WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Позднее Л.П. Карсаковым (1980) из состава станового комплекса были ii индекс «mn» обозначает нормализованные к NMORB содержания.

5 (Zr*= Nd Sm ), а значение (Pb/Pb*)mn от 1.495 до 46.744 (Pb*= Ce Pr ).

Если положительные аномалии Pb характерны для большинства пород как континентальной коры в целом, так и для пород древних кратонов в частности, то пониженные содержания Zr, напротив, отмечаются довольно редко и характерны лишь для немногих докембрийских и современных вулканитов.

Малая выборка исследованных пород (24 образца), возможно, и не отражает генеральных зависимостей распределения микроэлементов в метавулканитах ДССО, но пониженные концентрации Zr весьма характерны для изученного региона.

Центральный домен. По наличию/отсутствию отрицательных аномалий Ti (Ti*= Eu Dy ) и Nb (Nb*= U La ) породы домена разделены на две группы.

В породах первой группы (обр. ОГ-15 и ОГ-15-2) значения (Ti/Ti*)mn и (Nb/Nb*)mn отклоняются от единицы не более чем на 0.15 (рис. 3). По содержанию наиболее инертных элементов (РЗЭ, Ti, Nb, Th) и U базальт ОГ15-2 близок к EMORB (рис. 3.). Вероятно, магматические протолиты этих базальтов формировались в геодинамической обстановке, сходной с современным вулканизмом срединно-океанических хребтов.

Породы второй группы имеют ярко выраженные отрицательные аномалии по Nb и Ti (рис. 3). Значения (Ti/Ti*)mn варьируют от 0.26 до 0.61, а (Nb/Nb*)mn от 0.19 до 0.3. В число пород второй группы входит метабонинит – обр. ОГ-5, и сходный с ним по составу обр. ОГ-5-1. Эти породы отличаются заметной отрицательной аномалией европия. Обр. ОГ-5 имеет характерное для бонинитов высокое значение Al2O3/TiO2=28 и высокое содержание совместимых микроэлементов (Cr~766 г/т, Ni~312 г/т – максимальные для изученных пород). Однако кривая распределения РЗЭ для данной породы не имеет характерной формы буквы «U», значение (Gd/Yb)cnii~2 (обычно <1) и в целом порода более обогащена РЗЭ (особенно легкими). Субхондритовое соотношение Zr/Sm также является достаточно редким для бонинитов, которые чаще имеют положительную аномалию циркония.

Таким образом, породы второй группы по своим геохимическим характеристикам имеют сходство с продуктами современного островодужного вулканизма.

Породы Западного домена также разделены на две группы. В первую группу отнесены восемь образцов с наиболее фракционированными спектрами РЗЭ (рис. 3). Значения La/Ybcn у этих пород колеблется от 2.05 до 15.57, La/Smcn – от 1.33 до 3.23, а Gd/Ybcn – от 1.24 до 3.70. Породы имеют отрицательную аномалию ниобия, со значениями (Nb/Nb*)mn от 0.19 до 0.Содержание Ti на уровне NMORB и ниже (Timn=1.04-0.52), а обр. Н-4-2 и Н-имеют отрицательную аномалию титана.

Очевидно, что образцы первой группы являются дериватами разных магм.

Рис 2. Породы ДССО на диаграмме Дженсена (Jensen, 1976) На легенде: полые знаки – литературные данные, залитые – данные автора.

ii  индекс «cn» обозначает содержания нормализованные к хондритовым.  7 Обр. Н-26-2, представляет собой метаинтрузивную породу – габбро-норит, метаморфизованный в условиях гранулитовой фации. Амфиболит Н-3-1 имеет наименее фракционированные РЗЭ из пород первой группы (рис. 3) и близкое с EMORB распределение РЗЭ, подобно образцам первой группы Центрального домена. Однако у этой породы имеются существенные отрицательные аномалии по Nb и Th. Обеднение этими элементами не могло произойти вследствие известных процессов магматической дифференциации и вероятно унаследовано от деплетированного источника. Привнос РЗЭ мог произойти посредством обогащенных флюидов или расплавов, поднимающихся от субдуцируемой плиты.

Остальные образцы пород первой группы можно разделить на две равные подгруппы по особенностям распределения легких РЗЭ. Образцы Н-13, Н-18-6, Н-28-5 значительно отличаются от образцов Н-2-3, Н-4-2 и Н-18-1 по значения La/Ndcn и La/Cecn (рис. 3). Поскольку соотношение La/Ce существенно не изменяется в процессе частичного плавления и фракционной кристаллизации, то образцы выделенных подгрупп следует считать дериватами разных магм.

Таким образом, первая группа исследованных пород Западного домена ДССО являются продуктами как минимум трех разных магматических источников (без учета метагабброида). Все породы имеют характерную отрицательную ниобиевую аномалию и вероятно образовались в условиях островной дуги или окраины древнего континента.

Во вторую группу входит пять образцов с низкими значениями La/Ybcn (0.38-1.34) и La/Smcn (0.61-1.14), и меньшим абсолютным содержанием легких РЗЭ. Образцы Н-9-2 и Н-27-3 имеют сходные отрицательные аномалии Eu.

Среди пород второй группы обеднен титаном только обр. Н-27-3, содержание в породах Ti ниже уровня NMORB (Timn=0.60-0.91), кроме образца Н-3-3 (Timn=1.15). Последний также характеризуется максимальным среди пород второй группы содержанием Nb (на уровне EMORB, Nbmn=3.49), которым в значительной степени обогащен - (Nb/Nb*)mn = 3.21. Остальные породы группы имеют содержания гораздо ниже EMORB (Nbmn=0.49-1.63).

Образец Н-3-3 дискордантен по характеру распределения РЗЭ всем исследованным породам ДССО – он значительно обогащен тяжелыми РЗЭ по отношению к легким (La/Ybcn = 0.38). Как известно, обедненные легкими РЗЭ базальты образуются из обедненного этими элементами мантийного источника (например, Wilson, 1991). Типичным примером таких пород в фанерозое являются NMORB, хотя образец Н-3-3 более обогащен тяжелыми РЗЭ, а также имеет значительную положительную аномалию Nb (рис.3).

Необычными спектрами распределения РЗЭ отличаются образцы Н-9-2 и Н-27-3. Конфигурация этих спектров напоминает кривые коэффициентов распределения РЗЭ между амфиболом и расплавом, т.е. обогащенность средними РЗЭ по отношению к легким и тяжелым, а также четкий европиевый минимум характерны для роговой обманки. Таким образом, данные породы Рис. 3. Мультиэлементные диаграммы для пород ДССО, нормализованные к NMORB (по Sun могут являться амфиболовыми кумулятами.

& McDonough, 1989).

9 Амфиболиты Н-5-1 и Н-12 характеризуются пологими кривыми гранатом: гранат-биотитовые термометры T-GB-1 – T-GB-4, гранатраспределения РЗЭ с наклоном слева направо (La/Ybcn = 1.17-1.34, рис. 2.18б). амфиболовый термометр T-GA-1, гранат-амфибол-плагиоклаз-кварцевые Содержания наиболее инертных микроэлементов в этих породах является барометры P-GAPQ и PT-GAPQ и гранат-биотит-плагиоклаз кварцевый промежуточным между NMORB и EMORB. Данные породы могут быть менее барометр P-GBPQ (табл. 1). Последний, в связке с термометром T-GB-4, обогащенными РЗЭ продуктами того же магматического источника, что и представляют собой очень удачную согласованную термобарометрическую образец Н-3-1, отнесенный в первую группу. систему для метаморфических пород, содержащих гранат и биотит.

Восточный домен. Спектры распределения РЗЭ у всех образцов Полученные параметры пика метаморфизма пород амфиболитовой фации достаточно сходны – лантаноиды сильно фракционированы в сторону ДССО приведены в табл. 2.

обогащения более легкими элементами (рис. 3). Значения La/Ybcn колеблется Таблица 1. Использованные уравнения термометров и барометров.

Код Ссылка от 4.92 до 10.69, La/Smcn – от 1.54 до 2.76, а Gd/Ybcn – от 1.73 до 2.69.

