научный журнал по геологии Петрология ISSN: 0869-5903

О научном журнале«Петрология»

Журнал о магматической, метаморфической и экспериментальной петрологии, минералогии и геохимии, дающий широкий обзор информации по всем многодисциплинарным аспектам теоретической, экспериментальной и прикладной петрологии. Делая акцент на петрологии разных регионов бывшего СССР, Петрология предоставляет своим читателям уникальную возможность уточнить свое понимание геологии громадных территорий евразийского континента.

Архив научных статейиз журнала «Петрология»

  • HT/LP МЕТАМОРФИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ВОРОНЕЖСКОГО КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАССИВА: ВОЗРАСТ, УСЛОВИЯ И ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА ФОРМИРОВАНИЯ

    БАЗИКОВ Н.С., КОТОВ А.Б., САВКО К.А., САЛЬНИКОВА Е.Б., САМСОНОВ А.В. — 2015 г.

    Воронцовский террейн Восточно-Сарматского орогена характеризуется HT/LP зональным метаморфизмом в интервале температур 430–750°С и давлений 3–5 кбар. Его возраст, определенный классическим методом TIMS по монациту, составляет 2067 ± 9 млн лет и соответствует наиболее вероятному интервалу (2050–2080 млн лет) внедрения большого объема базитовых и гранитоидных интрузий. Периоды магматической активности и метаморфизма сближены во времени, что предполагает, казалось бы, очевидный вывод о магматическом источнике тепла для метаморфизма. Однако геологические данные о конфигурации метаморфических зон (самые крупные базитовые, диоритовые и гранитоидные интрузии находятся в зонах низкотемпературного метаморфизма), реликты метаморфических минеральных ассоциаций и кристаллизационной сланцеватости в ксенолитах метапелитов в интрузиях свидетельствуют об их постметаморфическом внедрении. Скорее всего, причиной HT/LP метаморфизма послужило увеличение теплового потока при вязких деформациях и складчатости в теплой литосфере молодого палеопротерозойского Воронцовского террейна в ходе колизионных процессов.

  • ZR/HF ОТНОШЕНИЕ В СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ ХЛОРИДНЫХ ФЛЮИДАХ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ ЦИРКОНИЯ И ГАФНИЯ ПРИ 450°С, 0.6–1 КБАР

    БЫЧКОВА Я.В., ВОЛЧЕНКОВА В.А., ТАГИРОВ Б.Р., ШИКИНА Н.Д. — 2015 г.

    Методом растворимости исследовано поведение Zr и Hf в сверхкритических водных хлоридных флюидах (m(HCl) = 0.5–1.5, m(NaCl) 1 и 2 моль кг-1 H2O) при 450°C и давлении 0.6–1 кбар. Твердой фазой во всех экспериментах служили кристаллы природного бадделеита (месторождение Ковдор). Повышение концентраций HCl и NaCl приводит к увеличению содержаний Zr и Hf в растворах. Преобладающими комплексами Zr являются ZrOHCl и NaZrOHCl , для Hf – HfOHCl , HfCl , и NaHfOHCl или NaHfCl . По мере увеличения концентрации кислоты значение Zr/Hf отношения снижается (Hf обогащает флюид), что является следствием различий в кислотно-основных свойствах этих элементов и может приводить к их разделению в природных процессах.

  • ВОЗМОЖНЫЕ РЕЛИКТЫ СЕРПЕНТИНА В ЛУННЫХ МЕТЕОРИТАХ

    БРАНДШТЕТТЕР Ф., ДЕМИДОВА С.И., НАЗАРОВ М.А., НТАФЛОС Т. — 2015 г.

    Последние результаты исследований лунных пород показали, что вода может быть важным компонентом лунных магм. Однако минералогических признаков водного изменения лунных минералов найдено пока не было. В лунных метеоритах Dhofar 302 и 961 нами обнаружены два необычных объекта, особенности состава которых позволяют предположить, что их образование может быть связано с дегидратацией серпентина. Эти объекты состоят из срастаний оливина и ортопироксена, при этом в объекте метеорита Dhofar 961 ламели пироксена в оливине напоминают структуру распада, а оливин содержит до 0.5 мас. % P2O5. Фосфористые оливины ранее никогда не наблюдались в лунных породах. Находка этих объектов указывает на возможность участия процессов серпентинизации и десерпентинизации в лунном петрогенезисе. Значительные химические различия объектов в метеоритах Dhofar 302 и 961 указывают на серпентинизацию различных типов первичных пород. В отличие от объекта в метеорите Dhofar 302, серпентиновый предшественник объекта в метеорите Dhofar 961 должен был формироваться в источнике, содержащем KREEP-компонент.

  • ВУЛКАНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ ВЕНЕРЫ: РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ, ВОЗРАСТ, МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ

    ИВАНОВ М.А. — 2015 г.

