научный журнал по геологии Петрология ISSN: 0869-5903

Архив научных статейиз журнала «Петрология»

  • ГАЗОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ ЗЕЛЕНЫХ И ОРАНЖЕВЫХ СТЕКОЛ В ЛУННЫХ ПОРОДАХ

    ДИКОВ Ю.П., МАЛЬКОВСКИЙ В.И., ПЭК А.А. — 2012 г.

    Рассматривается вопрос о происхождении зеленых и оранжевых стекол из сборов экспедиций “Аполлон-15” и “Аполлон-17”. С этой целью анализируются две альтернативные гипотезы, согласно которым стекла формируются либо в результате кометного или метеоритного удара (импактная модель), либо вулканической активности (эруптивная модель). Отмечается отчетливая генетическая и петрохимическая автономия зеленых и оранжевых стекол, выражающаяся в отличии состава самих стекол от основных типов коренных пород. Рассматриваются механизмы и математические модели формирования этих стекол. Рассчитанные теоретическим путем распределения частиц стекол по размерам хорошо согласуются с измеренными в образцах из сборов экспедиций “Аполлон-15” и “Аполлон-17”. На основании результатов моделирования и анализа состава и структуры зеленых и оранжевых стекол делается вывод о том, что гипотеза образования этих объектов в ходе импактных событий является наиболее реалистичной.

  • ГЕОТЕРМОХРОНОЛОГИЯ ПО БЛАГОРОДНЫМ ГАЗАМ: III. МИГРАЦИЯ РАДИОГЕННОГО ГЕЛИЯ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ САМОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ИЗОТОПНОГО ДАТИРОВАНИЯ

    КОТОВ А.Б., РЫЦК Е.Ю., САЛЬНИКОВА Е.Б., ШУКОЛЮКОВ Ю.А., ЯКОВЛЕВА С.З., ЯКУБОВИЧ О.В. — 2012 г.

    Показано, что поведение изотопа 4 в самородных и технических металлах очень сходно вследствие симметричной и устойчивой электронной оболочки его атомов, неспособных “присоединять” чужие или “отдавать” собственные электроны при попадании в кристаллическую решетку металлов. Поэтому они быстро мигрируют к границам зерен и дислокациям, где выделяются в виде пузырьков – гелиевых кластеров. Обнаружено, что для термодесорбции радиогенного гелия, находящегося в кристаллической структуре самородных металлов в форме газовых кластеров вплоть до достижения температуры плавления металла, требуется энергия активации до 100 и даже 180 ккал/моль. Частотный фактор превышает на порядки величины предельное значение k0 1013 с-1, возможное при миграции одиночных атомов в кристаллической структуре. Вблизи температуры плавления и при дальнейшем нагреве на десятки-сотни градусов выше ее закономерности термодесорбции радиогенного 4He резко меняются. Происходит резкое ускорение миграции – на кривых кинетики термодесорбции получены крутые узкие пики. Аналогичное явление при отжиге технических металлов получило название бурст-эффект. Разрушение кристаллической структуры при этом приводит к исчезновению гелиевых кластеров-пузырьков. Гелий теперь уже в виде отдельных атомов при очень высокой температуре сравнительно быстро мигрирует из расплава. Энергия активации термодесорбции гелия и предэкспоненциальный частотный множитель приобретают нормальные для миграции значения. Такие особенности радиогенного гелия создают уникальные возможности для его сохранения в структуре при температурах ниже точки плавления золота и остальных самородных металлов. Быстрому развитию (U-Th)/He метода их геохронологии пока мешает установленное экспериментально крайне негомогенное распределение урана, гелия и, вероятно, тория в структуре золота и других природных металлов. Выход состоит в разработке методики определения концентраций всех названных химических элементов в одной и той же пробе каждого образца.

  • ЖИДКОСТНАЯ НЕСМЕСИМОСТЬ ВО ФЛЮИДНО-МАГМАТИЧЕСКИХ АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ СИСТЕМАХ, СОДЕРЖАЩИХ TI, NB, SR, REE И ZR (ЭКСПЕРИМЕНТ)

    СУК Н.И. — 2012 г.

    Экспериментально исследованы алюмосиликатные щелочные системы, содержащие Ti, REE (La, Ce), Y, Sr и Nb, при Т = 1200 и 1250°С, Р = 2 кбар и в присутствии водного или щелочного флюида. В системах без флюида, содержащих эти элементы, наблюдается образование кристаллов лопарита в силикатной матрице. В этих же системах под давлением водного и щелочного флюида было получено расслоение на две жидкости: алюмосиликатную матрицу и капли, обогащенные Ti, REE (La, Ce), Y, Sr и Nb с примесью силикатной составляющей, по составу близкие к составу лопаритов. По приблизительным оценкам коэффициенты разделения этих элементов между расплавом капель и алюмосиликатным расплавом матрицы (К = Скап/Ссил) для TiO2 больше 5, для SiO2 – меньше 0.35, для Nb2O5 составляют 10–20, для REE – больше 15, а для SrO варьируют от 2.3 до 7.6. Полученное расслоение может иметь большое значение для объяснения генезиса редкоземельно-ниобиевых (лопаритовых) месторождений. Кроме того, эксперименты показывают возможность концентрирования циркония совместно с титаном и редкоземельными элементами в результате процесса жидкостной несмесимости этого типа. Коэффициент разделения ZrO2 между расплавом капель и алюмосиликатным расплавом матрицы (К = Скап/Ссил) по приблизительным оценкам составляет от 3.5 до 9.

