Preview

Литосфера

Расширенный поиск

Лавсонитовые эклогиты и метасоматиты Утарбаевской ассоциации максютовского комплекса

https://doi.org/10.24930/1681-9004-2021-21-6-867-883

Полный текст:

Аннотация

Объект исследований. Лавсонитовые эклогиты и метасоматиты Утарбаевской ассоциации максютовского комплекса. Утарбаевская ассоциация слагает самостоятельное подразделение в аккреционной структуре максютовского комплекса. Она представлена глыбообразными телами диопсид-гроссуляровых и разнообразных лавсонитсодержащих пород, включенных в антигорит-серпентинитовый меланж. Отсутствие в минеральных парагенезисах лавсонитсодержащих пород голубых амфиболов отличает Утарбаевскую ассоциацию от типичных лавсонит-голубосланцевых комплексов коллизионных орогенов.

Методы. Микрозондовый анализ состава минералов выполнен на микроанализаторе Cameca SX-100. Содержание петрогенных, редких и редкоземельных элементов определено рентгеноспектральным методом (CPM-18) и методом масс-спектроскопии (ICP-MS, ELAN-90).

Результаты. Обнаружен индикаторный минеральный парагенезис (Grt + Omp + Lws + Di) ± (Coe-Qz + Ttn), характеризующий лавсонитовый эклогит. Омфацит (Jd38–44) и неизмененный лавсонит (Н2O-OH – 11.8%, Ca/Al = 0.48–0.51 и Fe/Al = 0.01–0.02) представлены в виде включений в гроссуляр-альмандиновом гранате (Alm39–46Grs41–51), коэсит – в виде микровключений в омфаците. Термобарометрия (Grt-Omp, Grt-Omp-Ph) показывает следующие PT-условия образования лавсонитового парагенезиса: T = 495–622°C при P = 2.2–2.4 ГПа. Возраст кристаллизации лавсонитового эклогита нижнепалеозойский (471–444 млн лет).

Выводы. Лавсонитовый эклогит Утарбаевской ассоциации имеет определенное сходство с комплексами «холодных» эклогитов, образующихся в условиях очень низкого геотермического градиента и редко сохраняющихся при выведении их в верхнюю кору. В последнем обзоре, сделанном в «Jоurnal of Metamorphic Geo logy» в 2014 г., указывалось 19 пунктов находок лавсонитовых эклогитов на поверхности Земли. HP-UHP лавсонитсодержащая Утарбаевская породная ассоциация дополняет этот список.

Об авторах

А. И. Русин
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия

620110, г. Екатеринбург, ул. Акад. Вонсовского, 15



А. А. Зворыгина
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия

620110, г. Екатеринбург, ул. Акад. Вонсовского, 15



П. М. Вализер
Ильменский государственный заповедник, ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН
Россия

456317, г. Миасс



Список литературы

1. Вализер П.М., Краснобаев А.А., Русин А.И. (2013) Жадеит-гроссуляровый эклогит максютовского комплекса (Ю. Урал). Литосфера, (4), 52-64.

2. Вализер П.М., Краснобаев А.А., Русин А.И., Зворыгина А.А. (2015) Гранат-глаукофановые сланцы Ташлинского блока Максютовского комплекса. Литосфера, (5), 51-70.

3. Вализер П.М., Ленных В.И. (1988) Амфиболы голубых сланцев Урала. М.: Наука, 203 с.

4. Добрецов Н.Л. (1974) Глаукофансланцевые и эклогит-глаукофансланцевые комплексы СССР. Новосибирск: Наука, 429 с.

5. Ленных В.И. (1977) Эклогит-глаукофановый пояс Южного Урала. М.: Наука, 160 с.

6. Русин А.И. (2007) Высокобарический метаморфизм Урала. Геодинамика, магматизм, метаморфизм и рудообразование. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 421-460.

7. Русин А.И., Вализер П.М., Русин И.А. (2014) HP-UHP ассоциации континентальной рифтовой и коллизионной стадий формирования Урала. Геологические процессы в обстановках субдукции, коллизии и скольжения литосферных плит. Владивосток: Дальнаука, 246-249.

8. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. (1988) Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 379 с.

9. Ballevre M., Pitra P., Bohn M. (2003) Lawsonite growth in the epidote blueschists from the Ile de Groix (Armorican Massif, France): a potential geobarometer. J. Metamorph. Geol., 21, 723-735. DOI: 10.1046/j.1525-1314.2003.00474.x

10. Bromiley G.D., Pawley A.R. (2003) The stability of antigorite in the systems MgO–SiO2–H2O (MSH) and MgO–Al2O3–SiO2–H2O (MASH): The effects of Al3+ substitution on high-pressure stability. Amer. Mineral., 88, 99-108. DOI: 10.2138/am-2003-0113

11. Brovarone V.A., Alard O., Beyssac L., Martin L., Picatto M. (2014) Lawsonite metasomatism and trace element recycling in subduction zones. J. Metamorph. Geol., 32, 489-514. DOI: 10.1111/jmg.12074

