Состав граната как отражение корового генезиса протолитов UHP-перидотитов комплекса Марун-Кеу (Полярный Урал)

Многие гранатовые перидотиты, проявленные на современном эрозионном срезе коллизионных зон сверхвысоких давлений (UHP), возникли путем внедрения в глубоко субдуцированную литосферную плиту тектонических фрагментов пластичных масс горных пород, представлявших собой в разной степени истощённый реститовый мантийный материал, сформировавшийся при образова-

нии и экстракции базальтовых выплавок, — мантийные (альпинотипные) перидотиты. Они имеют все геохимические признаки мантийных ультраосновных пород [5].

Некоторые коллизионные гранатовые UHP-перидотиты по геохимическим признакам кардинально отличаются от типичных мантийных пород пониженными содержаниями MgO, Cr, Ni и повышенными содержаниями

FeO, MnO, СаО, TiO2, Al2O3, обогащены Zr, Y, Nb, РЗЭ [5]. Для них был предложен термин «коровые перидотиты» [10], поскольку их магматические протолиты были сформированы в земной коре еще до субдукции; затем, при субдукции в составе земной коры, они погрузились в мантию и испытали UHP-метаморфизм [11, 12, 29].

Очевидно, что мантийные и коровые перидотиты несут принципиально разную петрогенетическую информацию. Первые характеризуют состав и сложную РТ-эволю-цию мантийного вещества, вторые отражают многостадийные изменения при метаморфизме корового ультра-мафитового протолита. Распознавание этих пород дает ценные сведения о процессах HP-UHP-метаморфизма и природе их протолитов.

Поскольку минералы мантийных и «коровых» перидотитов одни и те же (оливин, пироксены, гранат, шпинель), а валовый состав двух типов пород существенно различается [5], для диагностики генетического типа коровых UHP-гранатовых перидотитов необходимо знать особенности состава слагающих их минералов. Микрозон-довый анализ минералов на главные и некоторые редкие (напр., Cr и Ni) элементы является наиболее быстрым и

эффективным методом получения первичной геохимической информации. При изучении UHP-гранатовых перидотитов в коллизионных зонах аналитические данные по составам минералов могут помочь решить задачу о генезисе этих пород.

Данное исследование является логическим продолжением работы [7]. Гранат в силу сложного химического состава является одним из основных минералов, отражающих особенности как валового состава, так и РТ-эволю-ции пород при метаморфизме. Поэтому в настоящей статье исследуются химические особенности гранатов из UHP-перидотитов комплекса Марун-Кеу на Полярном Урале в сравнении с гранатами из мантийных и коровых перидотитов UHP-коллизионных зон мира.

Геологическое строение комплекса

Эклогит-гнейсовый комплекс Марун-Кеу (рис. 1) представляет собой тектонический блок ~ 14 x 70 км, вытянутый в субмеридиональном направлении и ограниченный тектоническими контактами от вулканогенно-осадочных образований [9]. В южной части комплекса в его состав входят пироповые и альмандиновые эклогиты [1, 9, 10], грана-

Рис. 1. Схема геологического строения комплекса Марун-Кеу, по [9]:

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

Fig. 1. Geologic scheme of Marun-Keu Complex after [9]:

• 1    — Quaternary sediments, 2 — Paleozoic sediments, 3 — Niaroveiskaya Suit: conglomerates, shists with interlayers of quartzite, sandstones, marbles and effusive rocks, 4 — Marun-Keu UHP-сomplex: 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 of glaucophane rocks, 13 — quartzgraphite schist, 14 — tectonic contact, 15 — Slyudyanaya Gorka locality

  товые перидотиты, гранатовые амфиболиты, плагиогней-сы и слюдяные сланцы, граниты, разнообразные по составу бластомилониты и мигматиты. Пироповые эклогиты и гранатовые перидотиты находятся в ю.-в. части хребта Марун-Кеу. Они образуют массивные блоки, окруженные зонами бластомилонитов и находящиеся во вмещающей вулканогенно-осадочной толще, сложенной полосчатым чередованием кварц-полевошпатовых гнейсов, альмандиновых эклогитов и гранатовых амфиболитов. В телах гранатовых ультрамафитов сохранились реликтовые участки не-метаморфизованных исходных магматических пород (пла-гиоперидотитов и меланотроктолитов).

  Образцы гранатовых ультрамафитов отобраны с южного склона и юго-восточного подножия г. Рыжей и с южного склона г. Перидотитовой. Краткое петрографическое описание пород приведено в [6, 7].

  
  
  
  
  

  UHP-метаморфизм

  Метаморфизмом сверхвысоких давлений (Ultrahigh pressure metamorphism) называют метаморфические процессы в мантии, протекающие в поле стабильности коэ-сита и/или алмаза при давлении >  27—28 кбар [13]. Гранатовые перидотиты являются широко распространенным компонентом многих коллизионных зон, где проявлен UHP-метаморфизм. Образование граната в перидотитах указывает на минимальное давление 14—18 кбар.

  По последним данным, марункеусская структура представляет собой UHP-террейн — данные минеральной геотермобарометрии гранатовых ультрамафитов (гранатовых перидотитов и гранат-оливиновых вебстеритов) блока Марун- Кеу свидетельствуют о том, что эти породы испытали метаморфизм при сверхвысоких давлениях [6]: РТ-параметры пика метаморфизма достигали 39 кбар, 830 ° C (область устойчивости алмаза). РТ-параметры регрессивного этапа варьируют от 18.5 кбар 670 ^оС до 14 кбар 575 ^оС (рис. 2). На этом же рисунке отражены РТ-оценки пика метаморфизма эклогитов по данным разных авторов; они сопоставляются с регрессивным этапом гранатовых перидотитов. Количественные РТ-оценки UHP-метаморфизма эклогитов пока отсутствуют, что, на наш взгляд, объясняется сильными регрессивными преобразованиями эклогитов и плохой сохранностью минеральных реликтов UHP-этапа. Подробнее этот вопрос рассмотрен нами ранее [7]. Отметим, что в эклогитах комплекса обнаружены косвенные признаки UHP-метаморфизма в поле коэсито-вой субфации — включения поликристаллического кварца в гранате, окруженные радиальными трещинами и интерпретируемые как псевдоморфозы кварца по коэситу [20].

  Химическая зональность граната

  В ультрамафитах комплекса Марун- Кеу установлено 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) [7]. Химическая неоднородность пор-фиробластов граната (рис. 3, 4) обусловлена несколькими причинами: 1) зональностью кристаллов по направлению «центр — край» (Grt-1 ^ Grt-2, либо Grt-2 ^ Grt-3);

  
  

Рис. 2. Метаморфическая РТ-эволюция гранатовых ультрамафитов комплекса Марун-Кеу, Полярный Урал, по данным [6]: Розовые и желтые кружки — гранатовые перидотиты [6]; чёрные кружки — эклогиты и бластомилониты по ним, черные кружки с белым центром — клинопироксен-гранат-кварц-плагиоклазовые кристаллосланцы [2]; квадрат — эклогиты [22]; ромб — экло-гитизированное габбро [19]; звездочки — эклогиты [20], треугольник — кианитовые эклогиты [3]. Ссылки на экспериментальные равновесия см. в работе [7]. Тонкие стрелки — РТ-тренды регрессивной эволюции: красные сплошные — гранатовых ультрамафитов (перидотитов и оливиновых вебстеритов) [6]; кривая черная пунктирная — эклогитов из РТ-области устойчивости коэ-сита [20]; прямая черная пунктирная — эклогитов [2]. Фигурные зеленые стрелки с цифрами в кружках показывают РТ-путь метаморфической эволюции гранатовых ультрамафитов Марун-Кеу и их протолитов: 1 — остывание интрузива в земной коре после внедрения (магматические плагиоклазсодержащие протолиты гранатовых ультрамафитов), 2 — предположительный РТ-путь прогрессивного метаморфизма протолитов, 3 — регрессивный РТ-путь метаморфизованных магматических протолитов (гранатовых ультрамафитов)

Fig. 2. PT-estimates of metamorphism of garnet peridotites of Marun-Keu Complex, Polar Urals, after [6]:

