ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЕ ЛАВЫ МЕЗОАРХЕЙСКИХ КОМАТИИТОВ: МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, УСЛОВИЯ ИЗЛИЯНИЯ И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

Зоя Павловна Рыбникова, Zoya Rybnikova

Аннотация


Выполнено изучение маломощных дифференцированных коматиитовых лавовых потоков мезоархейского возраста в Койкарском и Совдозерском зеленокаменных доменах. В разрезе дифференцированных лавовых потоках установлены зоны: прикровельных автобрекчий, спинифекс-структур оливинового и пироксенового типа, массивная, кумулятивная (орто и мезокумулятивная), а также диагностируется нижний закаленный контакт в основании потока. Расслоенность в лавовых потоках обусловлена за счет магматической дифференциации «in situ» в сочетании с процессами внедрения дополнительных порций расплава до момента его полной кристаллизации.


Ключевые слова


мезоархей, коматииты, дифференцированные лавововые потоки, Фенноскандинавский щит

Полный текст:

PDF

Литература


Арискин А. А., Конников Э. Г., Данюшевский Л. В., Кислов Е. В., Николаев Г. С., Орсоев Д. А., Бармина Г. С., Бычков К. А. Довыренский интрузивный комплекс: проблемы петрологии и сульфидно-никелевой минерализации // Геохимия. 2009. № 5. С. 451–480.

Вревский А. Б., Матреничев В. А., Ружьева М. С. Петрология коматиитов Балтийского щита и изотоп-но-геохимическая эволюция их мантийных источников // Петрология. 2003. Т. 11, № 6. С. 587–617.

Геология и петрология архейского гранит-зеленокаменного комплекса Центральной Карелии / Ред. К. О. Кратц. Л.: Наука, 1978. 264 с.

Гирнис А. В., Рябчиков И. Д., Богатиков О. А. Генезис коматиитов и коматиитовых базальтов. М.: Наука, 1987. 121 с.

Кожевников В. Н. Архейские зеленокаменные пояса Карельского кратона как аккреционные орогены. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2000. 223 c.

Коматииты и высокомагнезиальные базальты раннего докембрия Балтийского щита. Л.: Наука, 1988. 192 с.

Лобач-Жученко С. Б., Чекулаев В. П., Арестова Н. А., Левский Л. К., Коваленко А. В. Архейские террейны Карелии; их геологическое и изотопно-геохимическое обоснование // Геотектоника. 2000. № 6. С. 26–42.

Николаев Г. С., Арискин А. А. Бураковско-Аганозерский расслоенный массив Заонежья: II. Строение краевой группы и оценка состава родоначальной магмы методом геохимической термометрии // Геохимия. 2005. № 7. С. 712–732.

Пономарев А. И. Методы химического анализа силикатных и карбонатных горных пород. М.: АН СССР, 1961. 414 с.

Рыбаков С. И. Колчеданные рудопроявления в раннем докембрии Балтийского щита. Л.: Наука, 1987. 269 с.

Рыбникова З. П., Светов С. А. Геохимия высокомагнезиальных мезоархейских вулканитов Койкарской структуры (Ведлозерско-Сегозерский зеленокаменный пояс, Ц. Карелия) // Актуальные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии. XXVIII молодежная научная конференция памяти К. О. Кратца. СПб.: BBM, 2017. С. 137–139.

Рыбникова З. П., Светов С. А., Вревский А. Б., Климовская Е. А., Чаженгина С. Ю. Акцессорные хромшпинелиды из мезоархейских коматиитов Фенноскандинавского щита // Литосфера. 2014. № 6. С. 22–44.

Светов С. А. Магматические системы зоны перехода океан – континент в архее восточной части Фенноскандинавского щита. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2005. 230 с.

Светов С. А. Мезоархейские коматиит-базальтовые комплексы: литогеохимические типы и их роль в архитектуре ранней континентальной коры // Материалы XII Всероссийского петрографического совещания. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2015. С. 26–29.

