научный журнал по геологии Петрология ISSN: 0869-5903

GERYA T.V. — 2013 г.

This work presents high-resolution 3D numerical model of transform fault initiation at rifted continental margins. Our petrological-thermomechanical visco-plastic model allows for spontaneous nucleation of oceanic spreading process in a continental rift zone and takes into account new oceanic crust growth driven by decompression melting of the asthenospheric mantle. Numerical model predicts that ridge-transform spreading pattern initiate in several subsequent stages: crustal rifting (0–1.5 Myr), spreading centers nucleation and propagation (1.5–3 Myr), proto-transform fault initiation and rotation (3–5 Myr) and mature ridge-transform spreading (>5 Myr). Comparison of modeling results with the natural data from the Woodlark Basin suggests that the development of this region closely matches numerical predictions. Similarly to the model, the Moresby (proto-) Transform terminates in the oceanic rather than in the continental crust. This fault associates with a notable topographic depression and formed within 0.5–2 Myr while linking two offset overlapping spreading segments. Model reproduces well characteristic “rounded” contours of the spreading centers as well as the presence of a remnant of the broken continental crustal bridge observed in the Woodlark Basin. Proto-transform fault traces and truncated tip of one spreading center present in the model are also documented in nature. Numerical results are in good agreement with the concept of Taylor et al. (2009) which suggests that spreading segments nucleate en echelon in overlapping rift basins and that transform faults develop as or after spreading nucleates. Our experiments also allow to refine this concept in that (proto)-transform faults may also initiate as oblique rather than only spreading-parallel tectonic features. Subsequent rotation of these faults toward the extension-parallel direction is governed by space accommodation during continued oceanic crust growth within offset ridge-transform intersections.

CONNOLLY JAMES A.D., DIMITRIOS KOSTOPOULOS, EVANGELOS MOULAS, JEAN-PIERRE BURG — 2013 г.

Sapphirine-bearing symplectites that replace kyanite in eclogites from the Greek Rhodope Massif have previously been attributed to a high-pressure granulite-facies metamorphic event that overprinted the eclogitic peak metamorphic assemblage. The eclogitic mineralogy consisted of garnet, omphacitic pyroxene, rutile and kyanite and is largely replaced by low-pressure minerals. Omphacite was initially replaced by symplectites of diopside and plagioclase that were subsequently replaced by symplectites of amphibole and plagioclase. Garnet reacted during decompression to form a corona of plagioclase, amphibole and magnetite. Rutile was partly transformed to ilmenite and kyanite decomposed to produce a high-variance mineral assemblage of symplectitic spinel, sapphirine, plagioclase, and corundum. The presence of quartz and corundum in the kyanite eclogites is evidence for the absence of bulk equilibrium and obviates a conventional analysis of phase equilibria based on the bulk-rock composition. To circumvent this difficulty we systematically explore the pressure-temperature-composition (P-T-X) space of a thermodynamic model for the symplectites in order to establish the pressure-temperature (P-T) conditions at which the symplectites formed after kyanite. This analysis combined with conventional thermometry indicates that the symplectites formed at amphibolite-facies conditions. The resulting upper-pressure limit ( 0.7 GPa) of the sapphirine-producing metamorphic overprint is roughly half the former estimate for the lower pressure limit of the symplectite forming metamorphic event. Temperature was constrained (T 720°C) using garnet-amphibole mineral thermometry. The P-T conditions inferred here are consistent with thermobarometry from other lithologies in the Rhodope Massif, which show no evidence of granulite-facies metamorphism. Regional geological arguments and ion-probe (SHRIMP) zircon dating place the post-eclogite-facies metamorphic evolution in Eocene times.

ARANOVICH L.Y., KOSTOPOULOS D., MOULAS E., PODLADCHIKOV Y.Y. — 2013 г.

We review published evidence that rocks can develop, sustain and record significant pressure deviations from lithostatic values. Spectroscopic studies at room pressure and temperature (P-T) reveal that in situ pressure variations in minerals can reach GPa levels. Rise of confined pressure leads to higher amplitude of these variations documented by the preservation of -quartz incipiently amorphized under pressure (IAUP quartz), which requires over 12 GPa pressure variations at the grain scale. Formation of coesite in rock-deformation experiments at lower than expected confined pressures confirmed the presence of GPa-level pressure variations at elevated temperatures and pressures within deforming and reacting multi-mineral and poly-crystalline rock samples. Whiteschists containing garnet porphyroblasts formed during prograde metamorphism that host quartz inclusions in their cores and coesite inclusions in their rims imply preservation of large differences in pressure at elevated pressure and temperature. Formation and preservation of coherent cryptoperthite exsolution lamellae in natural alkali feldspar provides direct evidence for grain-scale, GPa-level stress variations at 680°C at geologic time scales from peak to ambient P-T conditions. Similarly, but in a more indirect way, the universally accepted ‘pressure-vessel model to explain preservation of coesite, diamond and other ultra-high-pressure indicators requires GPa-level pressure differences between the inclusion and the host during decompression at temperatures sufficiently high for these minerals to transform into their lower pressure polymorphs even at laboratory time scales. A variety of mechanisms can explain the formation and preservation of pressure variations at various length scales. These mechanisms may double the pressure value compared to the lithostatic in compressional settings, and pressures up to two times the lithostatic value were estimated under special mechanical conditions. We conclude, based on these considerations, that geodynamic scenarios involving very deep subduction processes with subsequent very rapid exhumation from a great depth must be viewed with due caution when one seeks to explain the presence of microscopic ultrahigh-pressure mineralogical indicators in rocks. Non-lithostatic interpretation of high-pressure indicators may potentially resolve long-lasting geological conundrums.

КОГАРКО Л.Н., РЯБЧИКОВ И.Д. — 2013 г.

Проведена оценка физико-химических условий формирования графита и алмаза в богатых карбонатами магматических средах. Получен большой объем аналитического материала по составам сосуществующих минералов в изученных объектах (Черниговский массив, Украина и Чагатайский карбонатитовый комплекс, Узбекистан). Измерен изотопный состав углерода в сосуществующих карбонатах и графите из этих карбонатитов. Предложены новые методы термодинамической оценки потенциала кислорода, применимые к карбонатитам с графитом или с алмазом. Фугитивность кислорода в графитсодержащих карбонатитах несколько ниже уровня буфера кварц-фаялит-магнетит. Доказывается, что процесс алмазообразования происходит в ходе восстановления карбонатных компонентов, приносимых из плюмового материала в нижнюю субконтинентальную литосферу, а не в результате частичного окисления метановых флюидов. Ограниченная роль метана в глубинной мантии определяется низкой активностью воды, что следует из изучения оливинов и других номинально безводных минералов в кимберлитах. Метан может появляться в мантии в особых условиях, кoгда фугитивность кислорода очень низка (например, в основании континентальной литосферы), а активность воды повышается, например в ходе кристаллизационной дифференциации глубинных очагов кимберлитовой или протокимберлитовой магмы.

КОВАЧ В.П., КОТОВ А.Б., ПОНОМАРЧУК В.А., САВАТЕНКОВ В.М., СОРОКИН А.А., СОРОКИН А.П. — 2013 г.

Рассмотрены данные о составе, возрасте, источниках аптских пород бимодального вулканического комплекса и ассоциирующих с ними гранитоидов северной окраины Амурского микроконтинента. Установлено, что возраст кристаллизации гранодиоритов Талалинского и субщелочных гранитов Джиктандинского массивов составляет соответственно 117 ± 2 и 119 ± 2 млн. лет (40Ar/39Ar метод) и совпадает с возрастом вулканических пород галькинского бимодального комплекса, что дает возможность относить их к единой вулканоплутонической ассоциации. Геохимические и изотопно-геохимические особенности трахиандезитобазальтов галькинского бимодального комплекса указывают на участие в образовании родоначальных для них расплавов таких источников, как PREMA (или DM) и обогащенного источника типа EMII, при подчиненной роли корового источника. Источниками исходных расплавов для риолитов галькинского комплекса и гранитоидов Талалинского и Джиктандинского массивов послужили породы континентальной коры с добавкой ювенильного материала. Формирование бимодальной вулканической ассоциации и сопряженных с ней гранитоидов с возрастом 119–115 млн. лет, скорее всего, было связано с геодинамическими обстановками, предполагающими подъем астеносферной мантии.

БОРИСОВ А.А. — 2013 г.

Взаимное влияние редокс-пар рассмотрено, исходя из концепции собственной летучести кислорода расплава. Предложена “роза fO2 трендов”, которая позволяет наглядно показать возможные направления взаимного окисления/восстановления редокс-пар для данного состава расплава.

БУТВИНА В.Г., САФОНОВ О.Г. — 2013 г.

Минералогические и геохимические данные указывают на активную роль хлоридных компонентов в процессах преобразования и парциального плавления перидотитов верхней мантии. С целью изучения влияния KCl на преобразование богатого Al2O3, CaO, Na2O водосодержащего перидотита проведены эксперименты при давлении 1.9 ГПа и температурах 900–1200°С по взаимодействию модельного NCMAS перидотита с флюидами H2O-KCl с различными исходными соотношениями H2O/KCl. Эксперименты показали, что KCl понижает температуру солидуса водосодержащего перидотита: при 1.9 ГПа она составляет <900°С, что более чем на 100°С ниже температуры солидуса водосодержащего перидотита без KCl (1000–1025°С). Понижение температуры плавления обусловлено тем, что процессы химического взаимодействия KCl с силикатами превалируют над влиянием хлорида на активность воды во флюиде. Выявлена важная роль Al2O3 как компонента, определяющего весь процесс взаимодействия перидотита с флюидом H2O-KCl. Гранат, шпинель и паргасит-эденитовый амфибол в ассоциации с глиноземистым ортопироксеном нестабильны в присутствии флюида H2O-KCl уже при содержаниях хлорида в системе 2 мас. %. Вместо них образуется хлорсодержащий флогопит (0.4–1.1 мас. % Cl). Однако реакции с флюидом H2O-KCl не затрагивают клинопироксен и форстерит – наименее глиноземистые фазы в изученной системе. Хлор стабилизирует флогопит в равновесии с расплавом при температурах значительно выше солидуса (более 1200°С). Эволюция состава расплавов, образующихся при плавлении модельного перидотита в присутствии флюидов H2O-KCl, определяется, с одной стороны, растворимостью флюида H2O-KCl в них, а с другой – стабильностью флогопита выше солидуса. В температурном интервале до 1050°С, где флогопит не принимает активного участия в реакциях плавления, растворение флюида приводит к образованию недосыщенных SiO2 (35–40 мас. %) и обогащенных MgO (до 45 мас. %) расплавов, содержащих до 4–5 мас. % K2O и 2–3 мас. % Cl. Однако при более высоких температурах в результате активного растворения флогопита и, возможно, отделения несмесимой водно-хлоридной жидкости, формируются расплавы, содержащие более 10 мас. % K2O, но 0.3–0.5 мас. % Cl. Результаты экспериментов проиллюстрированы литературными данными о процессах преобразования перидотитов верхней мантии, приведших к формированию флогопитсодержащих ассоциаций, ультракалиевых и высокомагнезиальных расплавов.

БАЗЫЛЕВ Б.А., ИШИВАТАРИ А., КОНОНКОВА Н.Н., ЛЕДНЕВА Г.В. — 2013 г.

В составе тектонических блоков Пекульнейского комплекса (Центральная Чукотка) описывались дуниты, перидотиты, оливиновые и шпинелевые пироксениты наряду с метагабброидами, а также гранат-роговообманково-клинопироксеновые и цоизит(клиноцоизит)-гранат-роговообманковые породы, индикаторные для высокобарических комплексов. Однако выводы предшествовавших исследователей относительно состава, строения, обстановки и механизмов формирования этой ассоциации пород крайне противоречивы. Представленные в настоящей статье результаты петрографического и минералогического исследования свидетельствуют о том, что в блоках комплекса присутствуют тела кумулятивных ультрамафитов во вмещающих метаморфических породах. Эти соотношения подтверждены обнаружением ксенолитов и ксенокристов метаморфических пород в ультрамафитах. Вмещающие метаморфические породы представлены нижнекоровыми амфиболитами и кристаллическими сланцами с пиковыми параметрами метаморфизма, отвечающими высокобарической области эпидот-амфиболитовой фации (610–680°С, 9–14 кбар). Все разновидности ультрамафитов в изученных блоках комплекса представляют единую кумулятивную серию (от дунитов до клиноцоизит-гранатовых горнблендитов): составы их первичных минералов обнаруживают закономерные корреляции, близкие к трендам кристаллизационной дифференциации. Особенностями ультрамафитов Пекульнейского комплекса являются ранняя кристаллизация роговой обманки (присутствующей уже в перидотитах), широкий интервал кристаллизации граната (в ассоциации с клинопироксеном, цейлонитом и роговой обманкой), кристаллизация магматического клиноцоизита в наиболее дифференцированных ассоциациях (с гранатом, роговой обманкой и клинопироксеном) и отсутствие признаков кристаллизации плагиоклаза; содержание глинозема в клинопироксенах из наиболее дифференцированных ультрамафитов превышает 15 мас. %. Проведенная типизация пород комплекса является основой для интерпретации геологических взаимоотношений между ними, а также для выяснения закономерностей внутреннего строения блоков комплекса и тел кумулятивных ультрамафитов в их составе.

