Сокращение высокобарных комплексов на рубеже нео- и мезопротерозоя (> 1 млрд. лет.) часто связывается с изменением характера тектоники плит. Особенности наиболее древних плейт-тектонических процессов позволяют восстановить исследования соответствующих эклогитовых комплексов. Одним из самых древних на земле является Гридинский комплекс (возраст >1.8 млрд. лет) в Карелии, представляющий тектоническую пластину северо-западного простирания, прослеживающуюся в прибрежной полосе и на о-вах белого моря до 50 км при ширине 6-7 км [1]. Наряду с эклогитизированными телами габбро и габбро-норитов в толще архейских плагиогнейсов Гридинского комплекса находятся будинированные тела метаультрамафитов, представленных гранат-пироксеновыми породами и ортопироксенитами. Основное же внимание при изучении Гридинского комплекса уделялось эклогитам. При этом до сих пор нет единства мнений относительно количества высокобарных метаморфических событий, возраста и геодинамической обстановки их формирования. В этом контексте важно получить сведения о петрологии и геохимии метапироксенитов, которые до настоящего времени практически оставались за рамками исследований.

Гранат-пироксеновая порода образует овальное тело размером 4?5 м на о-ве Высокий, находящееся в толще амфибол-биотитовых гнейсов. Порода сложена гранатом, клино- и ортопироксенами. Для регрессивной стадии характерна амфиболизация, реже наблюдается замещение пироксенов гранат-амфиболовыми симплектитами. В ядрах крупных порфиробластов граната находятся включения хлорита, реже встречается Mg-кальцит, в краевых частях находятся включения клинопироксена и амфибола. Центры порфиробластов граната (X_Mg~0.48, X_Ca~0.17) отличаются по составу от краевых частей, которые в свою очередь сходны с гранатом из ретроградного парагенезиса (X_Mg~0.44; X_Ca=0.16). Для граната характерно высокое содержание марганца (MnO~2.54 вес.%). Клинопироксен образует ксеноморфные крупные кристаллы, имеет авгитовый состав и невысокое содержание жадеитового минала (X_Jd~0.04). Ортопироксен формирует крупные до 6 мм кристаллы (Al₂O₃=0.9-1.5 вес.%), а также мелкие ксеноморфные зерна, встречающиеся среди гранат-амфиболовых симплектитов. Центры кристаллов ортопироксена (Al₂O₃=0.57-0.9 вес.%; X_Mg = 0.73-0.76) отличаются от краевых составов (Al₂O₃=1.11-1.71 вес.%; X_Mg = 0.70-0.73). Клино- и ортопироксен содержат включения хлорита, амфибола, апатита, ильменита, магнетита, циркона и друг друга. Амфиболы в матриксе представлены магнезиальной роговой обманкой и тремолитом. Хлорит находится исключительно во включениях, он представлен диабантитом (Fe-Si хлорита) - специфическим минералом метасоматически измененных перидотитов. Хлорит ассоциирует с силикатной фазой, обогащенной редкоземельными элементами (Ce, Nd, La, U, Th и др.) (рис.1), нередко располагающейся по периферии включения. Вокруг включений хлорита всегда образуются радиальные трещины, а иногда и сферические (рис.1). Закономерное размещение силикатной фазы и две системы трещин вокруг включений (рис.1) указывают на их преобразование после захвата.

Рис.1. Включение хлорита (Chl) с силикатной фазой, обогащенной РЗЭ (REE), в клинопироксене (Cpx). Обратим внимание на приуроченность силикатной фазы к периферии вакуоли и две системы трещин вокруг включения - радиальную и концентрическую. Фото в отраженных электронах.

Для термобарометрических расчетов использовались программа TWQ [2] и составы сосуществующих граната и ортопироксена. Составы центральных частей кристаллов показывают среднюю температуру и давление формирования основного минерального парагенезиса - T = 695^оС и Р = 18 кбар, соответственно (Рис.2). По краевым составам минералов, находящимся в контакте, фиксируется декомпрессия до 12 кбар с повышением температуры до 710^оС (Рис.2).

Рис.2. Р-Т эволюция метапироксенитов. Оценки температуры и давления проводились по программе TWQ [2] для средних составов граната и ортопироксена.

Ортопироксениты встречаются на острове Избная Луда в виде будин от 5 до 40 см в поперечнике в амфибол-биотитовых гнейсах. Порода массивная, гигантокристаллическая. Кристаллы ортопироксена (Al₂O₃=1,07-1,61 вес.%, X_Mg=0.74-0.77) размером до 15 см содержат большое количество включений биотита, амфибола и кварца. Амфибол представлен магнезиальной роговой обманкой и антофиллитом. Последний часто окаймляет роговую обманку и/или кварц. Помимо твердых минеральных включений ортопироксен содержит множество флюидных первично-вторичных включений, цепочки которых прерываются на границе с минеральными включениями. В ортопироксените сенсоры Р-Т условий пика метаморфизма отсутствуют. Тем не менее, обнаруживаются отдельные фрагменты регрессивной эволюции. Так минеральное равновесие En+Qtz+Н₂О=Ath, рассчитанное с помощью программы TWQ [2], показывает, что предел стабильности антофиллита (при Х_H2O=1) не превышает значение температуры 570^оС (рис. 2), т.е. при Р-Т условиях пика метаморфизма антофиллит должен разлагаться с образованием энстатита и кварца. Реакционные соотношения указывают на смещение данного равновесия в сторону антофиллита, что свидетельствует о его регрессивной природе. Судя по многочисленным цепочкам флюидных включений в ортопироксене, источник флюида находился вне проницаемого для флюида кристалла

Петрологические исследования метапироксенитов Гридинского комплекса показали, что первичные интрузивные магматические породы офиолитового или гнейсового комплекса были интенсивно переработаны еще до пика метаморфизма. Так ортопироксенит формировался на прогрессивном этапе метаморфизма по кварц-биотит-амфиболовому сланцу. Гранат-пироксеновая порода была образована при Р-T условиях эклогитового метаморфизма по хлорит-содержащему метасоматиту. Прогрессивные процессы сопровождались интенсивной дегидратацией. Экзотические включения в главных породообразующих минералах гранат-пироксеновой породы обладают рядом свойств, присущих перекристаллизованным или переплавленным твердокристаллическим включениям. Таким образом, рассматриваемые породы имеют сложную историю преобразований, в ходе которой неоднократно менялись их минеральные парагенезисы.

Финансовая поддержка РФФИ (грант N09-05-01217, N 09-05-00991).

Литература
1. Володичев О.И., Слабунов А.И. и др. Архейские эклогиты Беломорского Подвижного Пояса, Балтийский щит // Петрология. 2004. Т.12. С. 609-629.
2. Berman R.G. Thermobarometry using multiequilibrium calculations: a new technique with petrologic applications // Canadian Mineralogist. 1991. Т. 29. С. 833-855.