Гранат метаультрамафитов Максютовского комплекса [Южный Урал]
![Гранат метаультрамафитов Максютовского комплекса [Южный Урал]](/file/picture/149129206/granat-metaultramafitov-maksjutovskogo-kompleksa-juzhnyj-ural.png "Гранат метаультрамафитов Максютовского комплекса [Южный Урал]")
Автор: Вализер П.М., Русин А.И., Краснобаев А.А.
Журнал: Вестник геонаук @vestnik-geo
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 6 (258), 2016 года.
Бесплатный доступ
Гранат в ультрамафитах рассматривается как важный признак глубинных условий их формирования. Изучены гранаты из метаультрамафитов, форстерит-энстатитовых пород и антигоритовых серпентинитов максютовского эклогит-глаукофансланцевого комплекса. Гранат для исследований отбирался из больших (150-200 кг) проб, которые дробились до фракции 0.25 мм. Классическими приемами они доводились до шлиха с последующим отбором под бинокуляром. Микрозондовый анализ гранатов выполнен на растровом микроскопе РЭММА-202М с микроанализатором. Гранаты метаультрамафитов образуют гетерогенное сообщество и представлены широким по составу спектром разновидностей пироп-альмандиновых, альмандиновых, гроссуляр-альмандиновых и альмандин-спессартиновых видов. Кристаллы гранатов содержат включения UHP-HP минералов. По особенностям состава аналогичны гранатам эклогитов, гранат-клинопироксеновых и глаукофановых пород, пространственно-генетически связанных с ними. Малокальциевый пироп-альмандиновый гранат в форстерит-энстатитовых породах допускает предположение о возможности проявления раннего метаморфизма в условиях гранулитовой фации.
Максютовский комплекс, гранат, форстерит-энстатитовая порода, антигоритовый серпентинит, эклогит, гранат-клинопироксеновая порода
Короткий адрес: https://sciup.org/149129206
IDR: 149129206 | DOI: 10.19110/2221-1381-2016-6-11-17
Текст научной статьи Гранат метаультрамафитов Максютовского комплекса [Южный Урал]
Присутствие граната в ультрамафитах рассматривается как важный признак глубинных условий их формирования. Альмандин-пироповый, альмандиновый и грос-суляр-пироповый гранат описан в ультрамафитах массивов: Рай-Из, Войкаро-Сынинский, Алапаевский, Крака, Нурали, Миндяк и др. В длительной истории изучения максютовского комплекса основное внимание было уделено HPM-UHPM породным ассоциациям: эклогитам, гранат-глаукофановым сланцам и другим образованиям. Метаультрамафиты в комплексе занимают по представительности такое же место, что и вышеперечисленные породы и пространственно-генетически связаны с ними [2—3, 9, 17]. В метаультрамафитах — форстерит-энстатитовых породах UHPM эклогит-перидотитовой и антигоритовых серпентинитах HP-UHPM мафит-ультрама-фитовой единиц — были обнаружены гранаты, что позволяет уточнить условия их образования-преобразования и сопоставить с UHPM породными ассоциациями мафитового состава.
Краткая геологическая характеристика комплекса
Максютовский эклогит-глаукофансланцевый комплекс расположен в юго-восточной части западного склона Южного Урала и представляет собой узкий тектонический блок шириной 12—16 км, протяженностью более 180 км, характеризующийся сложной склад-чато-надвигой структурой (рис. 1) и многоэтапной историей метаморфизма. Восточной его границей является серпентинитовый меланж Главного уральского разлома, к востоку от которого развиты девонские известково-щелочные вулканиты Магнитогорской островной дуги, перекрытые в приразломной зоне отложениями зилаирского флиша (D 3 -C 1 ). Западным ограничением максютовского комплекса служит Янтышевско-Юлукский надвиг, отделяющий его от кварцито-сланцевых толщ суванякского комплекса (PR2-V 1 ), метаморфизованных в условиях зеленосланцевой фации, и разрезов осадочных пород пассивной окраины В.-Европейского кратона.
Рис. 1. Структурная схема максютовского комплекса [17].