  • КЛАСТЕРНЫЙ ТИП ИСПАРЕНИЯ СИЛИКАТОВ: НОВЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

    ГЕРАСИМОВ М.В., ДИКОВ Ю.П., ЯКОВЛЕВ О.И. — 2012 г.

    Ударное кратерообразование сопровождается, как правило, частичным и полным испарением высокотемпературных ударных расплавов. По химическим особенностям испарение петрогенных оксидов, силикатных минералов и расплавов горных пород может быть разделено на четыре типа: 1) конгруэнтное испарение без разложения соединения в паровой фазе, 2) конгруэнтное испарение с разложением соединения в паровой фазе, 3) инконгруэнтное испарение, 4) кластерное испарение. Последний тип испарения характеризуется переходом вещества в состояние пара в виде сложных атомно-молекулярных группировок (кластеров), имеющих определенную стехиометрию. Кластерное испарение наблюдается в условиях сверхвысокой температуры, характерной для ударно-испарительных процессов. Кластеры могут объединять вещества с разнообразной индивидуальной летучестью, что часто приводит к обогащению паровой фазы элементами традиционно считающимися труднолетучими. В качестве примеров кластерного испарения приводятся новые данные лазерных экспериментов с ларнитом, мервинитом и волластонитом. Показано, что в конденсированном паре, полученном при испарении островных силикатов (ларнита и мервинита), доминировали цепочечные связи кремнекислородных тетраэдров и наблюдались молекулярные группировки с “волластонитовой” и “псевдодиопсидовой” стехиометрией.

  • МЕЗОПРОТЕРОЗОЙСКАЯ ВНУТРИПЛИТНАЯ МАГМАТИЧЕСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ЗАПАДНОГО УРАЛА: ОСНОВНЫЕ ПЕТРОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ ПОРОД И ИХ ПРОИСХОЖДЕНИЕ

    ГОРОЖАНИН В.М., КАРГИН А.В., КОВАЛЕВ С.Г., ЛАРИОНОВА Ю.О., НОСОВА А.А., САЗОНОВА Л.В. — 2012 г.

    Мезопротерозойская (1.38–1.30 млрд. лет) Камско-Бельская магматическая провинция (КБП) на восточной окраине Восточно-Европейской платформы (ВЕП), соответствующая Волго-Уральской области и Башкирскому антиклинорию, объединяет плутонические, вулканические и субвулканические (многочисленные рои даек и силлов) породы бимодального состава. В КБП, как и в большинстве крупных магматических провинций, присутствуют базиты двух геохимических типов: высокотитанистые (HTi) с содержанием TiO2 > 1.5 мас. %, и низкотитанистые (LTi) с содержанием TiO2 < 1.5–2 мас. %. Они имеют зональное распространение, происходят из различных мантийных источников при различных режимах их частичного плавления. Высоко- и низкотитанистые базиты существенно различаются геохимическими и изотопными (Sr, Nd, O) параметрами. HTi-породы характеризуются: Ti/Y > 400, (Gd/Yb)n = 1.62–4.08, (Dy/Yb)n = 1.31–2.43; Nb/Nb* от 0.5 до 1.3, а LTi-породы имеют Ti/Y < 400, (Gd/Yb)n =1.23–1.51 и (Dy/Yb)n =1.01–1.26, Nb/Nb* от 0.3 до 0.9. HTi-базиты отличаются Nd( от +1.3 до –2.4, LTi-породы имеют Nd( от +0.5 до –6.1. В пикритах LTi-типа 18 = 5.0–5.9 , а в пикробазальтах HTi-типа 18 =7.0 . Согласно полученным оценкам, родоначальные расплавы LTi-типа (Мg# = 0.76) сопоставимы с высокомагнезиальными первичными расплавами, предполагаемыми для пикритов из внутриплитных провинций. Родоначальные расплавы НTi-типа (Мg# = 0.69) имели более высокие концентрации Fe, что при пониженных содержаниях Al2O3 и повышенных TiO2, Na2O и Р2О5 позиционирует их как близкие к ферропикритовым. Для HTi-расплавов предполагается вклад частичного плавления пироксенитового субстрата и гранатсодержащий рестит, а для LTi-расплавов – перидотитовый субстрат и преимущественно шпинельсодержащий рестит. Для обеих разностей базитов предполагается контаминация коровым веществом преимущественно палеопротерозойского возраста.

