Геология донской серии докембрия Воронежского кристаллического массива

Аннотация

В работе рассматривается донская серия Воронежского кристаллического массива, распространенная в Донском поясе среди батолитов и обширных мигматитовых полей гранитоидов павловского типа. Ранее исследователи описывали донскую серию/разрез/толщу как две контрастные породные ассоциации. Первая, гнейсо-гранитоидная (ГГА), представлена средне-крупнозернистыми «гнейсами» кварц-полевошпатового состава. Вторая, стратифицированная ассоциация (СТА), состоит из чередования преимущественно мелкозернистых биотитовых (~10 %), биотит-амфиболовых гнейсов и амфиболитов (более 50 %), мраморов и известково-силикатных пород (от 15 до 25 %). Признаки термального воздействия на ксенолиты, микроструктурные особенности, свойственные изверженным породам, зональность и наличие примесных элементов в породообразующих минералах, идиоморфизм и осцилляционная зональность цирконов опровергают вероятность неплутонического происхождения ГГА. Постоянная пространственная связь ГГА с породами павловского комплекса, их сходство на макро и микроскопическом уровнях, а также состав породообразующих минералов, характер их зональности и химизм валовых проб свидетельствуют об их когенетичности. Для ГГА характерны низкие ликвидусные температуры кристаллизации (840–900 ºС), относительно батолитов павловского комплекса (до 1050 ºС), но совпадающие давления при кристаллизации 2,1–3,8 kbar и 2,3–3,4 kbar, соответственно. ГГА не имеют отношения к донской серии/ассоциации, а являются директивными и контаминированными аналогами (инъекционными мигматитами) пород павловского комплекса в широком эндоконтактовом глубинном ореоле батолитов. СТА встречается на удалении от зон влияния батолитов или в виде крупных ксенолитов/прослоев среди ГГА и представляет собой основной объем донской серии. Все литотипы СТА характеризуются близкими размерами зерен, схожими бластическими микроструктурами, разнообразными текстурами от массивных до полосчатых, частым, иногда тонким чередованием контрастных типов пород, что подтверждает их принадлежность к стратифицированным объектам. Температуры и давления метаморфизма в СТА составили 784±13 ºС и 3,8±0,7 kbar. Среди протолитов СТА выделены: (1) известково-щелочные высококалиевые железистые и высокомагнезиальные вулканогенные породы, (2) терригенные и карбонатные (известняки и мергели) осадки. Накопление толщ донской серии происходило в морском бассейне.