ПЕТРОЛОГИЯ, 2011, том 19, № 1, с. 3-13
УДК 552.43
МЕТАМОРФИЗМ ГЛАУКОФАНСЛАНЦЕВЫХ ПОРОД КОМПЛЕКСА ФРУШКА ГОРА, СЕВЕРНАЯ ЧАСТЬ ВАРДАРСКОЙ ЗОНЫ, СЕРБИЯ: ГЛАУКОФАН-РИБЕКИТ-ПУМПЕЛЛИИТ-АКТИНОЛИТ-ЭПИДОТ-ХЛОРИТОВЫЕ СЛАНЦЫ С ЗОНАЛЬНЫМИ Ш-АМФИБОЛАМИ © 2011 г. С. П. Кориковский*, С. Карамата**
*Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН Старомонетный пер., 35, Москва, 119017, Россия; е-таП: korik@igem.ru
**Сербская Академия наук и искусств ул. Князя Михаила, 35, Белград, 10011, Сербия; е-таП: ozrenk@bio.bg.ac.rs Поступила в редакцию 14.07.2010 г.
Изучены минеральные ассоциации и составы минералов в породах олистостромного меланжа из северной части Вардарской зоны Балканского полуострова (хребет Фрушка Гора, Сербия), испытавших в ходе позднеюрской-раннемеловой субдукции метаморфизм ранних ступеней глаукофансланцевой фации. В составе олистостромы доминируют фенгит-хлорит-кварцевые метапесчаники и глаукофансодержа-щие метабазальты. Последние содержат равновесную ассоциацию зонального рибекит-глаукофанового амфибола, пумпеллиита, хлорита, актинолита и эпидота. №-амфиболы, как правило, зональны, с рибе-китовым ядром и глаукофановой внешней каймой. В составе метапесчаников стабильны богатые (3.45 форм. ед.) и М§ (0.40 форм. ед.) фенгиты, образующиеся исключительно при высоких давлениях. Состав фенгитов и определение положения глаукофан-пумпеллиитсодержащих ассоциаций комплекса Фрушка Гора на петрогенетической Р- Т сетке для низкотемпературных метабазитов свидетельствует, что пик субдукционного метаморфизма отвечал параметрам: Т — 340—350°С, Р — 4—8 кбар, что соответствует глубине погружения 14—29 км. Сравнение с несколькими типичными глаукофансодержащими комплексами показывает, что зональность №-амфиболов типа ЯЬк —»- С1п возникает при проградном метаморфизме. Выясняется, что зональность в Ка- и №-Са амфиболах серии рибекит-глаукофан-винчит-барро-изит является, наряду с зональными гранатами, отличным индикатором проградных высокобарических преобразований метабазитов в низкотемпературной области, и может быть использована для разграничения метаморфических зон и субфаций в глаукофансланцевых комплексах.
ВВЕДЕНИЕ
Реконструкция проградных преобразований в высокобарических низкотемпературных метабази-тах глаукофансланцевой фации требует изучения не только равновесных соотношений минералов, но и зональных кристаллов, которые, как оказалось, широко в них развиты. Поэтому повышение температуры может фиксироваться как по всем известной проградной зональности в низкотемпературных Бе-Мп-Са ± М§ гранатах, так и по зональности в Ка- и №-Са амфиболах.
В настоящей статье рассматриваются ассоциации и реакционные структуры в породах наиболее низкотемпературной части глаукофансланцевой фации на примере северной части Вардарской зоны (Сербия), в метабазитах с глаукофаном и пумпелли-итом. Они отражают умеренно-глубинные условия метаморфизма в этой фации, поскольку в исследованных метабазитах, несмотря на стабильность гла-укофана, отсутствуют щелочные жадеит-акмит-ав-гитовые клинопироксены, характерные для более глубинного типа субдукционного метаморфизма (Ыои, Магиуаша, 1987).
