10.03.2021

Седиментогенные эулизиты и чарнокиты гранулитового комплекса центральной части Кольского полуострова


Среди глубокометаморфизованных архейских образований Центральной части Кольского полуострова в районе оз. Чудзьявр известны высокожелезистые метаморфические породы седиментогенной природы, представленные эулизитами, гранат-двупироксен-магнетитовыми сланцами и реже гиперстен-магнетитовыми кварцитами. Они занимают вполне определенное стратиграфическое положение в верхней глиноземистой свите кольской серии. Установлены кроме того, парачарнокиты, которые были выявлены при составлении детальных геологических разрезов по комплексу кристаллических сланцев основного состава средней свиты кольской серии, подстилающей свиту глиноземистых гнейсов (рис. 55).

Эулизиты — полосчатые бесполевошпатовые гранат-двупироксен-фаялитовые породы. Они залегают в виде маломощных прослоев (10—20 см) в бесполевоштаповых гранат-гиперстеновых гранулитах и связаны с ними взаимопереходами. Состоят из кварца 31%, фаялита 25%, ортоферросилита 26%, граната 12%, зеленого геденбергита 2% и рудного минерала (пирротин, пирит, магнетит). В них отчетливо выражен гетеробластез и некоторые специфические особенности структур, такие как графические и двойниковые срастания ортопироксена и клинопироксена, срастания граната и ортоферросилита, венцовые структуры из пластинчатого ортоферросилита вокруг фаялита и т. д. Эулизиты наблюдаются в согласном и выдержанном по простиранию переслаивании с высокоглиноземистыми гнейсами. Они имеют пластовое залегание и отчетливую слоисто-полосчатую текстуру. Глиноземистые гнейсы рассматриваются как высокометаморфизованные кластические осадки, а подчиненные им высокожелезистые слои (эулизиты) — как преобразованные кремнисто-железистые осадки. В пользу осадочного происхождения высокожелезистых пород свидетельствует, кроме того, постоянное присутствие серы, фосфора, а в некоторых слоях — кальция.

Изученные в геологических разрезах породы верхней свиты высокоглиноземистых гнейсов (волшпахская свита) характеризуются преобладанием высокометаморфизованного кластического материала и подчиненным количеством прослоев пород, имевших первично природу химического осадка. Весь комплекс пород — глиноземистые гнейсы и железистые породы — метаморфизованы изофациально в условиях гранулитовой фации регионального метаморфизма: собственно эулизитовая ассоциация основных гранулитов образовалась при метаморфизме наиболее богатых железом осадков.

Подобные описываемым здесь эулизитам породы в настоящее время выявлены в кристаллическом фундаменте Восточно-Европейской платформы в комплексе раннедокембрийских образований, метаморфизованных в гранулитовой фации: это районы северной Эстонии, северной Латвии, Приазовья, Волго-Уральской области и др. Следовательно, эулизиты и сопровождающие их бесполевошпатовые гиперстен-гранатовые гранулиты и железные руды имеют сравнительно более широкое распространение, чем это раньше предполагалось.

В районе оз. Чудзьявр были закартированы, кроме того, железисто-силикатные породы среди комплекса двупироксеновых кристаллических сланцев. Однако установлено, что некоторые из них не дают стратиграфически выдержанных железорудных горизонтов, а наблюдаются в виде маломощных полос, измеряемых сантиметрами, иногда характеризуются плойчато-складчатой текстурой и резко отличаются морфологически и структурно от кристаллических сланцев основного состава, по которым они возникают. Минеральный состав их сходен с эулизитовой ассоциацией пород, развитых в ритмично-слоистых пачках, но отличаются они по присутствию плагиоклазов — несколько более кислых, меньшей железистостью и варьирующим составом ведущих магнезиально-железистых силикатов — эвлита, клинопироксена и граната. Появление подобных ассоциаций железисто-силикатных пород среди кристаллических сланцев основного состава не обусловлено спецификой состава исходного осадка, а связано с метаморфическими реакциями при изменении Р—Т-условий гранулитового метаморфизма, видимо, в пределах одного метаморфического цикла.

Парачарнокиты, выявленные в ритмично-слоистых пачках свиты кристаллических сланцев из средней части разреза кольской серии района оз. Чудзьявр и непосредственно подстилающие ритмично-слоистую пачку глиноземистых гнейсов с железисто-силикатными породами, залегают горизонтами в 2—5,5 м и переслаиваются с гиперстен-роговообманковыми гнейсами.

Первичная ритмичность кристаллических сланцев основного состава, в которых встречены парачарнокиты, имела только два ритма, представленные пироксен-плагиоклазовым и гиперстен-роговообманковым гнейсом (аналоги мергелистых осадков с переменным содержанием окислов железа и кальция). Наблюдающееся в пачках пород, содержащих парачарнокиты, трех- и даже четырехритмовое деление является вторичным, наложенным, метаморфическим.

В парачарноките верхнего горизонта по ориентировке серого пластинчатого кварца и гиперстена отмечалась отчетливо выраженная метаморфическая сланцеватость, срезающая под небольшим углом слоистость пироксенового гнейса.

Таким образом, наблюдаемое в полевых условиях чередование полос — прослоев разновидностей пород (парачарнокит — светлый крупнозернистый, пироксен-плагиоклазовый гнейс — серый мелкозернистый гнейс — темный тонкосланцеватый гиперстен-роговообманковый гнейс) и трехритмовое их переслаивание в пачке с парачарнокитом являются вторичными, обусловленными метасоматически-метаморфическими процессами. Парачарнокит образуется по седиментогенной породе — по прослоям двупироксен-плагиоклазового гнейса — в результате процесса калиево-кремнистого метасоматоза, проходящего в условиях гранулитовой фации метаморфизма.

В железисто-силикатных породах из ритмично-слоистой пачки глиноземистой толщи устанавливается полосчатость трех порядков: первично ритмичная слоистость; метаморфическая как следствие метаморфической дифференциации, полосчатость, обусловленная перекристаллизацией в особых механических и химических условиях.

Первично ритмичная слоистость, большей частью грубая, отражает переслаивание седиментогенных пород различного химического состава, например: эулизитов и других железистых силикатных пород с глиноземистыми гнейсами (мощность слоев варьирует от 10 см до 10 м); слоистое залегание гранат-пироксеновых бесполевошпатовых гранулитов (железйстые породы) с гиперстен-роговообманковыми кристаллическими сланцами и гранат-ортоклаз-силлиманит-биотитовыми гнейсами; переслаивание железисто-силикатных пород с биотит-гранатовыми гнейсами и пироксеновыми амфиболитами.

Метаморфическая полосчатость второго порядка выражена сравнительно тонким (5—10 см) чередованием парагенетических ассоциаций в одной породе. В эулизитах, например, полосчатость второго порядка обусловлена вариациями минеральных ассоциаций, различающихся по структурно-морфологическим типам пироксенов и гранатов, а также определенной последовательностью их образования: ортопироксен и клинопироксен, сосуществующие в двойниковых срастаниях —> пластинчатый эвлит и идиобластовый эвлит с гранатом —> параллельно-пертитовые срастания клинопироксена и эвлита. Соответственно этой последовательности в ходе метаморфических реакций меняется состав ассоциирующих минералов. В эулизитах мы часто видим сочетание полосок (2 см и более), состоящих из крупнопластинчатого эвлита, с полосками, представленными эвлитом и гранатом графической или идиобластовой структуры, или чередование полос из порфиробластического лентовидного граната, ассоциирующего с призматическим эвлитом, и затем жилковатого кварца, сочетающегося с парагенезисом ор-тоферросилит + клинопироксен + фаялит.

Большое разнообразие минеральных ассоциаций, в том числе магнетитсодержащих, возникающих по гиперстеновым сланцам, нами наблюдалось в комплексе полосчатых пород разного стратиграфического положения. К ним относятся: гранат + клинопироксен и гранат + кварц + феррогиперстен; скаполит + магнетит + гиперстен и крупнопластинчатый клинопироксен + феррогиперстен, скаполит + магнетит + гиперстен и крупнопластинчатый клинопироксен + феррогиперстен; крупнопластинчатый эвлит и кварц + магнетит + плагиоклаз и гранат + кварц и гранат + кварц + биотит + плагиоклаз.

Возможно, метаморфическая полосчатость и наследует первичную неоднородность пород, но она, несомненно, является следствием метаморфической дифференциации, сопровождающейся перекристаллизацией и возникновением новообразованных минералов и их парагенезисов, что, по-видимому, возможно только при нарушении изохимичности процесса и меняющихся РТ-условий.

Полосчатость третьего порядка хорошо наблюдается в оруденелых силикатных породах следующего состава: магнетитсодержащих гранат-пироксеновых гранулитах, гранат-пироксено-магнетитовых сланцах, а также шпинель-гранат-магнетитовых, магнетит-двупироксен-скаполитовых породах. Собственно магнетитсодержащие сланцы имеют локальное развитие. Они всегда встречаются совместно с породами, состоящими из железистых силикатных минералов как в комплексе седиментогенных пород, так и пироксен-амфиболовых ортосланцев и гранитизированных гранат-биотитовых гнейсов.

Магнетитовые плойки, чередующиеся с гранобластовым мозаичным кварцем, повсеместно усложняют тонкополосчатый рисунок породы. Нередко они обтекают «будиноподобные» образования, например, состава гранат+кварц, либо секут кристаллизационную сланцеватость в магнетитсодержащем сланце. В рудных полосках нередко наблюдаются реликтовый гиперстен, эвлит, геденбергит, замещающийся магнетитом, а также гранат и фаялит.

Таким образом, метаморфическая полосчатость третьего порядка, как нам представляется, обусловлена метасоматической дифференциацией, происходящей одновременно с дифференциальными движениями, вследствие которых возникает микроплойчатость, будинаж структур и специфические структурные особенности породообразующих минералов (пертитовые структуры пироксенов, венцовые структуры гранатов по ортопироксенам и др.).

Необходимо также отметить эклогитовый характер минеральных ассоциаций эулизитов, что выражается в эклогитовой направленности состава граната, в меньшей степени, моноклинного пироксена и в специфических условиях их образования (высокие температуры и давления). Последнее устанавливается также экспериментальными работами по устойчивости ассоциации богатого железом ортопироксена, оливина и кварца. Чистый ортоферросилит устойчив при минеральном давлении 12 кбар и температуре 750° С.





Яндекс.Метрика