    Рассмотрена морфология и возрастные соотношения равнинных местностей Венеры. Стратиграфически наиболее древними и сильно тектонизированными комплексами планеты являются останцы равнин, предшествовавших тессерообразующим тектоническим структурам. Это указывает на то, что при формировании тессерной местности преимущественно вовлекался материал, образованный за счет излияний маловязких (вероятно, базальтовых) лав. Наиболее древними стратиграфическими подразделениями, в формировании которых вулканическая активность играла главенствующую роль, являются щитовые равнины. Их облик свидетельствует о весьма многочисленных, но маломощных извержениях базальтового вещества из рассеянных и, вероятно, приповерхностных источников. Единственными формами рельефа Венеры, облик которых указывает на извержение лав повышенной вязкости, являются фестончатые потоки и крутосклонные купола. Подавляющее большинство куполов пространственно и стратиграфически ассоциируют со щитовыми равнинами, что свидетельствует об особом стиле вулканизма при формировании равнин, способствовавшего локальному образованию лав повышенной вязкости. Возможные механизмы образования крутосклонных куполов подтверждают, что, вероятнее всего, купола формировались в результате извержения обогащенного кремнеземом расплава (и потому более вязкого) в результате кристаллизационной дифференциации в магматических камерах. Морфология поверхности более молодых региональных равнин свидетельствует о их образовании в результате обильных, но кратковременных излияний базальтовых (или, возможно, коматиитовых) лав (лавовое затопление). Площади и возможные объемы региональных равнин в большей степени согласуются с их формированием при плавлении порций мантийного вещества, замещавших деламинировавшие блоки корневых частей литосферы. Форма проявлений, характер распределения в пространстве и типичные ассоциации лопастных равнин указывают на их образование при плавлении головных частей мантийных диапиров. Морфологические характеристики основных вулканических комплексов Венеры (щитовых, региональных и лопастных равнин) и их устойчивые стратиграфические соотношения указывают на резко выраженную эволюцию вулканической активности в геологической истории Венеры.

  • ГЕНЕЗИС МУДЖИЕРИТОВ И БЕНМОРЕИТОВ ВУЛКАНА НЕМРУТ (ВОСТОЧНАЯ ТУРЦИЯ): ПРОЦЕССЫ СМЕШЕНИЯ МАГМ И ФРАКЦИОННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ЩЕЛОЧНО-БАЗАЛЬТОВОГО РАСПЛАВА

    КАРМАНОВ Н.С., ПЕРЕТЯЖКО И.С., САВИНА Е.А., ЩЕРБАКОВ Ю.Д. — 2015 г.

    Детально описаны минералогические и фазовые особенности образцов трахибазальта, муджиерита, трахидацита и комендитов вулкана Немрут (Восточная Турция), рассчитаны условия образования минералов, проанализированы составы стекол расплавных включений в оливинах и матриксе пород. На основе анализа минералого-геохимических особенностей пород и масс-балансовых расчетов предлагаются наиболее вероятные модели образования муджиеритовой и бенмореитовой магм. Определены параметры кристаллизации оливина, полевых шпатов, оксидов Fe и Ti (титаномагнетита, ильменита). Титаномагнетит и ильменит образовались при следующих условиях: муджиерит (960–922°С, lgfO2 NNO от –1.54 до –0.73), бенмореит (940–890°С, lgfO2 NNO от –1.46 до –0.79), трахидацит (870–845°С, lgfO2 NNO от –2.11 до –1.82), комендит (705–667°С, lgfO2 NNO от –2.48 до –2.18). Температуры кристаллизации полевых шпатов: трахибазальт (1150–950°С), бенмореит (920–800°С), комендит (760–720°С). По расчетным оценкам захват расплавных включений в оливинах (Fo75-40) из трахибазальта, муджиерита, бенмореита и трахидацита происходил в интервале температур 1270–860°С. За исключением трахибазальта, в каждом образце обнаружены частично растворенные фенокристы и/или ксенокристы минералов, что свидетельствует о неравновесных условиях их образования. Из масс-балансовых расчетов состава пород (модели FC, AFC, FCA) и минералогических наблюдений следует, что магмы или расплавы муджиеритового и бенмореитового составов могли формироваться как в результате фракционной кристаллизации щелочно-базальтового расплава (массовая доля расплава, F = 0.63–0.79), который ассимилировал небольшое количество корового вещества, так и в процессе смешивания трахибазальтовой (F = 0.16–0.45) и трахидацитовой (F = 0.45–0.58) магм при наличии избыточных для этой модели фаз оливина, плагиоклаза, магнетита и апатита (в сумме 10–24 мас. %). Докальдерные комендиты обогащены железом (4–5 мас. % FeO общ.) и примесными элементами по сравнению с посткальдерными комендитами, содержащими 2–3 мас. % FeO общ. Из анализа геохимических данных и масс-балансовых расчетов следует, что посткальдерная бенмореитовая магма не могла образоваться при фракционировании щелочно-базальтового расплава. Для такой магмы и сформированных из нее бенмореитов характерны аномально низкие концентрации Ba (46–54 ppm) и Sr (203–269 ppm), которые невозможно получить в моделях фракционной кристаллизации щелочно-базальтового расплава с участием ассимилированного корового вещества. Составы посткальдерных бенмореитов и гибридных пород трахидацитового состава, имеющих признаки магматического смешения (ксенокристов бенмореитовой и комендитовой магм, стекла переменного состава), наилучшим образом рассчитываются как смеси щелочно-базальтового (F = 0.7–0.5) и низкожелезистого комендитового (F = 0.3–0.5) расплавов. Очаги низкожелезистого комендитового расплава появились на посткальдерной стадии в процессе фракционной кристаллизации щелочных магм (трахитовой и трахит-комендитовой). По-видимому, многократные извержения низкожелезистых комендитов в кальдере и “рифтовой” зоне вулкана Немрут были вызваны внедрениями бенмореитовой магмы в такие очаги.

  • ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ТИПИЗАЦИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД СРЕДНЕГО СОСТАВА ПО ГЕОХИМИЧЕСКИМ ДАННЫМ

    ВЕЛИКОСЛАВИНСКИЙ С.Д., КРЫЛОВ Д.П. — 2015 г.

    Предлагаются новые “тектономагматические” дискриминационные диаграммы для определения геодинамических обстановок формирования магматических пород среднего состава по геохимическим данным. Диаграммы разработаны на основе дискриминантного анализа эталонных выборок анализов пород среднего состава современных островных дуг (n = 7787), а также внутриплитных (n = 4344) и постколлизионных магматических ассоциаций (n = 3207). Их использование позволяет надежно классифицировать около 70% анализов пород среднего состава.

  • ДЕГИДРОГЕНИЗАЦИЯ КАК МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ОРИЕНТИРОВАННЫХ ШПИНЕЛЬ-ПИРОКСЕНОВЫХ СИМПЛЕКТИТОВ И МАГНЕТИТ-ГЕМАТИТОВЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ОЛИВИНАХ ЗЕМНОГО И ВНЕЗЕМНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

    ЛОРЕНЦ К.А., ХИСИНА Н.Р. — 2015 г.

    Изложен новый подход к объяснению природы ориентированных пироксен-шпинелевых симплектитов и магнетит-гематитовых включений в оливинах. Образование симплектитов рассматривается как реакция дегидрогенизации и твердофазного замещения симплектитом включений ОН-содержащих оливиноподобных фаз-предшественниц. Согласно модели дегидрогенизации, фазой-предшественницей ориентированных симплектитовых пироксен-шпинелевых срастаний в оливине являются ламелярные выделения гидрооливина [3(Mg,Fe)2SiO4] · (MgH2SiO4), а появление в оливине вростков гематита и магнетита происходит в результате дегидрогенизации и дегидратации присутствовавших в оливине гумитоподобных прослоек [n(Mg,Fe)2SiO4] · [Mg(OH2)]. Реакции дегидрогенизации сопровождаются переходом двухвалентных ионов переходных металлов в трехвалентное состояние и диффузионным катионным обменом Fe, Cr, Ca, Mg, Al между фазой-предшественницей и оливином-хозяином в условиях длительной декомпрессии при температурах >800°C. Преобразование фазы-предшественницы в симплектит происходит по типу топотаксической реакции с соблюдением следующих условий: наследование симплектитом кристаллографической ориентировки фазы-предшественницы; сохранение объема в ходе реакции, т.е. стремление к нулю объемного эффекта реакции1; сохранение баланса масс, согласующееся с твердофазной реакцией в закрытой системе без поступления химических элементов извне оливина.

  • ДИФФЕРЕНЦИРОВАННАЯ ВУЛКАНИЧЕСКАЯ АССОЦИАЦИЯ МИНУСИНСКОГО ПРОГИБА: МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ И ИСТОЧНИКИ РАСПЛАВОВ (НА ПРИМЕРЕ БАТЕНЕВСКОГО ПОДНЯТИЯ)

    ВОРОНЦОВ А.А., ГАЗИЗОВА Т.Ф., ПЕРФИЛОВА О.Ю., ПОСОХОВ В.Ф., ТРАВИН А.В., ФЕДОСЕЕВ Г.С., ЯРМОЛЮК В.В. — 2015 г.

    Рассмотрены вопросы образования ранне-среднедевонских вулканических толщ быскарской серии Батеневского поднятия Минусинского прогиба. Вулканическая ассоциация представлена породами широкого диапазона составов от базальтов до риолитов. Установлено, что изменения составов пород подчиняются законам фракционирования только в диапазоне составов базальт–трахиандезит–трахит (47.7–64.5 мас. % SiO2). Геохимические характеристики пород диапазона SiO2 = 65–74 мас. % отвечают продуктам смешения трахитовых дифференциатов с анатектическими коровыми выплавками, состав которых представляют риолиты ( 77 мас. % SiO2). Показано, что дифференцированные по составу серии вулканических пород Минусинского прогиба и, по-видимому, Алтае-Саянской рифтовой области в целом не являются аналогами дифференцированных магматических серий активных континентальных окраин. Их основу создают продукты мантийного плавления, что типично для областей внутриплитного магматизма. Кислые магматические породы этих ассоциаций возникли вследствие воздействия мантийного плюма на литосферу. В результате чего сформировались внутрикоровые камеры базитовых магм, тепловое воздействие которых на вмещающую кору привело к процессам анатексиса и последующему взаимодействию анатектических кислых магм с продуктами дифференциации базитовых расплавов.

  • КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ОХЛАЖДАЮЩЕГОСЯ МАГМАТОГЕННОГО ФЛЮИДА И МЕХАНИЗМ “КИСЛОТНОЙ ВОЛНЫ” Д.С. КОРЖИНСКОГО ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

    КУЧМА А.С., ХУДОЛОЖКИН В.О. — 2015 г.

    Методом минимизации свободной энергии Гиббса получены данные о компонентном составе и кислотно-основных свойствах флюида в процессе охлаждения в системах Н2 СО2, H2O NaCl, H2O–породообразующие минералы. Рассчитаны вклады главных компонентов флюида в его кислотно-основные свойства. Сделан вывод, что основной причиной кислотной инверсии магматогенного флюида системы флюид–гранит является противоположная направленность изменения констант диссоциации кислотных и основных компонентов флюида в процессе его охлаждения.

  • КОМЕНДИТЫ И ПАНТЕЛЛЕРИТЫ ВУЛКАНА НЕМРУТ (ВОСТОЧНАЯ ТУРЦИЯ): УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ И ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ТРАХИТ-КОМЕНДИТОВЫМИ, КОМЕНДИТОВЫМИ И ПАНТЕЛЛЕРИТОВЫМИ РАСПЛАВАМИ

    КАРМАНОВ Н.С., ПЕРЕТЯЖКО И.С., САВИНА Е.А. — 2015 г.

    Изучены минералого-геохимические и фазовые особенности комендитов и пантеллеритов вулкана Немрут (Восточная Турция), получены оценки условий образования минералов, анализируются составы стекол матрикса пород и расплавных включений из фенокристов анортоклаза, фаялита, геденбергита. Методом лазерной абляции определены составы стекол матрикса и фенокристов минералов, рассчитаны коэффициенты распределения P, B, Li, Rb, Cs, Ba, Sr, Zr, Hf, Ta, Nb, Sc, V, Cr, Ni, Cu, Pb, Th, U, Y, РЗЭ между фазами и стеклом. На основе масс-балансового моделирования составов комендитов и пантеллеритов, экспериментальных данных и результатов изучения расплавных включений анализируются модели образования, процессы накопления и кристаллизации минералов в комендитовых и пантеллеритовых магмах, а также взаимосвязи между трахит-комендитовыми, комендитовыми и пантеллеритовыми расплавами. Появление остаточных комендитовых и пантеллеритовых расплавов объясняется вариациями условий кристаллизации анортоклаза (преобладающей фазы), геденбергита, фаялита, оксидов Fe и Ti в исходной трахит-комендитовой магме в зависимости от давления и содержания растворенной в расплавах воды. Акцессорные фазы (РЗЭ-, Sr-содержащий фтор-апатит и циркон), вероятно, участвовали во фракционировании расплавов. Условия образования фенокристов геденбергита, фаялита, ильменита по данным QUILF-расчетов (минимальные параметры без кварца в расплавах): высокожелезистый комендит (3 кбар, 763°С, FMQ –1.27), пантеллерит (3.3–3.8 кбар, 715°С, FMQ –1.08), низкожелезистые комендиты (2.3 кбар, 748°С, FMQ –1.16). Равновесная кристаллизация фенокристов анортоклаза в комендитовых расплавах происходила при температуре около 750°С. По данным изучения стекол расплавных включений комендитовые и пантеллеритовые расплавы содержали 1–3 мас. % H2O. Из анализа литературных источников и оценок условий образования магм вулкана Немрут следует, что локальные камеры с комендитовыми и пантеллеритовыми ненасыщенными водой расплавами могут существовать в центрах щелочного вулканизма на глубинах от 5 до 10–15 км в интервале температур <750°С при летучести кислорода ниже буфера FMQ и литостатическом давлении 1–4 кбар.

  • КРИСТАЛЛОГЕНЕЗИС И ВОЗРАСТ ЦИРКОНА ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ И ОСНОВНЫХ ПОРОД ЕЛЕТЬОЗЕРСКОГО МАГМАТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА, СЕВЕРНАЯ КАРЕЛИЯ

    АНТОНОВ А.В., БЕЛЯЦКИЙ Б.В., БОГИНА М.М., ЛЕПЕХИНА Е.Н., ЧИСТЯКОВ А.В., ШАРКОВ Е.В., ЩИПЦОВ В.В. — 2015 г.

    Был изучен циркон из титаноносного среднепалеопротерозойского Елетьозерского расслоенного интрузивного комплекса ультраосновных-основных-щелочных пород и карбонатитов, а также Sm-Nd система породообразующих минералов образца феррогаббро из этого комплекса. Циркон, выделенный из образцов сиенитов и феррогабброидов, имеет сходное строение и претерпел два главных независимых эпизода вторичного преобразования. В процессе первого из них магматический циркон с осцилляторной зональностью частично или полностью замещался пористым цирконом со сложной нерегулярной внутренней структурой, а во время второго – зерна как первичного, так и пористого циркона обрастали каймой гомогенного в катодной люминисценции циркона. Для исходного магматического циркона характерно распределение РЗЭ с повышенным содержанием тяжелых и пониженным легких лантаноидов, а также Се-максимум. Пористый же циркон характеризуется повышенным содержаниями легких РЗЭ, Са, Ti и часто – Th. Обе разновидности циркона в основном обеднены U. Распределение РЗЭ для гомогенного циркона оболочек подобно таковому в магматическом цирконе, но отличается заметно более низким уровнем концентрации РЗЭ, особенно тяжелых и средних. Пористый циркон содержит микровключения торита, барита, иттриалита, а также других редкометалльных и редкоземельных минералов (кальциосамарскита, пирохлора и гатчетолита), свидетельствующих о том, что зерна циркона подверглись переработке флюидами, содержащими не только F и Th, но и Y, U, Nb, Ta, Ba, Fe, Ti и Са. По-видимому, эти компоненты высвобождались в процессе метаморфизма при замещении магматических минералов метаморфическими парагенезисами с весьма ограниченной изоморфной емкостью. U-Pb геохронологические исследования циркона (SHRIMP-II) показали, что его возраст варьирует в широких пределах и коррелирует с особенностями внутренней структуры зерен, что объясняется характером наложенных процессов. Однако во многих случаях эти оценки возраста имеют более низкие значения, особенно для участков зерен вдоль границы с пористой разновидностью или при “проникновении” в них материала оболочек. По-видимому, наиболее близки времени формирования интрузива самые древние оценки возраста, т.е. 2086 ± 53 и 2086 ± 30 млн лет для сиенитов и 2070 ± 24 млн лет – для феррогабброидов. По геологическим данным, сиениты прорывают габброиды, поэтому как оценка возраста формирования интрузива в целом более предпочтителен возраст, полученный для сиенитов, т.е. 2086 ± 30 млн лет. Оценки возраста пористого циркона также варьирует в широких пределах, что объясняется присутствием реликтов (доменов) вещества циркона первичных зерен в пористой матрице. Мы полагаем, что наиболее близки возрасту кристаллизации пористого циркона минимальные из полученных датировок, т.е. этот циркон образовался 1.9–1.8 млрд лет назад. Это время проявления свекофеннских тектоно-метаморфических процессов, в которые, по-видимому, были вовлечены и породы Елетьозерского комплекса, что привело к метаморфизму всех пород комплекса в условиях эпидот-амфиболитовой фации и сопровождалось образованием пористого циркона. Формирование светлых (в катодной люминисценции) оболочек зерен, по-видимому, происходило еще позже, в результате взаимодействия циркона с внутрикоровым флюидом, и уже было связано с событиями в мезо- и неопротерозое, или даже в каледонское время. Возраст феррогабброидов, определенный Sm-Nd изохронным методом (1988 ± 63 млн лет), в пределах погрешности сопоставим с результатами U-Pb датирования пористого циркона, подтверждая тот факт, что магматические породы испытали существенные вторичные преобразования в ходе свекофеннской орогении. Среднепалеопротерозойский Елетьозерский комплекс является древнейшим проявлением титаноносного умеренно-щелочного магматизма на Карельском кратоне.

  • ЛАТЕРАЛЬНАЯ СМЕНА ИСТОЧНИКОВ МЕЛ-ПАЛЕОГЕНОВОГО МАГМАТИЗМА В ТЯНЬ-ШАНЕ

    МИКОЛАЙЧУК А.В., РАССКАЗОВ С.В., САРАНИНА Е.В., СОБЕЛЬ Э.Р., ФЕФЕЛОВ Н.Н., ЧУВАШОВА И.С., ЯСНЫГИНА Т.А. — 2015 г.

    Территории Южного и Северного-Срединного Тянь-Шаня резко отличаются по характеру эволюции мел-палеогенового вулканизма. Южный Тянь-Шань представлен вулканической серией пикробазальт–трахибазальт–базанит–фонотефрит–фонолитов, формирование которой происходило на протяжении длительного временного интервала 122–46 млн лет назад, а Северный-Срединный Тянь-Шань – вулканической ассоциацией фоидит–базанит–трахибазальт–базальт–андезибазальтов, в сравнительно узком временном диапазоне 61–53 млн лет назад. Вся вулканическая серия первой территории была производной плавления малоглубинного источника безгранатовой мантии. Вулканическая ассоциация второй территории включала базаниты и фоидиты – выплавки из глубокой части мантии гранатовой фации и трахибазальты, базальты и андезибазальты – выплавки из нижней коры. Предполагается, что в смене источников и разном характере эволюции мел-палеогенового магматизма в Южном и Северном-Срединном Тянь-Шане отразилась активизация неоднородной литосферы в сомкнувшихся берегах позднепалеозойского Туркестанского палеоокеана.

  • МАССИВ МЕТАБАЗИТОВ ОСПЕ-ЛУВТУАЙВЕНЧ (КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ, РОССИЯ): ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ, ПЕТРО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ И ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА ПРИНАДЛЕЖНОСТИ К ИМАНДРОВСКОМУ КОМПЛЕКСУ РАССЛОЕННЫХ ИНТРУЗИЙ

    БАЯНОВА Т.Б., СЕРОВ П.А., ЧАЩИН В.В. — 2015 г.

    В статье представлены результаты комплексных геологических, петро-геохимических и изотопно-геохронологических исследований массива метабазитов Оспе-Лувтуайвенч в Кольском регионе, состоящего из трех блоков (с северо-запада на юго-восток): Лувтуайвенч, Оспе и Экостровский. Его протяженность составляет около 17 км при ширине до 6 км. Массив преимущественно сложен мезо- и меланократовыми ортоамфиболитами (метагабброидами) с горизонтами лейкократовых эпидотовых ортоамфиболитов (метагаббро-анортозитов) мощностью 5–15 м, выше по разрезу сменяясь метаферрогаббро с горизонтом ильменит-магнетитовой руды протяженностью не менее 1 км и мощностью около 50 м. По всем петро-геохимическим параметрам метабазиты всех трех блоков массива идентичны и сходны с аналогичными породами Имандровского комплекса расслоенных интрузий. В блоках Лувтуайвенч и Экостровском, кроме того, установлены тела метаультрабазитов (хлорит-актинолитового, актинолит-хлорит-серпентинового и актинолит-серпентинового состава) различной мощности. Исходя из их структурного положения, отличающегося от такового сходных пород интрузий Имандровского комплекса, а также особенностей петро-геохимических характеристик, эти породы рассматриваются в качестве ксеногенных образований. Из метагабброидов каждого блока массива Оспе-Лувтуайвенч получены новые изотопно-геохронологические данные U-Pb методом по циркону: 2445 ± 5 (блок Лувтуайвенч) млн лет, 2455.8 ± 3.5 (блок Оспе) млн лет и 2447 ± 4 млн лет (Экостровский блок), которые характеризуют время кристаллизации массива и близки возрасту образования типовых интрузий Имандровского расслоенного комплекса. U-Pb методом по циркону получен возраст кристаллизации габбро-норитов массива горы Ягельной Имандровского комплекса, равный 2444 ± 3 млн лет. По данным Sm-Nd систематики породы массива Оспе-Лувтуайвенч имеют следующие значения Nd(2450): +0.61 (блок Лувтуайвенч), –1.58 (блок Оспе) и –1.27 (Экостровский блок), а для габбро-норитов массива горы Ягельной получено значение Nd(2450) равное –0.99. Все они сходны с таковыми данными в расслоенных интрузиях палеопротерозоя. Близость особенностей внутреннего строения, петро- и изотопно-геохимических параметров, а также времени образования массива Оспе-Лувтуайвенч с типовыми представителями Имандровского комплекса с высокой долей вероятности свидетельствует о принадлежности его к этому комплексу.

  • МЕТЕОРИТ ЧЕЛЯБИНСК: УДАРНЫЙ МЕТАМОРФИЗМ, ИМПАКТНЫЙ РАСПЛАВ И УДАРНАЯ АДИАБАТА

    БАДЮКОВ Д.Д., ИГНАТЬЕВ А.В., КОСТАМА П., РАЙТАЛА Й. — 2015 г.

