Блог

Вализер П. М., Дубинина Е. В.
ПИРОП-АЛЬМАНДИН-ГРОССУЛЯРОВЫЕ ГРАНАТЫ ЭКЛОГИТОВ МАКСЮТОВСКОГО КОМПЛЕКСА (ЮЖНЫЙ УРАЛ)

ПИРОП-АЛЬМАНДИН-ГРОССУЛЯРОВЫЕ ГРАНАТЫ ЭКЛОГИТОВ МАКСЮТОВСКОГО КОМПЛЕКСА (ЮЖНЫЙ УРАЛ)

П. М. Вализер, Е. В. Дубинина

Ильменский государственный заповедник УрО РАН, г. Миасс, Россия

Максютовский комплекс – уникальный объект разных типов эклогитов, кварц-альмандин-жадеитовых и гранат-глаукофановых, ультраосновных и других экзотических пород, испытавший полигенный метаморфизм ультравысоких (UHP) и высоких (HP) давлений. Протолит максютовского комплекса рассматривается как докембрийский, испытавший метаморфизм сверхвысокого давления 550–600 млн лет назад. Последняя стадия метаморфизма (320–385 млн лет) происходила одновременно с метаморфизмом и деформациями офиолитов.

Внутренняя структура максютовского комплекса очень сложна и в течение длительного времени была предметом дискуссии. Последняя интерпретация внутреннего строения комплекса выделяет три тектонически совмещенные серии: нижнюю – существенно терригенную, субконтинентальную с телами ультравысокобарических эклогитов, ультрабазитов и других экзотических пород; юмагузинскую (среднюю) – кварцитовую, кварцито-сланцевую и аркозовую с полимиктовыми конгломератами в основании и с крупными пластовыми и линзовидными телами глаукофан-омфацитовых эклогитов и гранат-глаукофан-клиноцоизитовых пород; верхнюю – офиолитоподобную, представленную зеленокаменными породами и зелеными сланцами с подчиненным количеством графитистых кварцитов, слюдистых и стильпномелановых сланцев и линз мраморов. В основании серии выделяются фрагменты серпентинового меланжа с телами «кальциевых» эклогитов, метародингитов и разнообразных лавсонит-хлоритовых пород. Кроме пород включенных в перечисленные выше серии, в составе максютовского комплекса присутствуют фрагменты палеозойских офиолитов [6].

Эклогиты максютовского комплекса и их минералогия считаются детально изученными, особенно подробно – гранаты из пород нижней серии комплекса.

Изучены минералы гранат-диопсидового эклогита, который представлен маленькой будиной (0.4 ´0.5 м), залегающей непосредственно в контакте с телом энсатитовых и форстерит-энстатитовых пород (рис. 1). Эклогит имеет полосчатую текстуру и хлоритовую оторочку, что нехарактерно для эклогитовых тел нижней серии.

Исследованные гранаты по компонентному составу отвечают альмандин-гроссулярам и пироп-альмандин-гроссулярам (табл. 1). Альмандин-гроссуляровые гранаты (Gt₁) присутствуют в эклогите в малом количестве. Зерна их гетерогенны, от центра (c) к краю (r) зерна отмечается увеличение содержаний магния и, незначительно, марганца, уменьшение – кальция и железа: с – Py₅Alm₄₀Spess₂Ca-comp₅₃; i – Py₁₂Alm₃₆Spess₅Ca-comp₅₃; r – Py₂₁Alm₄₀Spess₃Ca-comp₃₆ (рис. 2 а). Центральные зоны зерен содержат включения клинопироксена и эпидота.

Пироп-альмандин-гроссуляровые гранаты (Gt₂; ≤ 2 мол. % спессартинового минала) представляют основное количество исследованных гранатов в эклогите. Для их составов характерно низкое содержание марганца. В зернах пироп-альмандин-гроссуляров отмечается сложная зональность по содержанию магния и кальция (с – Py₂₅Alm₃₆Spess₂Ca-comp₃₇, i – Py₁₄Alm₃₉Spess₂Ca-comp₄₅, r– Py₂₅Alm₃₈Spess₁Ca-comp₃₆) (см. рис. 2 б).

Клинопироксены по составу отвечают диопсиду с железистлстью f = 11–12 % и низким содержанием жадеитового компонента (Jd₇And₉₃ или Jd₁₂And₈₈). Минералы группы эпидота соответствуют клиноцоизиту (f = 17 %).

Термодинамические параметры эклогитов оценены с помощью программы «Geopath» (авторы Т. В. Геря, Л. Л. Перчук). Для пары альмандин-гроссуляр-диопсид (Jd₇) определена температура 432–460 °С при давлении 10–25 кбар, а для пары пироп-альмандин-гроссуляр-диопсид (Jd_>12) соотвественно Т = 665–703 °С, при Р = 10–25 кбар.

