Зональность плагиоклазов клинопироксенит-габбронорит-диоритового массива Кааламо (Северное Приладожье, Россия)

Роман Леонидович Анисимов, Полина Алексеевна Кириллова, Шаукет Каимович Балтыбаев, Ольга Леонидовна Галанкина, Roman Leonidovich Anisimov, Polina Alekseevna Kirillova, Shayket Kaimovich Baltybaev, Olga Leonidovna Galankina

Аннотация


В раннепротерозойских габброидах Кааламского массива Северного Приладожья изучены плагиоклазы со смешанным типом химической зональности. Методом рентгеноспектрального микроанализа минералов и компьютерным моделированием определены диапазоны составов плагиоклазов, образующихся в магматическую и постмагматическую стадии формирования габброидов. Теоретические составы плагиоклазов сопоставлены и составами, выделенных реальных плагиоклазов трех генераций, которые отличаются как по составу, так и химической зональности кристаллов. Изучение состава и характера зональности модельных и реальных плагиоклазов позволило проследить магматическую и постмагматическую стадии эволюции пород и сделать выволы об общей истории эволюции пород, относящихся к  разным фазам внедрения. Показано, что из магмы ультраосновного–основного состава при понижении температуры кристаллизуется плагиоклаз с содержанием анортита не менее 80%. Дальнейшее раскисление плагиоклаза происходит за счет изменения состава остаточного расплава при фракционной кристаллизации в сторону обогащения кремнекислотой и натрием. Кристаллизация среднего плагиоклаза (до An50) может быть связана со смешением составов двух магм - фракционированной ранней и новой порции расплава. Осцилляторная зональность образовалась за счет диффузионных процессов на границе «кристалл–расплав» у плагиоклазов An50–40 при медленном остывании интрузива и возросшей вязкости магмы. Самые поздние плагиоклазы (до An30-5) образовались за счет перекристаллизации магматических плагиоклазов и отражают стадии поздне–, постмагматических изменений и наложенного регионального метаморфизма.


Ключевые слова


моделирование; осцилляторная зональность; расплав; магма; кристаллизация; габброид

Полный текст:

PDF

Литература


Богачев В. А., Иваников В. В., Козырева И. В., Конопелько Д. Л., Левченков О. А., Шульдинер В. И. U-Pb цирконовое датирование синорогенных габбро-диоритовых и гранитоидных интрузий Северного Приладожья // Вестник СПбГУ. 1999. № 3. С. 23–31.

Великославинский Д. А. Сравнительная характеристика регионального метаморфизма умеренных и низких давлений. Л.: Наука, 1972. 190 с.

Геология и петрология свекофеннид Приладожья / Ред. В. А. Глебовицкий. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000. 200 с.

Иващенко В. И., Голубев А. И. Золото и платина Карелии: Формационно-генетические типы оруденения и перспективы. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2011. 369 с.

Интрузивные базит-ультрабазитовые комплексы докембрия Карелии / Ред. К. О. Кратц. Л.: Наука, 1976. 165 c.

Лавров О. Б., Кулешевич Л. В. Перспективы поисков платиноидов в массивах Кааламского дифференцированного комплекса (Северное Приладожье, Карелия) // Отечественная геология. 2016. № 3. С. 46-56.

Ладожская протерозойская структура (геология, глубинное строение и минерагения) / Ред. Н. В. Шаров. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2020. 435 с.

Макарова Г. В. Отчет о геолого-поисковых работах на медь, никель и кобальт, проведенных Тохмайокской партией в Северном Приладожье КАССР в 1969-70 г.г. Петрозаводск, 1971 // Фонды КГЭ.

Макарова Г. В., Борисова Р. И. Объяснительная записка к «Сводной геологической карте Северного Приладожья масштаба 1:100 000». Петрозаводск, 1977 // Фонды КГЭ.

Нагайцев Ю. В. Петрология метаморфических пород ладожского и беломорского комплексов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1974. 160 с.

Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования. Издание третье, исправленное и дополненное. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2009. 200 с.

Саранчина Г. М. Петрология Кааламской интрузии (юго-западная Карелия) // Изв. Карело-Финск. научн.-иссл. базы АН СССР. 1949. № 2. C. 57–80.

Шарпенок Л. Н., Костин А. Е., Кухаренко Е. А. TAS-диаграмма сумма щелочей – кремнезем для химической классификации и диагностики плутонических пород // Регион. геология и металлогения. 2013. № 56. С. 40–50.

Anderson A. T., Jr. Probable relations between plagioclase zoning and magma dynamics, Fuego Volcano, Guatemala // American Mineralogist. 1984. Vol. 69. P. 660-676.

Ariskin A. A., Frenkel M. Ya., Barmina G. S., Nielsen R. L. COMAGMAT: A Fortran program to model magma differentiation processes // Computers and Geosciences. 1993. Vol. 19. P. 1155-1170. DOI:10.1016/0098-3004(93)90020-6

Bottinga Y., Kudo A., Weill D. Some observations on oscillatory zoning and crystallization of magmatic plagioclase // The American Mineralogist. 1966. Vol. 51. P. 792-806.

Bowen N. L. The melting phenomema of the plagioclase feldspars // Am. Jour. Sci. 1913. Vol. 35. P. 577-599.

Bowen N. L. The Evolution of the Igneous Rocks. New York: Dover Publications Inc., 1928. 332 p.

Cahn J. W. Theory of crystal growth and interface motion in crystalline materials // Acta Metall. 1960. Vol. 8. P. 554-562.

Carr J. M. Zoned plagioclases in layered gabbros of the Skaergaard intrusion, East Greenland // Mineralog. Mag. 1954. Vol. 30. P. 367-375.

Ghiorso M. S., Gualda G. A. R. An H2O-CO2 mixed fluid saturation model compatible with rhyolite-MELTS // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2015. Vol. 169, no. 6. P. 53. DOI:10.1007/s00410-015-1141-8

Goldsmith J. R. Diffusion in plagioclase feldspars // Jour. Geology. 1952. Vol. 60. P.288-291.

Gualda G. A. R., Ghiorso M. S., Lemons R. V., Carley T. L. Rhyolite-MELTS: A modified calibration of MELTS optimized for silica-rich, fluid-bearing magmatic systems // Journal of Petrology. 2012. Vol. 53. P. 875-890. DOI:10.1093/petrology/egr080

Haase C. S., Chadam J., Feinn D., Ortoleva P. Oscillatory Zoning in Plagioclase Feldspar // Science. 1980. Vol. 209. P. 272-274.

Harloff C. Zonal structures in plagioclases // Leidsche Geol. Mededeel. 1927. Vol. 2. P. 99-174.

Hills E. S. Reverse and oscillatory zoning in plagioclase feldspars // Geol. Mag. 1936. Vol. 73. P. 49-56.

Homma F. Ũber das Ergebnis von Messungen an zonaren Plagioclasen aus Andesiten mit Hilfe des Universaldrehtisches // Schweizer. Mineralog. Petrog. Mitt. 1932. Vol.12. P. 345-352.

Irvine T. N., Baragar W. R. A. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks // Canadian Journal of Earth Sciences. 1971. Vol. 8. P. 523–548.

Karl F. Vergleichende petrographische Studien an den Tonalit-graniten der Hohen Tauern und den Tonalit-graniten einiger periadriatischer Intrusivmasse // Geol. Bundesanstalt Jahrb. 1959. Vol. 102. P.1-192.

L’Heureux I., Fowler A. D. A nonlinear dynamical model of oscillatory zoning in plagioclase // American Mineralogist. 1994. Vol. 79. P. 885-891.

Shcherbakov V. D., Plechov P. Yu., Izbekov P. E., Shipman J. S. Plagioclase zoning as an indicator of magma processes at Bezymianny Volcano, Kamchatka // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2010. Vol. 162. P. 83-99. DOI 10.1007/s00410-010-0584-1

Tepley F. J., Davidson J. P., Tilling R. I., Arth J. G. Magma mixing, recharge and eruption histories recorded in plagioclase phenocrysts from El Chichon volcano, Mexico // Journal of Petrology. 2000. Vol. 41, no. 9. P. 1397-1411. DOI: 10.1093/petrology/41.9.1397

Turner F. J., Verhoogen John. Igneous and metamorphic petrology, 2 nd ed. New York: McGraw Hill Book Co., 1958. 694 p.

Vance J. A. Zoning in igneous plagioclase: normal and oscillatory zoning. // Am. Jour. Sci. 1962. Vol. 260. P. 746-760.

REFERENCES in ENGLISH

Anderson A. T., Jr. Probable relations between plagioclase zoning and magma dynamics, Fuego Volcano, Guatemala // American Mineralogist. 1984. Vol. 69. P. 660-676.

Ariskin A. A., Frenkel M. Ya., Barmina G. S., Nielsen R. L. COMAGMAT: A Fortran program to model magma differentiation processes // Computers and Geosciences. 1993. Vol. 19. P. 1155-1170. DOI:10.1016/0098-3004(93)90020-6

Bogachev V. A., Ivanikov V. V., Kozyreva I. V., Konopelko D. L., Levchenkov O. A., Shuldiner V. I. U-Pb tsirkonovoye datirovaniye sinorogennykh gabbro-dioritovykh i granitoidnykh intruziy Severnogo Priladozh'ya [U-Pb zircon dating of synorogenic gabbro-diorite and granitoid intrusions of the Northern Ladoga area]. Vestnik SPbGU [Saint Petersburg State University Bulletin]. 1999. No. 3. P. 23–31.

Bottinga Y., Kudo A., Weill D. Some observations on oscillatory zoning and crystallization of magmatic plagioclase // The American Mineralogist. 1966. Vol. 51. P. 792-806.

Bowen N. L. The Evolution of the Igneous Rocks. New York: Dover Publications Inc., 1928. 332 p.

Bowen N. L. The melting phenomema of the plagioclase feldspars // Am. Jour. Sci. 1913. Vol. 35. P. 577-599.

Cahn J. W. Theory of crystal growth and interface motion in crystalline materials // Acta Metall. 1960. Vol. 8. P. 554-562.

Carr J. M. Zoned plagioclases in layered gabbros of the Skaergaard intrusion, East Greenland // Mineralog. Mag. 1954. Vol. 30. P. 367-375.

Geologiya i petrologiya svekofennid Priladozh'ya [Geology and petrology of svecofennids in the Ladoga area]. Ed. by V. A. Glebovitsky. Saint-Petersburg.: Saint-Petersburg University Press, 2000. 200 p.

Ghiorso M. S., Gualda G. A. R. An H2O-CO2 mixed fluid saturation model compatible with rhyolite-MELTS // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2015. Vol. 169, no. 6. P. 53. DOI:10.1007/s00410-015-1141-8

Goldsmith J. R. Diffusion in plagioclase feldspars // Jour. Geology. 1952. Vol. 60. P.288-291.

Gualda G. A. R., Ghiorso M. S., Lemons R. V., Carley T. L. Rhyolite-MELTS: A modified calibration of MELTS optimized for silica-rich, fluid-bearing magmatic systems // Journal of Petrology. 2012. Vol. 53. P. 875-890. DOI:10.1093/petrology/egr080

Haase C. S., Chadam J., Feinn D., Ortoleva P. Oscillatory Zoning in Plagioclase Feldspar // Science. 1980. Vol. 209. P. 272-274.

Harloff C. Zonal structures in plagioclases // Leidsche Geol. Mededeel. 1927. Vol. 2. P. 99-174.

Hills E. S. Reverse and oscillatory zoning in plagioclase feldspars // Geol. Mag. 1936. Vol. 73. P. 49-56.

Homma F. Ũber das Ergebnis von Messungen an zonaren Plagioclasen aus Andesiten mit Hilfe des Universaldrehtisches // Schweizer. Mineralog. Petrog. Mitt. 1932. Vol.12. P. 345-352.

Intruzivnyye bazit-ul'trabazitovyye kompleksy dokembriya Karelii [Intrusive basic-ultrabasic complexes of the Precambrian Karelia]. Ed. by K. O. Kratz. Leningrad: Nauka, 1976. 165 p.

Irvine T. N., Baragar W. R. A. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks // Canadian Journal of Earth Sciences. 1971. Vol. 8. P. 523–548.

Ivaschenko V. I., Golubev A. I. Zoloto i platina Karelii: Formatsionno-geneticheskiye tipy orudeneniya i perspektivy. [Gold and Platinum of Karelia: genetic types of mineralization and prospects]. Petrozavodsk: Karelian Research Centre Russian Academy of Sciences, 2011. 369 p.

Karl F. Vergleichende petrographische Studien an den Tonalit-graniten der Hohen Tauern und den Tonalit-graniten einiger periadriatischer Intrusivmasse // Geol. Bundesanstalt Jahrb. 1959. Vol. 102. P.1-192.

