ГЕОХИМИЯ, 2008, № 2, с. 167-182
СОСТАВ, РТ-ПАРАМЕТРЫ И МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОСНОВНЫХ СЛАНЦЕВ П-ВА СВЯТОЙ НОС (ПРИБАЙКАЛЬЕ)
© 2008 г. В. А. Макрыгина, 3. И. Петрова, А. А. Конева, Л. Ф. Суворова
Институт геохимии СО РАН, 664033, Иркутск, Фаворского, 1а E-mail: vmakr@igc.irk.ru Поступила в редакцию 28.09.2006 г.
Изучены составы пород и минералов святоносской свиты в северной части п-ва Святой Нос на восточном берегу оз. Байкал, являющейся продолжением отложений ольхонской серии. Здесь по пи-роксен-амфиболовым плагиосланцам (метагаббро) развивается гранат-биотит-кварцевая ассоциация, условия формирования которой по данным различных геотермометров и расчетов по программе THERMOCALC отвечают переходу от гранулитовой (848-811°C) к высокой амфиболитовой фации (715-670°C) в условиях повышенных давлений (8.7 ± 1.6 кбар). На петрогенетических сетках они попадают на линию начала эклогитизации, а в пространстве представляют продолжение Черноруд-ско-Баракчинской зоны повышенных давлений Приольхонья. Формирование данных метасомати-тов происходит на этапе сдвигового тектогенеза, когда развиваются сопряженные зоны относительно повышенных (эклогитоподобные породы) и пониженных (участки кварцит-мраморного меланжа) давлений, в условиях привноса SiO2 и K2O и выноса MgO и CaO. Подобное изменение состава гнейсов и сланцев в зонах тектонического растяжения на о. Ольхон и в Приольхонье наблюдается при формировании мигматитов. По-видимому, сопряженно с мигматизацией гнейсов в зонах повышенных давлений развивается гранатизация основных сланцев и образование эклогитоподоб-ных пород по мраморам. Сопутствующая графитизация этого блока пород может свидетельствовать об углеводородно-водородном составе метасоматизирующего флюида.
В предыдущей работе [1] мы изложили результаты исследования редких О:^ минералов в графитовых мраморах п-ва Святой Нос, наличие которых однозначно свидетельствует о продолжении отложений ольхонской серии на этом полуострове. В северной его части преобладают выходы основных кристаллических сланцев с широким развитием наложенных гранат-биотит-кварцевых парагенезисов. Они имеют большое сходство с эклогитоподобными породами Чернорудско-Баракчинской зоны Приольхонья [2, 3]. Задачей данной работы является детальное изучение состава этих пород и их минералов и определение РГ-условий метаморфизма сланцев и последующего их преобразования.
АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Проведен анализ всех пород на широкий круг главных и редких элементов в лабораториях Института геохимии СО РАН. Силикатный анализ пород, а также определения Ba, Sr, Zr проводились методом РФА (аналитик А.Л. Финкельштейн) с использованием международных стандартов [4]. Редкие элементы анализировались, главным образом, методом эмиссионного спектрального анализа (ана-
литики С.С. Воробьева, Е.В. Смирнова А.И. Кузнецова). Редкие щелочные элементы определялись методом фотометрии пламени Л.В. Алтуховой Правильность результатов анализа контролировалась применением стандартов SG-2, SDG-1a, SKD-1, SSL-1 [5]. Состав минералов определялся на электронном микрозонде "Jeol Superprobe-733" Л.Ф. Суворовой, также с использованием стандартных образцов минералов.
ГЕОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЙ ОЧЕРК
Метаморфические породы п-ва Святой Нос представлены чередованием пачек, с одной стороны, основных гранат-биотит-пироксеновых и ам-фибол-пироксеновых сланцев, гранат-биотитовых и биотитовых гнейсов, а с другой - триады графитовых мраморов, диопсидовых плагиосланцев с подчиненными пластами кварцитов. Гнейсово-сланце-вые пачки преобладают в южной и северной частях полуострова, а кварцито-сланцево-карбонатные - в средней его части. В данной статье главное внимание сосредоточено на основных кристаллических сланцах, слагающих северное окончание Святого Носа - мыс Верхнее Изголовье (рис. 1), поскольку
109°Е
Рис. 1 А. Схема геологического строения северной части п-ва Святой Нос по [10] с дополнениями авторов. Святонос-ская (ольхонская) серия: 1 - гнейсово-сланцевая пачка, 2 - кварцит-сланцево-мраморная пачка, 3 - граниты и грано-сиениты. Точки - места отбора проб и их номера. Б - расположение района работ.
