Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Эволюция метаморфизма пород коллизионного шва системы "террейн-континент" в Ольхонском регионе

ВАК РФ 25.00.04, Петрология, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Эволюция метаморфизма пород коллизионного шва системы "террейн-континент" в Ольхонском регионе"

На правах рукописи

Сухорукое Василий Петрович

ЭВОЛЮЦИЯ МЕТАМОРФИЗМА ПОРОД КОЛЛИЗИОННОГО ШВА СИСТЕМЫ «ТЕРРЕЙН-КОНТИНЕНТ» В ОЛЬХОНСКОМ РЕГИОНЕ (Западное Прибайкалье)

25 00 04 - петрология, вулканология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

(иЖ

Новосибирск 2007

£

□03070305

003070305

Работа выполнена в Институте геологии и минералогии Сибирского отделения Российской Академии наук

Научный руководитель доктор геолого-минералогических наук

академик РАН

Ревердатто Владимир Викторович

Официальные оппоненты доктор геолого-минералогических наук

Лепезин Геннадий Григорьевич доктор геолого-минералогических наук Макрыгина Валентина Алексеевна

Ведущая организация' Институт геологии и геохронологии

докембрия РАН (С -Петербург)

Защита состоится «29» мая 2007 г в 10 — часов на заседании диссертационного совета Д 003 067 03 при Институте геологии и минералогии СО РАН, в конференц-зале

Адрес 630090, Новосибирск, 90, пр ак Коптюга, 3 факс: (383)3332792

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан « 28 » апреля 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета л ]/(м/?> ,

д г -м н, профессор * * У г ОМ Туркина

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований

Для изучения складчатых областей с широким развитием метаморфических пород наиболее информативными являются исследования эволюции параметров метаморфизма и реконструкции PTt - трендов (Harris et al, 2004, Guo et al , 2002, Bogen, White, 2003, Zen et al, 2004, Augier et al, 2005, Bodorkos, Clark, 2004, Sayab, 2006, Bollinger et al, 2006, Likhanov et al, 2004) Для коллизионных орогенов включающих породы высокой степени метаморфизма (гранулитовая и амфиболитовая фации), наиболее интересными и доступными для изучения являются процессы, происходящие на стадии эксгумации пород (Biovvn, 2002, Dziggel et al, 2006, Tajcmanova et al, 2006, O'Brien, 2003, Craw, 2005, Sobel et al, 2006) Наибольший интерес в последнее время связан с оценкой скорости и длительности экспонирования метаморфических комплексов^огт Spear, 2005, Olker et al, 2003), для чего широко используются данные изотопного датирования (Cartwright, Barmcoat, 2002, Janak et al, 2002, Jung, Mezger, 2001, Augiei et al, 2005, Лиханов и др, 2007), а также минералогические данные, из которых наиболее перспективными являются оценки по зональным кристаллам граната (Vry et al, 2004, Hwang et al, 2003, Bayon et al, 2006, Stowell et al, 2001 Kretz, 2006, Harris et al, 2004, Лепезин и др, 2002, Королюк и др, 2004) Комплексное изучение сдвиговых зон, включающее картирование, оценку РТ-параметров метаморфизма, их эволюцию, изотопное датирование этапов метаморфизма и оценку длительности по диффузионному сглаживанию зональности минералов, является на сегодняшний день одним из наиболее информативных подходов к расшифровке процессов формирования и эволюции коллизионных opoienoB

Объектом исследования являются метаморфические породы, расположенные в пределах коллизионного шва на границе Ольхонского терреина и фундамента Сибирской платформы

Целью исследований является реконструкция эволюции РТ -параметров метаморфизма пород коллизионного шва, оценка возраста и длительности метаморфических событий

Задачи исследования. Провести картирование ключевых участков коллизионного шва, изучить особенности минеральный и химический состав метаморфических пород оценить РТ - параметры метаморфизма провести оценку возраста и длительности метаморфогенного минералообразования на основе изотопного

датирования и расчетов по диффузионному сглаживанию концентрационной неоднородности в гранате

Защищаемы положения:

1 Зона сочленения Ольхонского террейна и фундамента Сибирской платформы представляет собой тектонический шов, сложенный милонитамн по породам эпидот-амфиболитовой фации фундамента платформы и породам амфиболитовой и гранулитовой фаций террейна И те, и другие испытали наложенные хрупко-пластичные деформации при температуре около 300°С

2 Возраст пика метаморфизма, по данным и-РЬ датирования, составляет 500±4 млн лет Возрастные спектры, полученные 40Аг/,9Аг методом по биотиту и роговой обманке из недеформированных пород в пределах шва, указывают на возраст 430-445 млн лет и несут следы более позднего термического воздействия, эти значения отражают время эксгумации пород Возраст биотита из милонитов шва составляет 394-4) 1 млн лет, с учетом петрографических данных, он характеризует время последних сдвиговых деформаций

3 Длительность минералообразования в мигматитах Приольхонья составляет 5,1 млн лет Это следует из результатов математического моделирования диффузионной зональности в кристаллах граната Заданный отрезок времени произошло возрастание температуры от 600°С до пиковых значений и последующее снижение до 600°С с падением давления от 5,1-5,7 до 3-4 кбар

Научная новизна

Впервые для региона проведено направленное изучение зоны сочленения Ольхонского террейна с фундаментом Сибирской платформы и комплексное исследование слагающих ее пород, включающее оценку РТ — параметров прогрессивного и регрессивного метаморфизма, и-РЬ датирование пика метаморфизма, 40Аг/^9Аг датирование завершающих сдвиговых деформаций и оценку длительности метаморфогенного минералообразования Установлено, что в коллизионном шве имели место сдвиговые деформации более поздние по отношению и к прогрессивному, и к регрессивному этапу метаморфизма, они происходили при температурах около 300°С Также для региона ранее не проводилось аргоновое датирование минералов привязанных к определенному деформационному этапу Впервые для региона получены оценки длительности метаморфогенного минералообразования в мигматитах

Практическая значимость

Получены новые данные об эволюции гранул иювой и амфиболитовои зон метаморфизма Ольхонской коллизионной системы, данные о возрасте деформаций и длительности мннералообразования Эти данные могут быть использованы для широкого круга исследователем, занимающихся изучением складчатых поясов, в частности в обрам тении Сибирской платформы Расчеты по сглаживанию химической неоднородности в гранате являются достаточно новыми в геологических исследованиях, поэтому проведенная работа является ценной с точки зрения разработки подходов к оценке скоростей геологических процессов по минералогическим данным

Фактический материал, методы исследования

Материалом для исследования послужила коллекция из более чем 300 образцов, отобранных автором в ходе полевых работ 2000 -2003 и 2005 годов При решении поставленных задач использовался широкий спектр геологических, аналитических и расчетных методов В процессе работы автором было изучено около 350 петрографических шлифов, получен аналитический материал, включающий 60 химических анализов пород, 700 химических анализов породообразующих минералов, в том числе 20 микрозондовых профилей через центральные части зерен гранатов, 7 определений возраста 40Аг/иАг методом Определение валового состава пород было проведено методом рентгенофлюоресцентного анализа с использованием рентгеновского анализатора СРМ-25 в ИГМ СО РАН (аналитик А Д Киреев) Анализы породообразующих минералов были выполнены на рентгеноспектралыюм микроанализаторе с электронным зондом "Camebax-micro" 40Ar/j9Ar датирование проводилось в ИГМ СО РАН А В Травиным и Д С Юдиным на масс-спектрометре «5400» фирмы Микромасс (Англия) U-Pb изотопные исследования выполнены в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ им А П Карпинского (г Санкт-Петербург) на ионном микрозонде SHRIMP-II (аналитик А Н Ларионов) Расчеты РТ - параметров метаморфизма проводились с использованием индивидуальных минералогических геотермометров и геобаромегров, а также программного пакета THERMOCALC с использованием согласованной базы термодинамических данных для миналов (Holland, Powell, 1990, 1994) Расчеты по математическом моделированию химической неоднородности в гранате проводились В Н Королюком с использованием коэффициентов диффузии, полученными В Н Королюком и Г Г Лепезиным

Публикации и апробация работы

По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 1 статья и 14 тезисов одна статья подготовлена к отправке в печать, материалы диссертации включены в путеводитель международной экскурсии по проекту Ю5Р-480 Результаты исследований были представлены в виде докладов на международной конференции «СгапиМеБ & ОгапиМеБ», Бразилиа, 2006, Всероссийской конференции, посвященной 10-летию РФФИ, Иркутск, 2002, Второй Сибирской международной конференции по наукам о Земле, Новосибирск, 2004, XV молодежной конференции, посвященной памяти К О Кратца, С -Петербург, 2004, XXXVII тектоническом совещании, Москва, 2004, II Российской конференции по изотопной геохронологии, С -Петербург, 2003, XX Всероссийской молодежной научной конференции, Иркутск, 2003, V Всероссийской петрографической конференции «Петрология магматический и метаморфических комплексов», Томск, 2005

Исследования по теме диссертации проводились при поддержке РФФИ (грант № 02-05-65319, 05-05-64057), ОИГГМ СО РАН (проект ВМТК «Гранулиты»), совета по гранатам президента РФ (НШ-1573'2003 5), президиума СО РАН (проект «Условия и длительность регрессивного метаморфизма гранулитов Ольхонской коллизионной системы»)

Структура и объем работы Работа состоит из введения, 7 глав, заключения и приложения общим объемом 154 страницы, содержит 7 таблиц и 39 рисунков Список литературы включает 151 наименование

Работа выполнена под руководством академика РАН В В Ревердатто, которому автор выражает признательность за внимание, поддержку и помощь в работе Автор благодарит В С Федоровского за предоставленные материалы, плодотворные дискуссии, помощь в проведении полевых рабог и при подготовке диссертации, члена-корреспондента РАН Е В Склярова за помощь в проведении полевых работ и постановке задачи дг-м н Г Г Лепезина за обсуждение результатов и критические замечания, кг-мн В Н Королюка за плодотворное сотрудничество, кг-мн Е Н Нигматулину к \ н АД Киреева Д С Юдина, А Н Ларионова, кг-мн СН Руднева за помощь в проведении аналитических работ Автор признателен за ценные советы, конструктивные замечания и пподотворные дискуссии кг-мн В В Хлестову, кг-мн А В Травину, кг-мн НИ Волковой, д г -м н И И Лиханову. дг-м н О П Полянскому, кг-мн ТА Бульбаку, а также кг-мн Р А Шелепаеву кг-мн В В Егоровой кг-мн Г Г Павловой за помощь в оформлении диссертации Автор признателен д г -м н

Л.1 'Зладимир&ву за руководств» его исследованиями на начальных этапах работы. Автор также блИо дарит коллег из ИЗК СО РА11. ГИН РАН и МГМ СО РАМ д.гУмА Л. В. Гладко чуба. к.г.-м.и. Т.В.Донскую, к.г.-м.н. К.А. Докукину, М.Л. Куйоиду за совместную работу 6 полях.