  • МЕТАБАЗАЛЬТЫ БРЯНТИНСКОЙ ТОЛЩИ СТАНОВОГО КОМПЛЕКСА ДЖУГДЖУРО-СТАНОВОГО СУПЕРТЕРРЕЙНА ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКОГО СКЛАДЧАТОГО ПОЯСА: ВОЗРАСТ И ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА ФОРМИРОВАНИЯ

    АНИСИМОВА И.В., ВЕЛИКОСЛАВИНСКИЙ С.Д., КОВАЧ В.П., КОТОВ А.Б., ЛАРИН А.М., ПЛОТКИНА Ю.В., САЛЬНИКОВА Е.Б., СОРОКИН А.А., ТОЛМАЧЕВА Е.В., ЯКОВЛЕВА С.З. — 2012 г.

    Выполнены U-Pb геохронологические, Sm-Nd изотопно-геохимические и геохимические исследования кристаллических сланцев брянтинской толщи станового комплекса Джугджуро-Станового супертеррейна Центрально-Азиатского складчатого пояса. Показано, что протолитами кристаллических сланцев послужили островодужные субщелочные базальты, возраст кристаллизации которых составляет 1933 ± 4 млн. лет, а возраст наиболее ранних метаморфических преобразований – около 1890–1910 млн. лет. Это метаморфическое событие может быть обусловлено коллизией Алданской и Становой континентальных плит или аккреционно-коллизионными процессами на границе Иликанской и Купуринской структурно-формационных зон в ходе формирования последней.

  • НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ПОДВОДНОГО ВУЛКАНИЗМА ВОСТОЧНОЙ ОКРАИНЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АТЛАНТИКИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗУЧЕНИЯ ЩЕЛОЧНЫХ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ПОРОД ГОРЫ КАРТЕРА (ГОРЫ ГРИМАЛЬДИ)

    ПЕЙВЕ А.А., ПЕТРОВА В.В., СКОЛОТНЕВ С.Г. — 2012 г.

    В работе рассматриваются: вещественный состав, геохимия, изотопия и возраст пород горы Картера, входящей в группу гор Гримальди, расположенную на восточной окраине Центральной Атлантики. Установлено, что она имеет возраст 57–58 млн. лет и что совместно с другими горами Гримальди и горой Надир составляет “горячую линию”, сопряженную с Гвинейским трансформным разломом, возникшую во время позднепалеоценовой вспышки вулканизма. Гора Картера сложена оливиновыми мелилититами, анкарамитами, анальцимсодержащими нефелиновыми тефритами, которые представляют собой дифференцированные разности, возникшие в ходе процессов фракционной кристаллизации расплавов, близких к ультраосновной щелочной магме. Вулканиты содержат ксенолиты, захваченные расплавом на разных уровнях: из мантии, из 3-го слоя океанической коры, сформировавшегося 113–115 млн. лет назад, и из более ранних магматических камер. Породы преобразованы под воздействием низкотемпературных гидротермальных растворов. Первичные расплавы вулканитов горы Картера зарождались при очень низких степенях частичного плавления мантийного субстрата в поле стабильности гранатового лерцолита на глубинах не менее 105 км. Аномально высокие концентрации Th, Nb, Ta, La в вулканитах свидетельствуют о том, что в формировании их первичных расплавов принимала участие метасоматизированная мантия. Изотопия стронция, свинца и неодима изученных пород показывает, что состав мантии, подвергшейся плавлению, находится на линии смешения двух крайних по составу мантийных источников. Один из них представляет собой смесь преобладающего компонента HIMU и деплетированной мантии; другой – обогащенный мантийный источник EM2. Эти данные позволяют предположить, что вулканиты горы Картера образовались при декомпрессионном плавлении, обусловленном растяжением в зоне Гвинейского разлома, либо (1) вещества плюма горячей глубинной мантии (компонент HIMU), подвергшегося карбонатному метасоматозу, либо (2) (альтернативно) карбонатизированных включений основного состава (эклогитов), повсеместно распространенных в астеносфере, изотопные характеристики которых соответствуют компонентам HIMU и EM2. В первом случае предполагается, что расплавы при подъеме ассимилировали вещество метасоматизированной субконтинентальной мантии (компонент EM2), которое было внедрено в океаническую литосферную мантию в ходе рифтинга и раскола континента Пангея.

  • НОВЫЙ ИЗОТОПНЫЙ ГЕОХРОНОМЕТР ДЛЯ ПРЯМОГО ДАТИРОВАНИЯ САМОРОДНЫХ МИНЕРАЛОВ ПЛАТИНЫ (190PT-4HE МЕТОД)

    ГОРОХОВСКИЙ Б.М., КОРНЕЕВ С.И., КОТОВ А.Б., МОЧАЛОВ А.Г., САЛЬНИКОВА Е.Б., ШУКОЛЮКОВ Ю.А., ЯКОВЛЕВА С.З., ЯКУБОВИЧ О.В. — 2012 г.