L’Heureux I., Fowler A. D. A nonlinear dynamical model of oscillatory zoning in plagioclase // American Mineralogist. 1994. Vol. 79. P. 885-891.

Ladozhskaya proterozoyskaya struktura (geologiya, glubinnoye stroyeniye i minerageniya) [Proterozoic Ladoga structure (geology, deep structure and mineral genesis)]. Executive Editor N. V. Sharov. Petrozavodsk: Karelian Research Centre Russian Academy of Sciences, 2020. 435 p.

Lavrov O. B., Kuleshevich L. V. Perspektivy poiskov platinoidov v massivakh Kaalamskogo differentsirovannogo kompleksa (Severnoye Priladozh'ye, Kareliya) [Platinoid prospecting in the massifs of the Kaalamo differentiated complex (Northern Priladozhye, Karelia)]. Otechestvennaya Geologiya [National Geology]. 2016. No. 3. P. 46-56.

Makarova G. V. Otchet o geologo-poiskovykh rabotakh na med', nikel' i kobal't, provedennykh Tokhmayokskoy partiyey v Severnom Priladozh'ye KASSR v 1969-70 g.g. Petrozavodsk, 1971 [Report on resources investigation on copper, nickel and cobalt carried out by the Tokmaioksky party in Northern Ladoga area of the KASSR in 1969–70. Petrozavodsk, 1971]. KGE funds.

Makarova G. V., Borisova P. I. Ob"yasnitel'naya zapiska k «Svodnoy geologicheskoy karte Severnogo Priladozh'ya masshtaba 1:100 000». Petrozavodsk, 1977 [Report to the integrated geological map of Northern Ladoga area 1:100,000 scale. Petrozavodsk, 1977]. KGE funds.

Nagaytsev Yu. V. Petrologiya metamorficheskikh porod ladozhskogo i belomorskogo kompleksov [Petrology of metamorphic rocks of the Ladoga and White Sea complexes]. Leningrad: Leningrad State University Press, 1974. 160 p.

Petrograficheskiy kodeks Rossii. Magmaticheskiye, metamorficheskiye, metasomaticheskiye, impaktnyye obrazovaniya. Izdaniye tret'ye, ispravlennoye i dopolnennoye [Petrographic Code of Russia. Magmatic, metamorphic, metasomatic, and impact formations. Third edition, corrected and supplemented]. Saint-Petersburg: VSEGEI Press, 2009. 200p.

Saranchina G. M. Petrologiya Kaalamskoy intruzii (yugo-zapadnaya Kareliya) [Petrology of the Kaalamo intrusion (southwestern Karelia)]. Izv. Karelo-Finsk. nauchno-issledovatel'skoy bazy AN SSSR [Izv. Karelo-Fin. scientific research bases of the USSR AS]. 1949. No. 2. P. 57–80.

Sharpenok L. N., Kostin A. E., Kucharenko E. A. TAS-diagramma summa shchelochey – kremnezem dlya khimicheskoy klassifikatsii i diagnostiki plutonicheskikh porod [TAS-diagram the amount of alkalis – silica for chemical classification and diagnosis of plutonic rocks]. Regional'naya geologiya i metallogeniya [Regional geology and metallogenic]. 2013. No. 56. P. 40-50.

Shcherbakov V. D., Plechov P. Yu., Izbekov P. E., Shipman J. S. Plagioclase zoning as an indicator of magma processes at Bezymianny Volcano, Kamchatka // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2010. Vol. 162. P. 83-99. DOI 10.1007/s00410-010-0584-1

Tepley F. J., Davidson J. P., Tilling R. I., Arth J. G. Magma mixing, recharge and eruption histories recorded in plagioclase phenocrysts from El Chichon volcano, Mexico // Journal of Petrology. 2000. Vol. 41, no. 9. P. 1397-1411. DOI: 10.1093/petrology/41.9.1397

Turner F. J., Verhoogen John. Igneous and metamorphic petrology, 2 nd ed. New York: McGraw Hill Book Co., 1958. 694 p.

Vance J. A. Zoning in igneous plagioclase: normal and oscillatory zoning. // Am. Jour. Sci. 1962. Vol. 260. P. 746-760.

Velikoslavinsky D. A. Sravnitel'naya kharakteristika regional'nogo metamorfizma umerennykh i nizkikh davleniy [Comparative characteristics of regional metamorphism of middle and low pressures]. Leningrad: Nauka, 1972. 190 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/geo1520

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019