здесь гораздо меньше развиты поздние гранитоиды Ангаро-Витимского батолита (280-298 млн. лет) [6], обычно затрудняющие изучение собственно метаморфических процессов. Возраст протолита метаморфических пород не установлен, а возраст их метаморфизма по аналогии с ольхонской серией [7] можно считать каледонским.
Породы имеют северо-восточное простирание и крутое падение на северо-запад. Их многократно пересекают субширотные, параллельные друг другу и почти вертикальные зоны меланжа, имеющие мощность от 1 до 20 м и наиболее эффектно проявленные в пачках переслаивания мраморов, диопси-довых сланцев и кварцитов. Так остров Лохматый целиком сложен черными милонитами по графитовым мраморам с раздробленными включениями амфибол-скаполит-плагиоклаз-диопсидовых сланцев и скарноподобных пород. Зоны меланжа часто включают и обломки гранитного материала, что свидетельствует об их позднем формировании по отношению к главному этапу метаморфизма и сопряженной с ним гранитизации. Проявление мета-
морфизма принято считать следствием коллизионных событий, перемещенные гранитные жилы формировались на стадии сдвигового тектогенеза в оперяющих эту зону трещинах [8]. Следовательно, данные зоны меланжа образовались еще позже.
Наиболее распространенными породами являются диопсид-роговообманковые плагиосланцы. Средне- и крупнозернистые, со слабой рассланцо-ванностью, они по соотношению минералов и составу похожи на габброиды, хотя имеют гранобла-стовые метаморфические структуры (табл. 1, 2). Об этом же говорит и повышенная основность плагиоклаза - от лабрадора № 52 до битовнита № 62-72. В то же время содержания кальция в некоторых из них, более рассланцованных и мелкозернистых, слишком высоки по отношению к магнию, а наряду с плагиоклазом появляется скаполит. Протолитом таких прослоев, возможно, послужили туффиты, сложенные смесью основной пирокластики и карбонатного материала. Породы эти полосчатые -чередуются прослои со скаполитом и остатками кальцита и диопсид-плагиоклазовые. Для первой
Таблица 1. Минеральный состав (об. %) основных кристаллических сланцев (ВБ262г/1-Л2б), амфиболитов (ВБ247-ВБ243), метасоматитов по ним (ВБ262д-ВБ242, ВБ265/1-240), кальцифиров и скарнов (ВБ2606-267/1) п-ва Святой Нос
№ пробы Ди Авгит РО Пл Би Гр Акт Кв Скап Ка Эп ГРф Ап Сфен Циркон Рутил Мт Хл
ВБ262г/1 55 - 10 32 2 3 - - - -
ВБ262а 10 - 22 65 - - - 2 - - - 0.5 0.5
ВБ237 35 - 35 30 - - - - - - - - 0.1 - 0.05 - - -
ВБ238 79 - 20 1
Л2а/1 20 - 40 40 1 0.1
Л2а/2 25 - 40 35 - - - - - - - 1 - - - - - 2
ВБ236 20 - 10 55 15 - - - - - - 0.1 - - - - - -
ВБ262г/2 35 - 15 20 - - - 5 22 3 - 1 - - - - 0.5 -
Л1в 12 - 38 15 - - - - 30 - - - 1.5 3 - - 0.5 -
ВБ2626 15 - 32 25 - - - - 13 - 10 - - 3 - - 2 -
Л2б 25 - 10 35 - - - - 20 - - 0.8 0.1 1 - - - 10
ВБ262д 20 - - 50 - - - 20 - - - 5 - 0.5 - - - 6
ВБ262в/2 30 - 10 47 - 2 - 8 - - - 2 - 1 - 0.05 - -
ВБ262В/3 30 - 35 25 3 2 - 5 - - - 2 2 1 - - - -
ВБ263/2 - 18 25 40 3 7 - 8 - - - 0.5 - - - - 0.5 -
ВБ235а 10 10 15 30 19 8 - 8 - - - 0.1 0.1
ВБ241 20 - 20 22 7 10 - 18 - - - 1 0.1 - 0.05 - 2 -
ВБ235 20 - 10 22 11 12 5 20 - - - 0.1 0.1 0.1 0.05 - - -
ВБ263/3 5 - 30 35 - 16 - 10 - - - 0.5 0.1
ВБ242 10 - 8 8 20 25 - 40
ВБ247 - - 45 50 - - - - - - - - 5 - - - -
ВБ243 - - 55 40 5 - - - - - - - 0.1 - 0.05 - 0.2 -
ВБ265/1 - - 38 44 1 1 - 13 - - - 2.5 1
ВБ265/2 - - 37 41 2 8 - 10 - - - 2 - - - - - -
ВБ266 - - 38 42 3 6 - 10 - - - 1.5 0.1
ВБ240 - - 25 30 16 12 - 10 - - - 0.5 0.1 - 0.05 - - -
ВБ2606 7 Фо 28 ТР6 - Фл10 - - - - 49 - - - - - - - -
ВБ260с1 32 Фо7 30 12 5 - - - 3 10 1
ВБ261а - - 10 5 10 - - - 5 70 - - - 0.1 - - - -
ВБ267/1 3 - - 10 7 - - - 5 74 - 0.5 - 0.5 - - - -
Примечание. ВБ235-242 - мыс Фертик, ВБ243-244 - бухта Онгоконская, ВБ247 - б. Миллионная, Л1-2 - о. Лохматый, ВБ260-267 - мыс Верхнее Изголовье, Изголовье - б. Солененькая. Ди - диопсид, РО - роговая обманка, Пл - плагиоклаз, Би - биотит, Гр - гранат, Акт - актинолит, Кв - кварц, Скап - скаполит, Ка - кальцит, Эп - эпидот, Грф - графит, Ап - апатит, Мт - магнетит, Хл - хлорит, Фо - форстерит, ТР - тремолит, Фл - флогопит.
группы сланцев характерен апатит и сфен, для ме-татуффитов - сфен и магнетит. Среди сланцев изредка встречаются амфиболиты, не содержащие пироксена.
Гранатсодержащие разности сланцев характеризуются крайне непостоянным минеральным составом (табл. 1). Занвилевич [9] описывала их как чередование основных сланцев с гранат-биотитовыми гнейсами, но имела в виду всю толщу полуострова. Литвиновский [10], описывая метаморфические по-
роды, вмещающие святоноситы, указывает на широкое распространение линз и маломощных прослоев гранатсодержащих пород, составляющих не более 1% объема сланцев. По нашим наблюдениям развитие граната происходит вдоль сланцеватости пород совместно с кварцем и оранжевым биотитом. В обнажениях отчетливо видно (рис. 2), что эта ассоциация минералов образует выклинивающиеся линзовидные прожилки (от 5 до 80 см в длину и 0.5-6 см мощности), пятна и не является самостоя-
Рис. 2 Гранат-биотит-амфибол-диопсид-плагиоклазовые породы мыса Фертик. Вверху - зарисовка обнажения: 1 - ам-фибол-пироксеновые сланцы, 2 - пятнисто-линзовидное развитие гранат-биотит-кварцевой ассоциации. Внизу - вид в шлифах (ув. 40, при одном николе): А - развитие средне-крупнозернистой гранат-кварц-биотитовой ассоциации по мелкозернистому диопсид-амфибол-плагиоклазовому сланцу; видны срастания графита и биотита в краевой части гранат-биотит-кварцевой линзы (обр. ВБ241); Б - амебообразный гранат в ассоциации с биотитом и амфиболом в ди-опсидовом плагиосланце (обр. ВБ235). Рх - пироксен, Р1 - плагиоклаз, Ат - амфибол, Ы - биотит, Оа - гранат, Qu -кварц, Орк - графит.
тельной разновидностью пород (гранат-биотитовых гнейсов). Линзы гранат-биотит-кварцевого состава, как правило, более крупнозернисты, чем вмещающие диопсидовые сл
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.