N

Наблюдения

Результаты моделирования

1

Тесное пространственное ассоциирование гранулитов с низкометаморфизованными породами зеленокаменных поясов.

На завершающей стадии процесса гравитационного перераспределения на одном уровне оказываются высокометаморфизованные породы гранулитового комплекса и низкометаморфизованные породы зеленокаменного пояса (рис. IV.14, 8.9 млн.лет).

2

Наличие в составе гранулитовых комплексов высокометаморфизованных аналогов пород сопряженных зеленокаменных поясов.

Часть вещества из основания зеленокаменного пояса в ходе гравитационного перераспределения увлекается в нижние горизонты коры и затем поднимается к поверхности уже в виде составных частей гранулитового диапира, преимущественно в его внешних зонах.

3

Значительно более молодой возраст гранулитового метаморфизма по сравнению с возрастом формирования и регионального метаморфизма пород окружающих зеленокаменных поясов и кратонов.

Очевидно, что возраст гранулитового метаморфизма будет отвечать времени максимального прогрева и затем подъема (в горячем состоянии) пород гранулитового комплекса среди более холодных пород окружающих зеленокаменных поясов. По этой причине соотношение возрастов тела гранулитов и зеленокоменных поясов будут аналогичны соотношениям возрастов интрузии и вмещающих пород.

4

Наличие тектонического и термального воздействия гранулитов на спряженные с ними породы зеленокаменных поясов и кратонов, синхронного по времени с процессом подъема гранулитов к поверхности. Типичным соотношением является надвигание разогретых пород гранулитовых комплексов но более холодные породы кратонов. В ходе надвига породы гранулитовых комплексов отдают тепло породам кратонов и испытывают ретроградный метаморфизм. Породы кратона при этом получают тепло и испытывают проградный метаморфизм.

Хорошо виден значительный перегиб изотерм на контакте поднимающегося горячего гранулитового диапира с погружающимися холодными породами зеленокаменного пояса (рис. IV.15, 1.7 млн.лет). При этом часть пород зеленокаменного пояса расположенных вблизи тела гранулитов в ходе его движения испытывает сначала погружение в средние части коры а затем подъем. Это моделирует протекание неизобарического прогрессивного а затем ретроградного метаморфизма, зафиксированного для части пород зеленокаменных поясов вблизи границы с гранулитами. Более детальная иллюстрация такой циркуляции пород зеленокаменного пояса приведена на рис.IV.19.

5

Более высокая пластичность гранулитов в ходе их подъема по сравнению с породами зеленокаменных поясов.

На заключительном фрагменте численной модели хорошо видно, что задание высокого контраста вязкостей между разогретыми гранулитами и более холодными породами зеленокаменного пояса обеспечивает разный характер и степень их деформированности. Для тела гранулитов характерно гораздо более интенсивное развитие складчатости и структур течения чем для сопряженных пород зеленокаменного пояса (рис. IV.14, 8.9 млн.лет).

6

Наличие в пределах гранулитовых комплексов многочисленных следов пластичного течения и гравитационного перераспределения вещества в виде диапироподобных и купольных структур различного масштаба.

Развитие большого числа таких структур видно на численной модели в пределах тела гранулитов (рис. IV.14, 8.9 млн.лет). Их появлению благоприятствует пониженная вязкость гранулитов и наличие гравитационной неустойчивости Релея-Тейлора самого различного масштаба в пределах любых ритмично слоистых разрезов.

7

Форма тел гранулитов в разрезе часто имеет интрузивный облик (типа гарполита или локколита).

Эта особенность гранулитовых комплексов также воспроизводится при численном моделировании (рис. IV.14, 8.9 млн.лет) и связана в первую очередь с пониженной вязкостью интенсивно разогретого вещества гранулитовых комплексов.

9

Наличие глубинных зон пластических деформаций на границе гранулитов с породами кратонов, сформированных в ходе подъема гранулитов.

Хорошо видно, что зона максимальных относительных перемещений вещества в условиях значительного градиента температур формируется как раз вдоль границы гранулитового диапира (рис. IV.15, 1.7-5.8 млн.лет), наползающего на погружающиеся породы зеленокаменного пояса. Именно эта зона должна характеризоваться наиболее высокой деформированностью пород.

10

Обогащенность субстрата гранулитовых комплексов вблизи зон надвига на породы зеленокаменных поясов телами метмморфических пород повышенной основности.

Селективная отсадка горизонтов повышенной плотности в ходе движения тела гранулитов приводит к их накоплению вблизи границы с породами зеленокаменного пояса как раз вблизи и в пределах зоны наиболее интенсивных деформаций. На рис.IV.14 хорошо видны последовательные стадии накопления крупных будинированных тел основных пород вдоль зоны левого (лежачего) контакта гранулитов с зеленокаменным поясом.

11

Наличие структурных признаков тангенциального сжатия в гранулитах и в породах кратона вблизи зоны их сочленения.

Внедрение и расползание тела гранулитов в верхних горизонтах коры приводит к возникновению на его флангах значительных горизонтальных сжимающих напряжений. Это приводит к образованию здесь интенсивной складчатости с осями перпендикулярными направлению надвига гранулитов (рис. IV.14, 8.9 млн.лет).

11

Важной чертой метаморфизма изученных гранулитовых комплексов является наличие двух различных типов регрессивных Р-Т трендов: (i) тренды <чистого> декомпрессионного остывания, (ii) тренды с участком субизобарического остывания. Последние широко проявлены во внешних частях гранулитовых комплексов.

Два соответствующих типа трендов получены для численной модели (рис.IV.16). Распределение их в геологическом разрезе согласуется с природными данными. Тренды с участками изобарического остывания формируются во внешних частях гранулитового комплекса за счет быстрого охлаждения гранулитов погружающимся холодным веществом зеленокаменного пояса на ранних стадиях диапиризма. Тренды чистого декомпрессионного остывания характерны для внутренних частей комплекса и отвечают медленному подъему пород на более поздних стадиях диапиризма.

12

Температурный пик метаморфизма пород экзоконтакта гранулитовых комплексов (600-660^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.

Погружение и метаморфизм пород экзоконтакта генетически связан с образованием краевой синклинали на фланге поднимающегося гранулитового диапира (рис.IV.19). Принципиальные соотношения трендов метаморфизма гранулитов и пород экзоконтакта согласуются с распределением температур на флангах гранулитового диапира (рис. IV.15, 1.7 млн лет) и результатами моделирования Р-Т трендов (сравнить рис. III.73, IV.20)