Гранат-биотитовые термометры Содержание в породах Ti в пределах 0.74-1.67 от NMORB и у трех образцов T-GB-1 Перчук (1989) - уравнение наблюдается отрицательная аномалия – (Ti/Ti*)mn = 0.40-0.75. Породы T-GB-2 Перчук (1989) - уравнение существенно обеднены ниобием, кроме наиболее кремнеземистого образца T-GB-3 Bhattacharya et al. (1992) 792б. Значения (Nb/Nb*)mn от 0.20 до 0.82, абсолютные содержания ниобия от T-GB-4 Holdaway, уровня NMORB до девятикратного обогащения.

Гранат-амфиболовые термометры Поскольку характер распределения редкоземельных элементов в T-GA-1 Перчук (1989) - уравнение исследованных породах Восточного домена достаточно однообразен (рис. 3), а T-GA-2 Перчук (1989) - уравнение 8 (Graham & Powell, 1984) абсолютные содержания РЗЭ существенно варьируют, изученные породы T-GA-3 Перчук (1989) - уравнение 9 (Powell, 1985) могли произойти из одного источника на разных стадиях его эволюции. Хотя T-GA-4 Ravna (2000a) имеющихся данных недостаточно для того, чтобы сделать однозначный вывод.

Гранат-клинопироксеновый термометр ВТОРОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ T-GCpx Ravna (2000b) Породы амфиболитовой фации ДССО метаморфизованы в условиях Амфибол-плагиоклазовый термометр близких температур (620-7300C), но при значительной вариации давления T-AP Holland & Blundy (1994) – от 7 до 13 кбар. При этом наиболее высокобарные породы Амфиболовые термобарометры амфиболитовой фации не уступают и даже превосходят по глубинности PT-A-1 Геря (2002) гранулиты Алдано-Станового щита, т.е. не могут быть их продолжением PT-A-2 Zenk & Schulz (2004) в стратиграфическом разрезе.

(Термо)барометры с Grt, Pl и Q С целью определения PT-условий образования пород амфиболитовой P-GAPQ Grt-Amph-Pl-Q; Kohn & Spear (1990) фации ДССО автором было использовано три различных методики. Первая из PT-GAPQ Grt-Amph-Pl-Q; Dale et al. (2000) них – классический метод минеральной термобарометрии; вторая – метод P-GBPQ Grt-Bt-Pl-Q; Wu et al. (2004) расчета «средних Р-Т», реализованный в программе THERMOCALC; наконец, P-GCpxPQ Grt-Cpx-Pl-Q; Eckert et al. (1991) третья – метод компьютерного моделирования минеральных равновесий с TP-GOpxPQ-1 Grt-Opx-Pl-Q; Bhattacharya et al. (1991) помощью программного комплекса (ПК) «Селектор-C» на основе TP-GOpxPQ-2 Grt-Opx-Pl-Q; Lal (1993) минимизации свободной энергии Гиббса.

Таблица 2. Параметры метаморфизма ДССО.

Традиционная геотермобарометрия Западный домен Центральный домен Восточный. домен 0 Автором был проведен анализ существующих геотермометров и T, 0C P, кбар T, C P, кбар T, C P, кбар геобарометров, подходящих для исследуемых пород, выбраны наиболее Геотермобарометрия 630-730 8.5-11.5 620-680 7.0-9.0 620-700 10-заслуживающие доверия, и, на основании последних, проведены оценки PT THERMOCALC 630-730 8.5-12.0 610-660 7.0-9.0 660-715 10.5-13.(Александров, 2005а; Александров, 2005б). Список использованных в работе Метод «средних P-T» и программа THERMOCALC уравнений приведен в табл. 1.

