лежит в пределах 100 оС. Наклон трендов на этом участке может колебаться
от слабо положительного (например, обр. DV101, DV81, DR19, CAPR7,
рис.73 г)
до слабо отрицательного (например, обр. A-258, A-275
рис.73 а). Последнее надежно
подтверждается значительным повышением магнезиальности к краям граната (рис.III.39
б-г, III.40 б), при его росте в метапелитах на этой стадии.
4. Тренды чистого декомпрессионного остывание более характерны для внутренних
частей гранулитовых комплексов.
Сочетание двух типов трендов в породах одного комплекса говорит о наличии двух
типов геодинамических обстановок: быстрый подъем + медленное остывание и медленный
подъем + быстрое остывание. Более подробно геодинамические аспекты этой последовательности
будут проанализированы в следующей главе.
Тренды пород экзоконтакта гранулитовых комплексов
Главной отличительной чертой этих трендов (петель) (рис. III.73 а,в,г) является
наличие как проградной, так и ретроградной ветвей. Тренды обычно характеризуются
закручиванием по часовой стрелке (clock-wise) и узостью Р-Т петли (близостью
параметров прогрессивного и ретроградного метаморфизма). Температурный пик метаморфизма
(600-660оС) отвечает температурам завершения этапа субизобарического остывания
в примыкающих к ним внешних частях гранулитовых комплексов.
На одинаковом уровне глубинности породы экзоконтакта обычно характеризуются
более низкими температурами. Это говорит о существовании заметного перераспределения
тепла от гранулитов в боковые породы в ходе подъема и остывания гранулитовых
комплексов. Такой вывод подтверждается и существованием вокруг исследованных
комплексов тектоно-термальной метаморфической зональности. Эта зональность не
является изобарической и проявлена в росте температур пика метаморфизма пород экзоконтакта по направлению
к границе с гранулитовыми комплексами (рис.III.74). Зональность свидетельствует
о том, что гранулиты служили источником тепла при метаморфизме примыкающих к
ним пород зеленокаменных поясов. С другой стороны, интенсивный отток тепла через
зону контакта может объяснить наличие этапа субизобарического остывания во внешних
частях гранулитовых комплексов.
Наряду с общностью деформационных структур и соотношениями возрастов пород,
приведенными в Главе III тренды метаморфизма свидетельствуют о тесной связи
гранулитов с породами зеленокаменными поясами в ходе их совместной эволюции.
Очевидно, что любая тектоническая модель происхождения исследованных гранулитовых
комплексов должна непротиворечивым образом учитывать и объяснять зафиксированные
соотношения.
|