1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Петрология
  4. T. 31, № 6, 2023

Петрология, 2023, T. 31, № 6, стр. 602-622

Метасоматическое преобразование амфиболитов в корундсодержащие плагиоклазиты: зональность, численная модель процесса (на примере уникального месторождения Хитостров, Фенноскандинавский щит)

С. А. Бушмин a, *, А. Б. Кольцов a, Ю. М. Лебедева a, Е. В. Савва a

a Институт геологии и геохронологии докембрия РАН
Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: s.a.bushmin@ipgg.ru

Поступила в редакцию 17.11.2022
После доработки 13.02.2023
Принята к публикации 16.03.2023

Аннотация

Представлены результаты исследования десилицированных пород средней коры уровня амфиболитовой фации на примере корундсодержащих плагиоклазитов по метабазитам уникального месторождения Хитостров в Беломорско-Лапландском орогене Фенноскандинавского щита. Основное внимание уделено новым геологическим данным, документации и анализу метасоматической зональности, определению Р-Т условий ее формирования и модели метасоматического процесса.

Ключевые слова: метасоматоз, десиликация амфиболитов, корундовые плагиоклазиты, метасоматическая зональность, численное моделирование

Список литературы

  1. Авченко О.В., Высоцкий С.В., Чудненко К.В. Опыт моделирования реакции гранат-ортопироксен-шпинель-плагиоклаз методом минимизации термодинамического потенциала // Докл. АН. 2007. Т. 415. № 1. С. 87–90.

  2. Акимова Е.Ю., Кольцов А.Б. Термодинамическое моделирование процесса формирования корундсодержащих метасоматитов Беломорского подвижного пояса (Фенноскандинавский щит) // Петрология. 2022. Т. 30. № 1. С. 69–90.

  3. Аранович Л.Я. Минеральные равновесия многокомпонентных твердых растворов. М.: Наука, 1991. 253 с.

  4. Аранович Л.Я. Роль рассолов в высокотемпературном метаморфизме и гранитизации // Петрология. 2017. Т. 25. № 5. С. 491–503.

  5. Аранович Л.Я., Козловский В.М. Роль подвижности кремнезема при образовании “зарождающихся” эклогитов // Геохимия. 2009. № 2. С. 210–215.

  6. Аранович Л.Я., Бортников Н.С., Бушмин С.А. и др. Флюидные потоки в региональных зонах деформаций // Петрология. 2009. Т. 17. № 4. С. 415–436.

  7. Аранович Л.Я., Закиров И.В., Сретенская Н.Г., Геря Т.В. Тройная система H2O–CO2–NaCl при высоких Р-Т параметрах: эмпирическая модель смещения // Геохимия. 2010. № 5. С. 1–10.

  8. Балаганский В.В. Главные этапы тектонического развития северо-востока Балтийского щита в палеопротерозое: Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. СПб., 2002. 32 с.

  9. Беляев О.А., Бушмин С.А., Володичев О.И. и др. Фации метаморфизма восточной части Балтийского щита. Л.: Наука, 1990. 142 с.

  10. Бушмин С.А., Глебовицкий В.А. Схема минеральных фаций метаморфических пород // Зап. РМО. 2008. Ч. CXXXVII. № 2. С. 1–13.

  11. Бушмин С.А., Вапник Е.А., Иванов М.В. и др. Флюиды гранулитов высоких давлений // Петрология. 2020. Т. 28. № 1. С. 23–54.

  12. Высоцкий С.В., Игнатьев А.В., Левицкий С.Ю. и др. Новые данные по стабильным изотопам минералов корундоносных образований Северной Карелии (Россия) // Докл. АН. 2011. Т. 439. № 1. С. 95–98.

  13. Высоцкий С.В., Игнатьев А.В., Левицкий В.И. и др. Геохимия стабильных изотопов кислорода и водорода корундоносных пород и минералов Северной Карелии как индикатор необычных условий их формирования // Геохимия. 2014. № 9. С. 843–853.

  14. Глазунков В.М. Отчет о результатах детальных поисков и поисково-оценочных работ на ограночный и коллекционный корунд в Северной Карелии (1984–1985 г.). Л.: СПО “Северкварцсамоцветы”, 1985. Отчет №24808.

  15. Глебовицкий В.А. Тектоника и метаморфизм раннего докембрия восточной части Балтийского щита // Региональная геология и металлогения. 1993. № 1. С. 7–24.

  16. Глебовицкий В.А., Бушмин С.А. Послемигматитовый метасоматоз. Л.: Наука, 1983. 216 с.

  17. Глебовицкий В.А., Миллер Ю.В., Другова Г.М. и др. Структура и метаморфизм Беломорско-Лапландской коллизионной зоны // Геотектоника. 1996. № 1. С. 63–75.

