Метабазиты Келейногубского массива Беломорского подвижного пояса Фенноскандинавского щита: состав, строение и условия метаморфизма
Аннотация
Введение: Интрузии базитов являются важными объектами при расшифровке истории формирования складчатых областей. В рамках данного исследования были детально изучены особенности геологического строения и минералого-петрографические характеристики Келейногубского массива – одного из ключевых объектов, который рассматривается при расшифровке истории развития Беломорского подвижного пояса Фенноскандинавского щита. Методика: Оценки параметров метаморфизма, выраженного в формировании коронарных структур в центре Келейногубского массива, были произведены методом мультиравновесной термобарометрии TWEEQU в программе TWQ. Расчёты условий метаморфических преобразований, приведших к образованию новых минеральных парагенезисов в краевой части интрузива, выполнены в системе NCTiFMMnASHO с использованием химического состава пород (метод псевдосекций) в Perple_X. Результаты и обсуждение: Минералого-петрографическое изучение Келейногубского массива Беломорского подвижного пояса показало, что породы интрузива варьируют по степени сохранности от интенсивно метаморфизованных пород краевых частей до сохранивших реликты первично-магматических минералов и коронарных структур пород центра интрузива. Одним из породообразующих минералов массива является оливин: установлен как магматический оливин, сохранившийся в породах центра массива и в его краевых частях, так и метаморфический оливин, присутствующий только в краевых частях интрузива. Оба оливина имеют близкую магнезиальность, но метаморфический оливин отличается более высокими концентрациями Mn и содержит включения метаморфических минералов: диопсида, амфибола, ортопироксена. Оценка условий формирования метаморфического оливина указывает на то, что его кристаллизация могла происходить при Т~900°С и Р ≥ 8 кбар. Оценка P-T условий метаморфических преобразований в породах центра массива показала, что реликтовые ранние метаморфические ортопироксен-клинопироксеновые каймы вокруг магматического оливина формировались при T ~850–950°С и P = 3–4 кбар. Заключение: По результатам изучения метабазитов Келейногубского массива выделено два этапа гранулитового метаморфизма. Ранний метаморфический этап, соответствующий условиям гранулитовой фации низких давлений (Т=850–950oС, Р=3–4 кбар), выражен в формировании коронарных структур, сохранившихся в центральной части массива. Поздний гранулитовый метаморфизм повышенных давлений фиксируется по гранатовым каймам центральной части интрузива и интенсивной метаморфической переработке (Т=900 oС, Р ≥ 8 кбар) пород краевой части массива с формированием вторичного оливина.
Скачивания
Литература
2. Slabunov A. I., Volodichev O. I., Svetov S. A., Stepanov V. S., Lobach-Zhuchenko S. B., Chekulaev V. P., Arestova N. A., Bibikova E. V., Balagansky V.V., Sorjonen-Ward P., Shchipansky A.A. The Archean of the Baltic Shield: Geology, Geochronology, and Geodynamic settings. Geotectonics, 2006, vol. 40, no. 6, pp. 409–433. DOI
3. Slabunov A. I., Volodichev O. I., Balaganskij V. V., Bibikova E. V., Stepanov V. S., Stepanova A. V. Belomorskii podvizhnyi poyas: Obshchie cherty geologicheskogo stroeniya i evolyutsii. [Belomorian mobile belt: Common features of geological structure and evolution]. Belomorskii podvizhnyi poyas i ego analogi: Geologiya, geokhronologiya, geodinamika, minerageniya [W Belomorian mobile belt and its analogues: Geology, geochronology, geodynamics, minerageny]. Petrozavodsk, IG KarNTs RAN, 2005, pp. 6–12. (in Russ.)
