Вопрос 27. Высокотемпературные метабазиты, их разделение по фациям глубинности.

• Контактовые роговики – они зональные. Могут быть – роговообманковые (низко Т), и пироксеновые (высоко Т).

Они получаются в результате воздействия высоких температур на карбонаты или основные магматические породы. Есть две зоны: роговообманковые роговики (температуры ниже) и пироксеновые роговики (соответственно, выше). В роговообманковых роговиках роговая обманка образуется в результате процесса ороговикования. Получается самая гранобластовая структура из возможных: гранобластовая основная масса и неправильные гранобластовые же кристаллы роговой обманки. Роговая обманка сильно магнезиальная.

Пироксены здеь богаты кальцием, что и уазывает на высокую температуру.

В самых высокотемпературных роговиках (до 1000) возикают кальциевые минералы ларнит и спурит. Чтобы образовались такие породы, только температурного онтакта недостаточно, а необходимо длительное воздействие расплава на субстрат.

• Двупироксен – плагиоклазовые сланцы.

Двупироксеновый парагенезис делит диаграмму на две части: если железистость высока, получится гранат. Если низка, то получим парагенезис с роговой обманкой.

Если увеличивать давление, то поле граната расширится. Если уменьшить температуру, то будет расширяться поле роговой обманки. Это приведёт к сближению парагенетических треугольников ( т.е. на треуугольнике между отро и клинопироксенами – два теругольника в разные стороны смотрят, и между ними пространство) , и, когда они сблизятся до предела, минералы будут реагировать друг с другом, а вот двупироксенового парагенезиса не будет. Т.е. при их максимальном сближении образуется новыйй парагенезис – гранатовые амфиболиты.

На высшей ступени метаморфизма мы можем обнаружить чередующиеся метапелиты и метабазиты. В них гранат имеет различное содержание железа (60 и 80 соответственно). Если мы вспомним диаграмму изменения состава метапелитов, то станет ясно, в чём дело.

Дело в том, что в метабазитах гранаты появляются на большей глубине, и диаграмма смещена вниз. Теперь нарисуем, и станет понятно, почему составы различаются.

• Эклогиты

На диаграмме – это линии между гранатом и и клинопироксенами. Это самые глубинные. Состоят из омфацитов (клиопироксенов) и гранатов.

Эклогит – гранат – пироксеновая порода ,глубинный аналог габбро.

В таких эклогитах могут действительно содержаться алмазы, а также коэсит — высокобарная модификация кварца, образующаяся обычно внутри кристаллов граната. При его образовании объём изменяется на 7%. Это приводит к тому, что включение, превращаясь в кварц, разорвёт вмещающий кристалл.

Наряду с алмазом и коэситом выделяют и другие индекс‐минералы ультравысоких давлений: Калиевый клинопироксен. Мэйджоритовый гранат. Рутил со структурой Клиноэнстатит.

Выделяется в ней три группы.

• Включения в кимберлитах и базальтах. Их принято считать мантийными куммулатами. Для них характерны типичные для мантийных материалов геохимические характеристики, высокая температура образования и простой парагенезис: гранат и клинопироксен, по которому их называют «биминеральными». Алмазоносные эклогиты из трубки «Мир» в Якутии— это характерный представитель.

• Линзовидные и пластовые тела в гнейсах и кристаллосланцах. Наиболее распространены. Представлены в гнейсовых комплексах складчатых поясов многих регионов мира. Это коровые метаморфические породы, образованные при умеренных температурах в широком диапазоне давлений. Характерен зональный гранат и большое количество включений. По ним можно воссоздать историю роста. Классический пример — эклогиты Западного Гнейсового района в Норвегии. У нас они есть на Большом Кавказе, в Полярном Урале, в Карелии. В низкотемпературных эклогитах гранат более железистый, амфибол представлен, в основном, глаукофаном, омфацит содержит меньше жадеита. Францисканский комплекс в Калифорнии, Самбагава в Японии.

• Эклогиты, ассоциирующие с глаукофановыми сланцами. Самые низкотемпературные.