Светов С. А. Основные петрографические и геохимические черты дифференцированных коматиитовых лав архейского Ведлозерско-Сегозерского зеленокаменного пояса // Вопросы геологии, петрологии и минералогии Карелии. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 1994. С. 63–77.

Светов С. А., Иващенко В. И., Рыбникова З. П., Гоголев М. А., Назарова Т. Н. Неоархейская (2.60 млрд лет) реактивация сдвиговых зон и орогенных золоторудных систем в западном сегменте Водлозерского террейна // Труды КарНЦ РАН. 2016. № 10. С. 63–80. doi: 10.17076/geo360

Светов С. А., Степанова А. В., Чаженгина С. Ю., Светова Е. Н., Рыбникова З. П., Михайлова А. И., Парамонов А. С., Утицына В. Л., Эхова М. В., Колодей В. С. Прецизионный (ICP-MS, LA-ICP-MS) анализ состава горных пород и минералов: методика и оценка точности результатов на примере раннедокембрийских мафитовых комплексов // Труды КарНЦ РАН. 2015. № 7. С. 54–73. doi: 10.17076/geo140

Светова А. И. Архейский вулканизм Ведлозерско-Сегозерского зеленокаменного пояса Карелии. Петрозаводск: Кар. фил. АН СССР, 1988. 148 с.

Слабунов А. И., Лобач-Жученко С. Б., Бибикова Е. В., Балаганский В. В., Сорьонен-Вард П., Володичев О. И., Щипанский А. А., Светов С. А., Чекулаев В. П., Арестова Н. А., Степанов В. С. Архей Балтийского щита: геология, геохронология, геодинамические обстановки // Геотектоника. 2006. № 6. С. 3–32.

Смолькин В. Ф. Коматиитовый и пикритовый магматизм раннего докембрия Балтийского щита. СПб.: Наука, 1992. 272 с. Стратиграфия докембрия Карелии. Опорные разрезы верхнеархейских отложений. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 1992. 190 с.

Щипанский А. А. Субдукционные и мантийно-плюмовые процессы в геодинамике формирования архейских зеленокаменных поясов. М.: ЛКИ, 2008. 544 с.

Arndt N. T. Differentiation of komatiite flows // Jour. Petrol. 1986. Vol. 27. P. 279–303.

Arndt N. T. Thick layered peridotite-gabbro lava flows in Munro Township, Ontorio // Canadian Jour. Earth Sci. 1977. Vol. 14. P. 2620–2637.

Arndt N. T., Naldret A. J., Pyke D. R. Komatiitic and iron-rich tholeiitic lavas of Munro Township, northeast Ontario // Jour. Petrol. 1977. Vol. 18. P. 319–369.

Arndt N. T., Lesher C. M., Barnes S. J. Komatiite. Cambridge: Cambridge University Press, 2008. 467 p.

Arndt N. T., Lesher C. M., Houlé M. G., Lewin E., Lacaze Y. Intrusion and crystallization of a spinifextextured komatiite sill in Dundonald Township, Ontario // Journal of Petrology. 2004. Vol. 45. P. 2555–2571.

Arndt N. T., Fleet M. E. Stable and metastable pyroxene crystallization in layered komatiite flows // American Mineralogist. 1979. No. 64. P. 856–864.

Barnes S.-J. A comparative study of olivine and clinopyroxene spinifex flows from Alexo, Abitibi greenstone belt, Canada // Contrib. Mineral. Petrol. 1983. Vol. 83. P. 293–308.

Barnes S.-J., Hill R. E. T., Gole M. J. The Perseverance ultramafic complex, Western Australia: the product of a komatiite lava river // J. Petrol. 1988. Vol. 29. P. 305–331.

Donaldson C. H. Spinifex-textured komatiites: a review of textures, compositions and layering // In: Arndt, N. T. & Nisbet, E. G. (eds). Komatiites. London: Allen & Unwin, 1982. P. 213–244.

Hill R. E. T., Gole M., Barnes S.-J. Physical volcanology of komatiites, a field guide to the komatiites between Kalgoorli and Wiluna, Eastern Goldfields Province, Yilgarn block, Western Australia // Excursion Guide Book 1, Geol. Soc. of Australia, Western Australia division. 1987. Perth. 74 p.

