CC BY
39
УДК 552.163; 552.31; 551.248 (234.851) Б01: 10.19110/2221-1381-2015-11-3-12
ДВЕ СЕРИИ ПЕРВИЧНО-МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД В МАРУИ-КЕУСКВМ ЭКЛОГИТ-ГНЕЙСОВОМ КОМПЛЕКСЕ (ПОЛЯРНЫЙ УРАЛ]
Н.С. Уляшева,1 А. М. Пыстин,1, 2 А. В. Панфилов,1 И. Л. Потапов 1
1 Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар 2 Сыктывкарский госуниверситет им. П. Сорокина, Сыктывкар [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
В составе марун-кеуского эклогит-гнейсового комплекса на Полярном Урале по геологическим и петрогеохимическим данным впервые выделены две серии первично-магматических пород, образовавшиеся в различных геодинамических обстановках. Одна из них метавулканогенная - полосчатые эклогиты, амфиболиты и плагиогнейсы, вторая метаплутоническая - массивные апогаббровые эклогиты и метаперидотиты.
Метавулканиты имеют признаки образования в островодужных обстановках. Метаморфизованные плутонические породы ма-фит-ультрамафитового состава представляют собой самостоятельный матаинтрузивный комплекс. Геохимические данные указывают на формирование этих пород в надсубдукционной обстановке, возможно с контаминацией континентального вещества (повышенные содержания Ba, Sr и Rb).
Ключевые слова: Полярный Урал, эклогиты, геодинамические обстановки.
TWO SERIES OF PRIMARY MAGMATIC ROCKS IN THE MARUNKEU ECLOGITE-GNEISS COMPLEX, THE POLAR URALS
N. S. Ulyasheva,1 A. M. Pystin,1,2 A. V. Panfilov,1 I. L. Potapov1
1 Institute of Geology, Komi Science Centre, Ural Branch of RAS, Syktyvkar 2 Syktyvkar State University, Syktyvkar
According to the geological and petrogeochemical data, two series of primary magmatic rocks formed in different geodynamic settings were distinguished in the Marun-keu eclogite-gneiss complex for the first time. One of them is metavolcanogenic consisting of banded eclogites, amphibolites, and plagiogneiss; the other - metaplutonic, composed of massive apogabbroic eclogites and metaperidotites.
Metavolcanics show traces of their formation in island arc conditions. Metamorphosed plutonic rocks of the mafic-ultramafic composition make up an independent metaintrusive complex. Geochemical data indicate the formation of these rocks in suprasubduction environments, possibly with the contamination of continental material (higher contents of Ba, Sr, and Rb).
Keywords: the Polar Urals, eclogites, geodynamic setting.
Марун-кеуский эклогит-гнейсо-вый комплекс расположен в крайней северной (полярной) части Уральской аккреционно-складчатой системы в пределах Харбейско -Марун-Кеуского блок-антиклинория (рис. 1). В схеме последнего Уральского межведомственного стратиграфическго совещания [12] он выделялся в ранге свиты в составе палеопротерозойского харбейского метаморфического комплекса. В соответствии с упомянутой схемой марун-кеу-ская свита занимает нижнее положение в разрезе комплекса и наращивается (снизу вверх) лаптаюганской (амфиболиты и гнейсы), ханмейхойской (амфи-
болиты, гнейсы, мраморы, кварциты) и париквасьшорской (гнейсы и кристаллические сланцы) свитами. Однако работами Э. Н. Сычевой и др. [13], В. И. Ленных [6], А. М. Пыстина [8] и других исследователей было показано, что породы разрозненных в пространстве базитсодержащих метаморфических толщ — лаптаюганской и ханмей-хойской свит в Харбейском блоке и ма-рун-кеуской свиты в Марун-Кеуском блоке — сформировались в разных геодинамических обстановках, соответственно, палеоконтинентальных и палео-океанических. Поэтому харбейский и марун-кеуский комплексы должны рас-
сматриваться в качестве самостоятельных структурных единиц.
Геологическое строение
Марун-кеуский комплекс слагает одноименный тектонический блок серповидной формы. Он прослеживается в северо-северо-восточном направлении от р. Лонгот-Юган на юге до р. бол. Щучья на севере на расстоянии 55 км при ширине 10—17 км и обрамляется вулканогенно-осадочны-ми мезонеопротерозойскими отложениями няровейской серии. При проведении последней геологической съемки масштаба 1:200000 [3] в состав
марун-кеуского комплекса (свиты — по авторам съемки) быши включены только те толщи, в которых установлены находки эклогитов. Они занимают восточную часть Марун-Кеуского блока (рис. 1). По нашему мнению, это неверно. Отсутствие эклогитов в западной части Марун-Кеуского блока связано с более интенсивным проявлением здесь процессов диафтореза, на что ранее указывал В. И. Ленных [6].
В строении марун-кеуского комплекса участвуют эклогиты, симплек-тит-эклогиты и апоэклогитовые амфиболиты в ассоциации с метаперидотита-ми, а также плагиогнейсы, плагиомиг-матиты и К-№-мигматиты.
