1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геохимия
  4. T. 68, № 11, 2023

Геохимия, 2023, T. 68, № 11, стр. 1113-1132

Источник и условия генерации гранитоидных расплавов в архейских чарнокит-эндербитовых комплексах Карелии (на примере массива Поньгома-Наволок)

В. М. Козловский a, b, *, Е. Б. Курдюков a, **, М. А. Якушик a, c, В. В. Травин d, e, Т. Ф. Зингер f, А. И. Якушев a, М. М. Фугзан g, Т. И. Кирнозова g, С. А. Ушакова h

a Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии
119017 Москва, Старомонетный пер., д. 35, Россия

b Российский Государственный геологоразведочный университет
117997 Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 23, Россия

c Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН
142432 Московская обл., Черноголовка, ул. академика Осипьяна, д. 4, Россия

d Институт геологии Карельского научного центра РАН
185910 Петрозаводск, ул. Пушкинская, д. 11, Россия

e Петрозаводский Государственный университет
185910 Петрозаводск, просп. Ленина, д. 3, Россия

f Институт геологии и геохронологии докембрия РАН
199034 С.-Петербург, наб. Макарова, д. 2, Россия

g Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
119991 Москва, ул. Косыгина, 19, Россия

h Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Геологический факультет
119991 Москва, Ленинские горы, Россия

* E-mail: bazily.koz@gmail.com
** E-mail: e-kurdukov@yandex.ru

Поступила в редакцию 30.01.2023
После доработки 07.04.2023
Принята к публикации 14.04.2023

Аннотация

Детально исследованы породы архейского чарнокит-эндербитового комплекса Поньгома-Наволок в северной Карелии, сохранившиеся практически не измененными в жестком блоке среди палеопротерозойских зон пластических деформаций и метаморфизма. Геохимические и изотопно-геохимические особенности пород массива указывают на то, что протолитом, из которого происходило выплавление кислого расплава, близкого по составу к эндербитам главной фазы внедрения массива, могли служить амфиболиты. Образование расплава происходило под воздействием флюидов, обогащенных соединениями Na, K и SiО2, а последующая чарнокитизация эндербитов – под воздействием флюидов, обогащенных соединениями K и SiО2. Методами физико-химического моделирования было определено, что выплавление кислого расплава из амфиболитового протолита проходило на глубине около 45 км (Р = 14.8 кбар; Т = 1030–1080°С) под воздействием водно-углекислотно-солевых флюидов. Сравнение Р-Т-условий гранулитового метаморфизма метабазитов и Р-Т-условий генерации эндербитового расплава показало, что архейский гранулитовый метаморфизм в Беломорском поясе северной Карелии имеет не региональную, а контактовую природу и обусловлен термальным воздействием эндербитового массива. Ортогнейсы в обрамлении массива Поньгома-Наволок наследуют геохимические особенности неразгнейсованных и неметаморфизованных эндербитов. Это указывает на то, что эндербиты, аналогичные массиву Поньгома-Наволок, могли служить протолитом для некоторых разновидностей ортогнейсов.

Ключевые слова: гранулитовый метаморфизм, эндербиты, чарнокиты, амфиболиты, Беломорский подвижный пояс

Список литературы

  1. Аранович Л.Я., Закиров И.В., Сретенская Н.Г., Геря Т.В. (2010) Тройная система H2O–CO2–NaCl при высоких Т-Р-параметрах: эмпирическая модель смешения. Геохимия. (5), 475-484.

  2. Aranovich L.Y., Zakirov I.V., Sretenskaya N.G. (2010) Ternary system H2O–CO2–NaCl at hight parameters: an mixing model. Geochem. Int. 48(5), 446-455

  3. Байкова В.С., Богомолов Е.С., Зингер Т.Ф. (2005) Дайки базитов острова Поньгом-Наволок (Беломорско-Лапландский пояс). Записки РМО. 134(4), 108-116.

  4. Байкова В.С., Седова И.С., Шулешко И.К. (2001) Особенности состава минералов гранитоидов, претерпевших полиметаморфизм (Беломорско-Лапландский пояс, район Поньгома). Записки РМО. 130(3), 94-113.

  5. Володичев О.И. (1975) Ранний этап метаморфизма пород Беломорского комплекса, район западного Беломорья. Восточная часть Балтийского щита. Геология и глубинное строение. Ленинград: Наука, 43-56.

  6. Другова Г.М., Климов Л.В., Крылова М.Д. (1977) О ранних этапах гранулитового метаморфизма в беломорском комплексе. ДАН СССР. 234(3), 665-668.

  7. Другова Г.М. (1996) Особенности раннедокембрийского метаморфизма в Беломорском складчатом поясе (Балтийский щит). Записки ВМО. 125(2), С. 24-37.

  8. Другова Г.М., Борисова Е.Ю., Балтыбаев Ш.К. (1997) Два этапа гранулитового метаморфизма в архейских гранатовых гнейсах Беломорского складчатого пояса (Балтийский щит). ДАН. 357(1), 83-86.

  9. Зингер Т.Ф. (1993) Морфологическая эволюция циркона в полиметаморфических породах. ДАН. 331(4), 452-455.

  10. Зингер Т.Ф. (1994) Морфологическая эволюция циркона в раннедокембрийских гиперстеновых диоритах массива Поньгома-Наволок (Северная Карелия). Записки РМО. 123(2), 65-73.

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

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

  13. Козловский В.М., Саватенков В.М., Терентьева Л.Б., Курдюков Е.Б. (2019) Первые данные о ятулийском (2.1 млрд. лет) метаморфизме в Беломорском подвижном поясе. ДАН. 485(3), 85-89.

  14. Козловский В.М., Травин В.В., Зингер Т.Ф., Курдюков Е.Б., Волков И.С., Якушик М.А. (2021) Метаморфизм базитов в зонах пластического течения и за их пределами. Породо-минерало- и рудообразование: достижения и перспективы исследований. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 90-летию ИГЕМ РАН. Москва: ИГКМ РАН, 345-348.

  15. Козловский В.М., Травин В.В., Зингер Т.Ф., Курдюков Е.Б., Якушик М.А. (2022) Архейские чарнокит-эндербитовые комплексы Беломорья. Происхлждение и условия генерации расплавов. Геология и полезные ископаемые Карелии. Труды Карельского Научного центра РАН. (5), 55-59.

  16. Король Н.Е. Основные гранулиты Карелии и центральной Финляндии. (2005) Геология и полезные ископаемые Карелии. Труды Карельского Научного центра РАН. (8), 18-39.

  17. Король Н.Е. (2009) Высокотемпературная амфиболизация при эндербитовой мигматизации основных гранулитов в гранулит-эндербит-чарнокитовых комплексах Карелии. Петрология. 17(4), 378-396.

  18. Король Н.Е. (2011) Процессы поздней изофациальной перекристаллизации в гранулит-эндербит-чарнокитовых комплексах Карелии. Геология и полезные ископаемые Карелии. Труды Карельского Научного центра РАН. (14), 8-32.

  19. Король Н.Е. (2018) Метаморфическая эволюция Поньгомнаволокского гранулит-эндербит-чарнокитового комплекса Беломорского подвижного пояса. Геология и полезные ископаемые Карелии. Труды Карельского Научного центра РАН. (11), 34-56.

  20. Косой Л.А. (1936) Архейские известняки и генезис Беломорской толщи Карелии. Ученые записки ЛГУ. Серия геолого-почвенно-географическая. Выпуск 3. Земная кора. 2(10), 53-79.

  21. Костицын Ю.А., Журавлев Д.З. (1987) Анализ погрешностей и оптимизация метода изотопного разбавления. Геохимия. (7), 1024-1036.

  22. Левский Л.К., Морозова И.М., Левченков О.А., Байкова В.С., Богомолов Е.С. (2009) Изотопно-геохронологические системы в метаморфических породах (о-в Поньгома, Беломорский подвижный пояс). Геохимия. (3), 227-244.

  23. Levsky L.K., Morozova I.M., Levchenkov O.A., Baikova V.S., Bogomolov E.S. (2009) Isotopic-geochronological systems in metamorphic rocks: Pongoma island, Belomorian mobile belt. Geochem. Int. 47(3), 215-230.