БАЗЫЛЕВ Б.А., ИШИВАТАРИ А., ЛЕДНЕВА Г.В. — 2013 г.

При детальном картировании блоков Пекульнейского комплекса установлено, что кумулятивные ультрамафиты слагают отдельные пластовые тела в метаморфических породах, представленные в некоторых исследованных блоках лишь фрагментарно. В пределах этих тел разные типы ультрамафитов закономерно и неоднократно чередуются в полосчатом переслаивании, что подтверждает вывод о том, что они представляют единую кумулятивную серию. Мощность изученных пластовых тел ультрамафитов в различных блоках Пекульнейского комплекса составляет от 350 до 1100 м, а внутреннее строение тел определяется чередованием регулярных ритмов (дуниты – перидотиты и оливиновые пироксениты – безоливиновые ультрамафиты (гранатовые, цейлонитовые, клиноцоизитовые клинопироксениты, вебстериты и горнблендиты) и пачек незакономерного переслаивающихся дунитов, перидотитов и оливиновых пироксенитов. Мощность отдельных регулярных ритмов варьирует от 50 до 410 м. Формирование кумулятивных ультрамафитов Пекульнейского комплекса происходило из высоководного и высокомагнезиального родоначального расплава, равновесного с мантийными гарцбургитами, в широком интервале температур при давлении 11–13 кбар в геодинамической обстановке основания энсиалической дуги. Пекульнейский комплекс может рассматриваться как эталонный объект для изучения петрологии и геохимии процессов эволюции надсубдукционных мантийных расплавов при их высокобарическом фракционировании.

БАБИН Г.А., ВЛАДИМИРОВ А.Г., ИЗОХ А.Э., КАРМЫШЕВА И.В., КРУК Н.Н., МЕХОНОШИН А.С., МИХЕЕВ Е.И., ПОЛЯКОВ Г.В., ТРАВИН А.В., ХЛЕСТОВ В.В., ХРОМЫХ С.В., ШЕЛЕПАЕВ Р.А., ЮДИН Д.С. — 2013 г.

Одной из проблем палеогеодинамических реконструкций в глубокоэродированных орогенных областях является ограниченность использования геологических и изотопно-геохимических данных по вулканическим ассоциациям. Использование информации по габброидам или гранитоидам раздельно также не дает однозначного ответа на этот вопрос. Конвергентность признаков островодужного, коллизионного и внутриплитного магматизма заставляет искать индикаторные плутонические ассоциации. В качестве таковых предлагаются парные габбро-гранитные интрузивные серии. Для их обоснования использованы геоинформационные базы данных, включая авторские, составленные для ранних каледонид Алтае-Саянской складчатой области и сопредельных территорий. Это позволяет охарактеризовать мантийно-коровый магматизм в надсубдукционных и коллизионных геодинамических обстановках, а также в условиях интерференции геодинамических режимов (плейт- и плюм-тектонические факторы). Приведены оценки первичного состава базитовых магм, специфика их дифференциации, а также особенности составов сопутствующего широкомасштабного гранитообразования. На примере Алтае-Саянской складчатой области и сопредельных территорий проведена корреляция составов базит-ультрабазитовых и гранитоидных магм, на этой основе выделены: а) непрерывные габбро-тоналит-плагиогранитные интрузивные серии, отражающие аккреционно-коллизионные геодинамические обстановки, б) габбро-монцодиорит-граносиенит-К-гранитные интрузивные серии, формирование которых происходило в условиях воздействия мантийного плюма на аккреционно-коллизионную систему.

АРЗАМАСЦЕВ А.А., АРЗАМАСЦЕВА Л.В. — 2013 г.

С целью изучения трендов эволюции щелочно-ультраосновной серии Кольской провинции изучено распределение редкоземельных элементов в породах и минералах ряда оливинит–клинопироксенит–мелилитолит–мельтейгит–ийолит–нефелиновый сиенит. Содержания REE, а также других микроэлементов получены для оливина, мелилита, клинопироксена, нефелина, апатита, перовскита, титанита, магнетита. Установлено, что распределение большинства элементов в породах Ковдорского, Африкандского, Вуориярвинского и др. массивов отличается от такового в щелочно-ультраосновной серии Хибин и контролируется кристаллизацией перовскита. Показано, что для первичных оливин-меланефелинитовых расплавов серии малых щелочно-ультраосновных массивов характерна ранняя кристаллизация перовскита, являющегося главным концентратором REE, Nb, Ta, Th, U. Осаждение перовскита совместно с оливином и клинопироксеном привело к обеднению редкими землями остаточной магмы и образованию деплетированных в отношении лантаноидов и высокозарядных элементов ийолитовых и нефелин-сиенитовых дериватов. В отличие от этого, формирование пород щелочно-ультраосновной серии Хибин было осложнено подмешиванием к первичной оливин-меланефелинитовой магме небольших порций фонолитового расплава, что привело к изменению порядка кристаллизации REE-содержащих титанатов и титаносиликатов и накоплению большинства некогерентных элементов в поздних порциях расплава. В результате хибинские ийолиты имеют наиболее высокие концентрации REE, содержащиеся в высокоредкоземельном апатите и титаните.

КОЗЛОВ П.С., ЛИХАНОВ И.И., РЕВЕРДАТТО В.В., СУХОРУКОВ В.П., ХИЛЛЕР В.В. — 2013 г.

Предпринято изучение гнейсов и кристаллических сланцев Приенисейской региональной сдвиговой зоны гаревского комплекса Заангарья Енисейского кряжа для выяснения особенностей тектонотермальной эволюции и геодинамических процессов в рифейской геологической истории региона. На основании изучения химической зональности гранатов из этих пород выделены и продатированы in situ по зернам U-Th-содержащих минералов три этапа метаморфизма, различающиеся возрастами, термодинамическими режимами и величинами метаморфических градиентов. На первом этапе в конце мезо- и начале неопротерозоя (1050–850 млн. лет) в связи с гренвильской орогенией сформировались зональные метаморфические комплексы низких давлений при типичном для орогенеза метаморфическом градиенте dT/dH = 20–30°С/км. На втором этапе эти породы подверглись позднерифейскому (801–793 млн. лет) коллизионному метаморфизму умеренных давлений с низким dT/dH 10°С/км. Последний этап сопровождался синэксгумационным ретроградным динамометаморфизмом (785–776 млн. лет) с dT/dH 12°С/км, отражающим тектонические обстановки быстрого подъема в сдвиговых зонах. Скорость эксгумации метаморфических пород на постколлизионном этапе составляла 500–700 м/млн. лет, что согласуется с оценками длительности эксгумации и результатами теплофизического численного моделирования метаморфических комплексов в складчатых поясах. Заключительные стадии развития коллизионного орогена маркируются гранитными дайками рифтогенной природы, связанными с неопротерозойскими (797 ± 11 и 791 ± 6 млн. лет; U-Pb SHRIMP-II по цирконам) процессами растяжения и начала распада суперконтинента Родиния. Поздние этапы в истории развитии региона хорошо коррелируются с последовательностью вальгальских тектонотермальных событий на арктической периферии Родинии, что подтверждает территориальную близость Сибири и кратонов северной Атлантики на рубеже около 800 млн. лет по современным палеомагнитным реконструкциям.

ЕРЕМИНА А.В., ЛЕБЕДЕВ В.А., ЧЕРНЫШЕВ И.В., ЧУГАЕВ А.В. — 2013 г.

Проведено систематическое изучение вариаций изотопного состава Pb в четвертичных лавах одного из крупнейших вулканов Европы – Эльбруса. Исследование было выполнено с помощью высокоточного анализа методом многоколлекторной масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (MC-ICP-MS). Погрешность измерения изотопных отношений Pb, оцененная по результатам параллельных анализов международных стандартных образцов горных пород BCR-1 и AGV-1, составила ±0.03 (±2SD). На основе изучения представительной коллекции образцов дацитов, характеризующих все три фазы магматической активности вулкана Эльбрус, установлен относительно небольшой масштаб вариаций изотопного состава Pb в его лавах: 206Pb/204Pb – 18.621–18.670, 207Pb/204Pb – 15.636–15.659 и 208Pb/204Pb – 38.762–38.845. Полученные новые свинцово-изотопные геохимические характеристики в совокупности с ранее опубликованными для этих же пород Sr-Nd данными указывают на смешанное мантийно-коровое происхождение материнских магм Эльбруса, образовавшихся в результате взаимодействии глубинных расплавов с веществом континентальной коры Большого Кавказа в условиях континентальной коллизии Евразийской, Аравийской, Турецкой и Иранской плит.

МАРТЫНОВ Ю.А., ХАНЧУК А.И. — 2013 г.

Полученные в последнее десятилетие геологические и изотопно-геохимические данные, позволяют рассматривать Восточный Сихотэ-Алинский вулканический пояс как полигенную структуру с пространственно совмещенными магматическими образованиями различных геодинамических этапов развития. К типично субдукционным можно относить только позднемеловые средние и кислые по составу вулканиты, обогащенные LILE и деплетированные HFSE. Формирование кайнозойских преимущественно основных лав происходило после завершения активной субдукции в сложном динамическом режиме перестройки Восточной Евразии в результате коллизии Индийской плиты. Излияния эоцен-олигоцен-раннемиоценовых высокоглиноземистых базальтов соответствовало этапу скольжения литосферных плит, разрыву древней субдукционной пластины и внедрению в субконтинентальную азиатскую литосферу с EMII изотопными характеристиками горячей и деплетированной океанической астеносферы Тихоокеанского MORB-типа.

КОСТРОВИЦКИЙ С.И., САНДИМИРОВА Г.П., СОЛОВЬЕВА Л.В., СУВОРОВА Л.Ф., ТРАВИН А.В., ЮДИН Д.С., ЯКОВЛЕВ Д.А. — 2013 г.

Проведено обобщение данных по составу петрогенных и редкоземельных элементов для мегакристных минералов низкохромистой ассоциации из кимберлитов Якутской провинции. Изучена Sr-Nd изотопная систематика для мегакристов граната, клинопироксена и флогопита, а также граната и клинопироксена из деформированных лерцолитов, которая демонстрирует сходство с систематикой, характерной для наиболее свежих образцов алмазоносных кимберлитов. Определен возраст кристаллизации мегакристных минералов методом Rb-Sr изохроны и Ar-Ar методом для мегакристов флогопита. Полученные данные соответствуют выводу о начале кристаллизации мегакристов низко-Cr ассоциации в предкимберлитовый период, и ее завершении в момент трубкообразования. Показано сходство особенностей распределения химического и редкоземельного составов для граната из крупнопорфировых деформированных лерцолитов и мегакрист. Сделан вывод о связи данных образований с единым астеносферным источником. Обсуждается гипотеза фракционной кристаллизации мегакрист граната, с которой не согласуются особенности распределения несовместимых элементов и расчетные данные Р-Т параметров кристаллизации. Предполагается, что кристаллизация мегакристной ассоциации происходила непосредственно в астеносферном расплаве, который по мере восхождения, с одной стороны, оказывал метасоматическое воздействие на породы литосферной мантии, а с другой – сам эволюционировал в сторону повышения магнезиальности и хромистости за счет контаминации литосферным веществом.

КОВЯЗИН С.В., СМИРНОВ С.З., ТОМИЛЕНКО А.А., ШАРАПОВ В.Н., ШАРЫГИН В.В. — 2013 г.

Обсуждаются условия формирования риолитов и результаты их взаимодействия с более поздними порциями базитовых магм на основе изучения расплавных и флюидных включений в минералах ксенолита риолита и вмещающих его неовулканических базальтов сегмента Клефт хребта Хуан де Фука. По химическому составу и составам расплавных включений во вкрапленниках пироксена и оливина исследованные базальты южного сегмента этого сектора соответствуют типичным базальтам СОХ. Кристаллизация оливина, клинопироксена и плагиоклаза происходила при температурах 1160–1280°С в интервале давлений 20–100 МПа. Исследованный ксенолит представляет собой лейкократовую породу, доля темноцветов в которой пренебрежительно мала, что резко отличает ее от известных проявлений кислых пород в рифтовых долинах СОХ. Кристаллизация риолитового расплава происходила при температурах 900–880°C. Финальные стадии кристаллизации риолитового расплава при температурах 780–800°С сопровождались отделением водно-солевого флюида с высокими концентрациями хлоридов. Исходя из геохимических особенностей расплавных включений и продуктов переплавления, можно предполагать, что образование магматического расплава обусловлено процессами плавления метаморфогенно-измененной океанической коры в пределах сегмента Клефт при участии водно-солевого флюида, законсервированного в порах и интерстициях породы. При этом представленная ксенолитом порода является продуктом глубокой дифференциации таких расплавов. Содержание летучих в конечном продукте фракционирования кислого расплава достигает весьма высоких значений: Н2 > 3.0 мас. %, Cl 2.0 мас. %, F 0.1 мас. %. Взаимодействие ксенолита с вмещающим базальтовым расплавом происходило при температурах равных или несколько превышающих таковые для ферробазальтовых расплавов (1190–1180°C). В процессе подъема и нахождения ксенолита в пределах первых десятков часов в высокотемпературной базитовой магме процессы диффузионного обмена веществом между базальтовым и кислым расплавами крайне незначительны.

АЛФЕРЬЕВА Я.О., ГРАМЕНИЦКИЙ Е.Н., ЩЕКИНА Т.И. — 2013 г.

Экспериментально установлено, что при высоких концентрациях фтора в лейкократовых алюмосиликатных расплавах (гранитного и нефелинсиенитового состава) на ликвидусе происходит кристаллизация высокофтористых минералов – топаза, виллиомита и криолита. Появление того или иного минерала определяется кремнекислотностью, агпаитностью и соотношением щелочных компонентов в системе SiO2 Al2O3 Na2O K2O F H2O. Проведено сопоставление экспериментальных результатов для этой системы, ранее полученных авторами, с петрографическими и петрохимическими данными по гранитам и нефелиновым сиенитам, содержащим акцессорные минералы: топаз, криолит и виллиомит. Показано, что состав топаз- и криолитсодержащих пород отвечает установленным в эксперименте полям равновесия богатого фтором алюмосиликатного расплава с этими минералами. Доказывается, что высокофтористые минералы могут иметь магматическую природу. Частичная замена натрия и калия литием приводит к изменениям фазовых отношений в системе, главным из которых является существенное расширение поля равновесия алюмосиликатного и щелочно-алюмофторидного солевого расплавов. Несмесимость между этими двумя расплавами проявлена в широком интервале составов системы SiO2 Al2O3 Na2O Li2O F H2O при 800–650°С и 1 кбар. Экспериментальные результаты указывают на возможность сосуществования фторидного солевого (brine) и алюмосиликатного расплавов в природных условиях. Это подтверждается при изучении расплавных включений в гранитах и щелочных породах, близких по содержаниям главных компонентов, воды и фтора к составам экспериментальных стекол. Полученные данные обосновывают идею формирования крупных тел криолита на месторождениях Ивигтут, Питинга, Улуг-Танзек и других из фторидных солевых расплавов, отделяющихся от богатых фтором алюмосиликатных магм на поздних стадиях дифференциации. Экспериментально доказана способность фторидных солевых расплавов концентрировать редкие элементы, такие как Li, W, Nb, Hf, Sc, U, Th, REE, что позволяет предположить важную роль этих расплавов при формировании редкометальных месторождений, генетически связанных с породами, кристаллизующимися из магм с высокими содержаниями фтора.

ФЕРШТАТЕР Г.Б. — 2013 г.