Геологическое строение марун-кеу-ского комплекса в его наиболее изученной южной части в районе так называемой Слюдяной горки приведено на рис. 2. Карта участка построена на основе крупномасштабной геологической съемки, выполненной нами в 2011 г. с использованием материалов Н. Г. Удовкиной [15] и геолого-съемочных работ [3]. В результате проведенных исследований было установлено, что возвышенности, сложенные метаперидотитами (Перидотитовая и Рыжая), представлены многочисленными разрозненными телами. Так, выс. Рыжая объединяет 23 тела метаперидо-титов, центральное из которых занимает площадь 70000 кв. м. Площадь других, более мелких, тел — от 20 до 4000 кв. м., а общая площадь развития метаперидотитов в районе выс. Рыжая составляет 200000 кв. м. или 0.2 кв. км. Выс. Перидотитовая сложена 11 массивами метаперидотитов.
Эклогиты и апоэклогитовые амфиболиты залегают преимущественно в виде пластообразных и линзовидных интрузий, ориентированных в северо-западном (поперечном к общеуральскому северо-восточному) направлении согласно с простиранием вмещающих их гнейсов [9]. В районе Слюдяной горки на поверхности эти породы обнажаются в пониженных участках между высотами, а также на склонах и в долинах ручьев. Эклогиты и их амфиболизированные разновидности характеризуются полосчатой, гнейсовидной, сланцеватой текстурой и наряду с омфацитом и гранатом содержат кианит, роговую обманку, цои-зит, слюды.
В ассоциации с перидотитами отмечаются эклогиты, имеющие массивную текстуру. В районе Слюдяной горки наиболее крупный выход таких пород слагает выс. Коническую. Здесь в эклогитах отмечаются реликты офитовой структуры, а также реликты исходных габброидов.
Рис. 1. Геологическая карта хребта Марун-Кеу (Полярный Урал) (по [3], с упрощениями и дополнениями): 1 — малыкский гранулит-метабазитовый комплекс, AR-PR^ 2 — марун-кеуский эклогит-гнейсовый комплекс (свита), PR1; 3 — ханмейхойский гнейсо-мигматито-вый комплекс (свита), PR1; 4 — няровейская серия, RF2: метапесчаники, метаморфические парасланцы, метабазальты; 5 — орангская свита, O1-2: метаморфические парасланцы, песчаники, известняки; 6 — сядайская свита, O3-S1: базальты, лаво-брекчии, туфолавы; 7 — мезозойские песчано-глинистые отложения, нерасчленен-ные; 8 — евьюганский (гердизский) гранито-гнейсовый комплекс, PR1; 9 — сада-таяхинский гранитоидный комплекс, V-61; 10 — полярно-уральский гранитоид-ный комплекс, C1-P2; 11 — харбей-собский (крестовский) габброгранодиоритовый комплекс, RF3-V1; 12 — харампейско-масловский габброноритовый комплекс, S1; 13 — сыумкеуский дунит-гарцбургитовый комплекс, O1-2?; 14 — малохадатинский дунит-верлит-клинопироксенитовый комплекс, O2-3; 15 — меланж серпентинито-вый, D3-P; 16 — стратиграфическое несогласие; 17 — геологические границы; 18 — Главный Уральский глубинный разлом (надвиг); 19 — другие надвиги и взбросы; 20 — крутопадающие разломы. Черным прямоугольником выделен район Слюдяной
горки.
Fig. 1. Geological map of Marun-Keu Ridge (Polar Urals) (according to [3], with
simplifications and additions): 1 - malyksky granulite-metabasic complex, AR-PR1; 2 - marun-keusky eclogite-gneiss complex (suite), PR1; 3 - khanmeykhoysky gneiss-migmatite complex (suite), PR1; 4 -nyaroveyskaya series, RF2: metasandstones, metamorphic parashales, metabasalts; 5 -orangskaya suite, O1-2: metamorphic parashales, sandstone, limestone; 6 - syadayskaya suite, O3-S1 — basalts, lava breccia, tuff lava 7 - Mesozoic sand-clay deposits, undefined; 8 -evyugansky (gerdizsky) granite-gneiss complex, PR1; 9 - sadatayahinsky granitoid complex, V-C1; 10 — polyarno-uralsky granitoid complex, C1-P2; 11 - kharbeysobsky (krestovsky) gabbro-granodiorite complex, RF3-V1; 12 - kharampeysko-maslovsky gabbronorite complex, S1; 13 - syumkeusky dunite-harzburgite complex, O1-2?; 14 - malokhadatinsky dunite-wehrlite-clinopyroxenite complex, O2-3; 15 - serpentinite melange, D3-P; 16 -unconformity; 17 - geological boundaries; 18 - Main Ural deep fault (thrust); 19 - other thrusts and reverse faults; 20 - steeply dipping faults. Black rectangle highlights Slyudyanaya
gorka.
