Александров И.А. Метаморфические породы амфиболитовой фации Джугджуро-Становой складчатой области (условия образования и состав протолитов)

Подождите немного. Документ загружается.

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

Дальневосточный геологический институт

И.А. Александров

Метаморфические породы

амфиболитовой фации

Джугджуро-Становой

складчатой области

(уСловИя обрАзовАнИя

И СоСтАв протолИтов)

Владивосток

Дальнаука

2010

УДК 552.16:552.11:551.24

Александров И.А. Метаморфические породы амфиболитовой фации

Джугджуро-Становой складчатой области (условия образования и состав

протолитов). Владивосток: Дальнаука, 2010. 212 с.

Монография посвящена изучению метаморфических пород амфиболитовой фации

Джугджуро-Становой складчатой области (ДССО). Она включает в себя: описание

геологического строения ДССО, исследование петрохимии и геохимии микроэлемен-

тов метаморфических пород из разных частей ДССО, реставрацию состава вулкано-

генных протолитов, детальное описание минералогии изученных пород, исследование

PT–условий и флюидного режима метаморфизма амфиболитовой фации. При прове-

дении исследований был использован широкий набор современных методов геотер-

мобарометрии и физико-химического моделирования, проведен их анализ, сравнение

и описаны пределы применимости.

Книга рассчитана на специалистов, интересующихся вопросами метаморфической

петрологии, геохимии и геологии докембрия.

Утверждено к печати ученым советом ДВГИ ДВО РАН.

Ответственный редактор д.г.-м.н. О.В. Авченко

Рецензент д.г.-м.н. С.А. Щека

ISBN 978-5-8044-1109-2

Содержание

Глоссарий...........................................................................................................................5

Введение............................................................................................................................7

Глава 1

Основные черты геологического строения.............................................................9

1.1 Геологическая изученность.........................................................................................9

1.2 Cтратиграфия и магматизм .......................................................................................16

1.2.1 Зверевско-чогарский комплекс ..........................................................................16

1.2.2 Зейский комплекс................................................................................................19

1.2.3 Становой комплекс .............................................................................................20

1.2.4 Гилюйский комплекс ..........................................................................................22

1.2.5 Джелтулакский комплекс ...................................................................................24

Глава 2

Геохимия и петрогенезис метавулканитов

...........................................................27

2.1 Геохимия метавулканитов .........................................................................................29

2.1.1 Центральный домен ДССО................................................................................29

2.1.1.1 Петрохимические характеристики и классификация пород....................29

2.1.1.2 Геохимия микроэлементов..........................................................................41

2.1.1.3 Изотопный состав углерода ........................................................................44

2.1.2 Западный домен ДССО ......................................................................................46

2.1.2.1 Петрохимические характеристики и классификация пород....................46

2.1.2.2 Геохимия микроэлементов..........................................................................52

2.1.3 Восточный домен ДССО....................................................................................53

2.1.3.1 Петрохимические характеристики и классификация пород....................53

2.1.3.2 Геохимия микроэлементов..........................................................................57

2.2 Петрогенезис протолитов..........................................................................................59

2.2.1 Центральный домен ДССО................................................................................63

2.2.2 Западный домен ДССО ......................................................................................65

2.2.3 Восточный домен ДССО....................................................................................67

Глава 3

Особенности минералогии ........................................................................................69

3.1 Гранаты .......................................................................................................................70

3.2 Амфиболы...................................................................................................................83

3.3 Слюды .........................................................................................................................88

3.4 Эпидоты и цоизит ......................................................................................................90

3.5 Пироксены ..................................................................................................................93

3.6 Полевые шпаты ..........................................................................................................93

3.7 Прочие минералы.......................................................................................................95

Глава 4

PT–условия метаморфизма

.......................................................................................99

4.1 Традиционная геотермобарометрия.........................................................................99

4.1.1 Термометрия......................................................................................................100

4.1.1.2 Гранат-амфиболовый термометр..............................................................103

4.1.1.3 Амфибол-плагиоклазовый термометр .....................................................105

4.1.1.4 Гранат-клинопироксеновый термометр...................................................106

4.1.2 Баро- и термобарометрия .................................................................................107

4.1.2.1 Амфиболовые термобарометры ...............................................................107

4.1.2.2 Гранат-амфибол-плагиоклаз-кварцевые термобарометры.....................110

4.1.2.3 Гранат-биотит-плагиоклаз-кварцевый барометр ....................................112

4.1.2.4 Гранат-пироксен-плагиоклаз-кварцевая термобарометрия....................114

4.1.3 Выводы по результатам традиционной термобарометрии............................116

4.2 Метод «средних P–T» и программа THERMOCALC ...........................................117

4.3 Метод минимизации потенциала Гиббса и программа «Селектор-С» ...............123

4.3.1 Описание метода...............................................................................................123

4.3.2 Моделирование пород Центрального домена ДССО ....................................131

4.3.3 Моделирование парагенезиса гранулита Западного домена ДССО.............134

4.3.4 Моделирование пород амфиболитовой фации Западного домена ДССО ...136

4.3.5 Моделирование пород Восточного домена ДССО ........................................139

4.4 Выводы по оценкам PT–условий............................................................................142

Глава 5

Особенности флюидного режима .........................................................................147

5.1 Информативность применяемых методик по оценке состава флюида...............148

5.2 Методика хроматографических и электрохимических исследований................149

5.3 Обсуждение данных хроматографии и электрохимии .........................................150

