3. Классификация метаморфических горных пород

Рис. 3.4. Минеральные фации метаморфизма (а) и характерные для них минеральные парагенезисы (б), по Филпоттсу [Philpotts, 1990] Использованы треугольные диафаммы ACF; обозначения минералов: А — андалу­зит, К — кианит, Sill — силлиманит, М — мусковит, Mull — муллит, Gr — гроссуляр, Alm — альмандин, Ру — пироп, Орх — ортопироксен, Срх — клинопироксен, Р1 — кальциевый плагиоклаз, Ер — эпидот, Lw — лавсонит, Lm — ломонтит, Рm — пум-пеллеит, Рг — пренит, С — кальцит, Аr — арагонит, D — доломит, Wo — волласто-нит, Ас — актинолит, Нb — роговая обманка, G1 — глаукофан, Ath — антофиллит, Тс — тальк, В — биотит, Ch — хлорит, Cd — кордиерит, Pph — пирофиллит, Stn — стильпномелан, Clay — глинистые минералы

587

Часть IV. Петрография и петрология метаморфических горных пород

тактового метаморфизма при низких давлениях и регионального ме­таморфизма при умеренных и высоких давлениях. Каждая из фаций характеризуется типичной для нее диаграммой «состав-парагене­зис».

Более подробная систематика минеральных фации метамор­физма, разработанная ААМаракушевым [1988], показана на рисун­ках 3.5-3.7. Следует обратить внимание, что наклон границ между фациями на рисунке 3.4 соответствует метаморфическим реакци­ям, протекающим при условии РР_H2O= Р_лит На рисунках 3.5-3.7 гра­ницами служат линии минеральных равновесий при P_H2O < P_лит. Эти линии наклонены круче, и температурные границы между фа­циями почти не зависят от давления (см. раздел 1.1.3).

Рис. 3.5. Минеральные фации метаморфизованных глинистых пород (ме-тапелитов), по А.А.Маракушеву [1988]

Фации (цифры в кружках): 1 — глинистых сланцев, 2 — филлитов, 3 — хлорит-му-сковитовых сланцев, 4 — мусковит-биотитовых сланцев и гнейсов, 5 — биотитовых роговиков, 6 — андалузит-кордиеритовых роговиков, 7 — пироксен-кордиеритовых роговиков, 8 — андалузит (силлиманит, кианит)-биотитовых гнейсов, 9 — андалу­зит (силлиманит)-гранат-кордиеритовых гнейсов, 10 — гранат-гиперстен-кордие-ритовых гнейсов, 11 — силлиманит-гиперстеновых гнейсов, 12 — кварц-сапфири-новых гнейсов. Штриховые линии с цифрами — железистость фаната

3.4.1. Фации метаморфизма погружения

Главными интенсивными параметрами, определяющими мине­ральные парагенезисы, возникающие при метаморфизме погруже-

588

3. Классификация метаморфических горных пород

Рис. 3.6. Минеральные фации мета-морфизованных магматических по­род основного состава (метабази-тов), по А.А. Маракушеву [1988] Фации (цифры в кружках): 1 — метамор-физованных порфиритов и цеолитсодер-жащих пород, 2 — кальцит-хлоритовых и пренит-пумпеллиитовых сланцев, 3 — эпидот-актинолит-хлоритовых сланцев, 4 — альмандиновых и спессартиновых сланцев, 5 — эпидотовых амфиболитов,

6. — гранат-эпидотовых амфиболитов,

7. — роговообманковых роговиков, 8 — пироксен-плагиоклазовых, ларнитовых и спурритовых роговиков, 9 — амфибо­ литов, 10 — двупироксен-плагиоклазо- вых сланцев, 11 — гранатовых и клино- пироксен-гранатовых амфиболитов, 12 — гранат-двупироксен-плагиоклазо- вых сланцев, 13 — амфибол-цоизитовых эклогитов, 14 — амфиболовых эклоги- тов, 15 — кварцевых эклогитов, 16,17 — коэситовых эклогитов (16 — с графитом, 17 — с алмазом). Двойная линия — соли- дус основных магматических пород

н ия, являются давление и со­став флюидной фазы (см. раз­дел 1.2.1). Выделяют четыре фа­ции метаморфизма погружения: цеолитовую, пренит-пумпелли-итовую, лавсонит-глаукофано-вую и эклогитовую, отражающие последовательное увеличение давления (табл. 3.2). Не исклю­чено, что появление глаукофа-на, жадеита и других минера­лов, содержащих натрий, обусловлено не столько ростом давления, сколько повышени­ем активности Na во флюидной фазе. Типичные минеральные парагенезисы, свойственные кварцсодержащим породам раз­ных фаций метаморфизма по­гружения, показаны на рисун­ке 3.4.

Цеолиты, пренит, пумпел-лиит, лавсонит устойчивы в присутствии лишь существен­но водного флюида с мини­мальным содержанием СО₂ (Х_со2 < 0.01-0.04). Увеличение мольной доли СО₂ приводит к образованию хлорита, каль­цита, стильпномелана, эпидо-та, актинолита, сохраняющих устойчивость и при более высо­кой температуре, отвечающей фации зеленых сланцев. Поэто­му фации метаморфизма погружения, перечисленные в таблице 3.2, наиболее отчетливо выделяются в тех случаях, когда протолитом служат подводные вулканиты и продукты их размыва, преобразован­ные с участием морских вод, почти не содержавших СО₂. В терри-генных или карбонатных породах, богатых продуктами окисления

589

	Таблица 3.2. Минеральные фации			метаморфизма погружения
Минеральные	Метаморфи-	Типичные	Давление,	Глубина,	Темпера-	Некоторые граничные реакции
фации	ческие породы	минералы	МПа	км	тура, "С
Цеолитовая	Метавулканиты,	Цеолиты	<(200-500)	<5—15	<(200-
	метаграувакки	(ломонтит.			300)
		гейландит,
		анальцим и др.)
		Смектит
		Иллит
		Опал				Смектит Анальцим + кварц
Пренит-		Пренит	200-500	5-15	200-300	Хлорит + Н,0 Альбит +Н,0
пумпелли-		Пумпеллиит
итовая		Хлорит
		Эпидот
		Альбит
		Кальцит
		Стильпномелан				Плагиоклаз + Н2О Альбит
Лавсонит-	Глаукофановые	Лавсонит	400-800	10-25	300-400	Лавсонит Жадеит
глаукофановая	(голубые)	Глаукофак				+ кварц
(голубых	сланцы	Жадеит
сланцев)		Арагонит				Плагиоклаз + диопсид
Эклогитовая	Эклогиты	Гра.чат	>800		>(400-	Гранат + омфацит + кварц
		Омфацит			700)
		Кианит
		Кварц(коэсит)
		Рутил