Рис. 2. Схема геологического строения Слюдяной горки (Слюдяная горка,
хр. Марун-Кеу) (по [11]) 1 — метаультрабазиты нерасчлененные; 2 — массивные эклогиты с реликтами габбро; 3 — эклогиты полосчатые; 4 — амфиболизированные эклогиты, апоэклогитовые амфиболиты; 5 — плагиогнейсы; 6 — кварцевые и кварц-полевошпатовые жилы; 7 — гранитизированные породы; 8 — интенсивно кианитизированные породы; 9 — разрывные нарушения: а — крутопадающие разломы, б — надвиги; 10 — элементы залегания контактов пород, полосчатости, сланцеватости; 11 — оси: а — антиклиналей,
б — синклиналей
Fig. 2. Geological map of Slyudyanaya gorka (Slyudyanaya gorka (Mica Hill), Marun-Keu
ridge) (at [11])
1 - metaultrabasites undefined; 2 - eclogites with gabbro relics; 3 - banded eclogites; 4 -amphibolized eclogites, apoeclogite amphibolites; 5 - plagiogneiss; 6 - quartz and quartz-feldspar veins; 7 - granitized rocks; 8 — intensively kyanitized rocks; 9 - faults: a - steeply dipping faults, b - thrusts; 10 - elements of rock contacts, banding, foliation; 11 - axis: a -
anticlines, б - synclines
Метаморфизм пород
Петрографическое изучение экло-гитсодержащих толщ в опорных разрезах позволило установить следующую последовательность кристаллизации метаморфических парагенезисов [7]:
— омфацит + гранат (метаморфизм эклогитовой фации);
— омфацит + гранат + плагиоклаз + фенгит (высокобарическая метаморфическая дифференциация в связи с процессами плагиогранитизации и кислотного выщелачивания);
— роговая обманка + гранат + плагиоклаз (диафторез амфиболитовой фации);
— актинолит + хлорит + альбит (диафторез зеленосланцевой фации).
Таким образом, эклогиты, как полосчатые, так и массивные, являются продуктами наиболее ранних эндогенных процессов преобразования пород марун-кеуского комплекса.
Существующие оценки Р-Т-условий образования эклогитов ма-рун-кеуского комплекса, полученные разными исследователями, сильно различаются, что, очевидно, связано с неодинаковой степенью по-стэклогитового преобразования проанализированных образцов пород. По данным Н. Г. Удовкиной [15] и Дж. Ф. Молины [22], кристаллизация эклогитов происходила при Т = 520-690 °С и Р = 14-17 кбар. По расчетам П. А. Тишина [14], на инверсионной стадии метаморфического изменения пород температура достигала значений 780-875 °С, Р = 18-21.5 кбар. Близкие Р-Т-значения пиковых условий эклогитообразования получены К. В. Куликовой и Д. А. Варламовым [4, 5]: Т=790 °С, Р = 20.5 кбар.
Максимальные значения возраста метаморфизма пород, определенные путем К-Аг-и РЬ-РЬ-датирования минералов из эклогитов, составляют 1.70, 1. 56, 1.54 млрд лет [15]. В последнее десятилетие сопоставимые значения возраста эклогитов (1.68 ± 0.07, 1.61 ± 0.07, 1.54 ± 0.15, 1.54 ± 0.14) млрд лет были получены на основе ЯЬ-8г-и 8ш-Ш-изохронных систем по породе в целом и по метаморфогенным минералам, включая амфибол [2]. Кроме того, для циркона из этих же пород получен конкордантный Ц-РЬ-возраст, равный 1.86 млрд лет [1]. Эти данные дают основание считать, что, во-первых, условия эклогитовой фации имели место на наиболее ранней стадии метаморфической истории марун-кеуско-го комплекса и, во-вторых, высокобарический метаморфизм проявился
в раннедокембрийское время, более чем 1.86 млрд лет назад.
Иная интерпретация возраста процессов эклогитообразования дается на основе датирования единичных зерен цирконов из жил эклогитов Ц-РЬ-методом (353-362 млн лет [20], что согласуется с ЯЬ-8г-возрастными опре-
делениями этих эклогитов [19]. Ранее близкое значение (366 ± 8,6) млн лет) было получено по 8ш-Ш-минеральной изохроне [16].
В последних случаях анализировались породы, имеющие в своем составе белую слюду. Поэтому определения возраста в интервале
Рис. 3. Расположение точек составов метабазитов и плагиогнейсов марун-кеуского комплекса в координатах SiO2 — FeOt/MgO [21]. Точки составов: 1 — амфиболиты,
2 — полосчатые эклогиты, 3 — массивные эклогиты, 4 — плагиогнейсы Fig. 3. Location of composition points of metabasites and plagiogneisses of marunkeusky complex in coordinates SiO2 — FeOt/MgO [21]. The points are as follows: 1 - amphibolites, 2 - banded eclogites, 3 - massive eclogites, 4 - plagiogneisses
352—366 млн лет могут указывать на время одного из этапов метаморфического преобразования эклогитов [2], связанного, например, с их эксгумацией [10]. Хотя нельзя полностью исключать и вероятность тектонического совмещения разновозрастных эклогитов [2] и даже полихронность высокобарического метаморфизма [15].
Петрогеохимические особенности пород
Петрогеохимические особенно -сти пород марун-кеуского комплекса изучены с целью уточнения геодинамических обстановок их формирования. Для анализов были отобраны пробы из наиболее однородных по структурно-текстурным особенностям пород без явных признаков их метасо-матического изменения и гранитизации. Петрогеохимические характеристики получены: 1) по полосчатым и сланцеватым эклогитам и амфиболитам по ним ; 2) габбро, апогаббровым эклогитам и метаперидотитам ; 3) пла-гиогнейсам. Пробы были отобраны на Слюдяной горке и ее склонах, а также на обрывистых берегах руч. Нярошор, Няхарнеяшор, Ингилорьеган.
Полосчатые и сланцеватые эклогиты и апоэклогитовые амфиболиты, судя по их пластовому залеганию, можно отнести к метабазальтам. Эклогиты состоят из граната пироп-гроссуляр-аль-мандинового состава (2 % Spess, 5 % Andr, 19 % Pr, 22 % Gross, 52 % Alm) и омфацита (19—29 % Jd). В качестве второстепенных минералов встречаются порфиробласты параллельно ориентированного амфибола (паргасита), а также зерна кварца, рутила и циркона. Амфиболиты сложены паргаситом и кислым плагиоклазом. Второстепенные минералы: гранат пироп-гроссуляр-альмандинового состава, биотит, кли-ноцоизит, кварц, мусковит, хлорит и кальцит. Акцессорные минералы представлены титанитом, апатитом и цирконом, рудные — магнетитом, рутилом и халькопиритом. По химическому составу породы идентичны умеренно- и высокоглиноземистым натриевым и кали-ево-натриевым базальтам, андезито-ба-зальтам и андезитам нормальной щелочности. Все они, за редким исключением, относятся к толеитовой серии (рис. 3). На классификационной диаграмме Л. Дженсона (рис. 4) фигуративные точки составов, преобладающих в выборке
базальтов, расположились в основном в области высокожелезистых толеитов. На диаграмме Д. Вуда, идентифицирующей геодинамические условия образования базальтов, точки составов пород «тяготеют» к полю островодужных образований (рис. 5). Пологое распределение спектров редкоземельных элементов относительно хондрита и наличие Ta-Nb- и Zr-Hf-минимумов на спайдер-диаграмме (рис. 6) может также рассматриваться как признак образования пород в островодужной обстановке.
Габбро и апогабровые эклогиты,
судя по выходу этих пород на выс. Коническая и ее склонах, а также на высотках к северу от Слюдяной горки, скорее всего, слагают небольшие интрузии. Однако оконтурить их довольно сложно, т. к. они залегают среди близких по внешнему виду полосчатых эклогитов. Габбро имеют гипидиомор-ф но-зернистую, келифитовую структуру. Плагиоклаз практически полно -стью замещен мелкими зернами цои-зита и кианита. На контакте пироксена и плагиоклаза развиваются омфацит (21—24 % Jd) и гранат гроссуляр-аль-мандин-пиропового состава (1 % Spess, 24 % Gross, 32 % Alm, 43 % Pr). По спайности пироксен, представленный авгитом, замещается гранат-биотитовой ассоциацией. Непосредственно в эклоги-тах гранатовая оторочка, окружающая зерна омфацита, отделяет их от цоизит-кианитового материала. Нередко в породах наблюдаются извилистые узорчатые прослои кварц-амфиболово-го (магнезиальная роговая обманка) и кианит-цоизит-фенгитового составов. В эклогитах гранат представлен пиропом, амфибол — роговой обманкой и каринтином. Акцессорными минералами являются циркон и апатит, рудными — рутил.
Метаперидотиты, как и габбро, характеризуются различной степенью метаморфических преобразований пород. Текстура метаперидотитов петельчатая, друзитовая, структура не-матогранобластовая. Петельчатая текстура обусловлена развитием серпентина по оливину. Друзитовая текстура выражается образованием амфибола и граната в виде друз. Порода состоит из оливина, гиперстена, крупных кристаллов бронзита, замещающихся амфиболом, кианитом, омфацитом, ди-опсидом и цоизитом. Рудные минералы представлены магнетитом и рутилом, акцессории — апатитом, цирконом и шпинелью.
Рис. 4. Распределение точек составов амфиболитов и полосчатых эклогитов марун-кеуского комплекса на тройной диаграмме Al — Fet+Ti — Mg [23]. Условные обозначения см. на рис. 3
Fig. 4. Distribution of composition points of amphibolites and banded eclogites of marun-keusky complex on triple diagram Al - Fet+Ti - Mg [23]. See the legend: Fig. 3
Рис. 5. Распределение точек составов метабазитов и мета-ультрабазитов марун-кеуского комплекса на идентификационной диаграмме [26]. Поля базальтов: А — N-тип MORB, В — Е-тип MORB и внутриплитных толеитов, С — внутри-плитных щелочных, D — островных дуг. Точки составов: 1 — амфиболитов, 2 — полосчатых эклогитов, 3 — массивных
эклогитов, 4 — метаперидотитов Fig. 5. Distribution of composition points of metabasites and metaultrabasites of marun-keusky complex on identification diagram [26]. Fields of basalts: A — N-type MORB, B — E-type MORB and intraplate tholeites, C — intraplate alkaline, D -island arcs. The points aree as follows: 1 — amphibolites, 2 — banded eclogites, 3 — massive eclogites, 4 — metaperidotites
По химическому составу апогаб-бровые эклогиты соответствуют габбро и оливиновым габбро, а метаперидоти-ты - лерцолитам. Габбро и апогаббро-вые эклогиты являются высокоглиноземистыми натриевыми и калиево-натри-евыми образованиями. Эти породы, так же как и метаперидотиты, не обнаруживают четкого тренда обогащения железом и занимают промежуточное положение между толеитовой и известково-щелочной сериями. Эклогиты и габбро отличаются от метаперидотитов пониженными содержаниями N1 и Сг.
На идентификационной диаграмме Д. Вуда (рис. 5) точки составов габбро, апогаббровых эклогитов и мета-перидотитов располагаются в области островодужных образований. Схожие тренды распределения редкоземельных и редких элементов перечисленных пород (пологий наклон в сторону тяжелых редкоземельных элементов с евро-пиевыми максимумами) могут свидетельствовать о комагматичности про-толитов метагаббро и метаперидотитов (рис. 7). Совокупность геохимических характеристик пород: повышенные содержания литофильных элементов (Ва,
ЯЪ, С8) и пониженные содержания высокозарядных элементов относительно содержаний их в ^МОЯВ, а также 8г-максимум, Та-№- и 2г-Ш-минимумы могут указывать на надсубдукционные обстановки их образования [18].
На вариационных диаграммах (рис. 8) точки составов апогаббровых эклогитов и метаперидотитов образуют единые тренды дифференциации вещества. Наблюдается прямая корреляция между МёО и РеОо6щ и отрицательная корреляция МёО - А12О3 и MgO - СаО. Направления трендов дифференциации вещества рассматриваемых пород резко отличаются от трендов, характерных для полосчатых эклогитов и апоэклоги-товых амфиболитов, что может указывать на различные источники магматического расплава данных групп пород. Подтверждением этому является различие в рассматриваемых группах пород общего суммарного содержания редких и редкоземельных элементов (рис. 9).
Плагиогнейсы образуют маломощные пластовые тела и перемежаются в разрезе с полосчатыми эклогита-ми и апоэклогитовыми амфиболитами. В районе Слюдяной горки плагиогней-
сы представлены светло-серыми клино-цоизит-фенгитовыми, а также серыми и темно-серыми клиноцоизит-фенгит-биотитовыми и клиноцоизит-биотито-выми разновидностями. Текстура пород гнейсовидная, структура лепидограно-бластовая, местами катаклазирован-ная. Минеральный состав всех проанализированных образцов рассматриваемых пород довольно близок. Все они, кроме кварца и полевых шпатов, содержат гранат пироп-гроссуляр-альманди-нового (4 % Spess, 12 % Рг, 24 % Gross, 60 % Alm) и альмандин-гроссуляро-вого составов (2.6 % Spess, 45.4 % Alm, 52 % Gross), клиноцоизит, фенгит, титанит и циркон. Плагиоклаз представлен альбитом. Изредка в породах отмечается калиевый полевой шпат с содержанием минерала до 1—2 %. Встречаются плагиогнейсы с высоким содержанием темноцветных минералов (до 35 %) и наличием акцессорного рутила и пирита (1 %).
Минеральные особенности пла-гиогнейсов хорошо коррелиру-ются с их химическим составом. Породы, в которых отсутствует биотит, отличаются от биотитсодержащих
Рис. 6. Содержания редких и редкоземельных элементов в амфиболитах и полосчатых эклогитах марун-кеуского комплекса, нормированных относительно хондрита и базальта N-СОХ [25]. Спектры: черные линии - амфиболиты, серые линии — полосчатые эклогиты
Fig. 6. Composition of rare and rare-earth elements in amphibo-lites and banded eclogites of marun-keusky complex normalized by chondrite with respect to basalt and N-COX [25]. Spectra: black lines - amphibolites, gray line - banded eclogites
Рис. 7. Содержания редких и редкоземельных элементов в габбро, в апогаббровых эклогитах и метаперидотитах марун-кеуского комплекса, нормированных относительно хондрита и базальта N-СОХ [25]. Спектры: черные линии - габбро и пироповые эклогиты, серые линии - метаперидотиты
Fig. 7. Composition of rare and rare-earth elements in gabbro in apogabbro eclogites and metaperidotites of marun-keusky complex normalized by chondrite with respect to basalt and N-COX [25]. Spectra: black lines - gabbro and pyrope eclogites, gray line - meta-peridotites
разновидностей высокими значениями 8Ю2 (72.71-73.44 %) и низкими концентрациями оксидов титана, магния, железа и кальция. Возможно, эти особенности химического состава обогащенных мусковитом гнейсов связаны с процессами кислотного выщелачивания. Меланократовые плагиогнейсы с высоким содержанием темноцветных минералов характеризуются самым низким содержанием 8Ю2 (58.59 %) и максимальными для этой группы пород концентрациями титана, алюминия, железа и магния.
Анализ химического состава пла-гиогнейсов на различных идентификационных диаграммах указывает на ор-топрироду этих пород. Учитывая низкие значения фемического (0.03-0.18) и титанового (0.015-0,06) модулей [17] при высокой сумме щелочей (4.67-7.47 %), наиболее вероятным является предположение о том, что протолиты изучаемых плагиогнейсов были представлены средними и кислыми магматическими породами. Они отвечают составу известково -щелочных калиево -натрие -вых гранитов, гранодиоритов и диоритов нормального ряда (рис. 3).
На вариационных диаграммах (рис. 8) точки составов плагиогнейсов образуют единые тренды дифференциации вещества с полосчатыми эклогита-ми и апоэклогитовыми амфиболитами. На графиках содержаний редкоземельных элементов, нормализованных относительно хондрита (рис. 10, а), большинство плагиогнейсов имеют схожие спектры распределения элементов с ев-ропиевым минимумом (Ьа/УЬ — 12). На спайдер-диаграмме наблюдаются высокие содержания литофильных элементов и низкие количества высокозарядных элементов с Та-№-, 8г-, 2г-Ш-и И-минимумами (рис. 10, б). По распределению этих элементов изучаемые породы схожи с островодужными и оро-генными гранитоидами. На идентификационных диаграммах Дж. Пирса [24] точки их составов располагаются в поле гранитов вулканических дуг (рис. 11).
Выводы
Таким образом, по геологическим и петрогеохимическим данным в составе марун-кеуского комплекса выделяются две серии пород первично-магматического происхождения: метавул-
каногенная - полосчатые эклогиты, амфиболиты и плагиогнейсы - и мета-плутоническая - массивные апогаббро-вые эклогиты и метаперидотиты.
По химическому составу полосчатые эклогиты и амфиболиты идентичны умеренно- и высокоглиноземистым натриевым и калиево-натриевым базальтам, андезито-базальтам и андезитам нормальной щелочности. Протолитами плагиогнейсов послужили средние и кислые магматические породы, имеющие состав известково-щелочных кали-ево-натриевых гранитов, гранодиори-тов и диоритов нормального ряда. Судя по составу пород и их соотношению в разрезе, они, скорее всего, сформировались на месте островодужных образований. Геохимические данные подтверждают такое предположение.
Метаморфизованные плутонические породы мафит-ультрамафитово-го состава, представленные габбро-но-ритами и апогаббровыми эклогитами и метаперидотитами, представляют собой самостоятельный матаинтрузив-ный комплекс. Геохимические данные указывают на формирование этих пород в надсубдукционной обстановке,
Рис. 8. Вариационные диаграммы в координатах MgO — оксиды для амфиболитов, метаультрабазитов, массивных и полосчатых эклогитов и плагиогнейсов марун-кеуского комплекса. Условные обозначения см. на рис. 3
Fig. 8. Variation diagrams in coordinates MgO-oxides for amphibolites, metaultrabasites, massive and banded eclogites and plagiogneisses
of marun-keusky complex. See legend: Fig. 3
Рис. 9. Содержания редких элементов в метабазальтах, апогаббровых эклогитах и метаперидотитах марун-кеуского комплекса, нормированных относительно базальта N-СОХ [25]
Fig. 9. Composition of rare elements in metabasalts, apogabbro eclogites and metaperidotites of marun-keusky complex, normalized in relation to N-MOR basalt [25]
возможно с контаминацией континентального вещества (повышенные содержания Ba, Sr и Rb).
Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных исследований РАН №15-18-5-17.
Литература
1. Андреичев В. Л., Родионов Н.
B., Ронкин Ю. Л. U-Pb- и Sm-Nd-датирование эклогитов Марун-Кеуского блока Полярного Урала: новые данные // Метаморфизм, космические, экспериментальные и общие проблемы петрологии: Материалы междунар. петрогр. совещ. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2005. Т. 4. С. 17-19.
2. Андреичев В. Л., Ронкин Ю. Л., Серов П. А, Лепихина, О. П., Литвиненко А Ф. Новые данные о докембрий-ском возрасте эклогитов Марун-Кеу (Полярный Урал) // ДАН. 2007. Т. 413. № 4. С. 503-506.
3. Душин В. А, Сердюкова О. П., Малюгин А А и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200000. 2-е издание. Сер. Полярно-Уральская. Листы Q-42 I, II. Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2007. 340 с.
4. Куликова К. В., Варламов Д. А Эклогитизация габброидов хребта Марун-Кеу (Полярный Урал) // Гранулитовые и эклогитовые комплексы в истории Земли: Материалы науч. конф. и путеводит. науч. экскурс. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2011.
C. 115-117.
5. Куликова К. В., Варламов Д. А Особенности метаморфической эволюции марун-кеуского эклогит-гнейсового комплекса (Полярный урал): Материалы всерос. конф. с междунар. участием. Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН, 2012. С. 152-154.
6. Ленных В. И. Метаморфические комплексы западного склона Урала // Доордовикская история Урала. 6. Метаморфизм. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1980. С. 3-38.
7. Литосфера Тимано-Северо-уральского региона: геологическое строение, вещество, геодинамика / Отв. ред. А. М. Пыстин, А. И. Антошкина, Л. В. Махлаев. Сыктывкар: Геопринт, 2008. 234 с.
8. Пыстин А М. Полиметаморфические комплексы западного склона Урала. СПб.: Наука, 1994. 208 с.
9. Пыстин А. М, Панфилов А В., Вшивцев А. Н, Нейман К. С., Потапов И. Л. Структура докембрийских образований хр. Марун-Кеу (Полярный Урал)
Рис. 10. Содержания редких и редкоземельных элементов в плагиогнейсах марун-кеуского комплекса, нормированныгх относительно хондрита и базальта N-СОХ
[25]: а, б — пояснение в тексте Рис. 10. Composition of rare elements in plagiogneisses of marun-keuskogo complex normalized by chondrite and basalt N-COX [25]: а, б - explanation in the text
1 10 100 0,1 1 10 100 Ta+Yb Yb
Рис. 11. Расположение точек составов гнейсов марун-кеуского комплекса на идентификационной диаграмме. Поля гранитоидов по [24]: syn-COLG - коллизионных,
VAG - вулканических дуг, WPG - внутриплитных, ORG - океанических хребтов Рис. 11. Location of composition points of gneisses of marun-keusky complex on identification diagram. Fields of granitoids according to [24]: syn-COLG - collision, VAG - volcanic arcs, WPG - intraplate, ORG - ocean ridges
// Вестник Института геологии. 2007. № 10. С. 2 — 5.