Pink and yellow rings — garnet peridotites [Селятицкий, Куликова-дан]; black rings — eclogites and eclogitic blastomilonites, black rings with white center — Cpx-Grt-Qtz-Pl shales [2]; square — eclogites [22]; alabato — eclogitised gabbro [19]; stars — eclogites [20]; triangles — Ky eclogites [3]. References to experimental curves and metamorphic facies see in [7]. Red arrows — regressive PT-trends for three samples of Marun-Keu ultramafics; black doted curved arrow — regressive trend of eclogites from PT-stability field of coesite [20]; black doted straight arrow — regressive P-T trend of eclogites, eclogitic blastomilonites and Cpx-Grt-Qtz-Pl shales [2]. Bold dark blue dotted arrows with numbers in rings PT -trend of metamorphic evolution of Marun-Keu garnet ultramafics and their protoliths: 1 — cooling of Marun-Keu ultramafic intrusive protoliths after intrusion into Earths crust; 2 — conjectural PT-trend of progressive metamorphism of Marun-Keu protoliths into garnet peridotites during subduction; 3 — combined regressive PT-trend for Marun-Keu garnet peridotites

Рис. 3. BSE-изображения кристаллов граната из перидотитов Марун-Кеу:

А — гранат с прогрессивной зональностью Grt-1 ^ Grt-2 и развитием Grt-4 по трещинам; В — гранат с регрессивной зональностью Grt-2 ^ Grt-3 и образованием самого позднего, блочного, Grt-4 по Grt-3 [6, 7]

• Fig. 3.    BSE-images of garnet crystals from Marun-Keu peridotites:

A — garnet crystal with progressive zonality Grt-1 ^ Grt-2 and development Grt-4 along cracks; B — garnet crystal with regressive zonality Grt-2 ^ Grt-3 and development domains of Grt-4 after Grt-3 [6, 7]

Рис. 4. Эволюция химического состава граната при метаморфизме ультрамафитов террейна Марун-Кеу:

А — две группы образцов, выделенные по соотношению Fe и Mg (пояснения в тексте, подробнее в [7]); В — химическая эволюция граната из обр. 790/4. Точечной стрелкой показана прогрессивная эволюция состава граната, сплошными стрелками — регрессивная. Зелёное поле — ядра кристаллов с прогрессивной зональностью (прогрессивный Grt-1); розовое поле — внешние и краевые части порфиробластов с прогрессивной зональностью и ядра порфиробластов с регрессивной зональностью (пиковый Grt-2); жёлтое поле — край порфиробластов с регрессивной зональностью и матрикс (регрессивный Grt-3); серое поле — отдельные домены и облаковидные пятна, ореолы вокруг трещин и тонкие каймы по краю порфиробластов с регрессивной зональностью (регрессивный Grt-4). 1—3 — гранат из образцов группы I: 1 — Grt-2, 2 — Grt-3, 3 — Grt-4; 4—7 — гранат из образцов группы II:

4 — Grt-2, 5 — Grt-2, 6 — Grt-3, 7 — Grt-4

• Fig. 4.    Chemical evolution of garnet during metamorphism of Marun-Keu ultramafics:

A — two groups of specimens, depending from Fe and Mg proportion in garnet (explanation is in text, more details in [7]), B — garnet from specimen 790/4. Doted and solid arrows — progressive and regressive evolution of garnet, respectively. Green field — cores of garnet porphyroblasts with progressive zonation (progressive Grt-1); pink field — outer parts and rims of garnet porphyroblasts with progressive zonation (peak Grt-2); yellow field — rims of garnet porphyroblasts with regressive zonality (regressive Grt-3); gray field — aureoles along cracks, thin unclosed rims, domains and cloudy maculas in garnet porphyroblasts with regressive zonality (regressive Grt-4). 1—3 grope I specimens: 1 — Grt-2, 2 — Grt-3, 3 — Grt-4; 4—7 — grope II specimens: 4 — Grt-2, 5 — Grt-2, 6 — Grt-3, 7 — Grt-4

Таблица 1. Использованная база данных по составам гранатов из коровых и мантийных перидотитов UHP-коллизионных зон

Table 1. Database with garnet composition from crustal and mantle peridotites of UHP-collision zones