1 — мезозойские и кайнозойские отложения, 2 — зилаирский флиш (D 3 -C 1 ), 3 — силурийские отложения и вулканиты, 4 — кварцито-сланцевые толщи суванякского комплекса (PR 2 -V 1 ), 5 — бластомилониты, 6 — «офиолитоподобная» единица (метавулканиты, слюдяные и графитистые кварцитосланцы) с зонами HP-UHPM мафит-ультрамафитовой единицы (антигоритовые серпентиниты, гранат-клинопироксеновые, лавсонитсо-держащие и гранат-глаукофановые породы), 7 — метатерриген-ная единица (слюдистые кварциты, слюдянокварцевые и слюдяные сланцы с гранатом, омфацитом, глаукофаном, фенгитом с телами гранат-омфацит-глаукофановых и гранат-глаукофано-вых пород) с зонами UHPM-эклогит-перидотитовой единицы (форстерит-энстатитовые породы, жадеитовые и жадеит-диоп-сидовые эклогиты), 8 — ультрамафитыХалиловского массива, 9 — амфиболиты, 10 — серпентиниты и серпентинитовый меланж, 11 — диабазовые дайки, 12 — Янтышевско-Юлукский надвиг, 13 — тектонические нарушения.
Fig. 1. Geologic map of Maksutov complex [17].
1 — Mesozoic and Cainozoic sedimentary rocks, 2 — Zilairsky flysch (D 3 -C 1 ), 3 — Silurianmetavolcanic andmetasedimentaryrocks, 4 — quarzites and quartzite schist strata of Suvanyaksky complex, 5 — blastomylonites, 6 — “ofiolites-like” unite — metavolcanic, mica and graphite quartzite schists with zones HP-UHPM maficr-ultramafic rocks unite (antigorite serpentinite, garnet-clinopyroxene, lawsonite and garnet-glaucophane rocks), 7 metasedimentary unite — micaceous quartzites, mica-quartze and mica schists containing garnet, omphacite, glaucophane, phengite including bodies garnete-omphacite-glau-cophane and garnet-glaucophane rocks with zones HP-UHPM-ec-logite-peridotite unite (forsterite-enstatite rocks, jadeite and jadeitediopside eclogites), 8 — ultramafic rocks of Chalilovsky massif, 9 — amphibolites, 10 — serpentinites and serpentinite melange, 11 — diabase dykes, 12 — Yantyshevsko-Yuluksky thrust, 13 — faults.
Геологические, структурные и изотопно-хронологические данные, полученные нами в последнее время [2— 6, 9] позволяют предполагать, что формирование максютовского комплекса произошло при аккреции структурно-вещественных единиц: 1. UHPM эклогит-перидотито-вая — форстерит-энстатитовые породы и (горячие) жадеитовые и жадеит-диопсидовые эклогиты; 2. HP-UHPM мафит-ультрамафитовая — а) антигоритовые серпентиниты, гранат-клинопироксеновые и лавсонитсодержащие породы; б) антигоритовые серпентиниты, гранат-клинопироксеновые и гранат-глаукофановые породы; 3. HPM метатерригенная — слюдистые кварциты, слюдяно-кварцевые и слюдяные сланцы с гранатом, омфацитом, глаукофаном и фенгитом с телами (холодных) гранат-омфа-цит-глаукофановых эклогитов, гранат-глаукофановых и жадеит-эгириновых пород; 4. винчит-зеленосланцевая «офиолитоподобная» — метавулканиты, слюдяные и графитистые кварцитосланцы; 5. палеозойские образования. Каждая структурно-вещественная единица характеризуется различными обстановками и временем формирования исходного субстрата. Подробная информация по проблемам метаморфизма и возраста породных ассоциаций комплекса изложена в многочисленных работах [1 — 10, 12—13,15-18].
Методика исследований
Гранат и сопутствующие минералы для исследований отбирались из больших (150—200 кг) проб, которые дробились до фракции 0.25 мм. Дроблению породы предшествовала «промывка» аппаратуры отобранным материалом с последующим его исключением из обогащения. Подготовленная «тонкая» субстанция отмучивалась от глинистой фракции и классическими приемами обогащалась в лотках. От исходной пробы оставалось 5—10 мг шлиха. Последующий отбор минералов проводился под бинокуляром. Мик-розондовый анализ состава минералов выполнен на растровом микроскопе РЭММА-202М с микроанализатором в лаборатории КМИМ Института минералогии (аналитик В. А. Котляров). Ускоряющее напряжение 20 КВт, ток на образце H*10-10A. Стандарты: AstJMEX scientific Limited MJNM 25—53 Mineral Mount serial № 01—044.
Индексы минералов: Atg — антигорит, Chl — хлорит, Di — диопсид, En — энстатит, Ep — эпидот, Fsp — калиевый полевой шпат, Fo — форстерит, Grt — гранат, Mgs — магнезит, Mag — магнетит, Ms — мусковит, Omp — омфацит, Chl — хлорит, Cpx — клинопироксен, Cr-Spl — хром-шпинель, Pg — парагонит, Ph — фенгит, Pmp — пумпеллиит, Rt — рутил, Ti-Chu — титаноклиногумит, Qz — кварц, Zo — цоизит.