  18. Доливо-Добровольский Д.В. TriQuick: программа для построения прямоугольных и треугольных точечных диаграмм, а также для отображения, создания и редактирования диаграммной графики. 2012. URL: http://www.dimadd.ru/ru/Programs/triquick

  19. Доливо-Добровольский Д.В. TC_Comb: оболочка программы THERMOCALC для эффективной мультиравновесной геотермобарометрии методом avPT с визуализацией и анализом результатов. 2013. URL: http://www.dimadd.ru/ru/Programs/tccomb

  20. Иванов М.В., Бушмин С.А. Уравнение состояния флюидной системы H2O–CO2–CaCl2 и свойства флюидных фаз при P-T параметрах средней и нижней коры // Петрология. 2019. Т. 27. № 4. С. 431–445.

  21. Иванов М.В., Бушмин С.А. Термодинамическая модель флюидной системы H2O–CO2–NaCl при Р-Т параметрах средней и нижней коры // Петрология. 2021. Т. 29. № 1. С. 90–103.

  22. Карта минеральных фаций метаморфических и метасоматических пород восточной части Балтийского щита, масштаб 1 : 1500 000 (О.А. Беляев, С.А. Бушмин, О.И. Володичев и др.) // Под ред. В.А. Глебовицкого. Л.: Картфабрика ВСЕГЕИ, 1991. 1 лист.

  23. Колесник Ю.Н. Высокотемпературный метасоматоз в ультраосновных массивах. Новосибирск: Наука, 1976. 240 с.

  24. Кольцов А.Б. Влияние источников и путей эволюции растворов на состав метасоматитов // Геохимия. 2015. № 2. С. 144–161.

  25. Кольцов А.Б., Бушмин С.А. Метасоматоз в термоградиентных условиях: модели сопряженного переноса тепла и взаимодействия флюид–порода // Петрология. 2022. № 3. С. 309–330.

  26. Коржинский Д.С. Открытые системы с вполне подвижными компонентами и правило фаз // Изв. АНСССР. Сер. геол. 1949. № 2. С. 3–14.

  27. Коржинский Д.С. Теория метасоматической зональности. М.: Наука, 1982. 104 с.

  28. Крылов Д.П. Аномальные отношения 18О/16О в корундсодержащих породах Хитоострова (Северная Карелия) // Докл. АН. 2008. Т. 419. № 4. С. 533–536.

  29. Крылов Д.П., Глебовицкий В.А. Локальное распределение изотопов кислорода и обмен флюидом при формировании корундсодержащих пород Хитоострова // Докл. АН. 2017. Т. 473. № 5. С. 593–595.

  30. Левицкий В.И. Петрология и геохимия метасоматоза при формировании континентальной коры. Новосибирск: ГЕО, 2005. 340 с.

  31. Сафонов О.Г., Бутвина В.Г., Лиманов Е.В., Косова С.А. Минеральные индикаторы реакций с участием солевых компонентов флюидов в глубокой литосфере // Петрология. 2019. Т. 27. № 5. С. 525–556.

  32. Серебряков Н.С. Петрология корундсодержащих пород чупинской толщи Беломорского подвижного пояса (на примере Чупинского сегмента): Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. М.: ИГЕМ РАН, 2004. 30 с.

  33. Серебряков Н.С., Аристов Вс.В. Условия локализации проявлений коллекционного корунда в породах чупинской толщи беломорского комплекса Северной Карелии // Изв. ВУЗов. Геология и разведка. 2004. № 4. С. 36–42.

  34. Серебряков Н.С., Русинов В.Л. Высокотемпературный высокобарный кальций-натриевый метасоматизм и корундообразование в докембрийском Беломорском подвижном поясе (Карелия) // Докл. АН. 2004. Т. 395. № 4. С. 529–533.

  35. Серебряков Н.С., Астафьев Б.Ю., Войнова О.А., Пресняков С.Л. Первое локальное Th-U-Pb-датирование циркона метасоматитов Беломорского подвижного пояса // Докл. АН. 2007. Т. 413. № 3. С. 388–392.

  36. Слабунов А.И. Геология и геодинамика архейских подвижных поясов (на примере Беломорской провинции Фенноскандинавского щита). Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 2008. 296 с.

  37. Слабунов Ф.И., Балаганский В.В. Щипанский А.А. Мезоархей-палеопротерозойская эволюция земной коры Беломорской провинции Фенноскандинавского щита и тектоническая позиция эклогитов // Геология и геофизика. 2021. Т. 62. № 5. С. 650–677.

  38. Терехов Е.Н., Левицкий В.И. Геолого-структурные закономерности размещения корундовой минерализации в Северо-Западном Беломорье // Изв. ВУЗов. Геология и разведка. 1991. № 6. С. 3–13.

