Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Петрология метаморфических пород контактового ореола восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса

ВАК РФ 25.00.04, Петрология, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Петрология метаморфических пород контактового ореола восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса"

Российская академия наук Уральское отделение Институт геологии и геохимии им. А-Н.Заварицхого

На правах рукописи

БИРЮЗОВА Анна Павловна

ПЕТРОЛОГИЯ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД КОНТАКТОВОГО ОРЕОЛА ВОСТОЧНО-ХАБАРНИНСКОГО МАФИТ-УЛЬТРАМАФИТОВОГО КОМПЛЕКСА

25.00.04—петрология, вулканология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Екатеринбург 2006

Работа выполнена в Институте геологии и геохимии им. академика А.Н.Заварицкого Уральского отделения Российской академии наук

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук, Пушкарев Евгений Владимирович (ИГТ УрО РАН)

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук Русин Анатолий Иванович (ИГР УрО РАН)

доктор геолого-минералогических паук Малахов Игорь Анисимович (УГЛУ)

Ведущая организация: ОАО «Уральская геологосъемочная экспедиция»

Защита состоится 10 ноября 2006 года в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д004.021.02 при Институте геологии и геохимии УрО РАН, в актовом зале

Адрес: 620151, Институт геологии и геохимии УрО РАН, пер. Почтовый, 7, Екатеринбург.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГТ УрО РАН

Автореферат разослан 8 октября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета И.С.Чагцухин

Введение

Актуальность исследований. История формирование офиолитовых комплексов как отражение сложнейших процессов магматизма, метаморфизма и тектоники, происходящих в мантии и в земной коре является одной из фундаментальных проблем геологин. Крупнейшие офиолитовые комплексы Полярного и Южного Урала, приуроченные к зоне Главного уральского глубинного разлома (ГУГР), позволяют расшифровать эту историю, от момента разрыва континентальных плит и зарождения палеоокеанического бассейна, до закрытия океана и надвигания мафит-ультрамафитовых масс на островодужные и платформенные ассоциации. Несмотря на интенсивное изучение офиолнтов в складчатых поясах и в современных океанах до сих пор наименее понятной остается заключительная стадия их выведения в структуры земной коры. Поэтому, изучение метаморфических пород в э кзоконтактовом ореоле восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса, входящего в структуру Хабарнинского офиолитового аллохтона на Южном Урале может дать дополнительную информацию для понимания истории формирования офиолитов, быть полезным для целей геологического картирования и поисков полезных ископаемых.

Объектом исследования послужили метаморфические породы, залегающие в экзоконтактовом ореоле восточнохабаршшского мафит-ультрамафитового комплекса (ВХК). Выбор этого объекта связан с двумя главными причинами: 1) эти метаморфические породы, до сих пор оставались практически не изученными, 2) они залегают в контакте с мафит-ультрамафитовым комплексом, который по особенностям состава резко отличается от расслоенных серий офиолитов и приближается к дунит-клинопироксенит-габбровым ассоциациям Урало-Аляскинского типа и появление его в структуре офиолитового аллохтона является интересной геологической проблемой.

Дели и задачи исследования. Целью исследования является создание петрологической и геодинамической модели формирования метаморфических пород в экзоконтактовом ореоле восточнохабаршшского мафит-ультрамафитового комплекса, которая должна отражать соотношение эндогенных процессов, сопровождающих заключительные стадии развития палеоокеаиических структур и формирование офиолитовых надвигов. В ходе проведения исследования решались следующие задачи:

1. Изучение геологического строения комплекса метаморфических пород в экзоконтактовом ореоле ВХК. Определение геологических взаимоотношений метаморфических пород и пород ВХК. Установление характера и интенсивности деформаций горных пород.

2. Определение минерального и химического состава метаморфических пород и их геохимических особенностей. Изучение геохимии стабильных изотопов (О, Н, С) в породах и минералах. Реконструкция составов исходных субстратов и Р-Т параметров метаморфических преобразований.

3. Проведение радиоизотопного датирования метаморфических пород Sm-Nd методом для определения возраста метаморфизма.

Фактический материал и методы исследований. В основу работы положены материалы полевых исследований на Хабарнинском массиве, полученные автором в период студенческих практик в составе экспедиционных отрядов лаборатории петрологии магматических формаций ИГТ УрО РАН в 1999-2001, а также во время обучения в аспирантуре в 2003-2005 годах. За это время была собрана коллекция, включающая 460 проб и образцов горных пород. Изучено более 500 петрографических и около 40 прозрачно-полированных шлифов. В распоряжении автора имеется 150 силикатных анализов горных пород, дополненных определениями концентраций Rb и Sr, выполненных рентген-флюоресцентным методом на СРМ-18 и VRA-30 (ИГТ УрО РАН). Для геохимической характеристики пород использованы 30 анализов, выполненных методом кондуктивно-связанной плазмы (ICP-MS - ELEMENT-2, ELAN-9000) в аналитических лабораториях ИМГРЭ (Москва, под руководством ВЛ.Богатова) и ИГТ УрО РАН (Екатеринбург, под руководством Ю.Л.Ронкина и СЛ.Вотякова). Минеральный состав пород был охарактеризован с использованием более 150 микрозондовых анализов минералов, выполненных на JXA-5 (ИГГ УрО РАН, аналитик В.Г.Гмыра), Cameca-SXIOO (ГЕОХИ РАН, Москва, аналитик Н.Н.Кононкова). Определение изотопного возраста амфиболитов Sm-Nd методом было проведено в лаборатории института КНЦ РАН (г. Апатиты) па семиканальном термоионизационном масс-спектрометре Finnigan МАТ-262 (RPQ) под руководством Т.Б.Баяновон. Кроме этого, для определения минералов и характеристики фазового состава пород были использованы методы дифференциального термического анализа, рентгенофазового анализа, рамановской спектроскопии и другие методы, упоминание о которых приводится в соответствующих разделах диссертации.

Защищаемые положения:

1. Метаморфические породы в экз о контактов ом ореоле восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса по положению в разрезе и составу могут быть подразделены на две толщи; 1) нижнюю, метавулканогенную и 2) верхнюю, метавупканогенно-метатерригенную. Первые залегают в лежачем боку метаморфического комплекса и представлены амфиболитами. Вторые залегают в висячем боку комплекса и образуют пачку переслаивающихся амфиболитов, кварцито-гнебсов, кварцитов, двупироксеновых кристаллических сланцев. Породы, выделенных толщ испытывают разные по стилю и интенсивности деформации.

2. Породы метавулканогенной толщи метаморфизованы в условиях эпидот-амфиболитовой фации умеренного давления (Т=450-550°С, Р=2-4 кбар). Породы метавулканогенно-метатерригенной толщи преобразованы в условиях амфиболитовой и гранулитовой фаций умеренного давления 0^=550-7504:, Р=5-6 кбар иТ=750-950"С, Р=5-7 кбар соответственно). Термальная аномалия, вызвавшая повышение уровня метаморфизма пород верхней толщи, связана со становлением восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса на глубинах, соответствующих по давлению 5-7 кбар.

3. По петрохимическим и геохимическим данным породы метавулканогенно-метатерригенной толщи имеют гетерогенный состав субстрата, в котором в разных пропорциях участвуют океанические и островодужные вулканические породы и продукты их размыва (граувакки), а также осадочные породы, источником которых могли служить породы континентальной коры, что заставляет предполагать аккреционную природу этой толщи.

4. Возраст динамотермального метаморфизма амфиболитовой фации в экз о кон тактов ом ореоле восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса по данным K-Ar и Sm-Nd датирования соответствует раннему девону (415 млн. лет) и определяет верхнюю границу формирования Хабарнинского офиолитового аллохтона на Южном Урале.

Научная новизна. Впервые подробно охарактеризовано геологическое строение серии метаморфических пород в экзоконтактовом ореоле ВХК. На основе наблюдаемых различий в лнтологическом составе пород и положению их в разрезе выделено две толщи: 1) нижняя, метавулканогенная и 2) верхняя, метавулканогенно-метатерригенная. Обосновывается осадочная природа субстрата большинства пород

верхней толщи. Впервые показано, что пиковые параметры метаморфизма в экзоконтактовом ореоле соответствуют гранулитовой фации умеренного давления. Обосновывается, что метаморфические и магматические породы одновременно проходят стадию твердо-пластических деформаций, сопровождающих их совместное выведение в верхние горизонты земной коры. Впервые, Sm-Nd методом получены данные о возрасте метаморфизма амфиболитовой ступени.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы для корректировки легенды геологических карт на данную территорию. Высокая интенсивность сдвиговых дислокаций в углеродистых метаморфических породах амфиболитовой и гранулитовой фаций метаморфизма может быть благоприятна для формирования м етаморфо генных алмазов, графита и благородном стального оруденения. Апробация работы н публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, из которых 7- это статьи в сборниках, а 12 - тезисы и расширенные тезисы совещаний различного уровня. В 2006 году две статьи, представленные академиками Ф.П.Митрофановым и В.В.Ревердатто, приняты в печать в журнал Доклады АН. Результаты исследований были доложены на всероссийских и международных совещаниях: «Геология и металлогения ультрамафит-мафитовых и гранитоидных интрузивных ассоциаций складчатых областей» (Екатеринбург, 2004), «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)» (Иркутск, 2004), X Всероссийском (международном) петрографическом совещании «Петрография XXI века» (Апатиты, 2005), «Ультрамафит-мафитовые комплексы складчатых областей докембрия» (Улан Удэ, 2005), «Строение литосферы и геодинамика» (Иркутск, 2005), «Метаморфизм и геодинамика» (Екатеринбург, 2006), «Офиолиты: геология, петрология, металлогения и геодинамика» (Екатеринбург, 2006), «Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакопления и метаморфизма» (Москва, 2006) и на других региональных и молодежных конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав и заключения, изложенных на 242 страницах. Работа содержит 95 рисунков и 23 таблицы.Спнсок цитируемой литературы насчитывает 155 наименований.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю, ведущему научному сотруднику ИГГ УрО РАН, кандидату геол-мин.наук Е.В.Пушкареву, за помощь при