Hill R. E. T. Komatiite volcanology, volcanological setting and primary geochemical properties of komatiite-associated nickel deposits // Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis. 2001. Vol. 1. P. 365–381.

Hill R. E. T., Barnes S.-J., Gole M. J., Dowling S. E. The volcanology of komatiites as deduced from field relationships in the Norseman – Wiluna greenstone belt, Western Australia // Lithos. 1995. Vol. 34. P. 159–188.

Jensen L. S., Langford F. F. Geology and petrogenesis of the Archean Abitibi Belt in the Kirkland Lake area, Ontario, Ontario Geological Survey, Miscellaneous Paper. 1985. No. 123. 130 p.

Le Bas M. J. IUGS Reclassification of the high-Mg and picritic volcanic rocks // J. Petrol. 2000. Vol. 41. P. 1467–1470.

Lesher C. M., Arndt N. T., Groves D. I. Genesis of komatiite-associated nickel sulphide deposits at Kambalda, Western Australia: A distal volcanic model // In: Buchanan D. L., Jones M. J. (eds). Sulphide deposits in mafic and ultramafic rocks: London, Institution of Mining and Metallurgy. 1984. P. 70–80.

Puchtel L. S., Hofmann A. W., Mezger K., Jochum K. R., Shchipansky A. A., Samsonov A. V. Oceanic plateau model continental crustal growh in the Archaean: A case study from Kostomuksha greenstone belt, NW Baltic Shield // Earth Planet. Sci. Lett. 1998. Vol. 155. P. 57–74.

Saverikko M. The pyroclastic komatiite complex at Sattasvaara in northern Finland // Bulletin of the Geological Society of Finland. 1985. No. 57. P. 55–87.

Siégel C. C., Arndt N., Henriot A. L. A., Barnes S. S., Haenecour P., Debaille V., Mattielli N. Fred’s Flow (Canada) and Murphy Well (Australia) thick komatiitic lava flows with contrasting compositions, emplacement mechanisms and water contents // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2014. Vol. 168. P. 1–17. doi: 10.1007/s00410-014-1084-5

Sun S. S., McDonough W. F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes / Eds. Saunders A. D., Norry M. J. Magmatism in the ocean basins // Geol. Soc. Spec. Publ. 1989. No. 42. P. 313–345.

Svetov S. A., Svetova A. I., Huhma H. Geochemistry of the komatiite-tholeiite rock association in the Vedlozero-Segozero archean greenstone belt, Central Karelia // Geochemistry International. 2001. Vol. 39. Suppl. 1. P. 24–38.

Thompson M. E., Lowe D. R., Byrely G. R. Komatiite tuffs of the 3.5–3.2 Ga Onverwatcht Group of the southern Barberton greenstone belt, South Africa // Geol. Soc. Amer. Abstracts with programs, 2005. Vol. 37. 392 p.

References in English

Ariskin A. A., Konnikov E. G., Danyushevskii L. V., Kislov E. V., Nikolaev G. S., Orsoev D. A., Barmina G. S., Bychkov K. A. Dovyrenskii intruzivnyi kompleks: problemy petrologii i sul’fidno-nikelevoi mineralizatsii [The Dovyren intrusive complex: problems of petrology and Ni sulfide mineralization]. Geokhimiya [Geochem. Int.]. 2009. No. 5. P. 451–480.

Geologiya i petrologiya arkheiskogo granit-zelenokamennogo kompleksa Tsentral’noi Karelii [Geology and petrology of the Archean granite-greenstone sequence of Central Karelia]. Leningrad: Nauka, 1978. 264 p.

Girnis A. V., Ryabchikov I. D., Bogatikov O. A. Genezis komatiitov i komatiitovykh bazal’tov [Genesis of komatiites and komatiite basalts]. Moscow: Nauka, 1987. 121 p.

Kozhevnikov V. N. Arkheiskie zelenokamennye poyasa Karel’skogo kratona kak akkretsionnye orogeny [Archean greenstone belts of the Karelian craton as accretionary orogens]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2000. 223 p.

