Научная конференция ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ, ноябрь 2011 года
СЕКЦИЯ ГЕОЛОГИЯ

Рис. 1. Спайдер-диаграмма содержаний малых элементов в породах мыса Варгас, нормированных по примитивной мантии. Примитивная мантия по [3].

Рис. 2. Распределение REE элементов в породах мыса Варгас. Хондрит по [5].

В пределах Южно-Кольской активной окраины вдоль северо-восточной границы Беломорского аккреционного орогена размещены тела эклогитов, сформированных в результате мезо-неоархейской субдукции океанических и континентальных комплексов [1]. Беломорская эклогитовая провинция включает ассоциации двух типов, различающиеся по природе протолитов. Эклогиты ассоциации Салмы формировались по породам океанической коры. В ассоциации Гридино эклогитизации подвергались континентальные породы, включающие мафические дайки и фрагменты мафических пород, которые претерпели последовательный метаморфизм в условиях эклогитовой, высокобарической гранулитовой и амфиболитовой фаций.

Мыс Варгас находится в 3 км к северу от села Гридино. Здесь распространены гранитогнейсы тоналитового состава с прослоями амфиболовых гнейсов, содержащих многочисленные тела амфиболитов и эклогитов различного (от первых сантиметров до первых метров) размера, от изометричной до сильно уплощенной формы. Здесь также распространены дайки метагаббро. Все кислые и мафические породы испытали частичное плавление в процессе пост-эклогитовой декомпрессии (при уменьшении давления от 20-17 до 12.3-10.9 кбар).

Начальная стадия плавления характеризуется формированием фенгит-содержащей лейкосомы. Многочисленные тонкие жилы (от нескольких до десятков см в ширину) расщепляют гнейсы и мафические породы и содержат реститовые тела нерасплавленных тоналитов и фрагменты мафических пород. Лейкосома относится к субщелочным гранитам с калиевой спецификой (Na₂O 2.18-3.2, K₂O 3.8-4.9 вес. %), имеет высокое содержание SiO₂ (69.8-77 вес.%); аномально высокие содержания Ba (1548-3533 ppm) (рис. 1) при низких содержаниях всех остальных рассеянных элементов, обогащеный ЛРЗЭ (La_N/Lu_N = 6.7-68.9, Lu_N/Sm_N = 0.06-0.82) или W-образный (La_N/Lu_N = 2.97-3.27, Lu_N/Sm_N = 1.43-2.26) РЗЭ спектр (рис. 2) с положительной европиевой аномалией (Eu/Eu*=1.1-12.4) и низкие валовые содержание РЗЭ (6-29 ppm), что в совокупности является признаками эвтектической природы лейкосомы [например, 4]. Цирконы из фенгит-содержащей лейкосомы были датированы классическим и SHRIMP II методами и дали возраст около 2.71 млрд лет [2].

Продвинутая стадия плавления представлена относительно крупными гранитными телами и жилами (от десятков сантиметров до десятков метров в ширину), которые пересекают полосчатость всех метаморфических пород. Граниты также характеризуются калиевой спецификой (Na₂O 2.76-3.9, K₂O 3.1-4.91 вес. %), нормальным содержанием SiO₂ (66.6-74.5 wt. %), пониженным содержанием бария (Ba 429-858 ppm) (рис. 1), ЛРЗЭ обогащенным спектром (La_N/Lu_N = 9.7-55, Lu_N/Sm_N = 0.13-0.46) с негативной европиевой аномалией (0.3-0.6) и суммой РЗЭ 110-300 ppm (рис. 2). Цирконы из гранитной жилы были датированы методом LAM-ICP-MS и дали возраст 2721 ± 19 млн лет (данные Л.М. Натапова и Е.А. Белоусовой). Этот возраст в пределах ошибки совпадает с конкордантным возрастом 2713±6 млн лет, полученным в фенгит-содержащей лейкосоме.

Литература:
1. Минц М. В., Конилов А. Н., Докукина К. А. и др. Беломорская эклогитовая провинция: уникальные свидетельства мезо-неоархейской субдукции и коллизии // Доклады академии наук. 2010. Т. 434. N 6. С. 776-781.
2. Dokukina K.A. & Konilov A.N., 1979. Metamorphic evolution of the Gridino mafic dyke swarm (Belomorian eclogite province, Russia) In: (Dobrzhinetskaya L., Cuthbert S., Faryad W., Wallis S., Eds.) Ultrahigh Pressure Metamorphism: 25 years after the discovery of Coesite and Diamond. Elsevier, p. 591-634.
3. Hofmann A.W. Chemical differentiation of the Earth: the relationship between mantle continental crust and oceanic crust // Earth Planet. Sci. Lett. 1988. Vol. 90. P. 297-314.
4. Skjerlie K.P., Johnston A.D. Vapour-absent melting from 10 to 20 kbar of crustal rocks that contain multiple hydrous phases: Implications for anatexis in the deep to very deep continental crust and active continental margins // Journal of Petrology 1996. V. 37. P. 661-691.
5. Sun, S.S., McDonough, W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // In: (A.D. Saunders and M.J. Norry, Eds.), "Magmatism in the Ocean Basins" Geol. Soc. Lond. Spec. Publ., 1989. V. 42. P. 313-345.