|
содержание
Черткова Н.В. (3-й курс), кафедра петрологии
Научный руководитель: Япаскурт В.О.
Эклогиты метаморфических комплексов являются показателями геодинамических режимов развития континентальной земной коры. Долгое время ученым не удавалось обнаружить эклогиты в докембрийских комплексах, что использовалось в качестве одного из доказательств отсутствия действия коллизионно-субдукционных механизмов в архее и раннем протерозое.
Объектом исследования данной работы явились эклогитоподобные породы докембрийского Беломорского комплекса Кольского полуострова (рисунок 1). В настоящее время в Беломорском подвижном поясе достоверно установлены эклогиты и эклогитоподобные породы архейского (2720.7 8 млн. лет) и протерозойского (2416.1 1.3 млн. лет) возрастов (Володичев и др., 2004)
 |
| Рис. 1. Расположение эклогитоподобных пород в докембрийском Беломорском комплексе Карелии и Кольского полуострова |
В результате проведения петроструктурного анализа в изучаемых эклогитоподобных породах были выделены следующие структурные элементы: зерна омфацита с отдельными кварц-амфибол-пироксеновыми и плагиоклазовыми вростками; развивающиеся по ним симплектитовые плагиоклаз-клинопироксеновые срастания; порфиробласты граната, окруженные зональными плагиоклаз-роговообманковыми каймами; мономинеральные агрегаты основного плагиоклаза.
Зерна омфацита в эклогитоподобных породах замещаются плагиоклаз-клинопироксеновыми симплектитовыми срастаниями, при этом обедненный жадеитом пироксен составляет монокристаллическую матрицу результирующего агрегата (это хорошо видно по одновременному погасанию участков клинопироксена между вростками плагиоклаза) (рисунок 2).
Порфиробласты граната окружены плагиоклаз-роговообманковыми каймами (рисунок 3), которые являются кристаллическими каймами вычерпывания. Они формировались синхронно с ростом порфиробластов граната, концентрируя избыточные по отношению к его составу компоненты (Япаскурт, 2004). На такой механизм формирования указывает типичная ростовая морфология поверхностей порфиробластов граната: они характеризуются идиоморфными очертаниями, осложненными формами захвата включений (рисунок 4).
Эти особенности морфологии порфиробластов граната исключают предположение о формировании плагиоклаз-роговообманковых кайм путем реакционного взаимодействия граната с его окружением.
Центральные части порфиробластов граната насыщены включениями кварца, роговой обманки, клинопироксена, плагиоклаза, сфена, эпидота, кальцита, мелких иголочек рутила, а также полиминеральными включениями, сложенными этими же минералами (рисунок 5). При сравнении состава минералов во включениях в гранате и минералов, развивающихся за счет реакций замещения омфацита, обнаруживаются следующие закономерности (рисунок 6). Области составов перекрываются по содержанию кальциевой составляющей; содержание магния увеличивается в минералах, находящихся во включениях в гранате. Изменение мольной доли магния во включениях может быть связано с изменением условий в процессе роста порфиробластов граната (для клинопироксена) и с локальными изменениями химизма субстрата (для роговой обманки). Таким образом, набор и состав минералов во включениях в гранате аналогичен минералам, развивающимся за счет твердофазовых реакций замещения омфацита. Это говорит о том, что гранат и омфацит принадлежат разным минеральным парагенезисам, то есть собственно эклогитовый парагенезис в изучаемых породах отсутствует.
 |
| Рис. 2. Одновременное погасание участков клинопироксена между вростками плагиоклаза в симплектитовых срастаниях |
 |
| Рис. 3. Плагиоклаз-роговообманковая кайма вокруг порфиробласта граната |
 |
| Рис. 4. Черты ростовой морфологии порфиробластов граната: образование ступенчатых форм на поверхности, идиоморфизм, захват включений. |
Методами микроструктурного анализа была выявлена явная анизотропия кристаллооптических ориентировок зерен кварца. Помимо этого, на диаграмме (рисунок 7) хорошо видно, что проекции точек пересечения оптических осей с верхней полусферой для зерен кварца в матрице породы четко перекрываются проекциями для зерен, находящихся во включениях в гранате. Поскольку морфология кварцевых включений в гранате не оставляет сомнений в том, что они захвачены минералом-хозяином в процессе его роста (являются пойкилобластовыми включениями), можно заключить, что ориентировка зерен кварца и в матрице породы, и во включениях возникла вследствие действия одного и того же деформирующего процесса. Рост граната с захватом кварцевых зерен в виде включений происходил либо во время действия на породу стрессового давления, либо после снятия деформирующих напряжений. Отсюда можно сделать вывод, что гранатовые парагенезисы в изучаемых эклогитоподобных породах имеют метаморфогенное происхождение.
Сосуществование непарагенных минеральных ассоциаций граната и омфацита указывает на то, что в ходе метаморфической эволюции общее термодинамическое равновесие в породах не достигалось. Тем не менее, анализ распределения компонентов между сосуществующими фазами показывает, что в системе, образованной порфиробластами граната, кристаллическими каймами вычерпывания и симплектитовыми срастаниями плагиоклаза с клинопироксеном, составы фаз имеют хорошие парные корреляции по содержанию одноименных изоморфных компонентов (рисунок 8). Что можно считать критерием достижения локального равновесия в данной системе в каждом конкретном участке породы. Следовательно, составы минеральных фаз, сосуществующие в этих структурных ансамблях, могут быть использованы для реконструкции условий протекания метаморфических процессов с использованием методов минералогической термобарометрии.
- Володичев О.И., Слабунов А.И., Бибикова Е.В., Конилов А.Н., Кузенко Т.И. Архейские эклогиты Беломорского подвижного пояса, Балтийский щит. // Петрология. 2004. Т. 12. N6. с. 609-631.
- Перчук Л.Л., Рябчиков И.Д. Фазовое соответствие в минеральных системах. М., 1976. 286 с.
- Япаскурт В.О. Структурогенез статистического метаморфизма. МГУ, 2004. 151 с.
 |
| Рис. 5. Порфиробласт граната, насыщенный включениями кварца, роговой обманки, клинопироксена, плагиоклаза, сфена, рутила |
 |
| Рис. 6. Сравнение состава минералов во включениях в гранате и минералов, развивающихся за счет твердофазовых реакций замещения омфацита |
 |
| Рис. 7. Совпадение кристаллооптических ориентировок зерен кварца их включений в гранате (черные точки) с ориентировками матричных зерен этого минерала (белые точки). |
 |
| Рис. 8. Распределение компонентов между сосуществующими фазами в системе, образованной порфиробластами граната, кристаллическими каймами вычерпывания и симплектитовыми срастаниями плагиоклаза с клинопироксеном. |
|
