научный журнал по геологии Петрология ISSN: 0869-5903

КОРИКОВСКИЙ С.П., МАЛЬКОВСКИЙ В.И., ПЭК А.А. — 2012 г.

Происхождение гранитогнейсовых куполов традиционно ассоциируется с гравитационной тектоникой – “всплыванием” гранитогнейсовых диапиров в поле силы тяжести, предпосылкой чего является относительное уменьшение плотности гранитизированных пород по сравнению с трансформируемым протолитом. В обычно рассматриваемом случае двуслойной среды с нижним слоем гранитизированных пород и верхним более плотным слоем протолита в системе возникает гравитационная неустойчивость, развитие которой и приводит к всплыванию гранитогнейсового диапира. Однако для инициации диапирового процесса нужно, чтобы архимедовы силы плавучести в кровле гранитогнейсового слоя могли преодолеть сопротивление пород протолита, обусловленное их долговременной прочностью. В условиях пластической деформации для этого необходимо наличие крупномасштабной неоднородности в рельефе границы между слоями, а именно – антиформного выступа кровли гранитогнейсового слоя. В основу модели выдвигается предположение, что формирование таких антиформ происходит вследствие реакционно-инфильтрационной неустойчивости морфологии фронта гранитизации из-за увеличения флюидопроницаемости гранитизированных пород по сравнению с проницаемостью пород протолита. Приведенные результаты компьютерного моделирования свидетельствуют о геологической реалистичности реакционно-инфильтрационного механизма зарождения и развития “протодиапировых” форм фронта гранитизации, инициирующих развитие диапирового процесса гравитационного всплывания гранитогнейсовых куполов. Представление о протодиапировом этапе формирования куполов позволяет рассматривать их формирование как результат развития двух последовательно сопряженных неустойчивостей: сначала реакционно-инфильтрационной неустойчивости фронта гранитизации, обусловленной увеличением проницаемости трансформируемой породы, затем гравитационной неустойчивости, обусловленной относительным уменьшением ее плотности.

АНОСОВА М.О., БРАНДШТЕТТЕР Ф., ДЕМИДОВА С.И., КОСТИЦЫН Ю.А., НАЗАРОВ М.А., НТАФЛОС Т. — 2012 г.

Впервые в лунном материковом метеорите Dhofar 280 обнаружен самородный кремний, который ассоциирует с силицидами железа. Эта ассоциация окружена силикатным материалом с высокими содержаниями Si, Na, К и S и находится в ударно-расплавной матрице метеорита. По сравнению с матрицей метеорита объекты с самородным кремнием и окружающий их силикатный материал характеризуются высокими, нормированными к содержанию Al концентрациями летучих элементов и/или элементов с низким сродством к кислороду. Значительного обогащения труднолетучими литофильными элементами не наблюдается. Некоторые из литофильных элементов (V, U, Sm, Eu, Yb), по-видимому, присутствуют в восстановленном состоянии, что определяет необычные для лунных пород соотношения РЗЭ и крайне низкое отношение Th/U. Примесь сидерофильных элементов (Ni, Co, Ge, Sb) указывает на контаминацию кремнийсодержащих объектов метеоритным веществом и их образование в результате ударной переработки лунных пород. При этом обогащение летучими элементами позволяет предполагать, что генезис таких объектов связан с конденсацией силикатного пара, образовавшегося при метеоритных ударах. Восстановление кремния и других элементов могло происходить в облаке ударного пара с последующей их конденсацией совместно с легколетучими компонентами. С другой стороны, возможно восстановление конденсатов силикатного пара, находящихся в импактных брекчиях, при их ударной переработке. Процессы фракционирования вещества по летучести, по-видимому, не имеют существенного значения в формировании вещественного состава лунной коры, но в локальных областях продукты таких процессов могут быть заметными. Образование наибольшего количества силикатного пара связано с крупными ударными событиями. Так более 70% массы всего испаренного при ударных событиях лунного вещества должно быть результатом столкновения с Луной космического тела, которое привело к образованию крупнейшего на Луне бассейна Южный Полюс – Эйткен.

БОРИСОВ А.А. — 2012 г.