12. Brovarone V.A., Groppo C., Hetényi G., Compagnoni R., Malavieille J. (2011) Coexistence of lawsonite-bearing eclogite and blueschist: Phase equilibria modelling of Alpine Corsica metabasalts and petrological evolution of subducting slabs. J. Metamorph. Geol., 29, 583-600. DOI: 10.1111/j.1525-1314.2011.00931.x

13. Castelli D., Rolfo F., Compagnoni R., Xu S. (1998) Metamorphic veins with kyanite, zoisite and quartz in the Zhu-Jia-Chong eclogite, Dabie Shan, China. Island Arc, 7, 159-173. DOI: 10.1046/j.1440-1738.1998.00185.x

14. Chen Y., Ye K., Wu T.F., Guo S. (2013) Exhumation of oceanic eclogites: thermodynamic constraints on pressure, temperature, bulk composition and density. J. Metamorph. Geol., 31, 549-570.

15. Clarke G.L., Powell R., Fitzherbert I.A. (2006) The lawsonite paradox: a comparison of field evidence and mineral equilibria modelling. J. Metamorph. Geol., 24, 715-725. DOI: 10.1111/j.1525-1314.2006.00664.x

16. Comodi P., Zanazzi P.F. (1996) Effects of temperature and pressure on the structure of lawsonite. Amer. Mineral., 81, 833-841.

17. Dobretsov N.L. (2000) Collision processes in Paleozoic foldbelts of Asia and exhumation mechanisms. J. Petrol., 8(5), 403-427.

18. Enami M., Liou J.G., Mattinson C.G. (2004) Epidote Minerals in High P/T Metamorphic Terranes: Subduction Zone and High- to Ultrahigh-Pressure Metamorphism. Rev. Mineral. Geochem., 56, 347-398. DOI: 10.2138/gsrmg.56.1.347

19. Endo S., Wallis S.R., Tsuboi M., Torres de Leon R., Solari L.A. (2012) Metamorphic evolution of lawsonite eclogites from the southern Motagua fault zone, Guatemala. J. Metamorph. Geol., 30, 143-164. DOI: 10.1111/j.1525-1314.2011.00960.x

20. Ernst W.G. (1977) Tectonics and prograde versus retrograde P-T trajectories of high-pressure metamorphic belts. Rendicont Societa Italiana di Mineralogia e Petrologia, 33(1), 191-220.

21. Groppo C., Castelli D. (2000) Prograde P-T evolution of a lawsonite eclogite from the Monsivo Meta-ophiolite (Western Alps). J. Petrol., 51(12), 2489-2504. DOI: 10.1093/petrology/egq065

22. Helmstaedt H., Doig R. (1975) Eclogite nodules from kimberlite pipes of the Colorado Plateau-samples of subducted Franciscan-type oceanic lithosphere. Phys. Chem. Earth, 9, 95-112. DOI: https://doi.org/10.29173/ikc876

23. Helmstaedt H.H., Schulze D.J. (1991) Early to Mid-Tertiary Inverted Metamorphic Gradient Under the Colorado Plateau: Evidence From Eclogite Xenoliths in Ultramafic Microbreccias, Navajo Volcanic Field. J. Geophys. Res., 96(B8), 13225-13235. DOI: 10.1029/91JB00284

24. Ivanov S., Ivanov K. (1993) Hydrodynamic zoning of the Earth’s crust and its significance. J. Geodynam., 17, 155-180.

25. Ivanov S.N., Krasnobayev A.A., Rusin A.I. (1986) Geodinamic regimes in the precambrian of the Urals. Precambr. Res., 33, 198-208.

26. Ivanov S.N., Rusin A.I. (1997) Continental rift metamorphism. Geotectonics, (1), 3-15.

27. Lennykh V.I., Valizer P.M. (1999) High-pressure rocks of the Maksyutov complex (Southern Urals) Fourth International Eklogite field sumposium. Novosibirsk, OIGGM SB RAS, 64.

28. Martin L.A.J., Rubatto D., Brovarone A.V., Hermann J. (2011) Late Eocene lawsonite-eclogite facies metasomatism of a granulite sliver associated to ophiolites in Alpine Corsica. Lithos, 125, 620-640. DOI.org/10.1016/j.lithos.2011.03.015

29. Miyashiro A. (1961) Evolution of metamorphic belts. J. Petrol., 2, 277-311.

30. Okamoto K., Maruyama S. (1999) The high-pressure synthesis of lawsonite in the MORB + H2O system. Amer. Mineral., 84, 362-373. DOI: 10.2138/am-1999-0320

31. Pawley A. (1994) The pressure and temperature stability limits of lawsonite: Implications for H2O recycling in subduction zones. Contrib. Mineral. Petrol., 1(18), 99-108. DOI:10.1007/BF00310614

32. Poli S., Schmidt M.W. (1998) The high-pressure stability of zoisite and phase relationships of zoisite-bearing assemblages. Contrib. Mineral. Petrol., 130, 162-175.

33. Ravna E.J. (2000) The garnet-chlinopyroxene geothermometer – an updated calibration. J. Metamorph. Geol., 18, 211-219.

34. Ravna E.J., Andersen B., Jolivet L., De Capitani C. (2010) Cold subduction and the formation of lawsonite eclogite – constraints from prograde evolution of eclogitized pillow lava from Corsica. J. Metamorph. Geol., 28, 381-395. DOI: 10.1111/j.1525-1314.2010.00870.x

35. Ravna E.J., Paquin J. (2003) Thermobarometric methodologies applicable to eclogites and garnet ultrabasites. EMU Notes Mineral., 5(8), 229-259.

36. Ravna E.J., Terry M.P. (2004) Geothermobarometry of UHP and HP eclogites and schists-an evaluation of equilibria among garnet-clinopyroxene-kyanite-phengitecoesite/quartz. J. Metamorph. Geol., 22, 579-592. DOI: 10.1111/j.1525-1314.2004.00534.x

37. Schmidt M.W. (1995) Lawsonite: Upper pressure stability and formation of higher density hydrous phases. Amer. Mineral., 80, 1286-292.

38. Schmidt M.W., Poli S. (1994) The stability of lawsonite and zoisite at high pressures: Experiments in CASH to 92 kbar and implications for the presence of hydrous phases in subducted lithosphere. Earth Planet. Sci. Lett., 124, 105-118.

39. Song S., Niu Y., Zhang L., Wei C., Liou J.G., Su L. (2009) Tectonic evolution of early Paleozoic Hp Metamorphic rocks in the north Qilian Mountains. J. Asian Earth Sci., 35, 334-353. DOI: 10.1016/j.jseaes.2008.11.005

40. Sun S.-S., McDonough R.L. (1989) Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Geol. Soc. Spec. Publ., 42, 313-345. DOI: 10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19

41. Tsujimori T., Ernst W.G. (2014) Lawsonite blueschists and lawsonite eclogites as proxies for palaeo-subduction zone processes: a review. J. Metamorph. Geol., 32, 437-454. DOI: 10.1111/jmg.12057

42. Tsujimori T., Sisson V.B., Liou J.G., Harlow G.E., Sorensen S.S. (2006a) Petrologic characterization of Guatemalan lawsonite eclogite: Eclogitization of subducted oceanic crust in a cold subduction zone. Petrol. Soc. Amer., Spec. Pap., 403, 14-168. DOI: 10.1130/2006.2403(09)

43. Tsujimori T., Sisson V.B., Liou J.G., Harlow G.E., Sorensen S.S. (2006b) Very low-temperature record in subduction process: A review of worldwide lawsonite eclogites. Lithos, 92, 609-624. DOI: 10.1016/j.lithos.2006.03.054

44. Usui T., Nakamura E., Helmstaedt H. (2006) Petrology and Geochemistry of Eclogite Xenoliths from the Colorado Plateau: Implications for the Evolution of Subducted Oceanic Crust. J. Petrol., 47(5), 929-964. DOI: 10.1093/petrology/egi101

45. Valizer P.M., Krasnobaev A.A., Rusin A.I. (2011) Ultrahigh-pressure (UHP) associations in ultramafites of the Maksutov Complex (Southern Urals). Dokl. Earth Sci., 441(2), 1645-1648. DOI: 10.1134/S1028334X11120087

46. Valizer P.М., Rusin A.I., Krasnobaev A.A., Likhanov I.I. (2013) Garnet-pyroxene and lawsonite-bearing rocks of the Maksyutov Complex (Southern Urals), Russ. Geol. Geophys., 54(11), 1369-1384.

47. Wei C.J., Clarke G.L. (2011) Calculated phase equilibria for MORB compositions: A reappraisal of the metamorphic evolution of lawsonite eclogite. J. Metamorph. Geol., 29, 939-952.

48. Whitney D.U., Evans B.W. (2010) Abbreviations for names of rock-forming minerals. Amer. Mineral., 95, 185-187.

49. Zack T., Rivers T., Brumm R., Kronz A. (2004) Cold subduction of oceanic crust: Implications from a lawsonite eclogite from the Dominican Republic. Eur. J. Mineral., 16, 909-916. DOI: 10.1127/0935-1221/2004/0016-0909

50. Zhang J., Meng F. (2006) Lawsonite-bearing eclogites in the north Qilian and north North Altyn Tagh. Chin. Sci. Bull., 51(10), 1238-1244. DOI: 10.1007/s11434-006-1238-6


Рецензия

Для цитирования:


Русин А.И., Зворыгина А.А., Вализер П.М. Лавсонитовые эклогиты и метасоматиты Утарбаевской ассоциации максютовского комплекса. Литосфера. 2021;21(6):867-883. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2021-21-6-867-883

For citation:


Rusin A.I., Zvorygina A.A., Valizer P.M. Lawsonite eclogites and metasomatites of the Utarbaev Association of the Maksyutov complex. LITHOSPHERE (Russia). 2021;21(6):867-883. (In Russ.) https://doi.org/10.24930/1681-9004-2021-21-6-867-883

Просмотров: 67


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1681-9004 (Print)
ISSN 2500-302X (Online)