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ ГЛАУКОФАНСЛАНЦЕВЫХ ПОРОД
Породы, метаморфизованные в условиях высокобарического низкотемпературного (НР/LT) метаморфизма крайне редки в центральной и северной частях Балканского полуострова, а среди мезозойских образований почти неизвестны. Глаукофансо-держащие породы обнаружены в хребте Фрушка Гора (Северная Сербия), расположенном в северо-западной части Вардарской зоны. Этот хребет представляет собой тектонический взброс комплекса триасовых, юрских и меловых (CiCulic-Trifunovic, Rakic, 1971, 1977), а также раннепалеогеновых пород (R. RadoiCiC, устное сообщение), окруженных неогеновыми и четвертичными осадками (рис. 1). Глауко-фансодержащие породы встречаются в виде блоков и фрагментов в составе олистостромного меланжа, занимающего вершину хребта Фрушка Гора и верхние части его склонов (рис. 1), где они впервые были обнаружены и описаны более ста лет назад (KispatiC, 1886, 1887) и затем упоминались в работе А. Коха (Koch, 1896). М. Кишпатич (KispatiC, 1886) собрал образцы глаукофановых пород из западной части
Рис. 1. Геологическая схема хребта Фрушка Гора (на основе Геологической карты, лист Нови Сад масштаба 1 : 100000 (Ciculic-Trifunovic, Rakic, 1977), с упрощениями С. Карамата).
2 2
1 — четвертичные отложения (Q1-Q2); 2 — осадочные породы неогена (N); 3 — верхний мел, породы прибрежно-морской фации (Cr2 bm); 4 - верхний мел, флиш (Cr2 f);
5 — вулканогенно-осадочные породы олистостромного меланжа (верхняя юра—нижний мел), метаморфизованные в условиях глаукофансланцевой фации (Ois); 6 — ниж-ний-средний триас, осадочные породы (Т); 7 — серпентиниты; 8 — карьер с глаукофановыми сланцами, описанными в работе (Milovanovic et al., 1995).
хребта и из обнажений в долинах ручьев на обоих его склонах и детально описал две их разновидности: глаукофаниты и эпидотсодержащие глаукофаниты. Они были обнаружены также на северо-восточных склонах хребта Фрушка Гора, около села Сремски
Карловци (Aleksic, CuCulic, 1972). Глаукофановые породы отмечены на геологической карте Югославии масштаба 100000, лист района Нови Сад (CiCu-liC-TrifunoviC, RakiC, 1971, 1977).
В составе верхнеюрского-нижнемелового меланжа, заключенного среди других, почти немета-морфизованных образований (рис. 1), кроме глау-кофановых сланцев присутствуют известняки и фенгит-хлоритовые кварцевые метапесчаники, и филлиты. Все эти породы были совместно вовлечены в глубинное погружение в условиях надсубдук-ционного желоба (trench) и испытали низкотемпературный высокобарический метаморфизм глауко-фансланцевой фации.
Единственное современное исследование глау-кофановых пород, обнажающихся в виде блока в карьере руч. Селиште, в северо-восточной части хр. Фрушка Гора, представлено в работе (MilovanoviC et al., 1995). Авторы изучили составы минералов и петрохимию глаукофановых (кросситовых) сланцев из этого блока. Сланцы состоят из глаукофана (кроссита), фенгита, эпидота, хлорита и альбита, что характерно для слабо метаморфизованных базальто-идов зон субдукции. Химические анализы сланцев (MilovanoviC et al., 1995) подтверждают их первично-магматическую природу. Высокое содержание TiO2 и P2O5, обычное для базальтов количество SiO2 (47.7—51.3 мас. %) и повышенное суммарное содер-жаниие (K2O + Na2O) (4.5—7.1 мас. %) говорят о том, что исходный протолит глаукофановых сланцев, скорее всего, — высокотитанистые субщелочные базальты внутриплитного типа (WTB — within plate basalts) (PearCe, 1980). Это определение кажется более точным, чем идентификация их в качестве трахиба-зальтов, как они были охарактеризованы в статье (MilovanoviC et al., 1995), поскольку для настоящих трахибазальтов типично повышенное содержание SiO2 до 51—53 мас. % (StreCkeisen, 1967). Однако в любом случае очевидно, что они не принадлежат к островодужным или MORB-сериям, а отражают условия внутриплитного основного вулканизма.