На основании опубликованных экспериментальных данных получено уравнение зависимости соотношения Ti4+/Ti3+ от температуры, летучести кислорода и состава расплава. Уравнение позволяет оценить содержание Ti3+ в лунных базальтовых расплавах. Показано, что содержание Ti3+ в расплаве, по-видимому, не превышает содержание Fe3+ даже в восстановительных условиях, характерных для лунных магм. Трехвалентный титан может приводить к некоторому уменьшению fO2 при остывании расплава как закрытой системы, однако неспособен восстановить Fe2+ расплава до металла, будучи целиком израсходован на восстановление Fe3+ до Fe2+. Наличие дополнительных восстановителей, таких как Cr2+, может благоприятствовать появлению металла при остывании расплава.

БАДЮКОВ Д.Д., КУПИН Ю.Г., РУСАКОВ В.С. — 2012 г.

Для выяснения возможности ударно-инициированного взаимодействия метеоритного железа с силикатами нами были проведены опыты по взрывному нагружению смесей камасита железного Сихотэ-Алинского метеорита с кварцем, альбитом, олигоклазом, энстатитом, оливином и серпентином. Сохраненные образцы изучались методами оптической микроскопии, локального рентгено-спектрального анализа и мессбауэровской спектроскопии. Показано, что в результате ударного нагружения металл обогащается кремнием, а в кварцевом, альбитовом и олигоклазовом стеклах плавления появляются ионы двухвалентного железа. Помимо этого в продуктах экспериментов со смесями кварца и полевых шпатов с камаситом отмечается присутствие металлического железа в парамагнитном состоянии и возрастание локальной неоднородности в окружении атомов железа в силикатной части смесей энстатита и оливина с камаситом. Полученные результаты указывают на протекание в процессе ударного нагружения окислительно-восстановительной реакции между железом и силикатами по схеме: 2Fe+2 + Si+4 = 2Fe+2 + Si0, где Fe0 и Si0 – железо и кремний в металле, а Fe+2 и Si+4 – железо и кремний в силикатной матрице.

АРЬЯЕВА Н.С., БЫЧКОВ Д.А., КОПТЕВ-ДВОРНИКОВ Е.В. — 2012 г.

Для описания сульфид-силикатной ликвации получены коэффициенты и константа для уравнения сульфидного термобарометра вида XS = EXP (– A/T – – B – CT – DlgfO2 – JiXi) путем обработки методом многомерного статистического анализа выборки из более 200 закалочных экспериментов по растворимости сульфидной серы в сухих базитовых расплавах. Эксперименты характеризуют сульфид-силикатное равновесие в широком диапазоне составов, температур (1115–1800°С), давлений (1 атм.–90 кбар) и летучестей кислорода (lgfO2 от –3.7 до –12.2). Среднее значение разностей между экспериментальными и расчетными значениями содержаний серы в сульфидонасыщенных базитовых расплавах близко к нулю и составляет 0.0006 мол. %, что свидетельствует об отсутствии систематического сдвига. Величины доверительного интервала на 5-процентном уровне значимости описываются уравнением ±(0.415C 0.211CS + 0.038) (CS в мол. %) и находятся в диапазоне от ±0.012 до ±0.076 мол. %. Предложенный термобарометр является на сегодняшний день единственным, гарантирующим точность лучше, чем ±10 отн. % от содержаний серы, а не от логарифмов содержаний в диапазоне концентраций 0.1–0.7 мол. %. Верификация термобарометра на материале расслоенных интрузивов показала, что предложенный термобарометр предсказывает появление кумулятивной сульфидной фазы в вертикальных разрезах Ципрингского и Киваккского интрузивов с точностью около ±70 м. В то же время уверенный локальный прогноз, ассоциирующей с ритмичностью малосульфидной минерализации, невозможен в рамках модели с идеальным конвективным перемешиванием магмы в камере.

КОЗЛОВ Е.А., САЗОНОВА Л.В. — 2012 г.