/./, История изучения структуры ч мепшморфщма Западного I IpufiaiiKO'ibd

Изучение Ирпольхопья насчитывает более чем столетнюю историю, начинающуюся с работ И.Д. Черского (1886) и В-А. Обручева (1890). В дальнейшей работы В регионе проводили Б.Н.Артемьев (1926). AM. Львов (1924). 1..И. Павловский* А.И. Цветков (1958).. С. 13, Обручен и Д.А. Вел и кос л а в и некий (1953), Д.С. Шйржинский (1936. 1945), Н.В.Фролова (1955, 1958 И др.). И.М. Симановмч (1962), А.С, Еекин (1964, 1979). Д.И, Салоп (1964. 1967) и др. За это время Biiляды на структуру и условия образования региона ? пол ю и и о н ир'овал За» последняя молол ь формирования региона представлена в работах B.C. Федоровского, в настоящее время ведутся работы научными коллективами ИЗ Иркутска. Новосибирска. Москвы.

1.2. Состав ли'/иампрфпческнх ком/пексоа Прио./ьхоиья и ус.ювия метаморфизма

R Ольхонском регионе выделяется четыре тектонические зоны (Fedorovsky et a I... 2005): Чериорудская, Анга-Сатюрты. 11равонгинская и Крестовая (рис. !). Чериорудская зона представлена узкой полосой на северо-западе региона. Характерными для пород Черно руде кой зоны

Глава I. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ РЕГИОНА

являются парагенезяеы гранудитовой фаций

метаморфизма:

Grt-Срх- МЫ1 My- Pl-Spl,

Grt-t Ну -Срх^Pl=Ort+Qtz, Hy+Cpx+HbKPI-Qtz в

метабазитах и Grt Crd+Bt--Si! - 1'UOrti Qtz. Grt t Bt r -SiliOr+PhQtz. Hy+Gri; -Orf-Pi-Ot/. HytOrt+PHQtz в метаиелига\. Параметры метаморфи !ма здесь

Составляет Т -770-820 'С. Р

здесь

j.

7.5-8.5 кбар (Розеп. Федоройскни. 2001.

ffilf J L'.veila геь">о!шЩ:коп> ратздфой.Т'й'»

11рЯПЛШ1Л1Ь»;

Fedorovsky et а!.. 2005). Зона Аига-Сатюрты сложена

сложена

преимущественно мшматитами и гранито-гнейсами, критические парагенезисы метапелпгов - BtbSil^-Ms+Ort+PI+Qtz, Bt i-SiI+Oit+Q (без Ms), Grt74+Crd+Ort Параметры метаморфизма Т = 670-730°С Р =• 6,06,5 кбар Правоангинскую зону слагают в основном мраморы, амфиболиты, силикатно-карбонитные сланцы, мегазффузивы среднего и основного состава, металавобрекчии и кварциты В метапелитах стабильны парагенезисы St+Chl+Ms^Qtz, St+And+Bt-f Ms+Qtz и St+Sil+Bt+Ms+Qtz Примерные параметры этой зоны Т=500-570°С, Р=3-4 кбар Господствующую часть разреза Крестовой зоны составляют слабометаморфизованные вулканогенные породы, отличающиеся между собой по структуре, фациальной принадлежности и характеру наложенных изменений К этому же комплексу относятся метаморфизованные габброиды, монцогаббро, монцодиориты и диориты крупного (до 13 км в поперечнике) Бирхинского массива

/ 3 Скюдчатые структуры региона

В регионе выделяется (Федоровский, 1995) три последовательно сменяющих друг друга складчатых парагенезиса покровный, купольный и сдвиговый Покровный парагенезис сформирован в результате наложения трех последовательных этапов деформаций и завершается образованием систем листрического типа (Кацура, Федоровский, 1996) Купольный парагенезис характеризуется формирования гранито-гненсовых куполов в зоне развития пород амфиболитовой фации Сдвиговый парагенезис завершает развитие синметаморфических деформаций Он сформировался в результате двух последовательных эпизодов сдвиговых деформаций Для раннего эпизода характерны крупные тесно сжатые складки, а для второго -крупные структуры с субвертикальными шарнирами и субвертикальными осевыми поверхностями

/ 4 Изотопное датирование и тектоническая иодаь формирования стрхктуры региона

Долгое время возраст метаморфического комплекса Приольхонья считался докембрийским, однако, начиная с 1990 года, начали появляться публикации, в которых доказывается ею палеозойский возраст ЕВ Бибиковой с соавторами (1990) U-Pb методом был получен возраст гранулитового метаморфизма 490 млн лет Эти цифры были подтверждены в более поздних работах они составили 494±16млн лет и 505±5 мтн лег млн лет, SHRIMP по цирконам из гранулитов (Гладкочуб 2004) 496±3 млн лет, SHRIMP II, по цирконам из синметаморфических гиперстеновых гранитов (Хромых, 2006) Оценка возраста метаморфизма амфиболитовой фации была проведена U-Pb и 40Ar/,4Ai методами по синметаморфическпм

гранитам и собственно метаморфическим породам Попученные значения отвечают 465^.5 мчн лет (Бибикова и др , 1990), 471+6 5 млн лет (Юлии и др, 2005), 470+2 и 460+2 млн лет (Yudm et al, 2005) 474±2 млн лет (Хромых 2006) Следующий этап выделяется 40Аг/'9Аг методом по биотиту и роговой обманке из магматических и метаморфических пород (Сухоруков и др , 2005, Юдин и др , 2006, Хромых и др , 2005) и отвечает времени 430-445 млн лег Кроме того получены и более молодые значения, отвечающие 390-415 млн лет (Юдин и др, 2005, Сухоруков, Юдин 2007) Согласно существующей модели (Федоровский. 1995) формирование складчатой системы Приольхонья связано с раннепалеозойской коллизией, возраст 490-500 млн лет соответствует гранулитовому метаморфизму на пике коллизионных событий, возраст 475-465 - купольному тектогенезу и гранитообразованшо Этап 445-430 млн лет возможно характеризует определенную стадию сдвиговых деформаций (Сухоруков и др , 2005), а более молодые цифры связаны с последними импульсами тектонических подвижек на посторогенной стадии

Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2 I Минера югическая териобараметрия

Для целей минералогической термобарометрии использовались методы napai енетического анализа, индивидуальные минералогические геотермометры и геобарометры и программа THERMOCALC, использующая согласованную базу термодинамических данных для миналов (Holland, Powell, 1990, 1998)

2 2 Моделирование диффузионного процесса

Моделирование диффузионной зональности в кристаллах граната производилось В Н Королюком (ИГМ СО РАН) В основе лежит уравнение, описывающее концентрационный профиль С 0,1) в любой момент времени / на расстоянии г от центра зерна в сферической системе координат

CC{r,t) = D

Г-CQJ) | 2 ГС(;,0 Fi2 г Pi

с!

Решение приведено в [Королюк, 1990]

С(/ 0 = - £ В„ ып(Л„!) ехрЫ„- 01] + 4 /С(/ ,0)/ V/

' » I и „

П\теч подбора О/ был получен профиль наибопсе отвечающий реатыюму распределению В расчетах исполыовались коэффициенты

взаимодиффузпи марганца, полученные Г Г Лепезиным и В H Королюком путем статистического обобщения всей выборки представленных в печати экспериментальных данных по взаимодиффузии марганца (Chakiaboity S, Ganguly J, 1992, Freer R, 1981, Freer R, 1979, Ganguly J Cheng W , Chakraborty S , 1998, Loomib T P , Ganguly J , Elphic S С , 1985 Elphic S С , Ganguly J , Loomis Г P , 1985) Получено следующее выражение

0[мм7год] = 8,056 10"exp[-44600/(RT)]

Время t вычисляется из полученного значения Dt

2 3 40At/39Ar датирование

Для проведения 40Ar/j9Ar датирования навески биотита облучались в кадмированном канале научного реактора ВВР-К типа при Томском политехническом институте Градиент нейтронного потока не превышал 0,5% на размере образца Эксперименты по ступенчатому прогреву проводились в кварцевом реакторе с печью внешнего прогрева Холостой опыт по 40Аг (20 мин при 1200°С) не превышал nxlO"10 hcmj Очистка выделенного аргона выполнялась с помощью Ti- и SAES- геттеров Изотопный состав аргона измерялся А В Травиным и ДС Юдиным на масс-спектрометре «Микромасс 5400»

2 4 U-Pb датирование

U-Pb изотопные исследования выполнены в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ им А П Карпинского (г Санкт-Петербург) Аналитические исследования выполнены по единичным зернам циркона на ионном микрозонде SHRIMP-II Измерения U-Pb отношений на SHRIMP-II проводились по методике (Williams, 1998)

Глава 3. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ КОЛЛИЗИОННОГО ШВА

Коллизионный структурный шов протягивается на 100 км и имеет ширину 500-1000 метров С одной стороны он на всем протяжении контактирует с породами фундамента Сибирской платформы (эпидот-амфиболитовая фация метаморфизма, возраст 1,9 млрд лет), а с другой - с палеозойскими породами амфиболитовой и гранулитовой фаций Ольхонского террейна В структуре коллизионного шва выделяется матрикс и включения (Федоровский и др, 1997) Включения представлены гранат-биотит-силлиманитовыми, биотпт-пироксеновыми гнейсами амфиболитами, испытавшими диафторез в условиях эпидот-амфиболитовой фации По петрохимическому составу включения относятся к метаосадочным породам (метапелитам, метагра>ваккам, метапесчаникам) Матрикс коллизионного шва представлен главным образом милонигами и ультрамилоннтами по различным породам По сосгав> породных

