CC BY
8
_ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА_
2022 Геология Том 21, №3
УДК 552.163
Минералогия и Р-Т условия образования амфиболитов няртинского метаморфического комплекса и маньхобеинской свиты Приполярного Урала
К.С. Попвасев
Институт геологии Коми НЦ УрО РАН
67982, Сыктывкар, ул. Первомайская, 54. Е-таН: kspopvasev@geo.komisc.ru
(Статья поступила в редакцию 16 мая 2022 г.)
В статье приведены результаты изучения амфиболитов няртинского метаморфического комплекса и маньхобеинской свиты. По петрографическим и минеральным особенностям пород, химической зональности гранатов установлены два эпизода проявления метаморфизма. Первый эпизод — более высокотемпературный (500-620оС), отвечающий условиям эпидот-амфиболитовой фации (В3). Давление на этом этапе оценено в 6-10 кбар. Второй эпизод отвечает низкотемпературному диафторезу (284-318°С) в условиях фации зеленых сланцев (В4). Аналогичные условия метаморфизма пород няртинского комплекса и маньхобеинской свиты подтверждают представление о том, что маньхобеинская свита не является самостоятельным стратиграфическим подразделением, а представляет собой комплекс низкотемпературных диафторитов по породам, аналогичным тем, которыми сложен няртинский комплекс. Ключевые слова: Р-Т условия метаморфизма, няртинский комплекс, амфиболиты, эпидот-амфиболитовая фация.
DOI: 10.17072^и^ео1.21.3.216
Введение
В северной части Приполярного Урала, в бассейне р. Кожим, вскрывается наиболее полный разрез докембрия-падеозоя Тимано-Североуральского региона. Район достаточно хорошо изучен, однако некоторые вопросы стратиграфии метаморфизованных образований являются спорными. Особенно проблематичным является вопрос о возрасте и стратиграфическом расчленении нижней части докембрийского разреза территории. Остаются неясными объем и возрастные ограничения нижнего докембрия от полного их отрицания до включения в их разрез не только нижнепротерозойского няртинского метаморфического комплекса, залегающего в основании докембрийского разреза Приполярного Урала, но и отложений маньхобеинской свиты, традиционно относящихся к нижнему рифею (Нижний докембрий..., 2010). В то же время некоторые исследователи вовсе отрицают наличие в этом районе нижнедокембрийских образований (Государственная..., 2001). Изучение метаморфизма пород может внести определенную лепту в
расшифровку геологического строения рассматриваемого района.
Геологическая характеристика
Разрез няртинского комплекса (PR1) представлен гранатсодержащими биотитовыми и двуслюдяными гнейсами и кристаллическими сланцами, переслаивающимися с гранатсодержащими амфиболитами и амфиболсодер-жащими сланцами. В подчиненном количестве присутствуют редкие и маломощные прослои кварцитов и мраморов. Вблизи контактов с рифейскими толщами породы комплекса рас-сланцованы и превращены в низкотемпературные диафториты (Пыстина, Пысгин, 2002). Низкотемпературные диафториты имеют вид хлорит-^сковит-^бит-гаарцевьк, эпидот-альбит-эдорит-^^инотатовж, кальцит-
эпидот-хлоритовых сланцев. Общая мощность няртинского комплекса превышает 1200 м. В настоящее время эти образования разделяются на амфиболово-гнейсовую (мощностью более 500 м) и плагио-гаейсово-сланцевую толщи (мощностью более 700 м). Для пород няртинского комплекса был установлен РЬ-РЬ возраст
© Попвасев К.С., 2022
«гранулитового» циркона - 2125±25 млн лет, который фиксирует время проявления высокотемпературного метаморфизма, достигавшего уровня гранулитовой фации (Пыстина, Пыстин, 2008). Эти данные позднее были подтверждены локальными U-Pb датировками метаморфоргенных цирконов «гранулитового» типа из гнейсов няртинского комплекса. Полученный возраст - 2127±31 млн лет (Пыстина и др., 2019). В то же время при геологическом доизучении площади м-ба 1:200000 листа Q-41-XXV, результатом которого явилась карта, приведенная на рис. 1, возраст няртинской свиты был принят как раннерифейский (Государственная. .., 2001).
Маньхобеинская свита (RF1?) сложена двуслюдяными и мусковитовыми кристаллическими сланцами, переслаивающимися с хлорит-амфиболовыми сланцами и слюдистыми полевошпатовыми кварцитами (Глубинное строение..., 2011). В основании свиты фрагментарно выделяется пачка метаморфи-зованных грубообломочных пород, интерпе-тируемых как метаконгломераты, метаграве-литы, метапсаммиты. Наиболее полные разрезы таких образований описаны A.B. Цимбалюком по рекам Хобею, Мань-Хобею и Няртаю. По мнению A.M. Пыстина (1994), эти образования имеют катакластиче-скую и диафторическую природу и сформировались за счет кристаллических сланцев и других метаморфических пород няртинского комплекса. То есть предполагается, что маньхобеинская свита как самостоятельное стратиграфическое подразделение выделена ошибочно; на самом деле это низкотемпературные диафториты по породам няртинского комплекса (Пыстин, Пыстина, 2018).
