Включения расплава в минералах ксенолитов гранулитов из диатрем Восточного Памира (Таджикистан): свидетельства инконгруэнтного плавления на границе коры и мантии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Расплавные включения в мигматитах и гранулитах дают богатую информацию об анатексисе корового материала в различных геологических обстановках. В этой статье приводятся первые данные о составах (включая микроэлементы и H2O) и возрасте расплавных включений в перитектических гранатах, кианите, кварце и акцессорных минералах (цирконе, монаците, апатите) из ксенолитов различных гранулитов (гранат-кианитовых, гранат-клинопироксеновых и гранат-ортопироксеновых) из щёлочно-базальтоидной трубки взрыва “Эклогитовая” (Восточный Памир). Состав этих включений соответствует богатым калием кислым расплавам от риодацитов до риолитов. Концентрация Н2О в них варьирует от 1 до 4 мас. %, а концентрация CO2 оценивается ~1 мас. %. Кислый состав и невысокое содержание воды в этих включениях свидетельствует об их образовании в результате дегидратационного (инконгруэнтного) плавления слюды (мусковита и/или биотита). Гранат и расплав являются продуктами данных реакций, поэтому низкие содержания HREE в расплавных включениях, вероятнее всего, указывают на равновесие между расплавом и гранатом. Находки расплавных включений в цирконе и монаците свидетельствуют о равновесии расплава и акцессорных минералов. Наличие расплавных включений (с высоким содержанием СО2) и сингенетичных включений СО2 с высокой плотностью указывает на то, что углекислотный флюид играл важную роль при плавлении корового материала и петрогенезисе этих расплавов. Согласно полученным нами данным по микротермометрии расплавных включений, минералогической термобарометрии и SHRIMP датированию циркона с расплавным включением расплавы включений и содержащие их минералы формировались при температуре 950‒1000°C и давлении >1.5 ГПа (14.5 млн лет) незадолго до выноса этих ксенолитов щелочными базитовыми расплавами, возраст которых составляет 11 млн лет.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Корсаков

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: korsakov@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск

В. П. Чупин

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: korsakov@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Д. В. Кузьмин

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: korsakov@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Н. П. Похиленко

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: korsakov@igm.nsc.ru

академик РАН

Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. Stepanov A.S. A review of the geochemical changes occurring during metamorphic devolatilization of metasedimentary rocks // Chemical Geology. 2021. V. 568. P. 120080.
  2. Stepanov A.S. et al. Geochemistry of metasedimentary restitic rocks and implications for melting conditions and metal potential of crustal felsic magmas // Earth-Science Reviews. 2024. V. 254. P. 104799.
  3. Cesare B. et al. What can we learn from melt inclusions in migmatites and granulites? // Lithos. 2015. V. 239. P. 186–216.
  4. Cesare B. et al. “Nanogranite” and glassy inclusions: The anatectic melt in migmatites and granulites // Geology. 2009. V. 37. № 7. P. 627–630.
  5. Chupin V.P., Kuzmin D.V., Touret J.L.R. High-pressure melt and fluid inclusions in minerals of garnet granulites/eclogites (Eastern Pamir). // Memorias. 2001. V. 7. P. 95–98.
  6. Чупин B.П., Кузьмин Д.В., Мадюков И.А. Расплавные включения в минералах скаполитсодержащего гранулита (нижнекоровые ксенолиты из диатрем Памира) // Доклады Академии Наук. 2006. V. 407. № 6. P. 823–827.
  7. Чупин В.П., Томиленко А.А., Чупин С.В. Происхождение гранулитовых комплексов: результаты изучения расплавных и флюидных включений в цирконе и породообразующих минералах // Геология и геофизика. 1993. Т. 34. № 12. С. 116–131.
  8. Мадюков И.А., Чупин В.П., Кузьмин Д.В. Генезис скаполита из гранулитов (нижнекоровые ксенолиты из диатрем Памира): Результаты изучения расплавных включений // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 11. С. 1677–1694.
  9. Chupin V.P., Tomilenko A.A. Melt and fluid inclusions in high-pressure minerals (kyanite, garnet, quartz): features of study and interpretation. // Bol. Soc. Espan. Miner. 1995. V. 18. № 1. P. 39–40.
  10. Дмитриев Э.А. Кайнозойские калиевые щелочные породы Восточного Памира. Дониш. Душанбе, 1976. 167 p.
  11. Hacker B.R. et al. Near-Ultrahigh Pressure Processing of Continental Crust: Miocene Crustal Xenoliths from the Pamir // Journal of Petrology. 2005. V. 46. № 8. P. 1661–1687.
  12. Лутков В.С. Петрохимическая эволюция и генезис калиевой пироксенит-эклогит-гранулитовой ассоциации: мантийные и коровые ксенолиты в неогеновых фергуситах южного Памира, Таджикистан // Геохимия. 2003. № 3. P. 254–265.
  13. Stepanov A. et al. The key role of mica during igneous concentration of tantalum // Contrib Mineral Petrol. 2014. V. 167. № 6. P. 1009.
  14. Stepanov A.S., Hermann J. Fractionation of Nb and Ta by biotite and phengite: Implications for the “missing Nb paradox” // Geology. 2013. V. 41. № 3. P. 303–306.
  15. Hermann J., Green D.H. Experimental constraints on high pressure melting in subducted crust // Earth and Planetary Science Letters. 2001. V. 188. P. 149–186.
  16. Huang W.L., Wyllie P.J. Melting reactions in the system Na-AlSi₃O₈–KAlSi₃O₈–SiO₂ to 35 kbar, dry and with excess water // Journal of Geology. 1975. V. 83. P. 737–748.
  17. Auzanneau E., Vielzeuf D., Schmidt M.W. Experimental evidence of decompression melting during exhumation of subducted continental crust // Contrib Mineral Petrol. 2006. V. 152. № 2. P. 125–148.
  18. O’Brien P.J., Rötzler J. High-pressure granulites: formation, recovery of peak conditions and implications for tectonics // Journal of Metamorphic Geology. 2003. V. 21. P. 3–20.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Расплавные и флюидные включения в породообразующих минералах ксенолитов гранулитов из трубки “Эклогитовая”: Grt – гранат, Ky – кианит, Qtz – кварц, Cpx – клинопироксен

Скачать (139KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Составы расплавных включений в кристаллах граната из различных типов ксенолитов гранулитов на диаграмме Ab‒Ort‒Qtz: 1, 2 – Grt-Ky гранулиты: 1 – массивные, 2 – гнейсовидные; 3 – Grt-Cpx-Pl гранулиты; 4 – Grt-Cpx-Scap гранулиты. Положение эвтектики при различных величинах давления заимствовано из работы [16]

Скачать (24KB)
Метаданные
4. Рис. 3. а – Высокобарическое комбинированное включение (богатый калием кислый расплав + СО2 пузырёк + кианит) в цирконе возрастом 14.4±1.6 млн лет (SHRIMP-данные) из массивного Grt‒Ky-гранулита. б – Катодолюминесцентный снимок этого же циркона с овалами SHRIMP-анализа

Скачать (125KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025