Гранат
Изучены гранаты метаультрамафитов известных, типовых и наиболее изученных участков и обнажений максютовского комплекса: из форстерит-энстатитовой породы UHP-эклогит-перидотитовой единицы (К-1870, N 51°59’58’’, E 57°47’31.5’’, H 339), скальные выходы по левому берегу р. Сакмара, в 2 км ниже д. Караяново [2,15, 17]; из антигоритового серпентинита HP-UHP мафит-ультрамафитовой единицы: а (К 2109, N 51°59’54.5’’, E 57°45’38’’, H 469.5), правый берег р. Сакмара, район д. Утарбаево [3,17]; б (К2232, N 51°48’45.3’’, E 57°31’51.6’’, H 429) левый берегр. Ташла, пос. Новоташлинский [6,17].
Гранат в форстерит-энстатитовых породах представлен пироп-альмандином, спессартин-альмандином, альмандином и гроссуляр-альмандином (табл., рис. 2). Малокальциевый пироп-альмандин (#Mg = 0.21—0.28) образует незональные кристаллы с содержанием от 21 до 27 мол. % Py, при существенном — до 10 мол. % Sps компонентов. Малокальциевый спессартин-альмандин, высокожелезистый (#Mg = 0.04—0.08) образует кристаллы с низким количеством 4—8 мол. % Py и от 17 до 21 мол. % Sps компонентов. Такие гранаты не установлены ни в эклогитах, ни в метатерригенной единице [1]. От гранатов ультраосновных пород и серпентинитов они отличаются низким содержанием Py и повышенным содержанием Sps компонентов и наиболее соответствуют гранатам из пород гранулитовой фации [14]. Альмандин представлен зональными кристаллами: с — Grs= = 22—23 мол. %, Sps до 5 мол. %, #Mg = 0.17—0.19, r — Grs = 8—14 мол.%, #Mg = 0.21—0.23, содержит включения цоизита, фенгита и кварца (рис. 3.1). Альмандины такого состава характерны для глаукофанизированных низкожелезистых жадеит-диопсидовых эклогитов [1]. Среди альмандинов встречаются кристаллы с существенным содержанием (до 15 мол. %) Sps компонента, которые соответствуют альмандину гранат-глаукофано-
Химический состав и кристаллохимические формулы гранатов и UHP-HP минералов включений метаультрамафитов (мае. %) Mineral and stoichometric composition of garnets and inclusions of UHP-HP minerals of the from metaultramafic rocks (vol. %)
|
№ н.п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||||||
|
Компо- |
Grt |
Grt |
Grt |
Grt |
Grt |
Grt |
Ph |
||||||
|
нент |
c |
r |
c |
r |
c |
r |
c |
r |
c |
r |
c |
r |
|
|
SiO2 |
37.7 |
38.1 |
36.8 |
36.8 |
37.9 |
38.2 |
37.3 |
37.8 |
38.1 |
37.9 |
37.9 |
37.8 |
51.5 |
|
TiO2 |
0.00 |
0.07 |
0.03 |
0.03 |
0.06 |
0.00 |
0.05 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.12 |
0.06 |
0.79 |
|
А12О3 |
21.5 |
21.3 |
20.4 |
20.5 |
20.8 |
21.2 |
20.4 |
21.1 |
21.3 |
21.5 |
21.3 |
21.0 |
25.4 |
|
FeO |
29.8 |
27.6 |
32.3 |
30.8 |
27.6 |
27.2 |
28.9 |
30.6 |
28.3 |
31.8 |
26.7 |
29.3 |
2.49 |
|
MnO |
4.49 |
4.57 |
7.43 |
9.10 |
3.94 |
3.96 |
