Метаморфизм и метасоматизм карбонатных пород в обрамлении Суундукского гранитогнейсового массива (Южный Урал)

Объект исследования. Карбонатные породы в обрамлении Суундукского гранитогнейсового массива Восточно-Уральского поднятия (Ю. Урал). Цель. Установление возможной петрологической и геохимической зональности в карбонатных породах метаморфического обрамления гранитогнейсового массива. Выявление структурных закономерностей распределения и характера взаимоотношений между карбонатными породами разных типов. Материалы и методы. При проведении экспедиционных работ использованы методы полевой структурной геологии и минералогии. Образцы карбонатных пород отобраны по профилям вкрест простирания пород. Содержание петрогенных элементов производилось методом рентгенофлюоресцентного анализа на спектрометрах CPM-35 и EDX-8000, редких и рассеянных элементов – методом ICP-MS на масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой ELAN 9000. Результаты. Карбонатные породы представлены кальцитовым, Mg-кальцитовым, доломитовым, кальцит-доломитовым мраморами и органогенными мраморизованными известняками (С_1–2). Зональность в карбонатном обрамлении южной части массива не выявлена, исключая метаморфическую зональность: мраморы, а на удалении – мраморизованные известняки. На раннем коллизионном этапе формировалась терригенно-карбонатная толща. В конце С₂, в связи с региональным метаморфизмом и формированием гранито-гнейсовой купольной структуры, на участках движения метаморфогенных флюидов известняки подверглись Mg-метасоматозу с образованием дометаморфических доломитов с реликтами фауны С_1–2 возраста. В результате прогрессивного динамотермального метаморфизма в условия стресса метасоматические доломиты местами испытали дедоломитизацию с образованием кальцитового мрамора с полигональнозернистой структурой; этот мрамор формировался и по известнякам. В условиях стресса кальцитовый мрамор выжимался по ослабленным зонам в направлении снижения всестороннего давления, т. е. вверх. Имели место пластические и квазипластические деформации, метаморфическая перекристаллизация, метасоматические изменения. На участках движения метаморфогенных флюидов формировался Mg-кальцитовый мрамор с акцессорным красным корундом, флогопитом, Cr-турмалином, Cr-мусковитом. На раннем регрессивном этапе на участках движения флюидов вновь проявился Mg-метасоматоз с образованием доломит-кальцитового мрамора с акцессорным графитом, тремолитом, Cr-турмалином, пиритом. Длительностью и разнообразием процессов мраморизации объясняется отсутствие явно выраженной зональности мраморов в обрамлении гранитогнейсового массива. Выводы. Гранитогнейсовый массив служил центром зонального метаморфизма. На прогрессивном и регрессивном этапах метаморфизма ранне- и среднекаменноугольные известняки в обрамлении массива испытали метаморфические и метасоматические преобразования с образованием мраморов различного состава; имели место пластические и квазипластические деформации, реоморфические перемещения кальцитового мрамора. Отчетливой зональности в мраморах не выявлено.

1. Васильев Ε.П., Резницкий Л.З., Бараш И.Г. (1999) Динамическая интерпретация зональных метаморфических комплексов. Тектоника, геодинамика и процессы магматизма и метаморфизма. Мат-лы ХХХII Тектонич. совещ. Т. 1. М.: ГЕОС, 114-117.

2. Жабин А.Г. (1971) Сингенез и метаморфизм карбонатитов. М.: Наука, 167 с.

3. Жабин А.Г. (1979) Онтогения минералов. Агрегаты. М.: Наука, 275 с.

4. Кисин А.Ю. (1991) Месторождения рубинов в мраморах (на примере Урала). Свердловск: УрО АН СССР, 130 с.

5. Кисин А.Ю. (2007) Деформационные макроструктуры в карбонатных породах гранитогнейсовых комплексов Урала. Литосфера, (1), 90-108.

6. Кисин А.Ю., Коротеев В.А. (2017) Блоковая складчатость и рудогенез. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 346 с.

7. Кисин А.Ю., Мурзин В.В., Томилина А.В., Притчин М.Е. (2016) Рубин-сапфир-шпинелевая минерализация в мраморах Среднего и Южного Урала: геология, минералогия, генезис. Геология руд. месторождений, 58(4), 385-402. https://doi.org/10.7868/s0016777016040031

8. Кисин А.Ю., Притчин М.Е., Озорнин Д.А. (2022) Геолого-структурная позиция Светлинского месторождения золота (Южный Урал). Зап. Горн. ин-та, (255), 369-376. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.46

9. Летников Ф.А., Балышев С.О., Лашкевич В.В. (2000) Взаимосвязь процессов гранитизации, метаморфизма и тектоники. Геотектоника, (1), 3-22.

10. Паталаха Е.И. (1971) О дифференциальной подвижности совместно деформируемых разнородных геологических тел, ее причинах и следствиях (вязкостная инверсия). Геотектоника, (4), 15-25.

11. Скляров Е.В., Лавренчук А.В., Мазукабзов А.М. (2021) Мраморный меланж: вариации состава и механизмы образования. Геодинамика и тектонофизика, 12(4), 805-825. https://doi.org/10.5800/GT-2021-12-4-0556

12. Страхов Н.М. (1956) О типах и генезисе доломитовых пород (состояние знаний). Тр. Геол. ин-та АН СССР. Вып. 4. Типы доломитовых пород и их генезис. М.: АН СССР, 5-27.

13. Талицкий В.Г. (1991) Структурные уровни деформаций в земной коре. Экспериментальная тектоника и полевая тектонофизика. (Отв. ред. А.В. Чекунов). Киев: Наук. думка, 297-301.

14. Талицкий В.Г. (1998) Некоторые механизмы и следствия деформационных объемных эффектов в неоднородной среде. Геотектоника, (2), 93-105.

15. Талицкий В.Г. (2002) Проблемы моделирования тектонических деформаций и модель структурообразования в геологической среде. Вестн. МГУ. Сер. 4. Геология, (4), 3-12.

16. Тевелев Ал.В., Кошелева И.А., Тевелев Арк.В. и др. (2018) Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 200 000. Изд. 2-е. Сер. Южно-Уральская. Л. N-40-XXXVI (Кваркено). Объяснит. зап. М.: ВСЕГЕИ, 226 с.

17. Томилина А.В., Кисин А.Ю., Суставов С.Г., Ростова А.В. (2016) Мухинит – первая находка на Урале. Зап. РМО, (3), 55-63.

18. Федоровский В.С., Добржинецкая Л.Ф., Молчанова Т.В., Лихачев А.Б. (1993) Новый тип меланжа (Байкал, Ольхонский регион). Геотектоника, 27(4), 30-45.