5.4 Анализ режима СО

по минеральным равновесиям и методу моделирования...154

5.5 Оценка парциального давления воды по мусковитсодержащим равновесиям..157

5.6 Степень окисленности внешнего флюида и минеральных ассоциаций.............158

5.7 Флюидная модель метаморфизма...........................................................................159

Заключение...................................................................................................................161

Список литературы.....................................................................................................163

Приложения..................................................................................................................175

Приложение 1. Типы пород и их минеральные ассоциации.......................................175

Приложение 2. Результаты силикатных анализов метаморфических пород ДССО..177

Приложение 3. Результаты анализов микроэлементов в метаморфических

породах ДССО......................................................................................179

Приложение 4А. Представительные микрозондовые анализы гранатов ..................182

Приложение 4Б. Представительные микрозондовые анализы амфиболов...............185

Приложение 4В. Представительные микрозондовые анализы слюд.........................187

Приложение 4Г. Представительные микрозондовые анализы эпидотов и

цоизитов ..............................................................................................189

Приложение 4Д. Представительные микрозондовые анализы пироксенов..............191

Приложение 4Е. Представительные микрозондовые анализы плагиоклазов...........192

Приложение 4Ж. Представительные микрозондовые анализы хлоритов, сфенов,

ильменитов и магнетитов.................................................................195

Приложение 5. Минеральные равновесия, использованные для термобарометрии...197

Приложение 6. Модели твердых растворов минералов ..............................................199

4 Содержание

Глоссарий

Используемые аббревиатуры

ДССО – Джугджуро-Становая складчатая область.

ИЩС – известково-щелочная серия.

ЛРЗЭ – легкие редкоземельные элементы (La–Sm).

РЗЭ – редкоземельные элементы.

ТКС – толеит-коматиитовая серия.

ТРЗЭ – тяжелые редкоземельные элементы (Gd–Lu).

AFM – треугольная диаграмма: Na

O + K

O – FeO

общ

– MgO.

EDS – Energy Dispersive Spectrometers (англ.) – энергодисперсионные спек-

трометры.

EMORB – E-type Mid Ocean Ridge Basalts (англ.) – базальты E-типа средин-

ноокеанических хребтов.

ICP-MS – Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy (англ.) – масс-спек-

трометрия с индуктивно-связанной плазмой.

HFSE – High Field Strength Elements (англ.) – элементы с высоким зарядом ядра.

LILE – Large Ion Lithophile Elements (англ.) – литофильные элементы с боль-

шим ионным радиусом.

NMORB – N-type Mid Ocean Ridge Basalts (англ.) – базальты N-типа средин-

ноокеанических хребтов.

OIB – Ocean Islands Basalts (англ.) – базальты океанических островов.

TAS – Total Alkalis – Silica (англ.) – диаграмма «сумма щелочей – кремнезем».

XFS – X-ray Fluorescence Spectrometry (англ.) – рентгенофлуоресцентная спек-

трометрия.

WDS – Wavelength Dispersive Spectrometer (англ.) – волновые спектрометры.

Используемые геохимические параметры

(Zr/Zr*)

, (Pb/Pb*)

, (Ti/Ti*)

, (Nb/Nb*)

– размер аномалий содер-

жаний элементов по отношению к NMORB. Выражается в соотношении нор-

мированного к NMORB содержания элемента (Zr, Pb, Ti или Nb) по

отношению к геометрическому среднему нормированных к NMORB содер-

жаний двух элементов, геохимически близких данному (для Ti – Eu и Dy, для

Zr – Nd и Sm, для Pb – Ce и Pr, для Nb – U и La).

La/Yb

, La/Sm

, Gd/Yb

– соотношения нормированных к хондриту

содержаний РЗЭ (нормированны содержания обоих элементов).

ЛРЗЭ

, TPЗЭ

– геометрическое среднее нормированных к хондриту

содержаний легких и тяжелых РЗЭ соответственно.

Сокращения минералов

Ab – альбит

Alm – альмандин

An – анортит

Ann – аннит

Ap – апатит

Bt – биотит

Cc – кальцит

Chl – хлорит

Cpx – клинопироксен

Crd – кордиерит

Crn – корунд

Cz – клиноцоизит

Di – диопсид

Dol – доломит

En – энстатит

Ep – эпидот

Fs – ферросилит

Gf – графит

Grs – гроссуляр

Grt – гранат

Hb – амфибол

6 Глоссарий

Hy – гиперстен

Ilm – ильменит

Kfs – КПШ

Mgt – магнетит

Mu – мусковит

Ne – нефелин

Opx – ортопироксен

Ol – оливин

Or – ортоклаз

Phl – флогопит

Pl – плагиоклаз

Py – пироп

Q – кварц

Rt – рутил

Sf – сфен

Sill – силлиманит

Spss – спессартин

St – ставролит

Zc – циркон

Zo – цоизит

Предисловие к «электронному изданию»

Уважаемый читатель, спасибо за внимание к моей книге! Послед-

ний электронный вариант можно найти на моей Интернет-странице

по адресу http://youth.fegi.ru/alexandrov.htm. Он немного отличается от

бумажной монографии, изданной Дальнаукой, поскольку здесь я по

мере нахождения исправляю ошибки и опечатки. Буду признателен за

новые сообщения об ошибках, замечания и любое обсуждение книги.

Мой почтовый адрес – alexandrov@fegi.ru.

Искренне Ваш,

Игорь Александров

Глава II

2.1 Геохимия метавулканитов