  24. Левченков О.А., Зингер Т.Ф., Дук В.Л., Яковлева С.З., Байкова В.С., Шулешко И.К., Матуков Д.И. (1996) U‑Pb-возраст цирконов гиперстеновых диоритов и гранодиоритов о. Поньгом-Наволок (Балтийский щит, Беломорская тектоническая зона). ДАН. 349(1), 90-92.

  25. Персиков Э.С., Бухтияров П.Г. (2009) Структурно-химическая модель прогноза и расчета вязкости магм и диффузии Н2О в них в широком диапазоне составов и ТР-параметров земной коры и верхней мантии. Геология и геофизика. 50(12), 1393-1408.

  26. Перчук Л.Л., Геря Т.В., Ван Ринен Д.Д., Смит С.А. (2006) Р-Т тренды и проблемы высокотемпературного полиметаморфизма. Петрология. 14(2), 131-167.

  27. Перчук Л.Л., Кротов А.В. Геря Т.В. (1999) Петрология амфиболитов пояса Тана и гранулитов Лапландского комплекса. Петрология. 7(4), 256-381.

  28. Петрова З.И., Левицкий В.И. (1984) Петрология и геохимия гранулитовых комплексов Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 200 с.

  29. Ревяко Н.М., Костицын Ю.А., Бычкова Я.В. (2012) Взаимодействие расплава основного состава с вмещающими породами при формировании расслоенного интрузива Кивакка, северная Карелия. Петрология. 20(2), 115-135.

  30. Светов С.А., Степанова А.В., Чаженгина С.Ю., Светова Е.Н., Михайлова А.И., Рыбникова З.П., Парамонов А.С., Утицина В.Л., Колодей В.С., Эхова М.В. (2015) Прецизионный (ICP-MS, LA-ICP-MS) анализ состава горных пород и минералов: методика и оценка точности результатов на примере раннедокембрийских мафитовых комплексов. Геология и полезные ископаемые Карелии. Труды Карельского Научного центра РАН. (7), 54-73.

  31. Сибилев О.С., Гоголев М.А., Максимов О.А. (2013) Геологическая позиция и условия формирования метаэндербитов Гридинской зоны эклогитсодержащего меланжа. Геология и полезные ископаемые Карелии. Труды Карельского Научного центра РАН. (16), 5-20.

  32. Скублов С.Г., Мельник А.Е., Марин Ю.Б., Березин А.В., Богомолов Е.С., Ишмурзин Ф.И. (2013) Новые данные о возрасте (U-Pb, Sm-Nd) метаморфизма и протолита эклогитоподобных пород района Красной губы, Беломорский пояс. ДАН. 453(3), 319-325.

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

  34. Слабунов А.И., Сибилев О.С. (2008) Строение земной коры Беломорской провинции Фенноскандинавского щита как отражение раннедокембрийских геодинамических процессов: опыт синтеза структурно-геологических, петрологических и геофизических данных. Связь поверхностных структур земной коры с глубинными. Материалв XIV международной конференции. Петрозаводск: Изд-во Карельского Научного центра РАН. 2, 201-204.

  35. Стенарь М.М., Володичев О.И. (1970) К вопросу о реликтовой гранулитовой фации регионального метаморфизма в западном Беломорье. Региональный метаморфизм и метаморфогенное рудообразование. Ленинград: Наука, 137-142.

  36. Степанов В.С., Слабунов А.И. (1994) Амфиболиты и карбонатные породы района губы Поньгома (Белое море). Докембрий северной Карелии. Петрозаводск: Изд-во Карельского Научного центра РАН, 6-30.

  37. Судовиков Н.Г. (1937) Геологический очерк Куземско-Поньгомского района. Международный геологический конгресс. XVII сессия. СССР. Северная экскурсия. Карельская АССР. Под ред. А.А. Полканова. ОНТИ. НКТП. Ленинград: Главная редакция геолого-разведочной и геодезической литературы, 105-117.

  38. Судовиков Н.Г. (1939) Материалы по петрологии западного Беломорья (гранитизация пород Беломорья). Труды Ленинградского геологического управления. (19-а). Ленинград: Издат-во ГОНТИ, 88 с.