Выявлены главные закономерности эволюции Уральского палеозойского магматизма, связанного с закрытием океанического бассейна и сопровождающими это закрытие субдукцией, обдукцией и коллизией, и на этой основе предпринята попытка реставрировать геодинамический и тепловой режимы на разных стадиях геологического развития. Особенности вещественного состава пород, дискретность магматизма, отражающая изменение геодинамических обстановок, смена преимущественно мантийного по источнику магматизма (460–380 млн. лет) мантийно-коровым (360–310 млн. лет), а последнего – коровым (290–250 млн. лет), чередование эпох маловодного и водного мантийного магматизма в интервале времени 460–380 млн. лет и водный тип последующего магматизма позволяют реставрировать тепловой режим орогена. На время массового маловодного базитового магматизма (460–430 млн. лет) температура области магмообразования в мантии составляла 1300–1100°С, во время преимущественно водного магматизма (425–400 млн. лет) – 1100– 900°С. Р-Т параметры водного анатексиса (360–310 млн. лет), продуктами которого были тоналиты и гранодиориты, составляли 7–9 кбар и 800 ± 50°С; они определяют максимальную температуру нижней коры. Следующий этап водного анатексиса тоналитов и гранодиоритов, приведший к массовому гранитообразованию (290–250 млн. лет), протекал при давлении около 5–6 кбар и температуре 700 ± 50°С. В случае адиабатического переноса тепла флюидом минимальные температуры верхней мантии Уральского надсубдукционного эпиокеанического подвижного пояса на глубине около 80 км можно предварительно оценить следующим образом: 450–425 млн. лет – 1300 ± 100°С, 425–400 млн. лет – 1100 ± 100°С, 375–250 млн. лет – 900 ± 100°С. Приведенные данные свидетельствуют о том, что температура верхней мантии и коры Уральского подвижного пояса была на 150–200°С ниже, чем в окружающих океанических и континентальных областях, что определяет принадлежность Урала к орогенам “холодного” типа по терминологии (Maruyama et al., 2007).

БУРМАКИНА Г.Н., ЦЫГАНКОВ А.А. — 2013 г.

Изучено геологическое строение и минералого-геохимические особенности позднепалеозойского Бургасского кварц-сиенитового массива (Западное Забайкалье) и содержащихся в нем меланократовых включений. Мафические включения в кварцевых сиенитах Бургасского массива по составу близки к монцонитоидам первой фазы этого плутона, однако не являются их ксенолитами, а кристаллизовались из самостоятельной порции диспергированного гибридизированного базальтового расплава. Главным свидетельством базальтоидной природы включений является реликтовый парагенезис кальциевого плагиоклаза (An73-60) и моноклинного пироксена, а также магматические долеритоподобные или микрогаббровые структуры. Наблюдаемый монцонитоидный состав включений обусловлен процессами гибридизации, в ходе которых образуются кварц, калиевый полевой шпат и кислый плагиоклаз. Их образование связано с привносом во включения кремния, калия и ряда других элементов. Гибридизация происходила в пограничном слое кристаллизации, в глубинной (придонной) части магматической камеры. Распределение включений по всему объему плутона обусловлено инверсией плотности гибридного слоя и конвективным переносом. Мафические включения образовались из базальтового расплава внутриплитного геохимического типа. Несмотря на интенсивную гибридизацию они сохранили характерные геохимические “метки” мафических магм, связанных с позднепалеозойским гранитообразованием в Западном Забайкалье. Выявленная базальтоидная природа мафических включений в Бургасском массиве указывает на синхронность мантийного и корового магмообразования при формировании позднепалеозойской магматической провинции рассматриваемого региона.

АКИНИН В.В., АНДРОНИКОВ А.В., МИЛЛЕР Э.Л., МУКАСА С.Б. — 2013 г.

Несмотря на обнаженные на поверхности докембрийские и палеозойские породы и аккреционную тектоническую историю севера Пацифики (Северо-Восток Азии, Аляска, Камчатка), похоже, что существенный объем нижней коры континентальных окраин значительно моложе и генерирован меловыми постаккреционными магматическими событиями. Данные по ксенолитам позволяют предположить, что позднемеловые и палеоценовые мафические интрузии и кумулаты известково-щелочных магм играют все более возрастающую роль с глубиной. Вывод следует из петролого-геохронологического изучения нижне-среднекоровых ксенолитов, вынесенных на поверхность мантийными щелочно-базальтовыми лавами, а также из определения U-Pb возраста ядер цирконов из магматических пород региона.