комплексов его можно разделить на две части Первая (прилегающая к Ольхонскому террейну) характеризуется широким спектром слагающих ее пород, по составу и степени метаморфизма, идентичном прилегающей части Ольхонского террейна Вторая часть шва (примыкающая к Сибирскому кратону) представлена монотонной пачкой серых милонигов эпидот-биотит-амфиболового состава, которые вблизи края кратона сменяются тонкорассланцованными эпидот-хлоритовыми сланцами По минеральному и химическому составу они сходны с породами Сибирского кратона, примыкающими с северо-запада к Приморскому хребту

Глава 4 УЧАСТОК АНГА

4 1 Геочогнческое строение и петрография

Участок Анга расположен в районе с Еланцы, в междуречье р Борсой и р Анги и частично на правом борту р Анга С юго-востока (со стороны Ольхонского террейна) участок ограничен полосой черных ультрамилонитов, а с северо-запада - уступом Приморского хребта Юго-восточная часть участка сложена милонитами по разлчиным породам амфиболитам, мигматитам, гранат-силлиманитовым сланцам, гранитам, кроме того, присутствуют мраморы, кварциты, тела метадолеритов и измененных ультрабазитов В этой же части расположены включения жестких блоков Породы жестких блоков представлены практически недеформированными амфиболитами, биотит-пироксеновыми сланцами, гранат-биотитовыми с силлиманитом сланцами Установлены переходные по степени дробления разновидности между породами включения и породами матрикса, что позволяет предполагать, чго матрикс этой часги коллизионного шва и включения в нем сформировались в результате разной степени переработки краевой части Ольхонского террейна Северо-западная часть шва сложена милонитизированными зелеными эпидот-хлоритовыми сланцами с калишпатом По минеральному и химическому составу они идентичны породам, слагающим уступ Приморского хребта и примыкающим к ним породам кратона

4 2 Мкнераюгия

Наибольшее распространение на участке Анга имеют гранат-биотит-силлиманитовые сланцы Состав граната из всех блоков лежит в пределах А1т67.7+ Ру 15-2э. 61337.47 Брэ^.з? Г (Ре/^е-^!^^*)!)) = 73-83 В краевых частях всех гранатов обнаружены регрессивные каймы Плагиоклаз матрикса пород характеризуется хАп — 35-42 и понижением основности от центра к краю зерен Железистость биотита в породах варьирует от 31-40 до 47-57 Содержание титана 0,15-0,24 фе Детально был и ¡учен один из жестких блоков В нем обнаружены

зерна граната разного диаметра, от 0,4 до 11 мм Гранаты размером менее шееги миллиметров характеризуются регрессивной зональностью, в гранатах более б мм в центральной части сохраняется прогрессивная зональность Кроме того обнаружены гранаты с резко отличными по составу ядрами А1ш62-65. Рун г., Брвю, и (рис 2) Содержание Ап в плагиоклазе матрикса пород 24 - 35, во включениях в гранате - 35 - 49 в ядрах крупных гранатов - 82 - 85 Различия в составах центральной части гранага и окружающей его каймы, а также включений

плагиоклаза в них, разница в форме и характере распределения включений и факт совместного существования зерен граната одинакового размера, как с ядрами, так и без них свидетельствует о двухэтапном характере их образования В недеформированных амфиболитах первичный амфибол представлен гастингситом, плагиоклаз имеет основность 23-26 Вторичный амфибол в диафторированных биотит-пироксеновых сланцах представлен магнезиальной роговой обманкой

4 3 Термобарометрия

Параметры регрессивного метаморфизма оценивались по породам с минеральной ассоциацией ОгЬ В1+Б11+Р1+С№ по гранат-биотитовому и гранат-плагиоклаз-силиманит-кварцевому барометру Все гранаты характеризуются регрессивной зональностью, поэтому были использованы анализы краевых частей зерен граната и минералов матрикса Получены значения Т - 610°С и Р = 3 9 кбар По вторичной роговой обманке и плагиоклазу в породе с ассоциацией Срх^ВЬ НЫ+Р^г получены Т = 600°С, Р = 3,3 кбар Для оценки параметров пика метаморфизма использовались минералы - включения плагиоклаза и биотита в зернах граната из пород с ассоциацией

Оп+В1+511+Р1 к^г Максимальные значения составили Т 700°С Р = 6 кбар По ассоциации НЫ+Р! из недеформированных пород жестких блоков были получены Т = 680°С при Р = 7,1 кбар

Глава 5. УЧАСТОК КУЧ ЕЛ ГА

5 1 Геотогическое строение и петрография Участок Кучелга расположен в северо-западной части Приольхонья на водоразделе между двумя левыми притоками р Кучелга В юго-восточной части участка обнажаются недеформированные породы Чернорудской юны (гранатовые гранулиты, гранатовые амфиболиты, гранат-биотит-силлиманит-калишпатовые сланцы, мраморы, кварциты, гиперстеновые граниты, базит-ультрабазитовые интрузии) Центральную часть участка занимают породы коллизионного шва, которые слагают здесь крупную ассиметричную складку с субвертикальным шарниром, характерную для последнего этапа сдвиговых деформаций [Федоровский, 1993] Складка сложена тем же набором пород, что и прилегающая часть Чернорудской зоны и милонитами по ним На северо-западе складка сменяется монотонной линейной пачкой биотит-амфиболовых милонитов, а затем милонитизированными гранитами Приморского хребта

5 2 Мииераюгия

Гранат-двупироксеновые станцы состоят из Сг174. 75+Орх464Срх12+НЬЬз+Р159_(5о+СИ2 Гранат имеет состав

А1т60Ру2оС1''5178р5з, от центра к краю состав изменяется незначи+еДЬно Ортопироксен содержит около 1 % АЬОз, состав амфибол находится на границе между полями чермакита и магнезиальной роговой обманки

Гранатовые аифнбочшпы сложены ОП70 7у1НЫ3 ^РЬя^оК^/ Гранат - А1т5|56, Ругззо, 015,5.ы, Брву.с) Концентрационный профиль имеет плоское плато в центральной части и регрессивные каймы — в краевой Зеленый амфибол по составу отвечает чермакиту

Гюанат-биотит-стчиманитовые аанцы состоят из Ог^д. 65-'-В1+511+РНКГ51-СН2 Гранат характеризуется регрессивной зональностью, его состав А1тз7.62, Ру Врв,^, Сгз2 В гранате

присутствуют включения плагиоклаза, калишпата, биотита и силлиманита В биотите из включений в гранате ТЮ2 = 3.6 - 4 9 мае %, Р = 28. в матриксе породы ТЮ2 = 2,9 мае %, Г = 20 В плагиоклазе хАп во включениях в гранате составляет 21-22, в матриксе - 18-19

Гюанат-тагиоклаз-клинопироксеновые станцы сложены 61177. 78+Срх-6-гНЫ„ 42+Р1,3+012 Гранат А1ш.7-бп Рук,-^ Оге^о. ^рв..-, характеризуется регрессивными каймами Амфибол из включения в

гранате содержит 6,52 ф е Si и относится к магнезиальной роговой обманке амфибол из матрикса с 6.3-6,4 ф е Si - к чермакиту

Гранат-биопптювые стсищы Кристаллический сланец Ort«-, 76+Bt-,7_42+Pl2-ni+Qtz содержит прослои мощностью до 2 мм гранат-двупироксенового состава (Grt79 s,+Op\47.48+Cpx-,9.42+PI66_77+Qtz) Гранат-биотнтовый сланец содержит порфиробласты граната размером до 6 мм Гранат имеет регрессивные каймы и содержит Alnv.72, Рую-22 Grs07-i, Sps7.3 В биотите содержание ТЮ: составляет 3,7-5 мае % Базитовый прослой содержит зерна граната и пироксенов размером 0,30,5 мм состава Alm6| 6б, Руп-п^ Gis^i, Sps 17-,

Черные у мтраииюниты характеризуются минеральной ассоциацией Grt+Bt+Sil+Pl+Qtz(+Tur) Состав граната в образцах из разных участков складки примерно одинаков Alm54 62, PV27-13- Spso^-ь Grss-i2 Основность плагиоклаза составляет 47 - 60 в одних образцах и 88 - 93 в других Содержание титана в биотите всех образцов от 2,7 до 3,2 мае %,/г= 44-54

5 3 Термобароиетрая

По экспериментальным данным (Spear, 1981) ассоциация Срх+Орх+Р1 появляется в оливиновых толеитах при умеренных давлениях при температуре около 800°С По данным (Binns, 1986 и Spear, 1981) в насыщенных кварцем породах температура появления ортопироксена может понижаться примерно на 50°С по сравнению с недосыщенными кварцем При таких температурах гранат в ассоциации с клино- и ортопироксеном может появляться в кварцевых толеитах уже при 5 кбар (Ringwood, 1975)

Для ассоциации Grt+Opx+Cpx+Hbl+Pl+Qtz получены значения Т =716-783°С (Ellis, Green, 1979, Powell. 1978) Р '=■ 7,2-7,8 кбар (Perckins, Newton, 1981, Moecher, 1988), а также Т = 773±32°С, Р = 8,3±0,9 кбар по THERMOCALC Близкие значения получены по образцу с ассоциацией Grt+Cpx+Hbl+Pl+Qtz, Т = 715-750°С (Powell, 1985, Ellis,Gleen, 1979, Holland, Blundy 1994), P = 6,9-7,6 кбар (Eckert, 1991, Kohn, Spear, 1990 Moecher 1988, Blundy, Holland, 1990) По данным THERMOCALC, T = 773±32°C. P = 8,3±0,9 кбар

В ассоциации Grt+Bt+Pl+Qtz по краевой части граната и минералам матрикса получены температуры 525-545°С (Kleemann, Reinhardt 1994, Teiry, Spear 1977) Расчеты по фанатовому амфиболиту Grt+Hbl+PHQtz дают Т = 742°С (Holland Blundy 1994) при 7-78 кбар (Kohn, Spear 1989, Blundy Holland 1990). 643±51°C при 6 6+1.3 кбар (THERMOCALC) В ассоциации Git+Bt+Sil+Pl4 Kfs^Otz расчеты производились по центральным частям зональных фанатов и включениям в них и отдельно по минералам

матрикса и краевым частям граната В первом случае получены значения 630°С (Kleemann, Reinhardt, 1994) и 730°С (Feiry, Spear.1977) при 5 кбар (Newton, Haselton, 1981) во втором - 505°С при давлении 3 кбар По черным ультрамилонитам с ассоциацией Grt+Bt+SiHPI+Qtz получены значения Т = 650-675°С (Kleemann, Reinhardt 1994) и Р = 5,56 кбар (Newton, Haselton. 1981)

Глава 6. ИЗОТОПНОЕ ДАТИРОВАНИЕ

6 1 U-Pb датирование

Проведено датирование цирконов из мигматитов жесткого блока на участке Анга По каймам зональных зерен получен возраст 500±4 млн лет, что отвечает, по-видимому пику метаморфизма

6 2 40Аг/,чАг датирование

Датирование производилось по породам жестких блоков и

434,9 ±2 млн 1С!