проведении полевых работ, постоянное обсуждение результатов по ходу исследования и консультации по большинству вопросов. Автор благодарит администрацию Инсттута геологии и геохимии УрО РАН, директора, академика В.А.Коротеева, ученого секретаря, к.г.м.н. ЕЗ. Аникину и зам .директора, член-корреспондента А.В.Маслова за поддержку в проведение исследований и доброжелательное отношение к диссертанту. За постоянное внимание к работе и конструктивную критику, способствующую ее улучшению, автор благодарит сотрудников лаборатории петрологии магматических формаций ИГТ УрО РАН: Г.Б.Ферштатера, Н.С .Бородину, В.В.Холоднова, Т.А.Осипову, Г.Ю.Шардакову, С.В.Прибавкина, ЕА.Зннькову, В.Г.Крживицкую. Особая благодарность сотрудникам аналитических служб института Е.С.Шагалову, ' ТЛ .Гуляевой, В.Г.Петршцевой, В.Г.Гмыре, Н.П.Горбуновой, Д,Киселевой, О.П.ЛепихиноЙ, О.Поповой и др., и руководителям этих подразделений члену-корреспонденту РАН С.Л.Вотякову и Ю.Л.Ронкину. за проведения комплекса исследований геологических проб. Чрезвычайно полезными оказались консультации д.г.м.н. А.А.Предовского (Апатиты). Проведение изотопно-геохронологических исследований стало возможным благодаря содействию д.г.м.н. Т.Б.Баяновой и участию в работе П.А.Серова. Работа была выполнена благодаря финансовой поддержке Президиума УрО РАН, выделившего молодежный грант на проведение исследований в 2004 году и тревэл-грант в 2005 и 2006 годах для участия в работе X-Всероссийского петрографического совещания (Апатиты) и симпозиума «Изотопное датирование процессов рудо образования, магматизма, осадконакопленш и метаморфизма» (Москва). Отдельные элементы исследования были проведены при финансовой поддержке РФФИ (грант № 06-05-64795-а) и целевой программы междисциплинарных проектов УрО РАН, СО РАН 2005 г, фанта «Фонда содействия отечественной науке» и гранта Президента РФ по поддержке ведущих научных школ -НШ-4210.2006.5. Всем перечисленным лицам и организациям автор выражает искреннюю признательность.

Глава 1. Комплексы метаморфических пород в составе офиолитовых аллохтонов Урала (краткий обзор)

В этой главе приведен краткий литературный обзор геологического положения и строения комплексов метаморфических пород в составе крупнейших офиолитовых аллохтонов Полярного и

Южного Урала. Рассматриваются особенности состава пород и минералов, и параметры метаморфических преобразований, а также кратко характеризуются существующие представления о генезисе этих метаморфических комплексов. Делается вывод, что согласно современным представлениям, метаморфические комплексы в составе офиодитовых аллохтонов Урала представляют собой сложные гетерогенные ассоциации аккреционного типа, где в единых структурах совмещены океанические и островодужные метавулканогенные, и осадочные породы и, возможно также, фрагменты более древних континентальных осадочно-метаморфогенных комплексов.

Глава 2. Геологическое строение Хабарнипского мафнт-ультрамафигового аллохтона и его ближайшего окружения

Глава посвящена рассмотрению, на основе компилятивных данных, геологической позиции и строения Хабарнинского мафит-ультрамафитового аллохтона, как крупной структурной единицы в составе Сакмарской аллохтонной зоны Южного Урала (Ружеицев, 1976; Иванов, Пучков, 1984 и др.). Приводится краткая характеристика осадочных и вулканогенных образований, залегающих в непосредственном обрамлении массива. Отмечается существование многочисленных авторских стратиграфических схем и моделей геологического развития территории, что вызвано высоким уровнем тектонической раздробленности разрезов и нехваткой фаунистических и радиологических определений возраста отложений. Приводятся новые палеонтологические данные, подтверждающие ордовикский возраст дискредитированной ранее гу берлинской вулканогенно-осадочной свиты островодужного типа (Борисенок, Рязанцев, 2005 и др.), что позволяет предполагать существование в это время в Сакмарской зоне активной островиой дуги.

Подробно рассматривается внутреннее строение Хабарнинского мафит-ультрамафитового аллохтона, в котором совмещено несколько магматических комплексов, обладающих различными петро-геохнмическими характеристиками и формировавшихся, по-видимому, в различных геодинамических условиях (Эвгеосинклннальные..., 1984; Петрология постгарцбургнтовых..., 1991, Пушкарев, 2006).

В заключение второй главы приводится характеристика метаморфических пород, включенных в структуру аллохтона и залегающих в его подошве. Всего выделено четыре блока с

метаморфическими породами. Два первых, залегающих в северозападном и северном обрамлении массива, в непосредственном контакте с офнолитовыми гарцбургитами, нами не изучались. Характеристика метаморфитов северо-западного блока приводится по результатам исследований С.Ф.Соболева и Н.А.Панеях (1983, 1992), которые показали, что зеленые сланцы и амфиболиты образовались в результате проявления динамотранспортного метаморфизма при обдукции офиолитов на субщелочные базальтовые комплексы океанического типа. Уровень метаморфизма при этом соответствовал эпидот-амфиболитовой фации. Комплекс метаморфических пород, залегающих на востоке аллохтона в контакте с габбро-норитами БХК (блоки 3 и 4) являются предметом изучения данной диссертационной работы и охарактеризованы отдельно.

Глава 3. Метаморфические породы в экзоконтактовом ореоле

восточно-хабарнннского ма фит-ультра мафитового комплекса

Полоса метаморфических пород, протяженностью более 15 км при видимой мощности до 1.5 км, залегающая на востоке Хабарнинского массива, в контакте с габбро-норнтами ВХК (рис. I) была закартирована при проведении геолого-сьемочных работ еще в середине прошлого века. Контакт метаморфитов с габброидами полого погружается на запад под массив. В зоне контакта преимущественно развиты высокотемпературные бластомияо питы, но иногда отмечаются амфибол-пироксеновые роговики. На востоке, по зоне холодного тектонического нарушения метаморфические породы налегают на отложения кидрясовской и туберлинской свит ордовика. Н.П.Херасков (1971) включил метам орфиты в структуру Хабарнинского аллохтона. Отрывочные сведения о строении и составе метаморфических пород можно найти в опубликованных работах А.С.Варлакова (1978), В.И.Маегова (1977), А.Т.Зверева и Г.М.Лобановой (1973). Однако, систематического изучения метаморфических пород проведено не было.

Проведенные нами исследования показали, что комплекс метаморфических пород имеет двучленное строение. В лежачем боку залегает однородная метавулканогенная толща, сложенная эпндотовыми амфиболитами, видимой мощностью до 700-800 м. По объему эта толща составляет до 70-80% метаморфического комплекса. Породы смяты в крупные пологие складки и рассланцованы. На западе эпидотовые амфиболиты резко сменяются толщей, в которой переслаиваются

Рис.1. Схема геологического строения восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса (ВХК) и экзоконтактовых метаморфических пород (ЛГО «Оренбурггеология»), На врезке показано положение ВХК в структуре Хабарнинского аллохтона. 1-4: породы восточно-хабарнннского мафит-ультрамафитового комплекса, 1 — дуниты, 2 — оливиновые клинопироксениты, 3 ~ вебстеригы, 4 — габбро-нориты; 5 — метаморфические породы амфиболитовой фации, б -разрывные нарушения, 7- выходы гранулнтов. Прямоугольниками отмечены детально изученные участки.

амфиболиты, гранатовые амфиболиты, кварцмто-гнейсы, кварциты, двупироксеновые крнсталлосланцы. Мы выделяем эту толщу как метавулканогенно-метатерригенную. Ее видимая мощность в среднем составляет 100-200 м. Доля метатерригенного материала нередко превышает 30%. Породы интенсивно деформированы, с образованием лежачих изоклинальных складок, в замках которых нередко обособляется кварц-полевошпатовый материал. В зоне наибольших деформаций амфиболиты рассечены многочисленными жилами гранитных пегматитов, продуктов анатексиса вмещающих пород. Между собой две выделенные толщи контактируют по зоне высокостронциевых апогаббровых бластомилонитов. Установлено присутствие крупных линз и блоков метаморфических пород среди габбро-норитов и' вебстеритов ВХК. Обычно это двупироксеновые метабазигы, но встречаются также пироксеновые кварциты и кальцнфиры. Ориентировка таких тел, как правило, совпадает с гнейсовидностью в магматических породах и направлением контактов. Были обнаружены и небольшие фрагменты метаморфических пород с дискордантными ориентировками полосчатости и гне йсовидностн, что позволяет рассматривать их как магматические ксенолиты. Таким образом, можно констатировать, что метаморфические породы захватываются габбро-норнтами и вебстернтами в виде ксенолитов и проходят этап совместных с ними твердо-пластических деформаций.