    Предложен новый метод изотопной геохронологии для датирования самородных минералов платины, основанный на -радиоактивности природного изотопа платины 190Pt. Рассмотрение механизма термодесорбции гелия в кристаллической решетке самородных металлов, в том числе и платины, позволяет прогнозировать очень высокую термическую устойчивость (сохранность) радиогенного 4 в самородных минералах платины, вплоть до температуры их плавления. Для подтверждения эффективности предложенного 190Pt-4He метода проведено прямое изотопное датирование изоферроплатины Гальмоэнанского дунит-клинопироксенитого и Кондерского щелочно-ультраосновного массивов. Результаты определения возраста для коренной рудной платины Гальмоэнанского массива (70 ± 5 млн. лет), полученные данным методом, сопоставимы с геологическими наблюдениями и средними значениями Sm-Nd и Rb-Sr изотопных датировок. Установленная для массива Кондер 190Pt-4He датировка (112 ± 7 млн. лет) россыпной изоферроплатины также хорошо согласуется с геологическими данными и близка к значениям возраста косвитов (флогопит-магнетитовым пироксенитам, габбро, нефелиновых сиенитов и метасоматитов по дунитам), оцененным K-Ar и Rb-Sr методами. Экспериментальные данные подтвердили, что 190Pt-4He метод изотопной геохронологии может быть успешно применен для датирования самородных минералов платины.

  • НОВЫЙ ТИП УДАРНОГО ДВОЙНИКОВАНИЯ КАЛИШПАТА

    ВАЛЬТЕР А.А. — 2012 г.

    В бедных стеклом зювитах Зеленогайской астроблемы на Украинском щите установлены необычные деформации зерен калиевого полевого шпата. В скрещенных николях они напоминают структуры кинк-банд в слюдах. Исследован состав калишпата и оптическая ориентировка деформационных структур, оказавшихся в двойниковом положении относительно матрицы кристаллов. Установлены законы двойникования и другие особенности деформаций. Происхождение таких структур объясняется сочетанием относительно низкобарического ударного сжатия, в условиях возможного рикошета ударника, блока гранитов мишени с субпараллельно ориентированными табличками микроклина.

  • ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СОСТАВА ЦИРКОНОВ ИЗ ЭКЛОГИТОВ ПО РЕДКИМ ЭЛЕМЕНТАМ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ПРОБЛЕМЕ ВОЗРАСТА ЭКЛОГИТОВ БЕЛОМОРСКОГО ПОДВИЖНОГО ПОЯСА

    БЕРЕЖНАЯ Н.Г., БЕРЕЗИН А.В., СКУБЛОВ С.Г. — 2012 г.

    В результате обобщения всех доступных данных (877 индивидуальных прецизионных локальных анализа) по составу цирконов из эклогитовых комплексов мира выявлены общие закономерности, заключающиеся в аномально пониженном содержании Th (в среднем не больше 3 ppm) и величины Th/U отношения (в среднем 0.03), значительно пониженном содержании всего спектра REE (до 22 ppm), и особенно LREE (менее 2 ppm), пониженном содержании Y (в среднем 34 ppm), U (100 ppm), P (41 ppm) и повышенном – Hf (в среднем 11400 ppm). Спектр распределения REE в цирконах из эклогитов отличается четко выраженным пологим распределением HREE; отсутствием или слабовыраженной отрицательной Eu-аномалией; сильно редуцированной положительной Ce-аномалией (Се/Се* в среднем 11); “корытообразным” провалом в легкой части спектра REE, доходящим до появления отрицательной Nd-аномалии. Установленные закономерности распределения редких и редкоземельных элементов в цирконах из эклогитов универсальны, они не зависят от типа породы (метабазиты, метаультрабазиты, гнейсы) и величины давления (эклогиты высокого и сверхвысокого давления). Комплексное использование этих признаков позволяет уверенно отличать эклогитовые цирконы от цирконов магматического генезиса и метаморфических цирконов, не связанных с высокобарическим метаморфизмом. Для эклогитов Беломорского подвижного пояса (районы Салмы и Гридино) установлено, что центральные части (ядра) цирконов из эклогитов-метагаббро с возрастом 2.8–2.9 млрд. лет являются магматическими, а их внешние метаморфические каймы с возрастом около 1.9 млрд. лет по редкоэлементному составу соответствуют типовым эклогитовым цирконам. Следовательно, в Беломорском подвижном поясе фиксируется только один, а именно свекофеннский ( 1.9 млрд. лет), этап эклогитового метаморфизма архейских пород.