447,ä | 2,4

л

414,9i2,3 >1111 1СТ

»ITH 1С г

б

394,7-4,4 лпн 1ет

416,7=5,1 396,3 - 4,8 мчи 1С г ч-ш лет

Рис 3 ''АгЛ'Аг стмлры Bt и Amf из порот нсп попонного шва а-д - биотит на \ част ке Аша а б - жестких бтоков в г, т - in ми юнтов в - крупным г -ме 1кий 1 - вктючишя в гранате е ж -\'iatioiv К\четга е - öhotui ih мн юнтов ж - амфибол m грат читов

«. (imnljii,t "'n JV \г

магрикса коллизионного шва и породам Чернорудской зоны По биотиту из жестких блоков получены возрастные спектры с плаго на 434±2 и 447,3±2,5 млн лет, при этом в центральных частях плато отмечаются провалы (рис 3 а, б) Эти провалы могут объясняться большим вкладом диффузионных доменов малого размера, изотопная система которых могла быть нарушена во время поздних воздействий В данном случае такое воздействие должно было иметь место не раньше, чем 414 млн лет Из одного и того же образца милонитов на участке Анга были отобраны биотит из включений в гранате, крупный и мелкий биотит из матрикса породы Средневзвешенный возраст крупного биотита (более 2 мм) составляет 404,9±1,6 млн лег, и 1акже имеет провал, мелкии биотит (около 0.2 мм) имеет хорошее плато на 394.7±4,4 млн лет (рис 3 в, г) Биотит из вкпючений имеет спектр с провалом на 396,3±4,8 млн лет (рис 3 д) Кроме того, был проанализирован биотит из ультрамилонита района Кучелга Полученный спектр имеет хорошее плато на 411,8±4,6 млн лет (рис 3 е) Также был проанализирован амфибол из гранулитов Чернорудской зоны, его возраст составляет 429,2±4,3 млн лет (рис 3 ж)

Глава 7. ОЦЕНКА ДЛИТЕЛЬНОСТИ МЕТАМОРФИЗМА

Моделирование производилось по зернам граната одного из жестких блоков на участке Анга, описанных в главе 4 Для расчетов использовалось зерно граната, содержащее ядро, относящееся к первой генерации Сравнение концентрационных профилей зерен граната, содержащих ядра, и близких по размеру безъядерных кристаллов показало, что заметное различие между профилями имеет место не только непосредственно в ядре, но и на некотором расстоянии вокруг него, что свидетельствует об обмене компонентами между ядром и периферийной частью На этом основании было проведено численное моделирование по методике, описанной в главе 2 Для расчетов использовался марганец- элемент, достаточно хорошо реагирующий на температуру минерало-образования Объектом для численных построений выбрано зерно граната с радиусом гк = 4.7 мм (до проявления регрессивной зональности) и с радиусом ядра / «= 0,77 мм (рис 4), что определено по характеру и расположению включений Близость концентрационных профилей краевых зон всех зерен (рис 2) позволяет предположить подчиненную роль диффузии при их формировании Следовательно, для реконструкции исходного содержания марганца в кайме условно можно принять его распределение в близком по размеру (за исключением зародыша) безъядерном кристалле Оно бы по использовано при расчете в области 0,77 < > < 2 25 мм В интервале 2,25 </<47 мм использовалось

Расчетный конечный профичь i)t ~ 0 27^

г, мм

Рис 4 Совмещенные концентрационные профили МпО в кристаллах граната с ядром (1) и бет ядра бчизкого размера (2) Пунктиром показан усредненный профиль нарастающей каймы испотьзованный при расчетах, /» -радиус ядра, п - рати>с зерна до начала регрессивной каймы

среднее распределение между близкими профилями граната с ядром и без него Исходное количество

марганца в ядре рассчитано путем концентрирования в кристалле-зародыше его «излишков» относительно соответствующего содержания в безъядерном образце, оно составило 13 мае % МпО Температура образования граната второй генерации оценена по минералам включений в гранате составляет 600°С (Kleemann, Reinhardt, 1994), форма профилей крупных зерен (с ядром и без него) свидетельствует о ее повышении после начала роста второй генерации Таким образом,

длительность диффузионного обмена следует интерпретировать как максимальное время температуре выше 600°С Это

пребывания данного кристалла при время составляет примерно 5,1 млн лет

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Зона сочленения Ольхонского террейна и фундамента Сибирской платформы представляет собой тектонический шов, сложенный милонитами по породам эпидот-амфиболитовой фации фундамента платформы и породам амфиболитовой и гранулитовон фаций террейна

2 Породы амфиболитовон и гранулитовой фации террейна испытали регрессивный метаморфизм в условиях Т = 600°С, Р = 3-4 кбар и наложенные хрупко-пластичные сдвиговые деформации при температуре около 300°С Об этом свидетельствует хрупкий характер деформаций полевых шпатов при пластичном у кварца (РазБюк Тюи\у. 1996)

3 Возраст пика метаморфизма по данным И-РЬ датирования составляет 500±4 млн лет Возрастные спектры, полученные 40Аг/,9А| методом по биотиту и роговой обманке из недеформированных пород в пределах шва указывают на возраст 430-445 млн лет и несут следы более позднего термического воздействия, эти значения отражают время эксгумации пород Возраст биотига из милонитов шва составтяет 394-411 млн лег, с учетом петрографических данных, он характеризует время последних сдвиговых деформаций

4 Длительность минералообразовапия в мигматитах Приольхонья составляет 5,1 млн лег Это следует из результатов математического моделирования диффузионной зональности в кристаллах граната За это время произошло возрастание температуры от 600°С до пиковых значений и последующее снижение до 600°С с падением давления от 5,1-5,7 до 3-4 кбар

Основные публикации по теме диссертации:

1 CvxopjKOB В П Метаморфическая эволюция коттизионного шва системы террейи-конгинент в бассейне р Лиги (Западное Прибайкалье) // «Геоюгия геохимия и геофизика на рубеже XX и XXI веков» материалы Всероссийской научной конференции посвяшенной Ю-ленпо РФФИ Иркутск 2002 С 435-437

2 CjvopjKOB В П Фёдоровский ВС Кунбида МЛ Коллизионный шов системы террейн-континент в Ольхонском регионе (Западное Прибайкалье.) особенности С1роения и вещественного состава // Материалы XXXVI Тектонического совещания «Тектоника и геодинамика континентальной литосферы» Москва 2003 Т 2 С 255-259

3 CvxopjicoB ВН. Травин А В Федоровский ВС 4"Аг/ ''Аг датирование бтастомитонитов коиизионного шва системы леррейн-конлиненг в О наонском регионе(Заплдное Прибайкалье) П Материалы II Российской конференции по изотопной геохронологии С -Петербург 2003 С 490-492

4 Су\ор\ков ВГ1 Грану титы Отьхонской коллизионной системы (Западное Прибайкалье) Эволюция РТ - параметров метаморфизма // Материалы W молодежной конференции посвященной памяти КО Кратна «Гео югия и геоэкология европейской России и сопредельных территории» С-Петербург ИГГД РАН 2004 С 164-166

5 С\\оруков ВП Травин А В Федоровскии ВС Юдин ДС «Возраст сдвиговых деформаций в Отьхонском регионе (Злюmot Прибайкалье) по данным 4"Ат/ ''At датирования» // Геоtoi ия и геофизикт 2005 г 46 №5 С 579-583

6 Fedorovskv VS Donskaya TV Gladgochub D P khromvkh S V Mazukatvov AM Mekhonoshin A S Sklyaiov E V Sukhoi ukrn V P , Vladimirov A G Volkova N I , Yudin D S The Ol klion collisional s\stcin (Baikal region) // Guidebook and abstract \olumc of the Siberian Workshop (GCP - 480 Structural and lectomcs Correlation across the Centra! Abts Orogenic Collage North-Castern Segment Irkutsk 2005 P 5-72

7 Sukhoi иko\ V P The metamorphic histors ot high-tenipcuiturc blocks in the blastomvlomte suture in Ol khon region (Western Cisbaikalia» h Guidebook and abstract volume ol the Siberian Workshop IGCP - 480 Structural and lectomcs Correlation icross the Central Asis Orogenic Collage North-Eastern Segment Irkutsk 2005 P 256-259

8 Счхоруков ВГ1 Коронок ВП Ус юпия ''кспонирования ipim шив Отьхонской ко i шзионнои системы (Западное Приоаика п>е) но ишным изучения бпетмн юнитоп //

«Метаморфизм и геодинамика», материалы международной научной конференции Екатеринбург, 2006 С 133-136

9 Sukhorukov V. The Cooling History of Ol'khon Colhsional Systems Granulite (WesteiT Cisbaikalia) Obtained From Country Blastomylonite // «Granulites & granulites» program anc abstract, Bra-siha, 2006 P 87

10 Сухорукое В.П., Юдин ДС Новые данные о во!расте сдвиговых деформаций t Ольхонском регионе (Западное Прибайкалье) // «Строение лишсферы и геодинамика'» XXII Всероссийски молодежная конференция, Иркутск, 2007 С 164-!65

Технический редактор О М Вараксина

Подписано к печати 23 04 2007 Формат 60x84/16 Бумага офсет №1 Гарнитура «1 аймс»

Печать офсст пая _Печ л 0,9 Тираж 110 Зак №106 _

НИ ЛИ «Гео» 630090, Новосибирск, пр ак Коитюга, 3

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Сухоруков, Василий Петрович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РЕГИОНА

1.1. История изучения структуры и метаморфизма Западного 8 Прибайкалья

1.2. Состав метаморфических комплексов Приольхонья

1.3. Складчатые структуры региона

1.4. Изотопное датирование и тектоническая модель формирования 31 структуры региона

Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Минералогическая термобарометрия

2.2. Моделирование диффузионного процесса 44 2.3.40Аг/39Аг датирование 60 2.4. U-Pb датирование

Глава 3. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ КОЛЛИЗИОННОГО ШВА

Глава 4. УЧАСТОК АНГА

4.1. Геологическое строение и петрография

4.2. Минералогия

4.3. Термобарометрия

Глава 5. УЧАСТОК КУЧЕЛГА

5.1. Геологическое строение и петрография

5.2. Минералогия

5.3. Термобарометрия

Глава 6. ИЗОТОПНОЕ ДАТИРОВАНИЕ

6.1. U-Pb датирование

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Эволюция метаморфизма пород коллизионного шва системы "террейн-континент" в Ольхонском регионе"

Актуальность исследований

Для изучения складчатых областей с широким развитием метаморфических пород наиболее информативными являются исследования эволюции параметров метаморфизма и реконструкции PTt - трендов [Harris et al., 2004; Guo et al., 2002; Bogen, White, 2003; Zen et al., 2004; Augier et al., 2005; Bodorkos, Clark, 2004; Sayab, 2006; Bollinger et al., 2006; Likhanov et al., 2004]. Для коллизионных орогенов, включающих породы высокой степени метаморфизма (гранулитовая и амфиболитовая фации), наиболее интересными и доступными для изучения являются процессы, происходящие на стадии эксгумации пород [Brown, 2002; Dziggel et al., 2006; Tajcmanova et al., 2006; O'Brien, 2003; Craw, 2005; Sobel et al., 2006]. Наибольший интерес в последнее время связан с оценкой скорости и длительности экспонирования метаморфических комплексов [Storm, Spear, 2005; Olker et al., 2003], для чего широко используются данные изотопного датирования [Cartwright, Barnicoat, 2002; Janak et al., 2002; Jung, Mezger, 2001; Augier et al., 2005; Лиханов и др., 2007], а также минералогические данные, из которых наиболее перспективными являются оценки по зональным кристаллам граната [Vry et al., 2004; Hwang et al., 2003; Bayon et al., 2006; Stowell et al., 2001; Kretz, 2006; Harris et al., 2004; Лепезин и др., 2002; Королюк и др., 2004]. Комплексное изучение сдвиговых зон, включающее картирование, оценку РТ-параметров метаморфизма, их эволюцию, изотопное датирование этапов метаморфизма и оценку длительности по диффузионному сглаживанию зональности минералов, является на сегодняшний день одним из наиболее информативных подходов к расшифровке процессов формирования и эволюции коллизионных орогенов.

Объектом исследования являются метаморфические породы, расположенные в пределах коллизионного шва на границе Ольхонского геррейна от фундамента Сибирской платформы.

Целью исследований является реконструкция эволюции РТ - параметров метаморфизма пород коллизионного шва, оценка возраста и длительности метаморфических событий.

Задачи исследования; Провести картирование ключевых участков коллизионного шва; изучить особенности, минеральный и химический состав метаморфических пород; оценить РТ - параметры метаморфизма; провести 40Аг/39Аг датирование минералов; провести оценку длительности метаморфогенного минералообразования на основе расчетов по диффузионному сглаживанию концентрационной неоднородности в гранате.

Защищаемы положения:

1. Зона сочленения Ольхонского террейна и фундамента Сибирской платформы представляет собой тектонический шов, сложенный милонитами по породам эпидот-амфиболитовой фации фундамента платформы и породам амфиболитовой и гранулитовой фаций террейна. И те, и другие испытали наложенные хрупко-пластичные деформации при температуре около 300°С

2. Возраст пика метаморфизма, по данным U-Pb датирования, составляет 500+4 млн. лет. Возрастные спектры, полученные 40Аг/39Аг методом по биотиту и роговой обманке из недеформированных пород в пределах шва, указывают на возраст 430-445 млн. лет и несут следы более позднего термического воздействия, эти значения отражают время эксгумации пород. Возраст биотита из милонитов шва составляет 394-411 млн. лет, с учетом петрографических данных, он характеризует время последних сдвиговых деформаций.

3. Длительность минералообразования в мигматитах Приольхонья составляет 5,1 млн. лет. Это следует из результатов математического моделирования диффузионной зональности в кристаллах граната. За данный отрезок времени произошло возрастание температуры от 600°С до пиковых значений и последующее снижение до 600°С с падением давления от 5,1-5,7 до 3-4 кбар.

Научная новизна

Впервые для региона проведено направленное изучение зоны сочленения Ольхонского террейна с фундаментом Сибирской платформы и комплексное исследование слагающих ее пород, включающее оценку РТ - параметров прогрессивного и регрессивного метаморфизма, 40Аг/39Аг датирование завершающих сдвиговых деформаций, и оценку длительности метаморфогенного минералообразования. Установлено, что в коллизионном шве имели место сдвиговые деформации более поздние по отношению и к прогрессивному, и к регрессивному этапу метаморфизма, они происходили при температурах около 300°С. Также для региона ранее не проводилось аргоновое датирование минералов, привязанных к определенному деформационному этапу. Впервые для региона получены оценки длительности метаморфогенного минералообразования в мигматитах.

Практическая значимость

Получены новые данные об эволюции гранулитовой и амфиболиговой зон метаморфизма Ольхонской коллизионной системы, данные о возрасте деформаций и длительности минералообразования. Эти данные могут быть использованы для широкого круга исследователей, занимающихся изучением складчатых поясов, в частности в обрамлении Сибирской платформы. Расчеты по сглаживанию химической неоднородности в гранате являются достаточно новыми в геологических исследованиях, поэтому проведенная работа является ценной с точки зрения разработки подходов к оценке скоростей геологических процессов по минералогическим данным.

Фактический материал, методы исследования

Материалом для исследования послужила коллекция из более чем 300 образцов, отобранных автором в ходе полевых работ 2000 - 2003 и 2005 годов. При решении поставленных задач использовался широкий спектр геологических, аналитических и расчетных методов. В процессе работы автором было изучено около 350 петрографических шлифов, получен аналитический материал, включающий 60 химических анализов пород, 700 химических анализов породообразующих минералов, в том числе 20 микрозондовых профилей через центральные части зерен фанатов, 7 определений возраста 40Аг/39Аг методом. Определение валового состава пород было проведено методом рентгенофлюоресцентного анализа с использованием рентгеновского анализатора СРМ-25 в ИГМ СО РАН (аналитик А.Д. Киреев). Анализы породообразующих минералов были выполнены на рентгеноспектральном микроанализаторе с электронным зондом "Camebax-micro". 40Ar/39Ar датирование проводилось в ИГМ СО РАН А.В. Травиным и Д.С. Юдиным на масс-спектрометре «Микромасс 5400». U-Pb изотопные исследования выполнены в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского (г. Санкт-Петербург) на ионном микрозонде SHRIMP-II (аналитик А.Н. Ларионов). Расчеты РТ - параметров метаморфизма проводились с использованием индивидуальных минералогических геотермометров и геобарометров, а также програмного пакета THERMOCALC с использованием согласованной базы термодинамических данных для миналов [Holland, Powell, 1990, 1994]. Расчеты по математическом моделированию химической неоднородности в гранате проводились В.Н. Королюком с использованием коэффициентов диффузии, полученными В.Н. Королюком и Г.Г. Лепезиным.

Публикации и апробация работы

По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 1 статья и 14 тезисов, одна статья подготовлена к отправке в печать, материалы диссертации включены в путеводитель международной экскурсии по проекту IGSP-480. Результаты исследований были представлены в виде докладов на международной конференции «Granulites & Granulites», Бразилиа, 2006, Всероссийской конференции, посвященной 10-летию РФФИ, Иркутск, 2002, Второй Сибирской международной конференции по наукам о Земле, Новосибирск, 2004, XV молодежной конференции, посвященной памяти К.О. Кратца, С.-Петербург, 2004, XXXVII тектоническом совещании, Москва, 2004, II Российской конференции по изотопной геохронологии, С.-Петербург, 2003, XX

Всероссийской молодежной научной конференции, Иркутск, 2003, V Всероссийской петрографической конференции «Петрология магматический и метаморфических комплексов», Томск, 2005.

Исследования по теме диссертации проводились при поддержке РФФИ (грант № 02-05-65319, 05-05-64057), ОИГГМ СО РАН (проект ВМТК «Гранулиты»), совета по грантам президента РФ (НШ-1573.2003.5), президиума СО РАН (проект «Условия и длительность регрессивного метаморфизма гранулитов Ольхонской коллизионной системы»).

Структура и объем работы

Работа состоит из введения 7 глав, заключения и приложения общим объемом 154 страницы, содержит 7 таблиц и 39 рисунков. Список литературы включает 151 наименование.

Работа выполнена под руководством академика РАН В.В. Ревердатто, которому автор выражает признательность за внимание, поддержку и помощь в работе. Автор благодарит B.C. Федоровского за предоставленные материалы, плодотворные дискуссии, помощь в проведении полевых работ и при подготовке диссертации, члена-корреспондента РАН Е.В. Склярова за помощь в проведении полевых работ и постановке задачи, д.г.-м.н. Г.Г. Лепезина за обсуждение результатов и критические замечания, к.г.-м.н. В.Н. Королюка за плодотворное сотрудничество, к.г.-м.н. Е.Н. Нигматулину, к.х.н. А.Д. Киреева, Д.С. Юдина, к.г.-м.н. С.Н. Руднева за помощь в проведении аналитических работ. Автор признателен за ценные советы, конструктивные замечания и плодотворные дискуссии к.г.-м.н. В.В. Хлестову, к.г.-м.н. А.В. Травину, к.г.-м.н. Н.И. Волковой, д.г.-м.н. И.И. Лиханову, д.г.-м.н. О.П. Полянскому, к.г.-м.н. Т.А. Бульбаку, а также к.г.-м.н. Р.А. Шелепаеву и к.г.-м.н. В.В. Егоровой за помощь в оформлении диссертации. Автор признателен А.Г.Владимирову за руководство его исследованиями на начальных этапах работы. Автор благодарит коллег из ИЗК СО РАН, ГИН РАН и ИГМ СО РАН д.г.-м.н. Д.В. Гладкочуба, к.г.-м.н. Т.В. Донскую, к.г.-м.н. К.А. Докукину, М.Л. Куйбиду за совместную работу в полях.

Заключение Диссертация по теме "Петрология, вулканология", Сухоруков, Василий Петрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании материалов, приведенных в диссертации можно сделать следующие выводы:

1. Зона сочленения Ольхонского террейна и фундамента Сибирской платформы представляет собой тектонический шов, сложенный милонитами по породам эпидот-амфиболитовой фации фундамента платформы и породам амфиболитовой и гранулитовой фаций террейна.

2. Породы амфиболитовой и гранулитовой фации террейна испытали регрессивный метаморфизм в условиях Т = 600°С, Р = 3-4 кбар. Во всех породах шва фиксируются следы наложенных хрупко-пластичных сдвиговых деформаций при температуре около 300°С. Об этом свидетельствует хрупкий характер деформаций полевых шпатов при пластичном у кварца [Passier, Trouw, 1996].

3. Возраст пика метаморфизма, по данным U-Pb датирования, составляет 500+4 млн. лет. Возрастные спектры, полученные 40Аг/39Аг методом по биотиту и роговой обманке из недеформированных пород в пределах шва, указывают на возраст 430-445 млн. лет и несут следы более позднего термического воздействия, эти значения отражают время эксгумации пород. Возраст биотита из милонитов шва составляет 394-411 млн. лет, с учетом петрографических данных, он характеризует время последних сдвиговых деформаций.

4. В породах одного из жестких блоков на участке Анга присутствуют кристаллы граната разного размера и близкого состава. Такой характер роста свидетельствует о достаточном источнике вещества и достаточной температуре для постоянной нуклеации новых зерен. Вместе с тем, в некоторых из них обнаружены ядра отличные по составу. Различия в составах ядер и окружающих их кайм, а также включений плагиоклаза в них, разница в форме и характере распределения включений и факт совместного существования зерен граната одинакового размера, как с ядрами, так и без них свидетельствует о двухэтапном характере их образования.

5. Длительность минералообразования в мигматитах Приольхонья составляет 5,1 млн. лет. Это следует из результатов математического моделирования диффузионной зональности в кристаллах граната. За это время произошло возрастание температуры от 600°С до пиковых значений и последующее снижение до 600°С с падением давления от 5,1-5,7 до 3-4 кбар.

Суммируя полученные выводы, можно построить следующую модель эволюции пород коллизионного шва (рис. 7.3). Параметры гранулитового метаморфизма Т = 750-780°С, Р = 7-8 кбар, пик метаморфизма датируется 480500 млн. лет (глава 1.4.). Максимальные зафиксированные параметры метаморфизма на участке Анга составляют Т = 700°С и Р = 7 кбар. По данным U-РЬ датирования метаморфических кайм цирконов, его возраст составляет 500 млн. лет. И те, и другие породы претерпели регрессивный метаморфизм в условиях 550-600°С и 3-4 кбар. На участке Анга были обнаружены гранаты с прогрессивной зональностью, начало роста которых отвечает Т = 600°С и Р = 5,1-5,7 кбар. Судя по форме концентрационных профилей, после начала их роста температура повышалась, а затем вновь снижалась до Т = 610°С, давление при этом также понижалось до 3-4 кбар. Этот интервал времени был оценен нами путем решение диффузионной задачи, он составляет 5,1 млн. лет. Возраст, полученный 40Аг/39Аг методом по породам жестких блоков, составляет примерно 430-445 млн. лет. Эти значения отвечают времени закрытия аргоновой изотопной системы биотита при температуре около 300°С, что связано, по-видимому, с эксгумацией пород до определенных глубин. По петрографическим данным, завершающим этапом являются сдвиговые деформации при температуре также около 300°С. При этом, возраст биотита милонитизированных пород моложе, чем возраст недеформированных, а в спектрах последних отмечаются следы позднего термального воздействия. Таким образом, значения порядка 394-411 могут быть связаны с последним сдвиговым этапом деформаций.

1000 -I

Регрессивный метаморфизм

Аг/39Аг 394-411 млн. лет

S■■■■ Si

Последний этап сдвиговых деформаций

U/Pb

500 млн. лет метаморфизм гранулитовой фации

500 млн. лет метаморфизм амфиболитовой фации

5,1 млн. лет Аг/ Аг ■ 430-445 млн. лет эксгумация

J ■ ■ ■ Ч S ■ ■ ■ я

1 2 0

4 6

Р, кбар 8

10

Рис. 7.3. Предположительная схема эволюции РТ - параметров метаморфизма пород коллизионного шва. 1- РТ - области, оцененные по минералогическим термометрам и барометрам, 2 - предполагаемые.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Сухоруков, Василий Петрович, Новосибирск

1. Бибикова Е.В., Кориковский С.П., Сезько А.И., Федоровский B.C. Возраст гранитов приморского комплекса (Западное Прибайкалье) по данным U-Pb метода // ДАН СССР. 1981. - Т. 257. - №2. - С.462-466.

2. Божко Н.А., Демина Л.И. Некоторые результаты геолого-петрологического изучения древних метаморфических толщ центральной части Западного Прибайкалья // Магматические и метаморфические комплексы Восточной Сибири. Иркутск. 1974. С. 154-155.

3. Великославинский Д.А., Мануйлова М.М., Ревякин Л.В., Соколов Ю.М. Шалек Е.А. Метаморфические пояса Байкальской горной области // Метаморфические пояса СССР. Л. Наука. 1971. С. 168-170.

4. Гладкочуб Д.П. Эволюция Южной части Сибирского кратона в докембрии раннем палеозое и ее связь с суперконтинентальными циклами // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. Иркутск. ИЗК СО РАН. 2004. 36 с.

5. Добрецов Н.Л., Ревердатто В.В., Соболев B.C., Соболев Н.В. Ушакова Е.Н. Хлестов В.В. Фации регионального метаморфизма СССР. Объяснительная записка к «Карте метаморфических фаций СССР». Масштаб 1: 7 500 000. Новосибирск. Наука. 1966.

6. Добржинецкая Л.Ф., Молчанова Т.В., Сонюшкин В.Е., Лихачев А.Б., Федоровский B.C. Покровные и сдвиговые пластические деформацииметаморфического комплекса Приольхонья (Западное Прибайкалье) // Геотектоника. 1992. -№ 2. - С. 58-71.

7. Ескин А.С., Эз В.В., Грабкин О.В., Летников Ф.А., Мельников А.И., Морозов Ю.А., Шкандрий Б.О. Корреляция эндогенных процессов в метаморфических комплексах докембрия Прибайкалья. Новосибирск. Наука. 1979. 117 с.

8. Кацура И.К.; Федоровский B.C. Главная сдвиговая зона коллизионной системы каледонид Ольхонского региона (Западное Прикайкалье) // Докл. РАН -1996. Т. 351. -№ 5. - С. 661-666.

9. Коржинский Д.С. Петрология архейского комплекса Алданской плиты // Труды ЦНИГРИ. 1936. Вып. 86. 74 с.

10. Коржинский Д.С. Закономерности ассоциаций минералов в породах архея Восточной Сибири // Труды ГИН АН СССР. 1945. - вып. 61. - №21. - 70 с.

11. Коржинский Д.С. Роль щелочности в образовании чарнокитовых гнейсов // Геология и петрология докембрия Труды Вост.-Сиб геол. Ин-та СО АН СССР. Сер. Геол. 1962. - Вып. 5.- С. 50-61.

12. Королюк В.Н. Теоретическое распределение изоморфных компонентов в фазах переменного состава // Критерии оценки эволюции параметров метаморфизма. Новосибирск. Наука. 1990. с. 6-17.

13. Лаврентьева И.В., Перчук Л.Л. Фазовое соответствие в системе биотит-гранат: экспериментальные данные // Докл. АН СССР. 1981. - Т. 260. - №3. -С. 731-734.

14. Летников Ф.А., Халилов В.А., Савельева В.Б. Изотопный возраст магматических пород Приольхонья (Юго-Западное Прибайкалье) // Докл. АН СССР.- 1990.-Т.313.-№ 1.-С. 171-174.

15. Лиханов И.И., Козлов П.С., Полянский О.П., Попов Н.В., Ревердатто В.В., Травин А.В., Вершинин А.Е. Неопротерозойский возраст коллизионного метаморфизма в заангарье Енисейского кряжа // ДАН. 2007. - Т. 412. - №6. -С. 1-5.

16. Львов А.В. Из геологического прошлого средней части долины р. Иркута // Изв. Вост.-Сиб. Отд. Русск. Геогр. Общества. 1924. - Т. 16. - Вып. 3. - 102 с.

17. Макрыгина В.А., Петрова З.И., Конева А.А. Геохимия основных кристаллических сланцев Приольхонья и о-ва Ольхон (Западное Прибайкалье) // Геохимия. 1992. - № 6. - С. 771-786.

18. Обручев С.В., Великославинский Д.А. Докембрий западного побережья Байкала // Геология докембрия Балтийского, Украинского щитов и Восточной Сибири. Л: Наука. 1953. - С. 102-150.

19. Обручев В.А. Орогеологические наблюдения на острове Ольхон и в Западном Прибайкалье // Горный журнал. 1890. - №12. - С. 428-458.

20. Павловский Е.В., Цветков А.И. Западное Прибайкалье. Геолого-петрографический очерк Бугульдейско-Ангинского района // Труды ГИН АН СССР. №8. - 1938. - С. 5-106.

21. Павловский Е.В., Цветков А.И. Геолого-петрографический очерк западного побережья Малого Моря (Западное Прибайкалье) // Труды ГИН АН СССР. Вып. 9. - №7. - 1938. - 50 с.

22. Павловский Е.В., Ескин А.С. Особенности состава и структуры архея Прибайкалья // Труды ГИН АН СССР. Вып. 110. - 1964. - 128 с.

23. Петтиджон Ф., Потгер П., Сивер Р. Пески и песчаники М. 1976. - 535с.

24. Рогинский С.З., Хаит Ю.Л. К теории компенсационного эффекта в диффузионных процессах в твердых телах // ДАН СССР. 1963. - Т. 153. - №1. -С. 147-150.

25. Федоров Г.Б. Подвижность атомов в кристаллической решетке. Киев: Наукова думка. 1965. С. 40-49.

26. Розен О.М., Федоровский B.C. Колиизионные гранитоиды и расслоение Земной коры. М: Научный мир. 2001. 188 с.

27. Савельева В.Б., Зырянов А.С., Пантеева С.В. Редкоземельные элементы в кварц-мусковитовых метасоматитах Приморского разлома (Западное Прибайкалье) // Геохимия. 2003. - N 1. - С. 70-82.

28. Салоп Л.И. Геология Байкальской горной области. М: Недра. 1964. Т. 1. -515с.

29. Серебрянский Е.П., Костицын Ю.А., Федоровский B.C., Владимиров А.Г. Сравнительные изотопные исследования гранитов и метаморфических пород Приольхонья // XV симпозиум по геохимии изотопов. М: ГЕОХИ РАН. 1998. -С. 259.

30. Симанович И.М. О двух этапах метаморфизма кристаллических пород о. Ольхон // Геология и петрология докембрия Труды Вост.-Сиб. Геол. Инст СО АН СССР, Сер. Геол. 1962. - Вып. 5. - С. 129-136.

31. Скляров Е.В. Федоровский B.C. Тектонические и геодинамические аспекты механического смешения магм (магматического минглинга) // Геотектоника. 2006. - №2. - С. 47-64.

32. Славинский В.В. Распределение трех компонентов между сосуществующими минералами и геотермометрия гранат-двупироксеновых равновесий // Изв. АН СССР. Сер. Геол. 1983. - №12. - С. 18-22.

33. Смульская А.И. Применение методов физико-химической петрологии для расчленения метаморфических комплексов Западного Прибайкалья // Петрология литосферы и рудоносность: тезисы докладов VI всесоюзного петрографического совещания. 1981. - С. 56-57.

34. Сухорукое В.П., Травин А.В., Федоровский B.C., Юдин Д.С. Возраст сдиговых деформаций в Ольхонском регионе (Западное Прибайкалье) по данным 40Аг/39Аг датирования // Геология и геофизика. 2005. - Т.46. - №5. - С. 579-583.

35. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М: Наука 1977.-735 с.

36. Федоровский B.C., Владимиров А.Г., Хаин Е.В., Каргополов С.А., Гибшер А.С., Изох А.Э. Тектоника, метаморфизм и магматизм коллизионных зон Центральной Азии // Геотектоника. 1995. - №3. - С. 3-22.

37. Федоровский B.C., Лихачев А.Б., Риле Г.В., Зона столкновения типа «террейн-континент» в Западном Прибайкалье: структура коллизионного шва // Тектоника Азии. М.: ГЕОС. 1997. - С.228-232.

38. Федоровский B.C. Купольный тектогенез в коллизионной системе каледонид Западного Прибайкалья // Геотектоника. 1997. - №6. - С.56-71

39. Федоровский B.C., Соколова Ю.Ф. Тектоника Центральной гнейсово-купольной зоны Приольхонья (Западное Прибайкалье) // Геотектоника. 1986. -№5.-С. 54-71.

40. Федоровский B.C., Добржинецкая Л.Ф., Молчанова Т.В., Лихачев А.Б. Новый тип меланжа (Байкал, Ольхонский регион) // Геотектоника. 1993. - № 4. -С. 30-45.

41. Фонарев В.И., Графчиков А.А. Двупироксеновая геотермометрия (критически анализ) // Очерки физико-химической петрологии. М.: Наука. 1987.-Вып. 14.-С. 118-136.

42. Фонарев В.И. Графчиков А.А., Корнилов А.Н. Система согласованных минералогических термометров для метаморфических комплексов // Физико-химический анализ процессов минералообразования. М: Наука. 1989. С. 96126.

43. Фролова Н.В. О методике изучения и стратиграфического расчленения архейских образований на примере архея Восточной Сибири // Вопросы геологии Азии. ТII. - М.: АН СССР. - 1955. - С. 757-770.

44. Фролова Н.В. Стратиграфия архея юго-восточной части Восточной Сибири // Труды межведомственного совещания по разработке унифицированных стратиграфических схем Сибири. М.-Л.: АН СССР. 1958. -С. 11-32.

45. Хромых С.В., Юдин Д.С., Владимиров А.Г., Травин А.В. Первые данные о возрасте синсдвиговых гранитов Ольхонской коллизионной системы Западного

46. Прибайкалья // Строение литосферы и геодинамика: материалы XXI Всероссийской молодежной конференции. 2005. - С. 194-195.

47. Черский И.Д. Отчет о геологических исследованиях береговой полосы озера Байкал. Зап.Вост.-Сиб. Отд. Русск. Геогр. О-ва. 1886. - Т. XII. - 53 с.

48. Шафеев А.А. Полифациальные метаморфические комплексы Хамар-Дабана // Геология Прибайкалья. 1969. - С. 42-62.

49. Augier R., Agard P., Monie P., Jolivet L., Robin C., Booth G. Exhumation, doming and slab retreat in the Betic Cordillera (SE Spain): in situ 40Ar/39Ar ages and P-T-d-t paths for Nevado-Filabride complex // J. Metam. Geol. 2005. - V. 23. - P. 357-381.

50. Barnes C.G. Mineralogy of the Wooley Creek batholit, Slinkard pluton, and related dikes, Klamath mountains, Nothern California // Am. Miner. V.72. - P. 879901.

51. Berman R.G. Mixing properties of Ca-Mg-Fe-Mn garnets // Am. Miner. 1990. - V. 75.-P. 328-344.

52. Binns R.A. Hydrothermal investigation of the amphibolite-granulite facies boundary // Geol. Soc. Austalia Spec. Publ. 1986. - V. 2. - P. 341-344.

53. Black L.P., Kamo, S.L., TEMORA: a new zircon standard for U-Pb geochronology // Chemical Geology. 2003. - V. 200. - P. 155-170.

54. Blundy J.D. Holland J.B. Calcic amphibole equilibria and a new amphibole-plagioclase geothermometer // Contrib. Miner. Petrol. 1990. - V. 104. - P. 208-224.

55. Bodorkos S., Clark D. J . Evolution of a crustal-scale transpressive shear zone in the Albany-Fraser Orogen, SW Australia: 1. P-T conditions of Mesoproterozoic metamorphism in the Coramup Gneiss // J. Metam. Geol. 2004. - V. 22. P. 691 -711.

56. Boger S. D., White R. W. The metamorphic evolution of metapelitic granulites from Radok Lake, northern Prince Charles Mountains, east Antarctica; evidence for an anticlockwise P-T path // J. Metam. Geol. 2003. - V. 21. - P. 285-298.

57. Bollinger L., Henry P., Avouac J.P. Mountain building in the Nepal Himalaya: Thermal and kinematic model // Earth and planetary science letters. 2006. - V. 244. -P. 58-71.

58. Boyd F.R., England J.L. Melting of silicates at high pressures // Carnegie Institution of Washington Year Book. 1961. - V. 60. - P.l 13-125.

59. Brown M. Retrograde processes in migmatites and granulites revisited // J. Metam. Geol. 2002. - V. 20. - P. 25-40.

60. Carswell D.A., Cibb F.G.F. Evoluation of mineral thermometers and barometers applicable to garnet lherzolite assemblage // Ibid. 1987. - V. 95. - P. 499-511.

61. Cartwricht I., Barnicoat A.C. Petrology, geochronology, and tectonics of shear zones in the Zermatt-Saas and Combin zones of the Western Alps // J. Metam. Geol. -2002.-20.-263-281.

62. Craw D., Koons P. 0., Zeitler P. K., Kidd W. S. F. Fluid evolution and thermal structure in the gneiss complex of Namche Barwa-Gyala Peri // J. Metam. Geol. -2005.-V. 23.-P. 829-845.9+

63. Dahl P.S. The thermal-compositional dependence of Fe -Mg distributions between coexisting garnet and pyroxene: applications to geothrmometry // Amer. Miner. 1980. - V. 65. - P. 854-866.

64. Dziggel A., Knipfer S., Kisters A.F.M., Meyer F.M. P-T and structural evolution during exhumation of high-T, medium-P basement rocks in the Barberton Mountain Land, South Africa // J. Metam. Geol. 2006. - V. 24. - P. 535-551.

65. Eckert J.O., Newton R.C., Kleppa O.J.The AH of reaction and recalibration of garnet-pyroxene-plagioclase-quartz geobarometers in the CMAS system by solution calorimetry //Amer. Miner.- 1991.-V.76. -N. 1/2. -P.l48-160.

66. Ellis D.J., Green D.H. An experimental study of the effect of Ca upon garnet-clinopyroxene Fe-Mg exchange equilibria // Contrib. Miner. Petrol. 1979. - V. 71. -P. 13-22.1.Х

67. Ellis D.J. Garnet-liquid Fe -Mg equilibria and implications for the beginning of melting in the crust and subduction zones // Amer. J. of science. 1986. - V. 286. -P. 765-791.

68. Elphick S.C., Ganguly J., Loomis T.P. Experimental determination of cation diffusivities in alumosilicate garnets // Contrib. Mineral. Petrol. 1985. - V. 90. - N1, P. 36-44.

69. Fedorovsky V.S., Vladimirov A.G., Khain E.V. Tectonics, metamorphism and magmatism of collision caledonides zones in Central Asia // Geotectonics. 1995. V. 3.-P. 3-22.

70. Ferry J.M., Spear F.S. Experimental calibration of the partitioning of Fe and Mg between biotite and garnet // Carnegie Inst.Year Book. 1977. - V.76. - P.579-581.

71. Ferry J.M. Spear F.S. Experimental calibration of the partitioning of Fe and Mg between biotite and garnet // Ibid. 1978. - V. 66 - P. 117.

72. Freer R. An experimental measurements of cation diffusion in almandine garnet // Nature. 1979. - V.280. - № 5719. - P. 220-222.

73. Freer R. Diffusion in silicate minerals and glasses: a data digest and guide to the literature // Contr. Mineral. Petrol. 1981. - V. 76. - P. 440-454.

74. Ganguly J., Cheng W., Chakraborty S. Cation diffusion in alumosilicate garnets: experimental determination in pyrope-almandine diffusion couples // Contr. Mineral. Petrol. 1998. - V. 131. - N2-3. - P. 171 -180.

75. Ganguly J., Saxena S.K. Mixing properties of alumosilicate garnets: constraints from natural and experimental data, and applications to geothermo-barometry. // Am. Miner. 1984. - V. 69. - P. 88-97.

76. Gasparik T. Experimental study of subsolidus phase relations and mixing properties in the system Ca0-A1203-Si02 // Geochemica et Cosmochemica acta. -1984.-V. 48.-P. 2537-2545.

77. Goldman D.S., Albee A.L. Correlation of Mg/Fe partitioning between garnet and biotite with 180/160 partitioning between quartz and magnetite // Amer. J. Sci. -1977.-V. 277.-P. 750-767.

78. Goldsmith J.R. The melting and breakdown reactions of anorthite at high pressures and temperatures // Amer. Miner. 1980. - V. 65. - P. 272-284.