Суть работы программы THERMOCALC сводится к тому, что на основе Проведенные исследования позволили достаточно точно определить PTвнутренне согласованной термодинамической базы данных (Holland & Powell, условия метаморфизма пород ДССО. Среди геотермометров и геобарометров 1998) рассчитываются P-T параметры для независимого набора минальных хорошо себя зарекомендовали только уравнения, основанные на равновесиях с реакций. При этом методом наименьших квадратов исходные величины 11 (активности и энтропии образования миналов) варьируются пропорционально их неопределенностям таким образом, чтобы линии реакций пересеклись в одной точке – средних P-T. Важной особенностью программы является возможность расчета P и T в присутствии водноуглекислого флюида с заданным соотношением активностей H2O и CO2. Результаты расчетов при помощи программы THERMOCALC хорошо соответствуют данным классической геотермобарометрии (табл. 2).

Метод минимизации потенциала Гиббса и ПК «Селектор-С» При моделировании использовалась термодинамическая система из компонентов, слагающих главные наблюдаемые или возможные минералы в метаморфических породах в условиях гранулитовой и амфиболитовой фаций.

Моделирование проводилось на основе термодинамической базы данных (Holland & Powell, 1998) с учетом моделей твердых растворов (Авченко и др., 2007а). Флюид задавался простой газовой системой, состоящей из шести компонентов – H2O, CO2, CH4, CO, H2, O2.

Центральный домен. Для моделирования использовались 5 образцов, отобранных в одном обнажении, т.е. метаморфизованных в одинаковых условиях. Задача формулировалась таким образом (Чудненко и др., 2007а;

Чудненко и др., 2007б): найти вероятные оценки Р-Т в рассматриваемой неравновесной мегасистеме метаморфогенных минеральных ассоциаций, Рис. 4. Поля устойчивости минеральных ассоциаций метаморфических пород обнажения сформированных при близких значениях Р-Т. На входе в задаче задавались ОГ-6 (Центральный домен) химический состав пород и мольные количества минералов в каждой породе Восточный домен. Было выполнено моделирование трех образцов, состоящих (без указания на их состав). из амфибола, граната, эпидота и биотита. Удовлетворительная сходимость В результате моделирования были получены минеральные ассоциации реальных и вычисленных минеральных ассоциаций и параметров состава хорошо соответствующие наблюдаемым в реальности, также очень близки минералов достигается при давлениях свыше 10 кбар и при температурах 600между собой расчетные и реальные железистости сосуществующих минералов, 6200С.

номера плагиоклазов и известковистость граната. Параметры, отвечающие Следует подчеркнуть характерную особенность минеральных ассоциаций образованию минеральных ассоциаций всех пяти образцов – T=6150С (±300) и Восточного домена – парагенезис кислого плагиоклаза и богатого кальцием P=5.5 (±1) кбар (рис. 4). Величина фугитивности кислорода в модели оказалась граната. Как показывает проведенное моделирование, с ростом давления и близка к буферу CCO. снижением температуры кальций перераспределяется из плагиоклаза в гранат.

Западный домен. Образец Н-3-3 представлен минеральной ассоциацией Поэтому при постоянной температуре этот эффект служит хорошим Gr-Hb-Cpx-Pl-Sf-Ilm-Mgt. Гранат и амфибол зональны, причем индикатором величины давления. В свою очередь показателем температуры магнезиальность граната к его краю слабо возрастает при неизменном метаморфизма может служить соотношения железистости сосуществующих содержании гроссуляра ~35%. Плагиоклаз в этой породе наблюдается только в граната и амфибола. Т.е. температура метаморфизма обратно виде узких кайм вокруг граната, а состав его сильно изменяется – от № 23 до пропорциональна константе равновесия реакции ионного обмена Fe Mg № 54. Совершенно очевидно, что до появления плагиоклазовых кайм, порода между гранатом и амфиболом. С учетом этих закономерностей была создана не содержала плагиоклаза. При моделировании Р-Т область существования диаграмма 1/KDGrt+Hb – grs/an, представленная на рис. 6. Таким образом, на парагенезиса сразу разбивается на две подобласти – плагиоклазсодержащую и основании особенностей состава парагенезиса гранат+амфибол+плагиоклаз безплагиоклазовую, причем безплагиоклазовая область возникает при можно сделать первые выводы об относительных PT-условиях образования повышенных давлениях (рис. 5). В диапазоне давлений 8-9 кбар при пород изученных доменов ДССО.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»