  • ОКВАРЦЕВАНИЕ ПЕРИДОТИТОВ РАЗЛОМНОЙ ЗОНЫ СТЕЛМЕЙТ (СЕВЕРО-ЗАПАД ТИХОГО ОКЕАНА): РЕКОНСТРУКЦИЯ УСЛОВИЙ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ВЫВЕТРИВАНИЯ И ИХ ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

    ВЕРНЕР Р., КРАСНОВА Е.А., НОВОСЕЛОВ А.А., ПОРТНЯГИН М.В., СИЛАНТЬЕВ С.А., ХАУФФ Ф. — 2012 г.

    В ходе рейса совместной российско-германской экспедиции НИС “Зонне” SO201-1b в 2009 г. на восточном склоне северо-западного сегмента поперечного хребта Стелмейт, сопряженного с одноименной разломной зоной, были драгированы в различной степени вторично-измененные мантийные перидотиты. Изученная коллекция пород включала 4 образца окварцованных аподунитовых серпентинитов и 11 образцов в различной степени серпентинизированных лерцолитов. Обогащенность аподунитов аморфным кремнеземом и кварцем, а также очень высокое содержание в них кремнезема (до 88.7 мас. % SiO2) и необычно низкое – магния (до 1.4 мас. % MgO) резко отличают эти породы от известных продуктов гидротермального преобразования и низкотемпературного (придонного) выветривания перидотитов океанической коры. Для определения условий и процессов, способствовавших окварцеванию перидотитов разломной зоны Стелмейт, в настоящей работе был применен метод термодинамического моделирования с учетом кинетики растворения минералов, реализованный в программном комплексе GEOCHEQ. Результаты моделирования позволяют предполагать, что геохимические и минералогические эффекты, наблюдаемые в окварцованных аподунитах разломной зоны Стелмейт, являются следствием низкотемпературной десерпентинизации океанического субстрата в субаэральных условиях.

  • ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА, ИСТОЧНИКИ И МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТОИДОВ ПРИИРТЫШСКОГО КОМПЛЕКСА, ВОСТОЧНЫЙ КАЗАХСТАН

    ВЕЛИВЕЦКАЯ Т.А., ВОЛКОВА Н.И., КРУК Н.Н., КУЙБИДА М.Л., СЕРОВ П.А. — 2012 г.

    Интрузии прииртышского комплекса приурочены к трансрегиональной Иртышской сдвиговой зоне (ИСЗ) и локализованы в пределах блоков высокометаморфизованных пород (Курчумского, Предгорненского, Согренского и др.), заключенных в зеленосланцевом матриксе ИСЗ. Массивы сложены контрастной серией от габбро до плагиогранитов и гранитов при резко подчиненном количестве диоритов и практически полном отсутствии пород промежуточного состава (тоналитов, гранодиоритов). Время формирования комплекса соответствует раннему карбону и синхронно заложению ИСЗ. Гранитоиды, входящие в состав комплекса, относятся к разным петрогеохимическим сериям (от низкоглиноземистых плагиогранитов андезитового ряда до гранитов известково-щелочного ряда). Они характеризуются близкими содержаниями REE и HFSE: сумма REE = 103–163 ppm, (La/Yb)n = 3.59–5.44; Zr (200–273 ppm), Nb (7.6–10.6 ppm), Hf (6.1–7.6 ppm), Ta (0.68–1.19 ppm), но различаются по концентрациям LILE: Rb (3–9 и 121–221 ppm), Sr (213–375 и 77–148 ppm), Ba (67–140 и 240–369 ppm), а также изотопному составу Nd ( Nd(T) – от +5.3 в плагиогранитах до –1.2 в гранитах) и кислорода ( 18 – от +9.4 в плагиогранитах до +14.5 в гранитах). Исследования геохимических и изотопных характеристик метаморфических пород Курчумского блока и результаты численного геохимического моделирования показали, что формирование гранитоидов произошло за счет плавления гетерогенного корового субстрата, представленного метапелитами верхней коры и метабазитами океанического основания высокометаморфизованных блоков. Различия в вещественном составе и в изотопных характеристиках гранитоидов обусловлены смешением в разных пропорциях гранитоидных магм – производных метапелитового и метабазитового источников.

  • ПЕТРОГЕНЕЗИС ВАРИОЛИТОВЫХ ЛАВ ОНЕЖСКОЙ СТРУКТУРЫ, ЦЕНТРАЛЬНАЯ КАРЕЛИЯ

    ГУДИН А.Н., ДУБИНИНА Е.О., НОСОВА А.А. — 2012 г.