На основе анализа имеющейся расчетно-теоретической и экспериментальной информации выявлены противоречия и сформулированы цели и задачи обобщающего исследования поведения энстатита (MgSiO3) в ударно-изэнтропических волнах различного масштаба и интенсивности. Представлены постановка и результаты взрывного эксперимента по сферическому обжатию энстатитового шара с его последующим сохранением и изучением обжатого вещества из разных по радиусу характерных зон, возникших в процессе нагружения шара, методами: сканирующей электронной микроскопии, pамановской спектроскопии, рентгеновской дифрактометрии. На основании сопоставления наблюдаемых по радиусу обжатого шара закономерных изменений структуры, химического и фазового состава энстатита с расчетными оценками давлений P(R, t) и температур T(R, t) сделаны следующие выводы: начало плавления энстатита на изэнтропе после разгрузки с состояния ударного сжатия начинается с хх 80 ГПа, плавление же MgSiO3 непосредственно во фронте сферически сходящейся ударной волны – при хх 160 ГПа и Т 6300 К. Впервые в ударно-волновых экспериментах лабораторного масштаба при нагружении энстатита сферическими ударно-изэнтропическими волнами обнаружено возникновение в обжатом MgSiO3 ряда морфологических и минералогических особенностей, не отмечавшихся ранее при нагружении плоскими волнами меньшей амплитуды и длительности. Сформулированы цели дальнейших исследований обжатого вещества. Обсуждается необходимость постановки и проведения взрывного эксперимента с использованием сферической системы в 5–7 раз большего габарита для увеличения длительности импульса нагрузки.

БАБИЧЕВ А.В., КОРОБЕЙНИКОВ С.Н., ПОЛЯНСКИЙ О.П., РЕВЕРДАТТО В.В. — 2012 г.

В статье представлены результаты численного моделирования гравитационно-неустойчивых процессов в литосферной мантии древних кратонов. Гравитационная неустойчивость рассматривается как результат плавления вещества в основании литосферы при нагревании ее участка аномальной мантией. Моделирование проведено методом конечных элементов в двумерной постановке. Модель учитывает геологическое строение и термомеханические параметры литосферы Сибирской платформы. На основании моделирования сделаны выводы о главных закономерностях мантийного диапиризма основной или ультраосновной магмы, поднимающейся сквозь “холодную” высоковязкую литосферу. Показано, что при учете реалистичной упруго-вязко-пластичной реологии вещества литосферы формируются диапировые магматические тела разной формы. Смоделированы разнообразные режимы всплывания диапира в литосфере, различающиеся по длительности, температурному полю, уровню подъема. Сделаны выводы об определяющей роли реологии в процессе всплывания расплава через литосферу до уровня границы мантия–кора, смоделированы условия осциллирующего режима диапиризма с повторными порциями поднимающейся магмы. Результаты моделирования могут объяснить некоторые особенности, связанные с трапповым магматизмом в пределах Сибирской изверженной провинции. Оценена длительность и скорость подъема магм, параметры периодического режима всплывания магм, дается возможное объяснение высокоскоростных сейсмических аномалий, наблюдаемых в субкоровых областях Сибирской платформы.

ГАЛАХОВ В.Р., ГИЖЕВСКИЙ Б.А., КОЗЛОВ Е.А. — 2012 г.

Представлены результаты экспериментальных исследований воздействия ударных волн на структуру, валентность ионов и фазовый состав оксидов, представляющих собой минералы: CuO (тенорит), Mn3O4 (гаусманит), а также LaMnO3 (манганит со структурой перовскита). Ударно-волновое нагружение (УВН) осуществлялось в сферической постановке взрывных экспериментов, в случае тенорита использовалась и цилиндрическая схема нагружения. Для сравнения приводятся также результаты интенсивного квазистатического деформирования оксидов сдвигом под давлением. Основное внимание уделено изучению изменений в оксидах под действием ударных волн на уровне химических связей, нарушениям ионного состава и стехиометрии, связи этих процессов с возникновением микро(нано)структуры в минералах, этапам и микромеханизмам образования новых высокоплотных фаз. Продемонстрирована высокая эффективность для исследования оксидов, претерпевших УВН, различных методов рентгеновской спектроскопии: фотоэлектронной, абсорбционной, эмиссионной, а также ядерно-физических методик: резерфордовское обратное рассеяние, метод ядерных реакций, аннигиляция позитронов. Кристаллическая структура и фазовый состав исследовались методами рентгеновской дифракции и нейтронографии. Микростуктура изучалась с помощью оптической, сканирующей электронной и туннельной микроскопии. Показано, что эффекты УВН в оксидах начинаются с нарушения стехиометрии, роста числа катионов с пониженной валентностью, образования микро(нано)структуры. Существенную роль при этом играют пластические деформации, возникающие в процессе УВН. Разложение оксидов на твердофазной стадии ударного метаморфизма под действием высоких давлений, температур и интенсивных пластических деформаций приводит к появлению оксидов с пониженной степенью окисления и свободного кислорода, который способен распространяться на значительные расстояния и приводить к образованию новых соединений. Сверхглубокое проникновение частиц окружающей матрицы в минерал-мишень при УВН также может быть одним из механизмов ударного метаморфизма на твердофазном этапе преобразования вещества.

