Научная конференция ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ, ноябрь 2011 года
СЕКЦИЯ ГЕОЛОГИЯ

Рис. 1. Р-Т эволюция метаморфизма метагаббро (о-в Безымянный, Гридинский комплекс), восстановленная с помощью программы TWQ [4]. Р-Т условия пика метаморфизма находятся в поле стабильности коэсита [5].

Ультравысокобарный метаморфизм, рассматриваемый в качестве важного индикатора современного стиля тектоники плит, до сих пор документировался лишь в фанерозойских, а редко и в неопротерозойских эклогитовых комплексах. Отсутствие ультравысокобарных комплексов с возрастами древнее неопротерозойских являлось важным аргументом в пользу того, что современный стиль субдукции начал закладываться в неопротерозое [1]. В данной работе приводятся свидетельства ультравысокобарных условий в метагаббро с острова Безымянный в Гридинском комплексе (Карелия).

Гридинский комплекс представляет собой тектоническую пластину северо-западного простирания, прослеживающуюся в прибрежной полосе и на о-вах Белого моря до 50 км при ширине 6-7 км. Основной объём комплекса составляют мигматизированные гнейсы, содержащие будинированные тела пород различного размера и состава. Комплекс сечется метаморфизованными в условиях эклогитовой и верхов амфиболитовой фаций дайками габброидов палеопротерозойского возраста, а также интрузиями и жилами плагиогранитов [2] . Датирование эклогитов из этого комплекса показывает широкий спектр возрастов от неоархея до палеопротерозоя [2, 3].

Мигматизированные амфибол-биотитовые гнейсы острова Безымянный прорывает дайка метагаббро. Текстура породы массивная, мелко-среднезернистая, структура гетерогранобластовая. Основными породообразующими минералами являются гранат, клинопироксен, плагиоклаз, ортопироксен, биотит, амфибол и кварц, которые по структурным и кристаллохимическим признакам относятся к разным этапам метаморфической эволюции породы.

Гранат образует как ксеноморфные, так и субидиоморфные зерна, для которых отмечается небольшое снижение магнезиальности от центра к краю. В ядрах наиболее крупных гранатов (до 2 мм), находятся многочисленные включения омфацита (Jd до 42 %), кварца и кианит. В краевой зоне роста граната встречаются включения плагиоклаза, клинопироксена, реже амфибола и кварца.

Наряду с включениями в гранате, клинопироксен образует отдельные зерна в матриксе. Размер зерен может достигать 0.3 мм. Для них характерно зональное строение: наиболее высокое содержание жадеита (до 27 %) наблюдается в ядрах, на краях оно снижается до 10 %. Клинопироксен содержит ламелли ортопироксена, включения плагиоклаза и кварца, ассоциирующего с кальциевым амфиболом. Состав клинопироксена, содержащего кварц-амфиболовые вростки и ламелли, приближается к регрессивному.

Ортопироксен образует округлые зерна, сосуществующие с плагиоклазом, кварцем и клинопироксеном. Биотит (Х_Mg = 0.74-0.81) формирует удлиненные пластинки, реже угловатые неправильные зерна, сосуществует с плагиоклазом. Плагиоклаз образует каймы вокруг граната, встречается в мелкозернистых сростках с клинопироксеном, а также в виде ламеллей в клинопироксене. Амфибол матрикса попадает в поле составов магнезиальной роговой обманки и паргасита. В кварц-амфиболовых вростках в клинопироксене амфибол представлен эденит-паргаситом.

Петроструктурные и минералогические характеристики метагаббро показывают, что в породе представлены минеральные ассоциации, относящиеся к разным этапам ее метаморфической эволюции.

Для восстановления термодинамических параметров развития породы использовалась программа TWQ [4] с последней версией взаимосогласованных термодинамических данных (http://gsc.nrcan.gc.ca/index_e.php).

РТ-условия пика метаморфизма Т=720°C и Р=27 кбар, установленные по пересечению минеральных реакций (таблица 1) [6]

2Coe+Gr+Alm=3Hed+2Ky,	(1)
2Coe+Py+Gr=3Di+Ky,	(2)
3Di+Alm=3Hed+Py,	(3)

попадают в поле стабильности коэсита, фиксируя РТ-параметры ультравысокобарного метаморфизма (рис.1).

На регрессивной стадии отмечается разогрев породы до 800°C и снижение давления до 12 кбар. Пучок соответствующих реакций ложится в область гранулитовой фации метаморфизма, где стабилен клинопироксен-ортопироксен-плагиоклаз-гранат-кварцевый парагенезис матрикса породы (рис.1, табл.). На заключительном этапе фиксируется субизобарическое охлаждение до РТ-условий амфиболитовой фации метаморфизма (рис.1, табл.).

Установленные РТ-параметры пика метаморфизма (Т=720°C, Р=27 кбар) эклогитизированных метагаббро с острова Безымянный свидетельствуют о погружении блоков относительно холодных палеопротерозойских пород на глубины свыше 90 км. Таким образом, современный стиль субдукции существовал на Земле уже в палеопротерозойское время.

Финансовая поддержка: гранты РФФИ N 09-05-01217 и 09-05-00991

Литература:
1. Brown M. Duality of thermal regimes is the distinctive characteristic of plate tectonics since the Neoarchean // Geology. 2006. 34. N. 11. P. 961-964
2. Володичев О.И, Слабунов А.И и др. Архейские эклогиты Беломорского Подвижного Пояса, Балтийский щит // Петрология. 2004. C. 609-629.
3. Докукина К. А., Баянова Т. Б., Каулина Т. В., Травин А. В., Конилов А. Н. Новые геохронологические данные для метаморфических и магматических пород района села Гридино (Беломорская эклогитовая провинция) // ДАН, 2010, том 432, N 3, с. 370-375.
4. Berman R.G. Thermobarometry using multiequilibrium calculations: a new technique with petrologic applications // Canadian Mineralogist. 1991. V. 29. P. 833-855.
5. Bohlen S.R. and Boettcher A.L. The quartz coesite transformation: A precise determination and the effects of other components // Journal of Geophysical Research. 1982. V. 87(88). P. 7073-7078.
6. Ультравысокобарный метаморфизм в архейско-протерозойском подвижном поясе (Гридинский комплекс, Карелия, Россия). Моргунова А. А, ПерчукА. Л. // ДАН. принято к печати