Геология и геофизика Юга России (Jun 2020)
Эклогиты Большого Кавказа (природа протолита и его геодинамическая типизация)
Abstract
Актуальность работы. В структурно формационной зоне Передового хребта Большого Кавказа, в разрезах пород «балканской» и «лабарданской» свит встречаются тела эклогитов омфацит-гранатового состава с примесью амфибола, эпидота, цоизита и кианита. Целью работы являлось изучение петрохимических и геохимических особенностей эклогитов в разрезах пород Большого Кавказа. Методы исследования. Расчеты, проведенные на основании гранат-клинопироксенового термометра, определяют интервал температур стабильности наблюдаемой ассоциации гранат + омфацит в пределах 580-650 °С, а проведенные оценки давлений, по растворимости жадеитов в клинопироксенах, дают максимальные давления наблюдаемого парагенезиса порядка 13,5 кбар и минимальное – 8,5 кбар. Результаты работы. Проведено геохимическое изучение эклогитов и гранатовых амфиболитов и приведены результаты их RFA, ICP-MS анализов, а также дано краткое петрографическое описание изучаемых пород. Рассмотрены петро-геохимические характеристики эклогитов, определена их дометаморфическая природа, а также расшифрована наиболее вероятная геодинамическая типизация исходного протолита. Показано, что эклогиты по составу соответствуют магматическим породам базальтового типа, с отношением изотопов 87Sr/86Sr равным 0,7035. Эклогиты образовались по умеренно-титанистым, умеренно-глиноземистым, умеренно-магнезиальным, низко-калиевым, вулканитам с натровым типом щелочности. Предполагается, что исходный расплав основного состава был образован при 8-15% плавлении шпинелевых перидотитов, а Ni/Со отношение ∑/n равное 2,9 соответствует показателю мантийных выплавок, варьирующему в пределах 2,5-5,0. Низкие значения Mg#=0,55 указывают на возможные явления дифференциации исходного расплава. Положительные европиевая Eu/Eu*=0,95-2,75 и стронциевая аномалии допускают изначальную аккумуляцию плагиоклаза в вулканитах. Анализ петрогенетических диаграмм показывает, что фигуративные точки эклогитов распологаются в полях базальтов Е – MORB типа, а также толеитов островных дуг, базальтов задуговых котловин (окраинные моря) и срединно-океанических хребтов. Геохимическая специализация исходных расплавов – сидерофильная. Несовместимые элементы и REE нормированные по N-MORB и хондриту, образуют спектры линий, близких к N-MORB, а Laн/Ybн =0,6-1,7 при ∑/n REE=34 г/т. В тоже время полученные спектры отличаются от эталона N-MORB четкими отрицательными аномалиями высокозарядных элементов (Nb, Ta, Zr, Hf), что указывает на их надсубдукционную природу. По совокупности полученных результатов, с учетом палеотектонических реконструкций Кавказского региона, предполагается, что формирование исходных вулканитов происходило в раннем палеозое, в условиях задугового бассейна расположенного на северной границе палеотетиса.