6.63 |
2.83 |
0.62 |
0.72 |
2.37 |
2.61 |
0.00 |
|
MgO |
5.13 |
6.97 |
1.89 |
0.99 |
4.67 |
5.83 |
3.06 |
4.56 |
3.44 |
5.02 |
3.70 |
4.75 |
4.32 |
|
CaO |
1.05 |
1.24 |
1.01 |
1.87 |
4.75 |
3.67 |
3.57 |
3.04 |
8.17 |
2.93 |
7.71 |
4.23 |
1.81 |
|
Na2O |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
|
K2O |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
9.68 |
|
99.67 |
99.85 |
99.86 |
100.09 |
99.72 |
100.06 |
99.91 |
99.93 |
99.93 |
99.87 |
99.80 |
99.75 |
95.99 |
|
Коэффициенты кристаллохимической формулы
|
Si |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
3.41 |
|
Ti |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.01 |
0.00 |
0.04 |
|
Al |
2.02 |
1.97 |
1.96 |
1.98 |
1.95 |
1.97 |
1.93 |
1.98 |
1.96 |
1.96 |
1.98 |
1.96 |
1.98 |
|
Fe |
1.98 |
1.81 |
2.20 |
2.10 |
1.83 |
1.78 |
1.94 |
2.03 |
1.87 |
1.42 |
1.76 |
1.94 |
0.14 |
|
Mn |
0.30 |
0.30 |
0.52 |
0.63 |
0.27 |
0.26 |
0.45 |
0.19 |
0.04 |
0.39 |
0.16 |
0.18 |
0.00 |
|
Mg |
0.61 |
0.82 |
0.23 |
0.12 |
0.55 |
0.68 |
0.37 |
0.54 |
0.41 |
0.17 |
0.44 |
0.56 |
0.43 |
|
Ca |
0.09 |
0.10 |
0.09 |
0.17 |
0.40 |
0.31 |
0.31 |
0.26 |
0.69 |
1.06 |
0.65 |
0.36 |
0.13 |
|
Na |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
|
К |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.82 |
|
#Mg |
0.21 |
0.28 |
0.08 |
0.04 |
0.21 |
0.25 |
0.13 |
0.20 |
0.18 |
0.22 |
0.18 |
0.21 |
0.76 |
|
#Ca |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
0.06 |
0.13 |
0.10 |
0.10 |
0.9 |
0.23 |
0.08 |
0.22 |
0.12 |
Continue of table
Таблица (продолжение)
|
№ н.п |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|||||||
|
Компо- |
Grt |
Zo |
Grt |
Grt |
Grt |
Grt |
Pg |
Grt |
|||||
|
нент |
c |
r |
c |
r |
c |
r |
c |
r |
c |
r |
|||
|
SiO2 |
37.4 |
37.3 |
38.2 |
37.8 |
37.8 |
38.0 |
37.9 |
38.2 |
38.2 |
38.3 |
48.0 |
37.3 |
38.0 |
|
TiO2 |
0.12 |
0.00 |
0.65 |
0.02 |
0.00 |
0.00 |
0.04 |
10.29 |
0.10 |
0.06 |
0.58 |
0.00 |
0.05 |
|
A12O3 |
20.0 |
20.2 |
32.9 |
20.3 |
20.7 |
20.8 |
20.8 |
20.7 |
21.4 |
21.8 |
34.7 |
20.1 |
20.9 |
|
FeO |
21.8 |
23.3 |
0.72 |
28.4 |
25.7 |
20.3 |
21.4 |
20.5 |
27.5 |
27.6 |
4.70 |
13.5 |
23.9 |
|
MnO |
8.60 |
8.40 |
0.00 |
1.73 |
1.70 |
5.11 |
5.80 |
1.59 |
0.18 |
0.31 |
0.00 |
18.0 |
0.49 |
|
MgO |
0.71 |
0.67 |
0.38 |
3.35 |
1.97 |
1.37 |
1.41 |
0.87 |
4.54 |
5.09 |
0.00 |
0.31 |
0.96 |
|
CaO |
11.2 |
10.0 |
23.6 |
8.48 |
12.0 |
14.4 |
12.5 |
17.9 |
8.00 |
6.57 |
0.00 |
10.8 |
15.5 |
|
Na2O |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
6.17 |
0.00 |
0.00 |
|
K2O |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.57 |
0.00 |
0.00 |
|
Z |
99.83 |
99.87 |
97.00 |
100.08 |
99.87 |
99.92 |
99.85 |
100.05 |
99.92 |
99.73 |
94.72 |
100.01 |
99.80 |
Коэффициенты кристаллохимической формулы
Гранат в антигоритовых серпентинитах HP-UHPM мафит-ультрамафитовой единицы (а) по составу соответствует альмандину, гроссуляр-альмандину — альмандин-гроссуляру и альмандин-гроссуляр-спессартину (табл., рис. 2). Альмандин образует неоднородные по составу кристаллы (с — Py18Grs22, r — Py20Grs19), которые содержат включения парагонита (Si = 3.09, Na = 0.77 к.ф.), эпидота (Fe/Fe+Al = 0.23), кварца, рутила и апатита (рис. 3.2). По
Continue of table
Таблица (продолжение)
|
№ и.и |
12 |
13 |
14 |
15 |
|||||||||
|
Компо- |
Omp |
Ph |
Grt |
Di |
Grt |
Di |
Ph |
Chl |
Pmp |
Grt |
Omp |
Kfs* |
|
|
нент |
c |
r |
(4) |
||||||||||
|
SiO2 |
54.5 |
49.0 |
38.2 |
38.7 |
53.7 |
37.9 |
52.0 |
49.4 |
28.7 |
38.2 |
37.4 |
52.8 |
62.5 |
|
TiO2 |
0.11 |
0.39 |
0.17 |
0.10 |
0.00 |
0.17 |
0.00 |
0.34 |
0.00 |
0.10 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
|
А12О3 |
10.8 |
25.4 |
20.8 |
20.7 |
2.41 |
20.5 |
3.35 |
24.4 |
17.0 |
25.0 |
20.2 |
10.2 |
18.7 |
|
FeO |
11.0 |
6.63 |
19.1 |
17.2 |
8.92 |
20.1 |
9.93 |
6.43 |
27.1 |
4.04 |
28.9 |
14.2 |
0.00 |
|
MnO |
0.09 |
0.36 |
1.30 |
1.19 |
0.00 |
1.72 |
0.17 |
0.01 |
0.52 |
0.53 |
0.65 |
0.03 |
0.00 |
|
MgO |
4.66 |
4.40 |
0.98 |
2.79 |
11.5 |
0.94 |
10.8 |
3.93 |
15.3 |
3.34 |
0.81 |
4.35 |
0.00 |
|
CaO |
10.2 |
0.00 |
19.4 |
19.2 |
22.2 |
18.4 |
22.0 |
0.00 |
0.84 |
21.6 |
12.0 |
10.9 |
0.30 |
|
Na2O |
7.83 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
1.12 |
0.00 |
1.49 |
0.23 |
0.17 |
0.00 |
0.00 |
6.93 |
0.30 |
|
K2O |
0.06 |
10.0 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
9.41 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.07 |
14.1 |
|
99.25 |
96.18 |
99.95 |
99.88 |
99.85 |
99.73 |
99.74 |
94.15 |
89.63 |
92.81 |
99.96 |
99.48 |
99.36 |
|
Коэффициенты кристаллохимической формулы
|
Si |
1.99 |
3.24 |
2.99 |
3.00 |
2.00 |
2.99 |
1.94 |
3.31 |
3.00 |
6.13 |
2.99 |
1.95 |
2.99 |
|
Ti |
0.01 |
0.02 |
0.01 |
0.01 |
0.00 |
0.01 |
0.10 |
0.02 |
0.00 |
0.01 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
|
Al |
0.46 |
1.94 |
1.92 |
1.89 |
0.11 |
1.90 |
0.15 |
1.92 |
2.09 |
4.73 |
1.91 |
0.44 |
1.05 |
|
Fe |
0.34 |
0.36 |
1.25 |
1.11 |
0.28 |
1.32 |
0.31 |
0.36 |
2.36 |
0.54 |
1.93 |
0.44 |
0.00 |
|
Mn |
0.00 |
0.02 |
0.09 |
0.08 |
0.00 |
0.12 |
0.01 |
0.00 |
0.05 |
0.07 |
0.04 |
0.00 |
0.00 |
|
Mg |
0.25 |
0.42 |
0.11 |
0.32 |
0.64 |
0.11 |
0.60 |
0.39 |
2.37 |
0.80 |
0.10 |
0.24 |
0.00 |
|
Ca |
0.40 |
0.00 |
1.63 |
1.59 |
0.89 |
1.55 |
0.88 |
0.00 |
0.09 |
3.72 |
1.03 |
0.43 |
0.01 |
|
Na |
0.55 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.08 |
0.00 |
0.11 |
0.03 |
0.04 |
0.00 |
0.00 |
0.50 |
0.03 |
|
К |
0.00 |
0.83 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.80 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.86 |
|
#Mg |
0.42 |
0.52 |
0.08 |
0.21 |
0.70 |
0.07 |
0.65 |
0.52 |
0.50 |
0.57 |
0.05 |
0.35 |
|
|
#Ca |
0.54 |
0.53 |
0.52 |
0.34 |
End of table
Таблица (окончание)
|
№ н.п |
16 |
17 |
18 |
19 |
|||||||||
|
Компо- |
Grt |
Di |
Omp |
Grt |
Omp |
Pmp |
Grt |
Omp |
Grt |
Omp |
Ttn |
||
|
нент |
c |
r |
|||||||||||
|
SiO2 |
38.0 |
52.7 |
53.6 |
37.9 |
55.5 |
39.0 |
38.1 |
51.7 |
54.8 |
37.9 |
38.1 |
55.2 |
31.8 |
|
TiO2 |
0.17 |
0.00 |
0.06 |
0.23 |
0.04 |
0.05 |
0.11 |
0.00 |
0.00 |
0.32 |
0.08 |
0.00 |
32.7 |
|
A12O3 |
20.5 |
1.99 |
7.40 |
21.3 |
10.3 |
26.8 |
21.2 |
10.9 |
10.6 |
20.3 |
20.7 |
10.2 |
5.35 |
|
FeO |
20.8 |
10.0 |
9.05 |
18.0 |
7.47 |
3.20 |
19.4 |
10.3 |
7.80 |
10.9 |
17.4 |
7.62 |
1.95 |
|
MnO |
1.15 |
0.03 |
0.11 |
6.0 |
0.30 |
2.01 |
3.68 |
0.58 |
0.21 |
14.1 |
1.78 |
0.19 |
0.00 |
|
MgO |
1.01 |
12.0 |
9.11 |
0.88 |
7.57 |
3.57 |
1.10 |
7.02 |
7.24 |
0.53 |
0.94 |
7.67 |
0.00 |
|
CaO |
18.2 |
21.8 |
15.6 |
15.2 |
12.6 |
20.4 |
16.2 |
12.9 |
12.3 |
15.9 |
20.2 |
12.8 |
28.2 |
|
Na2O |
0.00 |
1.32 |
4.65 |
0.00 |
5.98 |
0.00 |
0.00 |
5.84 |
6.57 |
0.00 |
0.00 |
6.35 |
0.00 |
|
K2O |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
|
99.83 |
99.84 |
99.58 |
99.51 |
99.76 |
95.03 |
99.79 |
99.24 |
99.52 |
99.95 |
99.20 |
100.03 |
100.0 |
|
Коэффициенты кристаллохимической формулы
|
Si |
2.99 |
1.96 |
1.96 |
3.00 |
2.01 |
6.11 |
3.00 |
1.89 |
1.98 |
3.00 |
3.00 |
1.99 |
1.01 |
|
Ti |
0.01 |
0.00 |
0.00 |
0.01 |
0.00 |
0.01 |
0.01 |
0.00 |
0.00 |
0.02 |
0.00 |
0.00 |
0.78 |
|
Al |
1.90 |
0.09 |
0.32 |
2.00 |
0.44 |
4.94 |
1.97 |
0.47 |
0.45 |
1.90 |
1.92 |
0.43 |
0.20 |
|
Fe |
1.37 |
0.31 |
0.28 |
1.19 |
0.23 |
0.42 |
1.28 |
0.31 |
0.24 |
0.72 |
1.15 |
0.23 |
0.05 |
|
Mn |
0.07 |
0.00 |
0.00 |
0.40 |
0.00 |
0.27 |
0.24 |
0.02 |
0.00 |
0.95 |
0.12 |
0.01 |
|
|
Mg |
0.12 |
0.67 |
0.50 |
0.11 |
0.41 |
0.83 |
0.13 |
0.38 |
0.39 |
0.06 |
0.11 |
0.41 |
|
|
Ca |
1.54 |
0.87 |
0.61 |
1.29 |
0.49 |
3.42 |
1.37 |
0.51 |
0.48 |
1.35 |
1.70 |
0.49 |
0.96 |
|
Na |
0.00 |
0.10 |
0.33 |
0.00 |
0.42 |
0.00 |
0.00 |
0.42 |
0.46 |
0.00 |
0.00 |
0.44 |
|
|
К |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
|
|
#Mg |
0.08 |
0.68 |
0.64 |
0.06 |
0.64 |
0.55 |
0.08 |
0.54 |
0.62 |
0.04 |
0.08 |
0.62 |
|
|
#Ca |
0.51 |
0.43 |
0.46 |
0.45 |
0.57 |
Примечание. 1—10 — форстерит-энстатитовая порода (Fo + En + Mgs + Ti-Chu ± Ang ± Chl), проба К-1870, район д. Караяново; 11—16 — антигоритовый серпентинит (Ang + Chl + Amp + Mgs + Cr-Spl + Mag), проба К-2109, район д. Утарбаево; 17—19 — антигоритовый серпентинит (Ant + Chl + Mgs + Mag), проба К-2232, район п. Новоташлинский.