Komatiity i vysokomagnezial’nye bazal’ty rannego dokembriya Baltiiskogo shchita [Komatiites and highmagnesium basalts of the Early Precambrian from the Baltic Shield]. Leningrad: Nauka, 1988. 192 p.

Lobach-Zhuchenko S. B., Chekulaev V. P., Arestova N. A., Levskii L. K., Kovalenko A. V. Arkheiskie terreiny Karelii; ikh geologicheskoe i izotopno-geokhimicheskoe obosnovanie [Archean terranes of Karelia: their geological and isotope-geochemical justification]. Geotektonika [Geotectonics]. 2000. No. 6. P. 26–42.

Nikolaev G. S., Ariskin A. A. Burakovsko-Aganozerskii rassloennyi massiv Zaonezh’ya: II. Stroenie kraevoi gruppy i otsenka sostava rodonachal’noi magmy metodom geokhimicheskoi termometrii [Burakovo-Aganozero stratified massif of Zaonezhie: II. The structure of the marginal group and the estimation of the composition of the parent magma by the method of geochemical thermometry]. Geokhimiya [Geochem. Int.]. 2005. No. 7. P. 712–732.

Ponomarev A. I. Metody khimicheskogo analiza silikatnykh i karbonatnykh gornykh porod [Methods of chemical analysis of silicate and carbonate rocks]. Moscow: AN SSSR, 1961. 414 p.

Rybakov S. I. Kolchedannye rudoproyavleniya v rannem dokembrii Baltiiskogo shchita [Pyrite occurrences in the Early Precambrian of the Baltic Shield]. Leningrad: Nauka, 1987. 269 p.

Rybnikova Z. P., Svetov S. A. Geokhimiya vysokomagnezial’nykh mezoarkheiskikh vulkanitov Koikarskoi struktury (Vedlozersko-Segozerskii zelenokamennyi poyas, Ts. Kareliya) [Geochemistry of the Mesoarchean high-magnesium volcanics of the Koikary structure (Vedlozero-Segozero greenstone belt, Central Karelia)]. Aktual’nye problemy geologii, geofiziki i geoekologii. XXVIII molodezhnaya nauchnaya konferentsiya pamyati K. O. Krattsa [Topical Iss. of Geol., Geophys., and Geoecol.: Proceed. XXVIII Conf. Young Scientists in Memory of K. O. Kratts]. St. Petersburg: BBM, 2017. P. 137–139.

Rybnikova Z. P., Svetov S. A., Vrevskii A. B., Klimovskaya E. A., Chazhengina S. Yu. Aktsessornye khromshpinelidy iz mezoarkheiskikh komatiitov Fennoskandinavskogo shchita [Accessory chrome spinels in the Mesoarchean komatiites of the Fennoscandian Shield]. Litosfera [Lithosphere]. 2014. No. 6. P. 22–44.

Shchipanskii A. A. Subduktsionnye i mantiino-plyumovye protsessy v geodinamike formirovaniya arkheiskikh zelenokamennykh poyasov [Subduction and mantle-plume processes in the formation geodynamics of Archaean greenstone belts]. Moscow: LKI, 2008. 544 p.

Slabunov A. I., Lobach-Zhuchenko S. B., Bibikova E. V., Balaganskii V. V., Sor’onen-Vard P., Volodichev O. I., Shchipanskii A. A., Svetov S. A., Chekulaev V. P., Arestova N. A., Stepanov V. S. Arkhei Baltiiskogo shchita: geologiya, geokhronologiya, geodinamicheskie obstanovki [Archaean of the Baltic Shield: geology, geochronology, geodynamic conditions]. Geotektonika [Geotectonics]. 2006. No. 6. P. 3–32.

Smol’kin V. F. Komatiitovyi i pikritovyi magmatizm rannego dokembriya Baltiiskogo shchita [Komatite and picritic magmatism of the Early Precambrian of the Baltic Shield]. St. Petersburg: Nauka, 1992. 272 p.