Коровые перидотиты / Crustal peridotites (46)	Мантийные перидотиты / Mantle peridotites (70)
Россия, Полярный Урал: террейн Марун-Кеу [наши данные] / Marun-Keu terrain, Polar Urals (our data) (12) Казахстан: Кокчетавский массив / Kokchetav massif, Kazakhstan [8] (10) Норвегия: Западный гнейсовый регион / Western gneiss region, Norway\ 12] (И) В. Китай: террейн Даби / Dabi terrain, Е China [29] (5) С.-З. Китай: террейн Алтын-Таг [26] Altyn-Tag terrain, NW China (8)	Норвегия: Западный гнейсовый регион / Western gneiss region, Norway[l2, 25 J (Ю) Китай: террейн Сулу / Sulu terrain, China [21, 27—30] (38) Индонезия: о-в Сулавеси / Sulawesi island, Indonesia [17, 18] (13) Европа / Europe; —    Еланский массив, Чехия / Blansko massif, Czech [23] —    Западные Альпы / Western Alps [14, 15] —    Центральные Альпы / Central Alps [24] (9)

Примечание . В скобках — количество анализов граната; для марункеуских ультрамафитов указано количество анализов пикового граната.

Note . Data in brackets — number of analysis of garnet.

Таблица 2. Состав пикового граната (Grt-2) из ультрамафитов Марун-Кеу в сравнении с составом гранатов из коровых и мантийных перидотитов UHP-коллизионных зон мира

Table 2. Chemical composition of peak garnet from Marun-Keu ultramafics compared with garnet composition from crustal and mantle peridotites of UHP-collisional belts

FeO	MnO	1        MgO        [	CaO	Cr2O3        |	#Mg
	Коровые гранатовые UHP-перидотиты / Crustal garnet UHP-peridotites
	Террейн Марун-Кеу, Полярный Урал / Marun-Keu terrain. Polar Urals
14.35	0.53	15.85	5.52	0.11	0.66
(12.6-15.6)	(0.33-0.96)	(14.8-17.6)	(4.75-6.84)	(0.00-0.43)	(0.64-0.71)
	Кокчетавский массив. С. Казахстан		'Kokchetav massif. N Kazakhstan
14.28	0.24	16.20	4.99	0.01	0.67
(13.2-15.3)	(0.15-0.30)	(14.5-18.2)	(3.73-5.95)	(0.00-0.04)	(0.63-0.71)
	Западный гнейсовыйрегион. Норвегия / Western gneiss region. Norway
19.81	0.68	12.86	4.61	0.01	0.54
(15.6-23.6)	(0.50-0.90)	(10.1-15.3)	(4.10-5.12)	(0.00-0.03)	(0.43-0.64)
	Террейн Даби-Сулу. В. Китай / Dabi-Sulu terrain. Е China
18.44	0.65	14.18	3.07	0.92	0.58
(17.3-21.4)	(0.55-0.76)	(12.3-15.0)	(2.67-3.28)	(0.32-1.33)	(0.51-0.61)
	Террейн Алтын-Таг. С.-З. Китай 'Altyn-Tag terrain. NW China
15.72	0.28	13.78	6.30	0.25	0.61
(13.7-18.9)	(0.05-0.52)	(11.8-15.9)	(5.52-7.3)	(0.01-1.25)	(0.53-0.67)
	Мантийные гранатовые UHP-перидотиты / Mantle garnet UHP-peridotites
9.32	0.46	1           19.67           I	4.71	2.16	0.79
(5.6-11.6)	(0.01-0.87)	1      (17.8-22.92)      1	(3.51-6.40)	(0.56-4.84)	(0.74-0.88)

Примечание. Значения рассчитаны с использованием данных из табл. 1. Содержания оксидов в мас. %. Цифра над скобками — среднее значение, в скобках — минимум и максимум. #Mg = Mg/(Mg+Fe) — магнезиальность.

Note. Statistical results based on data from tab.1 Oxides in weight %. Date above brackets is average value, in brackets are minimum and maximum value. #Mg = Mg/(Mg+Fe).

• 2) блочностью/пятнистостью (наличием химически контрастных доменов внутри кристалла); 3) изменением состава граната вдоль трещин. При этом блочность и изменения вдоль трещин связаны с образованием Grt-4.

