Том 31, № 4 (2023)

На примере “природной лаборатории” – эоценовых гранитов массива Раумид, насчитывающего восемь фаз внедрения, рассмотрены процессы кристаллизационной дифференциации, ретроградного изотопного обмена и автометаморфизма. Работа основана на комплексном (изотопно-кислородном, петрографическом, геохимическом) изучении представительных образцов каждой из фаз внедрения массива. Проведены изотопные и геохимические исследования породообразующих минералов (Qz, Pl, Kfs, Bt), а также их разностей, имеющих визуальные признаки постмагматических изменений. Геохимические черты гранитов массива Раумид соответствуют как гранитам А-типа, так и высокофракционированным гранитам I-типа. Показано, что породы массива Раумид не являются аналогом эоценовых гранитоидов террейна Цяньтан в Центральном Тибете и Ванчского комплекса, как это предполагалось ранее (Chapman et al., 2018). Проведена оценка условий дифференциации кислых расплавов, сформировавших плутон Раумид (Т = 750–800°С, Р = 4.5–7.8 кбар с преимущественной кристаллизацией Pl). Внедрение расплавов в гипабиссальную зону становления плутона протекало как минимум в два этапа: ранний (γ1–γ3) и поздний (γ4–γ8), хотя, возможно, что породы γ7 и γ8 фаз относились к отдельному этапу. Температура закрытия изотопной системы кислорода кварца (Т_q) варьирует от 420 до 610°С. Рассмотрено влияние многофазного внедрения расплавов на Т_q и кажущиеся скорости остывания. Изучение измененных и неизмененных разностей минералов показало, что автометаморфизм частично перекрывался по времени с ретроградным изотопным кислородным обменом в остывающей породе. Моделирование изменения величины δ¹⁸О полевых шпатов при соссюритизации Pl и каолинитизации Kfs описывает наблюдаемые изотопные параметры минералов при ограниченном содержании водного флюида (отношение флюид/минерал 0.3–0.05), который мог отделяться при остывании пород плутона Раумид.

Приведены экспериментальные данные взаимодействия амфибола с растворами NaCl-H₂O и (K, Na)Cl-H₂O при варьирующем содержании солей. При его взаимодействии с флюидом H₂O-NaCl амфибол остается преобладающим минералом во всех опытах. Кроме него образуются Na-флогопит, плагиоклаз и нефелин/содалит. При \({{a}_{{{{{\text{H}}}_{{\text{2}}}}{\text{O}}}}}\) > 0.6 наблюдается плавление амфибола. При взаимодействии амфибола с флюидом H₂O-NaCl-KCl при \({{X}_{{{{{\text{H}}}_{{\text{2}}}}{\text{O}}}}}\) < 0.40 и X_KCl/(X_KCl + X_NaCl) во флюиде, определяемом как X_NaCl = 0.506 – 0.84X_KCl, происходит замещение амфибола ассоциацией нефелина с кислым плагиоклазом, содалитом, биотитом. При значении X_KCl/(X_KCl + X_NaCl) > 0.3 нефелин, содалит и плагиоклаз становятся нестабильными, появляется калиевый полевой шпат, сохраняютcя биотит, клинопироксен и амфибол. При X_KCl/(X_KCl + X_NaCl) > 0.5 стабильна ассоциация Cpx + Bt + Kfs + Grt (гроссуляр–андрадит). Таким образом, индикатором высокой активности калия во флюидах является гранат гроссуляр–андрадитового ряда, а высокой активности натрия – нефелин. В амфиболах и биотите наблюдается изоморфизм Na → K, в клинопироксенах – изоморфизм Ca → Na, но в целом эти минералы (в отличие от нефелина и граната) остаются стабильными в области широких вариаций K/Na во флюиде. Клинопироксен в опытах отвечает Ca-Fe-Mg составам с варьирующим, иногда высоким содержанием Al₂O₃, амфиболы относятся к паргасит-гастингситовому составу. При увеличении \({{a}_{{{{{\text{H}}}_{{\text{2}}}}{\text{O}}}}}\) (\({{X}_{{{{{\text{H}}}_{{\text{2}}}}{\text{O}}}}}\) > 0.57), т.е. уменьшении валовой солености флюида, появляются расплавы, состав которых варьирует от трахитовых до фонолитовых. С ростом X_KCl/(X_KCl + X_NaCl) во флюидах снижается глиноземистость расплавов. Увеличение общей солености флюида приводит к увеличению содержания калия в расплаве и уменьшению содержания в нем хлора. Эксперименты продемонстрировали, что взаимодействие амфибола с флюидами, содержащими высокие концентрации NaCl и KCl, ведет к образованию минеральных ассоциаций, характерных для щелочного метасоматоза амфиболовых пород и сопутствующему обогащению HCl флюидной фазы. Замена флюидов с высокой солевой составляющей на высококислотные приводит к выщелачиванию Ca, Mg, Fe из метаморфических пород, их переносу и переотложению. Таким образом, в ряде случаев значительный вынос FeО, MgО, CaO является следствием взаимодействия вмещающих пород с водно-солевыми растворами.

Представлены новые результаты петрографического и петрогеохимического исследования метагаббро-долеритов из единственно обнажающегося на поверхности интрузивного тела в центральной части Карской астроблемы. Полученные данные позволили ограничить петрографическое разнообразие пород до двух разновидностей: метагаббро-долеритов и кварцевых метагаббро-долеритов, сформировавшихся в процессе дифференциации единого магматического расплава. Геохимические особенности пород свидетельствуют о гетерогенности магмогенерирующего источника. Породообразующие минералы метагаббро-долеритов и кварцевых метагаббро-долеритов характеризуются наличием планарных деформаций и других признаков ударного метаморфизма низких и средних стадий.