Применение рамановской спектроскопии включений кварца в гранате для оценки давления (на примере пород Беломорской провинции Фенноскандинавского щита)

Аннотация

Приведен пример использования рамановского геобарометра «кварц в-гранате» для расчета давления при образовании метаморфических пород массива Боярский Беломорской провинции. Метод основан на определении остаточных деформаций во включениях, возникающих при подъеме горной породы из глубины к поверхности. Деформации возникают из-за разницы в упругих свойствах минерала-хозяина и включения. Для расчета остаточного напряжения методом упругой деформации получены рамановские спектры включений кварца и свободного кварца в матриксе и вычислены смещения основных пиков кварца (464, 206 и 128 см-1). После определения деформаций полученные значения использованы для расчета давления, при котором включения были захвачены минералом-хозяином. Изученный образец габбро-пегматита содержит порфиробласты граната размером до 1 мм, насыщенные включениями кварца размером от 5 до 65 мкм. Проанализировано 15 включений кварца диаметром 20–65 мкм и 5 свободных зерен кварца в матриксе. Давления захвата рассчитывались в заданном интервале температур 200–1300 °С с шагом 10 °С. Температура кристаллизации кварца в гранате определялась с помощью термометра Ti in-Qz и составила 725–902 °С, что соответствует давлению 8,9–13,6 кбар, рассчитанному методом рамановской геобарометрии «кварц-в-гранате». Температурный интервал кристаллизации, полученный с ис- пользованием классического Grt-Amph геотермометра, составил 530–580 °C, что соответствует рассчитанному давлению 5,2–6,0 кбар. Полученные значения давления согласуются с ранее проводимыми термобарометрическими оценками условий метаморфизма габбро-пегматитов и вмещающих их метагаббро.