Ранняя стадия эклогитизиции —коронарные структуры — симплектитовые сростки Omp, Pl, Cd. Это происходит в месте контакта плагиоклаза и оливина. С увеличением давления образуется чистый омфацит.При декомпрессии омфацит разлагается с образованием клинопироксен‐плагиоклазовых симплектитов. В архее, кстати, субдукция не всегда была возможна, поскольку геотермический градиент был очень большим, и плиты не заползали друг под друга, а сминались или подтекали друг под друга.

Учебник:

Высокотемпературные метабазиты подразделяются на три фации: двупироксен-плагиоклазовые сланцы, гранат-пироксен-плагиоклазовые сланцы и эклогиты, все они находятся в температурной зоне от 700 до 850 С, и лишь глубина образования, а следовательно и давление варьируют в широкихпределах.

Двупироксен-плагиоклазовые сланцы (иногда их называют также двупироксен-плагиоклазовыми гранулитами) представляют собой наиболее высокотемпературные продукты регионального метаморфизма основных, главным образом магматических пород (Р=4 - 7 кбар). Двупироксен-плагиоклазовые сланцы — это темные массивные и зернистые породы с гранобластовой структурой, состоящие главным образом из плагиоклаза, гиперстена, диопсида и в некоторых случаях граната и буровато-зеленой роговой обманки. В качестве акцессорных минералов в них встречаются рутил, апатит и магнетит. Текстура пород массивная, иногда нечетко полосчатая. Полосчатость чаще реликтовая, реже обусловлена метаморфической сегрегацией плагиоклазовых и пироксеновых скоплений.

Плагиоклаз представлен андезином и лабрадором. Как и в амфиболитах, он не образует идиоморфных призматических кристаллов и полисинтетических двойников, хотя обычно и сдвойникован по альбитовому и периклиновому законам.

Гиперстен гранулитов может содержать примесь глинозема (до 8% и более), что обусловливает его резкий плеохроизм от зеленоватого до коричнево-красноватого цвета.

Гранат обычно розово-бурого цвета, часто содержит много пойкилобластовых включений других минералов. Наименее железистые гранаты содержатся в диопсидовых гранулитах, где их железистость может снизиться до 35%, что связано с относительно низкой феррофильностью диопсида. Гранат в ассоциации с гиперстеном может содержать известковой составляющей до 20 мол. % и более.

Гранат-пироксен-плагиоклазовыв основные кристаллические сланцы (с роговой обманкой или без нее) являются переходными породами от безгранатовых гранулитов (двупироксен-плагиоклазовых кристаллических сланцев) к эклогитам. Содержание пиропа в гранате этих пород варьирует в широких пределах (5,1—50,9%), возрастая с увеличением литостатического давления (Р=7 – 10 кбар при Т=750 С). При этом плагиоклаз последовательно разлагается одновременно с исчезновением ортопироксена и обогащением граната гроссуляровым, а клинопироксена — жадеитовым компонентами. В результате плагиоклазсодержащие сланцы (гра-нулиты) сменяются гранат-клинопироксеновыми породами (эклогитами).

Эклогиты гранулитовых комплексов кроме их главных минералов (граната и клинопироксена) нередко содержат гиперстен, буроватую роговую обманку, остаточный плагиоклаз и минералы, связанные с наложенными на них процессами гранитизации и мигматизации, свойственными глубинным гранулитовым комплексам: биотит, кварц, калиевый полевой шпат, замешающие их первичные минералы. Содержание пиропа в гранате эклогитов варьирует в пределах 30—55 мол.%. Экологиты не являются метаморфическими, а входят в перидотит—пироксенит—эклогитовую ассоциацию магматических пород, подразделяющихся на три типа: включения в кимберлитах и лампроитах, слои и линзы в гранулитовых комплексах, тела, подчиненные амфиболитовым и глаукофансланцевым комплексам. В среднем в этой последовательности снижается содержание пиропа в гранате, что коррелируется с понижением температуры образования эклогитов (перераспределением компонентов между минералами с переходом железа в гранат, а магния — в клинопироксен). Давления при образовании эклогитов более 10 кбар.