  39. Шуркин К.А., Виноградов Д.П., Митрофанов Ф.П., Шемякин В.М. (1980) Магматические формации раннего докембрия территории СССР. Ред. Книга 1. Магматизм древнейшего докембрия. Москва: Недра, 285 с.

  40. Connolly J.A. (2005) Computation of phase equilibria by linear programming: a tool for geodynamic modeling and its application to subduction zone decarbonation. EPSL. 236(1–2), 524-541.

  41. Dale J., Holland T., Powell R. (2000) Hornblende-garnet-plagioclase thermobarometry: a natural assamblege calibration of the thermodynamics of hornblende. Contrib. Mineral. Petrol. 140, 153-362.

  42. Frost B.R., Barnes C.G., Collins W.J., Arculus R.J., Ellis D.J., Frost C.D. (2001) A geochemical classification for granitic rocks. J. Petrol. 42(11), 2033-2048.

  43. Fuhrman M.L., Lindsley D.H. (1988) Ternary-feldspar modeling and thermometry. Am. Min. 73(3–4), 201-215.

  44. Goldstein S.J., Jacobsen S.B. (1988) Nd and Sr systematics of river water suspended material implication for crustal evolution. EPSL. 87(3), 249-268.

  45. Green E.C.R., White R.W., Dener J.F.A., Powel R., Holland T.J.B., Palin R.M. (2016) Activity-composition relations for the calculation of partial melting equilibria in metabasic rocks. J. Metamorphic Geology. 34(9), 845-869.

  46. Holland T., Powell R. (1996) Thermodynamics of order-disorder in minerals; II, Symmetric formalism applied to solid solutions. Am. Min. 81(11–12), 1425-1437.

  47. Jacobson S.B., Wasserburg G.J. (1984) Sm-Nd isotopic evolution of chondrites and achondrites. EPSL. 67(2), 137-150.

  48. Ludwig, K.R. (2003) User’s Manual for Isoplot / Ex, Version 3.00: A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center. Special Publication. (4).

  49. Perchuk A.L., Safonov O.G., Smit C.A., Zakharov V.S., Gerya T.V. (2018) Precambrian ultra-hot orogenic factory: Making and reworking of continental crust. Tectonophysics. 746, 572-586.

  50. Perchuk A.L., Zakharov V.S., Gerya T.V., Brown M. (2019) Hotter mantle but colder subduction in the Precambrian: What are the implications? Precambrian Research. 330, 20-34.

  51. Ramsay J.G. Huber M.I. (1987) The Technique of Modern Structural Geology. Volume 2: Folds and Fractures. London: Academic Press, 307-700.

  52. Smit C. André, Dirk D. van Reenen, Chris Roering, René Boshoff and Leonid L. Perchuk (2011) Neoarchean to Paleoproterozoic evolution of the polymetamorphic Central Zone of the Limpopo Complex. GSA Memoirs. 207, 213-244.

  53. Sun S.S., Mc.Donough W.F. (1989) Chemical and isotopic systematices of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes: magmatism in the ocean basins. Eds. A.D. Saunders, M.J. Norry. Geol. Soc. London. Spec. Publ. 42, 313-346.

  54. Tanaka T., Togashi S., Kamioka H. et al. (2000) JNdi-1: a neodymium isotopic reference in consistency with LaJolla neodymium. Chemical Geology.168(3–4), 279-281.

  55. White R. W. et al. (2014) New mineral activity–composition relations for thermodynamic calculations in metapelitic systems. J. Metamorphic Geology. 32(3), 261-286.

  56. Zinger T.F., Baikova V.S., Belyatsky S.V. et al. (1999). Morphology and isotopic age of zircons from shear-zones within granitoids of the Belomorian tectonic zone, Baltic Schild, Russia. Basement Tectonics. Kluwer Academic Publishers. (13), 345-364.

  57. Zinger T.F., Gotze J., Levchenkov O.A., Shuleshko I.K., Yakovleva S.Z., Makeyev A.F. (1996) Zircon in polydeformed and metamorphosed precembrian granitoids from the White Sea tectonic Zone, Russia: morphology, cathodoluminiscence, and U-Pb chronology. Int.Geol. Rev. 38(1), 57-73.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Геохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал