CC BY
22
УДК: 549.6:552.16:552.4 + 552.321.6 DOI: 10.19110/2221-1381-2017-8-36-43
ЭВОЛЮЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ГРАНАТА ОРИ МЕТАМОРФИЗМЕ ПЕРИДОТИТОВ UHP-КОМПЛЕКСА
МАРУН-КЕУ (ПОЛЯРНЫЙ УРАЛ)
А. Ю. Селятицкий1, К. В. Куликова2
1Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, Новосибирск; selya@igm.nsc.ru 2Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар; fopolina1@yandex.ru
Гранат в ультраосновных породах рассматривается как признак высоких (HP) или сверхвысоких (UHP) давлений. Гранатовые перидотиты содержат уникальную информацию о процессах корово-мантийного взаимодействия в коллизионной обстановке. В перидотитах комплекса Марун-Кеу установлены четыре генерации граната, что позволило выделить в их метаморфической эволюции прогрессивный этап (Grt-1), пик метаморфизма (Grt-2) и две стадии регрессивного этапа (Grt-3 и Grt-4). Редкая встречаемость Grt-1 и Grt-2 в виде реликтовых ядер в наиболее крупных порфиробластах и широкое развитие регрессивного граната двух генераций (Grt-3 и Grt-4) и регрессивного амфибола свидетельствуют о широко проявленных постпиковых минеральных преобразованиях перидотитов.
Ключевые слова: комплекс Марун-Кеу, Полярный Урал, гранат, перидотиты, UHP-метаморфизм.
CHEMICAL EVOLUTION OF GARNET DURING METAMORPHISM OF PERIDOTITES FROM UHP
MARUN-KEU COMPLEX, POLAR URAL
A. Yu. Selyatitskii1, K. V. Kulikova2
1VS Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS, Novosibirsk; selya@igm.nsc.ru 2 Institute of Geology Komi SC UB RAS, Syktyvkar; fopolina1@yandex.ru
Garnet in ultramafic rocks is a sign of high or ultrahigh pressure (HP-UHP). Garnet peridotites contain unique information about crust-mantle processes in collision environment. We determine four type of garnet in peridotites of Marun-Keu Complex which correspond to progressive (Grt-1), peak (Grt-2) and two regressive metamorphic stage (Grt-3 and Grt-4). Scarce occurrence of Grt-1 and Grt-2 as relic cores in the largest garnet porphiroblasts, wide occurrence of regressive type of garnet (Grt-3 and Grt-4) and late pargasitic amphibole are evidence of wide post-peak mineral transformations in Marun-Keu peridotites.
Keywords: Marun-Keu Complex, Polar Urals, garnet, peridotites, UHP metamorphism.
Введение
В настоящее время марункеусский комплекс достаточно слабо изучен на современном уровне, судя по немногочисленным публикациям со времен его главного исследователя Н. Г. Удовкиной [9, 10]. Основное внимание геологов сосредоточено на геохимии, возрасте и метаморфической эволюции эклогитов [1, 10, 12, 13, 15, 20]. В ряде работ сделаны оценки метаморфизма эклогитов, а гранатовые перидотиты, ассоциирующие с пироповыми эклогитами, до недавнего времени оставались практически неизученными.
Пироп-альмандиновый гранат в ультраосновных породах рассматривается как признак высоких (НР) и сверхвысоких (ИНР) давлений. Гранатовые перидотиты и сопутствующие им гранатовые пироксениты являются наиболее глубинными и высокобарическими породами складчатых областей. Они представляют один из ключевых петрографических типов коллизионных зон высоких и сверхвысоких давлений. В них заключена уникальная информация о петрологии и геохимии верхней мантии, а также о процессах корово-мантий-ного взаимодействия в коллизионной обстановке. При этом гранат в силу сложного химического состава является одним из основных минералов, отражающих многоступенчатую эволюцию пород при метаморфизме. В настоящей работе приводятся результаты исследования химической неоднородности и метаморфичес-
кой эволюции гранатов из ИНР-перидотитов хребта Марун-Кеу на Полярном Урале.
Краткая характеристика геологического строения комплекса Марун-Кеу
Эклогит-перидотит-гнейсовый комплекс хребта Ма-рун-Кеу (рис. 1, а) является ключевым для данного региона и рассматривается как индикатор палеозойской суб-дукции, предшествовавшей началу коллизионных процессов на Полярном Урале [8, 16]. Он представляет собой тектонический блок (террейн [16]) ~ 14x70 км, вытянутый в субмеридиональном направлении в зоне Главного Уральского разлома и ограниченный тектоническими контактами от вулканогенно-осадочных образований няровейской серии [9, 10].