    Проведено комплексное изучение состава вариолей и матрикса классических представителей глобулярных пород – вариолитов Ялгубского кряжа и о-ва Суйсари Онежской структуры (Центральная Карелия). Установлено существенное обогащение ядер вариолей кремнеземом, Na, K, Rb, Cl и Ba при низком отношении K/Na по сравнению с матриксом, а также значительное фракционирование изотопов кислорода в системе вариоль–матрикс ( 18Оv 18Оm от 1.6 до 2.6 ). Рассмотрение возможных механизмов формирования онежских вариолитов с учетом имеющихся изотопных и геохимических данных (макросостав, распределение REE и элементов-примесей) показало, что наблюдающиеся геохимические характеристики матрикса и глобулей вариолитов Ялгубского кряжа и о-ва Суйсари не могут быть сформированы при смешении расплавов. Установлено, что такие процессы, как зеленокаменные изменения и кристаллизация сферолитов при переохлаждении расплава, не определяли изотопную и геохимическую специфику онежских вариолитов, а имели второстепенное значение.

  • ПЕТРОЛОГИЯ ОЛОВОНОСНЫХ ГРАНИТ-ЛЕЙКОГРАНИТОВ МАССИВА ПИА ОАК, СЕВЕРНЫЙ ВЬЕТНАМ

    АННИКОВА И.Ю., АСТРЕЛИНА Е.И., ВЛАДИМИРОВ А.Г., КРУК Н.Н., КУЙБИДА М.Л., МОРОЗ Е.Н., ПАВЛОВА Г.Г., СМИРНОВ С.З., СОКОЛОВА Е.Н., ФАН ЛЫУ АНЬ — 2012 г.

    Оловоносные гранит-лейкограниты Пиа Оак, расположенные в провинции Као Банг Северного Вьетнама, слагают штокообразное интрузивное тело гипабиссальной фации глубинности. Вмещающие породы представлены карбонатными толщами раннедевонского и “черными” сланцами раннетриасового возраста. Геохронологический возраст гранит-лейкогранитов Пиа Оак отвечает позднему мелу: Т = 83.5 ± 6.2 млн. лет, 87Rb/86Sr метод; Т = 89.7 ± 1.0 млн. лет, 39Ar/40Ar метод. Массив имеет простое гомодромное строение: двуслюдяные и мусковитовые гранит-лейкограниты редкометалльные аплиты, пегматиты оловоносные грейзены и гидротермальные жилы. Петрографические и микроструктурные исследования показывают, что на позднемагматической стадии произошло резкое изменение условий кристаллизации гранит-лейкогранитной магмы, вызвавшее инконгруэнтное замещение протолитионита мусковитом. По данным изучения расплавных и сосуществующих флюидных включений солидусная кристаллизация проходила во флюидонасыщенных условиях при 635–600°С. По вещественному составу гранит-лейкограниты массива Пиа Оак отвечают редкометалльно-плюмазитовому геохимическому типу (по Л.В. Таусону), а по содержаниям редких элементов достигают уровня литий-фтористой фации. Состав аплитов и пегматитов показывает, что дифференциация не сопровождалась существенным накоплением литофильных и летучих компонентов в остаточном расплаве, а высокая редкометалльность была присуща гранит-лейкогранитной магме изначально. Наиболее вероятным источником расплава являлись структурно-вещественные комплексы протерозойского возраста и перекрывающие их “черные” сланцы нижнего триаса.

  • ПЕТРОЛОГИЯ РИНГВУДИТСОДЕРЖАЩИХ ПЕМЗ РАЙОНА ЭЛЬ ГАСКО, ЗАПАДНАЯ ИСПАНИЯ

    ГЛАЗОВСКАЯ Л.И., ФЕЛЬДМАН В.И. — 2012 г.

    Рассматриваются минералого-петрологические особенности пемз слагающих небольшие обнажения вблизи вершин двух холмов в Западной Испании и делается вывод об их импактном происхождении. Доказано присутствие рингвудита, который может кристаллизоваться из расплава при давлении 10–11 ГПа в статических условиях и образовываться при разгрузке ударной волны при давлении 15–17 ГПа и выше. При понижении давления из расплава кристаллизуются также железистый гортонолит (для железистого гортонолита и рингвудита приводятся параметры их элементарных ячеек), минералы группы шпинели с разной железистостью, клино- и ортопироксены, анортит, корунд. Футляровидные, скелетные, дендритовые и формы кристаллизации этих минералов в виде “усов”, свидетельствуют об их образовании в условиях охлаждения и резкого переохлаждения расплава. Температура кристаллизации герцинита составляет 1780°С. Температура расплава, из которого образовались пемзы, оценивается в 1900–2700°С. В природных импактных образованиях рингвудит обнаружен впервые.

  • ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В СФЕРИЧЕСКИХ УДАРНЫХ ВОЛНАХ: НОВЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

    КОЗЛОВ Е.А., САЗОНОВА Л.В. — 2012 г.

    Представлен краткий обзор новых результатов в изучении ударного метаморфизма полиминеральных горных пород, полученных с использованием сферических взрывных герметичных устройств сохранения. Продемонстрировано воспроизведение в таких экспериментах лабораторного масштаба особенностей трансформаций, наблюдаемых в горных породах из природных метеоритных кратеров (астроблем). После экспериментов в образцах горных пород по радиусу шара появляются концентрические, субсферические зоны в разной степени преобразованных пород, в целом аналогичные зонам ударного преобразования пород в природных астроблемах: от края шара к центру следуют зоны трещиноватости, диаплектовых изменений, селективного, а затем и полного плавления, испарения. Однако лабораторный масштаб опытов, отсутствие последующих геологических процессов, нивелирующих процессы ударного преобразования пород, позволяют детально и непрерывно по радиусу шара изучить особенности химических, структурных и фазовых превращений, возникающих в горной породе при увеличении амплитуды ударно-изэнтропической нагрузки. Изучение закономерностей подвижности главных породообразующих элементов при ударном метаморфизме показало, что тип и особенности строения кристаллической решетки минерала оказываются решающими при его aморфизации или ударно-термическом разложении. Выявлено несколько уровней кристаллохимического контроля минералов в отношении преобразования минералов. Обнаружено, что высокобарические фазы, полученные в экспериментах с ударно-волновым нагружением, возникли в результате кристаллизации их расплава и путем миграционного фазового перехода.

  • ПРИСУТСТВИЕ МАНТИИ ИНДИЙСКОГО MORB-ТИПА ПОД КУРИЛЬСКОЙ ОСТРОВНОЙ ДУГОЙ: РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОТОПНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МАФИЧЕСКИХ ЛАВ О-ВА КУНАШИР

    КАТАКУЗИ М., КИМУРА ДЖ. ?И., МАРТЫНОВ А.Ю., МАРТЫНОВ Ю.А., РЫБИН А.В. — 2012 г.

    На основании новых данных по изотопии Hf, Pb и Nd в разновозрастных, преимущественно в основных, породах о-ва Кунашир рассматриваются вопросы природы надсубдукционной мантии южного звена Курильской островной дуги. По крайней мере, с позднего кайнозоя ее изотопный состав соответствовал мантии типа MORB Индийского океана. Граница с мантийным резервуаром тихоокеанского MORB-типа, проходила, вероятно, по Курило-Камчатскому желобу.

  • РАННЕДОКЕМБРИЙСКИЕ ГРАНИТОИДЫ А-ТИПА АЛДАНСКОГО ЩИТА И ЕГО СКЛАДЧАТОГО ОБРАМЛЕНИЯ: ИСТОЧНИКИ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ

    ВЕЛИКОСЛАВИНСКИЙ С.Д., КОВАЧ В.П., КОТОВ А.Б., ЛАРИН А.М., САЛЬНИКОВА Е.Б. — 2012 г.

    В статье систематизированы результаты выполненных за последнее десятилетие геологических, геохронологических, геохимических и Sm-Nd изотопно-геохимических исследований разновозрастных гранитоидов А-типа Алданского щита и его южного складчатого обрамления, позволяющие идентифицировать их источники и реконструировать геодинамические обстановки их образования. В пределах рассматриваемого региона отчетливо выделяются пять эпизодов раннедокембрийского внутриплитного магматизма, включающего гранитоиды А-типа: 2.62, 2.40–2.52, 2.07, 1.87–1.88 и 1.74–1.70 млрд. лет. Эти гранитоиды формировались во внутриплитных условиях, но в различных геодинамических обстановках – постколлизионного литосферного растяжения: 2.64, 1.87–1.88 млрд. лет и анорогенной в связи с деятельностью мантийных плюмов: 2.40–2.52, 2.07 и 1.74–1.70 млрд. лет. Для постколлизионного магматизма характерны исключительно калиевые гранитоиды субщелочного типа, тогда как среди анорогенных магматических образований присутствуют как субщелочные гранитоиды (К-ряда), так и щелочные граниты (Na-ряда), интенсивно фракционированные и весьма обогащенные некогерентными элементами. Гранитоиды А-типа Алданского щита и его складчатого обрамления имеют смешанные мантийно-коровые источники. В источниках субщелочных гранитоидов доминирует вещество нижней континентальной коры, а в источниках щелочных гранитов – мантийное вещество. При этом мантийное вещество в источниках анорогенных гранитоидов представлено компонентом типа OIB, а постколлизионных – типа MORB и OIB.

  • РАННЕЭОЦЕНОВЫЙ МАГМАТИЗМ СРЕДИННОГО ХРЕБТА КАМЧАТКИ: СОСТАВ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

    ЛУЧИЦКАЯ М.В., СОЛОВЬЕВ А.В. — 2012 г.

    На юге Срединного хребта Камчатки в раннем эоцене (около 52 ± 2 млн. лет назад) широко проявлены процессы мигматизации и гранитообразования. В статье рассмотрены особенности состава и условия формирования раннеэоценовых гранитоидов. В пределах Малкинского поднятия присутствуют как равномернозернистые высокоглиноземистые двуслюдяные гранатсодержащие граниты и мигматиты, так и тоналиты, трондьемиты (ТТГ). Петрографический состав и петрохимические характеристики большей части гранитов Малкинского поднятия Срединного хребта (высокие содержания SiO2, наличие мусковита и граната в составе пород, соотношение в них коэффициента глиноземистости ASI и SiO2, FeOt + MgO + TiO2 и SiO2, Al2O3/TiO2 и CaO/Na2O), а также составы биотитов указывают на их сходство с гранитами S-типа. Характер распределения РЗЭ, данные по содержаниям Sr, Y позволяют предполагать, что при формировании гранитов и ТТГ в процесс плавления вовлекаются два типа источника: метаосадочный и метабазитовый. Метаосадочный характер протолита большей части гранитов подтверждается сходством спектров распределения РЗЭ гранитов и вмещающих метатерригенных пород колпаковской и камчатской серий. Вариации отношений Rb/Ba и Rb/Sr в гранитах показывают, что их протолитом могли служить метаосадочные породы, как обедненные, так и обогащенные пелитовым компонентом. Наличие помимо основного объема гранитов, сходных с гранитами S-типа, ТТГ, вероятно, имеющих мафический характер протолита, позволяют в целом сопоставлять раннеэоценовые гранитоиды с Кордильерским типом S-гранитов. Коллизия Ачайваям-Валагинской энсиматической островной дуги с Камчатской окраиной Евразии, начавшаяся 55–53 млн. лет назад, предшествовала раннеэоценовому магматизму. В процессе коллизии комплексы дуги были надвинуты на отложения континентальной окраины, что вызвало их быстрое погружение, прогрев коры, мигматизацию и выплавление гранитов, тоналитов и трондьемитов 52 ± 2 млн. лет назад при температурах от 645 до 815°С. Для настолько быстрого прогрева (максимум 3–5 млн. лет) необходим дополнительный источник тепла, которым, по-видимому, являлась мантия, воздействовавшая на основание коры в результате отрыва слэба. Поступление мантийного материала привело к становлению одновозрастных гранитоидам интрузивов норит-кортландитовой формации, несущих сульфидную медно-никелевую минерализацию. Таким образом, особенности состава гранитоидов и данные о интрузиях норит-кортландитовой формации, позволяют предполагать вовлечение мантийного вещества в процесс раннеэоценового синколлизионного магмогенеза на Камчатке. Новые U-Pb датировки цирконов с использованием SHRIMP из гранитоидов и опубликованные в последние годы данные о возрасте норит-кортландитовых интрузивов указывают на их одновозрастность и позволяют выделить раннеэоценовый этап магматической активности на Камчатке.

  • РАСПЛАВНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В ОЛИВИНАХ БОНИНИТОВ НОВОЙ КАЛЕДОНИИ: ПОСТЗАХВАТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ РАСПЛАВА И ОЦЕНКА СОСТАВА ПЕРВИЧНЫХ МАГМ

    ГИРНИС А.В., ОНЕНСТЕТТЕР Д., СОЛОВОВА И.П. — 2012 г.

    Изучены расплавные включения во вкрапленниках оливинов из бонинитов Новой Каледонии, обедненных СаO, TiO2 и обогащенных SiO2 и MgO. Породы состоят из вкрапленников оливина и пироксенов, погруженных в стекловатую основную массу. Вкрапленники оливина содержат расплавные включения, состоящие из стекла, флюидного пузырька и дочерних кристаллов оливина и ортопироксена. При нагревании дочерние минералы полностью растворяются в образующемся расплаве при 1200–1300°C, в то время как полное растворение флюидной фазы в опытах не достигалось. Составы гретых и природно закаленных включений, а также стекол основной массы были исследованы с помощью электронного микрозонда и методом вторично-ионной масс-спектрометрии. Частично гомогенизированные расплавы (с газом) содержат 12–16 мас. % MgO. Концентрации H2O в стеклах включений и основной массы значительно различаются: до 2 мас. % в стеклах гретых включений, до 4 мас. % в природно закаленных включениях и 6–8 мас. % в основной массе. Детальное исследование выявило необычную зональность в оливине – повышение его магнезиальности в зоне, непосредственно контактирующей со стеклом. По-видимому, этот эффект связан с частичной потерей воды (водорода) и окислением Fe после захвата включения. Численное моделирование такого процесса показывает, что потеря воды не превышала десятых долей процента и не могла быть причиной значительных различий в составах включений и стекол пород. Предполагается, что последние обогащались H2O после полного затвердевания породы в результате взаимодействия с морской водой. На основании полученных данных оценен состав первичных магм бонинитов и высказано предположение, что вариации составов расплавов связаны не только с фракционированием оливина и пироксена из единого первичного расплава, но также с разными степенями и (или) глубинами выплавления первичных магм.