    Метеорит Челябинск (падение 15 февраля 2013 г.) относится к LL5-хондритам с S4 степенью ударной нагрузки. Фрагменты метеорита подразделяются на светлые и темные разности. По интенсивности проявления эффектов ударного метаморфизма среди светлых разностей выделяются две группы, испытавшие пиковые нагрузки в диапазонах 20–25 ГПа и 25–30 ГПа. Материал темных разностей был подвергнут ударным нагрузкам в области 25–30 ГПа, однако претерпел отжиг, что привело к уменьшению наблюдаемой степени ударного метаморфизма. Черные прожилки, присутствующие в светлой и темной разностях, и жилы импактного расплава в темной разности являются результатом фрикционного плавления по границам блоков, возникших при дроблении вещества в ударной волне. Импактный расплав жил характеризуется слегка повышенными содержаниями Si, Al, Ca, Na и K и имеет изотопный состав кислорода, соответствующий таковому основной массы хондрита. Предполагается, что кристаллизация расплава в черных прожилках началась при повышенном давлении в волне разгрузки. Расплав в жилах и центральных частях черных прожилков кристаллизовался после сброса давления. Прогрев материала вокруг жил расплава привел к его почернению и отжигу эффектов ударного метаморфизма. Исходя из полученной ударной адиабаты метеорита Челябинск, были рассчитаны постударные и ударные температуры в широком диапазоне давлений. Согласно этим расчетам, в процессе ударного события метеорит нагрелся на 65–135 градусов. Плавление LL-хондритов из-за высоких “равновесных” постударных температур начинается с нагрузок 100 ГПа, а давления в районе 140 ГПа вызывают полное плавление породы.

  • НЕОПРОТЕРОЗОЙСКАЯ АНОРОГЕННАЯ РИОЛИТ-ГРАНИТНАЯ ВУЛКАНО-ПЛУТОНИЧЕСКАЯ АССОЦИАЦИЯ АКТАУ-МОИНТИНСКОГО СИАЛИЧЕСКОГО МАССИВА (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КАЗАХСТАН): ВОЗРАСТ, ИСТОЧНИКИ И ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ

    АНИСИМОВА И.В., ДЕГТЯРЕВ К.Е., КОТОВ А.Б., САЛЬНИКОВА Е.Б., ТРЕТЬЯКОВ А.А., ШАТАГИН К.Н. — 2015 г.

    Среди докембрийских комплексов, слагающих фундамент Актау-Моинтинского массива (Центральный Казахстан), выявлена и изучена риолит-гранитная вулканоплутоническая ассоциация, в строении которой участвуют риодациты, риолиты, субщелочные риолиты, туфы и вулканогенно-осадочные породы кислого состава алтынсынганской и уркендеуской свит, а также гранитоиды узунжальского комплекса. U-Pb (ID-TIMS) геохронологические исследования акцессорных цирконов из вулканитов и гранитов позволили установить, что становление ассоциации происходило в тонийский период неопротерозоя в интервале 925–917 млн лет. Неопротерозойские вулканиты и граниты являются наиболее молодыми докембрийскими магматическими комплексами и фиксируют завершение формирования докембрийской континентальной коры Актау-Моинтинского массива. По петро-геохимическим характеристикам вулканиты и граниты близки к гранитам A-типа, что указывает на внутриплитные обстановки формирования. Установлено, что образование родоначальных расплавов могло происходить в процессе плавления метатоналитового или метаграуваккового субстрата при Т 940°С и Р 8–10 кбар в результате андперплейтинга мантийных расплавов. Изотопные Sm-Nd данные вулканитов и гранитов (TNd(DM) = 1.9–1.7 млрд лет, Nd(T) = –1.9...–3.5) свидетельствуют о палеопротерозойском возрасте их корового источника. Выявлено большое сходство неопротерозойской тектоно-магматической эволюции Актау-Моинтинского массива и палеоконтинента Конго–Сан-Франсиско, входившего в группу кратонов южной части суперконтинента Родиния. Это позволило предположить, что образование тонийской анорогенной вулканоплутонической ассоциации Актау-Моинтинского сиалического массива является отражением глобальных дивергентных процессов в пределах южной части суперконтинента Родинии (палеоконтинент Конго–Сан-Франсиско).

  • ОКРАИННО-КОНТИНЕНТАЛЬНЫЙ СИНСДВИГОВЫЙ МААСТРИХТ-ПАЛЕОГЕНОВЫЙ МАГМАТИЗМ ВОСТОКА АЗИИ (К ПРОБЛЕМЕ “ПОЯСОВ” КОРЯКСКО-ЗАПАДНОКАМЧАТСКОГО РЕГИОНА)

    ФИЛАТОВА Н.И. — 2015 г.

    Показана специфика синсдвигового окраинно-континентального магматизма на рубеже мел–палеоген и его источников, которые возникли на этапе оформления трансформной границы континент Азии–Пацифик, сменившей во времени границу меловую конвергентную. Край континента при этом был нарушен сдвигами и сбросо-сдвигами, составившими Восточно-Азиатскую рифтовую систему (ВАРС), которая индуцировала синтрансформный магматизм двух комплексов – позднекампан-эоценовый малодифференцированный базальтоидный (TBB – transform boundary basalts) и эоцен-олигоценовый кремнекислый (TBA – transform boundary acidic rocks). Первый из них, подобно платобазальтам, типично трещинный, образует обширные ареалы и щитовые вулканы, второй – постройки центрального типа, венчающиеся кальдерами. Специфика составов вулканитов TBB заключается в многокомпонентности: с преобладающими свойствами OIB-WPB сочетаются черты MORB и IAB (при отсутствии синхронной зоны субдукции). Изотопно-геохимические и сейсмотомографические данные свидетельствуют об участии в их генезисе расплавов трех типов: вещества нижнемантийного апвеллинга, взаимодействовавшего с астеносферой и (или) фрагментами деплетированной океанической мантии, а также с участками литосферы окраины Азии, претерпевшими в прошлом многоэтапную переработку в надсубдукционных условиях. Изотопно-геохимические свойства сиалических пород TBA, сформированных вслед за базальтоидами TBB (а местами и синхронно), указывают на их коровый генезис. Процесс анатексиса края континента был обусловлен сменой растяжения обстановкой сжатия (из-за среднеэоценовой обдукции со стороны океана) и задержкой фронта мантийного магматизма, что обеспечило в коре повышенный температурный режим. Показаны различия геодинамических условий формирования платобазальтов зон растяжения на окраинах континентов (Восток Азии) и в истинно внутриплитной обстановке (Центральная Арктика).