4. Stepanova A. V., Stepanov V. S., Larionov A. N., Salnikova E. B., Samsonov A. V., Azimov P., Egorova S.V., Larionova Y. O., Sukhanova M. A., Kervinen A. V., Maksimov O. A., Relicts of Paleoproterozoic LIPs in the Belomorian province, eastern Fennoscandian Shield: barcode reconstruction for a deeply eroded collisional orogen. Spec. Publ. Geological Society of London. 2021. DOI
5. Stepanov V. S. Osnovnoi magmatizm dokembriya Zapadnogo Belomor'ya [The Precambrian Mafic Magmatism in the Western White Sea Region]. Leningrad, Nauka publ., 1981. 216 p. (in Russ.).
6. Sharkov E. V, Smolkin V. F, Krassivskaya I. S. Early Proterozoic Igneous province of Siliceous High-Mg Boninite-like Rocks in the Eastern Baltic Shield. Petrology, 1997, vol. 5, pp. 448–465.
7. Sharkov E. V, Krassivskaya I. S., Chistyakov A. V. Dispersed mafic – ultramafic intrusive magmatism in Early Palaeoproterozoic mobile zones of the Baltic Shield: an example of the Belomorian drusite (coronite) complex. Petrology, 2004, vol. 12, pp. 561–582.
8. Stepanova A. V., Stepanov V. S. Paleoproterozoic mafic dyke swarms of the Belomorian Province, eastern Fennoscandian Shield. Precambrian Research, 2010, vol.183, pp. 602– 616.
9. Daly J. S., Balagansky V. V., Timmerman M. J., Whitehouse M. J. The Lapland–Kola orogen: Palaeoproterozoic collision and accretion of the northern Fennoscandian lithosphere. Gee D. G., Stephenson R. A. (eds). European Lithosphere Dynamics. Geological Society, London. Memoirs, 32. 2006, pp. 579–598.
10. Babarina I. I., Stepanova A. V., Azimov P. Y., Serebryakov N. S. Heterogeneous basement reworking during Palaeoproterozoic collisional orogeny within the Belomorian province, Fennoscandian Shield. Geotectonics, 2017, vol. 51, pp. 463–478. DOI
11. Balaganskii V. V., Mints M. V., Deili Dzh. S. Paleoproterozoiskii Laplandsko-Kol'skii orogen. [Paleoproterozoic Lapland Kola orogen]. Stroenie i dinamika litosfery Vostochnoi Evropy: rezul'taty issledovanii po programmam EVROPROBY [The structure and dynamics of the lithosphere of Eastern Europe: research results under the EUROPROBA programs]. Moscow, GEOKART, GEOS publ., 2006, pp. 142–155. (in Russ.)
12. Li X., Zhang L., Wei C., Slabunov A.I. Metamorphic PT path and zircon U–Pb dating of Archean eclogite association in Gridino complex, Belomorian province, Russia. Precambrian Research, 2015, vol. 268, pp. 74–96.
13. Berezin A. V, Skublov S. G., Marin Y. B., Mel'nik A. E., Bogomolov E. S. New occurrence of eclogite in the Belomorian mobile belt: Geology, metamorphic conditions, and isotope age. Doklady Earth Sciences, 2013, vol. 448, pp. 43–53. DOI
14. Travin V. V, Kozlova N. E. Local shear deformations ascause of eclogitization: Evidence from the Gridino melange zone, Belomorian Mobile Belt. Doklady Earth Sciences, 2005, vol. 405, pp. 1275–1278.
15. Volodichev O. I., Parfenova O. I., Kuzenko T. I. Paleoproterozoiskie eklogity Belomorskogo podvizhnogo poyasa (ob eklogitizatsii gabbro v daike kompleksa lertsolit-gabbronoritov) [Paleoproterozoic eclogites of the Belomorian mobile belt (on the eclogization of gabbro in the dike of the lercolite-gabbronorite complex)]. Geologija i poleznye iskopaemye Karelii. [Geology and minerals resource of Karelia]. Vol. 11, 2008, pp. 37–62. (in Russ.).
16. Morgunova A. A., Perchuk A. L. Petrology of Precambrian metaultramafites of the Gridino high-pressure complex (Karelia). Russian Geology and Geophysics,. 2012, vol. 53(2), pp. 131–146.
