3.4 Региональные типы метасоматоза (аллохтонного метаморфизма)

3.4.1 Ультраметаморфизм.

Другие названия этого типа метасоматоза: ультраметасоматоз, ультраметагенез, инъекционный метаморфизм, региональный метаморфизм докембрийских щитов.

Ультраметаморфические породы на континентах слагают крупные поля, зоны, пояса на древних кристаллических щитах и на платформах, где они демонстрируют самые глубокие или глубинные, эродированные зоны гранитного слоя земной коры. Такие зоны наблюдаются и в складчатых областях, особенно на срединных массивах. Все они соответствуют породам амфиболитовой, гранулитовой и реже эклогитовой фации. Процесс ультраметаморфизма протекал в основном в период около 2 млрд. лет назад в результате взаимодействий мантии и коры под влиянием мощного плюма - притока ядерно-мантийного тепла и вещества. В докембрии он носил форму купольной тектоники с образованием гранито-гнейсовых куполов типа провинции Онтарио (рис. 3.33). Ультраметаморфизм занимает промежуточное положение между метаморфизмом и магматизмом, так как приводит к расплавлению горных пород и появлению магмы.

Ультраметасоматоз совмещает в себе сразу все факторы метаморфизма: высокую температуру, давление – гидростатическое и ориентированное - и, особенно, летучие компоненты - флюиды. При ультраметаморфизме летучие компоненты выполняют две функции:

1. Привносят в субстрат химические компоненты, в первую очередь, кремний и щёлочи – калий и натрий;

2. Резко понижают температуру плавления горных пород субстрата до нескольких сот градусов.

В процессе ультраметаморфизма химизм флюидной фазы ориентирован достаточно четко - в первичные породы любого состава привносятся щелочи Si (К, Na) и выносятся Mg, Ca, Fe, Ti, т.е. состав метасоматизирующего флюида – плюма - носил отчетливый «гранитизирующий характер». Под влиянием «гранитизирующих флюидов» конечный продукт принимает вид гранитоидов, в независимости от состава первичных пород.

Рис.3.33 Гранито-гнейсовые купола провинции Онтарио (по Д.Ф. Хьюитту, 1962)

1 – граниты; 2 – прочие породы; 3 – направление линейности; 4 – разрывы

Поток «гранитизирующих флюидов» сопровождается повышенным тепловым потоком. Все это наблюдается и в фанерозое в глубинных частях (в «корнях»), геосинклинальных подвижных зон или в зонах спрединга.

3.4.2 Мигматиты

Продуктами процесса ультраметаморфизма являются мигматиты.

Мигматиты - смешанные породы, которые состоят из двух горных пород: метаморфического субстрата, представленного гнейсами, кристаллическими сланцами, амфиболитами; и кварц-полевошпатового материала гранитного состава (гранита, гранит-аплита, гранит-пегматита).

Различают следующие основные разновидности мигматитов:

1. Послойные («lit-par-lit» франц. - слой за слоем), иногда они называются гранит-мигматитами, - это горные породы с хорошо выраженной полосчатой текстурой, у которых ширина полос составляет от нескольких мм до нескольких см. Полосчатая текстура характеризуется чередованием полос гнейсового состава и полос гранитного состава (рисунок на обложке книги). Это наиболее распространенный тип мигматитов, причем зоны послойных мигматитов прослеживаются на больших расстояниях (порядка сотен км). По представлениям И. Седергольма гранит-мигматиты образовались в процессе инъекции гранитной магмы в гнейсовую толщу по трещинам сланцеватости («артериты»).

2. Агматиты (глыбовые мигматиты) - это горные породы, похожие на эруптивные брекчии с брекчиевой текстурой. Эруптивные брекчии наблюдается на контактах магматических тел с вмещающими породами. Субстрат агматита обычно представлен амфиболитом, цементирующий материал имеет гранитный состав. Амфиболиты носят форму угловатых обломков разного размера, причем количество обломков и количество цементирующего материала варьирует (рис. 3.34).

3. Ветвистые мигматиты (разновидности называются диктионитами, птигматитами) - это тип мигматитов, который отличается тем, что метаморфический (гнейсовый) субстрат в нём объёмно доминирует, а инъецированный гранитный материал представленный сетью ветвящихся жил, находятся в подчиненном количестве (рис. 3.35).

4. Теневые мигматиты (другое название - небулиты) представляют собой граниты, переполненные ксенолитами вмещающих пород, которые подверглись переработке: гранитизации, расплавлению, растаскиванию в процессе течения гранитной массы. Для них характерны полосы цветных минералов, меланократовые шлиры и полосчатые текстуры течения.

На генезис мигматитов имеются разные точки зрения:

1. Магматическая, считающая, что мигматиты образуются в результате инъекций гранитного расплава в метаморфический субстрат - «артерииты» по И. Седергольму.

2. Магматическая, предполагающая анатектическое плавление гнейсов или кристаллических сланцев на месте («in situ») с образованием «венитов» по И. Седергольму.

Рис. 3.34 Агматит	Рис. 3.35 Ветвистый мигматит

3. Метасоматическая, полагающая, что гранитный материал в мигматитах представляет собой кварц - полевошпатовый метасоматит, в образовании которого принимают участие флюиды, специализированные на калий, натрий и кремний.

4. Метасоматически-магматическая гипотеза в соответствии с которой гранитизирующие флюиды пронизывали субстрат, понижали температуру плавления первичных пород и приводили к появлению расплавов гранитного состава.

С мигматитами связаны месторождения мусковита. В России известны две провинции мусковитовых пегматитов, генетически ассоциированных с зонами мигматитами: Карельская и Мамская в Забайкалье.