с — центр, r — край зерна. # Mg = Mg/(Mg + Fe + Mn). # Ca = Ca/( Mg + Fe + Mn + Ca). * содержит BaO — 3.46 мас. %.
Рис. 2. Вариации составов гранатов в метаультрамафитах.
1—2 — UHPM-эклогит-перидотитовая единица: 1 — из форстерит-энстатито-вой породы, 2 — из UHPM эклогита [4—5], 3—6 — HP-UHPM мафит-ульт-рамафитовая единица: 3 — из антигоритового серпентинита (а), 4 — из гранат-клинопироксеновой породы [3], 5 — из антигоритового серпентинита (б), 6 — из гранат-глаукофановых сланцев [6].
Fig. 2. Composition variations in the garnets ofultramafites from:
1—2 — UHPM-eclogite-peridotite unite of Maksutov complex: 1 — forsterite-enstatite rocks, 2 — UHPM eclogite [4—5], 3—6 — HP-UHPM association ofmafic-ultramafic rocks: 3 — antigorite serpentinites (a), 4 — garnet-clinopyroxene rocks [3], 5 — antigorite serpentinites (б), 6 — garnetglaucophane schists [6].
Рис. 3. Микрофотографии кристаллов граната с включениями UHP-HP минералов.
1 — из форстерит-энстатитовых пород, 2—3 — из антигоритовых серпентинитов: 2-а (район д. Утарбаево), 3-б (район п. Новоташлинский).
Fig. 3. Microphotographs ofgarnet crystals with including of UHP-HP minerals from: 1 — forsterite-enstatite rocks, 2—3 — antigorite serpentinites; 2-a (area near ofv. Utar-baevo), 3-b (area near ofv. Novotaschlinsky)
составу и типу зональности он сравним с гранатом глау-кофанизированных низкожелезистых жадеит-диопсидо-вых эклогитов [1]. Гроссуляр-альмандин (Py до 4 мол. %, Sps до 2 мол. %) образует неоднородные кристаллы с включениями омфацита (Jd42, #Mg = 0.35) и калиевого полевого шпата (Ba = 3.5 мас. %). Альмандин-гроссуляр (Grs от 51 до 54 мол. %) содержит включения омфацита (Jd30, #Mg = 0.26), диопсида (Jd9-11, #Mg = 0.66—0.70), фенгита (Si = 3.31, Na = 0.03 к.ф., #Mg = 0.52), пумпеллиита (А1общ = 4.3—5.0 к.ф., #Mg = 0.43—0.58), хлорита (Si = = 3.0 к.ф., #Mg = 0.50) и кварца (рис. 3.2). Гранат такого состава типичен для гранат-клинопироксеновых пород [3]. Зональный альмандин-гроссуляр-спессартин (c— Py1A1m16-27Sps55-41Grs28-31) — гроссуляр-альмандин (r — Py4-5A1m51-6 o Sps1Grs34-44) содержит включения омфацита (Jd47, #Mg = 0.43) и фенгита (Si = 3.28 к.ф., #Mg = 0.54). Аналогичный гранат, но с более низким содержанием Sps компонента, присутствует в гранат-лавсонитсодержащих породах и мраморах [3, 11, 17].
Гранат антигоритовых серпентинитов HP-UHPM мафит-ультрамафитовой единицы (б) представлен альмандин-гроссуляром и альмандин-спессартин-гроссуляром (табл., рис. 2). Альмандин-гроссуляр (Py3-5A1m40-42Sps8-13 Grs43-46) неоднороден. Включения в нем сложены омфацитом (Jd47, #Mg = 0.64) и пумпеллиитом (А1общ = 4.94 к.ф, #Mg = 0.55) (рис. 3.3). Он сопоставим по составу с гранатом такой же разновидности из форстерит-энстатитовой породы, только более кальциевой. Альмандин-спессартин-гроссуляр образует зональные кристаллы (c — Py2A1m21Sps32Grs45, r — Py4A1m36 Sps4Grs56), содержит включения омфацита (Jd40-47, #Mg = = 0.54—0.64) и титанита (A12O3 = 3.5 мас. %). Он отличается от альмандин-гроссуляр-спессартина серпентинитов HP-UHPM мафит-ультрамафитовой единицы (а) более высоким содержанием Grs и низким Sps компонентов.
