Геохимия, 2021, T. 66, № 12, стр. 1123-1135

Метасоматический эпидот в апоамфиболитовых породах – индикатор тектонических процессов, связанных с эксгумацией пород Беломорского пояса (Петрография, Геохимия)

Т. Ф. Щербакова a*, Е. Н. Терехов a**, Л. Н. Куклей b

a Геологический институт РАН
119017 Москва, Пыжевский пер., 7, Россия

b Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
123995 Москва, ул. Б. Грузинская, 10, Россия

* E-mail: tomfed@ilran.ru
** E-mail: terekhoff.zhenya@yandex.ru

Поступила в редакцию 10.08.2020
После доработки 14.10.2020
Принята к публикации 20.10.2020

Аннотация

В Северной Карелии изучены породы на участке, расположенном между деревней Ковда и пос. Зеленоборским. Преобладающими на данной территории являются апоамфиболитовые породы, представленные амфибол-биотитовыми и биотитовыми плагиомигматитами. В плагиомигматитах присутствует эпидот. Он развивается по амфиболу и биотиту и имеет с ними коррозионные отношения. Форма развития эпидота разнообразна – от узких каемок вокруг замещаемых минералов до крупных идиоморфно ограненных кристаллов. Содержание эпидота в породах – от 5 до 15%. Эпидот отличается небольшим содержанием, до 10.57 мас. % FeO, но повышенным до 27.53 мас. % CaО и Al2O3 – до 31.28 мас. %. Величина пистацитового компонента эпидота составляет 0.14–0.22. Температура его образования – 400–600°С, при давлении 5 кбар. Эпидот образуется метасоматическим путем, при реакционном взаимодействии компонентов замещаемых им минералов с компонентами флюида. Амфибол-биотитовые и биотитовые породы, в которых развивается эпидот, похожи на одноименные гнейсы. На основании геологических, петрографических и геохимических характеристик рассмотренных пород показано, что они являются апоамфиболитовыми плагиомигматитами. Приведены признаки, отличающие плагиомигматиты от похожих на них гнейсов. Преобразование амфиболита при мигматизации начинается с постепенного замещения его роговой обманки биотитом до полного ее исчезновения на определенных ступенях развития. В химическом отношении это выражается в последовательном выносе из субстрата и пород ряда мигматизации Fe,Ti, Mg, Ca и привносе Si, Na и K. Данные по содержанию РЗЭ в плагиомигматитах свидетельствуют об их значительном фракционировании (La/Yb)n изменяется от 18.3 в биотитовом плагиограните до 30.9 в биотит-роговообманковом плагиомигматите. Породы данного участка находятся в тектонически преобразованной зоне, которая является границей двух доменов в системе Беломорского пояса, эксгумация которого на рубеже 1.8 млрд лет происходила по механизму “метаморфических ядер”. Это способствовало широкому притоку флюидов, созданию определенного давления (общего и H2O + CO2), температуры и повышенного окислительного потенциала – условий, необходимых для кристаллизации эпидота.

Ключевые слова: эпидот, метасоматоз, апоамфиболитовые плагиомигматиты, эксгумация

Список литературы

  1. Армбрустер Т., Бонацци П., Акасака М., Берманец В., Шопен К., Жире Р., Хеус-Ассбихлер С., Лейбшер А., Менчетти С., Пан Я., Пазеро М. (2006) Рекомендуемая номенклатура минералов группы эпидота (краткая информация). Журнал ЗРМО. 135(6), 19-23.

  2. Беус А.А., Щербакова Т.Ф., Куклей Л.Н. (1993) Геохимические особенности гранитизации и средний состав пород Беломорского комплекса. Геохимическая эволюция гранитоидов в истории литосферы (Под ред. Беуса А.А.). М.: Наука, 69-93.

  3. Бибикова Е.В., Слабунов А.И., Богданова С.В., Шельд Т. (1999). Тектоно-термальная эволюция Земной коры Карельской и Беломорской провинций Балтийского щита в раннем докембрии по данным изотопного U-Pb исследования сфенов и рутилов. Геохимия. (8), 842-857.

  4. Бойд Ф.Р. (1961) Гидротермальные исследования амфиболитов. Геохимические исследованияя (Под ред.). М.: Изд-ство Иностран.лит., 474-494.

  5. Борнеман–Старынкевич И.Д. (1964) Руководство к расчету формул минералов. М.: Наука, 223 с.

  6. Глебовицкий В.А. (2005) Ранний докембрий Балтийского щита. С.-Пб.: Наука, 712 с.

  7. Глебовицкий В.А., Седова И.М. (2005) Специфика позднепалеопротерозойского ультраметаморфизма в Беломорском аллохтоне. ДАН. 401(1), 62-66.

  8. Дир У.А., Хауи Р.А., Зусман Дж. (1965) Породообразующие минералы 1. М.: Мир, 371 с.

  9. Дук В.Л. (1967) Складки зон ультраметаморфизма. Л.: Наука, 82 с.

  10. Ежов С.В., Зарайский Г.П. (1993) Экспериментадьное моделирование эпидотсодержащих скарнов. Эксперимент в минералогии. 1 (Под ред. Эпельбаума М.Б.). М.: Черноголовка, 136-157 .

  11. Калафати Л.В. К методике геологического картирования докембрия в Ёнском и Стрельнинском районах Мурманской области. В кн.: Проблемы изучения геологии докембрия. Л., “Наука”. 1967. С. 99-103.

  12. Кепежинскас К.Б., Хлестов В.В.(1971) Статистический анализ минералов группы эпидота и их парагенетические типы. М.: Наука, 310 с.