Два других типа осадочных пород, входящих вместе с глаукофановыми сланцами в состав оли-стостромы, также относятся к континентальным образованиям. Известняки возникают обычно в прибрежно-шельфовой зоне, а фенгит-хлорит-кварцевые бесплагиоклазовые метапесчаники ближе всего по составу к богатым калием кварц-слюдяным аркозам, характерным для внутриконтинен-тального седиментогенеза. Все это говорит о том, что вулканогенно-осадочный протолит олистостромно-го меланжа, испытавшего погружение в надсубдук-ционный океанический желоб и затронутого глауко-
фансланцевым метаморфизмом, имеет континентальную или субконтинентальную природу.
Возраст щелочного амфибола, определенный К-Аг методом, составляет 123 ± 5 млн. лет (М11о-уапоую е! а1., 1995), что можно считать возрастом гла-укофансланцевого метаморфизма. Это подтверждается и тем, что гальки глаукофановых сланцев встречаются в верхнемеловых осадочных породах прибрежно-морской и флишевой фаций.
Нами были изучены глаукофансодержашие апо-базальтовые породы и слюдяно-кварцевые метапес-чаники, образующие блоки в составе олистостромы в западной части хребта Фрушка Гора. Их погружение в ходе позднеюрской-раннемеловой субдукции ограничивалось верхним уровнем субдукционной зоны. В ходе последующего аплифта, во время маастрихтской (верхнемеловой) трансгрессии породы олистостромы были инкорпорированы в виде брекчий и конгломератов в прибрежно-морские верхнемеловые осадки.
ПЕТРОГРАФИЯ, ПАРАГЕНЕЗИСЫ ПОРОД И СОСТАВЫ МИНЕРАЛОВ
В западной части горного массива Фрушка Гора, в составе верхнеюрской-нижнемеловой олисто-стромы значительную роль, кроме глаукофановых сланцев, играют слюдистые и слюдисто-карбонат-ные метапесчаники. Небольшие коренные выходы и развалы этих пород образуют значительный по площади участок в верхней части хребта и в истоках небольших ручьев на его склонах.
Слюдистые метапесчаники
Рассланцеванные метапесчаники представлены фенгит-хлорит-кварцевыми и фенгит-кальцит-хло-рит-кварцевыми разностями, часто сохраняющими следы псаммитовой структуры; реже встречаются фенгит-хлорит-кварцевые филлиты.
Белые К-слюды из метапесчаников, составляющие до 40% породы, относятся к изоморфному ряду мусковит-фенгит (табл. 1); их составы, и особенно примесь в них селадонитовой молекулы, зависят только от валового состава метапесчаников. Очень важным свидетельством высокого давления при их метаморфизме является обнаружение в метапесча-никах богатых М§ и 81 фенгитов (табл. 1, обр. 33/5), содержащих 81 3.45 и М§ 0.40 форм. ед. Такие магне-зиофенгиты встречаются исключительно в высокобарических комплексах глаукофансланцевого или эклогит-глаукофансланцевого типа. Это означает, что величина давления при метаморфизме слюдистых метапесчаников адекватна параметрам, при которых формируются глаукофансодержащие голубые сланцы. Близкие по составу фенгиты (81 3.46— 3.51 форм. ед.) обнаружены также в голубых сланцах на восточном фланге массива Фрушка Гора (М11о-уапоую е! а1., 1995); они являются менее магнезиальными, но более железистыми.
Таблица 1. П
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.