10. Пыстин А. М, Пыстина Ю. И., Конанова Н. В., Потапов И. Л. Типизация нижнего докембрия Тимано-Североуральского региона. Сыктывкар: Геопринт, 2009. 36 с.
11. Пыстин А. М., Пыстина Ю. И., Потапов И. Л., Панфилов А. В. Раннедокембрийская история метаморфизма пород гранулитовых и эклогито-вых комплексов палеоконтинентальной зоны Урала. Сыктывкар: Геопринт, 2012. (Отчетная серия, № 1 (84). 46 с.
12. Стратиграфические схемы Урала (докембрий, палеозой). Екатеринбург, 1993.
13. Сычева Э. Н, Макаров А. Б., Душин В. А. Формационный анализ глу-бокометаморфизованных горных пород на примере Харбейской серии Полярного Урала // Метаморфические комплексы Урала. Свердловск, 1982. С. 15—17.
14. Тишин П. А. Петрология эклоги-тов хребта Марун-Кеу (Полярный Урал): Автореф. дис. ... канд. г.-м.н. Томск,
1999. 24 с.
15. Удовкина Н. Г. Эклогиты СССР. М.: Наука, 1985. 286 с.
16. Шацкий В. С., Симонов В. А., Ягоутц Э. и др. Новые данные о возрасте эклогитов Полярного Урала // ДАН.
2000. Т. 371. № 4. С. 519—523.
17. Юдович Я. Э, Кетрис М. П. Основы литохимии. СПб.: Наука, 2000. 479 с.
18. Юричев А. Н, Чернышев А. И. Родоначальный расплав и геодинамика расслоенных мафит-ультрамафитовых массивов Канской глыбы Восточного Саяна // Известия Томского политехнического университета. 2014. Т. 324. № 1. С. 128—135.
19. Glodny J., Austrheim H., Molina J.F. et al. // Geochim. Cosmochim. Acta.
2003. V. 67. P. 4353-4371.
20. Glodny, J., Pease, V., Montero, P., Austrhiem, H., and Rusin, A. Protolith ages of eclogites, Marun Keu Complex, Polar Urals, Russia: Implications for the pre- and early Uralian evolution of the NE European continental margin // The Neoproterozoic Timanide Orogen of Eastern Baltica. Geological Society, London, Memoirs,
2004. V. 30. P. 87—105.
21. Miyashiro, A. Volcanic rock series in island arcs and active continental margins: Am. Jour. Sci. V. 274, 1974. P. 321—355.
22. Molina J. F., Austrheim H., Glodny J., Rusin A. The eclogites of the Marun—Keu complex, Polar Urals (Russia): fluid control on reaction kinetics and metasomatism during high P metamorphism
// Lithos, 2002. 61, P. 55-78.
23. Jensen, L. S. A new cation plot for classifying subalkaline volcanic rocks: Ontario Geol. Survey, Misc. Paper 66, 1976. 22 p.
24. Pearce J. A. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks // J. Petrol. 1984. V. 25. P. 956-983.
25. Sun S. S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes / Magmatism in the Ocean Basins. Eds. A.D. Saunders, M.J. Norry. Geological Society, London, Special Publications, 1989, v. 42, p. 313-345.
26. Wood D. A. The application of a Th-Hf-Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the British Tertiary volcanic provinc // Earth and Planet. Sci. Lett. 1980. V. 50. P. 11.
References
1. Andreichev V. L., Rodionov N. V., Ronkin Yu. L. U-Pb i Sm-Nd datirovanie eklogitov Marun-keuskogo bloka Polyarnogo Urala: novye dannye (U-Pb and Sm-Nd dating of eclogites of Marunkeu block of Polar Urals: new data). Metamorfizm, kosmicheskie, eksperimentalnye i obschie problemy petrologii: Proceedings. V. 4, Apatity, Kola science center RAS, 2005, pp. 17-19.
2. Andreichev V. L., Ronkin Yu. L., Serov P. A., Lepihina, O. P., Litvinenko A. F. Novye dannye o dokembriiskom vozraste eklogitov Marun-keu (Polyarnyi Ural) (New data about Precambrian age of eclogites of Marunkeu (Polar Urals). DAN, 2007, V. 413, No. 4, pp. 503-506.
3. Dushin V. A., Serdyukova O. P., Malyugin A. A. et al. Gosudarstvennaya geologicheskaya karta Rossiiskoi Federatsii masshtaba 1:200000 (State geological map of Russian Federation of scale 1:200000). Second edition. Polar Urals. sheet Q-42-I, II. Explanatory note. Saint-Petersburg, VSEGEI, 2007, 340 pp.
4. Kulikova K. V., Varlamov D. A. Eklogitizatsiya gabbroidov hrebta Marunkeu (Polyarnyi Ural) (Eclogitization of gabbroids of Marunkeu ridge (Polar Urals). Granulitovye i eklogitovye kompleksy v istorii Zemli: Proceedings. Petrozavodsk, KSC RAS, 2011, pp. 115-117.
5. Kulikova K. V., Varlamov D. A. Osobennosti metamorficheskoi evolyutsii marun-keuskogo eklogit-gneisovogo komplek-sa (Polyarnyi ural) (Features of metamorphic evolution of marunkeusky eclogite-gneiss
complex (Polar Urals). Proceedings. Ekaterinburg, IGiG UrO RAN, 2012, pp. 152-154.