  13. Козлов Н.Е., Сорохтин Н.О., Глазнев В.Н. (2006) Геология архея Балтийского щита. С.-Пб.: Наука, 345 с

  14. Козырева И.В., Романенк И.М. (1978) Минералы группы эпидота в глубокометаморфизованных породах Станового комплекса. Минералы и парагенезисы минералов (Под. ред. Токаревой Т.Н.). Л.: Наука, 131-140.

  15. Козловский В.М. (2006) Физико-химическая модель образования свекофенских плагиомигматитов Беломорского комплекса.Северной Карелии. Геохимия. (9), 924-936.

  16. Kozlovsky V.M. (2006) Pphysicochemical model for the genesis of svecofennian plagiomigmatites of the belomorian complex, northern Karelia Geochem. Int. 44(9), 855-866.

  17. Козловский В.М., Бычкова Я.В. (2016) Геохимическая эволюция амфиболитов и гнейсов Беломорского подвижного пояса в процессе палеопротерозойского метаморфизма. Геохимия. (6), 543-557.

  18. Kozlovskii V.M., Bychkova Y.V. (2016) Geochemical evolution of amphibolites and gneisses of the Belomorian mobile belt during paleoproterozoic metamorphism Geochem. Int. 54(6). 529-542.

  19. Коржинский Д.С. (1955) Очерк метасоматических процессов. Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях. М.: Изд-ство АН СССР, 332-452.

  20. Кориковский С.П. (1967) Метаморфизм, гранитизация и постмагматические процессы в докембрии Удокано-Становой зоны. М.: Недра, 298 с.

  21. Миллер Ю.В., Милькевич Р.И. (1995) Покровно-складчатая структура Беломорской зоны и ее соотношения с Карельской гранит-зеленокаменной областью. Геотектоника. (6), 80-92.

  22. Левицкий B.И. (2005) Петрология и геохимия метасоматоза при формировании континентальной коры. Новосибирск: Изд-ство АН, 342 с.

  23. Лодочников В.Н. (1974) Главнейшие породообразующие минералы. М.: Недра, 246 с.

  24. Слабунов А.И., (2008) Геология и геодинаимика архейских подвижных (на примере Беломорской провинции Фенноскандинавского щита). Петрозаводск. Карельский научн. Центр РАН, Ин-т Геологии. 296 с.

  25. Слабунов А.И., Володичев О.И., Сяоли Ли, Максимов О.А. (2015) Архейские цоизититы Гридинского эклогитсодержащего меланжа (Беломорская провинц)): геология,U-Pb возрасты цирконов и геодинамические следствия. Труды КНЦ РАН. 14, 85-105.

  26. Смирнов В.Н., Зинькова Е.В. (1993) Магматический эпидот в гранитоидах Верхнесетского массива (Средний Урал). Д АН. 329(3), 332-335.

  27. Терехов Е.Н.(2007) Особенности распределения РЗЭ в корундсодержащих и других метасоматитах периода подъема к поверхности метаморфических пород Беломорского пояса (Балтийский щит). Геохимия. (4), 411-428.

  28. Terekhov E.N. (2007) REE Distribution in Corundum-Bearing and Other Metasomatic Rocks during the Exhumation of Metamorphic Rocks of the Belomorian Belt of the Baltic Shield. Geochem. Int. 45(4), 364-380.

  29. Терехов Е.Н. (2007) Лапландско-Беломорский подвижный пояс как пример корневой зоны палеопротерозойской рифтовой системы Балтийского щита. Литосфера. (6), 15-39.

  30. Чамов Н.П. (2016) Строение и развитие Среднерусско-Белоруской провинции в неопротерозое. М.: ГЕОС, 215 с.

  31. Чуйкина Е.П. Структура и пегматитоносность Северной Карелии. В сб.: Мусковитовые пегматиты СССР, Л.: Наука. 1975. С. 153-159.

  32. Фирсов Л.В. (1959) Метасоматические эпидотовые овоиды в порфиритах.Труды Всесоюзного науч-иссл. Ин-та золота и редких металлов ХIУ (Под ред. Ваншейдта Н.А.) Изд-ство Магалан, 117-124.

  33. Ходоревская Л.И., Шмонов В.М., Жариков В.А. (2002) Экспериментальное моделирование гранитизации амфиболита при 750°С и давлении 5 кбар. ДАН. 383(2), 244-247.

  34. Шуркин К.А., Горлов Н.В., Салье М.Е. (1962) Беломорский комплекс Северной Карелии и юго-запада Кольского п-ва. Геология и пегматитоносность Труды. ЛАГЕД. 14 М.-Л.: Изд-ство АН ССС, 306 с.

  35. Щербакова Т.Ф. (1988) Амфиболиты Беломорского комплекса и их гранитизация. М.: Наука, 144 с.

  36. Brunsmann A., Franz G., Heinrich W. (2002) Experimental investigation of zoisite-clinozoisite phase equilibria in the system CaO–Fe2O3–Al2O3–SiO2–H2O. Contrib. Mineral. Petrol. 143, 115-130.

  37. Davy P., Guerin G., Brun J.P. (1989) Thermal constrains on the tectonic evolution of a metamorphic core complexes (Santa Catalina Mountains) Earth Planet. Sci. Let. 94. 425-440.

  38. Prunier A.R., Hewrrr D.A. (1985) Experimental observations on coexisting zoisite-clinozoisite Amer. Mineralogist. 70, 375-378.

  39. Zen E-an, Hammarstrom J.M. (1984) Magmatic epidote and its petrologic significance. Geology. 12(19), 515-518.

Дополнительные материалы отсутствуют.