Прогрессивная зональность граната (Grt-1 ^ Grt-2, рис. 3, а; 4) выражается в снижении (от центра к краю) содержания MnO, FeO, CaO и возрастании MgO и магне-зиальности #Mg = (Mg+Fe)/Mg. Порфиробласты с такой зональностью обнаружены только в одном образце (обр. 790/4). Регрессивная зональность (Grt-2 ^ Grt-3 ^ Grt-4, рис. 3, b; 4) проявлена во всех образцах перидотитов и выражается в снижении содержания MgO и #Mg и возрастании MnO, FeO, CaO.

По соотношению MgO и FeO между Grt-2, Grt-3 и Grt-4 образцы ультрамафитов объединены в две группы (рис. 4):

I группа — образцы с наиболее магнезиальным гранатом трёх генераций:

Grt-2: MgO >> FeO (#Mg = 0.68—0.71), СаО = 4.75—6.84 мс. %, Grt-3: MgO > FeO (#Mg = 0.64—0.69), СаО = 5.12—6.75 мас. %, Grt-4: MgO ~ FeO (#Mg = 0.61—0.66), СаО = 7.16—11.04 мас. %.

II группа с гранатом менее магнезиальным:

Grt-2: FeO ~ MgO (#Mg = 0.64—0.66), СаО = 4.98—5.82 мас. %, Grt-3: FeO > MgO (#Mg = 0.57—0.61), СаО = 4.69—6.54 мас. %, Grt-4: FeO >> MgO (#Mg = 0.55—0.63), СаО = 7.17—9.11 мас. %.

Несмотря на некоторые различия в содержании главных компонентов, гранаты двух групп имеют подобные тренды в изменении химического состава с изменением термодинамических условий (рис. 4, а). Более подробное описание зональности приведено в работе [7], количественный анализ гранатов из некоторых образцов представлен ранее [6].

Химическая специфика гранатов из ультрамафитов Марун-Кеу в сравнении с гранатами из коровых и мантийных UHP-перидотитов коллизионных зон мира

Литературные аналитические данные, использованные для сравнения с данными по гранатам из перидотитов Марун-Кеу, представлены в табл. 1. Генетический тип коровых перидотитов представлен гранатовыми ультрама-фитами Кокчетавского массива (С. Казахстан), террейна Даби (В. Китай), террейна Алтын-Таг (С.-З. Китай) и Западного гнейсового региона (Норвегия). Они сравнивались с представителями мантийных гранатовых перидотитов из террейна Сулу (В. Китай), Западного гнейсового региона (Норвегия), перидотитовых комплексов Центральных и Западных Альп, Бланского массива (Чехия) и острова Сулавеси (Индонезия).

Статистические данные по составу гранатов коровых и мантийных перидотитов представлены в табл. 2. Гранаты коровых перидотитов характеризуются пониженным #Mg и низким содержанием Cr2O3 в сравнении с гранатами из мантийных UHP-перидотитов. По соотношению Fe и Mg они образуют самостоятельные неперекрывающие-ся интервалы: #Mg «коровых» гранатов изменяется в интервале 0.43—0.71 (Хср = 0.63), мантийных — 0.74—0.88 (Хср = 0.79). Содержание Cr2O3 в «коровых» гранатах— 0.00—1.33 мас. % (Хср = 0.12 мас. %), в мантийных — 0.56— 4.84 мас. % (Хср = 2.16 мас. %). Содержание Cr2O3 в гранатах из коровых перидотитов террейна Даби существенно выше, чем в гранатах из коровых перидотитов Кокчетава, Норвегии, террейна Алтын-Таг, и частично перекрывается с составами гранатов мантийных перидотитов. Если кокчетавские и норвежские «коровые» гранаты практически лишены Cr2O3, то в «коровых» гранатах Китая из террейна Даби содержание Cr2O3 составляет 0.32—1.33 мас. %. В китайских «коровых» гранатах из террейна Алтын-Таг содержание Cr2O3 составляет 0.01—0.17 мас. % (одно значение 1.25 мас. %).

