Р-Т тренды и модель формирования гранулитовых комплексов докембрия

    Наиболее важные результаты петрологических исследований пород гранулитовых комплексов и сопряженных с ними зеленокаменных поясов следующие:
    1. Условия метаморфизма в пределах каждого из исследованных гранулитовых комплексов отличаются существенной латеральной неоднородностью, которая выявляется по данным петрографических и минералогических исследований и связана с различиями термальной барической и флюидной эволюции метаморфизма в различных частях одного и того же комплекса. Образцы отобранные из разных частей гранулитового комплекса часто имеют различные ретроградные Р-Т тренды, которые не ложатся на одну общую линию ("геотерму") и различаются как по абсолютными значениями Р-Т параметров, так и по форме. Обнаруженные различия коррелируются с закономерностями латерального изменения минеральных парагенезисов, реакционных структур и химизма минералов.
    2. Важной чертой метаморфизма изученных гранулитовых комплексов является наличие двух различных типов реакционных структур и соответствующих им регрессивных Р-Т - трендов:
- тренды "чистого" декомпрессионного остывания,
- тренды с участком субизобарического остывания.
Тренды с участками субизобарического остывания широко проявлены во внешних частях гранулитовых комплексов, что является следствием оттока тепла в боковые породы при подьеме горячих масс гранулитов.
    3. Петрологические особенности и Р-Т эволюция пород экзоконтакта трех изученных гранулитовых комплексов (Лимпопо, Лапландского, Канского) в целом аналогичны между собой. Температурный пик их метаморфизма (600-650^оС) отвечает температурам завершения этапа субизобарического остывания в примыкающих к ним внешних частях гранулитовых комплексов. При одинаковом уровне глубинности породы экзоконтакта обычно характеризуются более низкими температурами чем гранулиты. Обнаруженные общие черты является следствием схожести процессов протекавших во всех трех регионах в ходе надвига горячих масс гранулитов на прилегающие низкометаморфизованные породы.
    4. Петрологические исследования сдвиговых гнейсов и милонитов комплекса Лимпопо показали, что условия и механизмы их формирования значительно различались. Сдвиговые гнейсы характеризуются наличием синдеформационных реакционных структур и были сформированы в условиях нижней и средней коры при T=750-630^оC, P=5.5-6.5 кбар с преобладанием диффузионного механизма ползучести (внутрикристаллическая и межзерновая диффузия и химический транспорт компонентов в направлении смещения). Сухие (не гидратированные) милониты не содержат синдеформационных реакционных структур и сформированы в верхне-коровых условиях при Т<600 ^oC, Р<5 кбар с преобладанием дислокационной ползучести и хрупких деформаций.
    5. Методом термодинамических расчетов по минеральным равновесиям изучена эволюция активности воды при метаморфизме гранулитов. Полученные результаты расчетов подтверждаются полевыми наблюдениями и свидетельствуют о росте активности воды с температурой и о ее снижении с повышением давлений метаморфизма. Полученные для четырех комплексов оценки aH2O укладываются в достаточно общую формулу

которая по всей видимости отражает закономерности формирования теплового поля и фильтрации метаморфического флюида на ретроградной стадии гранулитового метаморфизма. На одном и том же уровне глубинности области повышенного теплового потока характеризовались более интенсивным подтоком водной составляющей флюида. Интенсивная фильтрация флюида при подъеме и охлаждении изученных гранулитовых комплексов, обеспечила общность установленных закономерностей флюидного режима их ретроградного метаморфизма.
    6. Чарнокитизация гнейсов протекает на регрессивной стадии метаморфизма при температуре 750-600 ^oC и давлении 6-3.5 кбар. При этих параметрах активность воды во флюиде при чарнокитизации может оказаться равной, либо даже более высокой по сравнению с вмещающими гнейсами, испытывающими обычный для гранулитовых комплексов региональный метаморфизм. Реакционные структуры, обнаруженные в породах как формации пятнистых чарнокитов, так и чарнокитовых серий зональных комплексов, отражают вполне подвижное поведение щелочей при чарнокитизации. На основе рассчитанных диаграмм в координатах относительных химических потенциалов щелочей удалось доказать, что как пятнистые чарнокиты Индии и Шри Ланки так и зональные чарнокитовые комплексы, такие как Побужский, Шарыжалгайский (Ю.З.Прибайкалье) и Сулкава (Юж.Финляндия), сформировались при вполне подвижном поведении как К, так и Nа, оказавших решающее влияние на превращение гнейсов в чарнокиты.