79. Ganguly J. Garnet and clinopyroxene solid solution, and geothermometry based on Fe-Mg distribution coefficient // Geochim. and Cosmochem. Acta. 1979. - V. 43. -P. 1021-1029.

80. Graham C.M., Powell R. A garnet-hornblende heothermometer: calibration, testing and application to the Pelona Shist, Southern California // J. Metam. Geol. -1984.-V. 2. P. 21-31.

81. Guo J. H., O'Brien P. J., Zhai D. M. High-pressure granulites in the Sanggan area, North China craton: metamorphic evolution, P-T paths and geotectonic significance //J. Metam. Geol. 2002. - V. 20. - 741-756.

82. Hammarstorm J.M., Zen E-An Aluminium in hornblende: an empirical igneous geobarometer. //Am. Miner. 1986. -V. 71. - P. 1297-1313.

83. Hariya Y., Kennedy G.C. Equilibrium study of anorthite under high pressure and high temperature // Amer. J. of science. 1968. - V. 266. - P. 193-203.

84. Hays J.F. Lime-aluminia-silica // Carnegie Institution of Washington Year Book. 1967. - V. 65. - 234-239.

85. Hodges K.V., Crowley P. Error estimation and empirical geothermobarometry for pelitic system // Amer. Miner. 1985. - V. 70. - P. 702-709.

86. Hodges K.V., McKenna L.W. Realistic propogation of uncertainties in geologic thermometry // Amer. Miner. 1987. - V. 72. - P. 671-680.

87. Hodges K.V., Spear F.S. Geothermometry, geobarometry and the A12Si05 triple point at Mt. Moosilauke, New Hampshire // Amer. Miner. 1982. - V. 67. - P. 1118-1134.

88. Holdaway M.J. Stability of andalusite and the aluminium silicate phase diagram //Am. J. Sci.- 1971.-V. 271.-P. 97- 131.

89. Holdaway M.J., Lee S.M. Fe-Mg cordierite stability in high-grade pelitic rocks based on experimental, theoretical, and natural observations // Contrib. Miner, and Petrol.- 1977.-V. 63.-P. 175-198.

90. Holland Т., Blundy J. Non-ideal interaction in calcic amphiboles and their bearing on amphibole-plagioclase thermometry // Contrib. Miner. Petrol. 1994. - P. 433-447.

91. Holland T.J.B., Powell R. An enlarged and updated internally cinsustent thermodynanic dataset with uncertainties and correlations: K20-Na20-Ca0-Mg0-Re0-Fe203-A1203-Ti02-Si02-C-H2-02 // J. Metam. Geol. 1990. - V. 8. - P. 89124.

92. Holland T.J.B., Powell R. An internally consistent thermodynamic data set for phases of petrological interest // J. Metam. Geol. 1998. - V. 16. - 309-343.

93. Hollister L.S., Grissom G.C. Peters E.K. Stowell H.H., Sisson V.B. Confirmation of the empirical correlation of Al in hornblende with pressure of solidification of calc-alcaline plutons // Amer. Miner. V. 72. - P. 231-239.

94. Jamieson R.A., Beaumont C. Deformation and metamorphism in convergent orogens: a model for uplift and exhumation of metamorphic terrains // Evolution of metamorphic belts. Geological society special publication. 1989. - N43. - P. 117229.

95. Johnson A., Bohlen S.R., Essene E.J. An evalution of garnet-clinopyroxene geothermometry in gtanulites // Ibid. 1983. - V. 84. - P. 191-198.

96. Jung S., Mezger K. Geochronology in migmatites a Sm-Nd, U-Pb and Rb-Sr study from the Proterozoic Damara belt (Namibia): implications for polyphase development of migmatites in high-grade terranes // J. Metam. Geol. 2001. - V. 19. -P. 77-97.

97. Harris N. B. W., Caddick M., Kosler J., Goswami S., Vance D., Tindle A. G. The pressure-temperature-time path of migmatites from the Sikkim Himalaya // J. Metam. Geol. 2004. - V. 22. - 249-264.

98. Kleemann U., Reinhardt J. Garnet-biotite geothermometer revisited: the effect of A1VI and Ti in biotite // European J. of Miner. 1994. - P. - 925-941.

99. Kohn M.J. Spear F.S. Empirical calibration of geobarometers for the assemblage garnet+hornblende+plagioclase+quartz // Am. Miner. 1989. - V. 74. - P. 77-84.

100. Kohn M.J. Spear F.S. Two new geobarometers for garnet amphibolites, with applications to southeastern Vermont // Am. Miner. 1990. - V.75. - P. 89-96.

101. Koziol A.M. Recalibration of the garnet-plagioclase-A12Si05-quartz (GASP) geobarometer and application to natural parageneses. EOS Trans Am Gephys Union. -1989.-V. 70.- 493 p.

102. Moecher D.P., Essene E.J., Anovitz L.M. Calculation and application of clinopyroxene-garnet-plagioclase-quartz geobarometers // Contrib. Miner. Petrol. -1988.-V. 100.-P. 92-106.

103. Mysen B.O., Heier K.S. Petrogenesis of eclogites in high grade metamorphic gneisses, exemplified by the hareidland eclogite, Western Narway // Contrib. Miner. Petrol. 1972. - V.36. - P 73-94.

104. Nabelek C.R., Lindsley D.H. Tetrahedral A1 in amphibole: a potential thermometer for some mafic rocks // Geol. Soc. Am. Abstr with progr. V. 17. - P. 673.

105. Newton R.C., Charlu T.V., Kleppa O.J. Thermochemistry of high pressure garnets and clinopyroxenes in the system Ca0-Mg0-A1203-Si02 // Geochim. and cosmochem. Acta. 1977. - V. 41. - P. 369-377.

106. Newton R.C., Haselton H.T. Thermodynamics of the garnet-pagioclase-A12Si05-quartz geobarometer // Thermodynemics of Minerals and Melts Springer Verlag. New York. 1981. P. 131-147.

107. O'Brien P. J ., Otzler J . R. O. High-pressure granulites: formation, recovery of peak conditions and implications for tectonics // J. Metam. Geol. 2003. - V. 21. - P. 3-20.

108. Olker В., Altherr R., Paquin J. Fast exhumation of the ultrahigh-pressure AIpe Arami garnet peridotite (Central Alps, Switzerland): constraints from geospeedometry and thermal modeling // J. Metam. Geol. 2003. - V. 21. - P. 395-402.

109. Passier C.W., Trouw R.A.J. Microtectonics. Springer. NY. 1996. 289 p.

110. Perchuk L.L. Lavrent'eva I.V. Experimental investigation of exchange equilibria in the system cordierite-garnet-biotite // Adv. Phys. Geochem. 1983. - V. 3.-P. 199-239.

111. Perkins D. Ill, Newton R.C. Charnockite geobarometers based on coexisting garnet-pyroxene-plagioclase-quartz // Nature. -1981.- V.292. N.9. - P. 144-146.

112. Powell R. The thermodynamics of pyroxene geotherms // Phil. Trans. R. Soc. London. A. 1978. - V.288. - P.457-469.

113. Powell R. Regression diagnostics and robust regression in geothermometer/geobarometer calibration: the garnet clinopyroxene geothermometer revisited // J. Metam. Geol. 1985. - V. 3. - P.231-243.

114. Pyskywec R.N. Lithospheric deformation during the early stages of continental collision: Numerical experiments and comparison with South Island, New Zealand // Journal of geophys. research. 2002. -V. 107. - N7. - P. 1-19.

115. Raheim A., Green D.H. Experimental determination of the temperature and pressure dependence of the Fe-Mg partition coefficient for coexisting garnet and clynopyroxene // Contrib. Miner. Petrol. 1974. - V. 48. - P. 179-203.

116. Ringwood A.E. Composition and petrology of the Earth's mantle. McGraw Hill. New York.

117. Ryburn J., Raheim A., Green D.H. Determination of the P,T path of natural eclogites during metamorphism record of subduction // Lithos. - 1975. - V. 9. - P. 161-164.

118. Saxena S.K. Garnet-clinopyroxene geothermometer // Contrib. Miner. Petrol. -1979.-V. 70.-P. 229-235.

119. Sayab M. Decompression through clockwise P-T path: implications for early N-S shortening orogenesis in the Mesoproterozoic Mt Isa Inlier (NE Australia) // J. Metam. Geol. 2006. - V. 24. - P. 89-105.

120. Sobel E.R., Oskin M., Burbank D., Mikolaichuk A. Exhumation of basement-cored uplifts: Example of the Kyrgyz Range quantified with apatite fission track thermochronology // Tectonics. 2006. - V.25. - P. 1-17.

121. Schmid R., Cressy G., Wood B.J. Experimental determination of unuvariant equilibria using divariant solid-solution assemblages // Amer. Miner. 1978. - V. 63, P. 511-515.

122. Spear F.S. An experimental study of hornblende stability and compositional variability in amphibolite. //Am. J. of Science. 1981. - V. 281. - P. 691-734.

123. Storm L.C., Spear F.S. Pressure, temperature migmatitic pelites from New York // J. Metam. Geol. 2005. - V. 23. - P. 107-130.

124. Tajcmanova L., Konopasek J., Schulmann K. Thermal evolution of the orogenic lower within a thickened Moldanubian root of the Central Europe // J. Metam. Geol. -2006.-V. 24.-P. 119-134.

125. Thompson A.B. Mineral reactions in pelitic rocks. 2. Calculation of some P-T-X (Fe-Mg) phase relations // Amer. J. Science. 1976. - V. 276. - P. 425-454.

126. Vry J.K., Baker J., Maas R., Little T.A., Grapes R., Dixon M. Zoned (Cretaceous and Cenozoic) garnet and the timing of high grade metamorphism, Southern Alps, New Zealand // J. Metam. Geol. 2004. - V. 22. - P. 137-157.

127. Wells P.R.A. Chemical and thermal evolution of Archean Sialic crust, Southern West Greenland // J. Petrol. -1 979. V. 20. - P 187-226.

128. Wetherill G.W. Discordant uranium-lead ages // Trans. Amer. Geophys. Union. 1956.-V. 37.-320-326.

129. Williams, I.S., U-Th-Pb Geochronology by Ion Microprobe // Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes, Reviews in Economic Geology. 1998. 7. P. 1-35.

130. Ut III) 1 I I j I I I I I I I I I ум I I I I I I I I I I I