Stratigrafiya dokembriya Karelii. Opornye razrezy verkhnearkheiskikh otlozhenii [Stratigraphy of the Precambrian of Karelia. Reference sections of Upper Archaean deposits]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 1992. 190 p.

Svetov S. A. Magmaticheskie sistemy zony perekhoda okean – kontinent v arkhee vostochnoi chasti Fennoskandinavskogo shchita [Magmatic systems of the ocean-continent transition zone in the Archaean of the eastern part of the Fennoscandian Shield]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2005. 230 p.

Svetov S. A. Mezoarkheiskie komatiit-bazal’tovye kompleksy: litogeokhimicheskie tipy i ikh rol’ v arkhitekture rannei kontinental’noi kory [Mesoarchean komatiite-basalt complexes: lithogeochemical types and their role in the architecture of the early continental crust]. Materialy XII Vserossiiskogo petrograficheskogo soveshchaniya, IG KarNC RAN [Proceed. XII All-Russ. Petrographic Meeting, IG KarRC RAS]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2015. P. 26–29.

Svetov S. A. Osnovnye petrograficheskie i geokhimicheskie cherty differentsirovannykh komatiitovykh lav arkheiskogo Vedlozersko-Segozerskogo zelenokamennogo poyasa [Main petrographic and geochemical features of the differentiated komatiite lavas of the Archaean Vedlozero-Segozero greenstone belt]. Voprosy geologii, petrologii i mineralogii Karelii [Iss. Geol., Petrol., Mineral. Karelia]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 1994. P. 63–77.

Svetov S. A., Ivashchenko V. I., Rybnikova Z. P., Gogolev M. A., Nazarova T. N. Neoarkheiskaya (2.60 mlrd let) reaktivatsiya sdvigovykh zon i orogennykh zolotorudnykh sistem v zapadnom segmente Vodlozerskogo terreina [Neo-Archaean (2.60 billion years) reactivation of shear zones and orogenic gold ore systems in the western segment of the Vodlozero terrain]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2016. No. 10. P. 63– 80. doi: 10.17076/geo360

Svetov S. A., Stepanova A. V., Chazhengina S. Yu., Svetova E. N., Rybnikova Z. P., Mikhailova A. I., Paramonov A. S., Utitsyna V. L., Ekhova M. V., Kolodei V. S. Pretsizionnyi (ICP-MS, LA-ICP-MS) analiz sostava gornykh porod i mineralov: metodika i otsenka tochnosti rezul’tatov na primere rannedokembriiskikh mafitovykh kompleksov [Precision geochemical (ICP-MS, LAICP-MS) analysis of rock and mineral composition: the method and accuracy estimation in the case study of Early Precambrian mafic complexes]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2015. No. 7. P. 54–73. doi: 10.17076/geo140

Svetova A. I. Arkheiskii vulkanizm Vedlozersko-Segozerskogo zelenokamennogo poyasa Karelii [Archean volcanism of the Vedlozero-Segozero greenstone belt of Karelia]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 1988. 148 p.

Vrevskii A. B., Matrenichev V. A., Ruzh’eva M. S. Petrologiya komatiitov Baltiiskogo shсhita i izotopnogeokhimicheskaya evolyutsiya ikh mantiinykh istochnikov [Petrology of komatiites from the Baltic Shield and isotope geochemical evolution of their mantle sources]. Petrologiya [Petrology]. 2003. Vol. 11, no. 6. P. 587–617.

Arndt N. T. Differentiation of komatiite flows. Jour. Petrol. 1986. Vol. 27. P. 279–303.

Arndt N. T. Thick layered peridotite-gabbro lava flows in Munro Township, Ontorio. Canadian Jour. Earth Sci. 1977. Vol. 14. P. 2620–2637.

Arndt N. T., Naldret A. J., Pyke D. R. Komatiitic and iron-rich tholeiitic lavas of Munro Township, northeast Ontario. Jour. Petrol. 1977. Vol. 18. P. 319–369.

Arndt N. T., Lesher C. M., Barnes S. J. Komatiite. Cambridge: Cambridge University Press, 2008. 467 p.

Arndt N. T., Lesher C. M., Houlé M. G., Lewin E., Lacaze Y. Intrusion and crystallization of a spinifextextured komatiite sill in Dundonald Township, Ontario. Journal of Petrology. 2004. Vol. 45. P. 2555–2571.

Arndt N. T., Fleet M. E. Stable and metastable pyroxene crystallization in layered komatiite flows. American Mineralogist. 1979. No. 64. P. 856–864.

Barnes S.-J. A comparative study of olivine and clinopyroxene spinifex flows from Alexo, Abitibi greenstone belt, Canada. Contrib. Mineral. Petrol. 1983. Vol. 83. P. 293–308.

Barnes S.-J., Hill R. E. T., Gole M. J. The Perseverance ultramafic complex, Western Australia: the product of a komatiite lava river. J. Petrol. 1988. Vol. 29. P. 305–331.

Donaldson C. H. Spinifex-textured komatiites: a review of textures, compositions and layering. London: Allen & Unwin, 1982. P. 213–244.

Hill R. E. T., Gole M., Barnes S.-J. Physical volcanology of komatiites, a field guide to the komatiites between Kalgoorli and Wiluna, Eastern Goldfields Province, Yilgarn block, Western Australia. Excursion Guide Book 1, Geol. Soc. of Australia, Western Australia division. 1987. Perth. 74 p.

Hill R. E. T. Komatiite volcanology, volcanological setting and primary geochemical properties of komatiite-associated nickel deposits. Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis. 2001. Vol. 1. P. 365–381.

Hill R. E. T., Barnes S.-J., Gole M. J., Dowling S. E. The volcanology of komatiites as deduced from field relationships in the Norseman – Wiluna greenstone belt, Western Australia. Lithos. 1995. Vol. 34. P. 159–188.

Jensen L. S., Langford F. F. Geology and petrogenesis of the Archean Abitibi Belt in the Kirkland Lake area, Ontario, Ontario Geological Survey, Miscellaneous Paper. 1985. No. 123. 130 p.

Le Bas M. J. IUGS Reclassification of the high-Mg and picritic volcanic rocks. J. Petrol. 2000. Vol. 41. P. 1467–1470.

Lesher C. M., Arndt N. T., Groves D. I. Genesis of komatiite-associated nickel sulphide deposits at Kambalda, Western Australia: A distal volcanic model. Sulphide deposits in mafic and ultramafic rocks. London, Institution of Mining and Metallurgy. 1984. P. 70–80.

Puchtel L. S., Hofmann A. W., Mezger K., Jochum K. R., Shchipansky A. A., Samsonov A. V. Oceanic plateau model continental crustal growh in the Archaean: A case study from Kostomuksha greenstone belt, NW Baltic Shield. Earth Planet. Sci. Lett. 1998. Vol. 155. P. 57–74.

Saverikko M. The pyroclastic komatiite complex at Sattasvaara in northern Finland. Bulletin of the Geological Society of Finland. 1985. No. 57. P. 55–87.

Siégel C. C., Arndt N., Henriot A. L. A., Barnes S. S., Haenecour P., Debaille V., Mattielli N. Fred’s Flow (Canada) and Murphy Well (Australia) thick komatiitic lava flows with contrasting compositions, emplacement mechanisms and water contents. Contributions to Mineralogy and Petrology. 2014. Vol. 168. P. 1–17. doi: 10.1007/s00410-014-1084-5

Sun S. S., McDonough W. F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Magmatism in the ocean basins. Geol. Soc. Spec. Publ. 1989. No. 42. P. 313–345.

Svetov S. A., Svetova A. I., Huhma H. Geochemistry of the komatiite-tholeiite rock association in the VedlozeroSegozero archean greenstone belt, Central Karelia. Geochemistry International. 2001. Vol. 39. Suppl. 1. P. 24–38.

Thompson M. E., Lowe D. R., Byrely G. R. Komatiite tuffs of the 3.5–3.2 Ga Onverwatcht Group of the southern Barberton greenstone belt, South Africa. Geol. Soc. Amer. Abstracts with programs, 2005. Vol. 37. 392 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/geo772

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2018