Глава 4. Петрография метаморфических пород

Изучение состава пород метаморфического комплекса позволило выделить в нем несколько петротипов, занимающих определенное положение в геологическом пространстве и обладающих относительной устойчивостью минерального и химического состава. К таким петротилам можно отнести: эпидотовые амфиболиты, амфиболиты и пироксеновые амфиболиты, гранатовые амфиболиты, двупироксеновые кристаллические сланцы, гнейсы, кварцито-гнейсы и кварциты. Наиболее распространенными в объемном отношении являются эпидотовые амфиболиты, слагающие нижнюю метавулканогенную толщу. Они обладают выдержанным минеральным составом и характерной нематогранобластовой микроструктурой с параллельно ориентированными иглами роговой обманки. В парагенезис с пей входят клнноцоизнт, андезин и сфен. Все остальные, перечисленные выше, породы встречаются исключительно в верхней метавулканогенно-

метатерригенной толще, обуславливая ее пестрый петрографический состав.

Амфиболиты и пироксеновые амфиболиты темного почти черного цвета с тонкими деформированными линзами и слойками полевошпатового, пироксен-полевошпатового или кварц-полевошпатового состава. Микроструктура пород гранобластовая. Главными породообразующими минералами являются зеленовато-бурый высокоглиноземистый (9-13% А1203) амфибол эденит-паргаситового ряда с переменным количеством титана, и андезин Ааи>. В качестве второстепенного минерала отмечается клинопироксен. Акцессорные минералы-апатит, сфен и рудный минерал.

Гранатовые амфиболиты - темные гнейсовидные породах мелко-, среднезернистой структуры. Микроструктура пород порфиробластовая с гранобластовой структурой основной ткани. Порфиробласты сложены редкими крупными зернами альмандинового граната с высокой долей до 25 мол% кальциевого компонента. Главными породообразующими минералами являются: гастингсит (35-60%), плагиоклаз Ал^-и (10-30%), альмандин (5-20%) и кварц (5-15%). Второстепенными и, по-видимому, реликтовыми минералами являются ферроавгит и грюнериг. Все темноцветные минералы характеризуются высокой железистостью, достигающей значений 0.7-0.8. В количестве до 4% в породе присутствует ильменит.

Двупироксеновые и ортопироксе новые кристаллические сланцы основного н среднего состава (гранулиты). Мелкозернистые породы светло-бурого цвета с гнейсовидной текстурой, часто тонкополосчатые. Микроструктура гранобластовая. Главные породообразующие минералы представлены: клннопнроксеном (15-20%), ортопироксеном (25-35%), плагиоклазом (20-30%), кварцем (5-25%) и бурым амфиболом (до 5%). Обычно присутствует красный биотит. Постоянно отмечается графит и реже — гранат. К типичным акцессорным минералам относятся: рутил, ильменит, апатит и циркон. Количество кварца в породах также испытывает широкие вариации, определяя размах колебаний состава пород по содержанию БЮг от 50 до 70%.

Гранатиты встречены только среди двупироксеновых гранулитов. Породы состоят на 50-90% из шфоп-альмандинового граната. Другие минералы представлены кварцем, полевыми шпатами, биотитом, мусковитом, киашггом, силиманитом, кордиеритом, рутилом, графитом, отмечается шпинель.

Гнейсы, кварцито-гнейсы и кварциты являются самыми распространенными средними и кислыми породами верхней толщи. Микроструктура гранобластовая и лепндогранобластовая. В редких случаях удается наблюдать реликты псаммитовой структуры. Доля кварца в породах широко варьирует от 10 до 90%. Остальные минералы представлены плагиоклазом (10-50%), гранатом (1-5%), амфиболом (115%) и биотитом (1-5%). Амфибол соответствует глиноземистому эденигу (А12Оз=11%) и куммингтоииту. Типичным минералом кварцевых пород является графит, количество которого достигает 5 %.

Приведенное описание указывает на гетерогенность субстратов метаморфических пород верхней толщи. Есть основания считать, что протолитом для них послужили осадочные породы, образовавшиеся в результате размыва вулканогенныхе пород разного состава (граувакки) с добавлением переменного количества кварца и глинистого материала.

Глава 5. Минералогия метаморфических пород

Разнообразный химический состав пород, установленный в метаморфической толще и существенные вариации Р-Т параметров их образования, соответствующие эпидот-амфиболитовой, амфиболитовой и гранулитовой фациям, определяют широкий набор минералов и высокую изменчивость их составов. Наибольший интерес для изучения представляют минералы индикаторы условий образования пород: гранаты, пироксены, амфиболы, слюды н некоторые другие.

Гранаты встречаются исключительно в породах верхней метавулканогенно-метатерригенной толщи (Бирюзова, Пушкарев, 2004, 2005). Все гранаты принадлежат пироп-альмацдюювому ряду с переменной долей кальциевого компонента, низким и умеренным содержанием спессартнна (<10-15 мол.% Бр). Наиболее пироповые гранаты (до 45 мол.% Руг) с низким содержанием гроссуляра характерны для гранатнтов. В двупироксеновых грану лигах гранаты соответствуют альмандину с повышенной долей гроссуляра и пиропа, чем они отличаются от гранатов , из амфиболитов, которые характеризуются гроссуляр-альмандиновым составом с низким содержанием магния. Кварцито-гнейсы содержат гранаты, составы которых на диаграмме А1т+8р-Са-компонент-Руг распределяется между гранатовыми амфиболитами с одной стороны и гранзтнтами-с другой. Зональность в гранатах проявлена слабо. Отмечаются как прогрессивные тренды так и регрессивные. Хабаргшнские гранаты

хорошо совпадают по составу с гранатами Тараташсхого гранулнтового комплекса

Пироксены встречаются как в породах гранулитовой фации, так и амфибол итовой. Двупироксеновые кристаллические сланцы содержат пироксеньг, характеризующиеся повышенной железистостью (£>0.4-0.5), при низком содержании глинозема (1-3% А1203) и низком содержании СаО (16-20%), свидетельствующим о высокой температуре их образования. Некоторые типы амфиболитов и двупироксеновые метабазиты,образующие ксенолиты в габбро-иоритах и вебстеритах ВХК, содержат пироксены, обогащенные глиноземом (5-7 мас.% АДОз), в том числе в октаэдрической координации, что указывает на повышенное давление в момент образования пород. В виде реликтов в железистом гастингсите гранатовых амфиболитов установлен ферроавгит с железистостью >0.6. Особый тип клинопироксенов был обнаружен в блоках магнезиально-нзвестковистых шпинель-фассаиговых скарнов ■ и в кальцифнрах. Это экстремально глиноземистые фассаиты с содержанием А12Оз, варьирующим от 10-14% до 20-22%. Доля Са-чермакитового компонента в последних достигает 45%. Образование такого фассаита возможно при давлении не менее б кбар и температуре более 800°С.

Амфибол является сквозным минералом для пород трех перечисленных выше фаций метаморфизма. В эпидотовых амфиболитах он соответствует обыкновенной роговой обманке (6-7 мас.% А12Оз). Амфиболиты верхней толщи содержат глиноземистый эденит и паргасит. Главный породообразующий минерал гранатовых амфиболитов — высокожелезистый (£>0.7) гастингснг. Этот амфибол содержит ранние включения грюнерита (£-0.8). В кварцито-гнейсах обычным минералом является железистый куммингтонит. Гранулиты основного состава содержат бурый амфибол, отвечающий паргаситу. Состав их соответствует амфиболам гранулитовой фации.

Слюды чаще всего представлены красным биотитом с высоким содержанием титана, достигающим в базитовых гранулнтах 6 мас.% ТЮ; (Бирюзова, Пушкарев, 2006). Подобные высокотитанистые биотиты характерны для гранулитовых комплексов. В кислых метаморфических породах содержание титана в биотитах снижается, но, все равно, остается достаточно высоким (3-4 мас.%). Железистость биотита варьирует в интервале 0.4-0.7, в зависимости от состава породы.

Состав плагиоклаза практически во всех породах выдержан в интервале Апм-до- Калишпат отмечается в породах редко.

Обычным минералом для гранулитов, гранатитов, кварцит о-гнейсов и кварцитов является графит. В этих же породах часто отмечается рутил. В гранатитах диагностированы также кордиерит, кианит, снлиманит, шпинель — типичные минералы пород гранулитовой фации. Обычными акцессорными минералами во всех породах являются рутил, сфен, циркон, апатит, а из рудных минералов ильменит и сульфиды.

Изученный набор и состав минералов является типичным для метаморфических пород основного, среднего и кислого состава нормального ряда, не обогащенных глиноземом, преобразованных в условиях эпидот-амфиболитовой, амфибол итовой и гранулитовой фаций.

Глава 6. Условия образования метаморфических пород и характер метаморфической зональности

Условия формирования амфиболитов нижней толщи соответствуют

Порода и минеральная ассоциация Р, кбар Т,вС

Массивные амфиболиты, Amf-Pl 4-6 кбар (Ферпггатер, 1990)

Гранатовые амфиболиты, Amf-Pl 5-6 кбар (Ферштатер, 1990)

Гранатиты, Gran-Cor 5 кбар (Подпесский, 1981) 600°С (ПодлесскиЙ, 1981)

Гранатовые амфиболиты, Amf-Gran 700-800°С (Лаврентьева, Перчук, 1989)

Кварцито-гнейсы, Amf-Gran 550-б60°С (Лаврентьева, Перчук, 1989)

Кварцито-гне йсы, Gran — Bi 670-700°С (Перчук, 1977)

Двушфо ксеновые кристаллические сланцы, Срх-Орх 800-900°С (Перчук, 1977)

фации эшщотовых амфиболитов (Т™450-550°С), об этом свидетельствует устойчивый парагенезис умереныоглиноземистой роговой обманки, андезина и

клиноцоизита. Давление, определенное по эмпирическому плагиоклаз-амфиболовому барометру (Ферштаггер, 1990) составляет 2-4 кбар. Р-Т параметры образования пород верхней метаморфической толщи сведены в приведенную таблицу. Давлению, рассчитанному для этих пород соответствует состав гранитной котекгики гранитных пегматитов (5 кбар), залегающих среди амфиболитов и изофациальных с ними. Повышение температуры образования метаморфических пород по направлению к габбро-норитам ВХК сформировало устойчивое мнение о проявлении здесь контактового метаморфизма с непрерывной, прогрессивной зональностью. Однако приведенные в нашей работе данные о различиях в характере и интенсивности деформаций и об особенностях взаимоотношений метаморфических пород с габбро-иоритамн ВХК свидетельствуют, что объединение эпвдотовых амфиболитов с породами верхней метавулканогенно-метатерригенной толщи произошло существенно позже интеграции последних с габброидами. Кроме того, габбро-нор иты содержат деформированные ксенолиты двупироксеновых метабазитов с дискордантгаьши ориентировками полосчатости, гнейсовидности и складчатых структур. И, наконец, породы с гранулнтовыми минеральными ассоциациями развиты не только в контакте с габбро-норитами, но залегают и среди пород аыфиболитовой фации.

Все это позволяет предположить, что габбро-нориты внедрились в уже деформированные породы гранулитовой фации, а последующее образование амфиболитов есть результат диафтореза гранулитов, во время совместного выведения в верхние горизонты. Об этом свидетельствуют реликты пироксенов в амфиболах, развитие биотита по ортопироксену, регрессивная зональность в гранатах и другие признаки. Термальная аномалия, обеспечившая формирование гранулитов была, вероятно, связана с мантией, послужившей источником родоначальных магм для пород ВХК

Глава 7. Петр охи ми я и геохимия метаморфических пород.

Природа субстрата

Метаморфические породы характеризуются чрезвычайно широкими вариациями состава (от 45 до 98% по БЮ^). Для его описания пришлось выделить несколько групп, куда попали породы сходного геологического положения и минерального состава. Всего было выделено 7 таких групп: эпидотовые амфиболиты, амфиболиты и

Содержание петро генных (мас:%) и редких (г/т) элементов в породах

Образец Х61760 Х61768 Х61790 Х61921 Х61925 Х61873 Х61928

БЮ, 47.83 50.08 52.52 52.20 36.01 70.31 94.00

ТЮг 1.00 0.76 3.24 0.46 2.19 0.53 0.08

АЬО, 12.55 12.60 9.00 15.27 22.00 11.41 1.89

Ре2Оз 2.68 2.62 7.29 5.43 15,66 2.86 0.48

РеО 7.60 7.55 12.80 9.10 10.80 3.50 1.20

МпО 0.16 0.17 0.33 0.25 0.00 0.26 0.08

М50 8.43 8.28 2.92 4.04 6.43 2.05 0.38

СаО 12.53 10.62 7.86 6.89 1.06 2.88 0.96

Ыа20 2.40 3.40 2.20 4.00 0.50 3.40 0.20

к2о 0.37 0.22 0.40 0.50 2.56 1.16 0.00

0.09 0.09 0.62 0.07 0.04 0.13 0.05

п.п.п 2.3« 1.73 0.00 1.08 2.43 1.90 0.70

Сумма 98.01 98.12 99.17 99.28 99.68 100.37 100.02

Ре/(Ре+Мё) 0.40 0.40 0.79 0.66 0.68 0.62 0.70

КЬ Не обн. Не обн Не обн Не обн 19.00 Не обн Не обн

$г 181.00 311.00 58.00 343.00 23.00 364.00 41.00

Ьа 2.66 2.76 15.29 1.52 11.61

Се 7.08 7.48 43.03 4.09 21.22

Рг 1.11 1.20 7.13 0.63 2.41

N<1 5.67 6.26 38.42 3.22 10.24

Эш 1.99 2.00 13.35 1.15 2.16

Ей 0.73 0.67 3.88 0.45 1.49

вл 2.47 '2.27 17.40 1.52 2.09

тъ 0.50 0.45 3.40 0.28 0.31

Ву 3.43 3.11 23.58 1.85 2.02

Но 0.76 0.72 5.26 0.43 0.44

Ег 2.17 1.97 15.20 1.30 1.34

Тш 0.32 0.29 2.36 0.21 0.21

УЬ 1.94 1.78 15.34 1.41 1.60

Ьи 0.29 0.28 2.35 0.22 026

ХбПбО-эпидотоБый амфиболит нижней толщи, Хб1768-амфиболит верхней толщи, Хб 1790-гранатовый амфиболит, Х61921-двупироксеновый гранулит, Хб1925-гранатиг, Хб1873-кварцнто-гне йс, Хб 1928-графитовый кварцит, не обн. — элемент не обнаружен.

пироксен овые амфиболиты, гранатовые амфиболиты, гнейсы и кварцнто-гнейсы, кварциты, двупироксеновые кристаллические сланцы, гранатиты. Химические составы всех амфиболитов на классификационной диаграмме Б Юг-О^О+КгО) не разделяются и лежат в поле базальтов нормального ряда и пикробазальтов. В целом, они характеризуются сравнительно низкими концентрациями кремнезема (44-48 % БЮа), пониженными содержаниями глинозема (<13 % А1203), рубидия (<15 г/т) и стронция (100-350 г/т) и обладают субгоризонтальными распределениями РЗЭ, похожими на базальты СОХ. Эпидотовые амфиболиты нижней толщи отличаются от амфиболитов верхней толщи более высокими содержаниями кальция, низкими концентрациями натрия и стронция. При сравнении амфиболитов с составами базальтов различных геодинамических обстановок, по некоторым параметрам заметны существенные различия (Бирюзова, Пушкарев, 2005). Как правило, амфиболиты не соответствуют базальтовым котектикам и это обстоятельство не всегда может быть объяснено за счет изменения состава при метаморфюме.

Гранатовые амфиболиты обладают повышенными содержаниями БЮз (52-53%, до 63%), суммарного железа (до 20-22 мас.%) и окиси титана (до 4.5 мас.%). Содержания А^Оэ и СаО в этих породах всегда ниже 10 мас.%. Ре/(Ге+М^ = 0.7-0.8. Такой состав не соответствует базальтовой котектике и противоречит ортомагматической природе протолита (Бирюзова, Пушкарев, 2006). Более всего они походят на гранатовые параамфиболиты полмостундровской свиты докембрия (Сидоренко и др, 1972).

Двупироксеновые кристаллические сланцы характеризуются широкими вариациями по 8Ю2, от 50 до 70%. Они содержат мало щелочей, при преобладании N3 над К. Ре/(Ре+К%) варьирует в пределах 0.2-0.7. Содержания Ш? не превышают первых грамм на тонну, а Зг -100-200 г/т. Распределения РЗЭ соответствуют либо МОЯВ, либо островодужным базальтам. По составу гранулиты близки к гнейсам н кварцито-гнейсам амфиболнтовой фашш. Вместе с ними они образуют тренды, направленные сторону 100% кварца (кварцита). Гранулиты и кварцито-гнейсы отличаются от магматических пород с близким содержанием $Ю2 более высоким уровнем кальция, железа, магния, меньшим глинозема. На диаграммах Херона кварцито-гнейсы соответствуют полям граувакк.

Все породы верхней толщи обогащены тяжелым изотопом кислорода, состав которого соответствует +10-+15%о б180$мо1*-

Изотопный состав углерода графитов — типичного минерала кварцита-гнейсов и гранатитов характеризуется преобладанием легкого изотопа -20-35%о 5l3CpDe, соответствующего биогенному углероду. Проведенные данные свидетельствуют о том, что метаморфические породы имеют гетерогенный и, нередко, смешанный состав, в котором в разных пропорциях участвуют океанические и островодужные вулканические породы и продукты их размыва (граувакки), а также осадочные породы кислого состава, источником которых могла послужить континентальная кора.

Глава 8. Возраст метаморфических пород

Данные о возрасте метаморфических пород в офиолитовых аллохтоных Урала немногочисленны, получены разными методами и весьма противоречивы (Андреичев, 2004; Scarrovv et al, 2002). Мы определили возраст гранатовых амфиболитов Sm-Nd методом в изотопной лаборатории Геологического института КНЦ РАН (Апатиты). Sm-Nd изохрона соответствует возрасту, равному 415±8 млн. лет при СКВО= 1.3 и enj(T)=+7.7. Эти данные совпадают с полученным ранее K-Ar возрастом метаморфитов (Пушкарев, Калеганов, 1993). Таким образом, возраст пород амфиболнтовой фации в ореоле во сточ но-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса соответствует раннему девону (в предпоследней схеме он соответствовал позднему силуру) и является верхним пределом для формирования Хабарнинского офиолитового аллохтона.

Глава 9. Геодинамическая модель формирования метаморфических пород в ореоле восточно-хабарн инского ком плекса

Материал этой главы не является сутью защищаемых положений. Он представляет собой умозрительную модель, в основе которой лежат некоторые установленные нами факты: 1) вулканогенно-терригеннй состав субстратов пород верхней толщи, 2) различный уровень метаморфизма и интенсивности деформаций в породах двух выделенных толщ, 3) интрузивный характер взаимоотношений габбро-норитов и вебстеритов ВХК с метаморфическими породами, 4) интрузивный характер взаимоотношений ВХК с офиолитовыми перидотитами, 5) отсутствие геохимических признаков «океаничности» в породах ВХК, б) метаморфические породы верхней толщи н ВХК

проходят совместные твердопластические деформации, 7) рзннедевонский возраст (415 млн. лет) амфиболитового метаморфизма. Мы предполагаем, что разогретый сублитосферный мантийный диапир, внедрившийся в зону деструкции плиты, пододвигаемую под отмирающую Губерлинскую вулканическую дугу (Руженцев и др, 2005; Рязанцев и др., 2005), создавал вокруг себя термальную аномалию, обеспечившую формирование гранулитовых ассоциаций в породах аккреционного клина, затянутого в эту зону. Адиабатическое плавление диапира в условиях устойчивости граната или при взаимодействие перидотитов с карбонатным веществом привело к формированию первичной пикритобазальтовой магмы, родоначальной для пород ВХК. Отделение магмы, ее дифференциация на глубине и внедрение в гранулитовую ассоциацию обеспечило формирование сложного магматогенно-метаморфогенного комплекса. Его подъем на верхние горизонты сопровождался твердо-пластическими деформациями, что привело в итоге к образованию опрокинутой на восток складки ВХК (Пушкарев, 2006). На заключительной стадии подъема произошла интеграция этого комплекса с эпидотовыми амфиболитами метавулканогенной толщи и с Хабарнинским офиолитовым аллохтоном. На этом пути происходит отделение небольших порции расплава, обогащенных летучими компонентами, их быстрый подъем и формирование интрузий молостовского комплекса и вебстеритовых даек в гарцбургитах. Эта схема предполагает, что на момент формирования воеточно-хабарнинского мафнг-ультрамафнтового комплекса и сопровождающих его метаморфических пород, Хабарнинскнй офиолитовый аллохтон уже существовал, с собственным метаморфических комплексом в подошве (СучковскиЙ блок и др.).

Заключение

Проведенное исследование, позволило установить двучленное строение серии метаморфических пород, залегающих в экзоконтактовом ореоле восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса. Были выделены две толщи: 1) нижняя, метавулканогенная и 2) верхняя, метавулканогенно-метатерригенная. Нижняя толща представлена рассланцованными эпидотовыми амфиболитами, а верхняя пластически деформированными амфиболитами, гранатовыми амфиболитами, гнейсами и двупироксеновыми сланцами, соответствующими амфиболитовой и гранулитовой фациям метаморфизма. По

особенностям геологического строения, состава пород и геохимии стабильных изотопов установлена осадочная природа верхней толщи. Предполагается участие материала океанических и остров одужных вулканитов в формировании первичных субстратов метаморфических пород. Установлены их геологические взаимоотношения с габбро-норитами и вебстеритами ВХК. Определен возраст динамотермального метаморфизма амфиболитовой фации, соответствующий раннему девону, 415 млн. лет. Предложена геодинамическая модель формирования сложного метаморфического ореола в экзоконтакте с породами восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса.

Основные публикации по теме диссертации

1. Лушкарев Е.В., Готтман И.А., Бирюзова А.П. Особенности геологического строения комплекса метаморфических пород в восточном экзоконтакте Хабарнинского массива на Южном Урале// Ежегодник-2003. Екатеринбург; Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2004. С. 189-193.

2. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. Гранатовые амфиболиты в обрамлении Хабарнинского массива на южном Урале (первые данные)// Ежегодник-2003, Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2004. С. 141-144.

3. Пушкарев Е.В., Бирюзова А. П., Гуляева Т.Я. Фассаит из метаморфических пород Хабарнинского габбро-ультрамафитового массива на Южном Урале// Вестник Уральского отделения минералогического общества. Екатеринбург: УГГГА, 2004. № 3. С. 8997.

4. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. Высокометаморфизованиые метаосадочные породы в обрамлении и в составе восточно-хабарнинского ультрамафнт-мафитового комплекса (Южный Урал)// Геология и металлогения ультрамафит-мафитовых и грани то ид ных интрузивных ассоциаций складчатых областей (тезисы международного совещания). Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2004. С. 99-103.

5. Пушкарев Е.В., Бирюзова А.П., С.В.Прибавкин. Фрагменты гранулитовой ассоциации в Хабарнинском офиолитовом аллохтоне на Южном Урале// Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту). Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2004. С. 60-62

6. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. Метаосадки среди постели Хабарнинского офиолитового аллохтона — индикаторы размыва континентальной коры// Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента. Материалы 13-й научной конференции, Сыктывкар: Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, 2004. С. 15-17.

7. Бирюзова А.П., Чурин Е.И. Строение, состав и условия формирования комплекса метаморфических пород восточного экзоконгакта Хабарнинского офиолитового массива (Южный Урал)// Металлогения древних и современных океанов — 2004. Миасс: ИМин УрО РАН, 2004. Т.Н. С. 174-180.

8. Бирюзова А.П., Пушкарев Б.В. Происхождение осадочных пород среднего и кислого состава в подошве Хабарнинского офиолитового аллохтона// Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н.Чирвинского. Вып. 7. Пермь: ПГУ, 2005. С. 206-210.

9. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. Фрагменты гранулитовой ассоциации в подошве офиолитовых надвигов Сакмарской зоны Южного Урала (на примере Хабарнинского массива)// Метаморфизм, космические, экспериментальные и общие проблемы петрологии (тезисы международного совещания). Апатиты: Кольский научный центр РАН, Петрография XXI века. 2005. Том 4. С. 56-58.

10. Пушкарев Е.В., Бирюзова А.П. Соотношение коллизионного ультрамафит-мафитового магматизма и гранулитового метаморфизма в Сакмарской аллохтонной зоне Южного Урала// Ультрамафит-мафитовые комплексы складчатых областей докембрия (тезисы международного совещания). Улан Удэ: Бурятский НЦ СО РАН, 2005. С. 27-29.

11. Бирюзова А.П., Пушкарев ЕЛ. О химическом составе амфиболитов восточного обрамления Хабарнинского массива на Южном Урале// Ежегодник-2004. Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2005. С 106-112.

12. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. Инвертированная метаморфическая зональность в подошве Хабарнинского офиолитового аллохтона (Южный Урал): Характер преобразований и геотектонические следствия// Строение литосферы и геодинамика. XXI Всероссийская молодежная конференция. Иркутск: Институт Земной Коры СО РАН, 2005. С. 44-46.

13. Бирюзова Л.П., Пушкарев E.B. Состав и условия образования граиуп итов Хабарнинского ультрамафит-мафнтового аллохтона: проблема протолита// Метаморфизм и геодинамика. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. Gl 1-14.

14. Пушкарев Е.В., Серов П.А., Бирюзова А.П., Баянова Т.Е. Силурийский возраст динамометаморфизма в основании офнолитовых надвигов в Сакмарской зоне Южного Урала: геологические следствия// Метаморфизм и геодинамика. Екатеринбург УрО РАН, 2006. С. 89-92.

15. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. Первые данные по геохимии стабильных изотопов в минералах из метаморфических пород Хабарнинского мафит-ультрамафнтового аллохтона// Офиолиты: геология, петрология, металлогения и геодинамика (Материалы международного совещания). Екатеринбург: Институт геологии н геохимии УрО РАН, 2006. С 86-89.

16. Бирюзова А.П., Пушкарев ЕЛ, Серов ПА. Изотопно-геохимические данные о природе субстрата и возрасте метаморфических пород в подошве Хабарнинского мафнг-ультрамафитового аллохтона// Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакоплення н метаморфизма (Материалы всероссийского совещания). М.: WEM РАН, 2006. Т. I.C. 109-113.

17. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. Метаморфические породы гранулитовой фации в. составе Хабарнинского мафнг-ультрамафитового аллохтона// Ежегодник-2005. Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН,2006. С.133-142.

18. Пушкарев Е.В., Серов П.А., Бирюзова А.П. Sm-Nd возраст гранатовых амфиболитов в подошве Хабарнинского мафнт-ультрамафитового аллохтона и роблема формирования офиолитовых шарьяжей в Сакмарской зоне Южного Урала// Ежегодник-2005. Екатеринбург Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2006. С. 307-310.

19. Бирюзова АЛ. Первые данные по геохимии изотопов кислорода в метаморфических и магматических породах Хабарнинского мафит-ультрамафитового аллохтона на Южном Урале// Литосфера. 2006. № 3, С. 178-183.

20. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. Высокожелезистые гранатовые параамфиболиты в подошве Хабарнинского офнолитового аллохтона на Южном Урале// Доклады АН (принято в печать в 2006).

Подписано к печати 03.10.2006, ФорматбОх 84/16 Печать офсетная. Объем 1,5 печ.л. Тираж 100 экз. Заказ № 72 Институт геологии и геохимии УрО РАН Отпечатано в типографии ООО «ИРА УТК» 620219. Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, 42

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Бирюзова, Анна Павловна

Введение.

Глава 1. Комплексы метаморфических пород в составе офиолитовых аллохтонов

Урала (краткий обзор).

Глава 2. Геологическое строение Хабарнинского мафит-ультрамафитового аллохтона и его ближайшего окружения.

2.1. Характеристика осадочных и вулканогенных комплексов, залегающих в непосредственном обрамлении Хабарнинского аллохтона.

2.2. Внутреннее строение Хабариинского мафит-ультрамафитового аллохтона.

2.3. Метаморфические породы в составе Хабарнинского аллохтона.

Глава 3. Метаморфические породы в экзоконтактовом ореоле восточно-хабарнипского мафит-ультрамафитового комплекса.

3.1. Геологическое строение комплекса метаморфических пород.

3.2. Метаморфические породы среди вебстеритов и габбро-иоритов восточно-хабарнипского комплекса.

Глава 4. Петрография метаморфических пород.

Глава 5. Минералогия метаморфических пород.

Глава 6. Р-Т условия образования метаморфических пород и характер метаморфической зональности.

Глава 7. Петрохимия и геохимия метаморфических пород.

Геохимия стабильных изотопов.

Природа субстрата.

Глава 8. Возраст метаморфических пород.

Глава 9. Геодинамическая модель формирования метаморфических пород в ореоле восточно-хабарнинского комплекса.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Петрология метаморфических пород контактового ореола восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса"

Актуальность исследований. История формирование офиолитовых комплексов как отражение сложнейших процессов магматизма, метаморфизма и тектоники, происходящих в мантии и в земной коре является одной из фундаментальных проблем геологии. Крупнейшие офиолитовые комплексы Полярного и Южного Урала, приуроченные к зоне Главного уральского глубинного разлома (ГУГР), позволяют расшифровать эту историю, от момента разрыва континентальных плит и зарождения палеоокеанического бассейна, до закрытия океана и надвигания мафит-ультрамафитовых масс на островодужные и платформенные ассоциации. Несмотря на интенсивное изучение офиолитов в складчатых поясах и в современных океанах до сих пор наименее понятной остается заключительная стадия их выведения в структуры земной коры и сопровождающие это явления магматизма, метаморфизма, мантийно-корового взаимодействия и различные типы деформаций. Поэтому, изучение метаморфических пород в экзоконтактовом ореоле восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса, являющегося по сути постофиолитовым образованием, хотя и включенным в структуру Хабарнинского офиолитосого аллохтона на Южном Урале, может дать дополнительную информацию для понимания заключительной истории формирования гетерогенных мафит-ультрамафитовых аллохтонов и быть полезным для целей геологического картирования, и поисков полезных ископаемых.

Объектом исследования послужили метаморфические породы, залегающие в экзоконтактовом ореоле восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса (ВХК), который входит в структуру Хабарнинского аллохтона. Выбор этого объекта связан с двумя главными причинами: 1) указанные метаморфические породы, до сих пор оставались практически не изученными, несмотря на высокую степень изученности метаморфических комплексов в офиолитах Полярного Урала и залегающего южнее Кемпирсайского массива; 2) данные метаморфические породы залегают с контакте с мафит-ультрамафитовым комплексом, который по особенностям состава пород резко отличается от расслоенных серий офиолитов и приближается к дунит-клинопироксепит-габбровым ассоциациям Урало-Аляскинского типа и появление его в структуре офиолитового аллохтона является интересной геологической проблемой.

Цели и задачи исследования. Целью исследования является создание петрологической и геодинамической модели формирования комплекса метаморфических пород в экзоконтактовом ореоле восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса и в подошве Хабарнинского аллохтона, которая должна отражать сложное соотношение эндогенных процессов, сопровождающих заключительные стадии развития палеоокеанических структур и формирование офиолитовых надвигов. В ходе проведения исследования решались следующие задачи:

1. Изучение геологического строения комплекса метаморфических пород в экзоконтактовом ореоле ВХК. Определение геологических взаимоотношений метаморфических пород и пород ВХК. Установление характера и интенсивности деформаций горных пород.

2. Определение минерального и химического состава метаморфических пород и их геохимических особенностей. Изучение геохимии стабильных изотопов (О, Н, С) в породах и минералах. Реконструкция, на основе этих данных, составов исходных субстратов и Р-Т параметров метаморфических преобразований. Определение типов и фаций метаморфизма и характера метаморфической зоиалыюсти.

3. Проведение радиоизотопного датирования метаморфических пород Sm-Nd методом для определения возраста метаморфизма и верхней границы проявления офиолитовых шарьяжей в Сакмарской зоне Южного Урала

Фактический материал и методы исследований. В основу работы положены материалы полевых исследований на Хабарнинском массиве, полученные автором в период студенческих производственных практик, в составе экспедиционных отрядов лаборатории петрологии магматических формаций ИГГ УрО РАН в 1999-2001, а также во время обучения в аспирантуре в 2003-2005 годах. За это время была собрана коллекция, включающая 460 проб и образцов горных пород. Изучено более 500 петрографических и около 40 прозрачно-полированных шлифов. В распоряжении автора имеется 150 полных силикатных анализов горных пород, дополненных определениями концентраций Rb и Sr, выполненных рентген-флюоресцентным методом на СРМ-18 и VRA-30 (ИГГ УрО РАН). Для геохимической характеристики пород на РЗЭ и редкие элементы использованы 30 анализов, выполненных методом кондуктивпо-связанной плазмы (ICP-MS - ELEMENT-2, ELAN-9000) в аналитических лабораториях ИМГРЭ (Москва, под руководством

B.Л.Богатова) и ИГГ УрО РАН (Екатеринбург, под руководством Ю.Л.Ронкина и

C.Л.Вотякова). Минеральный состав пород был охарактеризован с использованием более 150 микрозондовых анализов минералов, выполненных на JXA-5 (ИГГ УрО РАН, аналитик В.Г.Гмыра), Cameca-SXIOO (ГЕОХИ РАН, Москва, аналитик Н.Н.Кононкова). Определение изотопного возраста амфиболитов Sm-Nd методом было проведено в лаборатории института КНЦ РАН (г. Апатиты) на семиканальном термоионизационном масс-спектрометре Finnigan МАТ-262 (RPQ) под руководством Т.Б.Баяновой. Кроме этого, для определения минералов и характеристики фазового состава пород были использованы методы дифференциального термического анализа, рентгенофазового анализа, рамановской спектроскопии и другие методы, упоминание о которых приводится в соответствующих разделах диссертации. Защищаемые положения:

1. Метаморфические породы в экзоконтактовом ореоле восточно-хабарнипского мафит-ультрамафитового комплекса (ВХК) по положению в разрезе и составу и могут быть подразделены на две толщи: 1) метавулканогенную и 2) метавулканогенно-метатерригенную. Породы первой толщи залегают в лежачем боку метаморфического комплекса и представлены амфиболитами. Вторая толща залегает в висячем боку комплекса и сложена переслаивающимися амфиболитами, кварцито-гнейсами, кварцитами, двупироксеновыми кристаллическими сланцами. Породы обеих толщ испытывают разные по стилю и интенсивности деформации.

2. Породы метавулканогенной толщи метаморфизованы в условиях эпидот-амфиболитовой фации умеренного давления (Т=450-550°С, Р=2-4 кбар). Породы метавулканогенно-метатерригенной толщи преобразованы в условиях амфиболитовой и гранулитовой фаций умеренных давлений (Т=600-750°С, Р=5-6 кбар и Т=750-950°С, Р=5-7 кбар соответственно). Термальная аномалия, вызвавшая повышение уровня метаморфизма пород верхней толщи, связана со становлением восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса на глубинах, соответствующих по давлению 5-7 кбар.

3. По петрохимическим и геохимическим данным породы метавулканогенно-метатерригенной толщи имеют гетерогенный состав субстрата, в котором в разных пропорциях участвуют океанические и островодужные вулканические породы и продукты их размыва (граувакки), а также осадочные породы, источником которых могли служить породы континентальной коры, что заставляет предполагать аккреционную природу этой толщи.

4. Возраст динамотермального метаморфизма амфиболитовой фации в экзоконтактовом ореоле восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса по данным К-Аг и Sm-Nd датирования соответствует раннему девону (415 млн. лет) и определяет верхнюю границу формирования Хабарнинского офиолитового аллохтона на Южном Урале.

