Термобарометрия мафических ксенолитов в трондьемитах района р. Лотта Центральной зоны Лапландского гранулитового комплекса

Валентина Григорьевна Бутвина; Олег Геннадьевич Сафонов; Мария Алексеевна Голунова

doi:10.17308/geology.2021.2/3487

Валентина Григорьевна Бутвина Институт экспериментальной минералогии им. академика Д. С. Коржинского РАН http://orcid.org/0000-0002-1114-4646
Олег Геннадьевич Сафонов Институт экспериментальной минералогии им. академика Д.С. Коржинского РАН http://orcid.org/0000-0002-8163-4667
Мария Алексеевна Голунова Институт экспериментальной минералогии им. академика Д. С. Коржинского РАН http://orcid.org/0000-0002-7251-1876

DOI: https://doi.org/10.17308/geology.2021.2/3487

Ключевые слова: Лапландский гранулитовый комплекс (ЛГК), трондьемит, гранулит, основные ксенолиты, Р-Т параметры, флюидные включения, амфиболизация

Аннотация

Введение: На основе полученных ранее результатов петро лого-минералогических исследований ксенолитов гранатсодержащих трондьемитов центральной части Лапландского гранулитового комплекса из района р. Лотта проведено моделирование их минеральных ассоциаций с помощью метода псевдосечений. Методика: Расчеты Р-Т параметров и флюидного режима метаморфизма проведены с использованием хорошо зарекомендовавших себя программных комплексов GEOPATH, TWQ, PERPLEX, основанных на взаимосогласованных базах термодинамических данных. Составы минералов определялись на электронном микроскопе CamScan MV2300 (VEGA TS 5130MM) с энерго дисперсио нным микроанализатором Link INCA Energy. Флюидные включения в метаморфических породах были изучены в пластинках толщиной 200-300 мкм с двусторонней полировкой на установке Linkam с рабочим температурным интервалом от -196°С до 600°С (THMSG 600) и автоматическим режимом нагревания и охлаждения образца со скоростью от 0.1 до 90°/мин. Результаты и обсуждения: 1. Моделирование минеральных ассоциаций ксенолитов методом псевдосечений и термобарометрия: Рассчитанные Р-Т псевдосечения в интервале 5-9 кбар и 600-800°С представляют простые диаграммы, в которых резко доминирующим является поле ассоциации Opx+Cpx+Pl+Qz+Ilm. С помощью программного комплекса winTWQ_2.32 рассчитаны температуры по равновесию Cpx+Opx для 59 пар минералов. Для моделирования процесса амфиболизации использовалось амфибол-плагиоклазовое равновесие, которое зафиксировало температуры амфиболизации ксенолитов 740-780°С при давлении 5.0-5.5 кбар. 2. Флюидные включения: Флюидные включения были изучены в кварце и представлены углекислотными и водно-солевыми разностями. Выводы: Амфиболизация ксенолитов связана с проникновением в них существенно водного флюида из остывающей трондьемитовой магмы, что подтверждается резким преобладанием водно-солевых (17-20 мас. % NaCl эквивалента) и подчиненным количеством углекислых включений в минералах гранитоидов. Несмотря на активное флюидное взаимодействие расплава и ксенолитов, признаков термального воздействия не установлено.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Валентина Григорьевна Бутвина, Институт экспериментальной минералогии им. академика Д. С. Коржинского РАН

к. г.-м. н, с. н. с., Институт экспериментальной минералогии им. академика Д. С. Коржинского РАН, Черноголовка, Московская обл., Российская Федерация

Олег Геннадьевич Сафонов, Институт экспериментальной минералогии им. академика Д.С. Коржинского РАН

д. г.-м. н., профессор, директор, Институт экспериментальной минералогии им. академика Д.С. Коржинского РАН, Черноголовка, Московская обл., Российская Федерация

Мария Алексеевна Голунова, Институт экспериментальной минералогии им. академика Д. С. Коржинского РАН

к. г.-м. н, с. н. с., Институт экспериментальной минералогии им. академика Д.С. Коржинского РАН, Черноголовка, Московская обл., Российская Федерация

Литература

1. Mitrofanov F. P., Kravtsova E. I., Manuilova M. M. Rannedokembriiskie granitoidnye formatsii [Early Precambrian granitoid formations]. Moscow, Nauka publ., 1974, 292 p. (In Russ.)
2. Kozlov N. E., Kozlova N. E. O genezise granatovykh plagiogranitoidov Laplandskogo granulitovogo poyasa [On the genesis of garnet plagiogranitoids of the Lapland granulite belt]. Vestnik of MSTU -Bulletin of MSTU, 1998, vol. 1, pp. 43-52. (In Russ.)
3. Mints M. V., Kaulina T. V., Konilov A. N., Krotov A. V., Stupak V. M. The thermal and geodynamic evolution of the Lapland granulite belt: Implications for thermal structure of the lower crust during granulite-facies metamorphism. Gondwana Research, 2007, vol.12, pp. 252-267. DOI
4. Kaulina T. V., Nerovich L. I., Bayanova T. B., Yapaskurt V. O. Sequence of geological processes in the Central and North-Eastern part of the Lapland granulite belt: isotope-geochemical data on zircon and results of geological and petrological studies. Geohimia - Geochemistry, 2014, no. 7, pp. 625-645. (In Russ.) DOI
5. Glebovitsky V., Marker M., Alexejev N., Bridgwater D., Sedova I., Salnikova E., Berezhnaya N. Age, evolution and regional setting of the Palaeoproterozoic Umba igneous suite in the Kolvitsa-Umba zone, Kola Peninsula: Constrains from new geological, geochemical and U-Pb zircon data. Precambrian Research, 2001, vol.105, pp. 247-267. DOI
6. Marker M., Henkel H., Lee M.K. Combined gravity and magnetic modelling of the Tanaelv and Lapland Granulite Belts, Polar Profile, Northern Baltic Shield. The European Geotraverse: Integrative Studies. Strasbourg. European Science Foundation, 1990, pp. 67-76.
7. Butvina V. G., Golunova M. A., Viryus A. A. P-T and fluid conditions of interaction between mafic xenolithes and plagiogranites in the Lotta River Area, Lapland Granulite Belt. Trudy Fersmanovskaya nauchnoi sessii GI KSC RAS - Proceedings of the Fersman Scientific Session of the State Institute of the CSC RAS, 2019, 16, pp. 33-38. DOI
8. Bakker R. J. Package FLUIDS 1. Computer programs for analysis of fluid inclusion data and for modelling bulk fluid properties. Chem. Geol, 2003, vol.194, pp. 3-23. DOI: 10.1016/S0009-2541(02)00268-1"target="_blank">DOI
9. Duan Z., Møller N., Weare, J. H. A general equation of state for supercritical fluid mixtures and molecular dynamics simulation of mixture PVTX properties. Geochim. Cosmochim. Acta, 1996, vol. 60, pp. 1209-1216. DOI
10. Holland T., Powell R. Thermodynamics of order-disorder in minerals: II. Symmetric formalism applied to solid solutions. American Mineralogist, 1996, vol. 81(11-12), pp. 1425-1437. DOI
11. Holland T. J. B., Powell R. An improved and extended internally consistent thermodynamic dataset for phases of petrological interest, involving a new equation of state for solids. Journal of Metamorphic Geology, 2011, vol. 29(3), pp. 333–383. DOI
12. Connolly J. A. Computation of phase equilibria by linear programming: a tool for geodynamic modeling and its application to sub-duction zone decarbonation. Earth and Planetary Science Letters, 2005, vol. 236(1–2), pp. 524–541. DOI
13. White R. W., Powell R., Holland T. J. B., Johnson T. E., Green E. C. R. New mineral activity–composition relations for thermody-namic calculations in metapelitic systems. Journal of Metamorphic Geology, 2014а, vol. 32(3), pp. 261–286. DOI
14. Fuhrman M. L., Lindsley, D. H. Feldspar minerals. Amer Miner, 1988, vol. 73, pp. 201–215. DOI
15. White R. W., Powell R., Holland T. J. B., Worley B. A. The effect of TiO2 and Fe2O3 on metapelitic assemblages at greenschist and amphibolite facies conditions: mineral equilibria calculations in the system K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-TiO2-Fe2O3. Journal of Metamorphic Geology, 2000, vol. 18(5), pp. 497–512. DOI
16. White R. W., Powell R., Johnson T. E. The effect of Mn on mineral stability in metapelites revisited: new a–x relations for manga¬nese-bearing minerals. Journal of Metamorphic Geology, 2014b, vol. 32(8), pp. 809–828. DOI
17. Berman R. G. WinTWQ (version 2.3): A software package for performing internally-consistent thermobarometric calculations. Gological Survey of Canada Open File 5462. 2007.
18. Blundy J. D., Holland T. J. B. Calcic amphibole equilibria and a new amphibole-plagioclase geothermometer. Contribution to Mineralogy and Petrology, 1990, vol. 104, pp. 208–224.
19. Safonov O. G., Reutsky V. N., Golunova M. A., Butvina V. G., Yapaskurt V. O., Varlamov D. A. Razlichnye istochniki ugleroda vo fluidah granitoidov v granulitovyh kompleksah. [Various sources of carbon in granitoid fluids in granulite complexes]. XXI Simpozium po geohimii ixotopov imeni akademika A.P. Vinogradova. [XXI Symposium on the Geochemistry of Isotopes named after Academician A. P. Vinogradov]. Moscow, Russia, November 15–17, 2016. (In Russ.)
20. Safonov O. G., Reutsky V. N., Golunova M. A., Butvina V. G., Yapaskurt V. O., Varlamov D. A., Shcherbakov V. D., van Rinnen D. D. Izotopnye harakteristiki ugleroda kak indicator istochnika vysokotemperaturnyh granitoidov v granulitovyh kompleksah. [Iso-topic characteristics of carbon as an indicator of a source of high-temperature granitoids in granulite complexes]. Geodinamika rannego Dokembriya: shodstvo I razlichiya s Fanerozoyem. [Geodynam-ics of the Early Precambrian: similarities and differences with the Phanerozoic]. Petrozavodsk, May 29–31, 2017. pp. 216–218. (In Russ.)