На бинарных диаграммах Mg—Fe и #Mg—Cr2O3 (рис. 5, а, б) показан состав пикового граната (Grt-2) из ультрамафитов Марун-Кеу в сравнении с мантийными и коровыми перидотитами; на тройной диаграмме Mg— Fe—Ca (рис. 6) вынесены составы всех четырех генераций граната. По содержанию Mg, Fe и Cr гранаты из ма-рункеуских ультрамафитов отличаются от гранатов из мантийных UHP-перидотитов: они менее магнезиальны, содержат меньшее количество Cr и расположены в поле гранатов из коровых перидотитов. #Mg пикового Grt-2 в перидотитах Марун-Кеу варьирует в интервале 0.60—0.71, содержание Cr2O3 — от 0.00 до 0.20, редко до 0.44 мас. %. По значению #Mg марункеусские гранаты практически полностью перекрываются с гранатами из коровых ультрамафитов Кокчетавского массива, а по концентрации Cr2O3 — с гранатами из коровых ультрамафитов террейна Алтын-Таг.

Обсуждение

Наличие в гранатовых перидотитах реликтового плагиоклаза прямо указывает на начальное (досубдук-ционное) давление ниже 7—8 кбар, т. е. становление магматических протолитов происходило именно в коровых условиях — в верхней коре на глубинах свыше 21—24 км. На рис. 2 показан РТ-тренд метаморфической (прогрессивной и регрессивной) эволюции перидотитов комплекса: пунктирными стрелками показан предполагаемый РТ-путь от момента становления интрузива в земной коре (субизобарическое остывание интрузива — стрелка с цифрой 1) до начала погружения при субдукции (прогрессивный метаморфизм с повышением Р и Т — стрелка с цифрой 2). Подобная РТ-эво-люция установлена для коровых протолитов гранатовых перидотитов Биксилинг и Маобей в террейне Даби (В. Китай) [29 и ссылки в ней].

Коровые перидотиты сходны с мантийными по количественно-минералогическому составу, однако заметно отличаются от них химическим составом минералов [8], например составом граната (рис. 5, 6). На рис. 7 показаны РТ-условия пика UHP-метаморфизма для коровых и мантийных гранатовых перидотитов из различных коллизионных зон земного шара (по данным из табл. 1). Почти все оценки максимальных Р и Т для коровых и мантийных гранатовых перидотитов находятся в поле устойчивости коэсита или алмаза и практически полностью перекрываются, за исключением РТ-данных по гранатовым перидотитам Сулавеси, образовавшимся при значительно более высоких температурах. Близкие РТ-параметры указывают на то, что разница в химизме «коровых» и «мантийных» гранатов обусловлена не термодинамическими условиями, а скорее спецификой петрохимического состава перидотитов разных генетических типов. Существенные отличия петрохимического состава марункеуских ультрамафитов от мантийных и сходство с петрохимией коровых перидотитов приведены в работе [6].

Рис. 5. Сравнение состава гранатов из перидотитов Марун-Кеу с гранатами из мантийных и коровых UHP-перидотитов коллизионных зон мира: 1—4 — коровые перидотиты: 1 — Кокчетавский массив, С. Казахстан, 2 — гнейсовый регион, 3. Норвегия, 3 — террейн Алтын-Таг, С.-3. Китай, 4 — террейн Даби, В. Китай; 5—8 — мантийные перидотиты: 5 — гнейсовый регион, 3. Норвегия, 6 — перидотиты Европы (Еланский массив и комплекс Альпе Арами), 7 — террейн Сулу, В. Китай, 8 — о-в Сулавеси, Индонезия; 9 — гранатовые перидотиты Марун-Кеу. Серым полем выделена область гранатов из перидотитов комплекса Марун-Кеу, точечной и сплошной линиями — поля составов граната соответственно из коровых и мантийных перидотитов. Ссылки на источники см. в табл. 1. Содержание Cr₂O₃ — в мас. %; Fe и Mg — в формульных коэффициентах

Fig. 5. Comparison of garnet composition from Marun-Keu peridotites with garnet from mantle and crustal HP-UHP-peridotites from other collision zones: 1—4 — crustal peridotites: 1 — Kokchetav Massif, N. Kazakhstan, 2 — Gneiss Region, W. Norway, 3 — Altyn Tagh terrane, NW China, 4 — Dabie-Sulu terrane, E. China; 5—8 — mantle peridotites: 5 — Gneiss Region, W. Norway, 6 — Europe (Blansky Massif and Complex Alpe Arame), 7 — Dabie-Sulu terrane, E. China, 8 — Sulawesi Island, Indonesia; 9 — peridotites of Marun-Keu Complex. Grey field — fields of garnets from Marun-Keu peridotites; doted and solid contours — fields of garnets from crustal and mantle peridotites. Data for composition of garnet from crustal and mantle peridotites from Tab. 1. Cr₂O₃ concentration in wt. %; Fe and Mg — in formula coefficients