17. Mel'nik A. E. Eklogity severo-zapadnoi chasti Belomorskogo podvizhnogo poyasa: geokhimicheskaya kharakteristika i vremya metamorfizma. Diss. kand. geol.-min. nauk [Eclogites of the northwestern part of the Belomorian mobile belt: geochemical characteristic and metamorphism. PhD geol. and min. sci. diss]. Saint Petersburg, 2015, 196 p (in Russ.).
18. Podvin P. Ni-Mg partitioning between synthetic olivines and orthopyroxenes: Application to geothermometry. American Mineralogist, 1988, vol. 73, pp. 274–280.
19. Berman R. G. Thermobarometry using multi-equilibrium calculations: a new technique, with petrological applications; in, Quantitative methods in petrology: an issue in honor of Hugh J. Greenwood; Eds. Gordon, T M; Martin, R F. Canadian Miner, 1991, vol. 29, pp. 833–855.
20. Berman R. G., Aranovich L. Ya. Optimized standard state and solution properties of minerals: I. Model calibration for olivine, orthopyroxene, cordierite, garnet, and ilmenite in the system FeO-MgO-CaO-Al2O3-TiO2-SiO2. Contrib. Miner. Petrol, 1996, vol. 126, pp. 1–24.
21. Aranovich L. Ya., Berman R. G. Optimized standard state and solution properties of minerals: II. Comparisons, predictions, and applications. Contrib. Mineral. Petrol, 1996, vol. 126, pp. 25–37.
22. Connolly J.A.D. Computation of phase equilibria by linear programming: a tool for geodynamic modeling and its application to subduction zone decarbonation. Earth Planet. Sci. Lett, 2005, vol. 236 (1–2), pp. 524–541.
23. Holland T.J.B., Powell R. An internally-consistent thermodynamic dataset for phases of petrological interest. J. Metamorph. Geol, 1998, vol. 16, pp. 309–344.
24. Kolonskikh N. S. Osobennosti veshchestvennogo sostava i geokhimicheskie poiskovye priznaki malosul'fidnoi platinometall'noi mineralizatsii v bazit-giperbazitovykh massivakh Karelo-Kol'skogo regiona i polyarnogo Urala. Diss. kand. geol.- min. nauk [Features of the material composition and geochemical search signs of low-sulfide platinum-metal mineralization in the basite-hyperbasite intrusion of the Karelian-Kola region and the polar Urals. PhD geol. and min. sci. diss]. Saint Petersburg, 2009, 136 p. (in Russ.).
25. Systra Yu. I. Tektonika Karel'skogo regiona. [Tectonics of the Karelian region]. Saint Petersburg, Nauka publ., 1991, 175 p. (in Russ.).
26. Bogdanova S.V., Gorbatschev R., Garetsky R. G. EUROPE|East European Craton. In: Encyclopedia of Geology, Volume 2. Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. Elsevier, Amsterdam, 34–49, 2016. DOI
27. Stepanova A. V., Stepanov V. S., Azimov P. Ya., Babarina I. I., Egorova S. V., Larionov A. N., Larionova Yu. «Drusites» of the Belomorian province, Eastern Fennoscandia: a series of short distinct igneous events. EPG, Petrozavodsk, 2017, pp. 242–244.
28. Sobolev A. V., Hofmann A. W., Sobolev S. V, Nikogosian I. K. An olivine-free mantle source of Hawaiian shield basalts. Nature, 2005, no. 7033 (434), pp. 590–597.
29. Erofeeva K. G., Samsonov A. V., Stepanova A. V., Larionova Yu. O., Dubinina E. O., Egorova S. V., Arzamastsev A. A., Kovalchuk E. V., Abramova V. D. Olivine and Clinopyroxene Phenocrysts as a Proxy for the Origin and Crustal Evolution of Primary Mantle Melts: a Case Study of 2.40 Ga Mafic Sills in the Kola–Norwegian Terrane, Northern Fennoscandia. Petrology, 2020, vol. 28(4), pp. 338–356. DOI