Наличие высокотемпературных метабази-тов в разрезе маньхобеинской свиты ставит задачу их сравнения с амфиболитами няртинского комплекса, установления P-T условий метаморфизма пород на новой фактической основе для восстановления целостност-ной картины метаморфических событий и уточнения строения нижней части докем-брийского разреза региона. Для решения задачи были изучены минеральные ассоциации метабазитов няртинского комплекса и маньхобеинской свиты.
Объекты и методы исследования
Объектами исследования для пород няртинского комплекса являются образцы амфиболитов, часть из которых отобрана автором в ходе полевых работ в 2015 г., часть образцов предоставлена научным руководителем A.M. Пыстиным из обнажений переслаивающихся амфиболитов и гнейсов в верховьях р. Кожим и ее притоков: руч. Николай-Шор, Иг-шор, Сергей--Шор (рис. 1). Для изучения метаморфизма пород маньхобеинской свиты образцы отобраны в верховьях р. Кожим на руч. Николай-Шор из реликтовых выходов амфиболитов среди диафторитов фис. 1).
Структурно-текстурные и
петрографические особенности пород изучались в шлифах на поляризационном микроскопе БиОптик СР^00.
Составы минералов определялись в ЦКП «Геонаука» на сканирующем электронном микроскопе Tescan Vega 3 LMH с энергодисперсионной приставкой Oxford instruments X-M^ (аналитик A.C. Шуйский) в аншлифах с углеродным напылением. Стандарты: Si (Si), Ti (Ti), Al (AhO3), Fe (Fe), Mn (Mn), Mg (MgO), Ca (CaF2), Na (Ab), K (KBr). При оценке термодинамических параметров метамофризма были
использованы Amf-Pl геотермометры (П^снина, 1983; Ферштатер, 1990), Hbl-гебарометры (Hammarstrom, Zen, 1986; Schmidt, 1991), Grt-Hbl геотермометры (Wells, 1979; Perchuk, 1990, Graham, Powell, 1984; Powell, 1985), представленные в программе PTQuick (http://www.dimadd.ru/en /Programs/ ptquick). Для определения температуры кристаллизации хлоритов использовались хлоритовые геотермометры (Zang, Fyfe 1995; Kranidiotis, MacLean, 1978). Определение параметров метаморфизма проводилось на основании расчитанных формул минералов по результатам микрозондового анализа. Расчет кристал-лохимических формул амфиболов проводился на 23 атома кислорода, гранатов на 12 атомов, плагиоклазов на 8, хлоритов на 28. Расчет кристаллохимических формул биотитов производился на 22 положительных заряда катионов.
Рис. 1. Фрагмент геологической карты листа <2—41—XXVМ-б 1:200000. По (Государсвтенная..., 2001): 1 — пуй-винская свита, 2 - щокурьинская свита, 3 — маньхобеинская свита, 4 - няртинская свита, 5 — пуйвинские субвулканические образования, 6 - щокурьинские субвулканические образования, 7 — няртинские субвулканические образования, 8, 9 — салънерско—манъхамбовский комплекс гранит—лейкогранитовый (первая, вторая фаза), 10 — достоверные границы между разновозрастными геологическими образованиями и литологическими подразделениями, 11 — достоверные геологические границы несогласного залегания, 12 - разломы,13 - надвиги. Ромбами указаны точки отбора проб няртинского комплекса, кругами — маньхобеинской свиты
Петрография и минералогия
Минеральный состав амфиболитов няртинского комплекса представлен: амфиболом (40-60%), кварцем (20-25%), плагиоклазом (10-15%) эпидотом (10%), гранатом (менее 5%), хлоритом (единичные знаки). В амфиболитах маньхобеинской свиты отмечаются амфибол (40-50%), кварц (15-25%), гранат (10-15%), плагиоклаз (10%), хлорит (5-10%), биотит (5%), эпидот (единичные знаки). Акцессорные минералы представлены апатитом, титанитом, ильменитом, рутилом и цирконом. По текстурно-структурным признакам амфиболиты няртинского комплекса мелкозернистые, обнаруживают сланцеватую текстуру и нематогранобласто-вую структуру, обусловленную вытянутым расположением темноцветных минералов (рис. 2 а^). Среднезернистые амфиболиты маньхобеинской свиты имеют порфиробла-
стовую структуру с лепидонематобластовой структурой основной ткани, и массивную текстуру пород (рис. 2 e, f).
Амфиболы вместе с кварцем и плагиоклазом слагают основную ткань пород. В шлифах амфиболы представлены удлиненно-призматическими и таблитчатыми зернами (рис. 2) с отчетливым плеохроизмом в зеленых и сине-зелетк тонах. Все амфиболы, согласно классификации (Leak et. all, 1997), входят в группу Ca-эмфиболов. Составы амфиболов (табл. 1) представлены в основном феррочер-макитом, в меньшей степени ферропаргаси-том, магнезиогорнблендитом, чермакитом и феррогорнблендитом (рис. 3 a, b). Показатель железистости =0,44-0,60. Для всех амфиболов (56 составов) содержание TiO2 колеблется в небольших пределах (0,32-0,65 мае. %), MnO (до 0,87 мае. %), Na2O (1,38-2,47 мае. %), CaO (9,15-11,28 мае. %).