  • ОЛИВИН КИМБЕРЛИТОВ ТРУБОК ПИОНЕРСКАЯ И ИМ. В. ГРИБА (АРХАНГЕЛЬСКАЯ АЛМАЗОНОСНАЯ ПРОВИНЦИЯ): ТИПЫ, СОСТАВ, ПРОИСХОЖДЕНИЕ

    АБАЗОВА З.М., БОРИСОВСКИЙ С.Е., ГРИБАНЬ Ю.Г., КАРГИН А.В., НОСОВА А.А., САЗОНОВА Л.В., ТРЕТЯЧЕНКО В.В. — 2015 г.

    Настоящая работа представляет первое систематическое исследование оливинов различной структурной позиции (оливины из перидотитовых ксенолитов, оливины макрокристового типа (Ol-I), зональные оливины фенокристового типа (Ol-II) из кимберлитов двух алмазоносных трубок Архангельской алмазоносной провинции (трубка им. В. Гриба и трубка Пионерская), различающихся геолого-структурным положением, геохимическими, изотопно-геохимическими характеристиками и уровнем алмазоносности. Было выполнено около 550 микрозондовых анализов оливина методом EPMA по прецизионной методике (Sobolev et al., 2007), адаптированной в ИГЕМ РАН (Каргин и др., 2014). Среди оливинов из кимберлитов трубки им. В. Гриба, имеющих умеренно-Ti состав, по геохимическим и Sr-Nd изотопным характеристикам, относительно близким к кимберлитам I группы, и отличающихся высокой алмазоносностью, преобладают высоко-Mg# низко-Ti Ol-I, формировавшиеся за счет фракционной кристаллизации протокимберлитового существенно карбонатного расплава при его взаимодействии с перидотитовым Орх-содержащим субстратом; доля высоко-Ti Ol-I, образованных метасоматическим путем при воздействии водно-силикатных флюидов на перидотитовый субстрат значительно ниже, а ксенокристовый материал, слабо проработанный метасоматическими агентами (расплавами, флюидами), представлен ограниченно. Среди оливинов из кимберлитов трубки Пионерская, отличающихся низко-Ti составом, с геохимическими и Sr-Nd изотопными характеристиками, близкими к кимберлитам II группы, и умеренной алмазоносностью, напротив, преобладают высоко-Ti Ol-I и значительна доля ксенокристового материала, слабо проработанного метасоматическими агентами. В кимберлитах обеих трубок в качестве ядер Ol-II преобладают низко-Ti оливины, имеющие значительное сходство составов с Ol-I; в трубке Пионерская присутствуют как высоко-Ti, так и низко-Ti ядра; в трубке им. В. Гриба не было обнаружено ядер, соответствующих высоко-Ti Ol-I. Внешние зоны оливинов, как и мелкие оливины основной массы, отличаются значительными вариациями содержаний малых элементов в узком интервале значений Mg#. Предполагается, что поздняя кристаллизация из кимберлитового расплава формирует высоко-Ti внешние зоны Ol-II в кимберлитах трубок им. В. Гриба и Пионерская, а уравновешивание на поздних стадиях с отделившимся от кимберлитового расплава водным флюидом и/или возможные кинетические эффекты образуют низко-Ti каймы на внешних зонах Ol-II в кимберлитах трубки Пионерская. Проведенные исследования показали, что оливины в кимберлитах гетерогенны по происхождению и не существует единого механизма их формирования.

  • ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ И ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА ФОРМИРОВАНИЯ ЮЖНО-ХАНГАЙСКОГО МЕТАМОРФИЧЕСКОГО ПОЯСА ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ

    АНИСИМОВА И.В., КОВАЧ В.П., КОЗАКОВ И.К., КОЗЛОВСКИЙ А.М., ПЛОТКИНА Ю.В., САЛЬНИКОВА Е.Б., ФЕДОСЕЕНКО А.М., ЭРДЭНЭЖАРГАЛ Ч., ЯКОВЛЕВА С.З. — 2015 г.

    В статье приведены новые геологические, геохронологические (U-Pb метод) и Sm-Nd изотопно-геохимические данные для метаморфических и магматических комплексов Южно-Хангайского метаморфического пояса, расположенного в южной части Хангайской группы блоков докембрия вдоль зоны сочленения Байдарикского блока и венд–позднерифейского офиолитового комплекса Баянхонгорской зоны. Нижнюю границу возрастного интервала раннего эпизода метаморфизма дистен-силлиманитовой фациальной серии (M2) определяют габброиды с возрастом 603 ± 3 млн лет островодужной ассоциации, выделенной в составе тацаингольского комплекса, верхнюю – граниты с возрастами 562 ± 2, 564 ± 5 и 571 ± 9 млн лет. В юго-восточной части пояса установлено проявление более позднего наложенного метаморфизма андалузит-силлиманитовой фациальной серии (M2). Нижнюю границу этого метаморфизма фиксируют кварцевые диориты с возрастом 552 ± 2 млн лет, а верхнюю посткинематические граниты Тацаингольского массива с возрастом 545 ± 5 млн лет. В источниках высокоградных метаморфических пород представлены ранне- и позднедокембрийские образования. Первые могут принадлежать фундаменту Байдарикского блока и/или его шельфу, вторые – породам океанических и островодужных комплексов Баянхонгорского палеобассейна. Фактически в интервале около 610–560 млн лет была сформирована континентальная кора, фрагменты которой представлены в тацаингольском комплексе. Параллельно с завершением процессов формирования Южно-Хангайского метаморфического пояса в позднем венде началось образование венд–раннепалеозойских палеоокеанических бассейнов, вулканических островов, островных дуг в раннекаледонском обрамлении блоковой структуры докембрия Хангая. Ко времени объединения структур раннекаледонского супертеррейна Центральной Азии в позднем кембрии–раннем ордовике (500–470 млн лет) “агломерат” блоков докембрия Хангая в основных чертах был уже сформирован.