В состав комплекса входят пироповые и альманди-новые эклогиты (классификация [9, 10]), гранатовые и плагиоклазовые перидотиты, гранатовые амфиболиты, глаукофановые сланцы, плагиогнейсы и слюдяные сланцы, граниты, разнообразные по составу бластомилониты и мигматиты. Пироповые эклогиты и гранатовые перидотиты расположены в осевой части на юге комплекса. Они образуют блоки массивного строения, окруженные зонами бластомилонитов и находящиеся во вмещающей вулканогенно-осадочной толще, сложенной полосчатым
Рис. 1. Схемы геологического строения комплекса Марун-Кеу (А) по [9] с коррективами [1] и схема геологического строения одного из перидотитовых тел комплекса (B) по [10]. Условные обозначения: А: 1 — четвертичные отложения, 2 — палеозойские отложения, 3 — няровейская серия: конгломераты, сланцы с прослоями кварцитов, песчаников, мраморов и эффузивов, 4 — UHP-комплекс Марун-Кеу: амфиболиты, гнейсы, гнейсограниты, эклогиты, гранатовые перидотиты, 5 — граниты, плагиограниты, гнейсограниты, 6 — гранитоиды с флюоритом, 7 — фельзит-порфиры, 8 — диориты, 9 — габбро, габбро-диабазы, диабазы, 10 — гипербазиты Сыум-Кеу, 11 — районы распространения эклогитов, 12 — породы с глаукофаном, 13 — кварц-графитовые сланцы, 14 — зоны нарушений, 15 — район Слюдяной Горки. B: 1 — пироповые эклогиты с кианитом, цоизитом и амфиболом, 2 — бластомилониты того же состава, 3 — перидотиты, 4 — гранатовые перидотиты, 5 — плагиоклазовые перидотиты с участками друзитов и оливиновых габброноритов, 6 — гнейсограниты,
7 — кварц-мусковитовые жилы
Fig. 1. Geologic scheme of Marun-Keu Complex (A) after [9] with corrections of[1] and Geologic scheme of one of the peridotitic body (B) after [9]. A: 1 — Quaternary sediments, 2 — Paleozoic sediments, 3 — Niaroveiskaya Suit: conglomerates, shists with interlayers of quartzite, sandstones, marbles and effusive rocks, 4 — Marun-Keu UHP Complex: amphibolites, gneiss, granite-gneiss, eclogites, garnet peridotites, 5 — granites, plagiogranite, granite-gneiss, 6 — fluorite-bearing granitoides, 7 — felsic porphyry, 8 — diorites, 9 — gabbro, microgabbro, dolerites, 10 — ultramafic rocks of the Syum-Keu Complex, 11 — eclogite predominating area, 12 — occurrence ofglaucophane rocks, 13 — quartz-graphite schist, 14 — tectonic contact, 15 — Slyudyanaya Gorka locality. B: 1 — pyropic eclogites with kyanite, zoisite and amphibole, 2 — blastomilonites after eclogite, 3 — peridotites, 4 — garnet peridotites, 5 — plagioclase peridotites with relics of drusites and olivine
gabbronorites, 6 — gneiss-granites, 7 — quartz-muscovite veines
чередованием кварц-полевошпатовых гнейсов, альманди-новых эклогитов и гранатовых амфиболитов.
Согласно последним данным [5—7], марункеусская структура представляет собой ИИР-террейн. Данные минеральной геотермобарометрии гранатовых ультрама-фитов Марун-Кеу свидетельствуют о том, что эти породы испытали метаморфизм при сверхвысоких давлениях в поле алмазной субфации: Р-Т-параметры пика метаморфизма достигали 39 кбар, 830 °С. Р-Т-параметры регрессивного этапа варьируют от 18.5 кбар 670 °С до 14 кбар 575 °С (рис. 2).
Географически породы находятся в юго-восточной части хребта Марун-Кеу, в районе, известном под названием Слюдяная Горка. Образцы отобраны с южного склона и юго-восточного подножия г. Рыжей и с южного склона г. Перидотитовой. Во всех образцах ультрамафитов в разных пропорциях присутствуют оливин, ортопироксен, клинопироксен, гранат, а также амфибол-паргасит, раз-
вивающийся по гранату и пироксенам. Ультраосновные породы имеют гранобластовую, порфиробластовую структуру. Гранат образует порфиробласты размером от нескольких сотен мкм до 1—2 мм. Матрикс (10—100 мкм) сложен орто- и клинопироксеном, амфиболом-паргаси-том, оливином, гранатом.
Аналитические методы
Аналитические работы выполнены в ЦКП многоэлементных и изотопных исследований в Институте геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН (г. Новосибирск). Исследован состав гранатов из двенадцати образцов ультрамафитов. Анализы гранатов получены с помощью электронно-зондового микроанализатора (микрозонда) JXA-8100 Superprobe фирмы JEOL. Этому предшествовало визуальное исследование химической зональности и внутреннего строения зерен граната в обратнорас-сеянных электронах (BSE) на этом же приборе.
Рис. 2. Р-Т-оценки метаморфизма гранатовых перидотитов
и эклогитов комплекса Марун-Кеу (Полярный Урал): розовые и желтые кружки — гранатовые перидотиты [5, 6]; чёрные кружки — эклогиты и бластомилониты по ним, черные кружки с белым центром — клинопироксен-гранат-кварц-плагиоклазовые кристаллосланцы [2]; квадрат — эклогиты [20]; ромб — эклогитизированное габбро [18]; звездочки — эклогиты [19], треугольник — кианитовые эклогиты [3]. Цветные стрелки — Р-Т-тренды регрессивной эволюции: красные сплошные — гранатовых перидотитов [5, 6]; кривая синяя пунктирная — эклогитов из Р-Т-области устойчивости коэсита [19]; прямая синяя пунктирная — эклогитов [2]. Вертикальными точечными прямоугольниками показаны перекрытия оценок температуры метаморфизма гранатовых перидотитов и эклогитов (подробнее см. в тексте). Линии экспериментальных равновесий и положение метаморфических фаций из работы [22]: EpAm — эпидот-амфиболитовая, BlSh — фация голубых сланцев, Am — амфиболитовая, AmEcl — амфиболовых эклогитов, ZoEcl — цоизитовых эклогитов, DryEcl — сухих эклогитов, LwsEcl — лавсонитовых эклогитов, HP-G — высокобарическая гранулитовая, LP-G — низкобарическая грану-литовая. Кривая плавления «мокрого» базальта и тренды «холодной» и «горячей» субдукции по A. B. Thomson [23]
Fig. 2. P-T estimates of metamorphism of garnet peridotites and
eclogites of Marun-Keu Complex, Polar Urals: pink and yellow rings — garnet peridotites [5, 6]; black rings — eclogites and eclogitic blastomilonites, black rings with white center — Cpx-Gar-Qtz-Pl shales [2]; square — eclogites [20]; alabato — eclog-itised gabbro [18]; stars — eclogites [19]; triangle — Ky eclogites [3]. Color arrows — regressive P-T trend: red solid — garnet peridotites, blue curved dotted — eclogites from P-T stability field of coesite [19]; blue straight dotted — eclogites [2]. Dotted rectangles — concordance of temperatures intervals for garnet peridotites and eclogites. Experimental curves after [22]. Melting curve of wet basalt and cold and hot subduction trend are after [23]
Результаты.
Химическая зональность граната
и его эволюция при метаморфизме
Порфиробласты граната во всех образцах химически неоднородны — ядра и внешние части различаются по содержанию М§0, БеО, МпО, СаО и магнезиальности #М§ = М§ / (М§ + Бе). Исследование их химического состава позволило выделить порфиробласты с прогрессивным и регрессивным характером зональности (на основе классификации [4]) и определить 4 типа (генерации) граната (рис. 3).
Кристаллы с регрессивной зональностью развиты во всех образцах — это преобладающий тип зональности. Они имеют более магнезиальное ядро и менее магнезиальную внешнюю часть и кайму (рис. 3, с, d; 4). В направлении от центра к краю возрастает содержание МпО и СаО. Высокая магнезиальность #М§ = М§ / (М§ + Бе) указывает на образование внутренних частей граната при максимальных Р-Т-параметрах (пик метаморфизма), тогда как более железистая внешняя часть свидетельствует о росте или изменении граната на регрессивной стадии.
В образце 790/4 (рис. 3, а, Ь; 4, Ь, d) помимо порфи-робластов с регрессивной зональностью обнаружены кристаллы граната с иным характером зональности: более железистый состав имеют не края, а ядра кристаллов, а внешние части характеризуются максимальной магнези-альностью. Кроме того, в таких порфиробластах в направлении от центра к краю снижается содержание МпО и СаО. Характер этой зональности прогрессивный. Такие кристаллы редки, что указывает на то, что «железистые» ядра являются реликтами прогрессивного этапа метаморфизма. При этом #М§ внешних частей и каймы кристаллов с прогрессивной зональностью равна #М§ ядер граната с регрессивной зональностью (рис. 4d).
Основываясь на характере химической зональности порфиробластов, мы выделили 4 типа (генерации) граната (рис. 3, 4):
Ой-1 — прогрессивный «железистый» гранат, сохранившийся только в обр. 790/4 в виде реликтовых ядер в центральных частях некоторых кристаллов;
Ой-2 — гранат, образованный при максимальных Р-Т-параметрах, слагающий во всех образцах ядра наиболее крупных порфиробластов, характеризующийся наиболее высоким #М§ по отношению к кайме. В обр. 790/4 Ой-2 образует также внешнюю часть кристаллов с прогрессивной зональностью, имеющую наиболее высокий #М§ по отношению к прогрессивному ядру (ОЦ-1);
Ой-3 — гранат первой стадии регрессивного этапа, менее магнезиальный, чем Ой-2, самый распространенный тип граната, образует внешние части наиболее крупных (1-2 мм) порфиробластов, а также слагает полностью менее крупные порфиробласты и зёрна матрикса;
Ой-4 — гранат второй стадии регрессивного этапа, характеризуется самым низким #М§ и самым высоким содержанием СаО по сравнению с остальными типами граната; образует в некоторых порфиробластах незамкнутые каймы (по Ой-3), облачные ореолы вдоль трещин в Ой-2 и Ой-3 (рис. 3, е), а также отдельные домены в Ой-3 (рис. 4, 1), придающие пятнистое (облачное, дымчатое) внутреннее строение гранату, диагностируемое в контрастных БВБ-изображениях.
Вышеописанные наблюдения показывают, что неоднородность химического состава граната имеет несколь-
Рис. 3. Кристаллы граната из перидотитов на BSE-изображениях высокой контрастности: A, B — кристаллы с прогрессивной зональностью Grt-1 ^ Grt-2; C, D — кристаллы с регрессивной зональностью Grt-2 ^ Grt-3; E, F — образование позднего (трещинного и облаковидного) регрессивного граната Grt-4 по более раннему регрессивному
Grt-3 и пиковому Grt-2. Подробнее в тексте и в подписях к рис. 4
Fig. 3. BSE-images of garnet crystals: A and B — crystals with progressive zonation Grt-1 ^ Grt-2; C and D — crystals with regressive zonation Grt-2 ^ Grt-3; E and F — late fracture Grt-4 after more early regressive Grt-3 and peak Grt-2. More details see in the text and after Fig. 4
ко причин: 1 — зональность по направлению центр — край, 2 — блочность/пятнистость (наличие химически контрастных доменов внутри кристалла), 3 — изменения состава граната вдоль трещин. Блочность и изменения вдоль трещин, как правило, связаны с преобразованием Ог1:-3 и образованием ОЛ-4.
Таким образом, прогрессивная зональность граната (обр. 790/4): ОгМ ^ ОЛ-2 (рис. 4, ё); регрессивная: ОЛ-2 ^ Ог1:-3 ^ Ог1:-4 (рис. 4, а, Ь, с). Порфиробласты со слож-
ной зональностью, где последовательно сменялись бы генерации от ОгМ до Ог1:-4, не обнаружены. Гранат матрик-са во всех образцах имеет низкую магнезиальность и по составу, как правило, отвечает Ог1:-3, реже Ог1:-4. Иногда центральные части граната матрикса имеют состав Ог1:-2.
Химическая эволюция гранатов отражена на рис. 5. В гранатах с регрессивной зональностью как ядер (ОЛ-2), так и внешних частей (ОЛ-3) различается от образца к образцу. Например, в обр. 790/4 #Mg уменьшает-
Рис. 4. Составы гранатов на диаграммах #Mg — Ca: А - образцы I группы (790/5, 790/7, 793/2-А, 793/2-Б); B - образцы II группы (709/2, 791/1, 791/2, 790/4); C - обр. 791/7; D -обр. 790/4: 1 — прогрессивный Grt-1 (ядра порфиробластов с прогрессивной зональностью); 2 — пиковый Grt-2 (внешние части кристаллов с прогрессивной и ядра кристаллов с регрессивной зональностью); 3 — регрессивный Grt-3 (внешние части и края порфиробластов); 4 — регрессивный Grt-3 (матрикс); 5 — регрессивный Grt-4 (край порфиробластов); 6 — регрессивный Grt-4 (облаковидные домены и трещины в Grt-3). Сплошные стрелки соединяют центр и край порфиробластов с регрессивной зональностью, пунктирные стрелки показывают изменение состава от Grt-3 к Grt-4 (анализы разных кристаллов), точечная стрелка на D соединяет центр и край порфиробласта граната с прогрессивной зональностью в обр. 790/4. Концентрация Са —
в формульных коэффициентах
Fig. 4. Garnet compositions on #Mg — Ca diagram. A — group I of spaces (790/5, 790/7, 793/2-А, 793/2-Б); b — group II of spaces (709/2, 791/1, 791/2, 790/4); C — sample 791/7; D — sample 790/4. 1 — progressive Grt-1 (garnet core with progressive zonation); 2- peak Grt-2; 3 — regressive Grt-3; 4 — regressive Grt-4 (matrix); 5 — regressive Grt-4 (rim of porphiroblasts); 6 — regressive Grt-4 (cloudy domains and fructures in Grt-3). Solid arrows connect core and rim of porphiroblasts with regressive zonation, dotted arrow shows composition changes of garnet from Grt-3 to Grt-4 (in different crystals), dotted arrows on D connect core to rim of garnet porphiroblasts with progressive zonation in sample 790/4. Ca
in formula coeffitions
ся от центра (Ой-2) к краю (Ой-3) с 0.65 до 0.63, в обр. 790/4а2 — с 0.64 до 0.57, в обр. 791/7 — с 0.60 до 0.53. По соотношению Mg0 и БеО между Ой-2, Ой-3 и Ой-4 образцы перидотитов можно объединить в две группы:
I группа - обр. 790/5, 790/7, 793/2-А, 793/2-Б — это образцы с наиболее магнезиальным гранатом всех трёх генераций (рис. 5, а):
Ой-2: Mg0 >> БеО (#Mg = 0.68—0.71), СаО = 4.75— 6.84 мс. %,
Ой-3: Mg0 > БеО (#Mg = 0.64—0.69), СаО = 5.12— 6.75 мас. %,
Ой-4: Mg0 = БеО (#Mg = 0.61—0.66), СаО = 7.16— 11.04 мас. %.
II группа - обр. 709/2, 791/1, 791/2, 790/4, 790/4а1, 790/4а2, 795/2; в этой группе гранат менее магнезиальный (рис. 5, Ъ):
Ой-2: БеО = Mg0 (#Mg = 0.64—0.66), СаО = 4.98— 5.82 мас. %,
Ой-3: БеО > Mg0 (#Mg = 0.57—0.61), СаО = 4.69— 6.54 мас. %,
Ой-4: БеО >> Mg0 (#Mg = 0.55—0.63), СаО = 7.17— 9.11 мас. %.
В эти группы не включены гранаты из образца 791/7 — все типы этих гранатов имеют самую низкую маг-незиальность (рис. 4, с):
Ой-2: БеО > Mg0 (#Mg = 0.60), СаО = 5.69 мас. %,
Ог1:-3: БеО >> Mg0 (#Mg = 0.53), СаО = 6.02 мас. %,
ОЛ-4: БеО >> Mg0 (#Mg = 0.58), СаО = 7.09 мас. %.
Обсуждение
1. Р-Т-параметры метаморфизма гранатовых перидотитов и эклогитов Марун-Кеу
По последним данным, гранатовые ультрамафиты Марун-Кеу испытали ИНР-метаморфизм: Р-Т-параметры пика достигали 39 кбар, 830 °С [5—7]). Р-Т параметры регрессивного этапа варьируют от 18.5 кбар 670 °С до 14 кбар 575 °С (рис. 2). иНР-условия были установлены для образцов 790/4, 794/4а2 и 791/7 [5—7]. Оценки пика метаморфизма получены по составам реликтовых ядер пор-фиробластов граната (Ог1:-2) и ортопироксена (низкоглинозёмистый Орх с содержанием А1203 = 0.42, 0.44 и 0.64 мас. %); оценки регрессивного этапа — по составам краевых частей порфиробластов граната (Ог1:-3) и ортопироксена (А1203 = 0.74—1.02 мас. %) и зерен матрикса. Для расчета Р-Т-параметров метаморфизма была использована комбинация двух модификаций ОЛ-Орх-барометра [14, 21] и двух модификаций ОЛ-Орх-термометра [14, 17].
Одновременно испанскими геологами [19] в экло-гитах Марун-Кеу обнаружены косвенные признаки метаморфизма в Р-Т-поле коэситовой субфации — включения поликристаллического кварца в гранате, окруженные радиальными трещинами, интерпретируемые как псевдоморфозы кварца по коэситу [15]. Это указывает на то, что метаморфизм эклогитов также достигал ИНР-условий.
Однако большая часть количественных оценок давления эклогитов варьирует в пределах 14—17 кбар. По данным [12], температуры равновесия эклогитов комплекса находятся в интервале 700—750 °С, нижняя граница давления оценивается в 13—15 кбар. У одних авторов [20] Р-Т-параметры образования эклогитов 14—17 кбар, 600—650 °С; у других [2] — 20.5 кбар, 790 °С. Образование коронарных клинопироксен-гранатовых структур при эклогитизации габбро происходило при 14—16 кбар, 670— 700 °С, по данным [18].
В работе [3] получены максимальные на сегодняшний день количественные оценки давления метаморфизма эклогитов Марун-Кеу: для большинства исследованных авторами образцов они составляют 21—23 кбар, 660—690 °С, для двух образцов оцененное давление составляет 24.5 и 27 кбар, температура 670 и 710 °С соответственно. Последнее значение давления (27 кбар) наиболее соответствует нижней границе устойчивости коэсита, равной ~ 28 кбар при 700 оС и принятой за начало метаморфических процессов, называемых термином «ИНР те1атогрЫ8т» — метаморфизм сверхвысоких давлений [15].
2. Регрессивные преобразования и Р-Т-условия пика метаморфизма
Судя по химической неоднородности (зональности и пятнистости) кристаллов граната, регрессивные преобразования протекали в две стадии: на первой стадии (более высокотемпературной — 600—700 °С) образовался ОЛ-3 — преобладающий тип граната в породах, на второй стадии (менее высокие температуры — Т < 600 °С)
Рис. 5. Эволюция химического состава граната при метаморфизме перидотитов: А - образцы I группы (790/5, 790/7, 793/2-А, 793/2-Б); B - образцы II группы (709/2, 791/1, 791/2, 790/4); C - обр. 790/4.
Содержания оксидов (вертикальная шкала) — в мас. %
Fig. 5. Chemical evolution of garnet during metamorphism of peridotites A — group I samples (790/5, 790/7, 793/2-А, 793/2-B); B — group II samples (709/2, 791/1, 791/2, 790/4), C — sample 790/4
произошло локальное образование высококальциевого Ог!-4 по ОП-3.
На сильные постпиковые преобразования также указывает широкое развитие во многих образцах перидотитов амфибола-паргасита (в некоторых образцах до 20— 25 об. %), что свидетельствует об активном участии флюида на регрессивном этапе. Преобладание Ог!-3 над другими типами граната и повсеместное присутствие амфибола косвенно может указывать на их одновременное образование. Формирование Ог!-4 связано с более поздними процессами, о чём свидетельствует микроблочный/ пятнистый и трещинный характер проявления Ог!-4 (рис. 3, а, е, ¡).
Обратим внимание на то, что Р-Т-оценки условий метаморфизма эклогитов комплекса Марун-Кеу по температуре примерно совпадают с оценками для гранатовых перидотитов, но по давлению они располагаются в области более низких значений, так что температуры пикового и регрессивного этапов гранатовых перидотитов примерно совпадают с оценками температур для эклоги-тов, а давления различаются на 12—20 кбар (рис. 2). Это указывает на то, что при регрессивном метаморфизме минеральные ассоциации эклогитов в первую очередь «потеряли» минералого-химическую информацию о давлении, но «сохранили» информацию о температуре.
По данным [9, 10], в районе образования эклогитов и перидотитов широко развиты наложенные процессы мусковитизации, связанные с проявлением секущих гранитных и кварц-мусковитовых жил (рис. 1, Ь), за счет которых этот район получил название Слюдяной Горки. Для оценки давления метаморфизма эклогитов необходимо наличие в породе слюды (фенгита). В условиях широко проявленной мусковитизации первичный состав эклоги-товой слюды мог быть существенно изменен, либо в эк-логитах могла появиться новообразованная слюда, что сказалось на оценке давления в сторону низких значений.
Кроме того, эклогиты комплекса, как и перидотиты, содержат значительное количество амфибола, поэтому очевидно, что они претерпели такие же сильные постпиковые изменения. Таким образом, минеральные свидетельства ИИР-метаморфизма в эклогитах (ядра пикового граната, омфацита и фенгита) могли сохраниться только в виде реликтов в наиболее крупных порфиробластах. Найти такие реликты достаточно трудно. Из двенадцати исследованных нами образцов ультрамафитов комплекса пока только в трех нам удалось найти свидетельства иНР-этапа — реликтовые ядра высокомагнезиального граната и низкоглиноземистого ортопироксена (одновременно в шлифе). Редкостью сонахождения в пределах одного шлифа разных минеральных реликтов одной генерации и обусловлено, по всей вероятности, отсутствие на сегодняшний день количественных ИНР-оценок метаморфизма эклогитов.
Заключение
Проведённое исследование химической неоднородности порфиробластов граната в перидотитах комплекса Марун-Кеу позволило выделить в их метаморфической эволюции прогрессивный этап (Ог!-1), пик (ОП-2) и две стадии регрессивного этапа (Ог1-3, Ог!-4). Сопоставление полученных результатов с данными по эклогитам показало, что метабазит-метаультрабазитовые породы Марун-Кеу подверглись интенсивным постпиковым изменениям.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 1505-08097), а также в рамках государственного задания (проект № 0330-2016-0004) и Программы фундаментальных исследований РАН № 15-18-5-57.
Литература
1. Андреичев В. Л., Ронкин Ю. Л., Серов П. А., Лепихи-на О. П., Литвиненко А. Ф. Новые данные о докембрийском возрасте эклогитов Марун-Кеу (Полярный Урал) // Доклады РАН. 2007. Т. 413. № 4. С. 503—506.
2. Куликова К. В., Варламов Д. А. Эклогит-гнейсовый комплекс хребта Марун-Кеу // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 12. Иркутск: Ин-т земной коры СО РАН, 2014. С. 177—179.
3. Куренков С. А., Симонов В. А., Шацкий В. С., Скляров Е. В., Ступаков С. И., Тикунов Ю. В. Эволюция палеосуб-дукционных комплексов Полярного Урала // Труды геол. Инта. Вып. 561. Очерки по региональной тектонике. Т. 2.: Казахстан, Тянь-Шань, Полярный Урал. М.: Наука, 2005. С. 130— 157.
4. Лепезин Г. Г., Королюк В. Н. Типы зональности в гранатах // Геология и геофизика. 1985. № 6. С. 71—79.
5. Селятицкий А. Ю., Куликова К. В. Первые данные о проявлении UHP-метаморфизма на Полярном Урале // Новое в познании процессов рудообразования: Материалы VI Российской молодёжной научно-практической школы, 28 ноября — 02 декабря 2016. М.: ИГЕМ РАН. 2016. С. 289—291.
6. Селятицкий А. Ю., Куликова К. В. Первые данные о проявлении UHP-метаморфизма на Полярном Урале // Доклады РАН. 2017а. Т. 476. № 6. (в печати).