Рис. 2. Микрофотографии шлифов (а,с,е — без анализатора; b,df — с анализатором) амфиболитов няртинского комплекса (a-d), амфиболитов маньхобеинской свиты (e,f). Здесь и далее сокращения минералов приняты по
(Whitney, Evans, 2010)
Гранаты отмечаются в виде кристаллов 3 с, d). Изменение химического состава от неправильной формы, часто содержат включе- центра к краям (табл. 2) указывает на прямую ния кварца, амфибола, титанита, ильменита. изохимическую зональность, определяющую-Крупные зерна разбиты сериями субпарал- ся увеличением альмандинового и пиропового дельных трещин, по которым развиваются миналов при одновременном уменьшении биотит и хлорит. Размеры кристаллов варьи- спессартинового минала и Са-компонента. По
руют от 0,2 мм до 0,5 см. Химический состав усредненным данным
(центр
гранатов отвечает гроссуляр-^м^дану (рис. Alm54Prp4Sps18Grs24, край - Alm63Prp7Sps6
Grs24), повышению железистости, магнезиаль-ноети и снижению спессартина можно сделать вывод о росте гранатов при прогрессивном метаморфизме. По данным О.В. Авченко
(1982), такой тип зональности указывает на рост степени метаморфизма в условиях низких и средних ступеней.
Рис. 3. Диаграммы составов минералов: a, b - вариации химических составов амфиболов (Leak et. all, 1997); c, d— тройная диаграмма минального состава гранатов из амфиболитов (закрашенные фигуры — центральные части, с цветным абрисом — краевые); е — классификационная диаграмма хлоритов (Hey, 1958); f — слюд (классификационная диаграмма слюд заимствована из работы Васильева и др., 2012): 1 — няртинского комплекса, 2 — манъхобеинской свиты
Таблица 1. Химический состав амфиболов из амфиболитов няртинского комплекса и маньхобеинской свиты, мае % (выборка)
№ образца Няртинский комплекс Маньхобеинская свита
11 18 228 29 118 1381 1262
Компонент 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
SiO2 42,6 43,05 43,15 44,08 43,63 43,75 42,35 43,91 42,3 42,23 41,31
тю2 0,5 0,52 0,49 0,55 0,43 0,28 0,36 0,36 0,46 0,36 0,41
АЬОз 14,61 14,49 14,52 13,79 14,79 14,18 14,11 12,97 16,23 15,95 14,52
FeOtot 17,79 17,54 18 19,36 19,22 19,2 19,17 18,38 19,18 20,19 19,67
MgO 8,36 8,78 8,65 7,72 7,33 7,29 7,13 8,15 6,74 6,43 7,45
МпО — 0,26 0,25 — — — — — — — —
СаО 10,07 9,97 9,74 10,26 10,47 9,25 10,98 10,61 10,72 10,52 9,9
Ш2О 2,29 2,36 2,48 1,74 1,87 2,04 1,36 1,61 1,76 1,84 2,29
К20 0,4 0,42 0,39 0,34 0,4 0,4 0,44 0,31 0,63 0,5 0,49
Сумма 96,63 97,38 97,68 97,83 98,13 96,4 95,9 96,29 98,02 98,03 96,23
Количество ионов при пересчете на 23 атома кислорода
Si 6,35 6,35 6,36 6,5 6,42 6,54 6,44 6,58 6,27 6,28 6,26
П 0,06 0,06 0,05 0,06 0,05 0,03 0,04 0,04 0,04 0,04 0,05
А1 2,56 2,52 2,53 2,39 2,57 2,50 2,52 2,29 2,84 2,79 2,6
Fe2+ 1,61 1,54 1,6 1,78 1,8 1,88 2,09 2,05 1,9 1,99 1,86
Fe3+ 0,6 0,62 0,62 0,61 0,56 0,53 0,35 0,48 0,48 0,52 0,63
Mg 1,86 1,93 1,9 1,7 1,61 1,62 1,62 1,82 1,49 1,42 1,61
Мп _ 0,03 0,03 _ _ _ _ _ _ _ _
Са 1,61 1,58 1,54 1,62 1,65 1,48 1,79 1,7 1,7 1,67 1,61
Na 0,65 0,67 0,71 0,49 0,54 0,59 0,4 0,47 0,5 0,54 0,67
К 0,1 0,08 0,07 0,06 0,07 0,08 0,09 0,06 0,12 0,09 0,09
0,91 0,87 0,89 0,89 0,99 1,04 0,96 0,87 1,11 1,07 0,86
0,46 0,44 0,46 0,51 0,53 0,54 0,56 0,53 0,56 0,58 0,54
Таблица 2. Химический состав гранатов из амфиболитов няртинского комплекса и маньхобеинской свиты, мае % (выборка)
№ образца Няртинский комплекс
11 18 29
Компонент 1 2 5 6 7 8 9 10
ц к ц к Ц к Ц к
SiO2 37,23 37,23 36,74 37,1 37,31 36,79 36,58 36,82
тю2 - - 0,18 - 0,19 0,22 -
А1203 20,79 21,27 20,82 21,01 20,43 20,95 20,4 21,07
FeOtot 20,67 27,6 26,92 28,05 22,11 30,27 24,36 33,14
МпО 8,83 3,69 5,89 3,93 8,66 0,93 12,25 2,95
MgO 0,78 2 1,63 1,85 1,17 - 2,09
СаО 11,2 7,89 7,26 7,47 9,66 8,77 5,8 3,94
Сумма 99,5 99,67 99,44 99,41 98,46 98,89 99,61 100,01
Таблица 2. Окончание
Количество ионов при пересчете на 12 атомов кислорода
Si 2,11 2,09 2,09 2,10 2,14 2,09 2,11 2,09
П - - 0,01 - 0,01 - 0,01 -
А1 3,75 3,8 3,77 3,79 3,74 3,80 3,75 3,80
Fe2+ 0,93 1,28 1,24 1,3 1,00 1,41 1,11 1,55
Fe3+ 0,04 0,02 0,04 0,03 0,07 0,03 0,07 0,02
Mg 0,06 0,17 0,14 0,15 0,41 0,04 - 0,17
Мп 0,42 0,17 0,28 0,19 0,00 0,10 0,58 0,14
Са 0,67 0,47 0,86 0,89 0,58 0,52 0,35 0,23
у-Сг г 0,94 0,89 0,9 0,9 0,7 1,0 1 0,90
А1т 45 61 60 62 50 68 55 74
20 8 13 9 21 2 28 7
Ргр 3 8 6 7 0 5 0 8
Са-сотр 32 22 20 21 29 25 17 11
№ образца Маньхобеинская свита
1262 1381 118
Компонент 11 12 13 14 15 16 17 18
ц к ц к Ц к Ц к
SiO2 36,48 36,6 36,98 36,73 36,90 37,16 37,56 38,59
TiO2 0,26 _ 0,14 _ 0,14 0,00 0,29 0,00
А1203 20,36 20,8 20,59 20,86 21,10 21,10 21,24 22,34
FeOtot 25,86 32,5 27,36 28,36 28,04 29,82 25,98 29,61
МпО 8,61 2,6 5,67 3,64 2,51 1,25 4,66 1,71
MgO 1,67 1,84 1,44 1,61 1,56 1,90 1,04 1,78
СаО 5,85 4,51 7,87 7,77 9,06 8,59 10,24 9,43
Сумма 99,09 98,85 100,05 98,97 99,31 99,82 101,02 103,46
Количество ионов при пересчете на 12 атомов кислорода
Si 2,10 2,10 2,10 2,09 2,08 2,09 2,09 2,08
Ti 0,01 - 0,01 - 0,01 0,00 0,01 0,00
А1 3,74 3,80 3,73 3,79 3,80 3,78 3,77 3,83
Fe2+ 1,18 1,52 1,26 1,31 1,32 1,40 1,21 1,33
Fe3+ 0,06 0,03 0,04 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00
Mg 0,14 0,12 0,12 0,13 0,12 0,06 0,22 0,08
Мп 0,41 0,15 0,27 0,17 0,13 0,16 0,09 0,15
Са 0,35 0,27 0,94 0,93 0,54 0,51 0,61 0,56
уСп лРе 0,89 0,93 0,92 0,91 0,93 0,91 0,94 0,87
А1т 57 74 60 63 62 66 57 64
20 6 13 8 6 3 10 4
Ргр 6 7 6 6 6 7 4 7
Са-сотр 17 13 22 22 26 24 29 26
Плагиоклазы с составом от альбита до олигоклаза Лп0.28 (рис. 4) присутствуют в виде мелких (0,1-0,6 мм) неправильных, трещиноватых зерен, вытянутых вдоль плоскостей сланцеватости и равномерно распределенных в объеме породы.
Ортоклаз
Альбит 10 30 Анортит
Рис. 4. Диаграмма вариаций химического состава полевых шпатов: 1—няртинского комплекса, 2— маньхобеинской свиты
Хлориты встречаются в виде чешуйчатых агрегатов, обладающих яркой интерференционной окраской буровато-зеленого цвета, реже аномальной фиолетовой. Минерал развивается по амфиболу, гранату, биотиту. В некоторых образцах амфиболитов наблюдается полное образование псевдоморфоз хлорита по гранату (рис. 5).
Рис 5. Псевдоморфозы хлорита по гранату в амфиболитах маньхобеинской свиты (Обр. 118). BSE-изображение
После пересчета результатов анализов на 28 атомов кислорода, составы хлоритов нанесены на диаграммы Si-XFe/(XFe+Mg) фис. 3 е). Основная часть фигуративных точек составов минерала попадает в поле ри-пидолита, другая часть соответствует пикно-хлориту. Показатель железистости равен Я>7=0,44-0,56.
В амфиболитах маньхобеинской свиты встречаются лейсты биотита коричневато-буроватого цвета, представленные аннитом (рис. 3 замещающим преимущественно гранаты. Биотит характеризуется умеренным показателем железистости (л?; =0,4-0,56). Титанистость биотитов изменяется в небольших пределах (ТЮ2= 0,91-2,26 масс %).
Минералы группы эпидота встречаются практически во всех образцах, однако большее содержание эпидотов обнаруживается в амфиболитах няртинского комплекса. Эпи-дот образует вытянутые зерна, развивающиеся по амфиболу. Скорее всего, он образовался за счет разрушения более основных плагиоклазов (Тимонина, 1980).
Р—Т условия метаморфизма
Результаты термодинамических расчетов параметров метаморфизма при помощи АтГ-Р1 геотермобарометров приведены на рис. 6. На диаграмме отношений £А1 (АтГ)/Са (Р1) (рис. 6 а) оценки Р-Т условий отвечают параметрам подгруппы В3 группы фаций В-фации среднего давления (Добре-цов и др., 1970). Оценка давлений с помощью геобарометра Г.Б. Ферштатера (рис. 6 Ь) дает схожие результаты: 6-1 кбар, причем нижние значения отвечают, вероятнее всего, регрессивной стадии метаморфизма уровня В3. Для уточнения показателей давлений были применены амфиболовые геобарометры. Результаты расчета давлений представлены в табл. 3.
13 кбар/ 9 кбар
6 кбар
2 кбар
600-700°С 500-600°С
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 ]ГА1 Ашр
0,6
0,7
0,3 0.4 0,5 Al/S¡ Р1
Рис. 6. Р—Тусловия метаморфизма на амфибол—плагиоклазовых геотермобарометрах. Диаграммы отношений: a) Al/Si в Pl и Al/Si eAmf; YAl eAmpu Ca в Pl: 1 - няртинский комплекс, 2 — маньхобеинская свита
Для оценки пиковых значений параметров таморфизме пород няртинского комплекса, метаморфизма были произведены расчеты температурные условия которого достигали температур краевых частей зерен гранатов и 621 °С. В породах маньхобеинской свиты контактирующих с ними амфиболов путем значения пиковых условий температур неподстановки их составов в уравнение reo- много ниже, однако в одном образце они до-термометров. стигают 629°С, что в целом говорит о схоже-По приведенным результатам в табл. 3 сти условий метаморфизма рассматриваемых можно сделать вывод о прогрессивном ме- пород.
Таблица 3. Расчет термодинамических параметров амфиболитов
Образец Точка Hb l—геобарометры Grt—Hbl геотермометры
P, кбар Shmidt, 1991 P, кбар Ham-marstrom, Zen, 1984 Wells, 1991 Perchuk, 1991 Graham; Powell, 1984 Powell, 1985
Няртинский комплекс
11 3 9 Amf 9,51 9,62 596 545 594 599
3 6 GrtK
18 4 4 Amf 9,89 9,99 621 545 596 590
4 3 GrtK
29 2 26 Amf 8,72 8,85 614 551 615 591
2 9 GrtK
2 36 Amf 6,34 6,57 618 547 604 587
2 18 GrtK
Маньхобеинская свита
1262 2 7 Amf 8,29 8,45 517 453 550 550
2 2 GrtK
1381 1 13 Amf 8,39 8,54 624 575 622 629
1 3 GrtK
118 2 9 Amf 6,13 6,38 504 458 522 496
2 2 GrtK
В табл. 4 приведены результаты расчетов температур кристаллизации хлоритов. Полученные значения соответствуют интервалу температур 284-318°С, что в совокупности с петрографическими наблюдениями (процессы интенсивного замещения амфиболов — хлоритом, граната - хлоритом, реже биотитом) указывает на процессы диафтореза в условиях низов фации B4, что соответствует уровню фации зеленых сланцев.
Обсуждение результатов
Изученные амфиболиты няртинского комплекса и маньхобеинской свиты характеризуются обычным метабазитовым парагенезисом Amf+Qz+Pl+Ep+Gr-thBtьCЫ. Однако минеральный состав и петрографические особенности позволяют выделить два события преобразования пород. Первое определяется наличием парагенезиса Amf+Qz+Pl(And)+Ep+GrthBt, который устойчив в температурном диапазоне условий эпидот-^фиболитовой и низов амфибо-литовой фации. Судя по химической зональности в гранатах, а также пройденным профилям с шагом 10 мкм и 40 мкм (рис. 9), можно сделать выводы о росте гранатов в условиях увеличения температур до отметки
в 620-630°С. В целом, для амфиболитов как няртинского комплекса, так и маньхобеинской свиты термодинамические параметры метаморфизма соответствуют уровню: Т=550-630°С и Р=6-10 кбар.
мкм
Рис. 9. Микрозондовые профиля через зерна гранатов, а) няртинский комплекс обр. 29, шаг 10 мкм (50 точек), Ь) маньхобеинская свита, обр. 1262, шаг 40 мкм (10 точек)
Второй низкотемпературный эпизод привел к частичной перекристаллизации амфиболитов в рассматриваемых стратифицированных подразделениях. Он проявляется в замещении граната хлоритом с образованием псевдоморфоз, амфибола - хлоритом, альбитом. Здесь устанавливается присутствие новообразованных Qz+Pl(Alb)+CЫ, что связано с процессами диафореза. Кроме того, некоторыми авторами (Тимонина 1980, Пыстин, 1994) было установлено наличие еще одного этапа, более высокотемпературного, отвечающего уровню амфиболитовой или гранули-товой фации. Об этом свидетельствует присутствие в породах высокоттинистой роговой обманки и биотита, редких реликтов ди-опсида в роговой обманке, относительно высокого содержания пиропового минала в гранатах, имеющих регрессивную зональность и наличие циркона «гранулитового» типа.
Таблица 4. Температура кристаллизации хлоритов
Номер образца Кол—во значений (и) Т °С, (Zang, Fufe, 1995) Т °С, (Кгашёю!^, МаоЬеап, 1987) Т°С (средняя)
Няртинский комплекс
11 п=1 337 284 311
18 п=1 343 292 318
228 п=4 332 286 306
Маньхобеинская свита
171 п=12 326 271 299
118 п=3 337 283 310
1262 п=3 334 278 306
1381 п=3 302 267 284
Выводы
Учитывая минеральные парагенезисы, зональность гранатов, петрографические особенности, с учетом литературных данных, в амфиболитах няртинского комплекса и маньхобеинской свиты можно выделить три эпизода метаморфизма: 1 - ранний этап уровня амфиболитовой или гранулитовой фации (В2, В1), 2 - эпидот-амфиболитовой фации регионального метаморфизма, процессы которого в основном определяют современный облик нижней части разреза до-кембрийских образований района, 3 - дифа-торез в условиях зеленосланцевой фации. Процессы метаморфизма эпидот-шфиболи-товой фации, который рассматривается как второй этап метаморфизма, и последующие проявления зеленосланцевых преобразований в породах няртинского комплекса и маньхобеинской свиты были идентичными, что в совокупности со структурными данными (Пыстин, 1994; Потапов, Попвасев, 2017) подтверждает вывод о принадлежности маньхобеинской свиты и няртинского комплекса к одному структурному этажу и, вероятно, к одному и тому же стратону, то есть, в маньхобеинскую свиту ошибочно выделены диафториты, равитые в периферической части няртинского метаморфического комплекса.
Работа выполнена в рамках темы государственного задания ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (регистр, номер 1021062211107-6-1.5.6)
Библиографический список
Авченко О. В. Петрогенетическая информативность гранатов метаморфических пород. М. Наука, 1982. 104 с.
Васильев Н.В., Удоратина О.В., Скоробога-товаН.В., Бородулин Г.П. Слюды месторождения Тайкеу (Полярный Урал): состав и вопросы классификации // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2012. № 1. (205). С. 9-14.
Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 ООО (Изд. 2-е). Серия Полярно Уральская. Лист (2-41ХХУ / В.Н. Иванов, Т.Е. Жаркова, И.Ю. Курзанов и др. СПб.: ФГУП «ВСЕГЕИ», 2001.
Добрецов Н.Л., Реведатто В.В. и др. Фации метаморфизма. Т.1. М., 1970. 432 с.
Нижний докембрий Приполярного Урала. / А.М. Пыстин, Ю.И. Пыстина, И.Л. Потапов и др. Сыктывкар: Геопринт, 2010. 44 с.
Плюснина Л.П. Экспериментальное исследование метаморфизма базитов. М.: Наука, 1983. 151 с.
Потапов И.Л., Попвасев КС. Структурная эволюция докембрийских пород северной части Приполярного Урала // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2017. № 10. С. 9-20.
Пыстин А.М., Пыстина Ю.И. Докембрий Приполярного Урала: хроностратиграфический аспект // Труды Карельского научного центра РАН, 2019. № 2. С. 34-52. DOI: 10.17076/geo904.
Пыстин А.М., Пыстина Ю.И. Метаморфизм и гранитообразование в протерозойско-раннепалеозойской истории формирования При-полярноуральского сегмента земной коры // Литосфера. 2008. № 11. С. 25-38.
Пыстин A.M. Полиметаморфические комплексы западного склона Урала. Спб.: Наука, 1994. 208 с.
Пыстин A.M., Пыстина Ю.И. Геологическая позиция и возраст маньхобеинской свиты (RFi?) на Приполярном Урале // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2018. № 9 (285).
С. 3-10.
Пыстина Ю.И, Пыстин А.М. Цирконовая летопись Уральского докембрия. Екатеринбург, УрО РАН, 2002. 168 с.
Ферштатер Г.Б. Эмпирический плагиоклаз— роговообманковый барометр // Геохимия. 1990. № 3. С. 328.
Тимонина Р.Г. Петрология метаморфических пород Приполярного Урала. Л.: Наука, 1980. 100 с.
Graham C.M., Powell RA. Garnet—hornblende geothermometer: calibration, testing, and application to the Pelona Schist, Southern California. // J. Met-amorf. Geol., 1984. V. 2, №. 1. P. 33^2.
Hammarstrom J.M., Zen E—An. Aluminium in hornblende: an empirical igneous geobarometer // Amer. Miner., 1986. V. 71. № 11/12. P. 1297-1313.
Hey M.H. A new review of the chlorites // Miner-alogical Magazine. 1954. № 30. P. 277-292.
Kranidiotis P., MacLean W.H. Systematics of chlorite alteration at the Phelps Dodge massive sulphide deposit, Matagami, Quebec. Econ. Geol. 82, 1987, P. 1898—1911.
Leake B.E., Woolley A.R., Arps C.E., Birch W.D., GilbertM.C., Grice J.D., Hawthorne F.C. et al. Nomenclature of Amphiboles: Report of the Subcommittee on Amphiboles of the International Min-eralogical Association Commission on New Minerals and Mineral Names // Mineralogical Magazine. 1997. Vol. 61, №. 2. P. 295-321.
PerchukL.L. Derivation of termodynamically consistent system of geothermometers and geobaba-rometers for metamorphic and magmatic rocks. In: Progress in metamorphic and magmatic petrology. Ed. L.L. Perchuk. Cambridge University Press. 1990. P. 93-112.
Powell R. Regression diagnostics and robust regression in geothermometer/geobarometer calibration: the garnet-clinopyroxene geothermometer revised. // J. Metamorphic Geol., 1985. V. 3, №. 3. P. 231-243.
SchmidtM.W. Experimental calibration of the Al—in—hornblende geobarometer at 650 C, 3.5—13.0 kbar. // Terra abstracts, 1991. V. 3, №. 1. P. 30.
Wells P.R.A. P—T conditions in the Moines of the Central Highlands, Scotland. //J. Geol. Soc. London, 1979. Vol. 136. P. 663-671.
Whitney D.L., Evans B.W. Abbreviations for names of rock—forming minerals // American mineralogist. 2010. V. 95, №. 1. P. 185-187.
Zang W., Fyfe W.S. Chloritization of the hydro-thermally altered bedrock at the Igarape Bahia gold deposit, Carajas, Brazil. Mineral. Deposital 30, 3038 (1995). https://doi.org/10.1007/BF00208874
Formation Mineralogy and P-T Conditions of Amphibolites of the Nyartin Metamorphic Complex and Mankhobeyskaya Suite of the Subpolar Urals
K.S. Popvasev
Institute of Geology, Komi Scientific Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 54 Pervomayskaya Str., Syktyvkar 167982. Russia E-mail: kspopvasev@geo.komisc.ru
The article presents the results of studying the amphibolites of the Nyartinskiy Complex and the Mankhobeyskaya Suite. Based on the petrographic and mineral features of the rocks and the chemical zoning of the garnets, two episodes of metamorphism manifestations have been established. The first episode is characterized by a higher temperature (500^20°C), corresponding to the conditions of the epidote-amphibolite facies (B3). The pressure at this stage is estimated at 6—10 kbar. The second episode corresponds to low-temperature diaph-thoresis (284-318°C) in the greenschist facies (B4). Similar conditions of the rocks metamorphism of the Nyartinskiy Complex and the Mankhobeyskaya Suite confirm the idea that Mankhobeyskaya Suite is not an independent stratigraphic unit, but is a complex of low-temperature diaphtorites in rocks similar to those that compose the Nyartinskiy Complex.
Key words: P—T conditions of metamorphism; Nyartinskiy Complex; amphibolites; epidote-amphibolite facies.
References
Avchenko O.V. 1982. Petrogeneticheskaya in-formativnost granatov metamorficheskikh porod [Petrogenetic information capability of metamorphic rocks garnets]. Nauka, Moskva, p. 104. (in Russian)
Vasiliev N.V., Udoratina O.V., Skorobogatova N.V., Borodulin G.P. 2012. Slyudy mestorozhdeniya Taykeu (Polyarnyy Ural): sostav i voprosy klassi-fikatsii [Micas of the Taykeu deposit (Polar Urals): composition and classification issues]. Vestnik IG KSC of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. 1(205):9-14. (in Russian)
Gosudarstvennaya geologicheskaya karta Ros-siyskoy Federatsii masshtaba 1:200 000 (Izd. 2—ye). Seriya Polyarno Uralskaya. List Q-41XXV [State Geological Map of the Russian Federation at a scale of 1:200,000 (Ed. 2nd)]. Series Polar Ural. Sheet Q-41XXV. Eds. V.N. Ivanov, T.B. Zharkova, I.Yu.
Kurzanov et al. 2001, FGUP "VSEGEI", St. Petersburg. (in Russian)
Dobretsov N.L., Revedatto V.V. et al. 1970. Fatsii metamorfizma [Facies of metamorphism]. T.I.Moskva., p. 432. (in Russian)
Nizhniy dokembriy Pripolyarnogo Urala [Lower Precambrian of the Subpolar Urals]. Eds. A.M. Pys-tin, Yu.I. Pystin, I.L. Potapov et al. Geoprint, Syktyvkar, p. 44. (in Russian)
Plyusnina L.P. 1983. Eksperimentalnoye issle-dovaniye metamorfizma bazitov [Experimental study of mafic metamorphism]. Nauka, Moskva, p. 151. (in Russian)
Potapov I.L., Popvasev K.S. 2017. Strukturnaya evolyutsiya dokembriyskikh porod severnoy chasti Pripolyarnogo Urala [Structural evolution of accessory Precambrian rocks of the northern part of the Subpolar Urals]. Vestnik of IG KSC, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. 10:9-20. (in Russian)
Pystin A.M. Pystin Yu.I. 2019. Dokembriy Pri-polyamogo Urala: khronostratigraficheskiy aspekt [Precambrian of the Subpolar Urals: chronostrati-graphic aspect]. In: Proc. of the Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2:3452 doi: 10.17076/geo904. (in Russian)
Pystin A.M., Pystina Yu.I. 2008. Metamorfizm i granitoobrazovaniye v proterozoysko-
rannepaleozoy-skoy istorii formirovaniya Pripoly-arnouralskogo segmenta zemnoy kory [Metamor-phism and granite formation in the Proterozoic— Early Paleozoic history of the formation of the Subpolar Ural segment of the Earth's crust]. Litosfera. 11:25—38. (in Russian)
Pystin A.M. 1994. Polimetamorficheskiye kom-pleksy zapadnogo sklona Urala. [Polymetamorphic complexes of the western slope of the Urals]. Nauka, Saint Petersburg, p. 208. (in Russian)
Pystin A.M. Pystin Yu.I. 2018. Geologicheskaya pozitsiya i vozrast mankhobeinskoy svity (RFi ?) na Pripolyarnom Urale [Geological position and age of the Mankhobeinskaya Suite (RF1?) in the Subpolar Urals]. Vestnik of IG KSC of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. 9(285):3-10. (in Russian)
Pystin Yu.I., Pystin A.M. 2002. Tsirkonovaya le-topis Uralskogo dokembriya. [Zircon Chronicle of the Ural Precambrian]. Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg, p. 168. (in Russian)
Fershtater G.B. 1990. Empiricheskiy plagio-klaz-rogovoobmankovyy barometr [Empirical pla-gioclase-hornblende barometer]. Geochemistry. 3:328. (in Russian)
Timonina R.G. 1980. Petrologiya metamorfi— cheskikh porod Pripolyarnogo Urala [Petrology of metamorphic rocks of the Subpolar Urals]. Nauka, Leningrad, p. 100. (in Russian)
Graham C.M., Powell R A. 1984. Garnethornblende geothermometer: calibration, testing, and
application to the Pelona Schist, Southern California. J. Metamorf.Geol., 2(1):33-42.
Hammarstrom J. M., Zen E—An. 1986. Aluminium in hornblende: an empirical igneous geobarome-ter. Amer. Miner. 71(11/12): 129^^1313.
Hey M.H. 1954. A new review of the chlorites. Mineralogical Magazine. 30:277—292.
Kranidiotis, P., MacLean, W.H. 1987. Systemat-ics of chlorite alteration at the Phelps Dodge massive sulphide deposit, Matagami, Quebec. Econ. Geol. 82:1898—1911.
Leake B.E., Woolley A.R., Arps C.E., Birch W.D., Gilbert M.C., Grice J.D., Hawthorne F.C. et al. 1997. Nomenclature of Amphiboles: Report of the Subcommittee on Amphiboles of the International Mineralogical Association Commission on New Minerals and Mineral Names. Min. Magazine. 61:295-321. doi: 10.1180/minmag.1997.061.405.13
Perchuk L.L. 1990. Derivation of termodynami-cally consistent system of geothermometers and ge-obabarometers for metamorphic and magmatic rocks. In: Progress in metamorphic and magmatic petrology. Ed. L.L. Perchuk, Cambridge University Press, pp. 93-112.
Powell R. 1985. Regression diagnostics and robust regression in geothermometer/geobarometer calibration: the garnet-clinopyroxene geothermo-meter revised. J. Metamorphic Geol., 3(3):231—243.
Schmidt M.W. 1991. Experimental calibration of the Al-in—hornblende geobarometer at 650 C, 3.5— 13.0 kbar. Terra abstracts. 3(1): 30.
Wells P.R.A. 1979. P-T conditions in the Moines of the Central Highlands, Scotland. J. Geol. Soc. London. 136:663-671.
Whitney D.L., Evans B.W. 2010. Abbreviations for names of rock—forming minerals. American mineralogist. 95(1): 185—187.
Zang W., Fyfe W.S. 1995. Chloritization of the hydrothermally altered bedrock at the Igarapé Bahia gold deposit, Carajâs, Brazil. Mineral. Deposital. 30:30—38. doi: 10.1007/BF00208874