  • ОТНОШЕНИЕ ФЛЮИД–ПОРОДА В ПРОЦЕССАХ СЕРПЕНТИНИЗАЦИИ ОКЕАНИЧЕСКИХ УЛЬТРАОСНОВНЫХ ПОРОД, ВМЕЩАЮЩИХ ГИДРОТЕРМАЛЬНОЕ ПОЛЕ ЛОСТ СИТИ, 30° C.Ш., САХ

    БОРТНИКОВ Н.С., ДУБИНИНА Е.О., СИЛАНТЬЕВ С.А. — 2015 г.

    Оценка отношения флюид/порода (W/R) по изотопно-кислородным характеристикам является специфичной для процессов серпентинизации, поскольку они сопровождаются не только изменением стехиометрических соотношений кислорода во флюиде и в породе, но и формированием сопутствующих серпентину минералов. Учет этих факторов необходим для обстановок, предполагающих ограниченную роль водного флюида, например, глубинной серпентинизации пород океанической литосферы в условиях низких скоростей спрединга. В работе изучены изотопные характеристики образцов, отобранных при погружении ГОА “МИР” в 50-м рейсе НИС “Академик Мстислав Келдыш”, вдоль вертикального профиля на южном склоне массива Атлантис, на котором расположено гидротермальное поле Лост Сити. Почти все изученные серпентиниты имеют гомогенный изотопный состав стронция, соответствующий таковому составу современной океанической воды. Изотопный состав кислорода серпентинитов закономерно изменяется в зависимости от глубины отбора образца, общий интервал изменения величины 18 составляет от 2.6 до 6.1 . Закономерные вариации указывают на сохранность стратиграфической позиции образцов в разрезе массива Атлантис и свидетельствует о глобальной серпентинизации всей толщи плутонических пород массива. Мы провели оценку отношения флюид–порода при серпентинизации в закрытой относительно флюида системе, используя модель растворения-кристаллизации, которая учитывает переменную стехиометрию кислорода и влияние параллельного формирования брусита на изотопный состав новообразованного серпентина. Результаты моделирования показывают, что при умеренно-повышенных температурах ( 300°C) существует область 0.1 < W/R < 5, характеризующаяся резкими вариациями изотопного состава кислорода как во флюиде (1.3–7.8 ), так и кристаллизующихся минералах – серпентине (2.5–8.9 ) и брусите (от –4.5 до 1.9 ). Модель объясняет наблюдаемый диапазон вариаций величин 18 в серпентинизированных гарцбургитах массива Атлантис. По нашим оценкам, наиболее вероятными условиями серпентинизации пород изученного разреза массива Атлантис являлись Т = 270–350°C при отношении W/R = 0.7–3. При более низкотемпературной серпентинизации, например при Т = 250°C, отношение W/R могло достигать 6. Современный процесс серпентинизации глубинных зон массива Атлантис, в котором участвует флюид поля Лост Сити, протекает при Т > 270°C и отношении W/R < 1. Эти условия аналогичны условиям серпентинизации гарцбургитов нижних частей изученного разреза массива Атлантис.

  • ПЕГМАТИТОВОЕ ТЕЛО СОСЕДКА МАЛХАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЦВЕТНОГО ТУРМАЛИНА В ЗАБАЙКАЛЬЕ: СОСТАВ, ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ, ПЕТРОГЕНЕЗИС

    ЗАГОРСКИЙ В.Е. — 2015 г.

    Показано, что особенности состава, внутреннего строения и генезиса богатого турмалином пегматитового тела Соседка определяются совокупностью последовательных процессов, осуществлявшихся на разных этапах формирования Малханской гранитно-пегматитовой системы. К ним относятся: 1) процессы гетерогенизации пегматитовых расплавов (прежде всего, в отношении щелочей и летучих компонентов) в очаге их “вызревания” и на путях внедрения; 2) процессы внутрижильной дифференциации в объеме кристаллизующегося пегматитового тела. При этом влияние первых на строение пегматитового тела и распределение в нем миарол оказывается более существенным, чем влияние вторых. Уже при внедрении порция пегматитовой магмы, из которой сформировалась жила Соседка, состояла из различных по составу расплавов, содержащих во взвешенном состоянии обособления также различающиеся по составу субстанций, послуживших основой будущих миарол. Важную роль в качестве минералообразующей среды для материала заполнения миарол могут играть водно-силикатные жидкости коллоидной природы, которые иногда фиксируются в минералах миарол в виде специфических расплавоподобных включений наряду с обычными флюидными включениями. Процесс кристаллизации расплава в пегматитовмещающей камере также внес свой вклад в развитие миарол, приводя к образованию низкотемпературных остаточных расплавов и флюидов. И те и другие, оттесняясь фронтом кристаллизации, причленялись к привнесенным расплавом флюидно-коллоидным “пузырям” либо обособлялись в виде самостоятельных занорышей.