Изученные пироп-альмандин-гроссуляровые гранаты являются нехарактерными для эклогитов и других пород комплекса и ранее не описывались.

Гранаты из дипосид-жадеитовых и титанистых эклогитов нижней серии отвечают по составу неоднородным гроссуляр-альмандинам (Py_15–18Ca-comp_24–27), гетерогенным гроссуляр-альмандинам и альмандинам (с – Py_11–17Ca-comp_27–29, r – Py_15–26Ca-comp_17–20); из глаукофан-омфацитовых эклогитов средней серии – альмандинам с высоким содержанием марганца и кальция (с – Py_8–12Ca-comp_20–25, r – Py_14–15Ca-comp_25–27); из «кальциевых» эклогитов и лавсонитовых метародингитов – гроссуляр-альмандинам и альмандин-гроссулярам с высоким содержанием марганца (Py_6–8Ca-comp_33–37Spess_≥5), а также и спессартин-гроссуляр-альмандинам (с – Py_3–5Ca-comp_24–31Spess_13–27, r – Py_5–3Ca-comp_31–48Spess_2–4) (рис. 3).

Гранаты из метапелитов тектонических подразделений комплекса представлены альмандин-пиропами и альмандин-гроссулярами с высоким содержанием спессартинового компонента (3–18 мол. %) и спессартин-альмандинами. Железистость гранатов изменяется от 57 до 92 %. Содержание компонентов (мол. %): пиропового 3–34, кальциевого 10–47, спессартинового 0.2–30 и альмандинового 40–70.

Пироп-альмандин-гроссуляровые гранаты по составу и характеру распределения элементов в кристаллах аналогичны гранатам ультраосновных пород и эклогитов из эклогит-гнейсовых комплексов (см. рис. 3).

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ «Урал-регион» (проект № 07-05-96004).

Литература 

1. Белковский А. И.Эволюция состава гранатов эклогит-сланцевых и эклогит-сланцево-мигматитовых комплексов. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. 226 с.
2. Вализер. П. М.Верхняя серия максютовского комплекса: метаморфизм // Урал. минерал. сборник, № 12. Миасс: ИМин УрО РАН, 2002. С. 191–203.
3. Вализер П. М.Гранат верхней толщи максютовского комплекса: состав, зональность // Новые идеи и концепции в минералогии. Матер. 3 Международ. минералог. семинара. Сыктывкар, 2002. С. 64–65.
4. Удовкина Н. Г. Эклогиты СССР. М.: Наука, 1985. 286 с.
5. Dobretsov N.L., Sobolev N. V., Shatsky V. S. To the Diamondiferous and high pressure metamorphic rocks of Kokchetav massif (Northern Kazakhstan) // Fourth Int. eclogites sympos. Novosibirsk, 1999. С. 134.
6. Lennykh V.L., Valizer P. M., Beane R., Leech M. P. Evolution of the Maksyutov complex, Ural Mountains, Russia: Implication for metamorphism // Int. Geol. Rev., 1995. V. 37. P. 584–600.
7. Vrana S., Fryda J.Ultrahigh-pressure grossular-rich garnetite from the Moldanubian zone, Czech Republie // Eur. Miner. J., 2003. V. 15. P. 43–54.

Подписи к исункам.                                                                                                                                                 

Рис. 1. Фрагменты геологического разреза нижней серии максютовского комплекса по левому берегу р. Сакмара, в 2 км ниже д. Караяново [6]: 1 – форстерит-энстатитовые породы; 2 – энстатитовые породы; 3 – эклогиты; 4 – эклогиты глакофанизированные; 5 – глаукофаниты; 6 – актинолитовые породы; 7 – тальковые породы; 8 – слюдяные сланцы с гранатом и глаукофаном; 9 – графитистые и слюдяные сланцы.

Рис. 2. Микрозондовые профили по зернам гранатов состава альмандин-гроссуляр (а) и пироп-альмандин-гроссуляр (б) из эклогита диопсид-жадеитового района д. Караяново, нижняя серия.

Рис. 3. Компонентный состав гранатов: 1 – из диопсидового эклогита нижней серии максютовского комплекса (Ю. Урал); 2 – из основных пород марункеусского комплекса (П. Урал) [4]; 3 – из основных и карбонатсодержащих пород Кокчетавского массива (Казахстан) [5]; 4 – из гранатовых пироксенитов [5]; 5 – из гарнетитов [7]; 6 – из лавсонит-хлоритовых пород верхней серии максютовского комплекса [2, 3]; 7 – поле составов гранатов из эклогитов нижней серии максютовского комплекса [6]; 8 – поле составов гранатов из эклогитов эклогит-гнейсовых комплесов Урала [1, 4].