АРАНОВИЧ Л.Я., БРАНДШТЕТТЕР Ф., ДЕМИДОВА С.И., НАЗАРОВ М.А., НТАФЛОС Т. — 2011 г.

Проведено исследование фрагментов алюмоэнстатита в лунных метеоритах материкового происхождения. Установлено, что такие фрагменты обычно встречаются в импактных брекчиях троктолитового состава. Алюмоэнстатит содержит до 12 мас. % Al2O3 и обладает низкими концентрациями СаО (<1 мас. %) и почти постоянной и высокой магнезиальностью (Mg/(Mg + Fe) = 89.5 ± 1.4 ат. %) такой же, как и в земной мантии. По этим параметрам алюмоэнстатиты резко отличаются от обычных ортопироксенов лунных пород. В ассоциации с алюмоэнстатитом находятся шпинель (плеонаст), оливин, анортит (клинопироксен не обнаружен) и акцессорные минералы: рутил, оксиды Ti, Zr, троилит и Fe, Ni-металл. Такой же парагенезис был описан в редких фрагментах шпинелевых катаклазитов из образцов миссий “Аполлон”. Методы термобарометрии и анализ фазовых равновесий показывают, что породы, содержащие алюмоэнстатит, имеют глубинное происхождение и находились на глубинах от 25 км до 130–200 км при Т от 800 до 1300°С, т.е., по крайней мере, в нижней коре, а, возможно, и в верхней мантии Луны. Они могут формировать отдельные плутоны или полностью определять состав нижней коры. Наиболее вероятным источником алюмоэнстатита являются магнезиальные породы троктолитового состава, особенно шпинелевые троктолиты с пониженными отношениями Са/Al и Ca/Si. При декомпрессии в таких породах должны образовываться кордиеритсодержащие ассоциации. Почти полное отсутствие последних в поверхностных материковых породах означает, что вертикальных тектонических перемещений в лунной коре практически не происходило. Скорее всего, перенос глубинного материала на лунную поверхность осуществлялся ударными событиями в период интенсивной метеоритной бомбардировки >3.9 млрд. лет назад.

АНИСИМОВА И.В., КРЫЛОВ Д.П., ПЛОТКИНА Ю.В., САЛЬНИКОВА Е.Б., ФЕДОСЕЕНКО А.М., ЯКОВЛЕВА С.З. — 2011 г.

В пределах чупинского покрова беломорского комплекса выделяются высокоглиноземистые недосыщенные кремнеземом породы с корундом, которые характеризуются аномально низкими отношениями 18O/16O ( 18O до –21 по породам в целом). Выявленные изотопные аномалии объясняются влиянием метеорных вод, прошедших циклы испарения–осаждения (дистилляции Рэлея) в условиях холодного климата. Для оценки относительного времени понижения величины 18O (до метаморфизма протолитов метаморфических пород чупинской толщи или при их инфильтрации в ходе метаморфических или постметаморфических преобразований) проведено изучение изотопного состава кислорода пород и минералов и выполнены U-Pb геохронологические исследования по единичным зернам циркона из корундсодержащих пород Хитоострова. U-Pb датирование цирконов позволяет выделить этапы: 1) образования протолитов корундсодержащих пород и протолитов метаморфических пород чупинской толщи 2.9–2.8 млрд. лет назад, 2) метаморфизма в условиях амфиболитовой фации 2747 ± 6 млн. лет назад, 3) метаморфизма в условиях амфиболитовой и зеленосланцевой фаций 1.83 млрд. лет назад. Изотопные аномалии кислорода имеют, по всей видимости, дометаморфическое происхождение и не связаны с процессами свекофеннского метасоматоза, как предполагалось ранее (Серебряков и др., 2007). Возможными протолитами корундсодержащих пород могли быть аллохтонные образования архейского возраста, состав которых, и в том числе дефицит кремнезема и высокое содержание глинозема, обуславливался процессами выветривания. Метеорный флюид, резко обедненный 18O, мог захватываться и погребаться вместе с фрагментами кор выветривания, которые затем совместно с протолитами гнейсов чупинской толщи вовлекались в коллизионные процессы и подвергались высокоградному метаморфизму на рубеже 2750–2720 млн. лет.

ГОРБАЧ Н.В., ПОРТНЯГИН М.В. — 2011 г.

Проведено первое детальное геологическое и петролого-геохимическое изучение пород лавового комплекса вулкана Молодой Шивелуч. Оценен объем лавовых образований, определены относительная последовательность формирования постройки и минимальный возраст начала эруптивной деятельности. Лавы Молодого Шивелуча представлены преимущественно магнезиальными андезитами и андезибазальтами умеренно-калиевой известково-щелочной серии (SiO2 = 55.0–63.5 мас. %, Mg# 55.5–68.9). Геологические наблюдения, данные по минералогии и геохимии пород лавового комплекса позволяют сделать вывод, что магнезиальные андезиты вулкана Молодой Шивелуч имеют гибридное происхождение и представляют собой смесь кислых дифференциатов и высокомагнезиальной магмы, которая периодически пополняет близповерхностную магматическую камеру. Фракционная кристаллизация ассоциации плагиоклаза и роговой обманки при неполном отделении кристаллов плагиоклаза от фракционирующих магм приводит к появлению “адакитовых” геохимических характеристик (Sr/Y = 50–71, Y < 18 г/т) в наиболее дифференцированных разностях пород. Полученные результаты позволяют объяснить происхождение серии пород вулкана Молодой Шивелуч без привлечения модели плавления края субдуцирующей Тихоокеанской плиты.

РЫЖЕНКО Б.Н., ЧЕРКАСОВА Е.В. — 2011 г.

Компьютерное моделирование систем вода–порода, которое опирается на учение Д.С. Коржинского о термодинамической открытости-закрытости природных систем, показало, что состав подземных вод эволюционирует в рассолы Cl-Na-Ca при увеличении R/W (отношения масс реагирующих породы и воды) и при закрытии системы (снижении парциального давления CO2) или в HCO3-Cl-Na при снижении R/W и при открытии системы по углекислоте (повышении PCO2).

МИРОНЕНКО М.В., НОВОСЕЛОВ А.А., СИЛАНТЬЕВ С.А. — 2011 г.

Главная цель настоящей работы заключалась в оценке роли габбро в мобилизации рудного вещества при гидротермальном преобразовании разреза океанической коры, сложенного габбро-перидотитовой ассоциацией в медленно-спрединговых срединно-океанических хребтах. С помощью кинетико-термодинамического моделирования предполагалось реконструировать геохимические и минералогические тренды изменения габброидов при их гидротермальном взаимодействии с флюидом морского происхождения. Приведенные результаты расчетного моделирования позволили по-новому взглянуть на некоторые аспекты проблемы баланса вещества и рудообразования при гидротермальном процессе в медленно-спрединговых срединно-океанических хребтах. Полученные результаты свидетельствуют о том, что корневые зоны всех известных гидротермальных полей САХ, связанных с серпентинитами, сложены ультраосновными породами и расположены внутри перидотитового субстрата вблизи горячих или неостывших тел габбро. Показано также, что взаимодействие гидротермального флюида, просочившегося сквозь перидотитовый разрез океанической коры Хессовского типа, с телами габбро может обеспечить наблюдаемое разнообразие минеральных и геохимических типов метагаббро медленно-спрединговых срединно-океанических хребтов. Установлено, что почти остывшие тела габброидов, будучи вовлеченными в гидротермальную циркуляцию в малоглубинных корневых зонах, могут играть важную роль в перераспределении вещества внутри разреза океанической коры Хессовского типа.

ГОЛУБЕВА Ю.Ю., КАРГИН А.В., КОНОНОВА В.А. — 2011 г.

Работа посвящена интерпретации новых петрогеохимических данных коллекции, включающей 138 образцов из 101 кимберлитового тела Далдыно-Алакитского района Якутии. Сделан вывод, что все изученные кимберлиты обладают однородным геохимическим составом и сопоставимы с кимберлитами группы I Южной Африки. Методом кластерного анализа кимберлиты района были разделены на 6 кластеров. От первого к шестому кластеру уменьшается содержание карбонатного материала и возрастает магнезиальная компонента. По характеру распределения кластеров в пространстве были выделены зональные участки, в центрах которых сосредоточены кимберлиты с повышенным содержанием CaO, CO2, Rb, Sr, Ba и пониженным SiO2, TiO2, Fe2O3, FeO, MgO, V, Cr и Ni. От центра к краю происходит уменьшение значений величин Nd и (87Sr/86Sr)i, что указывает на увеличение вклада литосферного источника. На периферии при формировании наиболее магнезиальных кимберлитов происходило интенсивное взаимодействие протокимберлитового расплава с литосферной мантией и имело место как метасоматическое изменение мантийных пород с образованием минералов мегакристной ассоциации, так и ассимиляция мантийного материала. Промышленно алмазоносные кимберлиты приурочены к периферийным частям выделенных зон, т.е. к кимберлитам 5–6 кластеров.