Рис. 6. Тройная диаграмма Mg—Fe—Ca для гранатов из перидотитов Марун-Кеу: 1—4 — гранат из перидотитов Марун-Кеу, соответственно Grt-1, Grt-2, Grt-3, Grt-4. Точечной и сплошной линиями показаны поля составов граната из коровых и мантийных перидотитов соответственно. Ссылки на источники см. в табл. 1

Fig. 6. Mg-Fe-Ca diagram for garnet from Marun-Keu peridotites: 1—4 - Grt-1, Grt-2, Grt-3, Grt-4 respectively. Doted and solid contours — composition fields of garnet from crustal and mantle peridotites, after Tab. 1

Рис. 7. РТ-параметры пика метаморфизма коровых и мантийных UHP-гранатовых перидотитов из коллизионных зон мира: 1—5 — коровые перидотиты: 1 — комплекс Марун-Кеу, Полярный Урал, Россия; 2 — Кокчетавский массив, С. Казахстан; 3 — западный гнейсовый регион, Норвегия; 4 — террейн Даби, В. Китай; 5 — террейн Алтын-Таг, С.-З. Китай; 6—10 — мантийные перидотиты: 6 — западный гнейсовый регион, Норвегия; 7 — Еланский массив, Чехия; 8 — комплекс Альпе Арами, З. Альпы, Италия; 9 — террейн Сулу, В. Китай; 10 — о-в Сулавеси, Индонезия. Ссылки на источники см. в табл. 1. Линии минеральных равновесий см. на рис. 2. РТ-линия первого появления граната с 1 % мейджоритового минала по данным [16]

Fig. 7. Peak metamorphic P-T parameters of crustal and mantle UHP-peridotites from different collision zones: 1—5 — crustal peridotites: 1 — Marun-Keu Complex, Polar Urals; 2 — Kokchetav Massif, N. Kazakhstan; 3 — Western Gneiss Region, Norway; 4 — Dabie tar-rane, E. China; 5 — Altyn Tagh terrane, N.-W. China; 6—10 — mantle peridotites: 6 — Western Gneiss Region, Norway; 7 — Blansky Massif, Czech Republic; 8 — Alpe Arami Complex, W. Alps, Italy; 9 — Sulu tarrane, E. China; 10 — Sulawesi Island, Indonesia. Data are from Tab. 1. Lines of mineral equilibrium see Fig.2. Line with 1 % of majorite in garnet is after [16]

Заключение

Геологические наблюдения, а именно наличие реликтовых участков низкобарических плагиоклазсодержащих протолитов в гранатовых перидотитах, прямо указывают на их изначально коровое происхождение. Гранат из уль-трамафитов Марун-Кеу по составу сопоставляется с гранатами коровых UHP-ультрамафитов коллизионных зон Казахстана, Норвегии и Китая. Термобарометрические сопоставления условий образования перидотитов (рис. 7) показывают, что разница в составе пиковых гранатов из перидотитов двух генетических типов определяется не РТ-условиями их образования. Таким образом, гранат коровых перидотитов, являясь метаморфическим минералом, отражает валовый состав магматических протолитов и может служить индикатором корового генезиса ультрама-фитов в UHP-коллизионных зонах.

Геологические данные и результаты сопоставлений химического состава граната позволили отнести гранатовые ультрамафиты Марун-Кеу к генетическому типу коровых перидотитов. Их досубдукционными предшественниками являются плагиоперидотиты и меланотроктоли-ты, сохранившиеся при UHP-метаморфизме в виде реликтовых участков в телах гранатовых перидотитов.

Авторы благодарят анонимных рецензентов за критические замечания, позволившие существенно улучшить статью.

Работа выполнена в рамках государственного задания (проект № 0330-2016-0004) и программы фундаментальных исследований РАН № 15-18-5-57.