Условия формирования гранитоидов

16.08.2018
Формирование гранитоидов слюдоносных пегматитовых поясов происходило в глубинных зонах земной коры, для которых характерна интенсивная переработка метаморфических пород в гранитоидные образования. Для поясов из монометаморфических и полиметаморфических комплексов механизм и степень проявления тех или иных процессов ультраметаморфической переработки различны. Они рассмотрены на примере Мамского, Хамардабанского и Беломорского поясов.

В Мамском пегматитовом поясе, расположенном в метаморфическом поясе кианит-силлиманитовой фациальной серии, пегматоидные граниты находятся в наиболее интенсивно метаморфизованных породах. Процесс образования плагиоклазовых гранитов начинался с обособления наиболее мобильной кварц-плагиоклазовой составляющей гнейсов и сланцев. Местами локализации гранитного материала являлись участки относительно пониженного давления. Механическая неоднородность метаморфической толщи способствовала локализации пегматоидных гранитов. Крупные их тела формировались в сводовых, замковых частях складчатых структур. Для образования крупных тел плагиогранитов необходим привнос натрия и кремния, который, видимо, осуществлялся путей их перераспределения в пределах отдельных пластов и поступления из более глубоких горизонтов. Формирование плагиоклазовых гранитов происходило при температурах 550—650 °C и давлении летучих 5—7 кбар. Высокое давление в процессе гранитизации определяет широкое распространение плагиоклазовых лейкогранитов, в то время как развитие калишпатовой мигматизация в этих условиях очень слабое.

Наиболее высокотемпературными образованиями являются двуполевошпатовые граниты (720 °C). Они размещаются вдоль осп термального поля метаморфической зональности, на путях проникновения в толщу теплового потока. Судя по минеральному и элементному составу, материалом для них служили апатектические расплавы, но процесс мобилизации захватывал уже и слюды. Как показывают экспериментальные работа X.Г. Винклера, Н. Платена и X.X. Штеуля, процесс анатектического выплавления начинается при температурах, не превышающих 700 °C, а при РН2О, равном 7 кбар, эта температура понижается до 655° C. Следовательно, прв условиях высокотемпературной субфации амфиболитовой фации (050— 700 °С) и высоких РН2О в метаморфической толще должны были возникать очаги анатексиса, генерирующие расплавы, близкие по составу гранитной эвтектике и дающие при кристаллизации двуполевошпатовые граниты. Дополнительным источником калин и бария, баланс по которым не сходится при условии только анатектического плавления, могли служить растворы, агенты теплопереноса глубинного происхождения.

Анатектический процесс происходил в толще с высоким давлением летучих. Их давление в процессе кристаллизации двуполевошпатовых гранитов составляло 6—8 кбар, при этом РН2О составляло 3—5 кбар. Среда летучих большую роль наряду с водой играла углекислота. Как показано экспериментальными исследованиями, растворимость углекислоты в расплаве значительно ниже, чем воды. Однако ее наличие в расплаве приводит к тому, что расплав начинает «кипеть» при давлениях, гораздо более высоких, чем расплав, не содержащий CO2. Следовательно, расплавы, образовавшиеся в условиях кианит-силлиманитовой фациальной серии метаморфизма, могут терять воду и кристаллизоваться уже при небольшом снижении внешнего давления, В результате масштабы их перемещения от очагов анатексиса могут быть очень незначительными. При перемещении из таких очагов отдельных порций расплава происходила их дифференциация, что обычно и наблюдается при интрузии палингенной магмы во вмещающие породы. В результате этого процесса образовались двуполевошпатовые гранита ортоклазовой и микроклиновой групп и пегматитовые слюдоносные жилы.

Гранитоиды Хамардабанского пегматитового пояса, характеризующегося широким развитием редкометалльпо-мусконитовых пегматитов, формировались в метаморфическом комплексе умеренных давлений. Метаморфизм этого комплекса происходил в условиях давлений 4—6,5 кбар и температур 490—750 °С. Начало мигматизации (плагиомигматиты) в зонах амфиболитовой фации обусловлено снижением давления. При этом происходило «всасывание» флюида из других частей толщи, сопровождавшееся ее слабой метасоматической переработкой и выплавлением анатектическнх расплавов, которые эволюционировали от автохтонных к аллохтонным дифференцированным гранитам и пегматитам. Флюидный режим и метаморфизма, и гранитообразования определялся в основном водой и бором, но РН2О было более низким, чем общее давление. Давление CO2 также было невысоким. Последнее обстоятельство, возможно, благоприятствовало большей степени дифференциации анатектического расплава с проявлением аманационной дифференциации, что приводило к образованию редкометалльно-мусковитовых и редкометалльных (в том числе сподуменсодержащих) пегматитовых жил.

В Беломорском пегматитовом поясе, как уже указывалось, проявлены процессы гранитообразования трех тектонометаморфических циклов, причем наиболее интенсивно — ребольского (II цикл) и селецко-свекофенского (III цикл) времени.

В III тектонометаморфическом цикле, с которым связано развитие мигматит-гранитовых полей и жильпых гранитоидов (mn+4, mn+5, mn+6), ультраметагенное гранитообразование устанавливается уже па самых ранних стадиях, но оно имеет более локальный характер по сравнению с более ранним циклом. Это, видимо, обусловлено дифференциацией теплового потока на заключительных этапах развития Беломорского метаблока. На небольших по площади участках формировались автохтонные мигматит-гранитовые поля, вблизи которых расположены жильные автохтонные и еубавтохтонные ультраметагенные гранитоиды mn+4, mn+5, mn+6, и промышленные слюдоносные пегматиты. Расплавные и кристаллофлюидные включения в кварце и полевых шпатах гранитоидов mn+5 гомогенизируются при 720 °C, а гранитоидов при 650—750 °С, что сопоставимо с температурой метаморфизма ранней стадии III тектонометаморфического цикла (кианит-гранат-биотит-ортоклазовая субфация).

Таким образом, очаги анатексиса существовали на протяжении всего этого цикла и фиксируются как мигматит-гранитовые поля.

Имеющиеся данные но эволюции гранитообразовавия в Беломорском мегаблоке показывают, что во II тектонометаморфическом цикле анатектические процессы имели подчиненное значение по сравнению с метаморфической дифференциацией, а для III цикла установлена доминирующая роль анатектического гранитообразования. Оно происходило в условиях высокого насыщения среды водно-водородным флюидом, причем система гранитообразования оставалась закрытой. От мигматитов mn к улыра-метагенным гранитоидам mn+5+6 намечается тенденция к увеличению доли H2O и уменьшению H2 во флюиде, так что флюид прогрессивной ветви анатектического процесса от раннего этапа гранитообразования к последующему становился все более окисленным.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: