ПЕТРОЛОГИЯ, 2015, том 23, № 3, с. 211-250
УДК 552
ЧАРНОКИТИЗАЦИЯ ОРТОПИРОКСЕН-КЛИНОПИРОКСЕН-ФЛОГОПИТОВЫХ БЕСПОЛЕВОШПАТОВЫХ МЕТАУЛЬТРАМАФИТОВ
В ЛАПЛАНДСКОМ ГРАНУЛИТОВОМ ПОЯСЕ (ЮГ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА): ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА ПОРОД И МИНЕРАЛОВ, Р-Т ПАРАМЕТРЫ, ФЛЮИДНЫЙ РЕЖИМ © 2015 г. С. П. Кориковский*, Л. Я. Аранович*
*Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН Старомонетный пер., 35, Москва, 119017, Россия; е-таП: korikovsky@yandex.ru, lyaranov@igem.ru
Поступила в редакцию 10.09.2014 г.
На примере магнезиальных Орх-Срх-Б( бескварцевых и бесполевошпатовых метаультрамафитовых гранулитов изучены минералогические и парагенетические трансформации этих пород в анатекти-ческие Орх-Срх-^-Р1^1 чарнокиты. В ореоле 4—6 м от флюидопроводящего канала наблюдается метасоматическое воздействие на гранулиты №-К-81-Н20-С02-С1-Р рассолов. При этом в магнезиальных метаультрамафитах проявляется нарастающая дебазификация и лейкократизация: в ин-терстициях между темноцветными минералами происходит метасоматическое новообразование О^ и Qz с замещением ими орто- и клинопироксена и биотита. Параллельно железистость (ХРе) всех темноцветных с приближением к флюидопроводящему каналу последовательно увеличивается: Орх — от 0.25 до 0.54, Срх — от 0.15 до 0.32, Б( — от 0.16 до 0.56, достигая максимума в теневом чар-нокитовом мигматите. Валовые составы пород отражают постепенный привнос К и и вынос М^, Бе и Са, так что меланократовые метаультрамафиты абсолютно постепенно превращаются сначала в мезократовые, затем, когда начинается частичное плавление в наиболее дебазифицирован-ных доменах, — в лейкократовые теневые мигматиты со скиалитами измененных гранулитов, далее в чарнокитовую мигму и магму. Рассчитан состав чарнокитообразующих рассолов: Хщ0 = 0.6,
-^(№,К)Р = 0.3, ХСо = 0.1. Они имеют очень редкий фтористый профиль (Б1 и НЬ1 богаты Б почти при
отсутствии С1) и содержат фториды вместо более обычных хлоридов. Р-Т параметры процесса, совпадающие с пиком гранулитового метаморфизма: Т~ 780°С, Р = 8.5 кбар. Построены графики баланса привноса-выноса вещества. Выявлены и описаны три петрологических тренда чарнокитооб-разующего процесса и контролируемые исключительно составом рассолов: а) без возникновения Б( и НЬ1 на метасоматической и анатектической стадиях процесса; б) с интенсивной амфиболизацией и биотитизацией на метасоматическом этапе; в) с образованием меланократовых метасоматических Орх-Срх-Б(-НЬ1 ± Р1 оторочек вокруг образующихся чарнокитоидов и аналогичных по составу меланократовых жил на периферии зоны чарнокитизации — следствие быстрого переотложения удаляемых при дебазификации М^, Бе и Са. Следовательно, чарнокитизация происходит согласно модели неизохимической гранитизации в открытой системе, главным агентом которой является при-внос глубинных рассолов, так что процесс не имеет ничего общего с простым анатексисом в закрытой системе под влиянием только роста температуры.