Подчеркнем, что отдельные зерна альмандин-спессартин-гроссуляра из антигоритового серпентинита HP-UHPM мафит-ультрамафитовой единицы (а) (район д. Утарбаево) имеют прерывистую оторочку из антигорита (#Mg = 0.92, Cr = 0.03 к.ф.), содержат включения диопсида и пумпеллиита (рис. 3.2), а зерна альмандин-гроссуляра из антигоритового серпентинита (б) (район п. Ново-ташлинский) — антигоритовую (#Mg = 0.98, Cr = 0.02 к.ф.) и хлоритовую (#Mg = 0.60, Si4+ = 2.74 к.ф. и А1общ = 2.52 к.ф.) оторочку (рис. 3.3), содержат включения ортопироксена (#Mg = 0.87, Si4+ = 1.86 к.ф. и А1общ = 0.19 к.ф.).
P-T условия формирования граната
Оценка термодинамических параметров образования граната в метаультрамафитах выполнена по сосуществующим гранату и включениям в нем, с использованием геотермобарометров Grt-Cpx-Ph, Grt-Cpx, Grt-Ph [19].
В UHPM эклогит-перидотитовой единице мало-кальциевые пироп-альмандины с повышенным содержанием марганца (№ 1—4) по особенностям состава могут быть сопоставлены с гранатами гранулитовой фации [11, 14]. Образование высококальциевого альмандина и фенгита (№ 5—6) определяется областью Т = = 617—693° С при Р = 24—34 кбар, что согласуется с оценкой образования аналогичного граната и фенгита из ассоциации Grt+Omp+Ph+Czo UHPM эклогита [4]. Гроссуляр-альмандин — альмандин-гроссуляр (№ 7— 10) образован при T = 450—550° С и P = 11—22 кбар, т. е. отражает поздние регрессивные преобразования ме-таультрамафита.
В HP-UHPM мафит-ультрамафитовой единице (а) высококальциевый альмандин (№ 11) образован при HPT условиях на ранней стадии метаморфизма метаультра-мафитов, если принять во внимание присутствие включений парагонита, устойчивого при водном флюиде до Р = 25 кбар, при Т = 595 °С. По альмандин-гроссуляр-спес-сартину, фенгиту и омфациту (№ 12) получены максимально высокие Т = 717.5 ± 15 °С при Р = 35.3 ± 0.9 кбар. Формирование альмандин-гроссуляра (№ 13—16) происходило на поздних стадиях преобразования ультрамафи-тов при Т = 548—678 °С, Р = 12—22 кбар. PT-параметры образования зонального альмандин-спессартин-гроссуля-ра — альмандин-гроссуляра (№ 17—19) в антигоритовых серпентинитах (б) соответствуют Т = 527—680 °С при Р = 12.5—15 кбар.
Вывод
Гранаты метаультрамафитов максютовского комплекса образуют гетерогенное сообщество и представлены широким по составу спектром разновидностей пироп-аль-мандиновых, альмандиновых, гроссуляр-альмандиновых и альмандин-спессартиновых видов. Кристаллы гранатов содержат включения UHP-HP минералов. По особенностям состава они аналогичны гранатам эклогитов, гранат-клинопироксеновых и гранат-глаукофановых пород, пространственно-генетически связанных с ними. Малокаль-циевый пироп-альмандиновый гранат в форстерит-энста-титовых породах допускает предположение о возможности проявления раннего метаморфизма в условиях гранулитовой фации. Особенности состава гранатов, минералов включений и P-T условия их образования позволяют высказать предположение об аналогичных условиях образования-преобразования форстерит-энстатитовых пород («горячих» эклогитов), антигоритовых серпентинитов (гранат-клинопироксеновых и лавсонитсодержащих пород), антигоритовых серпентинитов (гранат-глаукофановых пород).
Список литературы Гранат метаультрамафитов Максютовского комплекса [Южный Урал]
- Вализер П. М. Гранат эклогитов высокобарических комплексов Урала // Литосфера. 2011. № 5. С. 55-72.
- Вализер П. М., Краснобаев А. А., Русин А. И. Ультравысокобарическая ассоциация в ультрамафитах максютовского комплекса (Южный Урал) // ДАН. 2011. Т. 441 № 4. С. 510-513.
- Вализер П. М., Русин А. И., Краснобаев А. А., Лиханов И. И. Гранат-пироксеновые и лавсонитсодержащие породы максютовского комплекса // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 11. С. 1754-1777.
- Вализер П. М., Краснобаев А. А., Русин А. И. Жадеит-гроссуляровый эклогит максютовского комплекса (Южный Урал) // Литосфера. 2013. № 4. С. 50-61.
- Вализер П. М., Краснобаев А. А., Русин А. И. UHPM-эклогит максютовского комплекса (Южный Урал) // ДАН. 2015. Т. 461. № 3. С. 316-321.