Научная новизна. Впервые подробно охарактеризовано геологическое строение серии метаморфических пород в экзоконтактовом ореоле восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса. На основе наблюдаемых различий в литологическом составе пород, характере и интенсивности деформаций и уровне метаморфических преобразований, в метаморфическом комплексе выделено две толщи: 1) метавулканогенная и 2) метавулканогенно-метатерригенная; показано их геологическое положение в разрезе и характер перехода. Обосновывается осадочная природа субстрата высокожелезистых гранатовых амфиболитов. Установлены геологические взаимоотношения между метаморфическими породами с одной стороны и габбро-норитами, и вебстеритами восточно-хабарнинского комплекса - с другой. Фактический материал свидетельствует о присутствие силыюметаморфизованных метавулканитов основного состава и метаосадков в виде мелких ксенолитов и крупных ксеноблоков в габбро-норитах и вебстеритах ВХК. Впервые показано, что пиковые параметры метаморфизма в экзоконтактовом ореоле соответствуют гранулитовой фации умеренного давления, которой отвечают парагенезисы ортопироксен-клинопироксен-андезин-кварц (±гранат), гранат-биотит-кварц-андезин-кианит-рутил и др. Обосновывается, что метаморфические и магматические породы одновременно проходят стадию твердо-пластических деформаций, сопровождающих их совместное выведение в верхние горизонты земной коры. Впервые, Sm-Nd методом получены данные о возрасте метаморфизма амфиболитовой ступени в основании офиолитовых аллохтонов Сакмарской зоны Южного Урала.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы для корректировки истории геологических событий, связанных с развитием палеоокеанической структуры Южного Урала и изменения легенды геологических карт на данную территорию. Высокая интенсивность сдвиговых дислокаций в углеродистых метаморфических породах амфиболитовой и гранулитовой фаций метаморфизма может быть благоприятна для формирования метаморфогенных алмазов, графита и благороднометального оруденения. Обнаруженные в метаморфическом ореоле фрагменты высокомарганцовистых пород позволяют поставить вопрос о их более широком распространении и проведении поисково-оценочных работ на марганец.

Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, из которых 6 - это статьи в сборниках, а 12 - тезисы и расширенные тезисы совещаний различного уровня. В 2006 году две статьи, представленные академиками Ф.П.Митрофановым и В.В.Ревердатто, приняты в печать в журнал Доклады РАН. Результаты исследований были доложены на всероссийских и международных совещаниях: «Геология и металлогения ультрамафит-мафитовых и гранитоидных интрузивных ассоциаций складчатых областей» (Екатеринбург, 2004), «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)» (Иркутск, 2004), X Всероссийском (международном) петрографическом совещании «Петрография XXI века» (Апатиты, 2005), «Ультрамафит-мафитовые комплексы складчатых областей докембрия» (Улан Удэ, 2005), «Строение литосферы и геодинамика» (Иркутск, 2005), «Метаморфизм и геодинамика» (Екатеринбург, 2006), «Офиолиты: геология, петрология, металлогения и геодинамика» (Екатеринбург, 2006), «Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакопления и метаморфизма» (Москва, 2006) и на других региональных и молодежных конференциях.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю, ведущему научному сотруднику ИГГ УрО РАН, кандидату геол-мин.наук Е.В.Пушкареву, за помощь при проведении полевых работ, постоянное обсуждение результатов по ходу исследования и консультации по большинству вопросов. Автор благодарит администрацию Института геологии и геохимии УрО РАН, директора, академика В.А.Коротеева, ученого секретаря, к.г.м.н. Е.В.Аникину и замдиректора, члеп-корреспондента А.В.Маслова за поддержку в проведение исследований и доброжелательное отношение к диссертанту. За постоянное внимание к работе и конструктивную критику, способствующую ее улучшению, автор благодарит сотрудников лаборатории петрологии магматических формаций ИГГ УрО РАН: .Б.Ферштатера, Н.С.Бородину, В.В.Холоднова, Т.А.Осипову, Г.Ю.Шардакову, С.В.Прибавкина, Е.А.Зинькову, В.Г.Крживицкую. Особая благодарность сотрудникам аналитических служб института Е.С.Шагалову, Т.Я.Гуляевой, В.Г.Петрищевой, В.Г.Гмыре, Н.П.Горбуновой, Д.Киселевой, О.П.Лепихиной, О.Поповой и др., и руководителям этих подразделений члену-корреспонденту РАН С.Л.Вотякову и Ю.Л.Ронкину. за проведения комплекса исследований геологических проб. Чрезвычайно полезными оказались консультации д.г.м.н. А.А.Предовского (Апатиты). Проведение изотопно-геохронологических исследований стало возможным благодаря содействию д.г.м.н. Т.Б.Баяновой и участию в работе П.А.Серова. Работа была выполнена благодаря финансовой поддержке Президиума УрО РАН, выделившего молодежный грант на проведение исследований в 2004 году и тревэл-грант в 2005 и 2006 годах для участия в работе Х-Всероссийского петрографического совещания (Апатиты) и симпозиума «Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакопления и метаморфизма» (Москва). Отдельные элементы исследования были проведены при финансовой поддержке РФФИ (грант № 06-05-64795-а) и целевой программы междисциплинарных проектов УрО РАН, СО РАН 2005 г, гранта «Фонда содействия отечественной науке», и гранта Президента РФ по поддержке ведущих научных школ -НШ-4210.2006.5. Всем перечисленным лицам и организациям автор выражает искреннюю признательность.

Заключение Диссертация по теме "Петрология, вулканология", Бирюзова, Анна Павловна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования было установлено сложное, двучленное строение толщи метаморфических пород, залегающих в экзоконтактовом ореоле восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса, входящего в структуру Хабарнинского аллохтона па Южном Урале. В основании разреза, в его лежачем боку располагается пачка однородных, сильно рассланцованных эпидотовых амфиболитов, которые были выделены в метавулканогенную толщу. Она перекрывается крайне неоднородной слоистой серией пород, среди которых наибольшее распространение имеют массивные амфиболиты, гранатовые амфиболиты, мелкозернистые амфиболовые и амфибол-гранатовые гнейсы и кварцито-гнейсы, кварциты, двупироксеновые кристаллические сланцы и гранатиты. Изучение минерального и химического состава этих пород и особенностей геохимии редких элементов показало, что значительная часть средних и кислых пород является метаморфизованными терригенными осадками типа граувакков, поэтому мы выделяем эту толщу как метавулканогенно-метатерригенную. Между собой эти две толщи разделяются зоной высокостронциевых апогаббровых амфиболитов и бластомилоиитов.

Помимо различий в литологическом составе, выделенные толщи различаются характером и интенсивностью проявленных деформаций. Нижняя толща смята в относительно крупные и пологие складки, осложненные мелкоамплитудиыми пликативными дислокациями. Породы интенсивно рассланцовапы, часто отмечаются проявления хрупких деформаций, срывов, разломов и тд. Породы метавулканогеино-метатерригенной толщи испытывают интенсивные пластические деформации с образованием мелкоамплитудных изоклинальных и дисгармоничных лежачих складок, складок волочения, осложненных пластическими срывами, что свидетельствует о высокоскоростном и высокотемпературном режиме деформаций. Нередко в замках таких складок происходит обособление кварц-полевошпатового (гранитного) материала, свидетельствующего о начале процесса плавления амфиболитов. В этих же зонах зафиксировано появление секущих плагиогранитных жил, изофациальных по Р-Т параметрам генерации с уровнем метаморфических преобразований в амфиболитах. Линейные и плоскостные ориентировки в породах обеих толщ часто не совпадают, что говорит о разновременности протекания тектонических деформаций.

Изложенные выше данные могут объяснить и отмеченные различия в уровне метаморфизма изученных пород. Амфиболиты нижней толщи имеют устойчивый парагенезис умеренпоглиноземистой роговой обманки с клиноцоизитом и андезином, что определяет фацию этих пород как эпидот-амфиболитовую. Амфиболиты верхней толщи состоят из глиноземистого амфибола эденит-паргаситового ряда, находящегося в парагенезисе с андезином и часто с клинопироксеном. Гранатовые амфиболиты характеризуются минеральной ассоциацией альмандинового граната, железистого гастингсита, андезина и кварца, в породах отмечаются грюнерит и ферроавгит. Кварцито-гнейсы состоят из граната, куммингтонита, биотита, полевого шпата и кварца. Все эти особенности минерального состава пород и минералов свидетельствуют о соответствие их амфиболитовой фации метаморфизма. В отдельных участках в верхней части толщи залегают двупироксеновые кристаллические сланцы и гранатиты, отвечающие гранулитовой фации умеренного давления.

Высокий уровень метаморфических преобразований и тектонических деформаций привел к отсутствию реликтовых структур, наличие которых облегчило бы задачу диагностирования первичных субстратов метаморфических пород. Химические составы пород также испытывают довольно сильные вариации, которые затрудняют решение этой задачи. Следует отметить, что по соотношению некоторых петрогенных компонентов большинство метаморфических пород существенно отличаются, например, от типичных составов магматических пород. Особенно такая тенденция заметна для серии кварцито-гнейсов - кварцитов, которая отражает постепенное увеличение доли модального кварца в породах, в результате его прибавления к составу осадочных пород, типа граувакков. Это предположение хорошо подтверждается при анализе других петрохимических диаграмм. Петрохимические особенности гранатовых амфиболитов также позволяют рассматривать субстраты этих пород как первично осадочные. Их состав не соответствует ни одной из известных магматических пород. Гранатовые амфиболиты характеризуются высокими содержаниями суммарного железа (до 22%), экстремально высокой железистостью (Р>0.8) и повышенными содержаниями кремнезема (55-65% Si02). Нормативный состав таких пород напоминает эвлизиты - ортопироксен-гранат-магнетитовые породы, характерные для гранулитовых комплексов.