  39. Устинов В.И., Бакшеев И.А., Серебряков Н.С. Изотопный состав кислорода минералообразующих флюидов корундсодержащих метасоматитов Хитоостровского и Варацкого проявлений, Северная Карелия // Геохимия. 2008. № 11. С. 1245–1248.

  40. Шваров Ю.В. Алгоритмизация численного равновесного моделирования динамических геохимических процессов // Геохимия. 1999. № 6. С. 646–652.

  41. Bebout G.E., Penniston-Dorland S.C. Fluid and mass transfer at subduction interfaces – the field metamorphic record // Lithos. 2016. V. 240–243. P. 228–258.

  42. Bindeman I.N., Serebryakov N.S. Geology, Petrology and O and H isotope geochemistry of remarkably 18O depleted Paleoproterozoic rocks of the Belomorian Belt, Karelia, Russia, attributed to global glaciation 2.4 Ga // Earth Planet. Sci. Lett. 2011. V. 306. P. 163–174.

  43. Bushmin S.A., Glebovitsky V.A. Scheme of mineral facies of metamorphic rocks and its application to Fennoscandian shield with representative sites of orogenic gold mineralization // Transactions of Karelian Research Centre RAS. Precambr. Geol. Ser. 2016. № 2. P. 3–27.

  44. Glebovitsky V.A. Early Precambrian of Russia. London: Harwood Acad. Pabl., 1997. 261 p.

  45. Grichuk D.V. Thermodynamic model of ore-forming processes in a submarine island-arc hydrothermal system // Geochem. Int. 2012. V. 50. № 13. P. 1069–1100.

  46. Holland T.J.B., Powell R. An internally consistent thermodynamic dataset for phases of petrological interest // J. Metamorph. Geol. 1998. V. 16. P. 309–343.

  47. Manning C.E. Thermodynamic modeling of fluid–rock interaction at mid-crustal to upper-mantle conditions // Rev. Mineral. Geochem. 2013. V. 76. P. 135–164.

  48. Manning C.E. Fluids of the lower Crust: Deep is different // Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2018. V. 46. P. 67–97.

  49. Manning C.E., Aranovich L.Y. Brines at high pressure and temperature: Thermodynamic, petrologic and geochemical effects // Precambr. Res. 2014. V. 253. P. 6–16.

  50. Manning C.E., Frezzotti M.L. Subduction-zone fluids // Elements. 2020. V. 16. P. 395–400.

  51. Lahtinen R., Huhma H. A revised geodynamic model for the Lapland-Kola Orogen // Precambr. Res. 2019. V. 330. P. 1–19.

  52. Mints M.V., Dokukina K.A., Konilov A.K. The Meso-Neoarchaean Belomorian eclogite province: Tectonic position and geodynamic evolution // Gondwana Res. 2014. V. 25. P. 561–584.

  53. Pokrovskii V.A., Helgeson H.C. Thermodynamic properties of aqueous species and the solubilities of minerals at high pressures and temperatures: the system Al2O3–H2O–NaCl // Amer. J. Sci. 1995. V. 295. P. 1255–1342.

  54. Powell R., Holland T.J.B. Optimal geothermometry and geobarometry // Amer. Mineral. 1994. V. 79. P. 120–133.

  55. Powell R., Holland T.J.B. An internally consistent thermodynamic dataset with uncertainties and correlations: 3. Application methods, worked examples and a computer program // J. Metamorph. Geol. 1988. V. 6. P. 173–204.

  56. Shock E.L., Sassani D.C., Willis M., Sverjensky D.A. Inorganic species in geologic fluids: correlations among standard molal thermodynamic properties of aqueous ions and hydroxide complexes // Geochim. Cosmochim. Acta. 1997. V. 61. № 5. P. 907–950.

  57. Steele-MacInnis M., Manning C.E. Hydrotermal properties of geologic fluids // Elements. 2020. V. 16. P. 375–380.

  58. Sverjensky D.A., Hemley J.J., D’Angelo W.M. Thermodynamic assessment of hydrothermal alkali feldspar–mica–aluminosilicate equilibria // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. № 4. P. 989–1004.

  59. Sverjensky D.A., Shock E.L., Helgeson H.C. Predictions of the thermodynamic properties of aqueous metal complexes to 1000°C and 5 kb // Geochim. Cosmochim. Acta. 1997. V. 61. № 7. P. 1359–1412.

  60. Whitney D.L., Evans B.W. Abbreviations for names of rock-forming minerals // Amer. Mineral. 2010. V. 95. P. 185–187.

  61. Zakharov D.O., Bindeman I.N., Slabunov A.I. et al. Dating the Palaeoproterozoic snowball Earth glaciations using contemporaneous subglacial hydrothermal systems Dating the Palaeoproterozoic snowball Earth glaciations using contemporaneous subglacial hydrothermal systems // Geology. 2017. V. 45. P. 667–670.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Петрология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал