Вопрос 18. Метапелиты среднетемпературного метаморфизма, их разделение в аспекте глубинности.

Среднетемпературные метапилиты, они же слюдяные сланцы отличаются от слюдистых микро-сланцев (филлитов) большим размером зерен, различимых невооруженным глазом. Белая слюда в них представлена мусковитом, который в низкотемпературной субфации входит в ассоциацию с хлоритом.

С повышением температуры хлорит вытесняется биотитом, и одновременно в сланцах возрастает роль полевых шпатов (альбита, альбит-олигоклаза, ортоклаза). Слюдяные сланцы постепенно сменяются двуслюдяными гнейсами, состоящими из полевых шпатов, кварца, мусковита и биотита. В богатых глиноземом типах этих пород образуются полиморфные модификации Al2Si05 — андалузит, силлиманит и кианит, определяющие их субфации глубинности. Например у мусковитовых сланцев есть две субфации глубинности: андалузит – мусковитовая и кианит – мусковитовая.

В магнезиальных сланцах и гнейсах обычно возникает кордиерит, особенно в андалузитовой зоне низкого давления, а в крайне железистых — ставролит и альмандин, которому благоприятствуют условия высокого давления кианитовой зоны. Переход от слюдяных сланцев к двуслюдяным гнейсам реализуется вытеснением слюдяных минералов полевыми шпатами, чем собственно и определяется изменение сланцеватой текстуры пород на гнейсовидную, характеризующуюся менее выраженной разлистованостью. Обе текстуры относятся к планпараллельным, обусловленным влиянием бокового (стрессового) давления, сопровождавшего образование рассматриваемых пород на различных уровнях глубинности, определявшей величину литостатического давления с соответствующим разделением их на андалузитовую, сия¬ли манитовую и кианитовую субфации.

Образованием двуслюдяных гнейсов завершается среднетемпературный метаморфизм, предел которого определяется реакцией мусковита и кварца с образованием парагенезиса ортоклаза с андалузитом, силлиманитом или кианитом (в зависимости от литостатического давления). Парагенезисы этих минералов типичны для высокотемпературного метаморфизма пород, богатых глиноземом.

Среднетемпературные метапилиты образуются при температурах 450 – 550 С, на глубине около 25 – 30 км.

Вопрос 19. Гранат-кордиеритовые гнейсы и их разделение по фациям глубинности.

• Гранат – кордиеритовые гнейсы (реже сланцы). (более высоко Т =800).

Храктрены для древних архейских щитов (избыточные кварц, кпш и пл).

Роговики тесно связаны с этими образованиями. Встречаются в гранито‐гнейсовых куполах. В Японии есть массив, в котором роговики плавно переходят в гранат‐кордиеритовые гнейсы, что хорошо это демонстрирует.

Два главных минерала—гранат и кордиерит. Обязательно удут кварц и кпш и плагитоклаз.Концентрация их существенна (поэтому мы имеем дело с гнейсами). Но есть одна проблема: определить протолит проблематично.

Помогают полевые наблюдения. Если мы стабильно встречаем обломки циркона и апатита, то мы имеем дело, наверное, именно с осадочными породами. А вот если цирконы не в виде обломков, а в виде округлых выделений. На самом деле такие цирконы бывают хорошо огранены, что является показателем очень высоких давлений.

Кордиерит в глубинных породах очень похож на плагиоклаз и отличий реальных мало.

- кордиерит магнезиально – железистый, поэтому форма зерен изометричная, характер рещинноватости похож на оливин. При этом он часто замещается пинитом – агрегат на основе серпентина.

Субфации глубинности:

По маракушеву. (глубина увеличивается сверху вниз).

- приморская (очень железистая) гранат – 81-86, кордиерит – 38-54.

- намдеченская - целиком укладвается в область развития гранито – гнейсовых куполов (корлиерит менее 80).

- хонкайская (гранат 75)

- алданская

- суиамская

И есть рисунок: по горизонтали магний и железо на разных концах, между ними нраница в 50, а вниз Р иТ. И вот от железа от значения 4 кбар вниз вде линии наискосок влево (похоже на морковь), до горизонтальной линии они идут которая обосзначает глубину в 35-40 км. Верхняя линия это кордиерит – силиманитовые а нижняя – гранат – силиманитовые. И в правой части самые нижние две горизонтальные линии это и есть сутамская и алданская. И т.д.

Пример: алданский щит – его центральная часть представлена мигматитами .а к периферии она сменяется гранат – кордиеритовыми гнейсами.

Учебник:

Гранат-кордиеритовые(больше 800 С) гнейсы одни из самых высокотемпературных метапилитов. Альмандиновый гранат, входящий в их состав, служит индикатором глубинности их образования: с уменьшением его железистости (f=45 – 50%) глубина образования гнейсов, в общем, увеличивается до 35—40 км.

1 Примоская субфация Grt(100-85%) и Crd(50-65%) наиболее железистые

2 Намдеченская Grt(80-75%) и Crd(55-65%)

3 Ханкайская Grt(65-75%) и Crd(45-55%)

4 Алданская Grt(55-65%) и Crd(30-45%)

5 Сутамская Grt(45-50%) и Crd(18-30%)

В наиболее глубинной субфации (сутамской), обнажающейся в краевой фации части Алданского щита (сутамский и чогарский комплексы), гранат-кордиеритовый парагенезис становится неустойчивым и вытесняется ассоциацией глиноземистого ортопироксена (энстатита или гиперстена) с силлиманитом, причем кордиерит при этом может вытесняться сапфирином (Еn+Sil=Spr+Qtz).

Ассоциации сапфирина с кварцем в чогарском комплексе в ассоциации с парагенезисом Grt38-42-Bt-Sil. Бронзит характеризуется низкой железистостью (18-26%) и очень высокой глиноземистостью (до 12). Местами по краям зерен бронзита (в удалении от зерен граната) наблюдаются участки кварц-сапфириновых срастаний, возникновение которых связано с распадом чермакитовой составляющей бронзита по реакции типа: Al-Орх?Орх+Spr+Qtz. Высокая глиноземистость гиперстена Hyp-Sil гнейсов. С понижением Т происходит их распад с образованием специфической структуры. Понижение давления в ходе метаморфизма реализуется появлением в породах кордиерита. Указанный процесс характерен для бронзит-силлиманитовых и гранат-бронзит-силлиманитовых пород чогарского комплекса. Он выражается в появлении реакционных кайм и венцовых структур. В интенсивно кордиеритизированных породах появляется Grt-Crd ассоциация, в которой Grt54, Hyp30, Crd18-20. Кордиерит-гранатовые породы от пироксен-силлиманитовых должны отделяться реакцией Hyp+Sil+Qtz=Crd+Grt, смещение которой вправо обусловлено снижением литостатического давления и отражает переход от Hyp-Sil к Qtz-Grt-Crd фации глубинности. Эти диаграммы отвечают породам, распространенным во внутренних частях Алданского и Сино-Корейского щитов (алданская фация глубинности). Ханкайский массив - менее глубинная субфация этих пород (с более железистым составом Grt75-65,Crd). Намдеченский комплекс в пределах Сино-Корейского - еще менее глубинный метаморфизм. Grt80-75-Crd парагенезис возникает в породах высокой железистости. Их метаморфизм относится уже к фации средней глубинности, приближаясь по своему характеру к метаморфизму в контактах с мало- и средне-глубинными интрузивами гранитов, в которых, Grt81-86, Crd38-54.Приморская субфация: Crd-Grt метаморфические породы связаны с гранит-порфирами, обладает такситовой текстурой и неравномерно-роговиковой, местами порфиробластовой структурой. Крупные порфиробласты представлены гранатом и андалузитом. Помимо этих минералов в состав породы входят кордиерит, биотит, кварц и магнетит. Crd65, Grt97. Он определяется как альмандин с незначительным содержанием пироповой составляющей. Т.о. железистость минералов в кварцсодержащих гранат-кордиеритовых ассоциациях колеблется в широких пределах и зависит от глубинности формирования метаморфических комплексов. Снижение глубинности формирования метаморфических комплексов в последовательности рассмотренных выше субфаций выражается в изменении состава минералов в парагенезисе Grt+Crd+Sil+Qtz, причем переход от субфаций 1-3 к субфациям 4-5 отражает радикальное изменение характера метаморфизма-от регионального к контактовому.