БОГАТИКОВ О.А., КОНДРАШОВ И.А., КОНОНОВА В.А. — 2011 г.

Проведен сравнительный анализ кимберлитов и лампроитов с учетом наших данных по Восточно-Европейской и Сибирской платформам, а также с привлечением материалов по наиболее изученным зарубежным объектам. Сформулированы критерии различий этих пород; к числу наиболее значимых относятся следующие. 1. Калиевым высокомагнезиальным породам (кимберлиты и лампроиты) свойственны колебания породообразующих компонентов, причем в лампроитах эти колебания значительно шире, чем в кимберлитах. Составы кимберлитов и лампроитов различаются не только по содержанию SiО2, но и щелочей, летучих и ряда редких элементов. Флюидный режим характеризуется преобладанием СО2 в кимберлитах и Н2 – в лампроитах. 2. Кимберлиты приурочены к древним кратонам, а внутриплитные лампроиты – преимущественно, к примыкающим протерозойским поясам. Кимберлиты расположены в областях с низким тепловым потоком, а лампроиты – с высоким. 3. Кимберлиты и лампроиты обычно формировались в разное время. Так, наиболее продуктивное время для кимберлитового магматизма ВЕП и СП – девонское. 4. Морфология тел различна: лампроиты формируют мелкие субвулканические тела с лавовыми потоками. Трубки взрыва типичны для кимберлитов и не сопровождаются лавами. 5. Состав минералов резко кремненедосыщенный в кимберлитах, а в ультраосновных лампроитах – кремненасыщенный; характерные акцессорные минералы лампроитов – прайдерит, вадеит – не встречается в кимберлитах. 6. Источники первичных расплавов кимберлитов и лампроитов находились в мантии, но в различных ее типах. Источником умеренно- и низкотитанистых кимберлитов служила мантия, близкая к BSE либо обогащенная мантия I типа (EMI). Именно с ними связаны месторождения алмаза, в том числе промышленные на ВЕП. Источник лампроитов располагался только в обогащенной мантии (EMI и ЕМII). Вместе с тем наблюдаются и некоторые признаки сходства, касающиеся, в первую очередь, процессов формирования пород, а также подразделения их на типы. Алмазы, которые являются характерным акцессорным минералом кимберлитов (низкотитанистых и ряда других типов) присутствуют только в одной разновидности лампроитов – оливиновых лампроитах.

ХУДОЛОЖКИН В.О., ШАРОВА О.И. — 2011 г.

С помощью новой версии программного комплекса Селектор-С методом минимизации свободной энергии Гиббса проведено физико-химическое моделирование реальных минеральных парагенезисов из пород Охотского, Чогарского комплексов и Ларбинской глыбы, кристаллизующихся в условиях гранулитовой фации. Используя двухрезервуарную модель (система флюид–порода), методом минимизации потенциала Гиббса сформированы модельные ассоциации метапелитов и метабазитов, адекватные природным. Оценены Р-Т параметры кристаллизации, кислородный потенциал и состав глубинного флюида, формирующего ассоциации. Показано, что в условиях гранулитового метаморфизма возможен двойственный характер поведения кислорода, инертный режим для пород, обогащенных магнетитом и(или) гемоильменитом, и вполне подвижный режим по Д.С. Коржинскому для пород, в которых эти минералы отсутствуют. Показано, что режим кислорода определяется степенью полного или частичного выравнивания потенциалов кислорода глубинного восстановленного флюида и породы согласно их кислородной емкости.

АРЗАМАСЦЕВ А.А., АРЗАМАСЦЕВА Л.В., ЗАРАЙСКИЙ Г.П. — 2011 г.