Б01: 10.7868/80869590315030036
ВВЕДЕНИЕ
В настоящей статье представлены результаты исследования процессов анатектической чарнокитизации и эндербитизации бесполевошпатовых метаультрамафитов, проведенных в юго-восточной части Лапландского гранулитового пояса, в пределах Кандалакшско-Умбинской зоны (юг Кольского полуострова), в породах Порьегуб-ского покрова — одного из главных структурных элементов Лапландского пояса (рис. 1). По данным С.А. Бушмина и др. (2009) он сложен преимущественно метабазитами, метаморфизованными в условиях гранулитовой фации высоких давлений,
о чем свидетельствует стабильность ассоциации Opx + Sil + Kfs + Qz в высокоглиноземистых породах в составе покрова. В основных гранулитах широко проявлены процессы анатектической чарнокитизации, с появлением калишпатсодержащих Opx-Bt-Kfs-Pl-Qz расплавов — обычно в виде чар-нокитогнейсов, образованных in situ, а также небольших пегматоидных жил. Очевидно, что из меланократовых апогаббро-норитовых гранулитов с ничтожным содержанием калия невозможно выплавить KfS-содержащие лейкократовые эндер-бит-чарнокитовые анатектиты в условиях закрытой системы. Поэтому изучение чарнокитобразо-
Рис. 1. Геологическая схема района работ и местоположение о. Малый Перуний в Порьей Губе, по данным С.А. Буш-мина и др. (2009).
вания за счет базитов — хороший повод обсудить, возможен ли такой процесс в закрытой системе или только в условиях, открытых для притока кремне-щелочных флюидов внешнего происхождения.
В Порьегубском покрове присутствуют разнообразные типы метабазитовых гранулитов: Opx-Cpx ± ± ОП-Р1, Cpx-Hbl-Pl, Opx-Cpx ± Grt-Hbl ± Bt-Pl ± Qz кристаллосланцы, а также НЫ1 ± Оrt ± Срх-Р1 ± Qtz и НЬ1-Орх-Срх-Р1 амфиболиты. Присутствующие в них в переменном количестве НЫ и Bt обладают гранулитовыми типоморфными особенностями (Кориковский, Аранович, 2010) и равновесны с пироксенами и гранатом. Среди них встречаются мелкие пластовые тела метаультрамафитов — беспол евошпатовых и бескварцевых НЫ1-Орх горнб-лендитов и Орх-Срх ± РМ метапироксенитов. Подчиненную роль играют кислые породы — Bt ± Оrt-Орх-Kfs-Pl-Qz-содержащие гнейсы, являющиеся в большинстве своем, судя по их валовым составам и массивной неполосчатой текстуре, мета-
морфизованными дацитами или тоналитами (Бибикова и др., 1993; Кориковский и др., 2014), а также крайне редкие магнезиально-глиноземи-стые Opx-Sil-Grt-Crd-Kfs-Pl-Qz породы (Бушмин и др., 2009) с Crd, Crd-Opx, Crd-Spl и Crd-Spr реакционными каймами между Grt и Bt и Opx и Sil. В целом пиковые гранулитовые парагенезисы сохраняются во всех типах пород практически в неизмененном виде. Ретроградные явления, приуроченные к небольшим разломам, очень редки и в настоящей статье не рассматриваются.
Мелкие тела первичных основных пород — габбро-норитов, анортозитов и ультрамафитов, преобладающие в Порьегубском покрове, грану-литизированы полностью, и потому не сохраняют реликтов магматических минералов. Однако в крупных телах типа Колвицкого анартозитового массива магматические форстериты, энстатиты и пижонит-авгиты сохраняются, вместе с порфи-ритовой или анортозитовой структурой. В них крупные кристаллы лабрадора или битовнита
обычно псевдоморфно замещены гранулитовым андезином или олигоклазом с вростками Срх, Оrt или Бр1, а магматические энстатиты и пижонит-авгиты в контакте с Р1 окружены Оrt или Оrt-Срx коронами. При интенсивной гнейсификации следы порфиритовых структур в метабазитах полностью стираются.
Основные кристаллосланцы с массивной гомогенной текстурой имеют, как правило, резкие, местами — слабо секущие контакты с кислыми породами гнейсо-метабазитовой толщи, что свидетельствует в пользу их образования за счет субсогласных габбро-норитовых даек.
Возраст одноактного высокобарного гранули-тового метаморфизма всех типов пород в Лапландском поясе и возраст сингранулитовых ана-тектических чарнокитов и эндербитов свеко-феннский — 1912—1925 млн лет (Бибикова и др., 1993; Богданова и др., 1996; Бушмин и др., 2009; Glebovitsky й а1., 2001). Протолит гранулитов гораздо более древний: возраст дацитов — предполагаемого протолита кислых Opx-Bt ± Оrt-Kfs-Pl-Qz гнейсов из Порьегубского покрова — оказался ме-зо/неоархейским — 2799 ± 4 млн лет, а базитового протолита Орх-Срх ± ОП ± НЫ1 ± В^Р1 кристалло-сланцев — палеопротерозойским — 2315 ± 23 млн лет (Кориковский и др., 2014). Близкий возраст — 2374—2462 млн лет имеют в Лапландском поясе гранулитизированные анортозиты Колвицкого массива (Митрофанов и др., 1993; Фриш и др., 1995; Богданова и др., 1996; Балаганский и др., 1998). Значит, свекофеннский гранулитовый метаморфизм в юго-восточной части Лапландского пояса в равной мере затронул как архейские толщи, так и более поздние палеопротерозойские ба-зитовые дайки и анортозиты. Возможно, определенная часть дометаморфических базитов Лапландского пояса имеет архейский возраст, как и кислые орто- и парагнейсы. Число изотопных датировок метабазитов в Кандалакшско-Умбинской зоне Лапландского пояса невелико, и вопрос об относительном количестве архейских и палеопро-терозойских габброидов в ЮЗ части Лапландского пояса остается открытым.
Чарнокитизированные основные гранулиты и Орх-горнблендиты изучались нами ранее в обнажениях вдоль побережья и на небольших островах Порьей Губы (Кориковский, Аранович, 2010). Чарнокитизированные метапироксениты, описанные в настоящей статье, находятся на о-ве Малый Перуний (рис. 1).
Согласные тела чарнокитоидых анатектитов мощностью не более первых метров встречаются среди метабазитов и метаультрамафитов Порье-губского покрова повсеместно. Количественные соотношения калишпата и кислого плагиоклаза в них очень непостоянны от обнажения к обнажению, и их составы, согласно А. Штрекейзену
(Streckeisen, 1976) и официальной классификации (A classification ..., 1989), колеблются от богатых Kfs чарнокитов через чарноэндербиты до существенно плагиоклазовых эндербитов. Они не образуют секущих друг друга разнофазных жил, а связаны внутри отдельных тел незаметными постепенными переходами, формируя петрологически единую палеопротерозойскую палин-генную сингранулитовую формацию с возрастом ~1.9 млрд лет. Их объединяет наличие индикаторного чарнокитового парагенезиса Opx + Kfs + Pl + Qz с переменной, часто значительной примесью Bt, реже — Cpx и Hbl. Для упрощения, как и в предшествующей работе (Кориковский, Аранович, 2010), будем всех их именовать чарнокитоидами, а процесс их образования называть чарнокитизацией, имея в виду, что она включает в себя и эндербити-зацию.
При изучении чарнокитизации основных и ультраосновных гранулитов в пределах Порьегуб-ского покрова постоянно обнаруживались следы метасоматического воздействия на гранулиты кремне-щелочных флюидов, поступающих извне и локализованных вдоль небольших проницаемых зон или трещин, обычно "залечивающихся" в ходе циркуляции флюидов. При этом формируется серия мелких ореолов Si-K-Na метасоматоза, размером в первые метры, реже — в первые десятки метров, в ядрах которых возникают чарноки-товые мигматиты и анатектические чарнокито-гнейсы. Генетически флюиды невозможно связать со сколько-нибудь заметными ма
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.