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 1020, 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 (1.381.30 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 < 1.52 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 = 1.624.08, (Dy/Yb)n = 1.312.43; Nb/Nb* от 0.5 до 1.3, а LTi-породы имеют Ti/Y < 400, (Gd/Yb)n =1.231.51 и (Dy/Yb)n =1.011.26, 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 = 5.05.9 , 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 18901910 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 5758 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 113115 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 2.82.9 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 = 103163 ppm, (La/Yb)n = 3.595.44; Zr (200273 ppm), Nb (7.610.6 ppm), Hf (6.17.6 ppm), Ta (0.681.19 ppm), но различаются по концентрациям LILE: Rb (39 и 121221 ppm), Sr (213375 и 77148 ppm), Ba (67140 и 240369 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 вариольматрикс ( 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 635600°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 1011 ГПа в статических условиях и образовываться при разгрузке ударной волны при давлении 1517 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 19002700°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, 2.402.52, 2.07, 1.871.88 и 1.741.70 млрд. лет. Эти гранитоиды формировались во внутриплитных условиях, но в различных геодинамических обстановках постколлизионного литосферного растяжения: 2.64, 1.871.88 млрд. лет и анорогенной в связи с деятельностью мантийных плюмов: 2.402.52, 2.07 и 1.741.70 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 5553 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 35 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 12001300°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 1216 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 68 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.