7. Селятицкий А. Ю., Куликова К. В. Первые данные о проявлении метаморфизма сверхвысоких давлений (UHP) на Полярном Урале // Строение литосферы и геодинамика: Материалы XXVII Всероссийской молодежной конференции, 22— 28 мая 2017. Иркутск: Ин-т земной коры СО РАН, 2017б. С. 212.
8. Тектоническая история Полярного Урала. М.: Наука, 2001. 191 с.
9. Удовкина Н. Г. Эклогиты Полярного Урала. М.: Наука, 1971. 191 с.
10. Удовкина Н. Г. Эклогиты СССР. М.: Наука, 1985. 285 с.
11. Уляшева Н. С., Ронкин Ю. Л. Химический состав и геодинамические обстановки формирования протолитов амфиболитов и гранатовых эклогитов марункеусского комплекса (Полярный Урал) // Известия Коми НЦ УрО РАН. 2014. Вып. 1(17). С. 71—79.
12. 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.
13. Austrheim H. Influence of fluids and deformation on meta-morphism of the deep crust and consequences for the geodynamics of collision zones / In: Hacker BR, Liou JG (eds) "Geodynamics and geochemistry of ultrahigh-P rocks" 1998. Kluwer Academic, Dordrecht. P. 297—323.
14. Brey G. P., Kohler T. Geothermobarometry in four-phase lherzolites II. New thermobarometers, and practical assessment of existing thermobarometers // Jour. Petrol. 1990. V. 31. P. 1353—1378.
15. Coleman, R. G., Wang, X. Overview ofthe geology and tectonics of UHPM. In: Coleman, R. G., Wang, X. (Eds.), Ultrahigh pressure metamorphism. Cambridge University Press, Cambridge, 1995, p. 1—32.
16. Glodny J., Austrheim H., Molina J. F., Rusin A., Seward
D. Rb/Sr record of fluid-rock interaction in eclogites: The Marun-Keu complex, Polar Urals, Russia // Geoch. Cosm. Acta. 2003. V. 67. P. 4353—4371.
17. Harley S. L. An experimental study of the partitioning of Fe and Mg between garnet and orthopyroxene // Contrib. Min. Pet. 1984. V. 86. P. 359—373.
18. Larikova T. L., Zaraisky G. P. Experimental modelling of corona textures // Jour. Metam. Geol. 2009. V. 27. 139—151.
19. Lypez-Carmona A., Tishin P. A., Chernyshov A. I., Gutim-rez-Alonso G., Gertner I. F. UHP metamorphism in the Polar Urals: evidences from the Marun-Keu Complex (Russia) // Петрология магматических и метаморфических комплексов: Материалы VIII всероссийской петрографической конференции. Вып. 8. Томск: ТГУ. 2016. С. 26—30.
20. 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. V. 61. P. 55—78.
21. Nickel K. G., Green D. H. Empirical geothermobarome-try for garnet peridotites and implications for the nature of the lithosphere, kimberlites and diamonds // Earth Plan. Sci. Let. 1985. V. 73. P. 158—170.
22. Ota T., Terabayashi M., Parkinson C. D. Thermobaric structure of the Kokchetav ultrahigh-pressure-high-pressure massif deduced from a north-south transect in the Kulet and Saldat-Kol regions, northern Kazakhstan // Isl. Arc. 2000. V. 9. P. 328—357.
23. Thomson A. B. Water in the Earth's upper mantle // Nature. 1992. V. 358. P. 295—302.
References
1. Andreichev V. L., Ronkin Yu. L., Serov P. A., Lepihina O. P., Litvinenko A. F. Novye dannye o dokembriiskom vozraste eklogitov Marunkeu (Polyarnyi Ural) (New data on Precambrian age of Marunkei eclogites (Polar Urals). Doklady Earth Sciences. 2007, Vol. 413, No. 4, pp. 503—506.
2. Kulikova K. V., Varlamov D. A. Eklogit-gneisovyi kompleks hrebta Marukeu. Geodinamicheskaya evolyutsiya litosfery Tsentralno-Aziatskogo podvizhnogo poyasa (ot okeana k kontinentu): Materialy soveschaniya (Eclogite-gneiss complex of Marukei Ridge. Geodynam-ic evolution of lithosphere of Central Asia mobile belt). No. 12, Irkutsk: Institut zemnoi kory, 2014, pp. 177—179.
3. Kurenkov S. A., Simonov V. A., Shatskii V. S., Sklyarov
E. V., Stupakov S. I., Tikunov Yu. V. Evolyutsiya paleosubduktsion-nyh kompleksov Polyarnogo Urala (Evolution ofpaleosubduction complexes of Polar Urals). Trudy geologicheskogo Instituta, No.561, Ocherkipo regionalnoi tektonike (Notes about regional tectonics). Vol. 2: Kazakhstan, Tyan-Shan, Polyarnyi Ural (Kazakhstan, Tyan-Shan, Polar Urals). Moscow: Nauka, 2005, pp. 130—157.