Двупироксеновые гранулиты и гранатиты также обладают необычными составами. По распределению редких элементов они не попадают ни в одно из полей на известных дискриминационных диаграммах Пирса (Pearce et al, 1973) для базальтов разных геодинамических обстановок. Однако и гранулиты и большинство амфиболитов характеризуются субгоризонтальными трендами распределения РЗЭ на уровне от 1 до 30 хондритовых стандартов, что можно расценить как существенное влияние материала океанических и островодужных вулканических пород на формирование их субстрата. На этой основе мы делаем заключение, что эти вулканические или комагматичные им интрузивные породы и (или) продукты их размыва послужили источником материала для метаморфических пород. Вероятным местом накопления таких отложений могла быть аккреционная призма островной дуги. Проведенные исследования по геохимии стабильных изотопов показали, что все метаморфические породы обогащены тяжелым изотопом кислорода, состав которого соответствует интервалу +10-+15 %о 518Osmow, типичному для осадочных пород. Это является дополнительным аргументом, подтверждающим вулканогенно-терригенную первичную природу верхней толщи.

В результате проведения изотопно-геохронологических исследований с помощью Sm-Nd метода был определен возраст гранатовых амфиболитов и, как следствие, возраст динамотермального метаморфизма в экзоконтактовом ореоле восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса, который соответствует раннему девону (415 млн. лет) и определяет также верхнюю границу формирования Хабарнинского офиолитового аллохтона в Сакмарской зоне Южного Урала. Принимая во внимание весьма пестрый состав метаморфических пород в подошве Хабарнинского аллохтона (Бирюзова, Пушкарев, 2004), присутствие здесь метатерригенных образований и туфогенпо-осадочных комплексов островодужного типа можно предположить, что мы имеем дело с фрагментом аккреционной призмы, на которую в раннем девоне были обдуцированы офиолитовые аллохтоны Сакмарской зоны. Вероятно, что аккреционная призма входила в состав Губерлинской островной дуги, ордовикский возраст которой этому не противоречит.

Формирование ореола метаморфических пород в экзоконтакте восточно-хабарнинского мафит-ультрамафитового комплекса, прямо и косвенно связано со становлением последнего. На данный момент, можно сформулировать лишь некую умозрительную модель образования этого сложного магматогенно-метаморфогенного комплекса, которая будет многократно проверяться и критиковаться. Можно предположить, что разогретые мантийные массы (диапир сублитосферной мантии) внедрились через диструктивную зону разрыва пододвигаемой плиты в момент мягкой коллизии Восточно-Европейского континента и Губерлинской островной дуги ордовикского возраста (Рязанцев и др., 2005). Столкновение привело к обдукции офиолитовых комплексов на островную дугу и формирование метаморфических пород в подошве таких надвигов (сучковсский метаморфический комплекс). В это же время поднимающийся диапир вызвал повышение термального фона в вышележащих толщах, соответствующих затянутому в зону поддвига аккреционному клину этой же дуги и формирование в нем ассоциаций гранулитовой и амфиболитовой фации. Адиабатическое плавление сублитосферного диапира привело к формированию ультрамафитовых (пикритоидиых) магм, родоначальных для пород восточно-хабарнинского комплекса. Внедрение этих магматических пород на верхние горизонты и интеграция его с метаморфическими породами гранулитовой и амфиболитовой фации произошло па глубинах соответствующих по давлению 5-7 кбар. В дальнейшем, и магматические и метаморфические породы испытывают совместное перемещение вверх и твердо-пластические деформации, приведшие к формированию современного облика пород. В ходе этого выведения к ним был «приварен» дополнительный блок, соответствующий сегодня нижней метавулканогеиной толще. Сложная эволюция ВХК сопровождалась отделением и более быстрым внедрением небольших порций магм, которые сформировали рои даек вебстеритов, иситов и интрузии молостовского комплекса, прорывающие офиолитовые гарцбургиты. Сопряжение офиолитового аллохтона с ВХК и интегрированными с ним метаморфическими породами является, вероятно, наиболее поздним событием, время которого может соответствовать раннедевонскому возрасту динамотермального метаморфизма.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Бирюзова, Анна Павловна, Екатеринбург

1. Абдулин А.А. Геология Мугоджар. Алма-Ата: Наука, 1973. 391 с.

2. Абдулин А.А., Авдеев А.В., Сеитов Н.С. Тектоника Сакмарской и Орь-Илецкой зон Мугоджар. Алма-Ата: Наука, 1977. 238 с.

3. Авченко О.В. Минеральные равновесия в метаморфических породах и проблема геобаротермометрии. М.: Наука, 1990. 182 с.

4. Авченко О.В. Петрогенетическая информативность гранатов метаморфических пород. М.: Наука, 1982. 104 с.

5. Андреичев В.Л. Изотопная геохронология ультрамафит-мафитовых и гранитоидных ассоциаций восточного склона Полярного Урала. Сыктывкар: Геопринт, 2004. 44 с.

6. Аристов В.А., Борисенок Д.В., Руженцев С.В. Конодонтовая стратиграфия девонских отложений западного склона Урала// Очерки по региональной тектонике. Т. 1. Южный Урал. М.: Наука, 2005. С. 36-55.

7. Белковский А.И. Эволюция составов гранатов эклогит-сланцевых и эклогит-сланце-мигматитовых комплексов (на примере эклогитов Среднего Урала). Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. 226 с.

8. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. О химическом составе амфиболитов восточного обрамления Хабарнинского массива на Южном Урале// Ежегодник-2004. Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2005. С. 106-112.

9. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. Гранатовые амфиболиты в обрамлении Хабарнинского массива на южном Урале (первые данные)// Ежегодник-2003, Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2004. С. 141-144.

10. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. Состав и условия образования гранулитов Хабарнинского ультрамафит-мафитового аллохтона: проблема протолита//Метаморфизм и геодинамика. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. С.11-14.

11. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. Метаморфические породы гранулитовой фации в составе Хабарнинского мафит-ультрамафитового аллохтона// Ежегодник-2005. Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2006. С. 133-142.

12. Бирюзова А.П., Пушкарев Е.В. Высокожелезистые гранатовые параамфиболиты в подошве Хабарнинского офиолитового аллохтона на Южном Урале// принято в печать в ДАН в 2006 г

13. Борисенок Д.В. Рязанцев А.В. Вулканогенные комплексы раннего палеозоя в области сочленения Сакмарской и Присакмаро-Вознесенской зон Южного Урала// Очерки по региональной тектонике Урала, Казахстана и Тянь-Шаня. М.: Наука. 2005. С. 135-153.

14. Варганов А.С., Анцыгина Н.Я., Наседкина В.А. и др. Стратиграфия и фауна ордовика Среднего Урала. М.: Наука, 1973. 228 с.

15. Варлаков А.С. Петрография, петрохимия и геохимия гипербазитов Оренбургского Урала. М.: Наука, 1978.240 с.

16. Варлаков А.С. Особенности состава и генезиса кытлымитов и их контактовых взаимоотношений с клинопироксенитами Хабарнинского массива// Магматизм и метаморфизм ультраосновных и щелочных пород Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР,1978. С. 65-87.

17. Геохимия изотопов в офиолитах Полярного Урала/ Буякайте М.И., Виноградов В.И., Кулешов В.Н., Покровский Б.Г. и др. М.: Наука, 1983. 165 с.

18. Добрецов H.J1., Кочкин Ю.Н., Кривепко А.П., Кутолин В.А. Породообразующие пироксены. М.: Наука, 1971. 454 с.

19. Ефимов А.А. Габбро-гипербазитовые комплексы Урала и проблема офиолитов. М.: Наука, 1984. 232 с.

20. Ефимов А.А. Платиноносный пояс Урала: тектоно-метаморфическая история древней глубинной зоны, записанная в ее фрагментах. Отечественная геология. 1999. № 3.1. С.31-39.

21. Ефимов А.А., Ефимова Л.П. О природе габброидов Кемпирсайского гипербазитового массива// Советская геология. 1974. № 5. С. 55-66.

22. Ефимов А.А., Рябкова Н.И. О составе гранатов из апогаббровых метаморфитов альпинотипных габбро-гипербазитовых массивов// Гранаты метаморфических комплексов Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1980. С. 52-54.

23. Ефимов А.А., Царицын Е.П. Образование пироповых амфиболитов по оливиновым габброидам в контактовой зоне Кемпирсайского гипербазитового массива// Геология метаморфических комплексов Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1975. С. 26-36.

24. Зверев А.Т., Лобанова Г.М. Природа габбро-амфиболитов главного гипербазитового пояса Урала (на примере Кемпирсайского и Хабарнинского массивов)// Известия АН СССР. Серия геологическая. 1973. № 9. С. 53-66.

25. Зоненшайн Л.П., Кориневский В.Г., Казьмин В.Г. и др. Строение и развитие Южного Урала с точки зрения тектоники литосферных плит// История развития Уральского палеоокеапа. М.: Ин-т океаналогии АН СССР, 1984. С. 6-56.

26. Журавлев А.З., Журавлев Д.З., Костицип Ю.А., Чернышов И.В. Определение самарий35,36,37,38,39.