Ассоциация Fe–Mg–Al–Ti–Zn оксидов в гранулитах оазиса Бангера, Восточная Антарктида: свидетельства метаморфизма сверхвысоких температур

Абдрахманов И. А., Гульбин Ю. Л., Гембицкая И. М.

Записки РМО. 2021. Т. 150. № 4. С.38-76

https://doi.org/10.31857/S086960552104002X

Язык: Русский

Аннотация

Изучены особенности состава и взаимоотношений оксидов (минералов надгруппы шпинели, корунда, ильменита, рутила) и силикатов (граната, силлиманита, ортопироксена, кордиерита) из метапелитовых гранулитов оазиса Бангера. Показано, что Fe–Mg–Zn алюмошпинели (X_Spl 0.17–0.52) из матрикса и включений в гранате обеднены хромом, а по содержанию примеси Zn делятся на две группы: алюмошпинели, обедненные этим элементом (ZnO < 3 мас. %), и цинксодержащие алюмошпинели (ZnO 7–20 мас. %), относящиеся к промежуточным членам ряда герцинит–ганит. Отмечены случаи взаимных срастаний герцинита, в том числе обедненного цинком, и кварца. Кроме обособленных зерен в матриксе, цинксодержащие алюмошпинели (цинксодержащий герцинит и ганит с содержанием ZnO до 30 мас. %) образуют включения в ильмените и рутиле. С зернами алюмошпинелей ассоциируют субпараллельные корунд-магнетит-ильменитовые сростки, образовавшиеся в результате распада высокотемпературного твердого раствора титаномагнетита, а также ильменит с ламелями рутила, предположительно возникший при распаде высокотемпературной Fe-Ti фазы – армалколита. Интригующей особенностью минерального состава изученных гранулитов являются “пламеневидные” выделения титансодержащего магнетита и ульвошпинели (X_Usp 0.55–0.78), находящиеся в закономерных срастаниях с ильменитом, корундом и игольчатым рутилом. Рассчитанные температуры Usp–Ilm равновесия колеблются в пределах 950–1250 °С. В парагенезисе с ульвошпинелью находится ортопироксен с содержанием Al₂O₃ 7–9 мас. %, температура кристаллизации которого, согласно показаниям Grt-Opx геотермобарометра, могла достигать 930–1010 °С. Построенная по результатам минеральной термобарометрии и физико-химического моделирования Р–Т траектория метаморфизма закручена по часовой стрелке и демонстрирует: на проградной стадии – синхронный рост температуры и давления до пиковых значений (T > 1000 °С, P ~ 10 кбар), на ретроградной стадии – изотермическую декомпрессию до 6–7 кбар и последующее изобарическое охлаждение.

Ключевые слова: гранулиты, UHT метаморфизм, Fe–Mg–Zn алюмошпинели, магнетит, корунд-ульвошпинель-ильменитовые сростки, ортопироксен, минеральная термобарометрия, оазис Бангера, Восточная Антарктида