4. Lepezin G. G., Korolyuk V. N. Tipyzonalnosti vgranatah (Types of zones in garnets). Geologiya i geofizika. 1985, No. 6, pp. 71—79.
5. Selyatitskii A. Yu., Kulikova K. V. Pervye dannye o proyav-lenii UHP metamofizma na Polyarnom Urale (First data about UHP metamorphism in Polar Urals). Novoe vpoznaniiprotsessov rudoo-brazovaniya (New data about ore formation): Proceedings of conference. Moscow: IGEM, 2016, pp. 289—291.
6. Selyatitskii A. Yu., Kulikova K. V. Pervye dannye oproyav-lenii UHP metamofizma na Polyarnom Urale (First data about UHP metamorphism in Polar Urals). Doklady Earth Sciences, 2017, Vol. 476, No. 6.
7. Selyatitskii A. Yu., Kulikova K. V. Pervye dannye oproyav-lenii metamofizma sverhvysokih davlenii (UHP) na Polyarnom Urale (First data about UHP metamorphism in Polar Urals). Stroenie litosfery i geodinamika (Structure of lithosphere and geodynamics): Proceedings. Irkutsk: Institute of earth crust, 2017, pp. 212.
8. Tektonicheskaya istoriya Polyarnogo Urala (Tectonic history of Polar Urals). Moscow: Nauka, 2001, 191 pp.
9. Udovkina N. G. Eklogity Polyarnogo Urala (Eclogites of Polar Urals). Moscow: Nauka, 1971, 191 pp.
10. Udovkina N. G. Eklogity SSSR (Eclogites of the USSR). Moscow: Nauka, 1985, 285 pp.
11. Ulyasheva N. S., Ronkin Yu. L. Himicheskiisostav igeodi-namicheskie obstanovki formirovaniya protolitov amfibolitov igrana-tovyh eklogitov Marunkeusskogo kompleksa (Polyarnyi Ural) (Chemical composition and geodynamic environments of formation of pro-tholites of amphibolites and garnet eclogites). Izvestiya Komi SC UB RAS, 2014, 1(17), pp. 71-79.
12. Shatskii V. S., Simonov V. A., Yagoutts E. et al. Novye dannye o vozraste eklogitov Polyarnogo Urala (New data on agen of Polar Urals eclogites). Doklady Earth Sciences, 2000, Vol. 371, No. 4, pp. 519— 523.
13. Austrheim H. Influence of fluids and deformation on metamorphism of the deep crust and consequences for the geodynamics of collision zones. In: Hacker BR, Liou JG (eds) «Geodynamics and geochemistry of ultrahigh-P rocks» 1998. Kluwer Academic, Dordrecht, pp. 297—323.
14. Brey G. P., Kohler T. Geothermobarometry in four-phase lherzolites II. New thermobarometers, and practical assessment of existing thermobarometers. Jour. Petrol. 1990, Vol. 31, pp. 1353— 1378.
15. Coleman, R. G., Wang, X. Overview ofthe geology and tectonics of UHPM. In: Coleman, R. G., Wang, X. (Eds.), Ultrahigh pressure metamorphism. Cambridge University Press, Cambridge, 1995, pp. 1—32.
16. Glodny J., Austrheim H., Molina J. F., Rusin A., Seward D. Rb/Sr record of fluid-rock interaction in eclogites: The Marun-Keu complex, Polar Urals, Russia. Geoch. Cosm. Acta. 2003, Vol. 67, pp. 4353—4371.
17. Harley S. L. An experimental study of the partitioning of Fe and Mg between garnet and orthopyroxene. Contrib. Min. Pet. 1984, Vol. 86, pp. 359—373.
18. Larikova T. L., Zaraisky G. P. Experimental modelling of corona textures. Jour. Metam. Geol. 2009, Vol. 27, pp. 139—151.
19. Lypez-Carmona A., Tishin P. A., Chernyshov A. I., Gutinr-rez-Alonso G., Gertner I. F. UHP metamorphism in the Polar Urals: evidences from the Marun-Keu Complex (Russia). Petrologiya mag-maticheskih i metamorficheskih kompleksov: Proceedings. No. 8. Tomsk: TSU, 2016, pp. 26—30.
20. 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, Vol. 61, pp. 55—78.
21. Nickel K. G., Green D. H. Empirical geothermobarometry for garnet peridotites and implications for the nature of the lithosphere, kimberlites and diamonds. Earth Plan. Sci. Let. 1985, Vol. 73, pp. 158—170.
22. Ota T., Terabayashi M., Parkinson C. D. Thermobaric structure of the Kokchetav ultrahigh-pressure-high-pressure massif deduced from a north-south transect in the Kulet and Saldat-Kol regions, northern Kazakhstan. Isl. Arc, 2000, Vol. 9, pp. 328—357.
23. Thomson A. B. Water in the Earth's upper mantle. Nature. 1992, Vol. 358, pp. 295—302.