6. Lennyh V. I. Metamorficheskie kompleksy zapadnogo sklona Urala (Metamorphic complexes of western slope of the Urals). Doordovikskaya istoriya Urala, 6. Metamorfizm. Sverdlovsk, UNTs AN SSSR, 1980, pp. 3-38.
7. Litosfera Timano-Severouralsk-ogo regiona: geologic heskoe stroenie, veschestvo, geodinamika (Litosphere of Timan-Northern Urals: geological structure, substance, geodynamics. Editors A. M. Pystin, A. I. Antoshkina, L. V. Mahlaev. Syktyvkar, Geoprint, 2008, 234 pp.
8. Pystin A. M. Polimetamorficheskie kompleksy zapadnogo sklona Urala (Polymetamorphic complexes of western slope of the Urals). Saint-Petersburg, Nauka, 1994. 208 pp.
9. Pystin A. M., Panfilov A. V., Vshivtsev A. N., Neiman K. S., Potapov I. L. Struktura dokembriiskih obrazovanii hr. Marun-Keu (Polyarnyi Ural) (Structure of Precambrian units of Marun-Keu ridge (Polar Urals). Vestnik Instituta geologii, 2007, No. 10, pp. 2-5.
10. Pystin A. M., Pystina Yu. I., Konanova N. V., Potapov I. L. Tipizatsiya nizhnego dokembriya Timano-Severouralskogo regiona (Typization of Lower Precambrian Timan-Norther Urals region). Syktyvkar, Geoprint, 2009, 36 pp.
11. Pystin A. M., Pystina Yu. I., Potapov I. L., Panfilov A. V. Rannedokembriiskaya istoriya metamorfizma porod granulitovyh i eklogitovyh kompleksov paleokontinentalnoi zony Urala (Early Precambrian history of metamorphism of rocks of granulite and eclogite complexes of paleoconotinental zone of the Urals). Syktyvkar, Geoprint, 2012, No. 1 (84), 46 pp.
12. Stratigraficheskie shemy Urala (dokembrii, paleozoi) (Stratigraphic maps of the Urals (Precambrian, Paleozoic)). Ekaterinburg, 1993.
13. Sycheva E. N., Makarov A. B., Dushin V. A. Formatsionnyi analiz glubokometamorfizovannyh gornyh porod na primere Harbeiskoi serii Polyarnogo Urala (Formation analysis of deeply metamorphized rocks on the example of Kharbeyskaya series of Polar Urals). Metamorficheskie kompleksy Urala. Sverdlovsk, 1982, pp. 15-17.
14. Tishin P. A. Petrologiya eklogitov hrebta Marun-Keu (Polyarnyi Ural) (Petrology of eclogites of Marun-Keu ridge (Polar Urals)). Extended abstract. Tomsk, 1999, 24 pp.
15. Udovkina N. G. Eklogity SSSR (Eclogites of the USSR). Moscow, Nauka, 1985, 286 pp.
16. Shatskii V. S, Simonov V. A., Yagoutts E. et al. Novye dannye o vozraste eklogitov Polyarnogo Urala (New data about age ofeclogites o/Polar Urals). DAM, 2000, V. 371, No. 4, pp. 519-523.
17. Yudovich Ya. E., Ketris M. P. Osnovy litohimii (Litochemistry basics). Saint-Petersburg, Nauka, 2000, 479 pp.
18. Yurichev A. N., Chernyshev A. I. Rodonachalnyi rasplav i geodinamika rassloennyh maflt-ultramafitovyh massivov Kanskoi glyby Vostochnogo Sayana (Parental melt and geodynamics of stratified mafic-ultramafic massifs of Kansk rocks of eastern Sayany). Izvestiya Tomskogo politehnicheskogo universiteta, 2014, V. 324, No. 1, pp. 128-135.
19. Glodny J., Austrheim H., Molina J.F. et al. Geochim. Cosmochim. Acta.
2003. V. 67. P. 4353-4371.
20. Glodny, J., Pease, V., Montero, P., Austrhiem, H., and Rusin, A. Protolith ages of eclogites, Marun Keu Complex, Polar Urals, Russia: Implications for the pre- and early Uralian evolution of the NE European continental margin. The Neoproterozoic Timanide Orogen of Eastern Baltica. Geological Society, London, Memoirs,
2004. V. 30, pp. 87-105.
21. Miyashiro, A. Volcanic rock series in island arcs and active continental margins: Am. Jour. Sci. V. 274, 1974, pp. 321-355.
22. Molina J. F., Austrheim H., Glodny J., Rusin A. The eclogites ofthe Marun-Keu complex, Polar Urals (Russia): fluid control on reaction kinetics and metasomatism during high P metamorphism. Lithos, 2002. 61, pp. 55-78.
23. Jensen, L. S. A new cation plot for classifying subalkaline volcanic rocks: Ontario Geol. Survey, Misc. Paper 66, 1976, 22 p.
24. Pearce J. A. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. J. Petrol. 1984. V. 25, pp. 956-983.
25. Sun S. S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes / Magmatism in the Ocean Basins. Eds. A.D. Saunders, M.J. Norry. Geological Society, London, Special Publications, 1989, v. 42, p. 313-345.
26. Wood D. A. The application of a Th-Hf-Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the British Tertiary volcanic province. Earth and Planet. Sci. Lett. 1980. V. 50, pp. 11.
Рецензент д. г.-м. н. В. Н. Огородников