Представлены результаты изучения процессов, происходивших в зонах сочленения крупнейших интрузий агпаитовых сиенитов с архейскими гнейсами фундамента. Исследования по разрезам вкрест простирания контактов включали определение состава фаз и анализ минеральных парагенезисов, изотопную оценку возраста процессов, анализ поведения в приконтактовых породах петрогенных, летучих элементов и элементов-примесей. Установлено, что приконтактовые зоны массивов представлены продуктами ранне- и позднемагматической стадий контактового взаимодействия, отражающего последовательные этапы единого процесса преобразований гнейсов, начинавшегося с момента заполнения расплавами магматического резервуара и заканчивая поздне- и постмагматическими процессами, связанными с развитием в гнейсах системы щелочных жил и тел пегматоидов. В Хибинах процессы раннего щелочного метасоматоза имели локальный диффузионный характер и были связаны с прямым термальным и химическим воздействием щелочных расплавов на гнейсы. В Ловозерском массиве метасоматоз, преимущественно связанный с позднемагматическими жилами, сформировавшимися 359 ± 5 млн. лет назад, имел инфильтрационный характер и проходил непосредственно после консолидации главных интрузивных серий. Метасоматические преобразования, происходившие на ранне- и позднемагматической стадиях воздействия агпаитовых расплавов на гнейсы, определили разные условия закрытия и, соответственно, поведение Rb-Sr и Sm-Nd изотопных систем в приконтактовых процессах: если в ходе взаимодействия агпаитовых расплавов с гнейсами произошло изменение отношения (87Sr/86Sr)( = 370 млн. лет) в результате обогащения радиогенным Sr из архейских пород рамы, то Sm-Nd изотопные характеристики сиенитов зоны эндоконтакта и жил сохранили мантийные значения, отвечающие средним для пород внутренних частей интрузий. Экспериментальные данные, модельные расчеты и натурные наблюдения свидетельствуют о подвижности Nb, Ta, Zr, Hf и REE в зоне контактового воздействия агпаитовых расплавов. Учитывая данные по флюидному режиму агпаитовых расплавов и содержаниям летучих компонентов в зонах контактов, предполагается, что главную роль в переносе редкоземельных и высокозарядных элементов в условиях контактового метасоматоза могли играть лиганды F-, Cl- и SO .

БИБИКОВА Е.В., ЗАГОРНАЯ Н.Ю., КИРНОЗОВА Т.И., КОВАЧ В.П., КОЗАКОВ И.К., КОЗЛОВСКИЙ А.М., ЛЕБЕДЕВ В.И., ПЛОТКИНА Ю.В., ФУГЗАН М.М., ЭНЖИН Г., ЭРДЭНЭЖАРГАЛ Ч., ЯРМОЛЮК В.В. — 2011 г.

Формирование наиболее древних кристаллических комплексов в составе раннекаледонского супертеррейна Центральной Азии происходило в раннем докембрии. Они обнажаются в фундаменте микроконтинентов, представляющих собой фрагменты древних кратонов, к которым относятся кристаллические комплексы Тарбагатайского блока, ранее включаемые в состав Дзабханского микроконтинента. Проведенные исследования свидетельствуют о гетерогенном строении кристаллических образований Тарбагатайского блока. В его составе помимо раннедокембрийского выделяется более поздний рифейский структурно-вещественный комплекс. Раннедокембрийские образования в структурном плане представлены сочетанием тектонических пластин гнейсов, мигматитов и гнейсогранитов идерского комплекса, прорванных породами габбро-анортозитового массива. В состав рифейского джаргалантского комплекса включена толща переслаивающихся роговообманковых кристаллических сланцев и биотитовых (иногда силлиманитсодержащих) гнейсов с горизонтами мраморов. Верхнюю возрастную границу рифейского комплекса определяют субавтохтонные гранитоиды с возрастом около 810 млн. лет. Присутствие рифейских глубокометаморфизованных пород свидетельствует о том, что к середине позднего рифея в палеоокеанической области обрамления раннедокембрийских блоков суперконтинента Родиния, были сформированы структуры с новообразованной континентальной корой. Предполагается, что в то время как в пределах древних кратонов, входивших в состав Родинии, начинается развитие процессов дивергенции, которые привели к рифтогенезу и в дальнейшем распаду суперконтинента, в палеоокеанической области происходят процессы, характеризующие развитие зон конвергенции.

ШМЕЛЕВ В.Р. — 2011 г.

В работе представлены результаты геологического и минералого-геохимического изучения ультрабазитов Полярноуральского пояса офиолитов зоны Главного Уральского разлома. Согласно полученным данным, становление ультрабазитов определялось процессами деплетирования в ходе частичного плавления мантийного вещества, флюидно-магматического преобразования и последующего метаморфизма в различных геодинамических обстановках. В обстановке спрединга над зоной субдукции при частичном (10–25%) плавлении мантийного субстрата были сформированы лерцолиты и гарцбургиты раннего комплекса. Флюидно-магматическое преобразование сопровождалось массовой рефертилизацией с обогащением пород легкими и средними РЗЭ, а также несовместимыми редкими элементами. Наряду с этим ультрабазиты испытали депироксенизацию (дунитизацию) с образованием дунит-гарцбургитового комплекса в участках и зонах хрупкопластичных деформаций – сначала в спрединговой, а затем и в островодужной обстановке. При последующем перемещении на коровый уровень ультрабазиты претерпели метаморфизм без существенного изменения их геохимической специфики.

КУДРЯШОВ Н.М., МОКРУШИН А.В. — 2011 г.

Проведено петрохимическое, геохронологическое и изотопно-геохимическое изучение Патчемварекского и Северного габбро-анортозитовых массивов Кольского полуострова. Показано, что породы этих массивов отличаются от габбро-анортозитовых интрузий Кейвско-Колмозерского комплекса неоархейского возраста более высокой основностью нормативного плагиоклаза, которая составляет 70–85 мол. %, низкими содержаниями TiO2, FeO и Fe2O3. Химический состав габбро-анортозитов изученных массивов близок к составу пород комплекса Фискенессет (Юго-Западная Гренландия) и к составу анортозитов комплекса Вермилион Лэйк (Канада). Установлен мезоархейский возраст (U-Pb датирование по циркону) для габбро-анортозитов массива Патчемварекский 2925 ± 7 млн. лет и 2935 ± 8 млн. лет для габбро-анортозитов массива Северный. Показано, что габбро-анортозиты изученных массивов имеют весьма низкие содержания REE (Сеn = 2.2–4.2, Ybn = 1.6–2.6) и отчетливую положительную Eu-аномалию. Комагматичные им ультраосновные дифференциаты имеют практически нефракционированный спектр распределения редких земель, низкие общие содержания (Сеn = 1.2, Ybn = 1.1, La/Ybn = 1.3) и не имеют Eu-аномалии. Изотопные составы Nd в изученных образцах архейских габбро-анортозитов характеризуются положительными значениями Nd. Для габбро-анортозитов Северного массива Nd = +2.68, для габбро-анортозитов Патчемварекского массива Nd = +2.77... +1.66. Первичные изотопные отношения стронция составляют (87Sr/86Sr)i = 0.70204 ± 8 и (87Sr/86Sr)i = 0.70258 ± 8 для пород Северного и Патчемварекского массивов соответственно. Из результатов проведенного исследования следует, что полученные значения U-Pb возраста циркона из габбро-анортозитов для Патчемварекского и Северного массивов являются древнейшими на Кольском полуострове и отражают наиболее ранний, мезоархейский, этап развития магматизма в регионе. Разные значения первичных изотопных отношений 143Nd/144Nd в неоархейских габбро-аноритозитах Кейвско-Колмозерского комплекса и в габбро-анортозитах изученных массивов мезоархейского возраста позволяют предполагать существование двух мантийных источников. Один из них связан с формированием интрузий с возрастом 2.67–2.66 млрд. лет, а другой – 2.93–2.92 млрд. лет. Для изученных габбро-анортозитов проведена реконструкция состава и температуры “родоначального” расплава с использованием ЭВМ-модели КОМАГМАТ-3.5. Согласно проведенным расчетам, исходный расплав представлял собой глиноземистый базальт, в результате дифференциации которого на границе кора–мантия происходила флотация плагиоклаза с образованием “кристаллической каши” при Т = 1280°С и P = 7 кбар, которая и формировала анортозитовые комплексы. Предполагается, что первоначальная магма для габбро-анортозитов Патчемварекского и Северного массивов относится к базальтам MORB-типа океанических обстановок, а первоначальная магма Цагинского, Ачинского и других анортозитовых массивов неоархейского возраста к субщелочному типу, и их формирование происходило во внутриплитной (анорогенной) обстановке. На основе Sm-Nd изотопных данных высказано предположение о существовании в Кольском регионе нескольких мантийных источников, продуцирующих расплавы для разновозрастных габбро-анортозитовых интрузий, начиная с мезоархея и заканчивая средним палеопротерозоем. Анортозитовый магматизм архея–раннего протерозоя Кольского региона маркирует полный цикл ( 800 млн. лет) формирования и консолидации континентального блока.